《機(jī)械工程材料》教學(xué)設(shè)計(jì)

2018年湖南省普通高校教師課堂教學(xué)競(jìng)賽

機(jī)械工程材料

教

學(xué)

設(shè)

計(jì)

教師姓名：******

參賽單位：******

2018年9月

湖南省普通高校教師課堂教學(xué)競(jìng)賽教學(xué)設(shè)計(jì)

使用教材：于永泗，齊民主編，《機(jī)械工程材料（第8版）》，大連理工大學(xué)出版

社。普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材。

課程分析：《機(jī)械工程材料》是機(jī)械類學(xué)生的一門基礎(chǔ)必修課程，共32學(xué)時(shí)（含

實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)6學(xué)時(shí)）。課程以若干個(gè)項(xiàng)目（主題）的形式，以材料的分類、材料的力

學(xué)性能、材料的微觀組織、材料的加工工藝以及工程實(shí)例為主線，主要學(xué)習(xí)機(jī)械工

程材料的概念、分類、特性和應(yīng)用，以金屬材料為主體，介紹材料的機(jī)械性能及其

物理、化學(xué)、工藝性能，研究金屬和合金組織結(jié)構(gòu)、結(jié)晶過程、塑性變形與再結(jié)晶

及二元合金相圖的基本理論，研究熱處理改變金屬材料內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)及性能的原理

和方法，了解金屬材料成形工藝和技術(shù)，掌握選用材料的基本原則，了解材料的斷

裂和失效，學(xué)會(huì)基本的零部件設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)、理論聯(lián)系實(shí)際、

解決實(shí)際問題的能力，同時(shí)訓(xùn)練工程技術(shù)人員基本素質(zhì)、促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。

參賽內(nèi)容目錄

《機(jī)械工程材料》教學(xué)大綱中基本教學(xué)內(nèi)容共13章，此次教學(xué)設(shè)計(jì)的20個(gè)課時(shí)分

別節(jié)選自第1、3、4、8、9、10和13章。

1.材料的變形---------------------------------------------------------1

選自第一章：材料的性能/第一節(jié)：材料的力學(xué)性能

2.載荷---------------------------------------------------------------6

選自第一章：材料的性能/第一節(jié)：材料的力學(xué)性能

3.沖擊韌性-----------------------------------------------------------11

選自第一章：材料的性能/第一節(jié)：材料的力學(xué)性能

4.材料的凝固與結(jié)晶--------------------------------------------------16

選自第三章：材料的凝固/第一節(jié)：純金屬的結(jié)晶

5.材料的相圖分析----------------------------------------------------20

選自第三章：材料的凝固/第二節(jié)：合金的結(jié)晶

6.材料的鑄造成形----------------------------------------------------25

選自第三章：材料的凝固/第四節(jié)：凝固組織及其控制

7.材料的滑移與攣生-------------------------------------------------30

選自第四章：金屬的塑性變形與再結(jié)晶/第一節(jié)：金屬的塑性變形

8.金屬材料的強(qiáng)化方法-----------------------------------------------35

選自第四章：金屬的塑性變形與再結(jié)晶/第二節(jié)：合金的塑性變形與強(qiáng)化

9.金屬塑性變形及再結(jié)晶---------------------------------------------40

選自第四章：金屬的塑性變形與再結(jié)晶/第四節(jié)：回復(fù)與再結(jié)晶

10.鋁及其鋁合金----------------------------------------------------44

選自第八章：有色金屬及其合金/第一節(jié)：鋁及鋁合金

11.高分子材料-------------------------------------------------------49

選自第九章：高分子材料/第一節(jié)：概述

12.陶瓷材料--------------------------------------------------------53

選自第十章：陶瓷材料/第一節(jié)：概述

13.納米材料--------------------------------------------------------58

選自第十二章：新型工程材料/第四節(jié)：納米材料

14.零部件的失效與選材---------------------------------------------63

選自第十三章：零部件的失效與選材/第一節(jié)：零部件的失效

15.動(dòng)態(tài)載荷下7005鋁合金力學(xué)行為及數(shù)值模擬研究-------------------67

選自科研成果，結(jié)合第一章：材料的性能

16.汽車用6XXX系鋁合金薄壁件的韌性斷裂行為---------------------73

選自科研成果，結(jié)合第八章：有色金屬及其合金

17.熱處理工藝對(duì)鋁合金動(dòng)態(tài)力學(xué)性能影響----------------------------80

選自科研成果，結(jié)合第八章：有色金屬及其合金

18.零部件性能的優(yōu)化方法-------------------------------------------86

選自項(xiàng)目成果，結(jié)合第「三章：零部件的失效與選材

19.汽車防撞梁的結(jié)構(gòu)和選材------------------------------------------92

選自項(xiàng)目成果，結(jié)合第十三章：零部件的失效與選材

20.汽車防撞梁的拓?fù)鋬?yōu)化和性能檢測(cè)-----------97

選自項(xiàng)目成果，結(jié)合第十三章：零部件的失效與選材

2018年湖南省普通高校教師課堂教學(xué)競(jìng)賽教學(xué)設(shè)計(jì)

教學(xué)設(shè)計(jì)

課程名稱：《機(jī)械工程材料》適用對(duì)象：機(jī)械設(shè)計(jì)及自動(dòng)化編號(hào)：第1講

課題時(shí)間

材料的變形45分鐘

【headline][during)

教學(xué)目標(biāo)

[objective]

知識(shí)目標(biāo)

變形的定義，變形的分類，彈性變形、塑性變形、應(yīng)力-應(yīng)變曲線。

【knowledge]

能力目標(biāo)

分析不同材料應(yīng)力-應(yīng)變曲線的分析。

(ability]

思政教育在生活和學(xué)習(xí)中，每個(gè)人都應(yīng)該有堅(jiān)定的信念和頑強(qiáng)拼搏的精神，才能

【enlightening]戰(zhàn)勝各種困難，提升自己。

教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)

[keypointsanddifficultpoints]

重點(diǎn)

變形的定義和分類。

【keypoints)

難點(diǎn)

材料應(yīng)力-應(yīng)變曲線的分析。

[difficultpoints】

教學(xué)策略方法

(teachingstrategy]

充分利用多媒體教學(xué)手段，用講述、提問、對(duì)比舉例等教學(xué)方法，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入教學(xué)主題,

加深學(xué)生對(duì)新知識(shí)的理解、發(fā)展及應(yīng)用，達(dá)到開拓學(xué)生視野、啟迪學(xué)生思維的教學(xué)目的。

教學(xué)過程

[teachingprocess]

教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法設(shè)計(jì)意圖

一、知識(shí)回顧[knowledgereview]

提問：金屬材料強(qiáng)化的方法有哪些？

通過問題的提

講解法出，引導(dǎo)學(xué)生回

互動(dòng)法顧上堂課的知

識(shí),加深理解。

解析：改善金屬材料的力學(xué)性能的方法有很多，常見的

包括合金化、熱處理，塑性變形等，但每種方法的強(qiáng)化

機(jī)理不同，這就牽涉到材料的微觀組織結(jié)構(gòu)。

1

二、新課講授[newlecture]

知識(shí)點(diǎn)1定義變形的概念

圖片展示:

通過好萊媽大

片x戰(zhàn)警引入

講授法

“變形，，這一主

引導(dǎo)法

題從而引起學(xué)

生的學(xué)習(xí)興趣。

X-戰(zhàn)警萬磁王

教師講解：變形是指材料在外力的作用下將發(fā)生形狀和

尺寸變化。在外力的作用下，材料形狀會(huì)發(fā)生改變，形

狀的改變可能會(huì)引起材料性能的變化，比如力學(xué)性能，

電學(xué)性能、磁性變化等。

知識(shí)點(diǎn)2變形的分類

提問：什么是彈性變形和塑性變形？它們之間的區(qū)別。

通過提問，引發(fā)

1、通過工業(yè)生產(chǎn)中常見的彈簧引入彈性變形的概念，

學(xué)生思考，并用

再通過動(dòng)漫人物路飛加深彈性變形的概念。提問法

生活中常見的

圖片展示：對(duì)比*去

彈簧及放事來

引起學(xué)生興趣。

思政教育

所學(xué)知識(shí)來延

現(xiàn)象：簡(jiǎn)單介紹主角路飛的故事，動(dòng)漫主角路飛，具有延伸法

伸到生活實(shí)際

堅(jiān)定的意志和頑強(qiáng)的精神，一次又有一次的戰(zhàn)勝不可能

進(jìn)，增加學(xué)生學(xué)

的困難，在苦難中不斷成長(zhǎng)，變強(qiáng)大。

習(xí)興趣及樂趣。

感悟：困難像彈簧，看你強(qiáng)不強(qiáng)，你強(qiáng)它就弱，你弱它

就強(qiáng)。

2、通過生活中常見鑰匙引入塑形變形的概念，再通過

金屬拉伸試樣加深塑性變形的概念。

圖片展示：

總結(jié)定義變形

講授法

的種類及其區(qū)

別。

2

鑰匙拉伸試樣變形過程

教師講解：變形可以分為塑性變形和彈性變形。材料在

受到外力作用時(shí)產(chǎn)生變形或者尺寸的變化，且能夠恢復(fù)

的變形叫做彈性變形。塑性變形在外力作用下產(chǎn)生不可

恢復(fù)的永久變形。

知識(shí)點(diǎn)3材料的應(yīng)力.應(yīng)變曲線

問題導(dǎo)入：材料的應(yīng)力-應(yīng)變曲線是如何獲得的？

介紹萬能試驗(yàn)機(jī)和

教師講解：萬能試驗(yàn)機(jī)，集拉伸、彎曲、壓縮、剪切、

通過問題的引

環(huán)剛度等功能于一體的材料試驗(yàn)機(jī)，主要用于金屬、非

入來激發(fā)學(xué)生

金屬材料力學(xué)性能試驗(yàn)，是工礦企業(yè)、科研單位、大專

的思考，并分析

院校、工程質(zhì)量監(jiān)督站等部門的理想檢測(cè)設(shè)備。萬能試互動(dòng)法

材料變形過程

驗(yàn)機(jī)采集試樣變形過程中的力—位移曲線。通過以下公講授法

中兩種形變出

式將力?位移曲線轉(zhuǎn)化成應(yīng)力?應(yīng)變曲線。

現(xiàn)的時(shí)間及轉(zhuǎn)

F

O-一化,

￡=7，”]00%

式中：O-工程應(yīng)力：￡-工程應(yīng)變；F-拉伸力：A。-試樣

的初始截面枳；小試樣的初始標(biāo)距長(zhǎng)度；/-試樣變形后

的標(biāo)距長(zhǎng)度。

教師講解：常規(guī)的拉伸試樣分為兩種：圓柱形和板狀。

根據(jù)待取樣的物體形狀而選擇。根據(jù)按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)試樣。

3

常見的應(yīng)力-應(yīng)變曲線重點(diǎn)分析材料的變形過程

教師講解：曲線的橫坐標(biāo)是應(yīng)變，縱坐標(biāo)是外加的應(yīng)力C

曲線的形狀反應(yīng)材料在外力作用下發(fā)生的脆性、塑性、

屈服、斷裂等各種形變過程。通常，從圖中可以得到屈

服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、彈性模量和延伸率等力學(xué)性能指標(biāo)。

三、課堂延伸［knowledgeextension］

分析不同材料的應(yīng)力?應(yīng)變曲線

通過對(duì)比其他

三種典型材料

的應(yīng)力應(yīng)變曲

延伸法

線來加深對(duì)應(yīng)

對(duì)比法

力應(yīng)變的理解

及不同材料的

性能區(qū)別。

分析玻璃、合金、塑料等典型材料的應(yīng)力應(yīng)變曲線

四、課堂練習(xí)［exerciseJ

比較幾種材料的各項(xiàng)力學(xué)性能指標(biāo)

訓(xùn)練強(qiáng)化，培養(yǎng)

思考能力，加深

例題分析法

理解，強(qiáng)化應(yīng)

用。

4

五、知識(shí)梳理[knowledgeconclusion]

1、變形的概念

總結(jié)知識(shí)，引導(dǎo)

總結(jié)歸納法學(xué)生思考記憶，

2、變形的分類

加深理解。

3、材料的應(yīng)力?應(yīng)變曲線

材料彈性變形、塑性變形、應(yīng)

力-應(yīng)變曲線的內(nèi)容埋論性比較強(qiáng)，

學(xué)生掌握起來有一定難度。課程中

以X-戰(zhàn)警、萬磁王和路飛等經(jīng)典電

影動(dòng)漫人物激發(fā)了同學(xué)的好奇心，

然后再現(xiàn)經(jīng)典的材料應(yīng)力-應(yīng)變曲

線實(shí)驗(yàn)及介紹科學(xué)家嚴(yán)連求實(shí)的科

六、教學(xué)后記[teachingreflection]

學(xué)態(tài)度，學(xué)生具有較強(qiáng)的帶人感覺。

學(xué)生課堂表現(xiàn)總體比較積極，通過

例題訓(xùn)練及師生互動(dòng)發(fā)現(xiàn)對(duì)知識(shí)點(diǎn)

的掌握基本達(dá)到了預(yù)期目的。實(shí)例

分析及動(dòng)畫演示，提高了學(xué)生的學(xué)

習(xí)興趣和積極性，開拓了學(xué)生的視

野，啟發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新性思維。

5

2018年湖南省普通高校教師課堂教學(xué)競(jìng)賽教學(xué)設(shè)計(jì)

教學(xué)設(shè)計(jì)

課程名稱：《機(jī)械工程材料》適用對(duì)象：機(jī)械設(shè)計(jì)及自動(dòng)化編號(hào)：第2講

課題時(shí)間

45分鐘

【headline][during)

教學(xué)目標(biāo)

[objective]

知識(shí)目標(biāo)

力學(xué)性能的定義，載荷的定義和分類，動(dòng)態(tài)載荷和靜態(tài)載荷，了解韌性。

【knowledge]

能力目標(biāo)

能準(zhǔn)確判斷材料受到的我荷種類。

(ability]

思政教育

任何事物都是相對(duì)的，我們需要用動(dòng)態(tài)的，發(fā)展的眼光去看世界C

【enlightening]

教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)

[keypointsanddifficultpoints]

重點(diǎn)

載荷的定義和分類。

【keypoints)

難點(diǎn)

材料在動(dòng)態(tài)我荷和靜態(tài)我荷不同的力學(xué)響應(yīng)及微觀機(jī)理。

[difficultpoints】

教學(xué)策略方法

(teachingstrategy}

通過生活中常見的物品，引導(dǎo)學(xué)生思考材料的力學(xué)性能的概念，通過力學(xué)性能的定義，了解

材料的載荷相關(guān)知識(shí)。再由動(dòng)態(tài)載荷聯(lián)想到泰坦尼克號(hào)的故事，從而引入韌性這一主題。木

節(jié)教學(xué)采用了,情境法、互動(dòng)法，歸納總結(jié)，實(shí)例練習(xí)等多種方式教學(xué).教具：PPT,板書，

分組座位。

教學(xué)過程

[teachingprocess]

教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法設(shè)計(jì)意圖

一、知識(shí)回顧[knowledgereview]

提問：以下材料主要有什么使用功能？

通過互動(dòng)討論，

互動(dòng)法歸納總結(jié)，使學(xué)

講授法生自主掌握材

歸納法料的不同的使

用性能。

6

3

教師解析：1、耐摩擦性能；2、強(qiáng)度和韌性；3、吸能

性能。

教師小結(jié)：通過與學(xué)生的討論得到：不同的材料擁有不

同的性能，材料的性能決定著材料的使用范圍和使用壽

命。

二、新課講授［newlecture}

知識(shí)點(diǎn)1定義材料的力學(xué)性能

教師講解：材料的力學(xué)性能是指材料在外加載荷下的響

應(yīng)。常見的力學(xué)性能有強(qiáng)度、塑性，硬度，抗沖擊能力采用圖等直觀

和韌性等。通過材料的力學(xué)性能對(duì)材料進(jìn)行分類。講授法的方式講解材

料的力學(xué)性能。

教師講解：通過觀察和觀察Al-Si合金在不同溫度下應(yīng)

力-應(yīng)變曲線，得出結(jié)論：材料的力學(xué)性不是常數(shù)，通

常隨著溫度，應(yīng)變速率等條件發(fā)生變化。

通過觀察材料

思政教育：的力學(xué)響應(yīng)隨

現(xiàn)象：材料的力學(xué)性能尹非保持一直不變，而是隨著溫溫度和應(yīng)變速

度、應(yīng)變速率等參數(shù)的變化而發(fā)生變化。聯(lián)想啟發(fā)法率發(fā)生變化，啟

發(fā)學(xué)生想到任

感悟：任何事物都是相對(duì)的，我們需要用動(dòng)態(tài)的，發(fā)展何事物都是相

的眼光去看世界。對(duì)的。

7

提出問題：材料常見的成形方式有哪些。

講解：成形方式不同，材料的力學(xué)性能也將發(fā)生變化,

如軋制，擠壓，鑄造和鍛造等。采用互動(dòng)，延伸

類比法講授等方式，讓

互動(dòng)法學(xué)生從艱本上

講授法掌握知識(shí)。

母甲,含雕

講解：大多數(shù)結(jié)構(gòu)材料都是各向異性，材料的性能具有

方向性，這是由于在成形過程中形成了織構(gòu)，比如形成

了沿某一方向分布的纖維晶粒。

知識(shí)點(diǎn)2載荷

提問:英9文單詞loading常見的三種意思

,

,

,浴

回答：對(duì)于三幅圖，答案分別是下載進(jìn)度、負(fù)擔(dān)和外力。

由此引出外力這一概念。對(duì)材料施加的外力為載荷，材情境法從王者榮耀等

料受到不同的外力工況，其力學(xué)響應(yīng)也不一樣?；?dòng)法情境引起學(xué)生

講授法共鳴，寓教于

提問：載荷的種類有哪幾種？樂。

pP

他p.三二P

ppP-------L---------*

8

講解：常見的載荷有五類:拉伸，壓縮，剪切，彎曲和

扭曲。如果材料受到的外力為恒定的，我們稱之為靜態(tài)

載荷，如果外力是波動(dòng)變化的，稱之為動(dòng)態(tài)載荷。對(duì)比

材料在靜態(tài)和動(dòng)態(tài)我荷下的宏觀力學(xué)性能。

采用互動(dòng)等方

互動(dòng)法式，學(xué)生能更好

講解：材料在靜態(tài)載荷和動(dòng)態(tài)載荷條件下的力學(xué)響應(yīng)有講授法的掌握本質(zhì)原

明顯區(qū)別。動(dòng)態(tài)載荷下應(yīng)變速率敏感性增強(qiáng)。因。

講解：微觀組織決定宏觀力學(xué)性能，材料在變形過程中,

會(huì)形成位錯(cuò)組織，位錯(cuò)密度隨著應(yīng)變速率增高而增高。

知識(shí)點(diǎn)3韌性

從電影引入，引

情境法

起興趣，激發(fā)學(xué)

互動(dòng)法

生的自主思考

講授法

能力。

通過經(jīng)典電影，泰坦尼克號(hào)引入韌性這一概念。

提問：同學(xué)們知道泰坦尼克號(hào)為什么會(huì)沉沒嗎？

解答：號(hào)稱永不沉沒的泰坦尼克號(hào)在首次航行中就“應(yīng)

溝里翻了船”，事故發(fā)生地點(diǎn)是在冰川，船體材料為鋼

材，材料發(fā)生了低溫脆性轉(zhuǎn)變，導(dǎo)致材料韌性下降。

三、課堂延伸[knowledgeextension]

泰坦尼克號(hào)沉沒之謎

在前文的基礎(chǔ)

延伸法上，更迭一步探

歸納法討，使學(xué)生能更

全面的看待問

題。

1、船體材料差；2、低溫環(huán)境；3、沖擊教荷

9

四、課堂練習(xí)[exercise]

通過對(duì)比練習(xí)

比較陶瓷、金屬、高分子材料的力學(xué)性能

來探討不同材

對(duì)比法料力學(xué)性能，訓(xùn)

0喀的,

例題法練總結(jié)，培養(yǎng)思

考能力，加深理

解，強(qiáng)化應(yīng)用。

五、知識(shí)梳理，A〃ow/e衣econclusion]

1、材料的力學(xué)性能

總結(jié)知識(shí)，引導(dǎo)

總結(jié)歸納法學(xué)生思考記憶，

2、載荷

加深理解。

3、韌性

在整個(gè)教學(xué)過程中，要隨時(shí)觀

察學(xué)生的動(dòng)向。在課堂上，要注意

學(xué)生的反映，根據(jù)學(xué)生的表情及言

語，隨時(shí)調(diào)整講課速度，重點(diǎn)、難

點(diǎn)內(nèi)容要詳細(xì)講解。尤其，在課堂

練習(xí)時(shí)，個(gè)別學(xué)生若解答有誤，可

由教師指導(dǎo)糾正，也可采取優(yōu)幫差

的方式，讓優(yōu)生來指導(dǎo)差生。如若

大多數(shù)學(xué)生在分析中出現(xiàn)了同一錯(cuò)

六、教學(xué)后記[teachingreflection]誤，則應(yīng)讓學(xué)生立即停止練習(xí)，進(jìn)

行集體講述，重新練習(xí)，以引起全

體學(xué)生的高度注意，從而起到全面

徹底糾錯(cuò)的目的。在教學(xué)過程中，

教師應(yīng)處處留心，細(xì)致觀察，及時(shí)

反饋。練習(xí)時(shí)，適時(shí)指導(dǎo)，把握教

學(xué)的主動(dòng)權(quán)，發(fā)揮好教師的主導(dǎo)作

用。只有這樣，才能引導(dǎo)高質(zhì)量教

學(xué)活動(dòng)的順利實(shí)施，才能促進(jìn)課堂

技能目標(biāo)的全面實(shí)現(xiàn)。

10

2018年湖南省普通高校教師課堂教學(xué)競(jìng)賽教學(xué)設(shè)計(jì)

教學(xué)設(shè)計(jì)

課程名稱：《機(jī)械工程材料》適用對(duì)象：機(jī)械設(shè)計(jì)及自動(dòng)化編號(hào)：第3講

標(biāo)題時(shí)間

材料的沖擊韌性45分鐘

[headlineJ[during]

教學(xué)目標(biāo)

[objective]

知識(shí)沖擊或荷與靜載荷比較、金屬材料的沖擊韌性、低溫脆性現(xiàn)象、初脆轉(zhuǎn)

[knowledge]變溫度的求取方法。

能力

沖擊載荷與靜我荷比較。

[ability]

思政教育自然界的力量巨大，一定要對(duì)各種自然現(xiàn)象予以足夠的重視，不然就避

[enlightening]免不了悲劇的發(fā)生。在生活中，切不可盲目自大，謹(jǐn)防“陰溝里翻船”。

教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)

[keypointsanddifficultpoints]

重點(diǎn)

低溫脆性現(xiàn)象。

[keypoints]

難點(diǎn)

韌脆轉(zhuǎn)變溫度的求取方法。

[difficultpoints]

教學(xué)策略方法

[teachingstrategy]

堅(jiān)持啟發(fā)式、生動(dòng)性、直觀性為原則，以視頻、動(dòng)畫、圖片為主的多媒體教學(xué)方式，從生

活場(chǎng)景導(dǎo)入，通過構(gòu)思巧妙的問題將學(xué)生置身于發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的環(huán)境之中，循序漸

進(jìn)完成教學(xué)。

教學(xué)過程

[teachingprocess]

教之內(nèi)容教學(xué)方法設(shè)計(jì)意圖

一、知識(shí)回顧【knowledgereview]

1、以電影案例導(dǎo)入課題，提升學(xué)生對(duì)本課程的興趣。

TITANIC與沖擊載荷

提問：TITANIC沉沒的原因分析？

情境法從熟悉的生活場(chǎng)

引導(dǎo)法景導(dǎo)入，提高學(xué)生

興趣。

解析：沉沒原因船體材料差；低溫環(huán)境；沖擊載荷。

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Titanic號(hào)鋼板和近代船用鋼板的沖擊試驗(yàn)結(jié)果

思政教育：

現(xiàn)象：泰坦尼克號(hào)被稱為“Unsinkable”，意思為“永從簽到神，一步一

不沉沒”，結(jié)果卻在它的初次航行中，慘遭"滑鐵講授法步引導(dǎo)學(xué)生找到

盧“，”陰溝里翻了船延伸類比法本質(zhì)原因，并延伸

對(duì)比法到實(shí)際生活,加深

感悟：自然界的力量是巨大的，一定要對(duì)各種自然學(xué)生的興趣與理

現(xiàn)象予以足夠的重視，不然就避免不了悲劇的發(fā)生，解。

而在生活中，切不可盲目自大，謹(jǐn)防“陰溝里翻船”。

二、新課講授[newlecture]

知識(shí)點(diǎn)1沖擊載荷與靜載荷比較

實(shí)例分析：分析純鐵在沖擊載荷和靜載荷下的異同。

舉例分析沖擊荷

實(shí)例法

載與靜荷載的區(qū)

講授法

別，加深學(xué)生的理

解。

圖3-1純鐵的應(yīng)力成變曲線

1—冷擊?荷2，?荷

教師解析：純鐵在沖擊載荷和靜載荷下均先發(fā)生彈

性變形，然后進(jìn)入塑性變形，最后發(fā)生斷裂。但是

至沖擊載荷作用下強(qiáng)度增大^塑性下降。

二、新課講授[newlecture]

知識(shí)點(diǎn)2金屬材料的沖擊韌性

提問：沖擊韌性怎么定義？如何求取材料的沖擊韌

性。

教師講解：沖擊韌性是指沖擊載荷下材料抵抗變形

和斷裂的能力沖擊吸收功（Ak）：擺錘沖斷試樣所

失去的能量，單位為J。沖擊韌度（ak）：?jiǎn)挝粸镴/cm2

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引導(dǎo)學(xué)生思考，引

引導(dǎo)法出沖擊韌性的定

講授法義及與溫度的關(guān)

系。

教師講解：沖擊韌性測(cè)試的試樣是帶有缺口的方塊

試樣。

二、新課講授[newlecture]

知識(shí)點(diǎn)3低溫脆性現(xiàn)象

實(shí)例分析：BCC(HCP)(F十P綱)的低溫脆性轉(zhuǎn)

變現(xiàn)象。

承接上個(gè)知識(shí)點(diǎn)，

實(shí)例法

教師講解：溫度下降時(shí)：材料斷裂狀態(tài)：韌性狀態(tài)舉例分析溫度對(duì)

一脆性狀態(tài)；材料斷裂機(jī)理：微孔聚集一穿晶解理；材料韌性的影響。

材料斷口特征：纖維狀一結(jié)晶狀。

「位借阻力

晶格阻力AM

當(dāng)“《＞C，WK

晶格阻力對(duì)扛度較黑,

T＜tH：

且bcc■和k

當(dāng)。N＜，腌斷

與溫度耳本無關(guān)

教師講解：低溫脆性受到：晶體結(jié)構(gòu)、化學(xué)成分、

晶粒尺寸、顯微組織等因素的共同影響。

、課堂延伸[knowledgeextension]

韌脆轉(zhuǎn)變溫度的求取方法

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在前文基礎(chǔ)上，引

延伸引導(dǎo)法入更深層次的知

V|5TTE50HFATT

?度―識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生思

教師講解：對(duì)待測(cè)材料進(jìn)行系列（溫度）沖擊彎曲試考.

驗(yàn)，求取沖擊吸收功.溫度曲線，斷口形貌中各區(qū)所

占面積和溫度曲線，塑性變形量與溫度曲線。最后

求得韌脆轉(zhuǎn)變溫度。

教師講解：同時(shí)也可以通過斷口的形貌來定義韌脆

轉(zhuǎn)變溫度。

四、課堂練習(xí)[exercise]

影響沖擊韌性和韌脆轉(zhuǎn)變溫度的因素

訓(xùn)練期化，培養(yǎng)思

例題分析法考能力，加深理

解，強(qiáng)化應(yīng)用。

提示：材料晶體結(jié)構(gòu)、化學(xué)成分、晶粒尺寸、顯微

組織

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五、知識(shí)梳理，knowledgeconclusion]

1、沖擊載荷與靜載荷比較

總結(jié)知識(shí)，讓學(xué)生

2、金屬材料的沖擊韌性

總結(jié)歸納法從宏觀上把握知

識(shí)，加深理解。

3、低溫脆性現(xiàn)象

4、韌脆轉(zhuǎn)變溫度的求取方法

以電影案例導(dǎo)入課題，提升學(xué)生

對(duì)本課程的興趣，通過分析TITANIC

的沉沒原因，讓學(xué)生對(duì)沖擊荷載有了

清晰的概念，學(xué)生基本能明白沖擊荷

載的定義，這部分掌握得不錯(cuò)。通過

冬例分析沖擊荷載與靜荷載的區(qū)別，

六、教學(xué)后記[teachingreflection]加深了學(xué)生的理解。說明只要針對(duì)學(xué)