金属学课程中位错部分CAI课件的探讨.pdfVIP

2007年弟4期(忌弟96期) p量竞哮拓素 73 金属学课程中位错部分 CAI课件的探讨 赵祖欣，叶以富，张修庆 (华东理工大学机械与动力工程学院，上海200237) [摘要]本文讨论了金属学课程与计算机辅助教学(CAD的特点，介绍了金属学课程中位错部分CAI课 件开发与课堂教学效果。 [关键词]CAI课件；金属学；位错 一、前言 学习的热情，加快知识的传递与接收的速率，有效 (一)金属学课程的特点 地提高教学质量，收到良好的教学效果。 金属学课程是金属材料工程专业的专业基础 传统的教学手段一般采用模型配合进行直观 课，也是该专业的一门必修课程。本课程既要密 教学，但模型的能动性较差，教师很难讲解清楚， 切联系其他理论课程，同时又要为后续专业课的 学生也难以接受，影响教学效果。 学习打下扎实的专业基础。教学目的是使学生较 采用多媒体计算机辅助教学(CAI)，有助于 好地了解与掌握金属材料的成分与组织结构、加 突破一些教学难点，使抽象的专业概念变得具体、 工与制备、金属性能及应用的基本知识、相互关系 表象，使复杂、深奥的过程与机制从静止变得生 和变化规律。课程中有许多很难理解的专业基本 动，使空间从二维扩展成三维，为学生提供一个多 概念，也有需要丰富的空间想像力才能明白空间 层次、多角度的立体学习空间，有助于学生提高学 结构和变化，还有不能直接观察到的金属组织结 习的主动性，优化了课堂教学结构。 构与性能之间的关系。因此，这就使得课程内容 二、金属学课程位错部分CA[课件的开发 繁杂，涉及的理论知识广泛而抽象。所以“难讲 (一)位错的教学难点 授、难理解、难记忆”是本课程的显著特点。产生 固态的金属一般为晶体。晶体是原子在三维 上述“三难”的主要原因是教学中缺乏形象化教学 空间周期性重复排列的固体。为了研究方便，一 手段，不利于揭示概念的内在本质与联系，不利于 般将原子抽象成一个质点，这些质点在三维空间 提高学生对金属学课程的感性认识，从而影响了 构成的几何图形称为空间点阵，将空间阵点用直 学生的学习效果和金属学课程的教学质量。 线连接起来就成为晶格。晶体中的原子在空间中 (二)计算机辅助教学(CAI)的特点 排列的方式称为晶体结构。晶体中偏离理想结构 多媒体计算机辅助教学(CAI)，是以计算机的区域叫做晶体缺陷。这些晶体缺陷对金属材料 为主要媒体进行的教学活动。计算机可以提供大 的性能，如屈服强度、断裂强度等结构敏感性的性 量丰富多彩的教学信息，借助于文字、图形、动画、 能有很大影响。晶体缺陷中最重要的一种缺陷就 声音、图像等多媒体手段呈现教学内容，实现传统 是普遍存在于晶体中的线缺陷——位错。位错的 教学所不及的灵活、生动、形象的演示，调动学生 存在，位错与其他晶体缺陷的交互作用以及位错 ICy者简介]赵祖欣(1956一)，男，副教授，硕士；叶以富(1944一)，男，教授，硕士，博导。 !垒 垒星堂堡垂主焦熊叠坌￡垒!堡鲑盟堡过 的运动会带来金属材料性能的许多变化。 集成环境和标准的应用程序接口、强大的数据处 位错的基本概念、基本类型和特征、位错的形 理能力以及动态链接和模块化功能。 成与运动是金属学课程中十分重要的知识点