Размещено на http://www.allbest.ru/

Академия интеллектуального развития

Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение Ростовской области

"Ростовский колледж металлообработки и автосервиса"

(ГБПОУ РО "РКМиА")

Методическая разработка открытого урока

по дисциплине: "Основы материаловедения"

на тему: "Ознакомление с методами определения твёрдости"

Автор: Галашокян Алла Дмитриевна

г. Ростов-на-Дону - 2016

Пояснительная записка

"… на свете есть только один способ побудить людей что-то сделать - заставить человека захотеть это сделать" (Дейл Карнеги).

Рынок труда требует профессионально компетентных рабочих, поэтому в последние годы заметно возросли требования работодателей к коммуникативным навыкам и исследовательским способностям выпускников, к их социальной адаптированности, к их овладению навыками самостоятельного приобретения и применения знаний и умений в профессиональной деятельности при решении производственных задач, а также к развитию интеллектуальных и деловых качеств, т.е. к ключевым компетенциям.

Методическая цель открытого занятия - активизация познавательной деятельности обучающихся при выполнении заданий урока-практикума в процессе работы с техническими средствами обучения, справочным и дидактическим материалами.

При подготовке выпускников по профессии "Сварщик" актуальным становится ориентация на материалы объектов сварочного производства, что позволяет сделать их подготовку профессионально направленной.

Процесс обучения материаловедению должен осуществляться на основе меж предметных связей, способствующих успешному овладению профессиональными знаниями и умениями. Интерактивная форма обучения (моделирование жизненных ситуаций, использование ролевых игр, совместное решение проблем) - форма достижения поставленных целей. Педагогическая технология - технология критического мышления.

Основные преимущества интерактивных форм обучения основам материаловедения:

1. Обучающиеся осваивают новый материал как активные участники процесса обучения.

2. Достаточный объем самостоятельной работы.

3. Обучающиеся приобретают навык владения современными техническими средствами и технологиями обработки информации.

4. Вырабатывается умение самостоятельно находить информацию и определять уровень ее достоверности

5. Обучающиеся работают в команде и формируют жизненные и профессиональные навыки с выходом на уровень осознанной компетентности.

Тема урока: лабораторная работа "Ознакомление с методикой определения твёрдости".

Цели урока:

Образовательный аспект:

- ознакомление с конструкцией твёрдомеров;

- определение твёрдости тарированными напильниками - методом определения в цеховых условиях (выполнение механических испытаний образцов материалов);

- пользование справочными таблицами для определения свойств материалов, их пригодности для изготовления сварных конструкций;

- умение выбирать материалы для осуществления профессиональной деятельности.

Развивающий аспект:

- формирование компетентности решения проблем;

- формирование информационной компетентности при работе с различными источниками;

- интеграция мыслительной и практической деятельности;

- развитие исследовательских способностей обучающихся.

Воспитательный аспект:

- формирование умений производить самоконтроль качества выполнения работ и планировать работу во временных рамках;

- воспитание эстетического вкуса;

- формирование профессионально-ценностных мотивов и коммуникативных компетенций;

- формирование компетенций личностного самосовершенствования.

Гипотеза:

От твёрдости зависят механические свойства материалов.

Тип урока: Урок-практикум.

Вид урока: Лабораторная работа.

Используемые формы организации познавательной деятельности студентов: обучение в группах малого состава.

Методы познавательной деятельности: репродуктивный, частично-поисковый с элементами исследования.

Методы обучения: словесные, наглядные, практические.

Материально-техническое оснащение урока:

- компьютер;

- мультимедийный проектор;

- методические указания к лабораторной работе;

- комплект лабораторных материалов;

- презентация "Виртуальная лаборатория";

- рекламный ролик "Тарированные напильники";

- справочные материалы.

Базовые (опорные) знания:

По дисциплине: Тема 1. Металлы и сплавы.

Межпредметные: "Химия", "Физика", учебная практика.

Контролируемые опорные знания:

По дисциплине:

Тема: "Металлы и сплавы". Свойства: физические, химические, механические, технологические. Методы испытания. Свойства, марки, назначение углеродистых сталей.

Межпредметные:

Учебная практика: "Подготовка металла под сварку".

Химия: Физические и химические свойства сплавов. Химический состав сплавов.

Физика: "Плотность твёрдого тела. Твёрдое вещество".

Прогнозируемый результат. Обучающийся должен уметь:

- выполнять механические испытания образцов материалов;

- использовать физико-химические методы исследования металлов;

- пользоваться справочными таблицами для определения свойств материалов;

- выбирать материалы для осуществления профессиональной деятельности обучающийся должен знать:

- основные свойства и классификацию материалов, использующихся в профессиональной деятельности;

Структура урока:

Организационная часть - 1мин.

Вводная часть - 4 мин.

Самостоятельная работа учащихся - 12 мин.

Заключительная часть - 3 мин.

Ход урока:

Организационная часть - 1 мин.

- Представление участников урока.

Вводная часть - 4 мин.

- Мотивация для выполнения работы (1 мин.).

Главная цель нашего урока - ознакомление с методами определения твёрдости сплавов и подтверждение или опровержение гипотезы: "От твёрдости зависят механические свойства материалов".

Лабораторная работа позволит приобрести новые знания и стать более эрудированным, раскрыть свои скрытые способности и таланты, расширить круг общения посредством повышения своего интеллектуального уровня, узнать и использовать в профессиональной деятельности остроумное решение заданной проблемы, понять взаимосвязь изучаемых дисциплин: основ материаловедения, химии, физики и учебной практики. На уроке-лекции было дано определение - чем тверже поверхность изделия, тем меньше она будет изнашиваться в процессе работы. Вот почему по величине твердости металлов судят о возможности применения их для изготовления различных деталей машин и сварных конструкций. Твердость является также основной характеристикой при оценке качества режущих и измерительных инструментов. (Слайд № 2)

О понятии твёрдого тела вы имеете представление и из уроков физики.

1. Виртуальная лаборатория

Преподаватель: Мы находимся с вами в виртуальной лаборатории, где увидим приборы для измерения твёрдости материалов. Такие приборы используются в лаборатории ООО "Ростсельмаш". Запомните, какие иденторы используют в каждом конкретном методе.

На экране презентация "Виртуальная лаборатория" (электронное издание "Материаловедение и технологии конструкционных материалов" Московского автомобильно-дорожного института (Государственный технический университет)

1. Раздел 2 "Материалы на основе чёрных металлов").

Порядок выполнения работы:

- ознакомиться с лабораторными методами определения твёрдости;

- заполнить графу 2 таблицы отчёта 1.

Преподаватель: запишите в таблицу отчёта 1 наименование иденторов для каждого метода.

Обучающиеся записывают полученные данные.

2. Реальная лаборатория

Преподаватель: А сейчас предлагаю расстаться с виртуальной лабораторией, но не с виртуальным миром. Представьте себе, что мы находимся в небольшом сварочном цехе, у нас нет настоящей современной лаборатории для определения твёрдости стали, но перед нами стоит задача определить марку стали и дать заключение, пригодна заготовка из заданного профиля для сварной конструкции или нет.

Староста группы раздаёт:

1. Методические указания к лабораторной работе.

2. Комплекты лабораторных материалов(органайзер).

Преподаватель: Откройте органайзер, изучите его содержимое.

Обучающиеся изучают содержимое органайзеров.

Преподаватель: А теперь предлагаю небольшой мозговой штурм - ответьте на вопрос: "Как с помощью данного лабораторного набора измерить твёрдость стали?" Набор содержит: струбцину, набор напильников, образец металла, перчатки.

Студенты высказывают свои решения. Обсуждаются все варианты.

Преподаватель: стандартное решение этого задания подскажет рекламный ролик "Тарированные напильники".

Просмотр видеоролика "Тарированные напильники" на www.youtube.com.

Преподаватель:

Приступим к выполнению эксперимента. Шпаргалкой при выполнении работы будет служить презентация.

Источники информации - методические указания к лабораторной работе и преподаватель. Преподаватель выступает в роли справочного пособия.

Порядок выполнения работы (Слайд№3):

Самостоятельная работа учащихся -12 мин.

Эксперимент:

Преподаватель: работу будем выполнять в малых группах по 2 человека: экспериментатор и ассистент, который заполняет таблицу отчета. Прошу обратить внимание на технику безопасности при проведении эксперимента (слайд №3).

Техника безопасности (слайд №4):

Алгоритм ваших действий (преподаватель с помощью старосты демонстрирует):

- зажать образец в струбцине,

- выбрать напильник с желтой ручкой, его цвет и указанную твёрдость записать в таблицу (слайд №5).

Приёмам работы напильником вы научились во время учебной практики.

- провести напильником по поверхности образца, стараясь оставить царапину, результат занести в таблицу - есть царапина или нет;

- выбрать напильник со светло-зелёной ручкой, его цвет и указанную твёрдость записать в таблицу. Провести напильником по поверхности образца, стараясь оставить царапину, результат занести в таблицу (слайд №5) - есть царапина или нет.

Вывод сделаем, воспользовавшись шпаргалкой (слайд №6).

Качественная (приближённая) твёрдость изделия находится между твёрдостью царапающего напильника и проскальзывающего напильника.

Примечание: если визуально трудно определить наличие царапины можно воспользоваться бривископом - микроскопом Бринелля.

Преподаватель: Конечной целью нашего урока - практикума является определение марки стали. Для этого воспользуемся справочными таблицами приложения и по значению твёрдости определим марку стали. Заполнить таблицу отчёта 2 (графу 5). По справочной таблице определим, исходя из знания значений твёрдости, и другие механические характеристики сплава: временное сопротивление, относительное удлинение и относительное сужение. А это подтверждает нашу гипотезу - от твёрдости зависят механические свойства материалов.

А теперь вернёмся к таблице №1 и заполним ещё одну ячейку, ответив на вопрос "Что является идентором метода царапания?"

Таблица отчёта 1

1	Метод определения твёрдости	Метод Бринелля	Метод Роквелла	Метод Виккерса	Метод царапания
2	Идентор

Таблица отчёта 2

№ напильника	Цвет напильника	Параметры твёрдости, указанные на напильнике	Твёрдость образца	Марка стали образца	Временное сопротив-ление у (Н/мІ)	Относительное удлинение д (%)	Относительное сужение (%)
1	2	3	4	5	6	7	8
1
2

Преподаватель:

Предлагаю сравнить полученные результаты с эталоном.

Проведем самоконтроль: оценка "5" - 9 правильных ответов;

"4" - 7-8 правильных ответов;

"3" - 5-6 правильных ответов.

Заключительная часть

Рефлексия. Преподаватель:

Прошу ответить на мои вопросы:

1. Остроумно ли решение сложной заданной проблемы?

2. Возможно ли практическое применение этого метода в работе сварщика? материаловедение урок интерактивная познавательная

3. Расширил ли ваш кругозор данный эксперимент?

Обучающиеся отвечают.

Преподаватель: Гипотеза: "От твёрдости зависят механические свойства материалов" подтверждена вами в ходе эксперимента - марки стали выбраны в зависимости от твёрдости. Цель работы - определить пригодность марки стали для изготовления сварных конструкций, достигнута.

Список литературы

1. Солнцев Ю.П. и др. Материаловедение: учебник - СПб.: "Химиздание", 2015.

2. И.С. Стерин. Материаловедение и термическая обработка металлов: учебное пособие- СПб.: Политехника, 2003. - 344 с.

3. Г.П. Фетисов, Ф.А. Гарифуллин. Материаловедение и технология металлов: Учебник. - М.: ОИЦ "Оникс", 2009. - 624 с.

Приложение 1

Таблица 3. Механические свойства сталей

Марка стали	Предел текучести (Н/мІ)	Временное Сопротивление у (Н/мІ)	Относительное удлинение (%) д	Относительное сужение ?(%)	Число твёрдости НRСэ МПа
08	196	320	33	60	42
10	206	330	31	55	45
15	225	370	27	55	48
20	245	410	25	55	51
25	274	450	23	50	51
30	294	490	21	50	57
35	314	530	20	45	64
40	333	570	19	45	65
45	353	600	16	40	66
50	373	630	14	40	69
55	382	650	13	35	70
60	402	680	12	35	70
У 7, У 7А					57…59-61..63
У 8. У 8А					57 … 59 63…65
У 10, У 10А					58…59 62…63
У 12, У 12А					58…59 62…63
У 13, У 13А					58…59 62…63

Приложение 2. Эталон ответов

Таблица отчёта 1

1	Метод определения твёрдости	Метод Бринелля	Метод Роквелла	Метод Виккерса	Метод царапания
2	Идентор	закаленный шарик	закаленный шарик или призма	призма	напильник

Таблица отчёта 2

№ напильника	Цвет напильника	Параметры твёрдости, указанные на напильнике	Твёрдость образца	Марка стали образца	Времен-ное сопротив-ление у (Н/мІ)	Относи-тельное удлинение д (%)	Относительное сужение (%)
1	2	3	4	5	6	7	8
1	желтый	HRC 45	48	15	370	27	55
2	светло-зеленый	HRC 50

Размещено на Allbest.ru