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關鍵詞：熱處理 工藝 技術 展望
前言
金屬材料熱處理工藝繁復多樣，熱處理的技術也變化多端，就現代科技技術發展來看，金屬材料熱處理有著許許多多的方式，但是從其根本性質上來說，行內人士往往將其分化成兩大步驟，即組織內部結構改變以及表面結構優化，無論是何種新興工藝、何種變革技術，也無論是改變金屬材料的外表組織，還是改變材料的內在結構，所有的工藝以及技術都是圍繞著這兩大核心步驟開展的，所以在本文當中，筆者針對兩大核心步驟，針對具體的問題，進行了核心的分析。
1.金屬材料熱處理新工藝與技術
1.1熱處理新工藝
近年來熱處理新工藝不斷涌現。例如，離子束表面改性，其優點是不改變金屬表面化學成分，尺寸無明顯變化，不需化學用劑，也不會產生有害氣體；強烈淬火技術可避免鋼件開裂，減少畸變，顯著提高鋼材力學性能，延長零件的使用壽命；環己烯滲碳，此技術的優點是工件十分干凈，可避免晶界氧化，齒根硬度可達到節圓齒面硬度的90%以上，滲劑用量很低，滲層均勻，工件畸變小，可提高滲碳溫度；鋁合金的熱等靜壓固溶時效復合處理可消除鋁合金鑄件孔隙和縮短工藝周期，降低生產成本，同時提高鑄件的力學性能；微波滲碳可使熱處理工藝實現更精確。
1.2熱處理新材料
目前，熱處理新材料主要是生態淬火劑。所謂生態淬火劑就是以植物油為基本加入添加劑的天然淬火油。常用淬火劑的有水、鹽水、熔鹽、冷熱礦物油和聚合物溶液，還有Ni3Al金屬間化合物和APM和APMT合金。Ni3Al金屬間化合物是一種新型爐內抗滲碳耐熱構件材料。采用Ni3Al構件可以減少爐子維修次數，縮短工藝周期，提高熱處理工件壽命、提高滲碳溫度、節能效果顯著，但是因為其脆性大未得到實際應用；APM 和APMT合金是用A-1粉末通過熱等靜壓、燒結和深拉延出來的。用AT1合金制造的電熱和燃氣輻射管比一般耐熱合金能經受雙倍的熱流。
1.3新傳感技術
最新發展的傳感技術有氧探頭Oxymess，用于滲氮和氮碳共滲氮勢測控的TiO2氧探頭；氮勢傳感器HydroNit，跟蹤滲氮過程的傳感器KiNit；測控淬火槽工作狀態的Fluid Quench 傳感器；氣冷淬火的Heat Flux傳感器；真空滲碳碳勢傳感器等。
2.金屬材料熱處理工藝與技術的展望
現代的金屬材料熱處理工藝經過多年的發展已然成型，現在最為主流的熱處理新工藝主要包括有以下四種：可控氣氛熱處理、形變熱處理、表面氣象沉積技術、真空熱處理技術，這些技術都有其自身的優點以及缺點，由于篇幅有限，筆者僅對可控氣氛熱處理進行分析，對其優劣程度進行探討，希望在一定范圍內對金屬材料的技術進行展望。
可控氣氛熱處理是近年來成熟的金屬材料熱處理技術這一，是一種通過對爐內的氣溫控制從而控制金屬材料熱處理程度的方式。也是一種通過還原、滲碳等方式從而改變金屬材料表面組織的經典方式之一。工藝當中所提到的保護氣氛，是一種可控性的能夠有效防止金屬表面氧化損耗的氣體介質，可控氣氛有著以下五項優點是：第一，優化金屬材料表面，通過可調控的方式，調控便面的完善功能，從而控制剛性程度以及柔性程度的完美融合，從而保障金屬材料表面的優越性；第二，對鋼件金屬材料的保護程度大大提升，由于鋼件材料在熱處理加工的過程當中氧化嚴重脫碳程度超標，所以一般的熱處理工藝無法最大程度的保障鋼件材料的表面剛度，而可控氣氛熱處理卻能完美的做到這一點，不僅能夠起到保護作用，甚至是能完美的避過這一缺點；第三，由于是對金屬材料的表面處理，所以無論是在拋光的光亮程度，還是工件的具體尺寸要求，都實現了可調控性能，最大程度的保障了工件的尺寸精度；第四，在其他熱處理工藝實踐過程當中，滲碳都是按照比例進行調控施工的，但是比例只能在理論上確保金屬材料表面的完善，卻無法做到可調控，也就是所一旦施工當中出現誤差，那么就會破壞金屬材料便面的滲碳，而可控制氣氛熱處理卻能夠在技術操作的過程當中完善這一點，從最大程度上做到了過程可調控；第五，完全實現碳穿透處理，不僅改變了表層的結構，還改變了深度組織結構，使熱處理加工工藝更加完善。在可控氣氛熱處理當中，還有一種吸熱式氣氛熱處理工藝，它的主要施展對象是高碳鋼繼進行保護。
綜上所述，我們可以在現有的金屬材料熱處理技術當中找到其未來將要發展的方向，第一無論是對組織內部的改變還是對表面化的處理，可控制是其發展的第一要素，第二金屬材料通過熱處理成型容易，但是一旦進行深層次加工也就是所謂的“精藝工件”加工，就無法改變其材料本身所帶來的具體特性，所以未來的發展方向已定要在可調節成品工件上下工夫，第三，尺寸以及完善的工藝程度是金屬材料熱處理的最主要追求，所以作為作為現代化的生產工藝來說，一方面要保障精準程度，另一方面要保障經濟程度，第四上文所提到的可控氣氛熱處理只是現代金屬材料熱處理的工藝之一，其發展雖然普及但是卻主要做用于鋼件的熱處理，局限性很大，所以在未來的金屬材料熱處理的發展過程當中，還應當針對具體材料對熱處理工藝進行改進，爭取將金屬熱處理工藝與技術普及到全方位的領域當中。
結束語
通過現代技術的不斷進步，金屬材料熱處理的工藝以及技術逐漸的靠向調整組織結構、控制表面處理兩大方向。從根本上說組織結構調整在于上文中所提到的四大步驟，這是從內部結構調整金屬材料的最好方式，比如通過控制鋼鐵的加熱溫度，將金屬原本的缺陷得以彌補，也可以提高鋼鐵的硬度和韌性，而表面處理也是類似的，一般就是：滲氮、滲碳、滲氮共滲等幾種工藝方式，將這些技術作用于金屬材料熱處理的表面，從而改變其表面構架，所以在未來的金屬材料熱處理發展當中，正確的方向應當是滿足內部穩定、構建外部優化的發展模式。
參考文獻：
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【關鍵詞】金屬材料與熱處理 課程教學 改革措施
【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2013）11-0226-01
引言
隨著我國高等教育事業的不斷發展，課程教學改革已成為教育發展的重要力量。金屬材料與熱處理是一門理論與實踐并重的課程，強調教學的多元化，以實現對學生實踐能力的培養、理論知識的掌握。所以，強化金屬材料與熱處理課程的教學改革，強調學生主體地位的提出、實際能力的培養，已成為該課程教學的重要目標。同時，強化評價方式的創新，以多元化的評價方式呈現考核機制，更有助于教學的改革發展。筆者結合多年的教學經驗，對金屬材料與熱處理課程教學改革，提出以下改革的看法。
1.以培養學生實際能力為導向，強化教學改革中學生的主體地位
技術材料與熱處理課程教學，強調以培養學生實際能力為導向，將所學的學科知識轉變為實踐的能力，這是課程教學改革的重點。而教學改革中學生主體地位的強化，是踐行學生能力培養目標的有力支撐。特別是針對不同的教學內容、整合學生的個性特點，基于多元化的教學方法進行教學，是培養與提高學生實際能力的重要體現。
1.1問題教學法 問題教學法體現“學生為主、教師為導”的教學思想，強化學生主體地位下的主動學習。對于金屬材料與熱處理課程，具有較強的理論性，這就強調教師在教學的過程中，應該結合生活實際、生產，將理論性強的知識放置于具體內容之中，并提出相關的問題，以“設問”的方式呈現教學過程。相比于傳統的教學方法，問題教學法強化了師生間的互動交流，符合大學生的求知、探索與獨立的個性發展需求，有效的提高教學效果。
1.2啟發式教學 金屬材料與熱處理課程的知識系統較強，知識銜接緊密，強調新舊知識的有效授課。在實際的教學活動中，教師要舊知識的溫故知新，順暢學生所習知識的內部聯系，以便于學生系統的學習。所以，教師以啟發式的教學開展教學活動，循循善誘，幫助學生在學習新知識的同時，有效的鞏固舊知識。例如，教師在“鋼的熱處理加熱和冷卻的轉變”教學中，可以先及時地對相關的舊知識進行復習，如復習Fe-Fe3C相圖，講解Al、Acm是鋼在極緩慢加熱與冷卻條件下的臨界點。而從實際情況拉看，鋼在加熱與冷卻的條件下，存在一定的滯后性，并以此作為教學的啟發點，引導學生進行多元化思考。
1.3精講多練 精講多練是依托金屬材料與熱處理的課程內容特點，強調以學生實際出發，注重教材內容價值的。教師精講可以做到有的放矢，突出教學重點，并將課程難點進行巧妙的分散，便于學生對知識的整體把握與理解。同時，課堂教學是在有限的空間與時間下進行，要讓學生在有限的維度中獲取最多的知識，需要教師將重點講透、將課程內容主次分明的呈現，并培養學生獨立思考的能力。對于多練，是知識鞏固與學生思維發展的重要途徑。教師應強化金屬材料、熱處理工藝等內容的實際應用，并在多練的強化模式下，促使學生在鞏固知識的同時，習得良好的動手能力。
2.以“學生全面發展”為目標，依托多元化的評價方式改革教學
隨著課程改革的不斷深入，改革評價方式，突出學生全面發展的教學目的，已成為金屬材料與熱處理課程教學改革的重要體現。金屬材料與熱處理課程強調實踐教學環節的不斷強化，這就需要在評價方式上進行轉變，以適應學生全面發展的需求。在傳統的評價方式中，側重理論知識的考核，這就造成學生為應付考試，考前突擊的死記硬背，對知識的應用方面十分欠缺，以至于無法形成技能，與《金屬材料與熱處理》課程教學目標相脫節。
對此，在課程教學改革中，評價方式要著眼于學生的全面發展，切合課程教學目標，這樣才能實現教學改革的有效性。在評價方式上，要體現“教考分離”的形式，這樣可以促使師生在無壓力的前提下，教師積極提高自身教學質量，學生積極參與學習。同時，對于實踐教學的考核，應該強調評價的多元化。例如，將考核成績分為兩個部分，平時成績和期末實踐考核，且各站50%。其中，平時成績包括：出勤情況、學習態度、課外作業等；期末實踐考核主要針對實際生產，對典型材料的設置、實用型零件的熱處理等實踐內容進行考核。通過科學系統的考核方式，實現理論與實踐教學的并重開展，促使學生全面發展。
3.強化教師隊伍建設，建立高素質的教師隊伍
金屬材料與熱處理課程是一門理論與實踐并重的課程，對教師的專業知識、實踐能力有一定的要求。教學改革不斷前行的過程中，強化教師隊伍建設，無疑是推動教學改革發展的有力支撐。教師隊伍應該具備良好的專業素養，知識過硬、技能精湛，這樣才能有效地培養學生的全面能力，符合金屬材料與熱處理課程的教學需求。
3.1強化教師實踐培訓，提高教師的實踐能力 金屬材料與熱處理課程具有較強的實踐性，這就強調教師自身需要具備良好的實踐能力，這樣才能更好地實現課程教學的全面開展。通過相關的教師實踐培訓，強化教師的實踐能力，并形成教師良好的實踐素養，這樣更有助于教師在教學中指導學生開展實踐訓練，提高金屬材料與熱處理課程的實踐教學效果。
3.2強化教師教學技能，培養教師良好的職業素養 金屬材料與熱處理課程教學改革，關鍵在于教師隊伍的建設。其中，教師教學技能的強化，無疑是強化課程教學改革的重要支撐點。教師應該具備良好的教學技能，并有扎實的專業知識，這樣更有助于教學改革的推進。
結束語
綜上所述，金屬材料與熱處理課程的教學改革，立足于學生主體地位的突出、實際能力的培養，并通過評價方式的創新、教師隊伍的建設為依托，強化教學改革的有效。這樣，才能促使金屬材料與熱處理課程改革的有序開展，培養學生的綜合能力。
參考文獻：
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隨著我國經濟的快速發展，工業生產技術得到很大提高，較高的機械性能能夠發揮出金屬材料最大的潛能。為了滿足生產需求，需要通過熱處理工藝改變金屬材料的機械性能，所以必須加強對熱處理工藝的研究，處理好金屬材料和熱處理工藝之間的關系，獲得最佳的生產效果。作為設計人員需要根據金屬材料的特性和組成成分，選擇最佳的熱處理工藝，實現二者之間的有機結合。文章主要對當前熱處理工藝和金屬材料之間的關系進行分析，希望能夠給相關人士提供一定的借鑒。
關鍵詞：
金屬材料；熱處理；工藝；關系
1金屬材料和熱處理發展的歷史
早在四千年前我國就已經開始使用金屬材料了，而且相比世界其他國家，我們很早就開始具有較高的熱處理水平。自從改革開放之后，我國社會經濟得到了快速發展，金屬材料的種類日益繁多，熱處理技術也得到很大提升，為我國金屬制造業、冶金業、鋼鐵業等工業做出了巨大貢獻，進一步促進了我國經濟快速發展。當前金屬材料和熱處理工藝之間的關系越來越緊密，需要相關研究人員深入探討二者之間的積極關系。
2金屬材料的基本組織和結構
雖然鋁、銅、鐵等金屬材料被廣泛使用在生產工業中，但是由于單純的某種金屬材料存在一定的缺陷，所以當前這些金屬材料的合金形式被使用的更加廣泛。當前合金內部結構主要分為兩個方面，一個是內部空間原子之間的排列情況，另一個是原子和金屬之間的結合方式。空間原子之間排列方式的不同則會產生不同的金屬性能，所以，空間原子排列情況和金屬性能有直接關系，我們可以根據這一規律利用熱處理技術來滿足生產需求。所謂金屬材料熱處理工藝指的是在一定的介質中加熱金屬達到特定的溫度，并保持一段時間，在不同的介質下進行冷卻，達到改變金屬性能的一種工藝。熱處理工藝是一項十分復雜的加工工藝，其中任何一個因素受到外界影響而發生改變，都會影響到金屬性能的改變，所以為了能夠滿足生產工業的需要，需要做好熱處理工藝的控制，進一步提高機械性能。
3分析熱處理和金屬材料的關系
3.1分析熱處理預熱和金屬材料的切削性能所存在的關系為了能夠保證生產出來的金屬材料性能滿足需要，就必須保證在加工過程中熱處理工藝和切削性能之間保持相互配合的關系。在切削加工中可能會因為金屬材料、切削條件、加工材料等因素而產生不同程度的光潔度。在熱處理過程中不可避免的會出現一些問題，影響到金屬材料的性能，所以為了盡可能地減少加工缺陷，就需要對這些毛坯或者金屬半成品進行預熱處理，使其保持在切削加工的良好狀態，同時也保障切削材料的加工精度滿足產品要求，零件的性能也能夠進一步提高。不同的金屬材料具有不同的金相組織和硬度范圍，所以相對應的每種金屬材料都具有一個最佳的切削性能。在切削加工的過程中，有可能會因為硬度不達標而產生粘刀現象，在傾面上產生積屑瘤，這不僅影響到金屬材料的切削性能，同時也影響了零件表面的光潔度。目前，加工人員可以通過正火處理來減少粘刀問題的產生，進一步提高了切削性能。鋁合金是當前生產工業中比較常見的一種合金。在加工鋁合金時可以采用固溶處理，能夠增強鋁合金的性能，使合金內部晶粒體現出均勻的組織，這也能有效提高機械的加工精度。
3.2熱處理溫度和金屬材料切邊橫量所存在的關系材料力學性能指標之一包括了切邊橫量，切應變和切應力的比值，是材料在彈性變形比例極限范圍內以及剪切應力作用下得出來的。對材料抵抗切應變的能力有了表征的作用，模量大，材料的剛性就越強，通過熱處理，改變了材料本身的物理性質，材料的性能也發生了改變，隨之切邊衡量也應該發生變化，從而實際和設計計算的彈簧伸長量出現了一定的誤差。通過對熱處理和金屬材料切邊模量變化關系的分析，可以看出，選用彈簧鋼的工業生產中，對其進行設計計算時，要使用彈簧模量和材料切邊的模量。然而，切邊模量的取值是按照傳統的設計給出的，會導致彈簧的變形量在實際和計算中都存在著很大的誤差。因為經過熱處理后，加工的成品彈簧以及熱繞成型的彈簧，由于原子間的結合力決定了材料彈性模量的大小，彈性模量的大小受到影響原子間結合力的因素的影響。影響原子間的結合力是由合金組織、成分、溫度和形變強化等產生的。所以材料溫度在經過熱處理后發生了變化，因此在設計的時候，彈簧特性線產生的先天性誤差，是由彈性模量的變化所引起的。所以在設計計算特性線要求比較高的彈簧時，設計不能按照傳統資料給的定值，要根據載荷、工作溫度等彈簧的服役情況確定。
3.3熱處理溫度和金屬材料斷裂韌性所存在的關系在金屬材料加工的過程中，經常會出現金屬材料斷裂的現象。實際上，在外力的作用下，存在裂紋的金屬材料會抵抗裂紋的擴展，我們可以稱之為斷裂韌性。通過減少金屬晶體中的位錯現象，就能夠減小位錯密度，進而提高金屬材料的性能，使得金屬材料的斷裂韌性能力得到提升。通常情況下，主要采用細晶強化的方式來阻礙金屬晶錯。而通過熱處理工藝，能夠使得細晶強化功能得到進一步提升，實現金屬組織的再結晶，其過程是通過加熱金屬材料，使之達到非常高的溫度，然后產生等軸晶粒代替已經變形的晶粒，這一過程通常是在變性劇烈區域完成。在變形溫度達到一定的前提下，金屬材料的局部錯位密度就會累計到一個最高點，進而發生動態再結晶。因此，金屬的熱處理溫度直接關系到再結晶效果，而且這種關系十分明顯，需要加工人員能夠特別注意。為了能夠更高程度的激活原子，并使它遷移，必須保證變形金屬的加熱溫度達到一定程度，同時逐漸形成結晶。原子的擴散過程能夠獲得熱處理的控制溫度，進而提高金屬材料的斷裂韌性。
3.4熱處理應力和金屬材料應力腐蝕所存在的關系金屬材料的應力腐蝕開裂直接影響到其使用性能，所以必須引起重視。應力腐蝕開裂的產生主要是在特定的腐蝕環境以及拉伸應力的作用，金屬材料出現了脆性斷裂。金屬材料在焊接過程中會存在一些殘余應力，而這些殘余應力卻導致了金屬材料的應力腐蝕開裂。金屬材料在加熱和冷卻過程中其內部組織和性能會發生改變，導致金屬材料的表面和內部溫度存在差異，進而產生一定的熱應力，在這種情況下，金屬內部的冷卻溫度要高于表面溫度，收縮程度比表面小，使得材料內部受到拉應力影響。在金屬材料熱處理過程中，由于材料的性能發生了變化，不同部位有不同的體積，產生了組織應力。金屬材料的表面和內部都會受到不同程度的組織應力和殘余應力的影響。在熱處理過程中的冷卻速度是決定殘余應力和影響淬火質量的決定性因素之一。所以加工人員在進行金屬材料熱處理過程中應該控制好冷卻速度，盡可能地接近標準值，減少應力的產生，進而提高金屬材料的性能。
4結束語
處理好熱處理工藝和金屬材料之間的關系，能夠有效加強金屬零部件的制造水平，同時也促進其他工業生產的加工質量。伴隨著社會主義市場經濟的快速發展，相關研究人員必須不斷探索金屬材料和熱處理工藝之間的關系，提高二者結合的準確度，實現全方位的加工技術。
參考文獻
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《金屬材料與熱處理》課程是一門從生產實踐中發展起來的，又直接為生產服務的專業基礎課，具有很強的實踐性，同是它還是個傾向于敘述性質的課程體系，有著高度濃縮的基礎理論。理論性強，微觀概念多。《金屬材料與熱處理》課程，不像物理、力學等有著嚴密的邏輯推導和計算過程，也不像機械制圖等相關課程，比較直觀生動?！督饘俨牧吓c熱處理》課程總的特點是理論性非常強，涉及的原子、分子水平的微觀概念很多。特別是與金屬學相關的部分，如晶體結構、晶體缺陷、位錯運動以及凝固結晶、相的概念、組織轉變等，這些概念都是微觀和抽象的，學生無法通過推導計算獲得，更無法通過肉眼直接觀察和親身體驗到，有時候需要通過一定的空間想象力來理解它們。這樣就導致教師講授起來有一定困難，而學生學習起來感到難以理解，從而感覺枯燥、乏味，失去學習的興趣。本人從事《金屬材料與熱處理》教學多年，就其學習方法談點個人體會。
1貼近學生喜好，引發學生興趣
心理學告訴我們，興趣是人的認識需要的情緒表現，是學習動機中最具活力的部分。學習興趣的培養、保護和發展對于激發高職學生進行專業課程的學習尤為重要。許多學生不是不想學，而是由于缺乏必要的學習興趣，沒有學習動力，時間一長甚至發展到厭學的程度?！督饘俨牧吓c熱處理》這門課程體系相對獨立，與其它學科銜接不多，學生在學習該課程之前，對其了解不多。因此，教師給學生上好第一堂課就顯得尤為重要。為此應注重介紹：能源、信息和材料早已被列為現代文明社會的三大支柱，材料對科技進步、國防建設和經濟發展都是一個關鍵性領域，起著先導和基礎作用，各行各業都離不開材料的研究與應用。例如在課堂中可列舉同學們熟悉的實際事例，結合授課內容潛移默化、正確引導，讓學生體會材料科學的奇妙性和材料的重要性，認識學習這門課程的意義。另外在課堂中充分利用網絡多媒體技術輔助教學。多媒體技術是現代化教學的非常有效的輔助工具，教師要注重利用并充分發揮多媒體的特點，制作形象生動的多媒體課件。對那些學生難以理解、教師又難以講解的比較抽象的內容，比如晶體結構原理、合金結晶過程、位錯類型及運動過程等，通過收集以及自己動手制作一些簡單的動畫，生動形象地來演示復雜的變化過程。這樣不僅加深了學生對相關知識的理解掌握，同時還活躍了課堂氣氛，激發了學生的學習興趣。如對鋼鐵材料的熱處理工藝等，注意并積極收集工程訓練實習以及工廠企業的熱處理工藝過程的錄像資料，在講解課本內容的同時輔助播放實際熱處理過程錄像，注重理論與實際相結合，使課程內容具有真實感，更利于學生理解和掌握。
2貼近生活，使抽象的問題生活化
在《金屬材料與熱處理》教學中，要努力挖掘教材隱含內容，力求用俗語來總結描述純理性的知識，上課時用學生生活中接觸到的事物或者大家耳熟能詳的生活常識、成語來幫助學生由表及里地學習。例如：在鋼的熱處理教學過程中，在講解“鋼的淬火”時可以引入每個學生都玩過的“木頭人”游戲，更好地了解淬火鋼的不穩定性和殘余內應力的產生；把“鋼的回火”可以說成是對淬火鋼進行溫室按摩，根據按摩時候的溫度和放松程度的不同可以得到不同性能的鋼，讓學生在很輕松的氣氛中了解了熱處理的方法和作用。學生進行車工實習時，讓學生從實踐中親身體會了材料豐富的知識內涵。又比如，在講到鑄鐵的時候可以引出“恨鐵不成鋼”的俗語，再簡單分析眾多家長對孩子的殷切希望，在調動每位被寄予厚望的學生學習情緒的基礎上，提出：“鋼和鐵有什么聯系？”“它們之間又有什么不同？”“鋼比鐵性能好在哪里？”“是什么原因造成了鋼與鐵的不同？”帶著這些問題進入課程很容易帶動學生的學習熱情。當講到鐵碳合金相圖應用時，先問為何要“趁熱打鐵”，在學生積極思維狀態下，把鋼加熱到1000℃至1250℃，此時鋼組織為單相奧氏體，塑性好。并由此實質內容作適當引伸，以提醒學生把握良好的學習機會和人生機遇。
3教學結合實習與實踐，緊密聯系實際
《金屬材料與熱處理》因其具有很強的實踐性，因此在教學過程中可以采用理論結合實際、帶學生下車間參觀等教學方法，通過學生在車間的生產實習和對生活中機械產品的認識以及對周圍機械行業的大體了解，讓《金屬材料與熱處理》內容與之對接，來提高學生的學習動力。學生進行車工實習之后，將“車削下的鐵屑為何變成藍黑色”等問題也可以引到熱處理中。再如：學生鉗工實習之后的小作品小鐵榔頭敲擊后，鐵榔頭工作面凹凸不平，而另一個被熱處理過的鐵榔頭工作面平整如初。同種材料所制的兩個鐵榔頭為何性能不一樣？讓學生從實踐中親身體會了材料豐富的知識內涵。
關鍵詞：金屬材料與熱處理 學習興趣 教學方法
金屬材料與熱處理是一門與生產實踐聯系非常緊密的課程，也是學習其他機械類課程的基礎。來技工學校就讀的學生大多是初中畢業生，且大部分學生來自農村，對工作極為向往。在教學中應緊緊抓住這一渴望心理，激發學生的學習興趣，使學生產生強烈好奇心和求知欲，提高教學效果。
一、重視緒論，充分調動學生的學習興趣
對于中職學校學生來說，興趣教學是最行之有效的。因為興趣一旦激發出來就能讓學生產生強烈的求知欲，充分調動起他們的主觀能動性，從而克服學習中的困難，真正實現寓學于樂。因此，緒論作為本學科的第一堂課，一定要充分準備以調動學生的學習興趣，為日后的學習創造一個良好的開端。
首先，要讓學生明確“為什么要學這門課”，打消其“學了沒用”的念頭；其次，要讓學生了解學習內容，對這門課有個大致的了解；再次，明確告知學生本課程的學習方法；最后，介紹金屬材料及熱處理的發展歷史。
筆者在網上下載了《故宮奇航》，片中展現了很多我國非常珍貴的青銅器，并用動畫的形式簡單介紹了青銅的由來，其中還介紹了秦始皇陵銅車馬，讓學生大致了解了什么是熱處理。在播放這個視頻的時候，所有學生都認真觀看，產生了濃厚的興趣。
二、重視課堂教學，充分體現學生主體地位
本課程具有三大特點：一是內容龐雜、名詞概念多、理論性強，涉及多方面的基礎知識，如物理學、化學、力學、材料學及工藝學等，綜合性很強。二是與日常生活、生產實際聯系緊密，實踐性強，且有些相關理論在生產實踐中靈活性較大，受各種現實條件制約，所以要做到理論聯系實際。三是相關理論的系統性強，結構嚴密，前后內容密切相關。要想學好這門課，不但要系統掌握相關理論知識，還要具有一定的分析、綜合與總結能力。
在課堂教學過程中，要改變教師在講臺上唱獨角戲的模式，必須調動學生的積極性，創造機會使學生積極參與到教學活動當中，充分體現學生的主體地位。首先，針對本堂課內容列舉學生所了解的生產或生活中的現象，提出問題，讓學生帶著問題進行學習。其次，講課過程中，聯系舉例，向學生提出相關的問題，引導學生思考。最后，課堂結束時留給學生一些問題去思考，為后續課程做準備。
三、理論聯系實際，使學生充分理解抽象概念
課堂教學時，教師自身要深刻、準確地理解授課內容，盡量使用通俗易懂的語言把原本抽象的概念用具體的生活實例進行闡述。通過形象而生動的實例來激發學生的興趣，使其充滿好奇，以達到調動學生學習積極性的目的。
例如，在講授硬度對切削加工性能的影響時，可引用生活中“切肉”的實例來講解。凍得很結實的肉，硬度很高，切起來很費勁；完全解凍的肉，硬度低，但韌性大，也不好切；只有處于半冷凍狀態的肉硬度及韌性適中，最好切。這時再講解“材料具有適當硬度和一定脆性，其切削加工性能較好”時，學生就很容易理解了。
四、恰當運用多媒體設備，使學生充分理解所學知識
書本上的知識都是靜止的狀態，對于一些需要動態處理的內容不能充分地表達出來。因此，只靠教材本身的圖文和教師抽象的語言描述，學生不僅會感到難學，也會覺得缺乏趣味。如運用多媒體設備，便會收到事半功倍的教學效果。
運用多媒體設備，可為學生形象地展示奧氏體的形成過程、金屬結晶的過程等一些只能在特定條件下才能觀察到的現象，還可以給學生們播放各種熱處理的操作方法，使學生了解工人們真實的工作狀態。
由于學校條件有限，不能為學生安排金相實驗，筆者就通過多媒體向學生展示一些組織的金相照片，并播放制備金相試樣的操作過程。在講授“鋼的火花鑒別”這一節時，筆者給學生播放了教學視頻，讓他們真正觀察到不同材料的火花有何不同。
總之，只要教師和學生共同努力，在教學過程中師生互動，改變傳統的教學方法，用新穎的教學方式引導他們去自覺地探求新的知識，努力激發學生的學習興趣，一定可以學好《金屬材料與熱處理》這門課。
參考文獻：
[1]毛愛祥.淺談《金屬材料與熱處理》的興趣教學[J].教育研究,2009(9).
[2]吳恒藝.“一體化”教學模式在《金屬材料與熱處理》課程中的應用[J].職業,2011(11).
關鍵詞： 技工院校 金屬材料 熱處理 教學技巧
金屬材料與熱處理是機械學科中最難學一門課程，這是因為該課程概念繁多抽象、涉及范圍廣、實踐性強、學習內容枯燥乏味，加上中職院校的學生思維習慣差，具有自卑、學習基礎差等特點，在生產實踐方面更是白紙一張，學習起來常常感到有心無力，長此以往，就會嚴重削弱學生對金屬材料與熱處理的學習激情，降低學生的學習興趣。為切實提高課堂教學效率，進一步培養學生動手實踐能力與創新能力，必須對金屬材料與熱處理教學內容加以改變，運用多種教學手段或教學方法，創設生動形象的課堂教學情境強化教學效果，讓學生主動走入課堂教學活動，從而實現提高課堂教學質量和學生動手實踐能力的教學目標。
一、課前趣味導入，培養學生的學習興趣
精彩的課前導入會讓學生如飲甘露，如沐春風，進入一種美妙境界中。曾有教育家說過，教學成功的藝術在于讓學生對你所教的知識感到有趣。巧妙地開講，會激發學生濃厚的學習興趣，并懷揣期待迫切的心情進入課堂學習，殷切盼望新課的到來。興趣是激發學生的學習動機，調動學生探索科學的關鍵，“興趣是最好的老師”。一旦學生的學習興趣被激發，學習將不再是負擔，而是學生對知識執著的追求。
金屬材料與熱處理是一門概念繁雜抽象、實踐性強的課程。從我國目前中職院校的學生情況來看，他們大多是剛初中畢業的學生，年齡尚小，沒有任何與金屬材料與熱處理相關的知識儲備，生產實踐更是白紙一張，學起來難免感到吃力困難。但教師有趣的引導，則能調動學生的學習積極主動性。在第一堂課授課時，就需要教師精心安排設計教學內容。萬事開頭，有了好的開端，就成功了一大半。
金屬材料與熱處理的開篇緒論是對本課程的一個導入。緒論課就好比打擂中開場的鑼鼓，鑼鼓敲得怎樣，直接影響后面內容的講授。因此，講好緒論就顯得尤為重要。緒論內容不僅僅是對一門課程的簡介與介紹，更多的是對學生學習興趣的啟發和引導。譬如有的學生愛好武俠小說，其中有絕世武功，如九陰白骨爪、降龍十八掌，也有許多寶劍，如倚天屠龍劍、干將莫邪劍。其中越王勾踐劍出土于1965年，已有兩千多年的歷史，卻依然鋒利無比、寒光閃爍、削鐵如泥，其劍表層紋飾清晰精美，尾部刻有11個間隔為0.2mm的同心圓，這是現代車削加工技術也很難實現的，它的生產制造過程仍是一個謎。講到這里，教師可將其生產制造過程中涉及成分、材料鑄造及防銹處理等專業知識引入課堂教學中，讓學生對其學習產生興趣。
二、舉例具體形象，強化課堂教學效果
合理的課堂演示，可將一些深奧晦澀的問題直觀、具體地反映出來，加深學生對知識點的理解與掌握，從而達到深入淺出的課堂教學效果。
例如在講解載荷分類一節時，如果采用講授法將理論知識直接灌輸給學生，學生可能很難理解其背后的含義，但是如果通過圍繞概念舉例，用學生生活實際所熟悉的事物，進行分析、比較，則會給學生煥然一新的感覺，讓其積極主動地參與課堂教學，同時能豐富學生的知識。因此，在講靜載荷時，教師可就課桌上文具盒的受力情況進行分析；講沖擊載荷時，可就乒乓球對球臺的沖擊力進行分析；講交變載荷時，則可在黑板上對自行車輪轉動時輻條受力情況進行繪圖分析。通過這幾種不同載荷的演示分析，不僅有利于學生理解記憶，而且可以讓學生直觀地感受到不同載荷對物體所達到的不同破壞效果，從而為下面與力學性能有關的概念講解做好鋪墊。教學實踐證明，這種簡單的演示實驗，對幫助學生準確理解與掌握概念起到很大的作用。
三、運用多媒體設備，創設課堂教學情境
近幾年來，現代多媒體技術在課堂教學中的運用越來越廣泛，也愈發受到廣大教師的關注與重視。投影儀、幻燈機等現代多媒體設備進入課堂，為金屬材料與熱處理的課堂教學效率提升提供了有利條件。多媒體在課堂中的運用能把各種材料再現出來，并營造和諧、愉悅的學習氛圍，讓學生視、聽、說等多種感官都能得到發展，促進學生德智體美等綜合能力的全面發展。運用幻燈片功能，創設直觀語言交際情境；運用錄音設備，營造良好的學習氛圍；運用播放功能創設逼真言語交際情境。多媒體教學設備的運用，能將抽象的課堂生動化、形象化，使學生在學習過程中猶如享受一場奢華的盛宴。
例如在教學“鋼的熱處理”一節時，由于淬火、正火、回火、退火等熱處理操作工藝受儀器條件的限制，不能進行現場操作演戲。課堂上如若單憑幾張掛圖、幾個應用案例分析，很難將枯燥抽象的教學內容傳授給學生，如果這時教師運用多媒體教學設備的播放功能，將熱處理操作工藝以視頻的形式展現出來，讓學生通過直觀觀看與感受，了解與掌握熱處理工藝的具體操作方法，從而將其轉化為自己的知識，如此學生就能很容易地掌握教學知識。
總而言之，金屬材料是一門實踐性、技術性都很強的學科，對于剛畢業的初中生而言，難免深奧晦澀，如果直接講授教學內容，學生往往會感到吃力困難，但是如果教師采取一系列的教學手段或教學方法，則能夠有效激發學生的學習興趣，強化課堂教學效果，有助于培養學生的動手實踐能力，促進學生綜合能力的全面發展。
參考文獻：
[1]李詠梅.淺析中職金屬材料與熱處理教學技巧探究[J].科學中國人，2014，20：217-218.
[2]蘭娟.金屬材料與熱處理教學技巧研究[J].有色金屬文摘，2015，02：79+81.
一、利用通俗實例，提高學生學習興趣
《金屬材料與熱處理》這門課的特點是名詞多、概念多、術語多，需要記憶的內容多，與現實生活的聯系少，有時教師在課堂上講得口干舌燥，學生卻像霧里看花，不知所云，上課睡覺，學習興趣低下，甚至到了教師不愿講、學生不愿學的地步。要想講好這門課，筆者認為，應多舉一些與現實生活相關的例子，提高學生的學習興趣和學習的積極性、主動性。為提高課堂教學效果，必須對《金屬材料與熱處理》的教學內容加以 “炒制”，加些“調味品”，創造現代教學所倡導的情景教學教育，以強化教學效果。例如，在介紹“金屬的疲勞與韌性”這一章節時，筆者首先介紹疲勞與韌性的概念、特征，然后列舉一些學生所熟悉的例子加以說明，如為何金屬材料在使用時會導致突然斷裂，甚至造成重大的人員傷亡和物質損失？
教學中，筆者首先向學生介紹一些工程材料，如鋼、鋁、塑料等，常用來制造一些結構件，如汽車車軸和飛機機翼等。那么，對于這些材料，究竟有哪些要求呢？這時，筆者就開始引導學生思考：“大家都看過電影《泰坦尼克號》，電影中那艘1912年制造完成的‘泰坦尼克號’郵輪在當時是最為豪華的，號稱‘永不沉沒’。但是，在首次航行中它就沉沒于冰海，成為20世紀令人難以忘懷的悲慘海難。為什么號稱‘不會沉沒’的郵輪在撞上冰山后不到3小時就沉沒了呢？再如，二戰期間美國趕制了數百艘T-2型郵輪。令人不可思議的是，許多這樣的郵輪雖然成功地逃過了納粹U型潛艇的襲擊，卻毫無預兆地在航行中斷裂為兩截。其中，有的郵輪甚至發生在平靜的港灣，造成重大的人員傷亡和物質損失。如何才能有效地延緩金屬的疲勞，延長其使用壽命，減少損失呢？零件為什么會出現疲勞呢？”通過這樣的啟發，使學生帶著疑問去聽課，學生的好奇心一下子被調動起來了，聽課的積極性自然提高了。這時，筆者再詳細介紹有關疲勞斷裂的特征：疲勞斷裂并沒有明顯的宏觀塑性變形，而是突然地破壞；引起疲勞斷裂的應力很低，常常低于材料的屈服點；疲勞破壞的宏觀斷口有兩部分組成，即疲勞裂紋的策源地及擴展區（光滑部分）和最后斷裂區（毛糙部分）。機械零件之所以產生疲勞斷裂，是由于材料表面或內部有缺陷（夾渣、劃痕、尖角等）。這些地方的局部應力大于屈服點，從而產生局部塑性變形，導致開裂。這些微裂縫隨應力循環次數的增加而逐漸擴展，直至最后承載面積大大減小，以致不能承受所加載荷而突然斷裂。那么，如何預防呢？措施主要是提高材料自身質量，提高零件的加工質量、合金化、熱處理，改善零件的結構形狀，合理使用等。通過以上學習，使學生明白“泰坦尼克號”沉沒九十多年的未解之謎。由于早年的“泰坦尼克號”采用了航行環境溫度下有缺口敏感且硫、磷含量高的鋼板，這些材料沖擊韌性很差，特別在低溫環境中脆性更大，容易產生疲勞，當郵輪與冰山相撞時，材料很容易斷裂。這是鋼材的韌性、疲勞與人身安全的一個突出例證。美國趕制的數百艘T-2型郵輪，由于時間緊、任務重，材料表面及其內部有缺陷，從而引發了疲勞破壞。通過具體的案例，學生一下子就明白了，且全神貫注、饒有興趣地掌握了這一教學上的疑難點。
二、以民間俗話為先導，由表面現象探索本質，提高學生學習的積極性
不少民間廣為流傳的俗語成語，很多是由勞動實踐經驗積累所得，貼近生活。在《金屬材料與熱處理》教學中，要努力挖掘教材的隱含內容，力求用俗語總結純理論性的知識。上課時，以學生能接受的俗語成語，引導學生由表及里地進行學習。例如，在講述感應加熱表面淬火時，教材介紹感應加熱表面淬火是利用渦流的集膚效應，對工件進行加熱，淬硬層深度取決于電流的頻率，并與電流的頻率成反比。也就是說，電流的頻率越高，淬硬層深度越淺；電流的頻率越低，淬硬層深度越深。但是，一部分學生不能理解這樣的解釋。怎么辦？筆者就列舉廚師們常說的“小火慢燉”以及“開鍋煮餡，蓋鍋煮皮”?！靶』鹇裏酢保褪钦f燉肉時，用小火慢慢燉，開鍋的頻率較低，能量向下，肉才能燉爛；如果是大火，表面燉熟了，燉爛了，但里面還是生的。“開鍋煮餡，蓋鍋煮皮”，意思是說“肉餃子難熟的是餡，好熟的是餃子皮。煮時，開鍋后餃子下鍋，等開鍋后，掀開鍋蓋煮餃子。這樣，開鍋的頻率低，能量向下，肉餡易熟；但煮素餃時，好熟的是餡，難熟的是皮，煮時應該蓋住鍋蓋煮，開鍋的頻率高能量集中在表面，餃子皮容易煮熟?！庇捎诤蛯嶋H生活相結合，可以使學生容易理解且牢記，提高學生學習的積極性和主動性。
三、注意圖形結合，輔之形象記憶
圖畫和圖表可對知識的記錄和傳播起很大的作用。愛因斯坦認為，文字和數字在他的思維過程中發揮的作用并不重要。他不是沿純數字或文字的推理方式思考，而是運用直觀和空間的方式，形象地思考。在《金屬材料與熱處理》教學中，注重圖形結合，再輔之以形象記憶，可以使學生較輕松地掌握那些需記憶的內容。例如，在講述“鐵碳合金相圖”這一章節時，筆者首先介紹何謂鐵碳相圖，鐵碳相圖的橫坐標、縱坐標各表示什么，為何鐵碳相圖只研究到含碳量6.69%的滲碳體？將問題提出后，加以解答，隨之將掛圖掛上，讓學生熟悉相圖的形狀，并讓學生看書，在看書的過程中能夠提出問題。教師在講課的過程中，加以解答。由于學生對相圖有所了解，所以講解時，最好是邊講、邊畫。講解相圖時，著重講解各點、線的含義（圖表表示）及其組織隨溫度變化的規律，舉出一些具體的鐵碳合金。例如，含碳量1.2%的鋼在1300℃、1000℃、800℃、700℃、600℃及常溫下的組織和性能，并加以說明鋼的性能為何與含碳量有關，要求學生也熟練掌握相圖、分析相圖。
四、借助多媒體教學，調動學生學習興趣
借助多媒體教學，可以使學生充分應用視覺和聽覺去獲取知識。在介紹熱處理方法時，由于學生大多數來自農村，對熱處理不了解，可是退火、正火、淬火、回火等熱處理工藝受設備條件限制，在實際教學過程中又難以現場操作演示。如果僅憑掛圖及幾個應用實例分析，很難把枯燥、抽象的內容講“活”，從而使學生由聽不懂轉為不愿聽，使教學效果大打折扣。而結合計算機多媒體教學手段，則可把熱處理工藝過程直觀、形象地展現給學生，使學生有身入其境之感，好像親自參與了操作。這將給教學增加很多的趣味與生動，在很大程度上調動學生的學習興趣與熱情，使學生充分應用視覺和聽覺去獲取知識，大大提高教學效果，起到事半功倍的作用。學生也會由聽得懂到愿意聽，由愿意學到學得會，提高教學效果，達到教學目的。
在本學科中, 要注重挖掘和固有知識間的聯系。用知識間的聯系構建起通往新知識領域的橋梁，變被動學習為主動學習, 提高學習的積極性，培養學生的自學能力。這種教學方法符合學生的認知規律, 也有利于學生的記憶。例如, 在介紹“金屬材料的機械性能”一節時, 可提出這樣的問題: 我們在初中時曾經做過“力的測量”這個實驗, 每個彈簧秤都有一定的測量范圍, 為什么加在彈簧秤上的力不能超過這個范圍, 否則就會損壞彈簧秤呢? 學生回答這個問題有一定的難度，在這樣的情況下, 教師緊接著提出: 要弄清這個問題必須從“金屬的機械性能”一節中尋找答案。這樣就和初中時的固有知識很好地聯系起來, 使學生對教學內容產生親切、熟悉的感覺，吸引學生的注意力，進一步激發他們學習更深層次內容的欲望和學習動力。
二、注重與相關科目間的聯系
《金屬材料與熱處理》不是孤立的一門學科，它與很多科目有著緊密的聯系。例如，金屬材料中的力學性能與《工程力學》有聯系，工藝性能與《鑄工工藝學》有聯系，熱處理與《車工工藝學》有聯系，碳素鋼和合金鋼與《機械制圖》有聯系等。例如，金屬材料中的碳素鋼和合金鋼，在講述牌號的用途時，老師可以引導學生參看《機械制圖》中的裝配圖，這樣一下子就能使學生明白學習這部分內容的目的。這樣，在完成教學目標的同時，還能培養學生學習這門課的興趣，充分調動了學生的學習主動性。并且改變以教師為中心，學生被動接受知識的局面，符合現在倡導的教學思想。
三、注重理論與試驗間的聯系
在本課程中，老師不妨多做幾個試驗。例如，工藝性能中的拉伸試驗、硬度試驗，鐵碳合金相圖中的組織觀察試驗，金屬熱處理中的熱處理試驗，鑄鐵中的鑒別鋼鐵材料的簡易方法試驗等。試驗的可操作性和直觀性，不但能夠激發學生的興趣，使枯燥的單一知識變得有趣，而且很有說服力，也便于學生記憶。大量的試驗，也提高了學生的實踐操作和動手能力。
四、注重傳統教學方法和現代教學方法間的聯系
傳統的教學方法特點是教師口授、板書，學生耳聽、筆記。教學過程具有邏輯性、漸進性和系統性，教師在講解時運用豐富的肢體語言和抑揚頓挫的聲調，突出重點和難點，使學生能夠很輕松地把握知識要點。教師能根據學生及時的信息反饋，了解學生對所學知識的理解程度，并據此調整教學策略，達到預期的教學目的。這需要老師有對學生以及教學整體的把握能力，這是任何現代化手段都不能替代的。當然，隨著科技的進步，出現了很多教學方法，也是值得利用的。像多媒體教學，它集聲音、圖像、視頻和文字等媒體為一體，利用計算機展示課程中的微觀結構和微觀變化過程，將過去無法表達或難以表達的內容，通過形象的圖形和動畫演示給學生，吸引學生的注意力，使學生對概念、原理、工藝的理解更加深刻；增強教學內容和教學過程的趣味性，有助于學生的理解和記憶，從而實現更好的教學效果。
例如，在講解硬度時，首先可采用傳統教學方法講解概念，然后運用多媒體課件演示布氏硬度計的測量原理、使用方法。通過動態模擬可以讓學生理清壓痕和硬度之間的關系，更好地理解硬度的概念?？傊矛F代教學方法輔助教學，能為學生建立一個更好的教學環境，豐富學生的想象力，開闊學生的視野，調動學生的學習興趣，從而大大地提高教學質量和效率。
五、注重興趣和知識的聯系
孔子說過：“知之者不如好之者，好之者不如樂之者”。好奇之心，人皆有之。利用懸念猜想這一“催化劑”，創設新奇的教學情境往往可以達到事半功倍的效果。學生在猜測過程中會產生心理上的焦慮、渴望和興奮，而這種心態正是教學所需要的。這就要求老師挖掘教材內容，有目的地設計些“興奮點”激發學生的學習興趣，帶著好奇心的學生在老師引導下把興趣移到抽象的學習內容上。興趣是學習動機中最活躍的因素，一旦激發出來就會使學生產生求知欲望，充分調動起他們的主觀能動性，從而克服學習中的困難，學到知識，真正實現寓學于樂。興趣和知識的聯系，既能吸引學生的注意力，又進一步激發了他們學習更深層次內容的求知欲望和學習動機。
