早在几千年前的铁器时代，我们的祖先就已经会使用一些矿石加工成金属材料，然后用这些金属材料制作成生产劳作工具或其他器具，并且先人们渐渐认识到热处理的作用。在当时的历史时期我国金属材料加工生产工艺基本走在世界的前茅。建国后，随着我国工业科技产业的发展，在工业生产中，很多地方要用到金属材料，其中用量最大的材料是合金材料。某些金属材料或者是合金材料，经过高温热处理的方式可以改变其内部组成结构的排序，但热处理加工工艺一般不会改变金属材料构建的外部形状和构建的化学成分，仅仅只会改变金属构建内部的显微组织或表面一些化学成分，使所用性能能得以改善[1]。
2金属热处理的基本概念
3金属材料保管和锈蚀问题
4热处理过程中材料开裂的应对
一些金属材料在进行热处理加工过程中，经常会出现断裂的现象。对金属材料进行热处理工艺加工的关键会直接影响材料再结晶效果，温度的高低是加工过程的关键，所以工作人员在工作时应注意控制金属材料热处理加工过程中的温度，保证材料断裂韧性的承受能力，保证温度达到一定程度，形成结晶。
5金属热处理工艺展望
随着改革的进一步深化，国家现代化建设进一步发展，我国每天的能源消耗量非常之大，工业自动化、农业现代化、农村城镇化、城市基础设施建设均离不开机械设备、零件加工、机械制造等，国防建设投入的增大，使很多大型的重工业也不断发展，热处理对中国的机械制造业发展也具有相当重要的影响。无论城镇、农村目前均离不开热处理加工技术，市场经济的快速发展也会对热处理行业的发展带来巨大的前景。虽然热处理行业的前景看似良好，但是这个行业仍具有一定的危险性，因为是金属或者是其他金属材料进行必须进行高温加工，一些生产加工设备没有及时更新换代，不是现代化、自动化数控进行生产，难免存在安全隐患，难免会有员工因工作失误造成伤害，并且金属材料在进行高温加工、加热时会产生一些有害气体，这些气体长期被吸入，对人的身体健康会产生一定的伤害。由于热处理行业仍是污染型行业，无论国企还是民营在建设此类加工场所时，应考虑环境保护问题，应严格执行国家环评的最新规定，不得建立在在居民区、商业区、旅游区、蔬菜和粮食等农作物种植区域、以及水资源保护区，防止对人类的伤害、对环境的污染。
6结语
随着工业科技的飞速发展，我国的工业技术水平越来越高。机械制造、仪器仪表、航天事业等现代化的工业都在继续向前发展，高温热处理技术和金属材料品质已经达到了一个全新的水平。但愿今后的金属材料和热处理加工工艺步入世界先进行列，实现数控化、智能化、机器人生产加工的现代化工作手段，达到高效生产、安全生产的目的。
参考文献：
[1]刘朝阳.金属热处理工艺及其遇到的问题[J].中国工业，2013，33（12）：10-11.
[2]张丽清.金属热处理工艺自动化[J].机械制造，2014，23（2）：18-19.
关键词：课程特点；教学技巧；金属材料；热处理
《金属材料与热处理》具有内容繁杂、理论性强、概念多且抽象，但知识点和技能又是实际生产过程中不可缺少的等方面特点。学生学习该课程总感觉是纸上谈兵，空洞、枯燥、抽象，难以记忆和掌握，所以学习难度较大。教育学上说：教学是由教师的教和学生的学组成的一种双边活动。部分教师往往又只重视教而忽视了学，总是实行"满堂灌"的注入式教学方法，使学生的学处于被动状态，忽视了学生的说、写、思考、动手能力的培养。综合几方面因素，教师必须深入研究、探讨教学技巧，促进教学目标的实现。
1.职业院校《金属材料与热处理》课程教学现状
现阶段的职业院校，普遍存在着招生困难的现象，以致于在学校招生中将目标紧盯在高考和中考失意和没考中的学生身上。这些学生有的初中、高中没有毕业，有的因为成绩差而没能够考上更高层次的院校，甚至也有的不想上学而被父母强迫送到职业院校中。在这些学生身上，普遍的存在着学习成绩差、文化基础底子薄、自我约束能力差，没有清晰和明确的人生理想和奋斗目标，缺少学习动力，自我控制能力差，思想不稳定等问题。这些情况和问题的存在给教学带来了巨大的难题。在金属材料与热处理教学中，对各方面要求较高，需要师生双方共同努力和探讨，从而完善教学方式，总结教学体系和方法。
2.学前导趣，激发动机
2.1学前导趣。俗话讲，兴趣是最好的老师。由于《金属材料与热处理》课程研究的内容较为抽象，枯燥，如何培养学生的学习兴趣，激发学生的学习动力，使学生形成积极的学习态度，是当前这门课程教学中首先需要解决的问题。在课堂教学中教师巧妙的导入和精彩的开讲不但可以引起学生的兴趣，还能为以后的教学奠定坚实的基础。比如，可以在开讲之前介绍一些金属材料及热处理的贴近生活的实例，小到弹簧、锯条、易拉罐，大到汽车上的轴承，再到航天飞机等，都可以使学生对这门课程产生一定的兴趣，并随之有了进一步想去了解的念头。
2.2激发动机。我们都知道，只有学生对学习产生了浓厚的兴趣，才可能将之转化为学习动力。所以，学习动机培养和兴趣激发二者之间应该是互相促进、共同发展的关系。这就要求教师在教学过程中，注意激发学生的学习动机，引起学生的好奇心。教师可以在课堂上巧妙地设置问题，再经过引导和启发。这样往往可以让学生产生求知欲，从而激发学生的学习兴趣和动机。
3.教学方法多样性，提高教学质量
由于本课程章节内容繁多，教学过程中应针对具体情况、根据不同章节的内容，采用多种教学方法。教学是一个教与学的互动过程，是老师与学生的交流过程。采取灵活多样的教学方式有助于学生理解，吸收，消化。
3.1讲授法。在我们平时的教学过程中，讲授法是应用最多的一种方法。但我们不能墨守成规，要善于利用资源，如PPT、视频、动画、三维建模、微课等等。这些直观、形象的教学能激发学生的学习兴趣，加强学生对知识点、难点的理解，对培养学生的形象思维能力，提学效果和质量有独到的作用。在讲授中要多采用打比方，将抽象的理论知识在简单的比方里浅显化，引导学生由表及里的学习。如讲结晶时以水为例，水在摄氏零度以下没有全部变成冰，导出"过冷"是结晶的必要条件的知识点；水是由一点点小冰碴到冰块再到全部变为冰完成水的结晶过程，导出金属的结晶过程是由晶核形成和晶核长大组成的知识点。
讲授时要注意三点，一是尽量做到浅显易懂，用通俗的语言、例子解释课本抽象的专业理论，让学生在轻松的氛围里学到知识，提高兴趣。二是讲授知识点，特别是难点时，学会用分解法一点点把问题打开，并且要善于运用教学工具和手段。三是要主动倾听学生的反馈意见。
3.2图示法。图示对知识的学习和传播起着很大的作用。教学的过程中，适当注重图形结合，再辅之形象记忆，使学生可以较轻松地记住那些难点。例如，讲到铁碳合金相图，可挂出相图，先介绍铁碳合金相图是研究以合金成分、温度、组织和性能之间关系，再分析横坐标含义，纵坐标含义，以及成分点，温度点的比例关系。再分成上部相图---液态结晶分析，下部相图---固态相变分析，最后，1538℃以上到室温，从钢到铸铁，整体性的分析。
3.4自主探究法。由于金属材料与热处理教学中，存在着教学内容枯燥、繁多的现象，使得许多的学生在学习中产生了厌学现象。过多采取传统的讲授法，使得学生在课堂上参与度不高，应该充分发挥学生的主观能动性，充分地发挥教师与学生双发的积极性和互动性，使得师生在教学中能够共同努力，共同进步。
在《金属材料与热处理》课程中选出一些叙述多、简单、易懂的章节，让学生自学、自讲，如"金属材料力学性能"这一章节。在自学、自讲中教师要提前布置任务，提出要求，公布各小组人员名单。在自讲环节中要鼓励学生，不能束缚学生的思维，让学生开阔思维，最后教师进行评价总结，并可对表现优异的学生给予奖励。
鉴于职业院校学生特点与《金属材料与热处理》课程特点，教师只有采用灵活多样的讲课方法，调动学生学习的主动性，注意素质教育，我们培养的学生才能具有现代生活和未来发展的能力。在教学的过程中必须要因材施教、对症下药，使得每个学生都能够按照自己的特点发展，这样才能将学生培养成为技术性、实用性的人才，实现职业教育的目的。
[1]黄志兵.职业院校《金属材料与热处理》教学研究与实验[J].大众科技.2015.
[2]范光勇.浅谈金属材料的教与学[J].时代教育.2013.
关键词：金属材料与热处理；课堂教学；兴趣；效果
“金属材料与热处理”是机械专业必修的专业基础课，其研究的是金属材料的成分、组织、性能及热处理方法。通过学习让学生掌握常用金属材料的种类、牌号、性能和用途，了解机械零件和工具设计中合理选材的方法，初步掌握正确运用热处理工艺、合理安排零件工艺路线的方法，为以后的工艺课程和工作打下一定的基础。
本课程特点为概念术语多、定性描述多、记忆性的内容多。由于该课程是一门从生产实践中发展起来、直接服务于生产的专业基础课，具有较强的实践性和综合性，许多知识点需通过各类实验来验证。但由于技工学校实习设施缺乏，很多实验不能进行，教师只能进行理论教学。因此，学生上课时普遍感觉枯燥、乏味，学习效果差。教师该怎样才能上好这门抽象难懂的课程呢？笔者在多年的课堂教学中总结了如下经验和方法以供探讨。
一、上好第一堂课，做好课程导入，激发学生兴趣
绪论概括总结了该学科的教学目的、基本内容、发展史、在专业教学中的地位及学习方法，对教学有着不可低估的指导作用。讲好这堂课，可使学生产生想听、愿听、想学好这门课的良好状态。
1.以人类认识、使用材料的历史案例激发学生学习兴趣
从人类认识材料和使用材料的发展史讲起，从最初的石器时代、青铜时代、铸铁时代、有色金属和钢时代到如今的人工合成材料时代，人类的衣食住行都离不开材料的使用。夏末商初距今3600年的司母戊大鼎，春秋末年干将、莫邪铸剑的传说，铸造精湛、千年不锈的越王勾践的青铜剑的故事和秦陵铜车马等丰富案例的讲解，使学生学习兴趣大增，从而进入学习状态。
2.举例说明学习该课程的目的
绪论中只对学习目的做了文字叙述，没有举例说明，学生对此没有感性认识。为使学生更好地理解教学目的，教师可通过实物举例说明。笔者上课时结合学生认识的锉刀、齿轮、轴等，让学生思考它们在加工生产时，是否可用同样的材料，又是怎样加工的。学生根据使用情况很容易回答出材料不同，但对具体如何选材及加工工艺过程了解得很少。笔者就以锉刀为例来说明其选材与加工工艺过程：锉刀刀身要锯削，必须有高的硬度和较强的耐磨性；而锉柄由于使用时操作者需施力，硬度不宜过高，要有足够的韧性以防折断伤人。鉴于以上原因，在备料选材时应选用含碳量较高，含硫、磷及非金属夹杂物较少的高级优质碳素工具钢。为便于切削，加工要降低硬度，所以切削前要进行热处理，切削后为提高刀身表面硬度又要进行热处理。通过讲述锉刀从选材到加工使用过程的实例，教师直观地说明了学习该课程的目的及重要性，激发了学生学习的兴趣和动力。
二、应用多种教学方法与手段，力求达到较好的学习效果
1.启发式教学，激发学生主动思考
启发式教学就是根据教学目的、内容、学生的知识水平和知识规律由浅入深、由近及远、由表及里、由易到难地提出问题、解决问题。在课堂上传授知识时使用具有启发性、诱导性的方式教学可以渲染课堂的教学气氛，集中学生注意力，唤起他们的想象，使学生处于积极主动的状态，从而把他们的注意力引到所研究的问题上来。这样才有利于学生自主学习能力的形成，有利于培养学生思考问题、解决问题的能力。
如，当笔者讲到“铁碳相图应用”时，先问学生听说过“趁热打铁”这个词没有，学生马上回答“听说过”，笔者接着问“看到过打铁没有”，这时课堂气氛马上活跃起来，有的说在电视上看过，有的说在某某电影看过。笔者继续提问为何铁匠打铁时要将铁烧红了打，学生马上思考，在学生积极思维的状态下，笔者接着引导学生：“这种操作方法是有理论依据的，看铁碳相图，把钢加热到1000℃～1200℃，此时钢组织为单相奥氏体，强度低，塑性好，益于塑性变形加工。”这样，学生学习的乐趣有了，也愿意主动思考和学习，学习效果自然也就好了。
2.举例教学，吸引学生注意力
如讲授固溶体、金属化合物和混合物的概念时，学生不易理解固溶体的形成，笔者就举例讲了用水冲奶粉、冲果珍的例子：果珍、奶粉作为溶质是固体，水作为溶剂是液体，两者一结合变成了溶剂的液体状态。固溶体也是这样结合的，一个组元做溶质，一个组元做溶剂，形成的固溶体最后保持溶剂组元的状态。把一个抽象的概念很形象地讲出来，既可活跃课堂气氛，又可引起学生兴趣，加深学生对教学内容的理解和记忆。用此方法讲解概念和原理时，应注意联系学生已有的感性认识、生活经验和生产实际，教师要根据课程的特点，广泛收集、记录有利于教学的例子。无论哪种实例都要注意紧扣主题，准确妥帖。
3.课堂讨论，提高学生自主学习能力
课堂讨论是本课程常用的教学方法，学生只有主动参与课堂教学，才能充分发挥其能动作用，从而激活思维，挖掘潜能，自主学习，更为积极地思考解决问题。
在教学中，笔者常常针对一些重点和难点问题，如不同金属材料的加工需配备不同材料的刀具、零件加工工艺中需加入一些热处理工艺等问题提出思考题，组织学生开展讨论。通过综合例题让学生对一零件从选材到加工成形再到为满足使用性能而进行的热处理进行综合讨论，让学生充分发挥自身能力。通过这种教学方法进行教学互动，一方面实现了理论知识的灌输，另一方面活跃了课堂气氛，充分发挥了学生的想象力，培养了学生的创造性思维，教学效果显著提升。
4.善用比较法进行归纳总结
如在讲解金属的力学性能――硬度内容时，布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度都是通过硬度试验来测得材料的硬度，实验原理都是静载荷压入法，实验过程中必须具备两个共同的条件：压头、试验力，这是他们的共同点。然而在选择压头的材质和形态和试验力的大小、种类上，它们又有很多不同之处。紧紧抓住不同点，引导学生总结出三种硬度试验各自的优缺点及适用范围。最后从硬度试验的符号、含义、压头选择、试验力、优缺点及适用范围六个方面列表对新课进行总结，使问题简单化、直观化，也便于学生记忆。通过这样的比较和分析，学生豁然开朗，较快地接受了新概念，这对解决教学难点很有益处。
5.合理运用多媒体等先进的教学手段
传统的“一块黑板一支笔”的教学方法已不能适应现代的学生。要让学生积极主动地学、创造性地学，就要充分利用多媒体技术，利用光盘、录像、投影等先进直观的教学手段加深学生对教学内容的理解。利用多媒体教学可视性强的特点，把静止的教学画面动态地、连续地贯穿起来，使学生能够通过动态的画面，较轻松地理解教师的教学意图。
[关键词]金属材料；表面；激光热处理
中图分类号：TB31文献标识码：A
一、前言
随着热处理技术在工业中的应用日趋广泛，对金属表面热处理后的性能提出了更高的要求，金属表面通过激光进行热处理提高了表面的强度、硬度、耐磨性、抗疲劳轻度等指标。
二、激光热处理技术的特点
激光热处理是采用高功率密度的激光束加热金属表面.自冷淬火的工艺方法,与其它表面处理技术相比,具有如下特点:
1、激光熔化后形成的组织,化学均匀性很高,且晶粒非常细小,从而强化了合余,其耐磨性大大提高；
2、激光热处理能改善合金的机械性能,显著提高工具的使用寿命；
3、在激光处理层中,因马氏体转变而得到的残余压应力,提高了抗疲劳强度、硬度、耐磨性和抗腐蚀性能；
4、与常规热处理相比,激光热处理可在不牺牲韧性的情况下获得高硬度和高强度；
5、输入热最少,热变形小；
7、非接触性加工；
8、能精确控制加工条件,也易与计算机相联；
9、可以局部加热,只加工必要部分；
10、加工基本不受磁场的影响。
三、激光表面工程的技术特点
激光表面工程是当前材料工程学科的重要方向之一，被誉为光加工时代的一个标志性技术，各国(尤其是发达国家)均予以重点发展。其高效率、高效益、高增长及低消耗、无污染的特点，符合材料加工的发展需要。经过多年研究和实际应用，激光表面工程的技术特点可归纳如下:
1、激光束的功率密度可达到103W/cm2以上，甚至可超过109W/cm2，由此可以对材料的表面实现包括无化学成分变化的相变硬化、微晶化、非晶化、冲击硬化以及有化学成分变化的镀复、合金化等表面改性工程。只要采用合适的激光束与材料的藕合技术，就能在快速或超快速作用周期之下产生其他表面工程技术无法实现或难以实现的材料表面的组织与性能，当然也必定包括高的生产效率。
2、激光束的可控性好，只要采用光学的束操作技术适当地引导激光束至工件的不同部位，就可以实现精确的可选择的材料局部表面改性。如果改变激光束的参数，还可以达到不同的改性目的，从而解决了在工件表面不同部位需要有不同服设性能的表面工程问题。
3、易与其他表面处理技术复合。激光表面工程可以方便地与其他表面工程技术结合起来，产生所谓第二代表面工程技术―复合表面工程技术。可以综合传统表面工程技术与激光表面工程的优势，弥补甚至消除各自的局限性，展示了很大的潜力。
4、可以引入近代计算机、机器人等高技术装备，使激光束的产生及操纵信息化、智能化。例如，已推出的可实现复杂形状立体工件的多种类表面工程的五轴联动激光柔性加工中心，它作为一种新型的光、机、电一体化的工作母机，显示了很大的市场竞争能力。
5、产生激光束的装置无论品种还是效率都有很大的发展潜力。例如，工业激光装置已从常用的波长为10.6μm的C02激光器发展到输出波长更短(1.06μm)的高功率Nd:YAG激光器，以及波长更短、模式更适合激光表面改性的且可用光纤传输的大功率半导体和光纤激光器，还有与当今电子工业及微电子工业使用的大部分材料都能很好藕合的308nm波长的准分子(XeCI)激光器，CO:激光器的输出功率也已从千瓦级发展到万瓦级甚至更高。这预示着一些新的激光表面工程技术即将诞生。
四、激光表面处理技术存在的问题
经过科学家们长期的努力,金属材料表面激光热处理技术已取得了许多进展,但在基础理论、工艺、设备及工业应用等方面仍存在许多问题。
2、能与大功率激光器相匹配的宽带扫描装置。对于大面积扫描,因激光光斑面积小,必须采用多次搭接技术或大面积光斑技术(散焦法、宽带法和转镜法),多次搭接时,因其每个相邻扫描带的接合处存在一个区域,因此其显微硬度是波动的;从金相上看,搭接涂层在整体上呈一种宏观的周期性性能变化。对大面积光斑技术,当输出功率一定时,光斑面积越大,功率密度越低;增大光束直径,可能削弱激光的高能密度和超快速加热优势。因此,能与大功率激光器相匹配的宽带扫描装置的研究开发是急待解决的关键问题。
3、理想的涂层材料。激光辐照所形成的熔池区域的温度梯度很大,易导致生成裂纹;金属基体与陶瓷粉末的相容性差,也容易导致裂纹和空洞。因此选配合适的涂层与基材,以增进配合、减少界面应力。
4、激光热处理过程控制的智能化。智能化是柔性自动化的新发展和重要组成部分,是将人工智能融入制造过程的各个环节,通过模拟专家的智能活动,系统能监测其运行状态,在受到外界或内部激励时,能自动调节其参数,以达到最佳状态,具备自组织能力,是21世纪的先进制造技术。激光热处理是一个多变量相互作用的过程,过程控制中,多个参量常常是在一定范围内波动而又相互影响,没有绝对分明的定量界限,处于模糊状态。而智能控制是一种新型控制技术,采用并行处理,它适用于问题中参量排列组合非常复杂的情况,以寻找最佳答案。未来智能控制在激光热处理的光学检测和自动跟踪方面的应用将是发展方向。
五、激光表面处理技术的应用
1、激光加常规复合处理
2、激光冲击硬化
激光冲击处理(LSP)主要是利用强激光与材料表面相互作用产生的力学效应，强应力波来改善材料性能。此技术能有效地强化钢、铝、钛、镍等金属材料,特别是2024T3铝合金经激光冲击强化后,疲劳寿命提高4倍。近年来,我国从3个方面开展对激光冲击处理的研究:1激光冲击处理对金属性能的影响及工程应用;o激光冲击强化的微观机理;激光冲击处理的强化效果的无损检测。江苏理工大学及南京大学对2024T62铝合金进行激光冲击处理,激光冲击区的硬度提高42%,在95%置信度下,LSP试件的中值疲劳寿命是未激光冲击试样的514-1415倍。江苏理工大学也对常用的45钢进行激光冲击处理,LSP区硬度提高32%,LSP试件的中值疲劳寿命是未冲击试件的1111-21133倍(置信度95%)。
六、结束语
金属材料表面经过激光热处理后，金属材料的综合性能会大大的提高，在一定程度上会延长金属材料的使用寿命，提高金属材料的使用性能。
参考文献
【关键词】金属材料与热处理；教学方法；突破难点
HowtobreakthemetalmaterialandheattreatmentTeachingDifficult
XingQing-gui,MaShao-chun
(TangshanRollingStockPlantSeniorTechnicianSchoolTangshanHebei064000)
【Abstract】Thisarticleonthe“metalmaterialandheattreatment”intheteachingofthecourseofbreakingthroughthedifficultiesofmethoddiscuss,discusstheexperimentaltheoryintegrationteachingmethod,analogymethod,multimediacomputerassistedteachingandmemorizingmethodinthe“metalmaterialandheattreatment”classbreakthroughsofdifficultpointsinteachingapplication.
【Keywords】Metalmaterialandheattreatment;Teachingmethods;Breakingthroughdifficulty
1.采用实验理论一体化教学，激发学生学习的积极性《金属材料与热处理》虽然是一门理论课，但它仍然与实际有着紧密的联系，因此，在教学中可以选择恰当的实验课题，实现实验理论一体化教学。实验理论一体化教学，可以让学生通过自己实践活动来观察现象，发现问题，通过自己的思考、分析、综合、抽象、概括、演绎、推理，得到正确的结论，让学生享受成功的快乐。在一体化教学过程中以实验创设悬而未决的问题情境，来激发学生学习的积极性，以推动理论课的教学。如在讲金属的力学性能——硬度一节内容时就可以采用该方法。实验器材按教材上所列器材准备，具体步骤如下（以布氏硬度试验为例）：
（2）将试样平稳地放在工作台上，顺时针转动升降手轮，使试样测试表面垂直于钢(硬质合金)球加力方向，直至试样与球体紧密接触手轮空转为止。
（4）关闭电源，反时针方向转动手轮，使工作台下降，取下试样。用读数显微镜测量压痕直径(d)，用所得结果从有关对照表中查找相应的硬度值。
表1布氏硬度试验规范
通过实验理论一体化的教学，不仅让学生了解了布氏硬度测定的基本原理及应用范围，能够初步掌握根据不同金属材料的零件性能特点，选定测定硬度的方法，而且培养了学生的观察、分析和解决问题的能力，培养了学生动手能力，同时也让学生体验了成功的快乐，增强了学生学好“金材课”的信心。
2.采用类比法，将陌生的问题熟悉化类比法就是由已知现象的规律去推导出另一种物理现象的规律，或解决另一种现象中的问题的思维方法。在《金属材料与热处理》课程的教学中，采用类比法，可以使一些难以理解和掌握的概念和规律更容易被学生理解和掌握。
例如：在讲钢在加热时的转变一节时，为了让学生更容易理解“碳钢不可能在平衡临界点发生组织转变”这一观点，我采用了将钢铁组织发生转变的平衡临界点和冰、水转变点——0℃类比的方法，由Fe-Fe3C相图可知看，PSK线、GS线和ES线是碳钢在缓慢加热和冷却过程中组织发生转变的线，分别称为A1线、A3线和Acm线。该线上的临界点，则相应地用A1、A3、Acm表示。但是，我们应该知道，这些点和0℃是冰、水临界点的意义一样，都是在缓慢的加热和冷却条件下的临界点，因此是平衡临界点。实际上，碳钢不可能在平衡临界点发生组织转变，从而引出实际加热和冷却时的临界点（Ac1、Ac3、Accm和Ar1、Ar3、Arcm），这些临界点与平衡临界点的偏离量，将随加热或冷却时的速度而变化。
3.采用多媒体计算机辅助教学手段，将抽象的问题形象化学生之所以感觉《金属材料与热处理》这门课难学，是因为其抽象思维能力较差，对用语言描述的看不到摸不着的内部组织和热处理过程难以在头脑中形成一副完整清晰的图像。帮助学生建立完整清晰的图像，成为教师的一项主要任务。传统的教学手段对帮助学生建立完整清晰的图像收效甚微。多媒体计算机辅助教学技术却可以帮助我们很好地完成这一任务，它可以利用文字、图像、动画、声音等手段将抽象的材料内部组织和热处理过程形象地展示出来。如在讲“铁碳合金相图”一节内容时，用Flas将Fe-Fe3C相图上的“两平、三锤、五弧、九星、十二面”等形象的展现在学生面前，使学生的铁碳合金相图的构成及相图特点有一个清晰的认识，从而能够很容易掌握铁碳合金相图，为以后的应用打下良好的基础。
4.加强记忆，巩固、提高学生的知识归纳整理，温故而知新，不仅有助于学生掌握知识，而且能让学生从事物之间的联系中找到新的规律，悟出新的道理。同时，也是学好这门课程必做的功课。所以，每学完一节要给学生做一次总结。
还以“铁碳合金相图”一节为例，为加强记忆，我对本节采用了两种方法：
（1）用比较研究法使知识系统化、条理化。比较研究法就是对事物或问题进行区分，认识差别和特点和本质的一种方法。因为有比较才能鉴别，有鉴别才有异同，从而揭示相图的本质规律。我在进行总结时采用了列表比较法，因为相图中的特性点多，把它们列入一个表比较它们的含碳量、温度和含义的不同，从而达到增强记忆、巩固知识的目的。
（2）运用顺口溜，先记忆后理解。因为相图较复杂，学生的基础差，能力有限，理解之后记起来较难，采用顺口溜的方法帮助记忆无疑成为上上之选。从而使理论性的内容形象化，大大提高了学生学习的主动性和积极性，激发了他们的热情和兴趣。顺口溜如下：
温度成分建坐标，铁碳二元要记牢。
两平三垂标特点，九星闪耀五弧交。
共晶共析液固线，十二面里组织标。
基本组织先标好，相间组织共逍遥。
分析成分断组织，铸锻处理离不了。
关键词金属材料；热处理；合金
一、《金属材料与热处理》课程的特点
《金属材料与热处理》是中职机械类专业的一门专业基础课，是专业课学习的前导课程，并为专业课的学习提供必要的理论知识。该课程具有：
（1）内容庞杂、理论性强，名词概念多。该课程涉及冶金学、金属学、材料学、力学、物理学、化学及工艺学等多方面的基础知识，是一门综合性很强的课程，其中每一章节均涉及大量的新概念和新名词。
该课程在学习过程中，有一定的难度，需要教师运用多种教学方法，充分激发学生的学习兴趣，注重学生分析、综合与总结能力的培养。因此，《金属材料与热处理》课程中的第一节课“绪论”就显得非常的重要。
二、《金属材料与热处理》课程“绪论”一章的具体教学过程
1.介绍本课程名称的含义
（1）金属材料：是金属及其合金的总称。金属：是指由单一元素构成的具有特殊光泽、延展性、导电性、导热性的物质。如：金、银、铜、铁、锌、铝等。合金：是指由一种金属元素与其他金属元素或非金属元素通过熔炼或其他方法合成的具有金属特性的材料。
（2）热处理：就是对固态的金属或合金采用适当的方式进行加热、保温和冷却，以获得所需要的组织结构与性能的工艺。
2.金属材料学科在国民经济中的地位
在人类使用的众多材料中，金属材料由于其特有的各种优异性能，被广泛地应用于生活和生产当中，是现代工业和科学技术领域不可缺少的重要材料。（通过光碟的播放，让同学们真实的体会到金属材料突飞猛进的发展带来的巨大变化）。
最后强调：金属材料学科在国民经济中具有十分重要的地位。
3.中职机械类专业的学生学习《金属材料与热处理》课程的必要性
4.介绍本课程的内容
5.小结
根据本课程实践性强的特点，要求同学们在学习时注重理论联系实际，抓住本课程的主线，即：材料成分——组织——性能——性能改造（热处理）——合理应用。对这门课的学习提出希望，相信同学们一定能学好这门课程，并会灵活应用本课程的知识解决生产生活中的实际问题。
最后，让同学们阅读“秦始皇陵铜车马”，了解我国材料的发展史，了解中华民族的古代文明，激发同学们的民族自信心，同时也让同学们知道我国与世界先进国家之间的差距，鼓励同学们努力学习，为祖国的强盛做出自己的贡献，激发同学们的爱国情怀。
6.充分利用网络资源，布置课后思考作业
中职学生对网络都有着浓厚的兴趣，充分地把学生的这一兴趣，引入到本课程的学习中，将被动的学习，转换为积极主动地学习，同时将学习的空间得到广泛的延伸。在本节课后，向同学们布置以下作业：
（1）利用网络查找你最感兴趣的一件物品的材料发展史，字数不限。可以是体育项目撑杆跳高中的撑杆，可以是游泳运动中运动员身上的泳衣，也可以是机械行业中，挖掘机的铲斗，机床零件，汽车配件，农用机械等等，还可以是同学们日常生活中的任何一件物品。
对这样的作业，同学们都兴趣十足，作业刚一布置，同学们都兴奋异常，纷纷议论，一下就打破了教室安静的气氛。这样的作业形式，通过在09级、10级、11级机械专业的学生中应用，均取得了很好的效果。既调动了同学们对本课程的兴趣，又让同学们在自己感兴趣的领域学到了知识。为本门课后续内容的学习打好了良好的基础。
（2）请同学们思考：中职机械类专业的学生为什么要学习《金属材料与热处理》这门课？怎样才能结合专业特点学好这门课程？
同学们对这道题的回答也是多种多样的，但有一点是共同的，那就是同学们都对自己如何学好这门课，都提出了要求，因而，作为本科程的授课教师，也就达到了目的。
关键词：情景教学；材料；问题情景
我们知道《金属材料与热处理》是一门专业基础课，具有很强的实践性，由于材料种类繁多，性能千变万化，涉及的术语多、概念多而且较抽象，对于初中刚毕业，没有实践经验与技能的学生来说，学习起来有一定的难度。为提高课堂教学效果，必须对《金属材料与热处理》的课程内容加以“炒制”，适当加些“调味品”，因此应用情景教学是可以提高教学效果和质量的。
郭沫若说：“用自己的头脑来想，用自己的眼睛来看，用自己的手来做。”。因此学生学习是知识的建筑，是意义的制定，也是有意义、有目的活动，通过应用情景教学，化抽象为具体，增强学生的感性认识从而激发学生学习兴趣和求学的激情。
1.什么是情景教学·
情景教学法是教师根据课程内容所描绘的情景，列出形象鲜明的投影图画片，辅之生动的文学语言，并借助音乐的艺术感染力，再现课程所描绘的情景表象，使学生如闻其声，如见其人，仿佛置身其间，如临其境；师生就在此情此景之中进行着的一种情景交融的教学活动。因此，“情景教学”对培养学生情感，启迪思维，发展想象，开发智力等方面确有独到之处。
2.情景教学如何在《金属材料与热处理》课程中应用·
情景教学应用应根据课程的具体需要，选择相应的应用方式。
2.1利用通俗易懂的语言和丰富的情感进行情景教学。语言是最直接、最常用的教学手段，教师可以通过语言的渲染和情感的真诚投入来调动学习氛围，要动之以情，晓之以理，借助语言的魅力去吸引学生，引起学生共鸣。例如：讲到《金属材料与热处理》发展史时，首先给同学们介绍河南安阳出土的"司母戊大方鼎"，这是我国迄今为止已发现的青铜器中最大的一件，也是最具有重要的历史价值。这说明了什么呢·说明那个时期的人们已具有很高的青铜铸造技术，充分显示了我国古代劳动人们具有的极大的创造力。还有在热处理技术方面，远在西汉时就有“水与火合为粹（同淬）”之说，东汉时则有“清水淬其锋”等有关金属热处理技术的记载。再有出土的文物如西汉的剑、刀等，经金相检验，发现其内部组织接近于淬火马氏体和渗碳体组织。这都说明我国在西汉时已相继采用了各种热处理技术，并具有相当高的水平。通过这部分内容的介绍一方面拓宽了学生的知识面，另一方面是可树立学生的民族自信心，从而激发学生的学习热情，为学好本课程内容打下良好的基础。
2.2以培养兴趣为主线，进行情景教学。孔子说过，“知之者不如好知者，好之者不如乐之者”。可见兴趣是最好的老师，故此可有目的地设计些“兴奋点”以激发学生学习兴趣。
问题一：铁碳合金冷却时为什么会发生共析转变·
首先明确共析转变的概念，即一定成分的固相，在一定温度下同时析出两种固相的转变。其次，复习三种基本组织：珠光体是铁素体和渗碳体组成的混合物，莱氏体是由奥氏体和渗碳体组成的混合物，低温莱氏体是珠光体和渗碳体组成的混合物。奥氏体冷却时，随着温度下降产生铁素体，多余的铁以Ⅱ次渗碳体的形式析出，即奥氏体转变为铁素体和渗碳体的混合物，即珠光体。通过问题讨论，学生归纳出当温度降至A1线时就会发生共析转变。
问题二：白口铸铁冷却时为什么莱氏体会变成低温莱氏体·
在理解问题一的基础上，正由于奥氏体转变为珠光体，莱氏体转变成低温莱氏体，亚共晶白口铸铁的室温组织为珠光体+低温莱氏体+Ⅱ次渗碳体，共晶白口铸铁的室温组织为低温莱氏体，过共晶白口铸铁的室温组织为低温莱氏体+Ⅰ次渗碳体。
通过问题情景的应用，揭示事物内在联系，激发学生的好奇心求知欲，提高举一反三，由此及彼的能力。
或者事先准备好锉刀和锤子向同学们展示，提出疑问：锉刀和锤子是否用同一种材料做成的呢·若是，为什么·若不是，又为什么·带着问题思考的学生会在老师引导下，把兴趣移到有关热处理这些枯燥、抽象的学习内容上。另外还可采用灵活多样的课程手段激发兴趣，如变换课程方法，理论结合实际，带学生到工厂、实验室进行参观等等。
2.3利用多媒体展示、音像资料进行情景应用。现在我院又引进了多媒体课程设备进入课堂，能够方便、快捷地把各种材料展现出来，能更好的让学生从视、听、说等文体角度去充分体验和感受，以动为静、动中求活，有利于学生综合能力的培养。运用媒体应用逼真的言语交际情景，便于学生在学习过程中达到“感知、理解、运用”之目的。例如：在学习钢的热处理这一章时，由于退火、正火、淬火、回火等热处理工艺受设备条件限制，若仅凭几张挂图进行讲解，很难把枯燥、抽象的内容讲“活”，而结合录像或计算机多媒体和网络化教育手段,则可把热处理工艺过程直观展示给学生，当学生看到栩栩如生的画面时，大脑机器迅速运转，仿佛自己身临其境一般，兴趣一下子高涨起来。
【关键词】金属材料与热处理；教学方法；实验；考试方式
金属材料与热处理是我院机械加工专业学生的一门专业基础课。该课程具有全新的知识体系,术语概念多,内容涉及面广,难理解,且又缺乏严格的逻辑性。学生感到概念抽象不易理解,内容繁杂零散抓不住要点,再加上技校学生的自我学习能力及基础较差，本课程学习起来难度较大。因此,作为教师必须深入研究课程内容,探讨学习方法,提高学习质量。我从多年的教学经验总结，认为主要原因有几方面因素:1、课程自身性质;2、教师对课程的理解以及所采取的教学方法;3、学生的学习主动性与积极性。针对以上原因,我在任教中积极进行教学内容和教学手段的改革,实践证明，取得了较好的成效。
1搞好新课导入，培养学习兴趣
此外，在教学中,必须培养学生多思、勤思、善思的习惯。让学生的思维进入“生疑-质疑-释疑”的良性循环中。这就要求教师要善于设置疑问,学生对问题进行深入的思考,在教师解释后取得的效果就很明显。如在学习金属的力学性能时,可提出疑问“为什么弹簧秤在称量超出其量程范围就会损坏呢”带着这样的疑问来解释金属的力学性能,让学生带着浓厚的学习兴趣完成这部分内容的学习。“兴趣是最好的老师”,教师要在如何激发学生的学习兴趣方面多动脑,多尝试。
2注意课程脉络设置,善于归纳总结
3增加直观教学,增强感性认识
利用实物、模型、挂图等教具的直观教学,能使学生获得感性认识,把抽象的概念具体化、实物化便于理解。在讲授金属晶体结构时,展示各种晶格、晶胞模型,用视觉感官上的刺激使学生大脑处于活跃状态,从而轻松掌握了抽象的晶格、晶胞的概念。另外,随着计算机辅助技术的发展，多媒体电化教学图声并茂、形象直观,既能对视觉产生冲击,又能唤起听觉,从而成为了当今必不可少的辅助教学手段，这样把教师枯燥无味的讲授变成生动有趣的主动获取,从而提高了教学效果。学生在学习典型的晶体结构和晶体缺陷时,让学生单凭想象来理解发生在微观世界三维空间中的例子运动变化是十分困难的。如利用多媒体做出3Dmax三维动画,将难以讲清楚的教学内容生动、形象、立体地表现出来,达到传统的一只粉笔+一块黑板难以取得的教学效果。
4注重实验教学环节
金属材料学课程既具有丰富的理论性,同时又具有很强的实践性。为了使学生更好地理解课程内容,锻炼学生的动手能力,在学时较紧张的情况下,结合我院教学实际情况，实验由原来的6个学时3个实验,增加到10个学时5个实验。同时,又对实验的内容进行了重新设置。过去的实验教学模式存在着实验方法单一、验证实验多、学生自主性实验少的问题,不利于学生创新能力的培养。经过改革,增加了设计性实验和综合性实验。比如,教师给出实际的工程要求,让学生根据要求进行实验设计、选材,到工艺制定,到最后性能测试。此外,学生也可以在实习工厂参与实习教师的科研生产活动,做基础性分析性实验（热处理、表面处理、拉伸试验等等）。做到充分发挥学生的主动性和创造性,给学生综合练习的机会,培养学生分析问题和解决问题的能力（产学结合）。
5注重平时训练，改进教学评价方式
高等职业教育强调的是学生的实际应用能力，而以往考核学生的学习效果只是单纯地以期末考试成绩来衡量，导致学生不注重平时的训练和知识积累，考前拼命死记，考试只求及格，考后知识全忘。这种考试方法既不能够真正检验学生的实际应用能力，也不能够客观评价教师的教学效果。所以应当把平时训练、课堂答疑、实际操作等加入到考核范围之中。为促使学生高度重视本课各章节重点内容的掌握，在考评学生成绩时，采用了平时测验、期末考试、实验技能综合评定的方法来正确评价学生的学习成绩。在教学实践中，本人将期末考试分为三个部分，期末考试成绩占总成绩的40%，三次实验成绩共占总成绩的10%，在讲完钢的热处理后安排一次热处理工艺选择大作业、讲完金属材料内容后安排一次材料选择大作业，两次大作业各占总成绩的10%共20分，期中考试成绩占总成绩的20%，其余10%根据平时作业情况、上课出勤情况、课堂提问情况酌情确定。通过这种考评方式，真正检验了学生的学习效果，实现了教学目的。