本站原创
摘要：“金属材料与热处理”教学目的是让学生通过对课程理论的学习，了解常用铁碳合金的成分、内部组织结构、性能及热处理工艺之间的相互关系，从而培养学生能够合理选择和使用材料，并为能正确地制定各种热加工工艺打下理论基础。分析了课程的特点及作用，探讨了该课程的教学体系构建及教学方法的优化。
关键词：金属材料与热处理；教学体系；教学方法
作者简介：刘金明（1976-），男，江西樟树人，江西理工大学材料科学与工程学院，讲师。
刘国平（1974-），男，江西樟树人，江西省樟树市第八小学，小学高级教师。
基金项目：本文系江西理工大学2012年校级教改课题（课题编号：3100220004）的研究成果。
1007-0079（2013）14-0115-01
同时随着知识经济时代的来临，科学技术和产业的发展对高等教育的人才培养提出了更高的要求。而目前由于就业形势的压力，许多大学生缺乏专业学习兴趣，厌学情绪比较严重，对前途感到茫然，不知道将来能干什么，以致于学生专业素质、专业技能等存在某些不足。这些反过来又影响到学生的择业和就业。托尔斯泰曾说过：成功的教学需要的不是强制，而是培养和激发学生的学习兴趣。在本科专业教学中，只有充分调动学生的兴趣，才能使学生变被动学习为主动学习，确保专业教学质量。学生对专业课程的认识和兴趣取决于授课教师正确而又巧妙的引导、培养和激发。
（1）钢的加热转变。主要包括奥氏体的形成条件，形成过程，影响因素，奥氏体晶粒度的大小及影响因素。这也是热处理的第一阶段。
（2）冷却转变（2个曲线，3大组织转变）。主要包括过冷奥氏体等温转变曲线（C曲线）及连续冷却转变曲线（CCT曲线），P转变，B转变转变，M转变。
（3）回火转变。主要包括淬火钢在回火过程中的组织转变，M分解转变，残余奥氏体转变，碳化物的转变，渗碳体的聚集长大和α相回复、再结晶。回火时力学性能的变化与回火脆性。通过对金属热处理原理的讲解，架构热处理转变规律知识，为学生学习金属热处理工艺打好基础。
（1）钢的合金化基础。主要有合金元素（Me）与铁和碳的相互作用、奥氏体稳定元素、铁素体稳定元素、Me对Fe-C相图与钢热处理的影响、Me与钢的强韧化的关系。
（2）钢的分类及编号。
（3）结构钢。主要有工程结构钢、调质钢、渗碳钢、弹簧钢、滚动轴承钢。
（4）工具钢。主要有刃具钢、模具钢、量具钢。
（5）特殊钢、主要有不锈钢和耐热钢。
（6）铸铁。主要有灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁。
主体作用，培养学生学习的积极性、主动性和创造性，从而取得较好的教学效果。在“金属材料与热处理”课程教学中，可充分利用一些经过不同的热处理工艺所获得的显微组织照片、热处理工艺过程视频资料、力学性能测试、模拟动画等，通过直观、生动的素材，使学生对金属材料及检测方法有更直观的认识，对热处理原理及组织转变过程更容易理解、吸收、消化。
第二，巧用疑问与兴趣教学法。疑问教学法或问题教学法就是以问题为载体贯穿教学过程，使学生在设问和释问的过程中萌生自主学习的动机和，进而逐渐养成自主学习的习惯，并在实践中不断优化自主学习方法，提高自主学习能力的一种教学方法。[3]问题教学法充分体现学生的主体地位，能有效地激发学生自主学习的主动性和积极性。而趣味性教学，就是以激发学生学习兴趣为心理基础，结合教材内容，灵活多变地用学生乐于接受的趣味性故事和语言组织教学。[4]例如在讲授热处理原理时，分析图3中三条曲线变化的原因。淬火处理工艺如下：亚共析钢：加热到Ac3以上充分奥氏体化后，急冷淬火。过共析钢：加热到Acm以上充分奥氏体化后，急冷淬火；加热到Ac1～Acm之间充分奥氏体化后，急冷淬火；马氏体的硬度与其中含碳量的关系。
这些变化的原因是淬火工艺的关键点，是如何提高强度和综合性能的切入点，贯穿金属热处理原理到工艺整个过程。
第三，巧用案例教学法。所谓案例教学，就是在教师的指导下，根据教学要求，组织学生对案例的调查、阅读、思考分析、讨论和交流等活动，教给他们分析问题和解决问题的方法，进而提高分析问题和解决问题的能力，加深学生对基本原理和概念的理解的一种特定教学方法。[5，6]例如汽车钢板弹簧，在汽车行驶过程中承受各种应力的作用，其中以反复弯曲应力为主，绝大多数是疲劳破坏。而且，同样的材料热处理是否正确，其寿命相差也很大。所以要合理选择材料并对所选材料进行成分、组织、性能分析，制定合理的热处理工艺。
参考文献：
叶宏.金属材料及热处理[M].北京：化学工业出版社，2009.
王建凤.直观教学法在金属材料与热处理教学中的应用[J].现代技能开发，2000，（4）：39.
[3]王未强，徐中明.浅析疑问教学法在《思想概论》课教学中的运用[J].思想研究，2001，（5）：110-111.
[4]阳益贵.从《金属材料及热处理》课谈趣味性教学[J].现代技能开发，2002，（11）：34.
[5]胡兵，万端极，范明霞，等.案例教学法在化工原理课程中的应用[J].化工时刊，2010，24（11），72-74.
[6]原金海，陈以会，许静，等.金属材料检测技术课教学体系构建及教学方法[J].重庆科技学院学报，2010，（13）：182-183.
关键词：金属材料与热处理；教学体系；教学方法
作者简介：刘金明（1976-），男，江西樟树人，江西理工大学材料科学与工程学院，讲师。
刘国平（1974-），男，江西樟树人，江西省樟树市第八小学，小学高级教师。
基金项目：本文系江西理工大学2012年校级教改课题（课题编号：3100220004）的研究成果。
1007-0079（2013）14-0115-01
一、课程概述
金属材料是工农业生产及国防、科技等领域使用最广泛的工程材料，其应用与热处理工艺又息息相关。“金属材料与热处理”是研究金属材料及其强化方法的课程，是高校材料类、材料成型类、材料物理类学生的专业必修课。课程体系涉及的专业知识点多、面广。随着社会进步、科技的发展、教改的深入、知识的更新，课程内容、要求及选用的教材等都有很大的变动。目前国内外许多院校在“大材料”的背景下，就“金属材料与热处理”课程的教育改革进行了广泛的探索和源于：初中英语论文www.udooo.com
研究，其教育方面的中心问题主要集中在培养具有创造性和适应性的复合型人才。同时随着知识经济时代的来临，科学技术和产业的发展对高等教育的人才培养提出了更高的要求。而目前由于就业形势的压力，许多大学生缺乏专业学习兴趣，厌学情绪比较严重，对前途感到茫然，不知道将来能干什么，以致于学生专业素质、专业技能等存在某些不足。这些反过来又影响到学生的择业和就业。托尔斯泰曾说过：成功的教学需要的不是强制，而是培养和激发学生的学习兴趣。在本科专业教学中，只有充分调动学生的兴趣，才能使学生变被动学习为主动学习，确保专业教学质量。学生对专业课程的认识和兴趣取决于授课教师正确而又巧妙的引导、培养和激发。
二、课程体系的构建
“金属材料与热处理”课程由金属热处理原理、金属热处理工艺、金属材料三部分内容组成。这三部分是“成分-工艺-组织-性能”的主线内容，如图1所示。1.金属热处理原理内容
结合工科院校金属材料类专业的要求和特点，在课程体系中，金属热处理原理内容主要包括三大转变规律：（1）钢的加热转变。主要包括奥氏体的形成条件，形成过程，影响因素，奥氏体晶粒度的大小及影响因素。这也是热处理的第一阶段。
（2）冷却转变（2个曲线，3大组织转变）。主要包括过冷奥氏体等温转变曲线（C曲线）及连续冷却转变曲线（CCT曲线），P转变，B转变转变，M转变。
（3）回火转变。主要包括淬火钢在回火过程中的组织转变，M分解转变，残余奥氏体转变，碳化物的转变，渗碳体的聚集长大和α相回复、再结晶。回火时力学性能的变化与回火脆性。通过对金属热处理原理的讲解，架构热处理转变规律知识，为学生学习金属热处理工艺打好基础。
2.金属热处理工艺内容
金属热处理工艺内容主要包括：钢的退火与正火；钢的淬火与回火；钢的表面热处理。其相关性如图2所示。3.金属材料内容
在课程体系中，金属材料内容主要包括：（1）钢的合金化基础。主要有合金元素（Me）与铁和碳的相互作用、奥氏体稳定元素、铁素体稳定元素、Me对Fe-C相图与钢热处理的影响、Me与钢的强韧化的关系。
（2）钢的分类及编号。
（3）结构钢。主要有工程结构钢、调质钢、渗碳钢、弹簧钢、滚动轴承钢。
（4）工具钢。主要有刃具钢、模具钢、量具钢。
（5）特殊钢、主要有不锈钢和耐热钢。
（6）铸铁。主要有灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁。
三、课程教学方法的优化
第一，巧用直观教学法。直观教学法就是教师通过实物、可视资料等手段，使学生建立基本概念，掌握基本操作技能及各种规律，突出重点，突破难点。直观教学能充分发挥学生认知的主体作用，培养学生学习的积极性、主动性和创造性，从而取得较好的教学效果。在“金属材料与热处理”课程教学中，可充分利用一些经过不同的热处理工艺所获得的显微组织照片、热处理工艺过程视频资料、力学性能测试、模拟动画等，通过直观、生动的素材，使学生对金属材料及检测方法有更直观的认识，对热处理原理及组织转变过程更容易理解、吸收、消化。
第二，巧用疑问与兴趣教学法。疑问教学法或问题教学法就是以问题为载体贯穿教学过程，使学生在设问和释问的过程中萌生自主学习的动机和，进而逐渐养成自主学习的习惯，并在实践中不断优化自主学习方法，提高自主学习能力的一种教学方法。[3]问题教学法充分体现学生的主体地位，能有效地激发学生自主学习的主动性和积极性。而趣味性教学，就是以激发学生学习兴趣为心理基础，结合教材内容，灵活多变地用学生乐于接受的趣味性故事和语言组织教学。[4]例如在讲授热处理原理时，分析图3中三条曲线变化的原因。淬火处理工艺如下：亚共析钢：加热到Ac3以上充分奥氏体化后，急冷淬火。过共析钢：加热到Acm以上充分奥氏体化后，急冷淬火；加热到Ac1～Acm之间充分奥氏体化后，急冷淬火；马氏体的硬度与其中含碳量的关系。
这些变化的原因是淬火工艺的关键点，是如何提高强度和综合性能的切入点，贯穿金属热处理原理到工艺整个过程。
第三，巧用案例教学法。所谓案例教学，就是在教师的指导下，根据教学要求，组织学生对案例的调查、阅读、思考分析、讨论和交流等活动，教给他们分析问题和解决问题的方法，进而提高分析问题和解决问题的能力，加深学生对基本原理和概念的理解的一种特定教学方法。[5，6]例如汽车钢板弹簧，在汽车行驶过程中承受各种应力的作用，其中以反复弯曲应力为主，绝大多数是疲劳破坏。而且，同样的材料热处理是否正确，其寿命相差也很大。所以要合理选择材料并对所选材料进行成分、组织、性能分析，制定合理的热处理工艺。
四、结论与建议
“金属材料与热处理”课程体系的构建应与专业培养目标相一致，并与培养计划中的其他课程如“材料科学基础”相互补充，相得益彰。课程内容涉及面广，但在实际教学过程中应有所侧重，在学时紧的情况下，有些内容甚至可以由学生自学，如铸铁、其他材料简介等章节。并尽可能给学生提供实践的机会。课程的实际教学过程，往往是几种教学方法结合，使教学更为生动，知识更容易为学生所接受，从而提高教学效果，并在教学过程中探索更多的有效的教学方法。参考文献：
叶宏.金属材料及热处理[M].北京：化学工业出版社，2009.
王建凤.直观教学法在金属材料与热处理教学中的应用[J].现代技能开发，2000，（4）：39.
[3]王未强，徐中明.浅析疑问教学法在《思想概论》课教学中的运用[J].思想研究，2001，（5）：110-111.
[4]阳益贵.从《金属材料及热处理》课谈趣味性教学[J].现代技能开发，2002，（11）：34.
[5]胡兵，万端极，范明霞，等.案例教学法在化工原理课程中的应用[J].化工时刊，2010，24（11），72-74.
[6]原金海，陈以会，许静，等.金属材料检测技术课教学体系构建及教学方法[J].重庆科技学院学报，2010，（13）：182-183.