序論：寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇合金工藝論文范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創作。

篇(1)

關鍵詞：模具材料，熱處理工藝，模具壽命

 

一、引言

模具是一種重要的加工工藝裝備，是國民經濟各工業部門發展的重要基礎之一。隨著工業生產的發展,對工業產品的品種、形狀、數量、質量等的要求越來越高,對模具的需要量相應增加,對模具質量的要求也越來越高；模具性能好壞，壽命高低，直接影響產品的質量和經濟效益。

模具壽命是直接影響產品質量、加工效率和成本的重要因素之一，也是衡量模具制造水平的重要指標。目前在我國的許多企業中,模具的使用壽命還比較低,僅相當于國外的1/3~1/5。模具壽命低，精度保持性差，必將影響產品質量，還會造成模具鋼和工時的巨大浪費，大大增加產品的成本并降低生產效率，嚴重影響產品的竟爭力。模具的失效分為偶然失效和工作失效。偶然失效是指模具因設計錯誤、使用不當引起模具過早破損;工作失效是指模具因正常破損而結束壽命?？偟氖问街饕员砻鎿p傷、塑性變形、斷裂為主。論文參考，模具材料。影響模具壽命的因素是多方面的,其中,熱處理不當約占45%,選材不當、模具結構不合理約占25%,工藝問題約占10%;問題、設備問題等因素約占20%，由此可見模具材料與熱處理是影響模具壽命諸因素中的主要因素。

二、冷沖模具材料及其熱處理的選擇

冷沖模具的使用壽命通常和模具的硬度、強度、耐磨度及抗沖擊韌性有著直接的關系。因此,對模具材料和熱處理工藝過程的要求就更高。對冷作模具材料的主要性能要求是：良好的耐磨性、高強度、足夠的韌性、良好的抗疲勞性能、良好的抗擦傷和咬合性能以及良好的工藝性能。

（一）低淬透性冷作模具鋼及其熱處理

滿足這些性能要求的冷作模具材料有低淬透性冷作模具鋼、低變形冷作模具鋼、高合金工具鋼等，其中碳素工具鋼是使用最多的低淬透性冷作模具鋼，其特點是含碳量高,馬氏體轉變溫度點(以下簡稱Ms點)低,臨界冷卻速度快,在快速淬火冷卻時,產生熱應力變形,使模具沿主導方向收縮變形,材料的含碳量越高,收縮量越大。這種收縮會在模具內部產生很大的內應力,必須通過回火或其他的方法有效地消除內應力。當然這種變形量的大小要受模具截面尺寸、淬火加熱溫度、淬火冷卻方式和回火溫度等因素的影響。論文參考，模具材料。因此,淬火和回火工藝是影響低淬透性冷作模具壽命的主要因素。

因為碳素工具鋼模具多為中、小截面(10~50mm)。為減小淬火變形,T10A,T12A一般選擇較低的淬火溫度。當采用硝鹽浴或堿浴冷卻時,淬火加熱溫度可選擇810~820℃;如果是水-油冷卻,加熱溫度為760~780℃。對于T8A鋼,根據模具截面尺寸的增大適當提高淬火溫度以提高模具的淬火后硬度。采用水淬時,對于截面厚度t小于15mm的制件,加熱溫度應選擇800~820℃;截面厚度t在30~50mm時,加熱溫度應選擇820~830℃。采用硝鹽浴分級淬火時,可在以上所述淬火溫度上做適當調整。

（二）低變形冷作模具鋼及其熱處理

低變形冷作模具鋼是在碳素工具鋼基礎上加入少量合金元素發展起來的，CrWMn是其典型鋼種。CrWMn鋼具有高淬透性，淬火時不需要強烈的冷卻,淬火變形比碳素工具鋼明顯減少。但是，這類鋼的變形同樣受到淬火加熱溫度、冷卻方法、回火工藝和模具截面尺寸的影響。該鋼淬火溫度的選擇，由于鎢形式碳化物，所以這種剛在淬火及低溫回火后具有比鉻鋼和9SiCr鋼更多的過剩碳化物和更高的硬度。當采用800℃加熱淬火時，既能獲得較高的硬度（63HRC）還可以獲得較高的抗彎強度和韌性。如果繼續提高淬火溫度，硬度上升但沖擊韌度、抗彎強度會降低。當淬火溫度大于850℃時，硬度也開始下降。因此，為減小變形并獲得高的耐磨性,由這些鋼制造的模具,其淬火加熱溫度不宜過高。論文參考，模具材料。

CrWMn鋼淬火常用的冷卻介質是硝鹽浴和礦物油,其中硝鹽浴的使用溫度較高而冷卻能力卻比油大。對于精度要求高的模具,根據硬度要求選擇不同的溫度進行等溫淬火,等溫時間不宜過長,等溫后隨硝鹽浴一起緩冷。這樣不僅能顯著減小組織應力,還能有效控制變形量。CrWMn鋼等溫淬火后比普通淬火的強韌性高，對于易產生斷裂的模具可采用等溫淬火。該鋼淬火后于150~160℃回火,可使原來淬火后膨脹的體積產生收縮?；鼗饻囟壬叩?20~240℃,又開始出現尺寸膨脹,在260~320℃回火時,會出現尺寸膨脹的最大值,而繼續提高溫度,變形又趨于收縮。當CrWMn鋼要獲得大于60HRC的硬度時，回火溫度應不超過200~220℃。因此,在選擇回火溫度時應根據模具的結構、尺寸和硬度要求合理選擇回火溫度。論文參考，模具材料。選擇合理的回火溫度可以最大限度地消除由淬火產生的內應力,有效提高模具的壽命。論文參考，模具材料。

（三）高合金工具鋼及其熱處理

高耐磨微變性冷作模具鋼、高強度高耐磨冷作模具鋼、高強韌性冷作模具鋼主要是高合金工具鋼，用來制造模具的常用牌號有Cr12,Cr12MoV,Cr6WV,Cr5MoV和Cr4W2MoV等。這類鋼的含碳量高,同時含有大量的碳化物形成元素,具有高的淬透性、耐磨性和熱硬性。高合金工具鋼由于淬透性高淬火時不需要快速冷卻,因此產生的內應力小。高合金鋼模具淬火溫度的選擇應首先考慮控制淬火變形。試驗證明:當淬火溫度為1030~1040℃時模具的變形量最小,接近于零。低于這個溫度淬火,制件發生脹大變形;高于這個溫度淬火,制件收縮變形。淬火溫度為1100℃時,收縮量會急劇增大。為防止模具在高溫下氧化和脫碳,一般應在鹽浴爐中加熱。冷卻方法的選擇則根據模具的具體情況和要求而定。論文參考，模具材料。截面尺寸大的模具可用150~200℃的油來充當淬火冷卻介質,停留一段時間出油后空冷;大多數中、小尺寸的模具可以采用250~300℃的硝鹽浴分級冷卻;精度要求高、形狀不對稱的模具可以采用540~600℃的氯化鹽和250~300℃的硝鹽浴2次分級冷卻;精度要求很高,需要嚴格控制變形的模具,可以采用2次分級冷卻,并在硝鹽浴中停留一段時間后隨硝鹽浴一起緩慢冷卻,這樣可以最大限度地減小內應力,避免模具開裂或產生細小的裂紋,從而提高模具的使用壽命。高碳高鉻鋼的回火抗力高,回火時馬氏體的分解和殘余奧氏體的轉變是影響模具尺寸變形的兩個主要因素。Cr12MV鋼采用低溫淬火和低溫回火時，可以獲得高度硬度、強度和斷裂韌度；若采用高溫淬火與高溫回火，將獲得良好的熱硬性，其耐磨性、硬度也較高，但抗壓強度和斷裂韌度較低；而采用中溫淬火與中溫回火，可以獲得最好的強韌性配合。在生產中，采用何種淬回火工藝，應根據模具的工作條件來確定。

三、結論

模具材料是模具制造業的物質基礎和技術基礎，其品種、規格、質量對模具的性能、使用壽命起著決定性作用。模具熱處理是保證模具性能的重要工藝過程。它對模具的壽命有著直接的影響。當熱處理工藝不當時，熱處理造成的組織結構不合理、晶粒度超標等會導致主要性能如模具的韌性、冷熱疲勞性能、抗磨損性能等下降，從而影響模具的工作壽命。因此，對于不同的冷沖模具應該選擇不同的模具材料以及相應的熱處理工藝。

參考文獻：

［1］程培源.模具壽命與材料［M］.北京:機械工業出版社,1999.

［2］譚家駿.金屬材料及熱處理［M］.北京:國防工業出版社,1997.

篇(2)

關鍵詞：硬質合金；結構鋼；釬焊；釬焊工藝；切削試驗；切削參數

中圖分類號：TQ153 文獻標識碼：A

1 概述

硬質合金與結構鋼的焊接，不能用于高精度（要求同軸度0.02以內）回轉類刃具的刀桿與刀刃部分對接使用，通過此論文說明一下高精度回轉類刃具的刀桿與刀刃的釬焊工藝過程及后期試驗結果。

2 硬質合金與結構鋼的釬焊

下面分幾個方面調研硬質合金與結構鋼對接：

2.1 硬質合金的焊接特點：硬質合金主要用于制造刀具、量具等雙金屬結構。這類工件在工作時受到相當大的應力作用，特別是壓縮彎曲、沖擊和交變載荷，要求接頭強度高、質量可靠。硬質合金有高硬度和耐磨性好的特點，但是存在脆性高、韌性差等缺點。

2.2 基體材料的選擇和槽型設計

2.2.1 基體材料的選擇：硬質合金通常與基體材料連接在一起使用，基體材料的選擇主要考慮硬質合金使用時所受載荷的大小。

2.2.2 槽型設計：鋼與硬質合金刀具釬焊質量的好壞還決定于刀槽形狀的設計是否合理。硬質合金槽型的設計是否合理。硬質合金槽形設計原則如下：

1）盡量減少釬焊面；2）焊接前采用凸臺、凹槽等部位定位；3）設計槽型時應考慮在釬焊過程中便于排渣；4）釬焊后刀頭部分不應黏附過多的焊料。

2.3 硬質合金與鋼的釬焊

2.3.1 釬焊方法：本次試驗選擇了氧氣-乙炔火焰釬焊、高頻感應釬焊兩種焊接方式進行刀具的焊接，并設計專用夾具完成焊接過程，以達到設計需求。

2.3.2 硬質合金釬料與釬劑

1）釬料的選擇：①釬料有流動性與滲透性；②釬料常溫下有足夠硬度；③釬料熔點要低，但釬料的熔點要高于焊縫的工作溫度300℃，保證正常切削。本次選用釬料為H62、銀焊條。2）釬劑的選擇：釬劑的作用是使刀桿和釬焊表面的氧化物還原，有好的流動性和較低的黏度。

2.3.3 硬質合金與鋼的釬焊工藝：1）焊前準備：①焊前檢查硬質合金裂紋、彎曲等缺陷；②對硬質合金噴砂處理去除釬焊表面氧化層和黑色字母，防止脫焊；2）釬焊過程：①焊接硬質合金工具時均勻加熱刀桿和刀頭保證焊接質量；②釬焊后冷卻硬質合金片表面產生瞬時拉應力。采用低溫回火處理能消除部分釬焊應力，減小裂紋；③焊后清理：要對焊好的硬質合金工件進行焊后清理。3）釬焊的質量檢驗：焊縫檢測方法：①刀具經噴砂處理后，用煤油清洗，用肉眼和放大鏡觀察。有裂紋時有明顯黑線；②用65%煤油、30%的變壓器油及5%的松節油調成溶液，加入少量蘇丹紅，將檢查的刃具放入該溶液中浸泡10-15min，取出用清水洗凈，涂上高嶺土，烘干后檢查表面，如果有裂紋，溶液的顏色將在白土顯示出來，肉眼可查。

3 硬質合金與結構鋼釬焊刀具切削試驗及數據分析

3.1 本次試驗中制造的3把刀具的試驗方法及試驗數據進行介紹：

No.1刀桿材料 40Gr φ10； 刀頭材料 X30 φ9.8； 焊料 銅H62；焊縫扭曲大焊縫分布不均勻。

No.2刀桿材料 40Gr φ10； 刀頭材料 X30 φ9.8； 焊料 銀焊條；焊縫扭曲小焊縫分布不均勻。

No.3刀桿材料 40Gr φ10； 刀頭材料 X30 φ9.8； 焊料 銀焊條；焊縫無扭曲焊縫分布均勻。

3.2 刀具試驗情況

No.1試驗設備 X52K； 加工材料T8A； 轉速950轉/分；切深8mm；加工1件后刀具斷裂。

No.2試驗設備 X52K； 加工材料T8A； 轉速950轉/分；切深8mm；加工3件后刀具斷裂。

No.3試驗設備 X52K； 加工材料T8A； 轉速950轉/分；切深4mm；加工1件后刀具正常。

No.3試驗設備VH1100； 加工材料CrWMn； 轉速4200轉/分；切深0.3mm；加工1件后刀具正常。

通過以上刀具試驗數據的表現及斷口部位的觀察有如下發現：

3.2.1 銅焊刀具由于焊料熔點較高，焊接質量差，焊后焊縫扭曲較大、焊縫分布不均勻，刀具破壞后焊接部位有較多的氣泡，大部分部位虛焊，侵潤不足，焊料層較厚。加工過程中刀具在沿徑向進刀過程中刀具受較大的徑向力斷裂。

3.2.2銀焊刀具由于焊料熔點較低，焊接質量較好，焊后焊縫扭曲一般、焊縫分布不均勻，刀具破壞后焊接部位有兩側部位虛焊，侵潤不足，焊料層厚。加工過程中刀具在沿徑向進刀過程中刀具受較大的徑向力斷裂。

3.2.3銀焊刀具由于焊料熔點較低，焊接質量較好，焊后焊縫無扭曲、焊縫分布均勻。加工過程中刀具在沿徑向進刀過程中刀具受較大的徑向力沒有斷裂，后又在數控銑上試驗，試驗中按0.2mm、0.3mm分別進行加工，加工中刀具尾柄剛性較差，加工表面端刃部位刀花較深，側刃部位較為光滑。

3.3 試驗數據分析：通過上述試驗數據的整理，從中看出雖然可以焊接刀具毛料并能夠制造成刀具，我們的焊接工藝不成熟導致焊后焊縫扭曲較大、焊縫分布不均勻、虛焊，侵潤不足等焊接質量不穩定的現象。在焊接刀具的使用中也有較大的問題，在普通銑X52K上使用時，轉速較慢、切深較大，導致刀具徑向受力很大，而刀具焊口位置受徑向力影響較大，所以證明如果結合處焊接面積較小的情況下，這類焊接刀具不適合在普通銑上應用。在數控銑上應用效果相對較好，由于刀具受軸向力較大而徑向力較小的情況下刀具刀桿剛性不足的情況就明顯的反應出來，在刀具端刃成面的質量受刀桿震動的影響表現為震紋較深，側刃情況好些，但也有震紋的存在。

結語

通過此項目達到硬質合金與結構鋼釬焊刀桿的現場應用，能夠更好利用現有設備、人員完成此項目所要求工藝過程。

參考文獻

[1]朱警雷，黃繼華，張華，趙興科.硬質合金與鋼異種金屬焊接的研究進展[J].焊接，2008（02）.

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關鍵詞：熱連軋； 孔型系統； 有限元； 優化

中圖分類號：TG335.6文獻標志碼：B

0引言

37Mn5鋼是裂紋敏感鋼種，常用于生產石油鋼管，生產中容易出現外折疊缺陷，影響產品質量.為避免熱軋鋼管出現內外折疊等質量缺陷，不僅要保證形狀尺寸，而且對37Mn5管坯鋼棒材表面及內部質量有較嚴格要求，特別是表面裂紋的控制.多年來管坯鋼質量控制研究較多集中在冶煉及連鑄工序[1-2]，而連軋孔型系統對管坯鋼棒材生產及質量控制的研究相對較少.本文針對裂紋敏感鋼種37Mn5棒材熱連軋工藝及孔型系統特點進行研究，應用Marc三維熱力耦合有限元模擬技術對200 mm×200 mm連鑄坯軋制Ф100 mm棒材的孔型系統及工藝特點進行數值模擬，通過分析連軋過程軋件內部應力、應變、溫度及軋制力等變化對連軋工藝的影響，對孔型系統及連軋工藝方案優化.

1初始軋制條件及孔型方案

37Mn5鋼主要化學成分（wt，%）為[C]=0.36，[Si]=0.26，[Mn]=1.29，[P]=0.018，[S]=0.007.

坯料采用連鑄坯斷面尺寸為200 mm×200 mm，連軋孔型系統設計為“箱形孔（H1）、箱形孔（V2）、箱形孔（H3）、方形孔（V4）、橢圓孔（H5）、圓孔（V6）”（孔型方案I）.前兩道次軋輥直徑均為700 mm， 后四道次軋輥直徑均為610 mm， 末道次軋制速度為750 mm/s.開軋溫度依據實測取為1 080 ℃.環境溫度為30 ℃，軋輥溫度依據實測取300 ℃.

2有限元模型建立

采用更新Lagrange法的熱力耦合彈塑性有限元法及von Mises 屈服準則和Prandtl-Reuss流動法則.為更好地滿足連續軋制的工藝要求，機架間距取相鄰機架軋輥直徑和的一半.軋件長度取為2 400 mm.因為圓角最先與軋輥孔型側壁接觸，其塑性應變較大且變形由表及里逐漸深入，因此對其斷面采用網格偏差劃分并細分圓角區域單元.長度方向取160等份，每個橫斷面取50個單元.采用八節點六面體等參單元類型，共取8 000個單元和10 626個節點.

采用庫侖摩擦模型，取μ=0.3，泊松比為0.3， 密度為7.83×10-3 g/mm3.用熱模擬試驗機測定37Mn5熱變形抗力曲線并加入Marc材料庫，見圖1.

由圖3～5可見，在連軋Φ100 mm 37Mn5鋼的各個道次，圓角位置節點C的等效應力最大.用連鑄方坯連軋圓鋼時，角部位置的溫度、應力、應變及應變速率等隨時間的變化特點是軋制裂紋缺陷（裂紋、折皺等）容易在圓角附近出現的重要原因，特別是裂紋敏感性較強的合金鋼軋制.因此在合金鋼連軋孔型設計中要考慮盡量減少這種應力、應變和溫度等分布的不均勻性.

連軋過程各道次軋制力變化情況 （Ф100 mm 37Mn5：孔型方案I）見圖6，可知軋制力沿軋制方向隨軋制道次遞減（H5除外）.H5軋制力變大的原因是方形軋件進入橢孔軋制，存在較大變形量，可從H5的總等效塑性應變觀察到（見圖3）.另外在穩定連軋階段，H5軋制力幾乎達到H3軋制力，因此需要對該孔型系統進行優化.從H1 到 H4道次的孔型是由“箱-方”孔型組成，H5到H6由“橢-圓”孔型組成，以此孔型系統軋制，較大變形發生在H5，同時該道次溫度較低.可通過降低H5軋制力進一步優化該孔型系統，即將“方-橢”孔型從H5前移至H3并將H3到H6修改為“橢-圓”孔型系統.

實際生產應用表明，孔型系統方案II能夠較好地滿足熱連軋管坯鋼棒材工藝控制的要求，同時Ф100 mm 37Mn5組織性能的物理檢驗結果亦滿足質量要求.

4結束語

在熱連軋工藝方案制訂中應用三維熱力耦合有限元數值模擬技術，能夠有效地對不同軋制方案及工藝目標量的變化情況進行定量分析，通過模擬熱連軋過程中軋件應力、應變和溫度等的分布以及各道次軋制力學參數變化特點，能夠有效地分析軋制過程質量缺陷的成因，同時工藝參數的模擬結果可用于連軋工藝控制方案（包括孔型系統等）的優化，為提高軋材質量提供科學的理論依據.

參考文獻：

[1]劉平， 白月琴， 王愛蘭. 37Mn5鋼連鑄坯表面縱裂紋產生原因分析[J]. 包鋼科技， 2004， 34（4）： 26-28.

[2]張廣軍， 陳玉輝. 管坯鋼夾雜物成因分析及工藝控制[J]. 煉鋼， 2006， 22（6）： 1-4.

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1金屬材料工程專業實踐性教學的

當前我國本科生教育尤其是應用型本科院校教育，普遍存在的突出問題是創新意識和創新能力嚴重不足，動手能力較弱，很難適應迅速發展的市場要求和日益激烈的科技競爭的需要[1]。而實踐性教學是培養學生綜合素質，提高學生解決實際問題的能力，以及促使學生將所掌握的知識向技能轉化的重要環節。這一環節不僅可以鞏固和加深學生對有關理論知識的認識和理解，而且能夠培養學生嚴謹求實的科學態度、科研作風，以及創新思維的能力[2]。

在高等教育體系中，實踐性教學環節是高等工程教育人才培養不可缺少的重要環節。湖南工業大學冶金工程學院金屬材料工程專業創辦于20世紀70年代初，依據教學大綱和市場對人才的需求，從?？平逃奖究平逃纬闪朔€定有效的實踐性教學體系。這一實踐性教學體系由教學實驗、實習、工程訓練和社會實踐4個模塊組成。教學實驗包括公共課實驗、專業課實驗和綜合實驗；實習包括工程實習、認識實習、生產實習、畢業實習；工程訓練包括課程設計、綜合實訓和畢業設計；社會實踐包括科技活動、社團活動、創新性活動等。整個實踐性教學體系構成如圖1所示。這一體系的實施為湖南工業大學冶金工程學院培養學生的工程實踐能力起到了較大的作用。但是，目前也存在一些問題，主要表現在：實驗和實踐教學未能形成以培養學生創新能力和工程實踐能力為主線的優化的實踐性教學體系，不能適應高等教育由知識傳授型向能力培養型的轉變[3]；綜合實驗開出率不高；校內實習基地建設投入不足；建設和開發校外實習基地有較大難度。針對這些問題，湖南工業大學冶金工程學院金屬材料工程專業在原實踐性教學體系基礎上，對一些環節進行了調整與創新，以滿足本專業人才培養的需要。

2金屬材料工程專業實踐性教學改

針對實踐性教學各個環節的特點和要求,為發揮實踐性教學在優秀專業人才培養中的作用，湖南工業大學冶金工程學院加強了實驗室建設。目前，金屬材料工程專業已經擁有熱、冷加工實驗室，高精度軋制實驗室，金相實驗室，材料性能檢測實驗室等。實驗室總面積達280m2，實驗儀器設備總計60多臺套，總價值150余萬元。其中有130冷軋機、動態應變采集儀、德國萊卡金相顯微鏡、電子萬能試驗機等10萬元以上的大型實驗及檢測設備10臺套。實驗室集金屬材料熱加工教學、檢測、分析、技術咨詢和科研服務為一體，初步成為了具有冶金行業特色的集熱、冷加工于一體的綜合實驗室。根據湖南工業大學冶金工程學院制定的金屬材料工程專業人才培養方案以及該院多年積累的實踐性教學經驗，按照學生能力逐漸形成、專業知識不斷深化、綜合素質協調發展的規律，在實踐性教學改革方面主要采取了相應的措施。

2.1加強“三性實驗”，培養學生創新能力

教學實驗模塊是促進學生深化理論知識、掌握實驗技能并獲得實驗研究方法訓練的基本模塊。主要包括一般基礎實驗課、專業基礎實驗課和專業實驗課等教學環節。這一模塊是學校實驗教學改革中最基礎的部分[4]。對于這一模塊的實驗課，應當針對不同內容選擇不同試驗方式。如大學物理、物理化學等實驗，一般作為驗證理論、訓練學生專業技能的一種手段，基本可以驗證性實驗為主。在專業課程的實驗方面，精心選擇各門課程的實驗內容，增加“三性實驗”（設計性實驗、綜合性實驗、創新性實驗）類型，減少驗證性實驗。比如對金屬塑性變形與軋制理論這門課，開設的實驗包括：前滑值的確定，各工藝參數對軋制力的綜合影響，最大軋入角、寬展和摩擦系數的測定及影響因素分析，軋制力、軋機剛度系數測定等，這些都采取“三性實驗”。同時，對于該專業開設的材料成型工程學、塑性變形數值模擬、計算機輔助孔型設計、軋鋼工藝學（板帶、管、型、線）、有色金屬加工學、壓力加工設備、軋制測試技術等專業課程，為了強化學生的計算機應用能力，將計算機應用與專業課教學內容緊密結合，將多媒體教學和計算機模擬引入到教學中。

2.2利用校內工程實踐基地，培養學生動手能力

校內工程實踐基地是整個實驗、實踐教學的重要組成部分。湖南工業大學冶金工程學院金屬材料工程專業在校內工程實踐基地的實踐性教學內容包括金工實習、綜合實驗、綜合實訓、軋鋼工藝學課程設計以及畢業設計。校內工程實踐基地的實踐性教學具有教學過程容易控制、教學成本低、實習效果易于保證等優點。因此，該院充分利用校內工程實踐基地，盡可能多地安排學生進基地學習。以金工實習課程為例，根據機械設計等課程的大綱要求，教師給出工件使用條件，要求學生根據實習環境提供的材料和設備，制訂工藝方案，并實際操作進行結果檢測和分析，最后交出設計作品，寫出實習報告。整個金工實習過程由實踐經驗豐富的實習老師手把手地指導，有時聘請工廠技術人員帶隊完成。在實習過程中，指導老師對典型工件進行工藝質量分析，有利于培養學生的綜合素質，同時也有利于培養學生的愛崗敬業精神。再比如，該院在軋鋼工藝學課程設計中，通過選題（真題真做）和過程監控，提高了學生面向本專業，解決實際問題的能力。

2.3帶領學生參與科研項目，增強學生工程實踐及科研能力

湖南工業大學冶金工程學院以新建的材料成型與性能檢測實驗室為依托，結合教師的科研項目，采用“產學研”結合模式，直接為實踐教學服務，把本學科前沿或從科研轉化而來的實驗及科研成果融入實驗教學內容中，使實踐教學內容具有新穎性、實用性和前瞻性。操作上，可由老師結合科研項目某一環節和學生接觸的專業課程，提出試驗目的，由學生就試驗材料、試驗設備、試驗方案和試驗結果分析整個過程進行設計和操作，增強學生的工程實踐能力和科研能力。目前，湖南工業大學冶金工程學院金屬材料工程專業以高精度軋制技術為研究基礎帶動的教學研究方向包括：高精度軋制技術研究、冷熱帶鋼連軋機、小型材連軋的計算機控制系統設計、控軋控冷線的設計和熱帶、冷帶鋼連軋機組板形控制技術；冷軋、熱軋、中厚板表面質量在線檢測成套技術與設備；軋制工藝過程及設備的數值模擬與仿真技術及軟件；鋼材品種開發和性能優化技術；多輥機架可逆式冷軋帶鋼機組成套技術與設備；軋鋼新工藝、新技術和軋鋼自動化技術培訓，先進軋制過程數字模擬及人工智能控制技術。將上述科研內容融入本方向的實踐教學中，應用多媒體方式進行教學，將通過對生產過程仿真設計和CAD設計引入到課堂教學、實驗教學、課程設計及畢業設計（論文）中。學生在科研開發和生產活動中提高了工程實踐能力和創新能力。

2.4加強校外實習基地建設，培養學生上崗操作能力

金屬材料工程專業實踐性教學就是通過認識實習和生產實習使學生了解和掌握煉鐵、煉鋼、軋鋼理論和工藝，并以此為基礎，到生產現場進一步了解和掌握煉鐵、煉鋼、軋鋼工藝的基本工藝方法。而要達到這個目的，就必須讓學生親臨生產現場，甚至要讓學生親自操作。只有這樣，學生才能了解鋼鐵冶金企業的整體生產流程，熟悉轉爐、電爐煉鋼，爐外精煉及連續鑄鋼生產的主要設備和工藝流程，重點掌握軋鋼生產的整個工藝流程（生產原料準備、加熱、軋制、冷卻、熱處理、精整等工序），全面了解企業的先進設備和現代化的生產管理。因此，帶領學生到生產企業實習是金屬材料工程專業實踐性教學必不可少的環節，甚至可以說這個環節的成敗關系到該專業人才培養的成敗。因為，這是將學生所學的基礎理論知識與生產實際相結合的實踐過程，也是培養學生實際操作能力和分析、解決問題能力的有效途徑，還是對理論教學的繼續、深化和檢驗；通過這個環節還能實現對學生工程實踐能力和創新意識的培養[6]。而要使這個環節順利進行，校外實習基地建設是關鍵。然而近年來，隨著市場經濟的發展，一方面企業更多地考慮其經濟效益，而不愿意接收在校學生實習；而另一方面，企業要求大學畢業生能零距離上崗。這使得生產實習中生產與教學之間的矛盾越來越突出。加之，高校在實踐性教學方面面臨以下問題：第一，學校的實習經費不足；第二，出于上述市場經濟下企業大都以經濟效益為導向，同時企業出于對安全生產及維護正常的生產秩序考慮，不管是獨資企業還是大中型國有企業，大都不愿意接收學生實習。因此，高校在校外實習基地建設方面困難重重。湖南工業大學冶金工程學院以校企雙方在長期合作中結下的深厚感情為紐帶，以高校為企業提供生產服務以及為企業培養合格人才為保證，建立和開拓了較穩固的實習基地[5]。包括武漢鋼鐵（集團）公司、湘潭鋼鐵集團有限公司、湖南衡陽鋼管（集團）有限公司、漣源鋼鐵集團有限公司、冷水江鋼鐵集團有限公司、株洲冶煉集團有限公司、株洲硬質合金集團有限公司、廣東韶關富洋粉末冶金有限公司等大中型企業在內的許多企業成為了湖南工業大學冶金工程學院的實踐性教學基地。為學校加強實踐性教學，培養學生實踐能力，以實現畢業生零距離上崗創造了條件。

篇(5)

金屬材料可分為金屬材料的基礎知識、熱處理及工藝、工程材料分類及特性和零件材料失效與選材四部分內容。其中，金屬材料的基礎知識是關鍵，為后三部分打下基礎，講授時可以放慢速度，力求傳授材料學基本知識，目的是為學生打好材料科學與工程領域的基本理論基礎。如，金屬材料的基礎知識包括純金屬和合金結構組織、結晶與相變過程、材料的性能、鐵碳合金相圖的應用、馬氏體相變等理論，為熱處理及工藝奠定了基礎。熱處理及工藝是重點和難點，要求學生掌握鋼鐵材料常見熱處理方法的基本原理和工藝流程。掌握了前兩部分的知識，為其后學習工程材料分類及特征和零件材料失效與選材兩部分知識奠定了基礎，學習就變得簡單。教師講授時可根據需要和課時的安排適當取舍，給學生足夠時間自學，寫讀書筆記，強化前兩部分內容。這樣做可以從理論范疇和科學體系上對“機械工程材料”所有知識進行融會貫通。講授內容由分散變為集中，概念由模糊變為清晰，保證教學內容的流暢性、基礎性和系統性。為了強化“機械工程材料”的基礎知識，拓寬學生的知識結構，提高學習興趣，結合原教學內容適時把有關方面的前沿和熱點知識引入課堂教學。如教師在講課時可將研究課題介紹給學生，帶學生參觀實驗室，引導學生參與課題研究。這一過程無形中可以使學生對所學的知識加深理解、鞏固和應用，也有利于再現材料成分、組織、性能和工藝之間的相互關系，對學生掌握知識，提高教學效果很有幫助。

一個國家，一個民族，如果沒有現代科學，沒有先進技術，一打就垮;如果沒有優秀的歷史傳統，沒有民族的人文精神，不打自垮?！皺C械工程材料”課程在教學內容上除了重視科學知識的傳授和科學素質的培養，也不能忽視人文知識的傳授和人文素質的培養。如在講授緒論的時候，可以通過演示大量圖片和資料，讓學生了解中華民族五千年的悠久歷史，有著光輝燦爛的文明，為我們、為世界、為全人類留下了一個寶貴的文化寶藏。在講授鐵碳相圖時，可以穿插一下歷史故事，講授鐵碳相圖的來源，讓學生更好地珍惜現在，培養其愛國主義精神，樹立獻身科學的理想。作為高等教育工作者，應該繼續探索高等教育改革前進的方向。

2教學方法的優化

“機械工程材料”課程的理論性和實踐性都很強，內容繁多枯燥，知識點多，教師講授不易，學生缺乏感性認識，學習很困難，不感興趣，不認真聽講，考試寄希望于教師的復習題和考試范圍，上課效率差。因此除了優化課堂內容，還應該在教學方法上做出變化。興趣是最好的老師，只有通過提高學生的學習興趣，才能改善教學效果。提高興趣的方法很多，提問法、故事法、幽默風趣的語言教學以及課件制作等等。從課件制作方面來看，可以通過多媒體的聲音、圖象、色彩、動畫等豐富教學形式，不僅擴大每節課的知識容量，而且加強了學生的感官刺激，提高學習興趣，維持長久記憶，這也是現代化教育必須注重的。如，講授七類鐵碳合金結晶過程，就可以采用多媒體技術，形象的動畫使得復雜枯燥的理論知識變得形象生動，一目了然，內容知識得以擴充，仿真效果逼真，極大地提高了學生學習的積極性。教師備課應即時更新自己的教學內容，查閱最新書籍，上網下載最新視頻，豐富教學內容，使課件更加形象生動，吸引學生的注意力。這是一個精心的準備和長期的經驗積累的過程，才能夠提高學生的學習興趣。改革教學方法就要求強調學生的主體地位和教師的主導地位，實現教師與學生的雙向交流;要求教師提高自身駕馭課堂的能力，采用多樣化的教學形式。自學是學習的重要方法，特別是對于理論性較強的“機械工程材料”課程的學習顯得尤為重要，因此在該課程教學中提出了“自學式教學方法”。大學教學過程中，很多教師忽略了預習這個環節，作者認為，本課程教學一定要重視預習。

如，每次授課結束前，教師應當把本節課重難點和下節課講授內容告訴學生，安排好學生的復習和預習，并要求寫學結和疑問(記入平時成績);下次上課檢查學生復習情況，重點講授預習內容，還要答疑解惑。通過幾年的教學實踐發現，該方法效果良好，培養了學生主動獲取知識的能力。從長遠來看，對學生掌握知識很有幫助，可以融會貫通，學以致用，使學生考試不再依靠復習題和考試范圍?！白詫W式教學方法”還應在教師的引導下完成創新的過程。如講述各種零件的熱處理工藝時，教師可以結合習題或以工廠具體零件為例，要求學生課后查閱資料，分析零件有何用途，有何加工工藝，需要何種性能，性能對應何種組織。課上教師給予必要指導，學生就可以輕松地根據所學知識制訂出熱處理工藝。這有利于調動學生的積極性，也有助于學生將所學知識綜合運用。通過教師的引導，利用各種資源和途徑，學會解決問題，完成一個創新的過程?！白詫W式教學方法”還應該教會學生學習方法，避免盲目，少走彎路。教師適時給學生提供線索和指導，為學生羅列一下主要的參考書籍、中外文專業期刊、網站，要求學生主動去獲取知識，培養學生獨立完成檢索獲取知識的能力，也是新世紀人才所必須具備的能力。

隨著計算機和網絡的普及，學生大部分知識和信息可以從網絡上獲取，他們也樂意使用計算機學習。作者在教學過程中重視使用網絡教學，對教學起到了很大的幫助。一方面布置課題，學生通過網絡知識，自由發揮，完成作業或者論文，相比較枯燥的課堂教學，通過計算機的學習，學生的積極性很高。另一方面，作者和所授課班級建立QQ群，也可以使用微信或者其他聯系方式。QQ聯系拉近了教師和學生的關系，增進了感情，教師可以隨時掌握學生的學習動態，學生也可以隨時掌握教師的教學動態。學生隨時回答教師的問題，教師隨時解決學生的問題，極大提高了教師和學生的積極性。教師可以清楚地掌握學生的平時表現和學習情況，可以做到有的放矢，個別輔導。有了感情，學生可以把教師當做朋友，大家能夠暢所欲言，對于順利教學、提高效率起到了極大的幫助?！皺C械工程材料”理論內容實踐性強，教師講授中應將理論內容向實踐內容轉化，增強學生理論聯系實踐的觀念。教師還應充分利用現有資源，如實驗室、金工實習場地和企業等，帶領學生去參觀去實踐，引導他們走進自己的研究課題，讓學生動手，主動去發現問題和解決問題，從科學體系上對工程材料所有知識進行融會貫通。通過多年的經驗得出:要想學好工程材料，聽一天理論課不如去實踐1h。

3考核方法的優化

對于課程的考核，教師更要開拓進取、與時俱進，從以知識為本位向以能力為本位轉變。要求學生具有扎實的專業技能的同時，還應具有一定的適應性、解決問題的能力、創新精神和實踐能力。這也是任何教師必須注重的?？己朔绞娇梢杂泻芏喾N，如常見的卷面考試、寫論文、實驗室操作、課堂提問等。無論那種方式都必須注重能力的提高。考核結果一定要具有反饋性，教師可通過考核結果進行分析，及時糾正教學過程中的偏差和不足，及時調整教學內容和教學方法。隨著教學方法的不斷優化，相應的考核方式也必須調整，本課程的考核方法一直采用“分數+平時成績+實踐成績”。“試卷分數”用于檢驗學生對知識的掌握程度，應避免過多的死記硬背內容，注重知識的理解創新，增加主觀題，提高學生綜合運用的能力?！捌綍r成績”靈活性較大，主要考核學生的學習態度和學習積極性，可以從聽課效率、學習態度、平時預習復習情況、課堂作業和網絡互動等方面來檢驗。“實踐成績”用來檢驗學生的動手能力和主動獲取知識的能力。教師也應提高工作的積極性，嚴格進行每一環節的考核，真正達到考核目標的要求，并做到客觀公正。

4結語

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論文摘要:高速切削技術是機械制造業發展的必然趨勢,其應用將大幅度地提高加工效率和加工質量。高速切削技術不僅涉及到高速切削加工工藝及高速切削機理,而且包括高速切削所用的刀具、機床等諸多因素。本文著重介紹了高速切削各相關技術的研究動態,并對高速切削技術的應用前景進行了展望。

一、 高速加工的技術優勢

高速加工在切削原理上是對傳統切削認識的突破。據資料介紹,在國外的高速加工試驗中已經證實,當切削速度超過一定值(v=600m/min)后,切削速度再增高,切削溫度反而降低,在切削過程中產生的熱量進入切削并從工件處被帶走。試驗條件下的測試證明了在大多數應用情況下,切削時工件溫度的上升不會超過3℃。相應地,在已給定的金屬切除率下,當切削速度超過某一數值之后,實際切削力會近似保持不變。

經過理想的高速加工后,切屑變形及其收縮加工的實現與應用對航空制造業有著重要的意義。高速加工自身必須是一個各相關要素相互協調的系統,是多項先進技術的綜合應用,為此機床廠商應進行大力的開發研制,推出與高速加工相關的新技術設備。

二、 數控高速加工的發展現狀

實用的高速加工技術跟隨引進的先進數控自動生產線、刀具(工具)、數控機床(設備),在機械制造業得到廣泛應用,相應的管理模式、技術、理念隨之融入企業。在我國航天、航空、汽輪機、模具等行業,程度不同地應用了高速加工技術,其間的差距在于國家對該行業投入資金、引進政策等支持的多少,以及企業家們對高速加工系統技術認識的深淺。相對于汽車制造業而言,這類機械制造行業基本上是屬于工藝離散型制造業。其高速加工技術主要表征在對高速數控機床與刀具技術的應用上。目前國內已引進的加工中心、數控鏜、銑床主軸轉速一般≤8 000r/min(極少有12 000r/min),快進速度≤40m/min。對鑄鋁、鍛鋁合金體、高強度鑄鐵和結構鋼件,多采用超細硬質合金、涂層硬質合金刀具材料和標準結構的各類刀具加工。超硬刀具材料及專用結構刀具應用還較少,加之機床主軸轉速偏低,一般不能進入高速切削領域。以銑削加工為例,這些行業加工鋁合金工件:切削速度<1 000m/min,進給速度<15m/min,每齒進刀量<0.35mm。車削:切削速度<700m/min。銑削鑄鐵、結構鋼(含不銹鋼)工件:切削速度<500m/min,進給速度<10m/min,每齒進刀量<0.3mm。上述行業中,數控設備利用率僅為25%左右。預計“十五”期間,上述行業將會在應用高速加工技術方面發生跳躍式的進步與發展。

三、 數控高速加工機床的關鍵技術

高速機床是實現高速切削加工的前提和關鍵。具有高精度的高轉速主軸,具有控制精度高的高軸向進給速度和進給加速度的軸向進給系統,又是高速機床的關鍵所在。分述如下:

1. 高速主軸

高速主軸是高速切削最關鍵零件之一。目前主軸轉速在10 000～20 000 r/ min的加工中心越來越普及,轉速高達100 000 r/ min、200 000 r/ min、250 000 r/ min的實用高速主軸也正在研制開發中。高速主軸轉速極高,主軸零件在離心力作用下產生振動和變形,高速運轉摩擦和大功率內裝電機產生的熱會引起高溫和變形,所以必須嚴格控制。為此對高速主軸提出如下性能要求:(1)高轉速和高轉速范圍;(2)足夠的剛性和較高的回轉精度;(3)良好的熱穩定性;(4)大功率;(5)先進的和冷卻系統;(6)可靠的主軸監測系統。

2. 快速進給系統

高速切削時,為了保持刀具每齒進給量基本不變,隨著主軸轉速的提高,進給速度也必須大幅度地提高。目前高速切削進給速度已高達50m/min～120m/min,要實現并準確控制這樣的進給速度對機床導軌、滾珠絲杠、伺服系統、工作臺結構等提出了新的要求。而且,由于機床上直線運動行程一般較短,高速加工機床必須實現較高的進給加減速才有意義。為了適應進給運動高速化的要求,在高速加工機床上主要采用如下措施:(1)采用新型直線滾動導軌,直線滾動導軌中球軸承與鋼導軌之間接觸面積很小,其摩擦系數僅為槽式導軌的1/ 20左右,而且使用直線滾動導軌后,“爬行”現象可大大減少;(2)高速進給機構采用小螺距大尺寸高質量滾珠絲杠或粗螺距多頭滾珠絲杠,其目的是在不降低精度的前提下獲得較高的進給速度和進給加減速度;(3)高速進給伺服系統已發展為數字化、智能化和軟件化,高速切削機床己開始采用全數字交流伺服電機和控制技術;(4)為了盡量減少工作臺重量但又不損失剛度,高速進給機構通常采用碳纖維增強復合材料;(5)為提高進給速度,更先進、更高速的直線電機己經發展起來。直線電機消除了機械傳動系統的間隙、彈性變形等問題,減少了傳動摩擦力,幾乎沒有反向間隙。直線電機具有高加、減速特性,加速度可達2g,為傳統驅動裝置的10～20倍,進給速度為傳統的4～5倍,采用直線電機驅動,具有單位面積推力大、易產生高速運動、機械結構不需要維護等明顯優點。

3. 高速切削刀具技術

(1)刀具材料。高速切削加工要求刀具材料與被加工材料的化學親合力要小,并具有優異的機械性能和熱穩定性,抗沖擊、耐磨損。目前在高速切削中常用的刀具材料有單涂層或多涂層硬質合金、陶瓷、立方氮化硼(cbn)、聚晶金剛石等。

(2)高速切削刀具結構。高轉速引起的離心力在高速切削中會使抗彎強度和斷裂韌性都較低的刀片發生斷裂,除損傷工件外,對操作者和機床會帶來危險。因此,高速切削刀具除了滿足靜平衡外還必須滿足動平衡要求。動平衡一般對小直徑刀具要求不嚴,對大直徑刀具或盤類刀具要求嚴格。外伸較長的刀具,必須進行動平衡。另外需要對刀具、夾頭、主軸等每個元件單獨進行平衡,還要對刀具與夾頭組合體進行平衡。最后,將刀具連同主軸一起進行平衡。但目前還沒有統一的平衡標準,對iso1940-1標準中的平衡質量g值為平衡標準也有不同的看法,有的企業以g1為標準(所謂g1,即刀具在10 000r/min回轉時,回轉軸與刀具中心軸線之間只允許相差1lm),有的以g215為標準。

(3)高速切削刀具幾何參數。高速切削刀具刀刃的形狀正向著高剛性、復合化、多刃化和表面超精加工方向發展。刀具幾何參數對加工質量、刀具耐用度有很大的影響,一般高速切削刀具的前角平均比傳統加工刀具小10b,后角約大5b～8b。為防止刀尖處的熱磨損,主、副切削刃連接處應采用修圓刀尖或倒角刀尖,以增大刀尖角,加大刀尖附近刃區切削刃的長度,提高刀具剛性和減少刀刃破損的概率。

(4)高速切削刀柄系統。加工中心主軸與刀具的連接大多采用7b24錐度的單面夾緊刀柄系統,iso、cat、din、bt等都屬此類。用在高速切削加工時,這類系統出現了許多問題,主要表現為:剛性不足、atc(自動換刀)的重復精度不穩定、受離心力作用的影響較大、刀柄錐度大,不利于快速換刀及機床的小型化。針對這些問題,為提高刀具與機床主軸的連接剛性和裝夾精度,適應高速切削加工技術發展的需要,相繼開發了刀柄與主軸內孔錐面和端面同時貼緊的兩面定位的刀柄。兩面定位刀柄主要有兩大類:一類是對現有7b24錐度刀柄進行的改進性設計,如big-plus、wsu、absc等系統;另一類是采用新思路設計的1b10中空短錐刀柄系統,有德國開發的hsk、美國開發的km及日本開發的nc5等幾種形式。

4. 高速切削工藝

高速切削具有加工效率高、加工精度高、單件加工成本低等優點。高速加工和傳統加工工藝有所不同,傳統加工認為,高效率來自低轉速、大切深、緩進給、單行程,而在高速加工中,高轉速、中切深、快進給、多行程則更為有利。高速切削作為一種新的切削方式,目前尚沒有完整的加工參數表可供選擇,也沒有較多的加工實例可供參考,還沒有建立起實用化的高速切削數據庫,在高速加工的工藝參數優化方面,也還需要做大量的工作。高速切削nc編程需要對標準的操作規程加以修改。零件程序要求精確并必須保證切削負荷穩定。多數cnc軟件中的自動編程都還不能滿足高速切削加工的要求,需要由人工編程加以補充。應該采用一種全新的編程方式,使切削數據適合高速主軸的功率特性曲線。目前, cimatron、mastercam、ug、pro/e等cam軟件,都已添加了適合于高速切削的編程模塊。

5. 高速機床的床身、立柱和工作臺

通過計算機輔助工程的方法,特別是用有限元進行優化設計,能獲得減輕重量、提高剛度的床身和工作臺。

四、 結語

高速加工技術是現代先進制造技術之一,其產生是市場經濟全球化和各種先進技術發展的綜合結果。在此背景下,高速加工技術應運而生,逐步發展成為綜合性系統工程技術,并得到越來越廣泛的應用。高速加工的巨大吸引力在于實現高速加工的同時,保證了高速加工精度。航空航天、汽車及模具制造業對高速加工的認同與強烈要求,推動著高速加工技術在國際上的發展。

參考文獻:

[1]賓鴻贊.加工過程數控[m].武漢:華中科技大學出版社,2004.

篇(7)

我國在經歷了改革開放三十余年的發展壯大后，用人單位對人才的辨識能力越來越強，要求也越來越苛刻，許多單位招聘人才的原則已從饑不擇食轉變成寧缺毋濫。各個崗位對畢業生就讀的大學的要求也越來越高，一所大學所具備的聲譽會為其畢業生的就業帶來相當大的影響，同時畢業生的實力、學習能力以及是否具有扎實的專業基礎也影響著學校的聲譽和后來畢業生的就業。

高校實行擴招以后，“寬進嚴出”的人才培養模式開始被我國各級教育工作者認同，紛紛提出：“‘寬進嚴出’的人才培養模式是我國高等教育發展形勢的需要[1]”，“‘寬進嚴出’的高教潮流引出的新的高教模式是一種具有顯著的對以往高教思想超越性質的教育模式[2]”，“如果未能實施‘寬進嚴出’，會使學校的聲譽降低，導致畢業生競爭力降低[3]”?！皩掃M嚴出”的人才培養模式主要以歐美國家的高等學校為代表。與“嚴進寬出”相比較，其主要特點是：“入口”階段，寬松的入學政策，放寬適齡青年進入大學的比例和不同層次人員的入學率，入學模式進一步放寬。就培養過程和方式而言表現為靈活多樣的培養方式和嚴而有序的培養過程，學生在校期間享有充分自由選擇學習的權利，如自由選擇專業、自由選擇課程、自由選擇教師、自由選擇學習年限等。嚴格的“出口”，主要是高標準、高質量的畢業生資格審定。

“寬進嚴出”的人才培養模式要求各高校對畢業生所具備的能力提出更高的要求，同時也是對高校教學質量以及教學理念和方法的一個考驗。針對這一高教潮流特點，以我校冶金專業教學為例，探討高校教育中工科教學在應對“寬進嚴出”潮流時采取有效的教學方法及教學原則：結合行業動態強化專業基礎課、提高實踐教學比例培養綜合分析能力、以科研課題引導畢業論文等。

一、結合行業動態強化專業基礎課

課堂教學是專業課學習的基礎，實踐運用能力的培養必須在有一定專業知識和素養的基礎上才能進行。專業課課堂教學中教師可發揮其主導作用，采取以下教學方法，并時時注重結合行業動態、企業要求等進行教學，引導學生進行自我學習能力、創新能力的培養。

（一）注重多媒體的主動性使用

多媒體教學集文本、圖形圖像、聲音、動畫和視頻等為一體，具有豐富的表現力，可提高教學的深度和廣度，增加學生學習的積極性，但多媒體教學在形式上和功能上也有其自身的局限性。比如，其內容相對固定，在課堂上難以作隨機應變式的調整等。在課堂教學中，教師若機械地運用多媒體、以多媒體課件的內容為講課內容，課堂上完全“復述”課件，則很容易打消學習主動性，使學生形成課后依賴課件學習的習慣。因此，教師主動地使用多媒體進行教學，明確教師的“主導地位”和多媒體的“輔助地位”，同時注重課件內容的“實用性”和“時代性”，能更好地提高學生學習專業知識的積極性，為進一步培養創新能力打好基礎。

（二）“三式”教學方法的運用

“三式”教學方法是指教師在課堂教學中廣泛采用啟發式、討論式、自學式等新的教學方法，提高學生的參與意識，激勵學生主動思考、積極創新。改變傳統的單純師傅帶徒弟的教學，有意識地采用各種手段開發學生創造性思維。例如，在剛開始學習冶金專業課時，教師注意創造開放性的問題情境，提出有遞進臺階的問題，例如“針對提高鋼鐵材料的耐磨性，從熱處理和添加合金元素的方面能采取哪些有效的方法”，引導學生進行思考、猜測，通過嘗試、討論、合作的學習方法，使學生能夠從不同的角度思考問題，分析問題。教師主動運用“三式”教學方法，能使學生在學習中敢于大膽嘗試，大膽創新。

（三）課堂中穿插工作現場情景

在課堂上穿插工作現場情景打破時空界限，使教師授課與實際工作緊密結合，學生與實際工作直接接觸。在課堂上，一方面可以通過現場播放錄像，另一方面可以通過網絡進行實時觀看。以鋼的熱處理為例，教師提前將熱處理過程錄制下來，在課堂上展示錄像，并給予相應具體、深入的講解，使學生對熱處理過程能夠更容易理解和掌握。教師也可以利用教室內部的網絡設施向學生講解現場工作情況。這樣與現場生產實際結合的講解，能很好地激發學生的學習主動性，教師針對錄像等提出問題，也能很好地啟發學生進行思考，進而培養創新思維。

（四）充分使用學校圖書館電子圖書資源

由于學生的紙質參考資料數目有限，給學生的查閱工作帶來很大的不便，所以教師根據教學內容，按照一個或幾個章節從規范、手冊等資料中整理出相關內容，做成電子圖書補充給學生，或規定查詢內容，要求學生從學校電子圖書館查詢下載相關文獻進行閱覽，這樣就為學生的學習提供了很大的方便，有效地提高了學生學習的主觀能動性，開闊了學生的專業知識面，達到較好的教學效果，也極大地節約教學資源。

二、提高專業實踐教學比例培養綜合分析能力

實踐教學是以培養學生動手能力、工程意識、創新能力為主要目的，為了達到更好的教學效果，在實踐教學中采取多種技術、方法和手段。例如，冶金專業教學在實踐教學時，應大幅度提高關于材料組織與性能檢驗的實驗，一方面不僅可以訓練學生分析終端產品材料的性能，另一方面可使學生提前感受企業質檢部門的工作，利于學生對畢業后的工作有一定了解。

（一）提高實驗課程質量

實驗課程存在的問題有：第一，實驗內容缺乏新穎及創新性，實驗講義跟不上科技和社會的發展；第二，實驗指導方法陳舊，多以教師講解為主，很多學生在做實驗的時候“依葫蘆畫瓢”。這些問題在很大程度上阻礙了學生創新能力的發揮。因此，可從兩方面提高實驗課程質量：第一，將教師科研與實驗內容結合起來，從科研任務中取分支作為學生的實驗任務，既可使學生了解現代科研動態，得出實驗數據，又可分擔教師科研負擔。例如材料科學方面，本科學生實驗增加了做功能薄膜研究，測量薄膜電學性能，霍爾效應等實驗；第二，實驗過程中，教師僅作為指導者，有意識培養學生創新能力，杜絕相互抄襲現象。

（二）金工實習轉化理論知識

金工實習是一門重要的實踐課（一般在大二上學期），它要求學生在實習中認識各種類型的機械設備和了解加工方法，使他們能夠把自己在課堂上學到的理論知識轉化為實際操作的工作能力，掌握處理實際問題的基本方法。通過金工實習，能促進學生所學知識的轉化和拓展，提高大學生動手能力，開發其創造力。專業老師參與其中，鼓勵和培養學生挖掘知識的深度和提高實踐的興趣，讓學生懂得書本的專業知識必然要與實踐結合。

（三）創新實驗作為必修課

在完成專業課基礎學習之后（一般在大三下學期），教師根據專業課的主要知識、特點和學生對知識的掌握程度及自身的科研項目和研究方向，提出數個有關自身科研的實驗項目作為創新實驗的課題，讓學生根據自身對課程知識偏好選擇實驗項目，并規定為必修學分完成。通過教師的正確引導，可調動學生的學習積極性，開發學生的創新潛力，使學生處于學習的主動狀態，從而大大增強學生思維能力和創造能力。例如，在設計綜合性實驗時，有的材料學老師鼓勵同學用GCr15制備成軸，而非制備成傳統的軸承，讓同學查閱資料后提交開題報告，寫明制備工藝及流程，經老師批準后進行實驗。

（四）安排學生接觸實際工作

安排學生參觀一些工作現場、施工現場，使學生直觀地了解本專業的工作性質，這樣既豐富了學生的實際經驗，又提高了學生的學習興趣。如果條件不具備，教師也可以使用多媒體播放相關的影音資料，同樣也能起到良好的教學效果。

（五）聘請工程技術人員作指導

學?？梢云刚埉數貙I設計院、施工單位等經驗豐富的工程技術人員作為指導教師，以彌補高校教師實際工程經驗較少的缺陷，引導學生從實際工程的角度思考問題、解決問題。

三、科研課題引導畢業論文

以冶金行業為例，工科畢業論文是大學階段最能培養學生綜合能力、提高學生實力以及直接影響畢業生畢業去向的培養階段，同時也在一定程度上反映了學校的綜合實力和教學質量。

我校冶金專業始終遵循用教師科研課題引導學生畢業論文實驗及撰寫的原則，培養學生綜合實力。教師科研項目的方向在一定程度上反映了行業內的動態和發展方向，大部門是熱門項目，學生根據教師科研項目選取一定的分支進行畢業論文實驗能很好地了解行業走向，深入此項目研究對畢業后工作相關內容也能及時上手，更受企業歡迎。