《材料科學(xué)基礎(chǔ)II》課程教學(xué)大綱

《材料科學(xué)基礎(chǔ)II》課程教學(xué)大綱一、課程基本情況課程代碼：101134223402課程名稱（中/英文）：材料科學(xué)基礎(chǔ)II/FundamentalsofMaterialsScienceII課程類別：專業(yè)必修課程學(xué)分：2總學(xué)時(shí)：32理論學(xué)時(shí)：26實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐學(xué)時(shí)：6適用專業(yè)：焊接技術(shù)與工程適用對(duì)象：本科先修課程：機(jī)械制造基礎(chǔ)、金工實(shí)習(xí)、材料科學(xué)基礎(chǔ)I教學(xué)環(huán)境：多媒體教室/實(shí)驗(yàn)室開課學(xué)院：材料科學(xué)與工程學(xué)院二、課程簡(jiǎn)介1.課程任務(wù)與目的本課程主要介紹擴(kuò)散、鋼的熱處理和常見工程材料三部分內(nèi)容，通過學(xué)習(xí)要求學(xué)生掌握常用工程材料成分－加工工藝－組織－性能－應(yīng)用之間關(guān)系的一般規(guī)律，熟悉常用的工程材料，具有根據(jù)機(jī)械零件的服役條件和失效形式、合理選用工程材料、正確設(shè)計(jì)所應(yīng)采用的熱處理方案的初步能力。學(xué)生應(yīng)在工程實(shí)踐中理解并遵守職業(yè)道德和行為規(guī)范，勇于擔(dān)當(dāng)，始終以貢獻(xiàn)國家、服務(wù)社會(huì)為己任，把所學(xué)的理論知識(shí)應(yīng)用于中國特色社會(huì)主義建設(shè)實(shí)踐。2.對(duì)接培養(yǎng)的崗位能力具備良好的焊接技術(shù)與工程相關(guān)領(lǐng)域的材料檢測(cè)分析和研究開發(fā)能力，能夠勝任常用工程材料的熱處理工藝制定和組織檢測(cè)分析工作，并能根據(jù)零件的服役條件選擇合適的材料。具有高度的安全意識(shí)和社會(huì)責(zé)任感，在生產(chǎn)中有團(tuán)隊(duì)合作精神和自我犧牲精神，始終以國家和社會(huì)利益放在第一位。三、課程教學(xué)目標(biāo)1.課程對(duì)畢業(yè)要求的支撐[畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)1.2]能夠根據(jù)工程力學(xué)、機(jī)械設(shè)計(jì)、材料科學(xué)、電工電子等工程基礎(chǔ)知識(shí)，運(yùn)用焊接技術(shù)工作原理分析加工過程中的典型工程問題。[畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)2.1]掌握數(shù)學(xué)、自然科學(xué)和相關(guān)工程科學(xué)原理，識(shí)別和判斷問焊接工程技術(shù)領(lǐng)域復(fù)雜工程問題。[畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)3.1]能夠針對(duì)焊接加工領(lǐng)域復(fù)雜工程問題，明確設(shè)計(jì)需求，利用自然科學(xué)、材料科學(xué)及工程的基本原理和技術(shù)手段，提出焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與加工工藝開發(fā)及優(yōu)化等過程中的具體解決方案。2.課程教學(xué)目標(biāo)對(duì)應(yīng)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)，具體內(nèi)容如下教學(xué)目標(biāo)1：通過金屬材料的基本知識(shí)學(xué)習(xí)，掌握工業(yè)用鋼、鑄鐵、有色金屬等材料分類及合金化特點(diǎn)，并將其應(yīng)用于焊接工程結(jié)構(gòu)分析及加工過程中的典型工程問題的解決。（支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)1.2）教學(xué)目標(biāo)2：通過學(xué)習(xí)擴(kuò)散的基礎(chǔ)知識(shí)和材料的熱處理原理，能夠運(yùn)用材料科學(xué)基礎(chǔ)的專業(yè)知識(shí)識(shí)別和分析焊接工程的基本問題。（支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)2.1）教學(xué)目標(biāo)3：通過材料的熱加工原理及工藝的學(xué)習(xí)，能夠認(rèn)識(shí)到事物的不斷變化與發(fā)展，根據(jù)工程實(shí)際要求和設(shè)計(jì)需求，利用材料科學(xué)基礎(chǔ)的基本原理和材料的工藝特點(diǎn)，提出在焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與加工工藝及優(yōu)化等過程中的具體解決方案。（支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)3.1）四、教學(xué)課時(shí)安排（一）學(xué)時(shí)分配主題或知識(shí)點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容總學(xué)時(shí)學(xué)時(shí)完成課程教學(xué)目標(biāo)講課實(shí)驗(yàn)實(shí)踐主題或知識(shí)點(diǎn)1擴(kuò)散22002、3主題或知識(shí)點(diǎn)2鋼的熱處理原理88002、3主題或知識(shí)點(diǎn)3鋼的熱處理工藝86202、3主題或知識(shí)點(diǎn)4工業(yè)用鋼86201、2、3主題或知識(shí)點(diǎn)5鑄鐵32101、3主題或知識(shí)點(diǎn)6有色金屬及合金32101、3合計(jì)322660（二）實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐教學(xué)安排序號(hào)實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐項(xiàng)目名稱實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐類型實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐要求每組人數(shù)備注1碳鋼的熱處理操作及硬度測(cè)定2綜合性必做22碳鋼及合金鋼熱處理后的顯微組織觀察2綜合性必做13鑄鐵和有色金屬顯微組織觀察2綜合性必做1五、教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)設(shè)計(jì)主題或知識(shí)點(diǎn)1擴(kuò)散1.教學(xué)內(nèi)容擴(kuò)散定律、擴(kuò)散機(jī)制、影響擴(kuò)散的因素。結(jié)合擴(kuò)散理論，引入社會(huì)感染力和正義感教育，培養(yǎng)學(xué)生的向上、正義精神。2.教學(xué)重點(diǎn)擴(kuò)散定律、影響擴(kuò)散的影響3.教學(xué)難點(diǎn)擴(kuò)散機(jī)制4.教學(xué)方案設(shè)計(jì)（含教學(xué)方法、教學(xué)手段）采用混合式教學(xué)，多媒體課件與豐富多樣的課堂活動(dòng)相結(jié)合，重點(diǎn)和難點(diǎn)采用啟發(fā)式和案例式教學(xué)方法。主題或知識(shí)點(diǎn)2鋼的熱處理原理1.教學(xué)內(nèi)容概述、鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變、鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變、鋼在回火時(shí)的轉(zhuǎn)變，2.教學(xué)重點(diǎn)鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變、鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變3.教學(xué)難點(diǎn)鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變、鋼在回火時(shí)的轉(zhuǎn)變4.教學(xué)方案設(shè)計(jì)（含教學(xué)方法、教學(xué)手段）采用混合式教學(xué)，多媒體課件與豐富多樣的課堂活動(dòng)相結(jié)合，重點(diǎn)和難點(diǎn)采用啟發(fā)式和案例式教學(xué)方法。培養(yǎng)學(xué)生的自立、自強(qiáng)意識(shí)。主題或知識(shí)點(diǎn)3鋼的熱處理工藝1.教學(xué)內(nèi)容鋼的退火與正火、鋼的淬火與回火、其他類型熱處理，2.教學(xué)重點(diǎn)鋼的退火與正火、鋼的淬火與回火3.教學(xué)難點(diǎn)鋼的淬火與回火4.教學(xué)方案設(shè)計(jì)（含教學(xué)方法、教學(xué)手段）采用混合式教學(xué)，多媒體課件與豐富多樣的課堂活動(dòng)相結(jié)合，重點(diǎn)和難點(diǎn)采用啟發(fā)式和案例式教學(xué)方法。主題或知識(shí)點(diǎn)4工業(yè)用鋼1.教學(xué)內(nèi)容鋼的分類和編號(hào)、合金元素在鋼中的作用、工程結(jié)構(gòu)用鋼、機(jī)器零件用鋼、工具鋼、特殊性能鋼。2.教學(xué)重點(diǎn)合金元素在鋼中的作用、機(jī)器零件用鋼、工具鋼3.教學(xué)難點(diǎn)合金元素在鋼中的作用4.教學(xué)方案設(shè)計(jì)（含教學(xué)方法、教學(xué)手段）采用混合式教學(xué)，多媒體課件與豐富多樣的課堂活動(dòng)相結(jié)合，重點(diǎn)和難點(diǎn)采用啟發(fā)式和案例式教學(xué)方法。主題或知識(shí)點(diǎn)5鑄鐵1.教學(xué)內(nèi)容概述、常用鑄鐵、特殊性能鑄鐵，2.教學(xué)重點(diǎn)常用鑄鐵3.教學(xué)難點(diǎn)常用鑄鐵4.教學(xué)方案設(shè)計(jì)（含教學(xué)方法、教學(xué)手段）采用混合式教學(xué)，多媒體課件與豐富多樣的課堂活動(dòng)相結(jié)合，重點(diǎn)和難點(diǎn)采用啟發(fā)式和案例式教學(xué)方法。主題或知識(shí)點(diǎn)6有色金屬及合金1.教學(xué)內(nèi)容鋁及鋁合金、鈦及鈦合金、銅及銅合金、軸承合金，激發(fā)學(xué)生投身新材料的研發(fā)，為祖國發(fā)展貢獻(xiàn)力量。2.教學(xué)重點(diǎn)鋁及鋁合金、銅及銅合金3.教學(xué)難點(diǎn)鋁及鋁合金4.教學(xué)方案設(shè)計(jì)（含教學(xué)方法、教學(xué)手段）采用混合式教學(xué)，多媒體課件與豐富多樣的課堂活動(dòng)相結(jié)合，重點(diǎn)和難點(diǎn)采用啟發(fā)式和案例式教學(xué)方法。六、學(xué)生成績(jī)?cè)u(píng)定1.課程考核方式及比例本課程考核學(xué)生獲取知識(shí)的能力、應(yīng)用所學(xué)知識(shí)分析問題和解決問題能力和創(chuàng)新能力等；考核方式采用出勤及課堂表現(xiàn)、作業(yè)、章節(jié)測(cè)驗(yàn)、期中考試等多種形式、多個(gè)階段等全過程的考核，使學(xué)生成績(jī)?cè)u(píng)定更加合理多樣，優(yōu)化課程評(píng)價(jià)體系，進(jìn)一步提升本課程教學(xué)效果。學(xué)生成績(jī)?cè)u(píng)定表考核方式平時(shí)成績(jī)期中考試期末考試出勤作業(yè)課堂表現(xiàn)階段測(cè)驗(yàn)答辯項(xiàng)目小論文實(shí)驗(yàn)√√√√√成績(jī)比例%515101020402.課程目標(biāo)考核方式評(píng)價(jià)權(quán)重本課程教學(xué)目標(biāo)與考核方式評(píng)價(jià)權(quán)重如表所示：課程教學(xué)目標(biāo)與考核方式評(píng)價(jià)權(quán)重課程教學(xué)目標(biāo)支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)考核評(píng)價(jià)方式權(quán)重（%）過程性考核實(shí)驗(yàn)期末考試合計(jì)出勤及課堂表現(xiàn)作業(yè)期中考試教學(xué)目標(biāo)1指標(biāo)點(diǎn)1.2452~5712~2031~41教學(xué)目標(biāo)2指標(biāo)點(diǎn)2.1663~6810~1630~38教學(xué)目標(biāo)3指標(biāo)點(diǎn)3.1542~5512~1830~38合計(jì)1515102040100備注：各教學(xué)目標(biāo)及評(píng)價(jià)方法的權(quán)重教師可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行微調(diào)。3.成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)平時(shí)成績(jī)?cè)u(píng)定及考核標(biāo)準(zhǔn)考核環(huán)節(jié)考核結(jié)果及標(biāo)準(zhǔn)評(píng)估項(xiàng)目及權(quán)重優(yōu)秀（90~100分）良好（80~89分）中等（70~79分）及格（60~69分）不及格（<60分）出勤及課堂表現(xiàn)（15%）無遲到、早退、曠課現(xiàn)象。積極參加課堂討論，能夠準(zhǔn)確回答問題，并有自己獨(dú)到的見解偶爾有遲到、早退現(xiàn)象。較為積極參加課堂討論，能夠準(zhǔn)確回答問題，并提出自己的見解有遲到、早退現(xiàn)象。能夠主動(dòng)參加課堂討論，能夠回答問題有遲到、早退、偶爾有曠課現(xiàn)象。參與課堂討論，基本能回答相關(guān)問題遲到、早退、曠課較多。不能有效參加課堂討論，回答不出所有問題作業(yè)（15%）能夠獨(dú)立完成作業(yè)，作業(yè)完成質(zhì)量?jī)?yōu)秀，能夠靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和理論解決問題，并獲得正確結(jié)論能夠獨(dú)立完成作業(yè)，完成質(zhì)量較高，能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和理論解決問題，并獲得正確結(jié)論能夠獨(dú)立完成作業(yè)，完成質(zhì)量符合要求，能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和理論解決問題，并獲得有效結(jié)論基本能夠獨(dú)立完成作業(yè)，部分題目解答存在抄襲現(xiàn)象，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和理論解決問題的能力基本符合要求不能獨(dú)立完成作業(yè)，存在明顯抄襲現(xiàn)象，不具備運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和理論解決問題的能力階段測(cè)驗(yàn)（10%）完成慕課線上階段測(cè)驗(yàn)，根據(jù)參考答案評(píng)分，總評(píng)成績(jī)?yōu)閮?yōu)秀完成超星慕課線上階段測(cè)驗(yàn)，根據(jù)參考答案評(píng)定分，總評(píng)成績(jī)?yōu)榱己猛瓿沙悄秸n線上階段測(cè)驗(yàn)，根據(jù)參考答案評(píng)分，總評(píng)成績(jī)?yōu)橹械韧瓿删€上階段測(cè)驗(yàn)，根據(jù)參考答案評(píng)分，總評(píng)成績(jī)?yōu)榧案裢瓿删€上階段測(cè)驗(yàn)，根據(jù)參考答案評(píng)分，總評(píng)成績(jī)不及格實(shí)驗(yàn)（20%）實(shí)驗(yàn)報(bào)告能夠獨(dú)立完成，內(nèi)容完整，數(shù)據(jù)合理，數(shù)據(jù)處理正確，圖表規(guī)范。能夠正確完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告中提出的問題，并對(duì)實(shí)驗(yàn)中遇到的問題進(jìn)行深入的討論，提出自己的見解。實(shí)驗(yàn)報(bào)告能夠獨(dú)立完成，內(nèi)容完整，數(shù)據(jù)合理，數(shù)據(jù)處理正確，圖表基本規(guī)范。能夠完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告中提出的問題，并對(duì)實(shí)驗(yàn)中遇到的問題進(jìn)行討論，提出意見。實(shí)驗(yàn)報(bào)告能夠完成，內(nèi)容完整，數(shù)據(jù)基本合理，能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，圖表基本規(guī)范。能夠基本完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告中提出的問題，對(duì)實(shí)驗(yàn)中遇到的問題進(jìn)行討論。實(shí)驗(yàn)報(bào)告基本能夠獨(dú)立完成，內(nèi)容完整，數(shù)據(jù)圖表齊全，基本完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告中提出的問題。實(shí)驗(yàn)報(bào)告不能獨(dú)立完成，存在抄襲現(xiàn)象，報(bào)告中提出的問題沒有或基本沒有回答。課程教學(xué)目標(biāo)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)考核環(huán)節(jié)考核結(jié)果及標(biāo)準(zhǔn)評(píng)估項(xiàng)目及權(quán)重優(yōu)秀（90~100分）良好（80~89分）中等（70~79分）及格（60~69分）不及格（<60分）教學(xué)目標(biāo)1熟練掌握工業(yè)用鋼、鑄鐵、有色金屬分類及合金化特點(diǎn)，能夠非常正確根據(jù)機(jī)械零件、工程結(jié)構(gòu)使用性能選用合理的材料和最優(yōu)化的選材方案。準(zhǔn)確掌握工業(yè)用鋼、鑄鐵、有色金屬分類及合金化特點(diǎn)，能夠正確根據(jù)機(jī)械零件、工程結(jié)構(gòu)使用性能選用合理的材料和優(yōu)化的選材方案。掌握工業(yè)用鋼、鑄鐵、有色金屬分類及合金化特點(diǎn)，能夠較正確根據(jù)機(jī)械零件、工程結(jié)構(gòu)使用性能選用合理的材料?；菊莆展I(yè)用鋼、鑄鐵、有色金屬分類及合金化特點(diǎn)，基本能夠根據(jù)機(jī)械零件、工程結(jié)構(gòu)使用性能選用較為合理的材料。不能掌握工業(yè)用鋼、鑄鐵、有色金屬分類及合金化特點(diǎn)，不能夠根據(jù)機(jī)械零件、工程結(jié)構(gòu)使用性能選用合理的材料。教學(xué)目標(biāo)2熟練掌握鋼的熱處理原理，能夠熟練運(yùn)用鋼的熱處理原理知識(shí)進(jìn)行鋼的熱處理工藝制定。熟練掌握擴(kuò)散的本質(zhì)、定律和影響因素，熟練能夠運(yùn)用擴(kuò)散定律識(shí)別和分析釬焊等典型問題。準(zhǔn)確掌握鋼的熱處理原理，能夠運(yùn)用鋼的熱處理原理知識(shí)進(jìn)行鋼的熱處理工藝制定。準(zhǔn)確掌握擴(kuò)散的本質(zhì)、定律和影響因素，能夠運(yùn)用擴(kuò)散定律識(shí)別和分析釬焊等典型問題。掌握鋼的熱處理原理，能夠較好運(yùn)用鋼的熱處理原理知識(shí)進(jìn)行鋼的熱處理工藝制定。掌握擴(kuò)散的本質(zhì)、定律和影響因素，能夠較好運(yùn)用擴(kuò)散定律識(shí)別和分析釬焊等典型問題。基本掌握鋼的熱處理原理，基本能夠運(yùn)用鋼的熱處理原理知識(shí)進(jìn)行鋼的熱處理工藝制定?；菊莆諗U(kuò)散的本質(zhì)、定律和影響因素，基本能夠運(yùn)用擴(kuò)散定律識(shí)別和分析釬焊等典型問題。不能掌握鋼的熱處理原理，不能運(yùn)用鋼的熱處理原理知識(shí)進(jìn)行鋼的熱處理工藝制定。不能掌握擴(kuò)散的本質(zhì)、定律和影響因素，不能運(yùn)用擴(kuò)散定律識(shí)別和分析釬焊等典型問題。教學(xué)目標(biāo)3能夠熟練分析材料的成分、組織與性能之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。根據(jù)工件的性能要求，提出最優(yōu)化的材料和工藝方案，并能夠提出提高工件質(zhì)量的有效措施。能夠準(zhǔn)確分析材料的成分、組織與性能之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。能夠準(zhǔn)確地根據(jù)工件的性能要求，提出材料的選用和工藝處理方案，減少和消除工件缺陷、提高工件質(zhì)量的有效措施。能夠分析材料的成分、組織與性能之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。能夠根據(jù)工件的性能要求，較好的進(jìn)行材料選用和工藝處理，減少和消除工件的缺陷、提高工件質(zhì)量的措施?；灸軌蚍治霾牧系某煞?、組織與性能之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。基本能夠根據(jù)工件的性能要求進(jìn)行材料選用和工藝處理，提出減少和消除工件缺陷、提高工件的質(zhì)量措施。不能分析材料的成分、組織與性能之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。不能根據(jù)工件的性能要求進(jìn)行材料選用和工藝處理，不能提出消除工件缺陷和提高工件質(zhì)量的有效措施。八、教材、參考書目、重要文獻(xiàn)以及課程網(wǎng)絡(luò)資源建議教材：（1）崔忠圻等主編.金屬學(xué)與熱處理（第3版）.機(jī)械工業(yè)大學(xué)出版社，2022（2）趙品等主編.材料科學(xué)基礎(chǔ)教程.哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2015主要參考書：（1）胡騫祥等主編.材料科學(xué)基礎(chǔ).上海交