《材料科學(xué)基礎(chǔ)I》課程教學(xué)大綱

《材料科學(xué)基礎(chǔ)I》課程教學(xué)大綱一、課程基本情況課程代碼：1011139010課程名稱(chēng)（中/英文）：材料科學(xué)基礎(chǔ)I/FundamentalsofMaterialsScienceⅠ課程類(lèi)別：專(zhuān)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(zhuān)業(yè)：材料成型及控制工程適用對(duì)象：本科先修課程：機(jī)械制造基礎(chǔ)、金工實(shí)習(xí)、物理化學(xué)教學(xué)環(huán)境：多媒體教室/實(shí)驗(yàn)室開(kāi)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金屬的晶體結(jié)構(gòu)、相圖與相變、金屬的塑性變形和再結(jié)晶等內(nèi)容，通過(guò)學(xué)習(xí)要求學(xué)生掌握常用材料的成分－工藝－組織－性能之間關(guān)系的一般規(guī)律，熟悉常用合金相圖的分析和應(yīng)用，為今后從事金屬與合金的研究與應(yīng)用奠定必要的理論基礎(chǔ)。同時(shí)教育學(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(guó)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(guó)特色社會(huì)主義建設(shè)實(shí)踐中去。2.對(duì)接培養(yǎng)的崗位能力具備良好的材料成型及控制工程相關(guān)領(lǐng)域的材料檢測(cè)分析和研究開(kāi)發(fā)能力，能夠勝任常用工程材料的組織檢測(cè)分析工作，并能通過(guò)組織檢測(cè)和分析判斷材料的性能特點(diǎn)。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(guó)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)用模具設(shè)計(jì)及材料成型過(guò)程中的工作原理分析典型工程問(wèn)題。[畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)2.1]掌握材料成型及控制工程專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)知識(shí)和基本原理，能夠運(yùn)用專(zhuān)業(yè)知識(shí)識(shí)別分析工程基本問(wèn)題。[畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)3.1]能夠根據(jù)工程實(shí)際要求，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，提出模具設(shè)計(jì)與制造、型材成型工藝開(kāi)發(fā)及優(yōu)化等過(guò)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：掌握金屬結(jié)晶的基礎(chǔ)知識(shí)，并應(yīng)用這些知識(shí)解釋材料成型過(guò)程中晶粒粗細(xì)的形成原因；掌握金屬的晶體結(jié)構(gòu)以及金屬塑性變形與再結(jié)晶的基礎(chǔ)知識(shí)，并應(yīng)用這些知識(shí)解釋材料成型過(guò)程中力學(xué)性能變化的原因。（支撐畢業(yè)要求1.2）教學(xué)目標(biāo)2：掌握金屬材料的組織形成規(guī)律以及金相顯微分析方法，并將其應(yīng)用于材料成型過(guò)程中成分、組織、性能之間關(guān)系的分析。（支撐畢業(yè)要求2.1）教學(xué)目標(biāo)3：掌握金屬材料金屬結(jié)晶的基本規(guī)律，并能夠提出材料成型過(guò)程中的晶?？刂拼胧?；掌握金屬塑性變形和再結(jié)晶的過(guò)程中的組織、性能變化規(guī)律，并能夠提出材料成型過(guò)程中的力學(xué)性能控制措施。（支撐畢業(yè)要求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金屬的晶體結(jié)構(gòu)75201主題或知識(shí)點(diǎn)2純金屬的結(jié)晶44001、3主題或知識(shí)點(diǎn)3二元合金的相結(jié)構(gòu)與結(jié)晶55002主題或知識(shí)點(diǎn)4鐵碳合金64202主題或知識(shí)點(diǎn)5金屬及合金的塑性變形與斷裂44001、3主題或知識(shí)點(diǎn)6金屬及合金的回復(fù)與再結(jié)晶64201、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(chēng)實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐類(lèi)型實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐要求每組人數(shù)備注1晶體結(jié)構(gòu)原子模型的堆垛與分析2驗(yàn)證必做22鐵碳合金平衡組織觀察2驗(yàn)證必做13金屬塑性變形與再結(jié)晶后組織觀察2驗(yàn)證必做1五、重點(diǎn)難點(diǎn)及教學(xué)設(shè)計(jì)主題或知識(shí)點(diǎn)1鐵碳合金的組元及基本相、Fe-Fe3C相圖分析、鐵碳合金的平衡結(jié)晶過(guò)程及其組織、含碳量對(duì)鐵碳合金平衡組織和性能的影響、鋼中的雜質(zhì)元素及鋼錠組織鐵碳合金的組元及基本相、Fe-Fe3C相圖分析、鐵碳合金的平衡結(jié)晶過(guò)程及其組織、含碳量對(duì)鐵碳合金平衡組織和性能的影響。結(jié)合我國(guó)的鋼鐵發(fā)展史以及鋼鐵史上的偉大人物和重大事件，激發(fā)學(xué)生的愛(ài)國(guó)熱情，增強(qiáng)學(xué)生的民族自豪感和社會(huì)責(zé)任心，培育和踐行社會(huì)主義核心價(jià)值觀六、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(wèn)題和解決問(wèn)題能力、實(shí)踐動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力等；考核方式采用作業(yè)評(píng)測(cè)、課堂表現(xiàn)、實(shí)驗(yàn)、期中考試和期末考試等多種形式、多個(gè)階段等全過(guò)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)定樣表考核方式平時(shí)成績(jī)期中考試期末考試作業(yè)課堂表現(xiàn)實(shí)驗(yàn)答辯項(xiàng)目小論文階段檢測(cè)√√√√成績(jī)比例%10102020402.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)重表課程教學(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(guò)程性考核實(shí)驗(yàn)階段檢測(cè)期末考試合計(jì)課堂表現(xiàn)作業(yè)教學(xué)目標(biāo)1指標(biāo)點(diǎn)1.233415~2515~2530~60教學(xué)目標(biāo)2指標(biāo)點(diǎn)2.143108~148~1433~45教學(xué)目標(biāo)3指標(biāo)點(diǎn)3.134615~2515~2543~63合計(jì)10102020401003.成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)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）課堂表現(xiàn)（10%）無(wú)遲到、早退、曠課現(xiàn)象。積極參加課堂討論，并有自己獨(dú)到的見(jiàn)解，能夠準(zhǔn)確回答問(wèn)題，并有自己獨(dú)到的見(jiàn)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(wèn)題，并提出自己的見(jiàn)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(wèn)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(wèn)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(wèn)題作業(yè)（10%）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(wèn)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(wèn)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(wèn)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(wèn)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(wèn)題的能力期中考試（20%）完成期中考試，根據(jù)參考答案評(píng)分，總評(píng)成績(jī)?yōu)閮?yōu)秀完成期中考試，根據(jù)參考答案評(píng)定分，總評(píng)成績(jī)?yōu)閮?yōu)良完成期中考試，根據(jù)參考答案評(píng)分，總評(píng)成績(jī)?yōu)橹械韧瓿善谥锌荚?，根?jù)參考答案評(píng)分，總評(píng)成績(jī)?yōu)榧案駴](méi)有完成期中考試，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(wèn)題，并對(duì)實(shí)驗(yàn)中遇到的問(wèn)題進(jìn)行深入的討論，提出自己的見(jiàn)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(wèn)題，并對(duì)實(shí)驗(yàn)中遇到的問(wèn)題進(jìn)行討論，提出意見(jiàn)。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)告中中提出的問(wèn)題，對(duì)實(shí)驗(yàn)中遇到的問(wèn)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(wèn)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(wèn)題沒(méi)有或基本沒(méi)有回答。期末考試（40%）完成期末考試，根據(jù)參考答案評(píng)分，總評(píng)成績(jī)?yōu)閮?yōu)秀完成期末考試，根據(jù)參考答案評(píng)定分，總評(píng)成績(jī)?yōu)閮?yōu)良完成期末考試，根據(jù)參考答案評(píng)分，總評(píng)成績(jī)?yōu)橹械韧瓿善谀┛荚?，根?jù)參考答案評(píng)分，總評(píng)成績(jī)?yōu)榧案駴](méi)有完成期末考試，根據(jù)參考答案評(píng)分，總評(píng)成績(jī)不及格課程教學(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熟練掌握金屬結(jié)晶的基礎(chǔ)知識(shí)，并應(yīng)用這些知識(shí)解釋材料成型過(guò)程中晶粒粗細(xì)的形成原因；熟練掌握金屬的晶體結(jié)構(gòu)以及金屬塑性變形與再結(jié)晶的基礎(chǔ)知識(shí)，并應(yīng)用這些知識(shí)解釋材料成型過(guò)程中力學(xué)性能變化的原因。準(zhǔn)確掌握金屬結(jié)晶的基礎(chǔ)知識(shí)，并應(yīng)用這些知識(shí)解釋材料成型過(guò)程中晶粒粗細(xì)的形成原因；準(zhǔn)確掌握金屬的晶體結(jié)構(gòu)以及金屬塑性變形與再結(jié)晶的基礎(chǔ)知識(shí)，并應(yīng)用這些知識(shí)解釋材料成型過(guò)程中力學(xué)性能變化的原因。掌握金屬結(jié)晶的基礎(chǔ)知識(shí)，并應(yīng)用這些知識(shí)解釋材料成型過(guò)程中晶粒粗細(xì)的形成原因；掌握金屬的晶體結(jié)構(gòu)以及金屬塑性變形與再結(jié)晶的基礎(chǔ)知識(shí)，并應(yīng)用這些知識(shí)解釋材料成型過(guò)程中力學(xué)性能變化的原因。基本掌握金屬結(jié)晶的基礎(chǔ)知識(shí)，基本能夠應(yīng)用這些知識(shí)解釋材料成型過(guò)程中晶粒粗細(xì)的形成原因；基本掌握金屬的晶體結(jié)構(gòu)以及金屬塑性變形與再結(jié)晶的基礎(chǔ)知識(shí)，基本能夠應(yīng)用這些知識(shí)解釋材料成型過(guò)程中力學(xué)性能變化的原因。不能掌握金屬結(jié)晶的基礎(chǔ)知識(shí)，不能應(yīng)用這些知識(shí)解釋材料成型過(guò)程中晶粒粗細(xì)的形成原因；不能掌握金屬的晶體結(jié)構(gòu)以及金屬塑性變形與再結(jié)晶的基礎(chǔ)知識(shí)，不能應(yīng)用這些知識(shí)解釋材料成型過(guò)程中力學(xué)性能變化的原因。教學(xué)目標(biāo)2熟練掌握金屬材料的組織形成規(guī)律以及金相顯微分析方法，并能將其應(yīng)用于材料成型過(guò)程中成分、組織、性能之間關(guān)系的分析。準(zhǔn)確掌握金屬材料的組織形成規(guī)律以及金相顯微分析方法，并能將其應(yīng)用于材料成型過(guò)程中成分、組織、性能之間關(guān)系的分析。掌握金屬材料的組織形成規(guī)律以及金相顯微分析方法，并能將其應(yīng)用于材料成型過(guò)程中成分、組織、性能之間關(guān)系的分析?；菊莆战饘俨牧系慕M織形成規(guī)律以及金相顯微分析方法，基本能將其應(yīng)用于材料成型過(guò)程中成分、組織、性能之間關(guān)系的分析。不能掌握金屬材料的組織形成規(guī)律以及金相顯微分析方法，不能將其應(yīng)用于材料成型過(guò)程中成分、組織、性能之間關(guān)系的分析。教學(xué)目標(biāo)3熟練掌握金屬材料金屬結(jié)晶的基本規(guī)律，并能夠提出材料成型過(guò)程中的晶粒控制措施；熟練掌握金屬塑性變形和再結(jié)晶的過(guò)程中的組織、性能變化規(guī)律，并能夠提出材料成型過(guò)程中的力學(xué)性能控制措施。準(zhǔn)確掌握金屬材料金屬結(jié)晶的基本規(guī)律，并能夠提出材料成型過(guò)程中的晶?？刂拼胧粶?zhǔn)確掌握金屬塑性變形和再結(jié)晶的過(guò)程中的組織、性能變化規(guī)律，并能夠提出材料成型過(guò)程中的力學(xué)性能控制措施。掌握金屬材料金屬結(jié)晶的基本規(guī)律，并能夠提出材料成型過(guò)程中的晶?？刂拼胧?；掌握金屬塑性變形和再結(jié)晶的過(guò)程中的組織、性能變化規(guī)律，并能夠提出材料成型過(guò)程中的力學(xué)性能控制措施?；菊莆战饘俨牧辖饘俳Y(jié)晶的基本規(guī)律，并能夠提出材料成型過(guò)程中的晶?？刂拼胧换菊莆战饘偎苄宰冃魏驮俳Y(jié)晶的過(guò)程中的組織、性能變化規(guī)律，并能夠提出材料成型過(guò)程中的力學(xué)性能控制措施。不能掌握金屬材料金屬結(jié)晶的基本規(guī)律，不能夠提出材料成型過(guò)程中的晶?？刂拼胧徊荒苷莆战饘偎苄宰冃魏驮俳Y(jié)晶的過(guò)程中的組織、性能變化規(guī)律，不能夠提出材料成型過(guò)程中的力學(xué)性能控制措施。七、教材、參考書(shū)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.機(jī)械工業(yè)出版社,2007（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(shū)：（1）胡騫祥等主編.材料科學(xué)基礎(chǔ)（第3版）.上海交通大學(xué)出版社,2011（2）潘金