《現代材料表面工程技術》課程教學大綱

《現代材料表面工程技術》課程教學大綱一、課程基本情況課程代碼：101145223012課程名稱（中/英文）：現代材料表面工程技術/SurfaceEngineeringTechnologyofModernMaterials課程類別：專業(yè)選修課程學分：2總學時：32理論學時：24實驗/實踐學時：8適用專業(yè)：材料成型及控制工程適用對象：本科先修課程：大學物理、物理化學、材料科學基礎教學環(huán)境：多媒體教室/實驗室開課學院：材料科學與工程學院二、課程簡介1．課程任務與目的《現代材料表面工程技術》是材料成型及控制工程專業(yè)的重要專業(yè)選修課程。通過本課程的學習使學生對現代表面技術的形成、現狀和發(fā)展有基本認識。通過對主要表面技術的原理、特點和工藝的了解，為在不同工況下選用比較合適的表面技術打下基礎。以一些典型表面鍍層制備技術和性能測試實驗，增加學生的感性認識。同時介紹本課程在材料成型及應用中所起的作用，激發(fā)學生愛國熱情，樹立自主創(chuàng)新，勇于開拓的勵志情懷，在學習和今后的工作中為建設中國特色社會主義事業(yè)貢獻自己的聰明才智。2.對接培養(yǎng)的崗位能力對接崗位能力需求，使學生能夠了解和認識現代表面技術的形成、現狀和發(fā)展；掌握電鍍、化學鍍、熱噴涂、表面納米化、物理氣相沉積和化學氣相沉積表面處理技術的基本原理、基本工藝；理解材料成分、處理工藝、組織結構和性能的關系；了解不同工藝技術的優(yōu)缺點、選用原則以及最新進展。掌握材料成型與控制工程領域涉及的材料表面改性、制備、表征和應用相關的復雜工程實施活動中涉及的重要工程技術指標，研究達到指標的工程技術途徑。通過了解材料成型及控制工程技術的國際發(fā)展趨勢，具備一定的國際視野。三、課程教學目標1.課程對畢業(yè)要求的支撐[畢業(yè)要求指標點4.1]掌握材料成型及控制工程相關的各類物理、化學基礎知識，基于工程科學原理，通過文獻信息綜合或相關方法，分析材料成型過程中的復雜工程問題；[畢業(yè)要求指標點5.1]了解材料成型及控制工程專業(yè)常用的現代儀器、信息技術工具、工程工具的使用原理和方法，并能理解各類工程工具在模擬精度方面的局限性；[畢業(yè)要求指標點5.2]能夠根據現代材料成型方法，開發(fā)或選擇使用恰當的現代專業(yè)設備或者測試技術解決材料成型復雜工程問題，同時能夠充分認識各種方法和技術的優(yōu)點和存在問題；[畢業(yè)要求指標點11.2]能夠在多學科環(huán)境下將材料成型及控制工程管理和經濟決策的方法用于材料加工工程項目的運營及管理，具備生產組織管理的基本能力。2.課程教學目標對應畢業(yè)要求指標點，具體內容如下教學目標1：掌握材料成型與控制工程領域涉及的材料表面改性、制備、表征和應用相關的復雜工程實施活動中涉及的重要工程技術指標，研究達到指標的工程技術途徑。（支撐畢業(yè)要求指標點4.1、5.1和5.2）教學目標2：通過了解材料成型及控制工程技術的國際發(fā)展趨勢，具備一定的國際視野。（支撐畢業(yè)要求指標點11.2）四、教學課時安排（一）學時分配主題或知識點教學內容總學時學時完成課程教學目標講課實驗實踐主題或知識點1緒論2202主題或知識點2表面工程技術基礎理論2201、2主題或知識點3表面工程技術預處理技術2201、2主題或知識點4熱噴涂技術2201、2主題或知識點5堆焊技術4221、2主題或知識點6電鍍和化學鍍4221、2主題或知識點7金屬轉化膜技術2201、2主題或知識點8氣相沉積技術4221、2主題或知識點9高能束表面改性技術201、2主題或知識點10熱擴滲技術4221、2主題或知識點11表面微細加工技術2201、2主題或知識點12特種表面工程技術2201、2合計32248（二）實驗/實踐教學安排序號實驗項目名稱實驗/實踐學時實驗/實踐類型實驗/實踐要求每組人數備注1堆焊實驗2必做52化學鍍實驗2必做53磁控濺射實驗2必做304熱擴滲實驗2必做5五、教學內容及教學設計主題或知識點1緒論表面工程的涵義；表面技術的分類、主要內容及目的意義；表面技術的應用和發(fā)展動態(tài)概述。表面技術的涵義、主要內容及目的意義；表面技術的應用和發(fā)展動態(tài)概述。表面技術的涵義、主要內容及目的意義。，同時授課過程中穿插問題互動式、討論式、案例式，啟發(fā)式等教學方法。主題或知識點2表面工程技術基礎理論固體表面的結構和性質；介紹表面熱力學、動力學和電子學的一些基本概念。固體材料表面晶體學；表面熱力學；表面動力學；表面電子學。固體材料表面動力學；表面電子學。，同時授課過程中穿插問題互動式、討論式、案例式，啟發(fā)式等教學方法。主題或知識點3表面工程技術預處理技術表面預處理的目的；表面預處理工藝。表面預處理工藝。影響表面預處理工藝的條件。，同時授課過程中穿插問題互動式、討論式、案例式，啟發(fā)式等教學方法。主題或知識點4熱噴涂技術1．教學內容。，同時授課過程中穿插問題互動式、討論式、案例式，啟發(fā)式等教學方法。主題或知識點5堆焊技術堆焊的基本概念；堆焊材料的類型及選擇；堆焊方法；堆焊技術的應用。堆焊材料的類型及選擇、堆焊方法及堆焊技術的應用。堆焊材料的類型及選擇、堆焊方法及堆焊技術的合理選用。，同時授課過程中穿插問題互動式、討論式、案例式，啟發(fā)式等教學方法。主題或知識點6電鍍和化學鍍電鍍、電刷鍍的基本原理、工藝路線和應用；化學鍍的基本原理、工藝路線和應用。電鍍、電刷鍍的基本原理、工藝路線；化學鍍的基本原理、工藝路線。電鍍、電刷鍍的工藝路線；化學鍍的工藝路線。，同時授課過程中穿插問題互動式、討論式、案例式，啟發(fā)式等教學方法。主題或知識點7金屬轉化膜技術1．教學內容金屬表面氧化處理技術；金屬及其合金的陽極氧化、磷化處理、鉻酸鹽處理。金屬表面氧化處理技術的概念及工藝應用；陽極氧化處理的原理以及工藝應用；磷化處理的原理以及工藝應用。不同金屬轉化膜技術的特點及其不同之處，如何根據生產需要合理選用金屬表面氧化處理技術。，同時授課過程中穿插問題互動式、討論式、案例式，啟發(fā)式等教學方法。主題或知識點8氣相沉積技術薄膜及其制備方法；真空技術基礎；真空蒸鍍；濺射鍍膜；離子鍍；化學氣相沉積；分子束外延；離子束合成薄膜技術。各種薄膜的制備方法；物理氣相沉積原理、分類、工藝及應用；化學氣相沉積的原理、工藝及應用。如何合理選用不同的薄膜制備方法，以及影響薄膜制備質量的因素。，同時授課過程中穿插問題互動式、討論式、案例式，啟發(fā)式等教學方法。主題或知識點9熱高能束表面改性技術激光表面改性；電子束表面改性；離子注入表面改性。等離子體及離子注入技術的原理和應用；激光束、電子束和離子束等表面改性技術。如何根據生產需要合理選用激光束、電子束和離子束等熱高能束表面改性技術，同時授課過程中穿插問題互動式、討論式、案例式，啟發(fā)式等教學方法。主題或知識點10熱擴滲技術熱擴滲的基本原理及分類；熱浸鍍；滲碳與滲氮。熱擴滲、熱浸鍍、滲碳與滲氮的基本原理及工藝方法。熱擴滲、熱浸鍍、滲碳與滲氮原理、工藝方法和應用條件的區(qū)別，以及根據生產需要合理選用不同的熱擴滲技術。，同時授課過程中穿插問題互動式、討論式、案例式，啟發(fā)式等教學方法。主題或知識點11表面微細加工技術表面加工技術簡介；微電子微細加工技術；納米電子技術等。微電子微細加工技術；納米電子技術等。影響微電子微細加工技術和納米電子技術加工的因素。，同時授課過程中穿插問題互動式、討論式、案例式，啟發(fā)式等教學方法。主題或知識點12特種表面工程技術表面噴丸強化；電火花強化；溶膠-凝膠法成膜技術；搪瓷涂覆技術；表面粘涂技術。表面噴丸強化、電火花強化、溶膠-凝膠法成膜技術的原理、工藝及應用。表面噴丸強化、電火花強化、溶膠-凝膠法成膜技術的原理、工藝及應用的區(qū)別，如何根據生產需要合理選用不同的特種表面成膜技術。，同時授課過程中穿插問題互動式、討論式、案例式，啟發(fā)式等教學方法。六、學生成績評定考核學生獲取知識的能力、應用所學知識分析問題和解決問題能力、實踐動手能力和創(chuàng)新能力等；考核方式采用多種形式（測驗、答辯、論文、項目等）、多個階段（平時測試、作業(yè)測評、課外閱讀、社會實踐、期末考核等）、多種類型（作品、課堂實訓、課堂討論、社會調查、競賽等）等全過程的考核。1.課程考核方式及比例本課程考核方式采用出勤、作業(yè)、階段測驗、實驗報告、期末考試等多種形式、多階段、多種類型的全過程考核，使學生成績評定更加合理多樣，優(yōu)化課程評價體系，進一步提升本課程教學效果。學生成績評定表考核方式平時成績期中考試期末考試出勤作業(yè)課堂表現階段測驗答辯項目小論文實驗√√√√√成績比例%51051020502.課程目標考核方式評價權重本課程教學目標與考核方式評價權重如表所示：課程教學目標與考核方式評價權重表課程教學目標支撐畢業(yè)要求指標點考核評價方式權重（%）過程性考核實驗期末考試合計出勤及課堂表現作業(yè)及階段測驗教學目標1指標點4.1、5.1和5.2610102551教學目標2指標點11.2410102549合計102020501003.成績評價標準平時成績評定及考核標準考核環(huán)節(jié)考核結果及標準評估項目及權重優(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（10%）無遲到、早退、曠課現象。積極參加課堂討論，并有自己獨到的見解，能夠準確回答問題，并有自己獨到的見解偶爾有遲到、早退現象。較為積極參加課堂討論，能夠準確回答問題，并提出自己的見解有遲到、早退現象。能夠主動參加課堂討論，能夠回答問題有遲到、早退、偶爾有曠課現象。參與課堂討論，基本能回答相關問題遲到、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)（10%）能夠獨立完成作業(yè)，作業(yè)完成質量優(yōu)秀，能夠靈活運用所學知識和理論解決問題，并獲得正確結論能夠獨立完成作業(yè)，完成質量較高，能夠運用所學知識和理論解決問題，并獲得正確結論能夠獨立完成作業(yè)，完成質量符合要求，能夠運用所學知識和理論解決問題，并獲得有效結論基本能夠獨立完成作業(yè)，部分題目解答存在抄襲現象，運用所學知識和理論解決問題的能力基本符合要求不能獨立完成作業(yè)，存在明顯抄襲現象，不具備運用所學知識和理論解決問題的能力階段測驗（10%）完成所有階段測驗，根據參考答案評分，總評成績?yōu)閮?yōu)秀完成所有階段測驗，根據參考答案評定分，總評成績?yōu)閮?yōu)良完成所有階段測驗，根據參考答案評分，總評成績?yōu)橹械韧瓿伤须A段測驗，根據參考答案評分，總評成績?yōu)榧案駴]有完成階段測試，根據參考答案評分，總評成績不及格實驗（20分%）實驗報告能夠獨立完成，內容完整，數據合理，數據處理正確，圖表規(guī)范。能夠正確完成實驗報告中提出的問題，并對實驗中遇到的問題進行深入的討論，提出自己的見解。實驗報告能夠獨立完成，內容完整，數據合理，數據處理正確，圖表基本規(guī)范。能夠完成實驗報告中提出的問題，并對實驗中遇到的問題進行討論，提出意見。實驗報告能夠完成，內容完整，數據基本合理，能夠進行數據處理，圖表基本規(guī)范。能夠基本完成實驗報告中中提出的問題，對實驗中遇到的問題進行討論。實驗報告基本能夠獨立完成，內容完整，數據圖表齊全，基本完成實驗報告中提出的問題。實驗報告不能獨立完成，存在抄襲現象，報告中提出的問題沒有或基本沒有回答。課程教學目標評價標準考核環(huán)節(jié)考核結果及標準評估項目及權重優(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）教學目標1熟練掌握材料成型與控制工程領域涉及的材料表面改性、制備、表征和應用相關的復雜工程實施活動中涉及的重要工程技術指標，研究達到指標的工程技術途徑。準確掌握材料成型與控制工程領域涉及的材料表面改性、制備、表征和應用相關的復雜工程實施活動中涉及的重要工程技術指標，研究達到指標的工程技術途徑。掌握材料成型與控制工程領域涉及的材料表面改性、制備、表征和應用相關的復雜工程實施活動中涉及的重要工程技術指標，研究達到指標的工程技術途徑?；菊莆詹牧铣尚团c控制工程領域涉及的材料表面改性、制備、表征和應用相關的復雜工程實施活動中涉及的重要工程技術指標，研究達到指標的工程技術途徑。不能掌握材料成型與控制工程領域涉及的材料表面改性、制備、表征和應用相關的復雜工程實施活動中涉及的重要工程技術指標，研究達到指標的工程技術途徑。教學目標2熟練掌握材料成型及控制工程技術的國際發(fā)展趨勢，具備一定的國際視野。準確掌握材料成型及控制工程技術的國際發(fā)展趨勢，具備一定的國際視野。掌握材料成型及控制工程技術的國際發(fā)展趨勢，具備一定的國際視野?；菊莆詹牧铣尚图翱刂乒こ碳夹g的國際發(fā)展趨勢，具備一定的國際視野。不能掌握材料成型及控制工程技術的國際發(fā)展趨勢，未具有一定的國際