《工程材料及成型技術(shù)基礎(chǔ)》教學(xué)大綱

《工程材料及成型技術(shù)基礎(chǔ)》教學(xué)大綱適用范圍：202X版本科人才培養(yǎng)方案課程代碼：01130461課程性質(zhì)：學(xué)科基礎(chǔ)必修課學(xué)分：1.5學(xué)分學(xué)時(shí)：24學(xué)時(shí)（理論24學(xué)時(shí)）先修課程：大學(xué)物理、高等數(shù)學(xué)、機(jī)械制圖等后續(xù)課程：機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制造技術(shù)等適用專(zhuān)業(yè)：機(jī)械電子工程開(kāi)課單位：機(jī)械工程學(xué)院一、課程說(shuō)明《工程材料及成型技術(shù)基礎(chǔ)》是機(jī)械電子工程專(zhuān)業(yè)必修的一門(mén)學(xué)科基礎(chǔ)課。本課程主要傳授工程材料的力學(xué)性能相關(guān)基本理論知識(shí)、常用工程材料及應(yīng)用等知識(shí)，注重基本知識(shí)的應(yīng)用，強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)運(yùn)用基本理論知識(shí)解決生產(chǎn)實(shí)際中問(wèn)題的能力，兼顧新材料、新工藝、新技術(shù)及發(fā)展概況的介紹，為學(xué)習(xí)其他有關(guān)課程及以后從事技術(shù)工作打下必要的基礎(chǔ)。二、課程目標(biāo)通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生達(dá)到如下目標(biāo)：課程目標(biāo)1：掌握工程材料相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)，并能將其應(yīng)用于解決機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中關(guān)于工程材料選型方面的問(wèn)題，培養(yǎng)客觀分析問(wèn)題及學(xué)以致用的能力。課程目標(biāo)2：能夠運(yùn)用常用工程材料擇原則，根據(jù)機(jī)械零件的服役條件和失效形式，分析零件的性能要求，能夠提出多種方案，分析影響因素，并對(duì)能夠?qū)Ω鞣桨高M(jìn)行對(duì)比、論證和優(yōu)化，合理選擇工程材料，培養(yǎng)認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度和科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)。三、課程目標(biāo)與畢業(yè)要求《工程材料及成型技術(shù)基礎(chǔ)》課程教學(xué)目標(biāo)對(duì)機(jī)械電子工程專(zhuān)業(yè)畢業(yè)要求的支撐見(jiàn)表1。表1課程教學(xué)目標(biāo)與畢業(yè)要求關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)支撐強(qiáng)度1.工程知識(shí)1.3能夠?qū)C(jī)電工程基礎(chǔ)知識(shí)用于分析機(jī)械電子相關(guān)復(fù)雜工程問(wèn)題并提出解決方案。課程目標(biāo)1：掌握工程材料相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)，并能將其應(yīng)用于解決機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中關(guān)于工程材料選型方面的復(fù)雜問(wèn)題，培養(yǎng)客觀分析問(wèn)題及學(xué)以致用的能力。M2.問(wèn)題分析2.3能夠根據(jù)數(shù)學(xué)、自然科學(xué)和機(jī)電工程科學(xué)的基本原理，并結(jié)合文獻(xiàn)研究，比較不同的解決方案，以獲得有效結(jié)論課程目標(biāo)2：能夠運(yùn)用常用工程材料擇原則，根據(jù)機(jī)械零件的服役條件和失效形式，分析零件的性能要求，能夠提出多種方案，分析影響因素，并對(duì)能夠?qū)Ω鞣桨高M(jìn)行對(duì)比、論證和優(yōu)化，合理選擇工程材料，培養(yǎng)認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度和科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)。H注：表中“H（高）、M（中）”表示課程與相關(guān)畢業(yè)要求的關(guān)聯(lián)度。四、教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時(shí)分配理論部分的教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時(shí)分配見(jiàn)表2。表2教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時(shí)分配教學(xué)內(nèi)容教學(xué)要求，教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)理論學(xué)時(shí)對(duì)應(yīng)的課程目標(biāo)緒論教學(xué)要求：了解材料的發(fā)展歷史以及工程材料在人類(lèi)社會(huì)尤其是機(jī)械行業(yè)的應(yīng)用；了解本課程各章節(jié)的基本內(nèi)容和學(xué)習(xí)方法；了解新材料的發(fā)展和應(yīng)用現(xiàn)狀。重點(diǎn)：傳統(tǒng)產(chǎn)品的制造流程。難點(diǎn)：課程的學(xué)習(xí)方法。111.工程材料的分類(lèi)與性能工程材料的分類(lèi)材料的力學(xué)性能教學(xué)要求：熟悉工程材料的分類(lèi)；掌握拉伸試驗(yàn)、硬度試驗(yàn)、沖擊試驗(yàn)及疲勞強(qiáng)度試驗(yàn)的概念及應(yīng)用范圍；了解拉伸試驗(yàn)、硬度試驗(yàn)、沖擊試驗(yàn)及疲勞強(qiáng)度試驗(yàn)的測(cè)試原理。重點(diǎn)：金屬材料力學(xué)性能指標(biāo)的含義及物理意義。難點(diǎn)：材料力學(xué)性能指標(biāo)的理解。31、22.鋼的熱處理2.1鋼的普通熱處理2.2鋼的表面熱處理2.3熱處理工藝的應(yīng)用教學(xué)要求：使學(xué)生了解四種常見(jiàn)基本熱處理方式（退火、正火、淬火和回火）的工藝措施、目的及適用范圍；了解表面熱處理的原理及應(yīng)用；了解熱處理工藝在工程中的應(yīng)用。重點(diǎn)：鋼的退火、正火、淬火與回火的定義、目的、工藝特點(diǎn)及應(yīng)用。難點(diǎn)：鋼的淬火與回火的組織及工藝。21、23.工業(yè)用鋼3.1工業(yè)用鋼基礎(chǔ)知識(shí)3.2工程結(jié)構(gòu)用鋼3.3機(jī)械結(jié)構(gòu)用鋼3.4滾動(dòng)軸承鋼3.5工具鋼教學(xué)要求：掌握合金化的基本原理以及鋼的分類(lèi)、編號(hào)；掌握常用結(jié)構(gòu)鋼的類(lèi)別、特點(diǎn)及用途；掌握常用工具鋼的類(lèi)別、特點(diǎn)及應(yīng)用；了解滾動(dòng)軸承鋼的類(lèi)型、特點(diǎn)及應(yīng)用。重點(diǎn)：合金化的基本原理；結(jié)構(gòu)鋼的化學(xué)成分、組織、熱處理特點(diǎn)及編號(hào)；工具鋼的化學(xué)成分、組織、熱處理特點(diǎn)及編號(hào)。難點(diǎn)：合金化的基本原理；常用結(jié)構(gòu)鋼和工具鋼的性能和熱處理特點(diǎn)。41、24.鑄鐵4.1鑄鐵的分類(lèi)及性能4.2鑄鐵的石墨化4.3一般工程用鑄鐵教學(xué)要求：掌握鑄鐵的分類(lèi)，鑄鐵中石墨形態(tài)及鑄鐵的石墨化過(guò)程；掌握常用鑄鐵的種類(lèi)，石墨的形態(tài)、特點(diǎn)及應(yīng)用。重點(diǎn)：鑄鐵石墨化過(guò)程；鑄鐵的化學(xué)成分、組織和性能特點(diǎn)；常用鑄鐵的特點(diǎn)及應(yīng)用。難點(diǎn)：鑄鐵石墨化過(guò)程。21、25.非鐵金屬材料與硬質(zhì)合金5.1鋁及鋁合金5.2銅及銅合金5.3滑動(dòng)軸承合金5.4粉末冶金與硬質(zhì)合金教學(xué)要求：掌握常用有色金屬及合金的特點(diǎn)、種類(lèi)及用途；了解常見(jiàn)粉末冶金材料的特點(diǎn)、性能及用途；掌握硬質(zhì)合金材料的特點(diǎn)及用途。重點(diǎn)：常用有色金屬及合金的種類(lèi)及應(yīng)用；硬質(zhì)合金材料的性能及用途。難點(diǎn)：無(wú)。41、26.非金屬材料與新型材料6.1高聚物材料6.2陶瓷材料6.3新型工程材料簡(jiǎn)介教學(xué)要求：了解高聚物材料的力學(xué)狀態(tài)及性能特點(diǎn)，掌握常用工程塑料和橡膠的性能特點(diǎn)及用途；了解常用陶瓷材料的結(jié)構(gòu)、分類(lèi)與性能；了解新型工程材料的種類(lèi)及用途。重點(diǎn)：常用工程塑料和橡膠的性能特點(diǎn)及用途；陶瓷材料的分類(lèi)和性能。難點(diǎn)：無(wú)。21、27.工程材料成形技術(shù)基礎(chǔ)（鑄造成形、金屬壓力加工成形、焊接成形）教學(xué)要求：了解鑄造成形基本理論及鑄造類(lèi)型；了解鍛壓成形理論基礎(chǔ)、常見(jiàn)鍛壓工藝的特點(diǎn)；了解焊接工程基本理論基礎(chǔ)，了解金屬熔焊、壓力焊和釬焊等焊接方法的特點(diǎn)。重點(diǎn)：鑄造類(lèi)型及應(yīng)用；塑性變形對(duì)金屬組織和性能的影響；金屬熔焊、壓力焊和釬焊等焊接方法的過(guò)程及特點(diǎn)。難點(diǎn)：塑性變形對(duì)金屬組織和性能的影響。218.工程材料的選用8.1零件的失效分析8.2機(jī)械零件的材料選擇，典型零件的選材、加工工藝路線實(shí)例分析教學(xué)要求：了解工程材料的實(shí)效形式及特點(diǎn)；掌握零件的選材原則、方法和步驟。重點(diǎn)：選材的一般原則、方法和步驟。難點(diǎn):不同工作條件下零件材料的選擇。42合計(jì)24五、教學(xué)方法及手段本課程以課堂講授為主，結(jié)合視頻資源共享、課堂提問(wèn)、討論、案例等教學(xué)手段，促進(jìn)學(xué)生積極思考，開(kāi)發(fā)學(xué)生的潛能，培養(yǎng)學(xué)生思考問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力；以“少而精”為原則，精選教學(xué)內(nèi)容，精講多練；安排習(xí)題課，鞏固課堂所學(xué)知識(shí)。六、課程資源1.教材：龐國(guó)星.工程材料及成形技術(shù)基礎(chǔ).機(jī)械工業(yè)出版社.2018.8.2.參考書(shū)：（1）孫康寧、張景德等.工程材料與機(jī)械制造基礎(chǔ)（上冊(cè)）第3版.高等教育出版社.2019.10.（2）沈蓮.機(jī)械工程材料.機(jī)械工業(yè)出版社.2018.8.（3）王正品、李炳.工程材料.機(jī)械工業(yè)出版社.2020.9.（4）高紅霞.機(jī)械工程材料[M].機(jī)械工業(yè)出版社.2017.8.3.期刊：（1）中國(guó)機(jī)械總院集團(tuán)北京機(jī)電研究所有限公司,中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)熱處理分會(huì).金屬熱處理.ISSN：0254-6051.（2）上海材料研究所.機(jī)械工程材料.ISSN：1000-3738.（3）中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司熱加工工藝研究所.熱加工工藝.ISSN：1001-3814.（4）中國(guó)鋼研科技集團(tuán)有限公司.JournalofIronandSteelResearch(International).ISSN：1006-706X.4.網(wǎng)絡(luò)資源：（1）山東大學(xué)張景德等.工程材料及機(jī)械制造基礎(chǔ)./learn/SDU-306001.（2）西安交通大學(xué)王繼萍等.工程材料基礎(chǔ)./course/XJTU-1003729003.（3）合肥工業(yè)大學(xué)鄭紅梅等.材料成形基礎(chǔ)./course/HFUT-1452936169.七、課程考核對(duì)課程目標(biāo)的支撐課程成績(jī)由過(guò)程性考核成績(jī)和期末考核成績(jī)兩部分構(gòu)成，具體考核/評(píng)價(jià)細(xì)則及對(duì)課程目標(biāo)的支撐關(guān)系見(jiàn)表4。表4課程考核對(duì)課程目標(biāo)的支撐考核環(huán)節(jié)占比考核/評(píng)價(jià)細(xì)則課程目標(biāo)12過(guò)程性考核課堂表現(xiàn)20（1）根據(jù)課堂出勤情況、課堂回答問(wèn)題、參與討論等情況進(jìn)行考核，滿(mǎn)分100分。（2）以平時(shí)考核成績(jī)乘以其在總評(píng)成績(jī)中所占的比例計(jì)入課程總評(píng)成績(jī)?！獭?14課堂作業(yè)20（1）主要考核學(xué)生對(duì)各章節(jié)知識(shí)點(diǎn)的復(fù)習(xí)、理解和掌握程度，滿(mǎn)分100分；（2）每次作業(yè)單獨(dú)評(píng)分，取各次成績(jī)的平均值作為此環(huán)節(jié)的最終成績(jī)。（3）以作業(yè)成績(jī)乘以其在總評(píng)成績(jī)中所占的比例計(jì)入課程總評(píng)成績(jī)?！獭?010階段測(cè)驗(yàn)20（1）主要考核學(xué)生對(duì)各章節(jié)知識(shí)點(diǎn)的復(fù)習(xí)、理解和掌握程度，滿(mǎn)分100分；（2）每次測(cè)驗(yàn)單獨(dú)評(píng)分，取各次成績(jī)的平均值作為此環(huán)節(jié)的最終成績(jī)。（3）以測(cè)驗(yàn)成績(jī)乘以其在總評(píng)成績(jī)中所占的比例計(jì)入課程總評(píng)成績(jī)。√√812期末測(cè)試40（1）主要考核學(xué)生對(duì)各章節(jié)知識(shí)點(diǎn)的復(fù)習(xí)、理解和掌握程度的總體情況，滿(mǎn)分100分；（2）以測(cè)試成績(jī)乘以其在總評(píng)成績(jī)中所占的比例計(jì)入課程總評(píng)成績(jī)?！獭?624合計(jì)：100分4060八、考核與成績(jī)?cè)u(píng)定1.考核方式及成績(jī)?cè)u(píng)定考核方式：本課程主要以課堂表現(xiàn)、課堂作業(yè)、階段測(cè)驗(yàn)、期末測(cè)試等方式對(duì)學(xué)生進(jìn)行考核評(píng)價(jià)?？己嘶疽螅嚎己丝偝煽?jī)?nèi)坑蛇^(guò)程性考核成績(jī)組成。過(guò)程性考核分值分配應(yīng)與教學(xué)大綱各章節(jié)的學(xué)時(shí)基本成比例。2.過(guò)程性考核成績(jī)的標(biāo)準(zhǔn)過(guò)程性考核方式重點(diǎn)考核內(nèi)容、評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、所占比重見(jiàn)表5。表5過(guò)程性考核方式評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)考核方式所占比重(%)100>x≥9090>x≥8080>x≥7070>x≥60x<60課堂表現(xiàn)20積極參與教學(xué)活動(dòng)，踴躍回答問(wèn)題和參與討論，依據(jù)學(xué)習(xí)通在線學(xué)習(xí)平臺(tái)計(jì)分。參與教學(xué)活動(dòng)，能夠按照要求回答問(wèn)題和參與討論，依據(jù)學(xué)習(xí)通在線學(xué)習(xí)平臺(tái)計(jì)分。偶爾參與教學(xué)活動(dòng)，有時(shí)能夠按照要求回答問(wèn)題，依據(jù)學(xué)習(xí)通在線學(xué)習(xí)平臺(tái)計(jì)分。上課不認(rèn)真偶爾參與教學(xué)活動(dòng)，依據(jù)學(xué)習(xí)通在線學(xué)習(xí)平臺(tái)計(jì)分。上課不認(rèn)真，不參與教學(xué)活動(dòng)，依據(jù)學(xué)習(xí)通在線學(xué)習(xí)平臺(tái)計(jì)分。課堂作業(yè)20作業(yè)平均分為90~100分之間。作業(yè)平均分為80~90分之間。作業(yè)平均分為70~80分之間。作業(yè)平均分為60~70分之間。作業(yè)平均分低于60分。階段測(cè)驗(yàn)20依據(jù)測(cè)試題標(biāo)準(zhǔn)答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)判定，準(zhǔn)確率大于90%。依據(jù)測(cè)試題標(biāo)準(zhǔn)答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)判定，準(zhǔn)確率大于80%。依據(jù)測(cè)試