《材料工程基礎》課程實施大綱

1、PAGE PAGE 21材料工程基礎課程實施大綱目 錄教學理念1以學生為中心，關注學生的發(fā)展，傾聽學生的需求。重視材料在制備過程中的重現(xiàn)性、材料品質的一致性、人與自然的和諧性、資源與環(huán)境的可持續(xù)性等非常重要的實際問題；培養(yǎng)學生的人文關懷和道德情操。使學生能從更廣的角度學習知識，更深的層次掌握知識，從而得到全面的發(fā)展。重視教學的有效性。以學生掌握知識的程度，靈活應用知識的能力作為評判的標準。重視教學策略的使用，讓學生自己體會建立在基本理論之上的方法的科學性和有效性，從而激發(fā)學生對該課程的興趣。教學的過程應有自身的教學價值觀。教學的過程不應只是知識的傳授，更應重視培養(yǎng)學生的個體主動性。個體主動性應

2、表現(xiàn)為學生對自身的發(fā)展進行主動的思考、批判和選擇，能自我策劃過程和付諸實施。當學生具有了對自身發(fā)展的主動性時，就具有了主動把握自己人生和命運的意識和能力。個體主動性是實現(xiàn)生命價值，獲取幸福人生的內在保證。因此，培養(yǎng)學生的個體主動性是教育教學的最根本的任務。2課程介紹2.1課程的性質本課程為專業(yè)技術基礎課。通過學習特定材料或產品具體參數(shù)與生產制作工藝的相關性聯(lián)系，了解材料或產品的生產制作一般技術基礎。2.2課程在學科專業(yè)結構中的地位、作用本課程作為專業(yè)技術基礎課，在基本理論課和專業(yè)課之間起承接作用。通過學習分析特定材料或產品的制作工藝或特定參數(shù)調整與工藝條件的關聯(lián)，了解或掌握具體的生產工藝或研究

3、方法。2.3課程的歷史與文化傳統(tǒng)本課程內容為工程類材料學科的基礎內容，曾與“材料科學基礎”合并為“材料科學基礎與工程”。為了突出我校材料學科的工程類特色，強化學生的工程素質培養(yǎng)，現(xiàn)將“材料工程基礎”獨立出來。本課程根據(jù)學生培養(yǎng)方案安排和歷史沿襲，著重講解金屬材料的冶煉，鑄造，壓力加工，熱處理，焊接及工程合金內容，其余部分要求學生自學，教師負責解答或根據(jù)學生要求選講部分內容。2.4課程的前沿及發(fā)展趨勢隨著現(xiàn)代科學的突飛猛進，各種材料提純，熔煉，成型，改性技術日新月異，各種材料制備工藝日趨細化和異化。本課程也將由傳授傳統(tǒng)材料制備技術向培養(yǎng)學生工匠精神和強化操作技能方向轉化。2.5課程與經濟社會發(fā)展

4、的關系制造業(yè)為大國強國根本。材料工程知識和素養(yǎng)是卓越工程師和大國工匠的先決條件，也是促使材料制造由傳統(tǒng)制造向智能制造的決定因素。2.6課程內容可能涉及到的倫理與道德問題本課程內容及課件不涉及任何專利及知識產權問題，如發(fā)現(xiàn)有不當引用或類似問題，將及時修正。2.7學習本課程的必要性材料工程基礎作為材料類專業(yè)學生的一門重要的專業(yè)基礎課，其任務是引導學生進入紛繁多彩的材料世界，領略材料和材料科學的無窮奧秘。通過本課程的學習，使學生掌握材料工程中基礎和共性的知識，為后續(xù)專業(yè)課的學習，以及為畢業(yè)后從事材料工程的實際工作、材料科學研究和新材料的開發(fā)打下理論基礎。3教師簡介先修課程以高等數(shù)學、大學物理、物理化

5、學、等課程為先修課程。課程目標 材料工程基礎是一門專業(yè)基礎必修課。通過本課程的學習，使學生對材料的金屬材料，陶瓷材料高分子材料的制備和加工工藝有一個較為全面的認識；對材料的失效與防護有基本的了解；掌握相應的基本知識，基本技能及必要的理論基礎。使學生通過本課程學習后能夠作到：對金屬材料的冶煉，鑄造，壓力加工，熱處理，焊接等有較為清晰的了解。對陶瓷材料的粉體制備，成型方法，燒結工藝等有較為清晰的了解。對各種常見高分子材料和復合材料的制備有基本的了解。4對材料的失效與防護工程主要內容有較為系統(tǒng)的掌握。6課程內容6.1課程的內容概要材料工程基礎包括材料的制備與加工原理與方法，主要分為三大部分：金屬材料

6、、陶瓷材料和高分子材料的制備與加工。6.2教學重點、難點教學重點是金屬材料的冶煉，鑄造，壓力加工，熱處理，焊接及對材料的失效與防護工程。難點是金屬材料的冶煉及熱處理。6.3學時安排本課程安排32學時。7.課程實施7.1教學單元一7.1.1教學日期第1,2學時7.1.2教學目標了解本課程意義，目的，基本內容及要求7.1.3教學內容（含重點、難點）意義，目的，基本內容，要求7.1.4教學過程意義，目的，基本內容，要求7.1.5教學方法課堂講授和提問7.1.6作業(yè)安排及課后反思本課程的設立目的及重要性本課程與材料科學基礎的關聯(lián)與區(qū)別7.1.7課前準備情況及其他相關特殊要求無7.1.8參考資料（具體到

7、哪一章節(jié)或頁碼）無7.2教學單元二7.2.1教學日期第3,4學時7.2.2教學目標 冶金工藝（一）7.2.3教學內容（含重點、難點）冶金工藝（一）7.2.5教學方法課堂講授和提問7.2.6作業(yè)安排及課后反思火法冶金的主要特點是什么？7.2.7課前準備情況及其他相關特殊要求預習相關內容7.2.8參考資料（具體到哪一章節(jié)或頁碼）陶少杰等，火法冶金原理，北京：冶金工業(yè)出版社，1980，相關章節(jié)7.3教學單元三7.3.1教學日期第5,6學時7.3.2教學目標 冶金工藝（二）7.3.3教學內容（含重點、難點）鋼鐵冶煉（重點），有色金屬冶煉7.3.4教學過程鋼鐵冶煉，有色金屬冶煉7.3.5教學方法課堂講授

8、和提問7.3.6作業(yè)安排及課后反思 1. 濕法冶金和電冶金的主要特點是什么？電解精煉和電解提取有何不同？7.2.7課前準備情況及其他相關特殊要求預習相關內容，網搜“冰銅”條目7.3.8參考資料（具體到哪一章節(jié)或頁碼）陶少杰等，火法冶金原理，北京：冶金工業(yè)出版社，1980，相關章節(jié)7.4教學單元四7.4.1教學日期第7,8學時7.4.2教學目標 鑄件成型基本原理及金屬的鑄造性能，砂型鑄造7.4.3教學內容（含重點、難點）鑄件成型基本原理及金屬的鑄造性能（重點），砂型鑄造（難點）7.4.4教學過程鑄件成型基本原理及金屬的鑄造性能，砂型鑄造 7.4.5教學方法課堂講授和提問7.4.6作業(yè)安排及課后反

9、思1.鑄造生產的實質是什么，具有那些優(yōu)點，適用范圍如何？7.4.7課前準備情況及其他相關特殊要求預習相關內容7.4.8參考資料（具體到哪一章節(jié)或頁碼）李魁盛，鑄造工藝及原理，北京：機械工業(yè)出版社，1989，相關章節(jié)7.5教學單元五7.5.1教學日期第9,10學時7.5.2教學目標 特種鑄造7.5.3教學內容（含重點、難點）特種鑄造7.5.4教學過程特種鑄造 7.5.5教學方法課堂講授和提問7.5.6作業(yè)安排及課后反思1.什么是特種鑄造，與砂型鑄造相比有何特點？7.5.7課前準備情況及其他相關特殊要求預習相關內容，網搜“航空發(fā)動機葉片”條目7.5.8參考資料（具體到哪一章節(jié)或頁碼）航空制造工程手

10、冊總編委，航空制造工程手冊：特種鑄造，北京：機械工業(yè)出版社，1994，相關章節(jié)7.6教學單元六7.6.1教學日期第11,12學時7.6.2教學目標 鍛造，板料沖壓7.6.3教學內容（含重點、難點）鍛造（重點），板料沖壓7.6.4教學過程 鍛造，板料沖壓 7.6.5教學方法課堂講授和提問7.6.6作業(yè)安排及課后反思試對比鑄造和鍛造生產的優(yōu)缺點，兩者在應用上有何區(qū)別？7.6.7課前準備情況及其他相關特殊要求預習相關內容，建議有條件者參觀大西洋焊條公司拉絲車間7.6.8參考資料（具體到哪一章節(jié)或頁碼）王允禧，鍛造與沖壓工藝學，北京：冶金工業(yè)出版社，1994，相關章節(jié)7.7教學單元七7.7.1教學日期

11、第13,14學時7.6.2教學目標 軋制和擠壓7.6.3教學內容（含重點、難點）軋制和擠壓7.6.4教學過程 軋制和擠壓 7.6.5教學方法課堂講授和提問7.6.6作業(yè)安排及課后反思 1.金屬的壓力加工主要有哪幾類方法，各有何特點？7.5.7課前準備情況及其他相關特殊要求預習相關內容，建議有條件者參觀大西洋焊條公司拉絲車間7.5.8參考資料（具體到哪一章節(jié)或頁碼）王允禧，鍛造與沖壓工藝學，北京：冶金工業(yè)出版社，1994，相關章節(jié)7.8教學單元八7.8.1教學日期第15,16學時7.8.2教學目標 掌握的內容： 熱處理的理論基礎，鋼的熱處理（一）7.8.3教學內容（含重點、難點）熱處理的理論基礎

12、（重點），鋼的熱處理（一）（難點）7.8.4教學過程 熱處理的理論基礎，鋼的熱處理（一） 7.8.5教學方法課堂講授和提問7.8.6作業(yè)安排及課后反思 1.鋼的退火和正火的目的是什么，在什么溫度下進行加熱，如何冷卻？7.8.7課前準備情況及其他相關特殊要求預習相關內容，對照材料科學基礎鐵碳相圖部分知識7.8.8參考資料（具體到哪一章節(jié)或頁碼）鄧文英，金屬工藝學（第三版），北京：高等教育出版社，1990，相關章節(jié)7.9教學單元九7.9.1教學日期第17,18學時7.92教學目標 鋼的熱處理（二），固溶與時效7.9.3教學內容（含重點、難點）鋼的熱處理（二）（難點），固溶與時效（重點）7.9.4教

13、學過程 鋼的熱處理（二），固溶與時效 7.9.5教學方法課堂講授和提問7.9.6作業(yè)安排及課后反思 1.鋼淬火后為什么要進行回火，回火時組織和性能的變化如何？ 合金可能產生時效強化的條件是什么，怎樣進行熱處理才能產生時效強化？7.9.7課前準備情況及其他相關特殊要求預習相關內容7.9.8參考資料（具體到哪一章節(jié)或頁碼）鄧文英，金屬工藝學（第三版），北京：高等教育出版社，1990，相關章節(jié)7.10教學單元十7.10.1教學日期第19,20學時7.10.2教學目標 焊接的分類及金屬的可焊性，熔化焊，壓力焊，釬焊，焊接的缺陷及其檢驗7.10.3教學內容（含重點、難點）焊接的分類及金屬的可焊性，熔化焊

14、7.10.4教學過程 焊接的分類及金屬的可焊性，熔化焊 7.10.5教學方法課堂講授和提問7.10.6作業(yè)安排及課后反思 1.焊接工藝的實質是什么，具有哪些優(yōu)缺點？ 7.10.7課前準備情況及其他相關特殊要求預習相關內容7.10.8參考資料（具體到哪一章節(jié)或頁碼）鄧文英，金屬工藝學（第三版），北京：高等教育出版社，1990，相關章節(jié)7.11教學單元十一7.11.1教學日期第21,22學時7.9.2教學目標 壓力焊，釬焊，焊接的缺陷及其檢驗7.11.3教學內容（含重點、難點）壓力焊，釬焊，焊接的缺陷及其檢驗7.11.4教學過程 壓力焊，釬焊，焊接的缺陷及其檢驗 7.11.5教學方法課堂講授和提問

15、7.11.6作業(yè)安排及課后反思 1.說明產生焊接內應力和變形的主要原因，如何防止和減少應力，如何矯正變形？7.11.7課前準備情況及其他相關特殊要求預習相關內容7.11.8參考資料（具體到哪一章節(jié)或頁碼）鄧文英，金屬工藝學（第三版），北京：高等教育出版社，1990，相關章節(jié)7.12教學單元十二7.12.1教學日期第23,24學時7.12.2教學目標 工程合金（一）7.12.3教學內容（含重點、難點） 黑色金屬（重點），有色合金7.12.4教學過程 黑色金屬，有色合金 7.12.5教學方法課堂講授和提問7.12.6作業(yè)安排及課后反思 1.碳鋼在那些方面有局限性？ 2.為什么不銹鋼必須含有12%以

16、上的鉻？7.12.7課前準備情況及其他相關特殊要求預習相關內容7.12.8參考資料（具體到哪一章節(jié)或頁碼）謝希文，過梅麗，材料科學與工程導論，北京：北京航空航天大學出版社，1991，相關章節(jié)7.13教學單元十三7.13.1教學日期第25,26學時7.13.2教學目標 工程合金（二）7.13.3教學內容（含重點、難點） 精密合金，特種金屬材料7.13.4教學過程 精密合金，特種金屬材料 7.13.5教學方法課堂講授和提問7.13.6作業(yè)安排及課后反思 1.鋁合金，鎂合金和鈦合金有何特點，各用于何種條件下較為合理？ 2.何為儲氫合金，對儲氫合金有哪些性能上的要求？7.13.7課前準備情況及其他相關

17、特殊要求預習相關內容，網查儲氫電池和鋰電池相關條目7.13.8參考資料（具體到哪一章節(jié)或頁碼）謝希文，過梅麗，材料科學與工程導論，北京：北京航空航天大學出版社，1991，相關章節(jié)7.14教學單元十四7.14.1教學日期第27,28學時7.14.2教學目標 機械時效與防護（部分）7.14.3教學內容（含重點、難點） 機械失效與失效分析（重點），失效分析的思路與程序，金屬材料的機械失效模式及失效機理7.14.4教學過程 機械失效與失效分析（重點），失效分析的思路與程序，金屬材料的機械失效模式及失效機理 7.14.5教學方法課堂講授和提問7.14.6作業(yè)安排及課后反思 1.何為失效，何為失效分析，為

18、什么要進行失效分析？ 2.失效模式與失效機理的關系是什么，金屬材料常見的失效模式是什么？7.14.7課前準備情況及其他相關特殊要求預習相關內容7.14.8參考資料（具體到哪一章節(jié)或頁碼）謝希文，過梅麗，材料科學與工程導論，北京：北京航空航天大學出版社，1991，相關章節(jié)7.15教學單元十五7.15.1教學日期第29,30學時7.15.2教學目標 習題講解，針對性答疑7.15.3教學內容（含重點、難點） 習題講解，針對性答疑 7.15.4教學過程 習題講解，針對性答疑 7.14.5教學方法課堂講授和提問7.16教學單元十六7.16.1教學日期第31,32學時7.16.2教學目標 總復習，針對性答

19、疑7.16.3教學內容（含重點、難點） 總復習，針對性答疑 7.16.4教學過程 總復習，針對性答疑 7.16.5教學方法課堂講授和提問課程要求8.1學生自學要求每堂課前，自學課堂要講解的內容；對于預習的內容能提出問題和自己的想法。課外，要求對教師提出的參考書籍和文獻進行閱讀，并做好相關的讀書筆記。對于教師提出自學內容要求在做好讀書筆記的同時，還要做好用于講解的課件用于討論課上進行討論交流；并對講解、交流的情況進行打分，并作為平時成績的一部分。8.2課外閱讀要求能積極主動的閱讀材料類相關的專著、期刊和文獻。在學期的中期，要求每位同學提交一份讀書心得，總結課外閱讀后對材料科學的現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢的認

20、識。在要求12中，推薦了一些相關的資料，提供了一些查找相關資料的方法，供同學們參考。此外，為了提高同學的人文修養(yǎng)，加強同學多角度思考問題的能力，拓展同學們的想象力，建議同學們課后閱讀一些人文、哲學、藝術類的書籍。在要求12中推薦了一些書籍，供同學參考。8.3課堂討論要求要求同學課前認真準備，課堂上積極上臺講解，踴躍參加討論。根據(jù)講解、討論的情況進行打分，計入平時成績。8.4課程實踐要求根據(jù)實踐課程要求執(zhí)行9課程考核9.1出勤（遲到、早退等）、作業(yè)、報告等的要求（1）出勤每堂課都要求學生準時出席，在每節(jié)課的上課前會進行點名。不允許因為工作、旅行、工作面試、車輛問題等導致的缺勤。如果你因為家庭緊急

21、事件、身體問題或宗教問題不能出席課程，只有在你提前通知我之后才能缺席。如果你因為身體原因不能來上課，請?zhí)峁┽t(yī)生的證明。學生不允許上課遲到。如果遲到15分鐘以上請你不要進入課堂。根據(jù)四川理工學院本、?？茖W生學籍管理實施細則（2014）規(guī)定，缺勤學時達到該門課程總學時的20者，取消本課程考試資格。出勤作為平時成績的一部分，扣分標準如下：（a）未經允許遲到或早退一次，扣2分；（b）缺勤（即曠課）一次，扣5分；9.2成績的構成與評分規(guī)則說明該們課程的最終成績由平時成績（30%），和期末考試成績（70%）構成。平時成績由課后作業(yè)、出勤情況、課堂回答問題及討論課發(fā)言情況構成，具體的如下表。期末考試成績由期

22、末考試卷面成績決定。9.3考試形式及說明期末考試的形式為教師統(tǒng)一命題，限時閉卷考試。如果最終成績沒有達到60分，將在下學期開學前一周進行補考，補考以限時閉卷考試形式進行。10學術誠信10.1考試違規(guī)與作弊處理考試中，任何形式的違規(guī)和作弊將導致成績不合格，學生將會被提交給合適的學院和學校有關部門采取行動。學生應仔細閱讀四川理工學院學生考試違紀或作弊界定與處理標準（修訂）的相關規(guī)定。10.2杜撰數(shù)據(jù)、信息處理等杜撰數(shù)據(jù)、信息主要表現(xiàn)在：（1）單獨或與其他人合作偽造記錄或獲得不誠實的成績、榮譽、獎勵和推薦等；（2）編造或偽造數(shù)據(jù)、研究過程或數(shù)據(jù)分析。凡是具有上述行為的，所獲取的成績、榮譽、獎勵和推薦

23、等都將作廢，所發(fā)表的研究成果將被視為欺詐，都將收到嚴懲。10.3學術剽竊處理等學術剽竊定義為把別人的作品或想法作為己用，是指參與未經授權的學術合作，其中包括：（1）沒有教師允許使用考試資料；（2）遞交錯誤的或未完成的學術成果；（3）使用未經授權或公開發(fā)表的學術論文、專著和專利等他人取得的學術成果內容；因此，所有與本課程有關的作業(yè)、報告等都應學生自己完成。任何形式的剽竊將導致成績不合格。11課堂規(guī)范11.1課堂紀律（1）不得遲到、早退、曠課，請假必須向教師出示請假條；（2）學生上課必須關閉手機等通訊工具；（3）遵守課堂紀律，認真聽課，不交頭接耳；（4）積極參與課堂討論，積極提問或發(fā)言，配合教師搞

24、好教學，認真完成教師布置的教學任務；（5）保持教室整潔，嚴禁在桌、椅上刻畫；（6）學生下課應主動檫黑板；（7）不得早退。有特殊情況，須經老師允許才能提前離開課堂。11.2課堂禮儀（1）學生進入教室須著裝整潔、得體，不準穿拖鞋或其他不莊重的服飾進入教室；（2）學生上課前要向老師致禮；（3）遲到者，應先向老師行禮報告，得到允許后才能入座；（4）不準在課堂上喝飲料，吃零食或做與教學內容無關的活動。12課程資源12.1教材與參考書材料科學基礎（第2版），石德珂 主編，機械工業(yè)出版社；材料工程基礎 謝希文，過梅麗主編，北京航空航天大學出版社。（2）課程參考書材料科學與工程基礎顧宜 趙長生 編著，化工出版社；材料科學基礎 余永寧 編著，高等教育出版社；Fundamentals of Materials Science and Engineering，William D. Callister、 David G. Rethwisch，John Wiley & Sons Inc12.2專業(yè)學術著作材料導論，勵杭泉，中國輕工業(yè)出版