《工程材料》課程單元說課-趙琳-2015-2016-01-9-21

《工程材料》

2014級(jí)車輛工程本科專業(yè)臨沂大學(xué)汽車學(xué)院趙琳鐵碳合金相圖單元說課五、單元教學(xué)說課四、教學(xué)大綱與教學(xué)內(nèi)容三、教學(xué)反響與效果二、教材與資源一、課程的地位和性質(zhì)六、教學(xué)保障條件主要內(nèi)容七、課程建設(shè)規(guī)劃及實(shí)施能力要求二：實(shí)踐動(dòng)手能力強(qiáng)，具有吃苦耐勞精神；能力要求一：對(duì)汽車專業(yè)感興趣，具有扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)；必須認(rèn)識(shí)到：車輛工程專業(yè)學(xué)生不僅要掌握扎實(shí)的汽車專業(yè)知識(shí)，還要有較強(qiáng)的實(shí)踐動(dòng)手能力和一定創(chuàng)新思維能力。能力要求三：善于思考、解決新問題，具有創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)精神。一、課程性質(zhì)與地位前導(dǎo)課程《工程制圖》《大學(xué)物理》《汽車制造根底》《機(jī)械設(shè)計(jì)》《汽車設(shè)計(jì)》后續(xù)課程《汽車制造工藝學(xué)》工程材料專業(yè)核心課程《汽車?yán)碚摗奋囕v工程專業(yè)在汽車機(jī)械零件加工、選材、制作過程中不可防止的與金屬材料和熱處理工藝的緊密結(jié)合。一、課程性質(zhì)與地位教材二、教材與資源

選用的教材為清華大學(xué)出版社朱張校主編的《工程材料》第五版，是普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材、國家級(jí)精品課程規(guī)劃教材，本教材配套《工程材料習(xí)題與輔導(dǎo)》叢書。教材配套精品網(wǎng)絡(luò)課程二、教材與資源教材配套精品網(wǎng)絡(luò)課程二、教材與資源〔新材料工程〕〔新材料產(chǎn)業(yè)〕〔白堊紀(jì)科技網(wǎng)絡(luò)〕電子資源情況二、教材與資源《材料工程根底》/謝希文，過梅麗，北京航空航天大學(xué)出版社，2013.《復(fù)合材料概論》/王榮國,武衛(wèi)莉,谷萬里，哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2014.《材料工程導(dǎo)論》/曲彥平，張義順，械工業(yè)出版社，2011.《材料工程根底/周美玲等，北京工業(yè)大學(xué)出版社，2014.《2012年材料科學(xué)與工程新進(jìn)展》,上冊(cè)，中國材料研究學(xué)會(huì)冶金工業(yè)出版社，2012.各種工程材料手冊(cè)〔使用時(shí)〕其它參考資料二、教材與資源三、教學(xué)反響與效果畢業(yè)生反響：調(diào)查結(jié)果顯示，大局部學(xué)生感覺《工程材料》中的根底知識(shí)，為設(shè)計(jì)汽車機(jī)械零件的鐵碳合金的選材提供了理論依據(jù)，同時(shí)又是制定零件鑄造、鍛造、熱處理等加工工藝的重要依據(jù)之一。本課程的教學(xué)內(nèi)容為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下了很好的根底，提高了分析問題和解決問題的能力，對(duì)畢業(yè)后從事相關(guān)專業(yè)工作有很大幫助。后繼課程反映:《工程材料》為學(xué)生學(xué)習(xí)汽車制造根底、機(jī)械設(shè)計(jì)等后繼課程，以及在課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)中根據(jù)相關(guān)機(jī)械零件的性能要求和用途選擇適宜的工程材料奠定必要的理論根底。針對(duì)本專業(yè)多數(shù)學(xué)生的就業(yè)行業(yè)特點(diǎn)，改革教學(xué)內(nèi)容，制定新的教學(xué)大綱，適當(dāng)降低了根底理論知識(shí)的學(xué)時(shí)，追求“理論夠用”原那么。教學(xué)內(nèi)容的針對(duì)性

把更多的學(xué)時(shí)數(shù)放在闡述各種工程材料，包括金屬、聚合物、陶瓷、復(fù)合高分子等材料的性能及其在汽車制造中的應(yīng)用，以典型的幾種汽車零部件為例，新增了材料失效及正確選材的教學(xué)內(nèi)容。四、教學(xué)大綱與教學(xué)內(nèi)容章節(jié)教學(xué)內(nèi)容總課時(shí)/48理論課時(shí)/40實(shí)驗(yàn)課時(shí)/8第一章金屬的性能842第二章金屬的結(jié)構(gòu)與結(jié)晶

44第三章鐵碳合金相圖

1082第四章鋼的熱處理

88第五章合金鋼

642第六章鑄鐵422第七章金屬材料表面處理

42第八章選材工藝路線分析

42教學(xué)內(nèi)容及課時(shí)分配四、教學(xué)大綱與教學(xué)內(nèi)容

鐵碳合金相圖就是研究鐵碳合金組織與性能關(guān)系的重要工具，它為鐵碳合金的選材提供了理論依據(jù)，同時(shí)又是制定鑄造、鍛造、熱處理等加工工藝的重要依據(jù)之一。鐵碳合金相圖在教材中的地位本門課程的后續(xù)內(nèi)容都是以鐵碳合金相圖為根底進(jìn)行講解的，在整個(gè)知識(shí)體系中占有很重要的地位。五、單元教學(xué)分析勻晶相圖共晶相圖共析相圖鐵碳合金

相圖選材：判定材料的性能鑄造：確定澆注溫度范圍ClicktoaddTitleClicktoaddTitle鍛壓：確定鍛造溫度范圍焊接：判定焊后組織ClicktoaddTitle熱處理：確定加熱溫度范圍工藝實(shí)踐根底理論綜合應(yīng)用理論實(shí)踐鐵碳合金相圖的重要性五、單元教學(xué)分析知識(shí)目標(biāo)掌握鐵碳合金相圖中特性點(diǎn)、線的含義及各區(qū)域內(nèi)的組織。根據(jù)相圖掌握鐵碳合金的成分、組織與性能的關(guān)系。能力目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生利用已學(xué)知識(shí)分析鐵碳合金相圖的能力。通過分析鐵碳合金相圖各成分的結(jié)晶過程，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力以及運(yùn)用所學(xué)知識(shí)對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析、歸納的能力。

情感目標(biāo)從探究中獲得積極的情感體驗(yàn)和認(rèn)真、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。善于應(yīng)用理性的思維方法，即把復(fù)雜過程簡(jiǎn)單化，把動(dòng)態(tài)過程層次化，以此為工具，最終了解鐵碳合金復(fù)雜的性能和應(yīng)用。六、單元教學(xué)目標(biāo)要求鐵碳合金相圖教學(xué)目標(biāo)教學(xué)單元課題內(nèi)容時(shí)間分配課題一二元合金的結(jié)晶2課時(shí)課題二鐵碳合金相圖2課時(shí)課題三典型鐵碳合金的平衡結(jié)晶過程2課時(shí)課題四鐵碳合金的成分組織性能關(guān)系2課時(shí)課題五鐵碳合金相圖工程應(yīng)用（案例分析+實(shí)驗(yàn)）2課時(shí)七、單元教學(xué)過程第三章鐵碳合金相圖實(shí)施步驟及時(shí)間分配教學(xué)重難點(diǎn)(1)鐵碳合金平衡結(jié)晶過程分析；(2)杠桿定律的計(jì)算；(3)鐵碳合金的成份、組織與性能之間的關(guān)系。重點(diǎn)(1)鐵碳合金的各種根本組織的概念；(2)鐵碳合金相圖中各點(diǎn)、線、區(qū)的含義，根據(jù)相圖，分析各種典型成份的鐵碳合金的結(jié)晶過程。難點(diǎn)七、單元教學(xué)過程

八、學(xué)情分析

多數(shù)學(xué)生沒有養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，分析問題解決問題的能力較弱，學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)興趣還是不高。

學(xué)生在本單元之前已經(jīng)學(xué)習(xí)過純金屬結(jié)晶的基本規(guī)律和金屬的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變現(xiàn)象，在此基礎(chǔ)上繼續(xù)探究鐵碳合金的結(jié)晶規(guī)律。

原有知識(shí)基礎(chǔ)當(dāng)前學(xué)習(xí)能力需要改進(jìn)的

注意培養(yǎng)學(xué)生分析問題解決問題的思路和方法，提高他們的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)他們探索的精神和科學(xué)的態(tài)度。教學(xué)方法與手段1、理論講授2、案例分析3、課堂討論4、實(shí)際訓(xùn)練1、理論講授對(duì)于鐵碳合金相圖單元的理論局部，包括概念、圖示、性能、組成、用途、圖表等內(nèi)容，主要使用課堂理論講授為主，應(yīng)用多媒體設(shè)施，擴(kuò)大信息量，提高其生動(dòng)性，表達(dá)知識(shí)的系統(tǒng)性，積極調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。九、單元教學(xué)模式手段教學(xué)方法與手段1、理論講授2、案例分析3、課堂討論4、實(shí)際訓(xùn)練2、案例分析在本單元教學(xué)中運(yùn)用大量案例進(jìn)行分析，通過案例教學(xué)使學(xué)生真正理解鐵碳合金的成份、組織與性能之間的關(guān)系以及鐵碳合金相圖工程應(yīng)用，表達(dá)了這門課的實(shí)踐性。

九、單元教學(xué)模式手段教學(xué)方法與手段1、理論講授2、案例分析3、課堂討論4、實(shí)際訓(xùn)練3、課堂討論為了使學(xué)生更為主動(dòng)的學(xué)習(xí)，更為積極的思考問題，課堂討論是本單元常用的教學(xué)方法。針對(duì)學(xué)生的實(shí)際情況，分組討論簡(jiǎn)化的Fe-Fe3C相圖的方法并填寫相區(qū)組織。九、單元教學(xué)模式手段共晶相圖共析相圖勻晶相圖Q2.11%6.69%FeP0.77%Ld’P+Ld’+Fe3CⅡLd’+Fe3CⅠP+FP+Fe3CⅡ4.3%碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%0.0218%ACDEFGSP1148℃727℃LAL+ALdLd+Fe3CⅠA+Ld+Fe3CⅡFA+FKA+Fe3CⅡL+Fe3CⅠ溫度/℃

Fe-Fe3C相圖的構(gòu)成由于Fe-Fe3C相圖雖然經(jīng)過了簡(jiǎn)化，但還是有6個(gè)特性點(diǎn)，9條特性線，仍然需要填寫7個(gè)相區(qū)組織，這個(gè)問題具有一定的難度，通過討論，學(xué)生對(duì)所提出的問題都有了深入地思考，穩(wěn)固了理論知識(shí)的理解，激發(fā)了學(xué)校積極性。教學(xué)方法與手段1、理論講授2、案例分析3、課堂討論4、實(shí)際訓(xùn)練4、實(shí)際訓(xùn)練實(shí)際訓(xùn)練的教學(xué)方法主要是表達(dá)在本教學(xué)單元的課程實(shí)驗(yàn)局部，通過金相顯微鏡識(shí)別各種鐵碳合金在平衡狀態(tài)下的顯微組織特征。九、單元教學(xué)模式手段奧氏體組織金相圖滲碳體組織金相圖萊氏體組織金相圖珠光體組織金相圖通過分析成分〔含碳量〕對(duì)鐵碳合金顯微組織的影響，從而加深理解成分、組織與性能之間的相互關(guān)系。教師如何利用好有限的時(shí)間進(jìn)行探究活動(dòng)。

教師如何去評(píng)估學(xué)生的現(xiàn)有認(rèn)知水平。在導(dǎo)入局部放置疑問，引出相關(guān)內(nèi)容，并激發(fā)學(xué)生的求知欲望。實(shí)驗(yàn)和理論的雙重探究，讓學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和記憶更深刻。注重案例選擇的典型性，最好盡可能涵蓋較多的知識(shí)點(diǎn)。對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行整合，使學(xué)生在課堂教學(xué)中有更多的參與討論。心得困惑改進(jìn)十、單元教學(xué)反思教學(xué)反思〔1〕通過多媒體讓學(xué)生能比較形象的觀察一些圖片、視頻資料，能使學(xué)生開闊眼界。〔3〕通過多媒體，把企業(yè)最先進(jìn)的汽車機(jī)械零件設(shè)計(jì)過程展現(xiàn)給學(xué)生觀看和學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新能力。多媒體教室十一、教學(xué)條件實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)一：硬度試驗(yàn)

洛氏、布氏硬度試驗(yàn)機(jī)實(shí)驗(yàn)二：顯微鏡的使用鐵碳合金組織分析

金相顯微鏡實(shí)驗(yàn)三：鋼的熱處理及其硬度測(cè)定

加熱爐

具有材料學(xué)專業(yè)知識(shí)或機(jī)械專業(yè)知識(shí)，有系統(tǒng)的工程材料相關(guān)知識(shí)，對(duì)工程材料有實(shí)踐認(rèn)識(shí)經(jīng)驗(yàn)，掌握一定的教學(xué)方法與教