《金屬材料學》課程教學大綱

《金屬材料學》課程教學大綱一、課程基本情況課程代碼：101134123502課程名稱（中/英文）：金屬材料學/MetallicMaterialsScience課程類別：專業(yè)方向特色課程學分：2總學時：32理論學時：32實驗/實踐學時：0適用專業(yè)：金屬材料工程適用對象：本科先修課程：材料科學基礎、熱處理原理與工藝教學環(huán)境：多媒體教室/現(xiàn)場開課學院：材料科學與工程學院二、課程簡介1.課程任務與目的《金屬材料學》是金屬材料工程專業(yè)的一門專業(yè)方向特色課。通過本課程的學習，使學生了解和掌握金屬材料合金化的基本理論；了解金屬材料的合金化原理；根據(jù)工程構件的服役條件、時效形式、性能要求能夠正確地選擇材料；了解金屬材料的化學成分、組織結構、熱處理工藝與力學性能之間的關系的基本知識和基本技能，初步具有設計、選擇、應用金屬材料的專業(yè)技能。同時介紹本課程相關知識在國民經(jīng)濟與國家重大工程項目中的應用，倡導尊重科學、認真負責的工作態(tài)度，激發(fā)學生努力學習專業(yè)知識的興趣，樹立開拓創(chuàng)新、報效祖國的遠大理想。2.對接培養(yǎng)的崗位能力掌握本專業(yè)領域的理論基礎知識，具有分析解決問題的能力及實踐技能，具有良好的身心素質(zhì)和人文科學素養(yǎng)，安全責任意識，職業(yè)道德，社會責任感，以及自我學習或終身學習的能力，能不斷地更新知識、拓展能力，滿足經(jīng)濟社會發(fā)展需求；具有工程創(chuàng)新潛質(zhì)和國際視野，具有團隊合作與溝通交流能力，能夠在跨學科的團隊中承擔個體、團隊成員以及負責人的角色。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3.2]能夠運用工程基礎知識，針對金屬材料的成分設計、制備加工等復雜工程問題，通過合理選材，或者設計/開發(fā)加工技術及工藝流程，滿足特定需求。[畢業(yè)要求指標點4.2]能夠基于科學原理，識別對象特征，綜合運用專業(yè)知識對金屬材料相關的工程問題進行實驗設計。2.課程教學目標對應畢業(yè)要求，具體內(nèi)容如下教學目標1：通過學習金屬材料的種類，能夠掌握理解合金鋼和有色合金中主要的合金元素種類及其作用和機理。能夠針對金屬材料具體的合金成分，通過設計合理的熱處理工藝調(diào)控合金的組織，從而達到工程上所要求的性能。（支撐畢業(yè)要求指標點3.2）教學目標2：掌握金屬材料合金化原理，并能夠運用合金化知識，根據(jù)實際工程對材料性能的要求，對材料成份、組織設計工藝方法給出相應的設計方案。（支撐畢業(yè)要求指標點4.2）四、教學課時安排（一）學時分配主題或知識點教學內(nèi)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鋼的合金化概論66001主題或知識點2工程結構鋼44001、2主題或知識點3機器零件用鋼44001、2主題或知識點4工模具鋼44001、2主題或知識點5特殊性能鋼44001、2主題或知識點6鑄鐵44001、2主題或知識點7有色金屬及合金44001、2主題或知識點8新型金屬材料22001、2合計323200五、教學內(nèi)容及教學設計主題或知識點1鋼鐵中的合金元素1.教學內(nèi)容介紹鐵基固溶體、鋼中的常用合金元素及合金元素對鐵碳相圖、組織轉變的影響，合金鋼的編號和分類。2.教學重點鋼中常用合金元素及合金元素對鐵碳相圖、組織轉變的影響，合金鋼的編號和分類。3.教學難點合金元素對鐵基二元相圖的影響規(guī)律。4.教學方案設計（含教學方法、教學手段）采用課堂多媒體授課，同時授課過程中采用問題討論式、案例式、啟發(fā)式等教學方法。主題或知識點2工程結構鋼1.教學內(nèi)容工程用鋼的成分特點及對性能的要求，合金元素在鋼中的作用，微合金化在工程用鋼中的應用。2.教學重點工程用鋼的成分特點及合金元素在鋼的使用。3.教學難點鐵素體型微合金化工程用鋼。4.教學方案設計（含教學方法、教學手段）采用課堂多媒體授課，同時授課過程中采用問題討論式、案例式、啟發(fā)式等教學方法；其中關于工程用鋼對性能的要求、微合金化在工程用鋼中的應用等內(nèi)容的教學，將在生產(chǎn)實習過程中，由實習企業(yè)的工程技術人員進行現(xiàn)場講授。主題或知識點3機器零件用鋼1.教學內(nèi)容機器零件用鋼的類型、合金化特點及熱處理特點。2.教學重點合金化元素在機器零件用鋼中的作用及對鋼材的選用。3.教學難點超高強度鋼的合金化特點。4.教學方案設計（含教學方法、教學手段）采用課堂多媒體授課，同時授課過程中采用問題討論式、案例式、啟發(fā)式等教學方法；其中關于工程用鋼合金化特點及熱處理等內(nèi)容的教學，將在生產(chǎn)實習過程中，由實習企業(yè)的工程技術人員進行現(xiàn)場講授。主題或知識點4工模具鋼1.教學內(nèi)容工具模具用鋼的合金化特點，性能要求及強韌化工藝。2.教學重點工具鋼和模具鋼的強役條件及對性能的要求，合金元素對鋼的性能的貢獻。3.教學難點高速鋼的合金化及組織，性能特征。4.教學方案設計（含教學方法、教學手段）采用課堂多媒體授課，同時授課過程中采用問題討論式、案例式、啟發(fā)式等教學方法。主題或知識點5不銹鋼及耐熱鋼1.教學內(nèi)容不銹鋼類型以及成分和性能特征，耐熱鋼與不銹鋼在成分和性能方面的異同。2.教學重點是不銹鋼的類型及成分特點。3.教學難點不銹鋼的性能機理。4.教學方案設計（含教學方法、教學手段）采用課堂多媒體授課，同時授課過程中采用問題討論式、案例式、啟發(fā)式等教學方法。主題或知識點6鑄鐵1.教學內(nèi)容鑄鐵類型，形成機制及組織和性能差異。2.教學重點鑄鐵的變質(zhì)處理及變質(zhì)劑。3.教學難點變質(zhì)處理機制。4.教學方案設計（含教學方法、教學手段）采用課堂多媒體授課，同時授課過程中采用問題討論式、案例式、啟發(fā)式等教學方法。主題或知識點7有色金屬及合金1.教學內(nèi)容常用有色金屬及合金的組織性能特征與合金化原則。2.教學重點銅合金和鋁合金性能。3.教學難點有色金屬的時效強化機制。4.教學方案設計（含教學方法、教學手段）采用課堂多媒體授課，同時授課過程中采用問題討論式、案例式、啟發(fā)式等教學方法；其中關于銅合金和鋁合金性能等內(nèi)容的教學，將在生產(chǎn)實習過程中，由實習企業(yè)的工程技術人員進行現(xiàn)場講授。主題或知識點8新型金屬材料1.教學內(nèi)容介紹金屬功能材料、有序金屬間化合物結構材料、金屬基復合材料的結構特點及應用。2.教學重點新型金屬材料的結構特點。3.教學難點新型金屬材料的制備工藝。4.教學方案設計（含教學方法、教學手段）采用課堂多媒體授課，同時授課過程中采用問題討論式、案例式、啟發(fā)式等教學方法。六、學生成績評定1.課程考核方式及比例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；考核方式采用出勤、作業(yè)評測、課堂表現(xiàn)、平時階段測驗等多種形式、多個階段等全過程的考核，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(xiàn)階段測驗答辯項目大作業(yè)其他√√√√√成績比例%51051010602.課程教學目標的考核內(nèi)容本課程教學目標與考核方式評價權重如表所示：本課程教學目標與考核方式評價權重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(xiàn)作業(yè)及階段測驗大作業(yè)教學目標1指標點3.258~145325~4046~61教學目標2指標點4.256~125720~3543~58合計1020101060100備注：各教學目標及評價方法的權重教師可以根據(jù)實際情況進行微調(diào)。3.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(xiàn)（10%）無遲到、早退、曠課現(xiàn)象。積極參加課堂討論，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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(zhì)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(zhì)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(zhì)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(xiàn)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(xiàn)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(jù)參考答案評分，總評成績?yōu)閮?yōu)秀完成所有階段測驗，根據(jù)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(jù)參考答案評分，總評成績?yōu)橹械韧瓿伤须A段測驗，根據(jù)參考答案評分，總評成績?yōu)榧案駴]有完成階段測試，根據(jù)參考答案評分，總評成績不及格大作業(yè)（10%）能夠獨立完成，大作業(yè)完成質(zhì)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，大作業(yè)完成質(zhì)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，大作業(yè)完成質(zhì)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，大作業(yè)完成質(zhì)量基本符合要求，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，大作業(yè)完成質(zhì)量基本符合要求，不具備運用所學知識和理論解決問題的能力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熟練掌握金屬材料的種類、主要的合金元素種類及其作用機理。針對金屬材料具體的合金成分，熟練設計合理的熱處理工藝調(diào)控合金的組織，滿足工程上所要求的性能。能夠準確掌握金屬材料的種類、主要的合金元素種類及其作用機理。針對金屬材料具體的合金成分，設計合理的熱處理工藝調(diào)控合金的組織，滿足工程上所要求的性能。掌握金屬材料的種類、主要的合金元素種類及其作用機理。針對金屬材料具體的合金成分，設計較合理的熱處理工藝調(diào)控合金的組織，滿足工程上所要求的性能。基本金屬材料的種類、主要的合金元素種類及其作用機理。針對金屬材料具體的合金成分，設計基本合理的熱處理工藝調(diào)控合金的組織，滿足工程上所要求的性能。不能掌握金屬材料的種類、主要的合金元素種類及其作用機理。針對金屬材料具體的合金成分，不能設計合理的熱處理工藝調(diào)控合金的組織來滿足工程上所要求的性能。教學目標2能夠熟練掌握金屬材料合金化原理，并能夠熟練運用合金化知識，根據(jù)實際工程對材料性能的要求，對材料成分、組織設計工藝方法給出相應的設計方案。能夠準確掌握金屬材料合金化原理，并能夠正確運用合金化知識，根據(jù)實際工程對材料性能的要求，對材料成分、組織設計工藝方法給出相應的設計方案。能夠掌握金屬材料合金化原理，能夠合理運用合金化知識，根據(jù)實際工程對材料性能的要求，對材料成分、組織設計工藝方法給出相應的設計方案?；灸軌蛘莆战饘俨牧虾辖鸹恚灸軌蜻\用合金化知識根據(jù)實際工程對材料性能的要求，對材料成分、組織設計工藝方法給出相應的設計方案。不能掌握金屬材料合金化原理，不能夠運用合金化知識根據(jù)實際工程對材料性能的要求，對材料成分、組織設計工藝方法給出相應的設計方案。七、教材、參考書目、重要文獻以及課程網(wǎng)絡資源建議教材：袁志鐘，戴起勛主編.金屬材料學（第3版）.化學工業(yè)出版社,2019主要參考書：（1）唐代明主編.金屬材料學.西南交通大學出版社,2014（2）齊錦剛主編.金屬材料學.冶金工業(yè)出