《失效分析》課程教學(xué)大綱

《失效分析》課程教學(xué)大綱一、課程基本情況課程代碼：101145123502課程名稱（中/英文）：失效分析/FailureAnalysis課程類別：專業(yè)選修課程學(xué)分：2總學(xué)時(shí)：32理論學(xué)時(shí)：32實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐學(xué)時(shí)：0適用專業(yè)：金屬材料工程適用對(duì)象：本科先修課程：材料科學(xué)基礎(chǔ)、材料研究與測(cè)試方法教學(xué)環(huán)境：多媒體教室開課學(xué)院：材料科學(xué)與工程學(xué)院二、課程簡(jiǎn)介1.課程任務(wù)與目的本課程是金屬材料工程專業(yè)的專業(yè)一門專業(yè)必修課。通過對(duì)該課程的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生掌握常見構(gòu)件的一般失效形式，熟悉失效分析的程序和步驟，能夠從失效斷口入手，判斷失效類型，查找失效原因；在此基礎(chǔ)上提出預(yù)防和改進(jìn)的措施。對(duì)裝備和構(gòu)件在設(shè)計(jì)、選材、加工及使用方面提出防止過早失效的方法。同時(shí)介紹本課程相關(guān)知識(shí)在國民經(jīng)濟(jì)與國家重大工程項(xiàng)目中的應(yīng)用，倡導(dǎo)尊重科學(xué)、認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度，激發(fā)學(xué)生努力學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)的興趣，樹立開拓創(chuàng)新、報(bào)效祖國的遠(yuǎn)大理想。2.對(duì)接培養(yǎng)的崗位能力掌握本專業(yè)領(lǐng)域的理論基礎(chǔ)知識(shí)，具有分析解決問題的能力及實(shí)踐技能，具有良好的身心素質(zhì)和人文科學(xué)素養(yǎng)，安全責(zé)任意識(shí)，職業(yè)道德，社會(huì)責(zé)任感，以及自我學(xué)習(xí)或終身學(xué)習(xí)的能力，能不斷地更新知識(shí)、拓展能力，滿足經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需求；具有工程創(chuàng)新潛質(zhì)和國際視野，具有團(tuán)隊(duì)合作與溝通交流能力，能夠在跨學(xué)科的團(tuán)隊(duì)中承擔(dān)個(gè)體、團(tuán)隊(duì)成員以及負(fù)責(zé)人的角色。三、課程教學(xué)目標(biāo)1.課程對(duì)畢業(yè)要求的支撐[畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)3.2]能夠運(yùn)用工程基礎(chǔ)知識(shí)，針對(duì)金屬材料的成分設(shè)計(jì)、制備加工等復(fù)雜工程問題，通過合理選材，或者設(shè)計(jì)/開發(fā)加工技術(shù)及工藝流程，滿足特定需求。[畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)4.2]能夠基于科學(xué)原理，識(shí)別對(duì)象特征，綜合運(yùn)用專業(yè)知識(shí)對(duì)金屬材料相關(guān)的工程問題進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。2.課程教學(xué)目標(biāo)對(duì)應(yīng)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)，具體內(nèi)容如下教學(xué)目標(biāo)1：通過學(xué)習(xí)失效分析的基本程序、思路以及主要技術(shù)方法，掌握材料失效的一般規(guī)律，基本原理及實(shí)驗(yàn)方法，對(duì)金屬構(gòu)件的斷口、顯微組織能進(jìn)行分析。能夠針對(duì)金屬材料的工程應(yīng)用等問題，通過合理選材，滿足構(gòu)件的結(jié)構(gòu)和壽命要求。（支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)3.2）教學(xué)目標(biāo)2：通過對(duì)常見構(gòu)件的失效形式的分析，能夠基于斷口和裂紋分析，識(shí)別金屬構(gòu)件產(chǎn)生失效的原因，綜合運(yùn)用失效分析的專業(yè)知識(shí)對(duì)金屬材料相關(guān)的工程問題進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。（支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)4.2）四、教學(xué)課時(shí)安排（一）學(xué)時(shí)分配主題或知識(shí)點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容總學(xué)時(shí)學(xué)時(shí)完成課程教學(xué)目標(biāo)講課實(shí)驗(yàn)實(shí)踐主題或知識(shí)點(diǎn)1概論44001主題或知識(shí)點(diǎn)2失效分析的基本程序和思路66001、2主題或知識(shí)點(diǎn)3常見構(gòu)件的失效形式66001、2主題或知識(shí)點(diǎn)4失效分析的主要方法和技術(shù)44001、2主題或知識(shí)點(diǎn)5斷口分析66001、2主題或知識(shí)點(diǎn)6裂紋分析66001、2合計(jì)323200五、教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)設(shè)計(jì)主題或知識(shí)點(diǎn)1概論1.教學(xué)內(nèi)容金屬構(gòu)件的失效及失效分析，失效分析工作者的主要任務(wù)和應(yīng)具備的基本素質(zhì)。培養(yǎng)學(xué)生的工程師素養(yǎng)和大國工匠的精神。2.教學(xué)重點(diǎn)金屬構(gòu)件的失效形式。3.教學(xué)難點(diǎn)金屬構(gòu)件的失效原因。4.教學(xué)方案設(shè)計(jì)（含教學(xué)方法、教學(xué)手段）采用課堂多媒體授課，同時(shí)授課過程中采用問題討論式、案例式、啟發(fā)式等教學(xué)方法。主題或知識(shí)點(diǎn)2失效分析的基本程序和思路1.教學(xué)內(nèi)容失效分析思路和邏輯方法；失效分析的程序；常規(guī)測(cè)試技術(shù)。引導(dǎo)學(xué)生的嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實(shí)，認(rèn)真負(fù)責(zé)的工程師素養(yǎng)和大國工匠精神。2.教學(xué)重點(diǎn)失效分析的基本技能。3.教學(xué)難點(diǎn)掌握失效分析思路和邏輯方法。4.教學(xué)方案設(shè)計(jì)（含教學(xué)方法、教學(xué)手段）采用課堂多媒體授課，同時(shí)授課過程中采用問題討論式、案例式、啟發(fā)式等教學(xué)方法。主題或知識(shí)點(diǎn)3常見構(gòu)件的失效形式1.教學(xué)內(nèi)容變形失效；斷裂失效；腐蝕失效；磨損失效。引導(dǎo)學(xué)生的嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實(shí)，認(rèn)真負(fù)責(zé)的工程師素養(yǎng)和大國工匠精神。2.教學(xué)重點(diǎn)斷裂失效。3.教學(xué)難點(diǎn)了解常見構(gòu)件的失效形式。4.教學(xué)方案設(shè)計(jì)（含教學(xué)方法、教學(xué)手段）采用課堂多媒體授課，同時(shí)授課過程中采用問題討論式、案例式、啟發(fā)式等教學(xué)方法。主題或知識(shí)點(diǎn)4失效分析的主要方法和技術(shù)1.教學(xué)內(nèi)容常用測(cè)試技術(shù)及比較；成分分析技術(shù)；結(jié)構(gòu)分析及應(yīng)力分析；無損分析。引導(dǎo)學(xué)生的嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實(shí)，認(rèn)真負(fù)責(zé)的工程師素養(yǎng)和大國工匠精神，為我國建設(shè)節(jié)約能源。2.教學(xué)重點(diǎn)結(jié)構(gòu)分析及應(yīng)力分析。3.教學(xué)難點(diǎn)掌握常用測(cè)試技術(shù)。4.教學(xué)方案設(shè)計(jì)（含教學(xué)方法、教學(xué)手段）采用課堂多媒體授課，同時(shí)授課過程中采用問題討論式、案例式、啟發(fā)式等教學(xué)方法。主題或知識(shí)點(diǎn)5斷口分析1.教學(xué)內(nèi)容斷口制備；斷口宏觀分析；斷口微觀分析。2.教學(xué)重點(diǎn)斷口微觀分析。3.教學(xué)難點(diǎn)掌握斷口分析方法。4.教學(xué)方案設(shè)計(jì)采用課堂多媒體授課，同時(shí)授課過程中采用問題討論式、案例式、啟發(fā)式等教學(xué)方法。主題或知識(shí)點(diǎn)6裂紋分析1.教學(xué)內(nèi)容裂紋分析思路；裂紋走向分析；裂紋周圍及裂紋末端的情況分析。引導(dǎo)學(xué)生知微見著，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)，求真的科學(xué)態(tài)度。2.教學(xué)重點(diǎn)裂紋類型判別。3.教學(xué)難點(diǎn)裂紋分析方法。4.教學(xué)方案設(shè)計(jì)采用課堂多媒體授課，同時(shí)授課過程中采用問題討論式、案例式、啟發(fā)式等教學(xué)方法。六、學(xué)生成績(jī)?cè)u(píng)定1.課程考核方式及比例本課程考核學(xué)生獲取知識(shí)的能力、應(yīng)用所學(xué)知識(shí)分析問題和解決問題能力和創(chuàng)新能力等；考核方式采用出勤及課堂表現(xiàn)、作業(yè)、階段測(cè)驗(yàn)、大作業(yè)等多種形式、多個(gè)階段等全過程的考核，使學(xué)生成績(jī)?cè)u(píng)定更加合理多樣，優(yōu)化課程評(píng)價(jià)體系，進(jìn)一步提升本課程教學(xué)效果。學(xué)生成績(jī)?cè)u(píng)定表考核方式平時(shí)成績(jī)期中考試期末考試出勤作業(yè)課堂表現(xiàn)階段測(cè)驗(yàn)答辯項(xiàng)目大作業(yè)其他√√√√√成績(jī)比例%51051010602.課程目標(biāo)考核方式評(píng)價(jià)權(quán)重本課程教學(xué)目標(biāo)與考核方式評(píng)價(jià)權(quán)重如表所示：課程教學(xué)目標(biāo)與考核方式評(píng)價(jià)權(quán)重課程教學(xué)目標(biāo)支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)考核評(píng)價(jià)方式權(quán)重（%）過程性考核期末考試合計(jì)出勤及課堂表現(xiàn)作業(yè)及階段測(cè)驗(yàn)大作業(yè)教學(xué)目標(biāo)1指標(biāo)點(diǎn)3.268~143~725~4042~65教學(xué)目標(biāo)2指標(biāo)點(diǎn)4.246~123~720~3535~58合計(jì)10201060100備注：各教學(xué)目標(biāo)及評(píng)價(jià)方法的權(quán)重教師可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行微調(diào)。3.成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)平時(shí)成績(jī)?cè)u(píng)定及考核標(biāo)準(zhǔn)考核環(huán)節(jié)考核結(jié)果及標(biāo)準(zhǔn)評(píng)估項(xiàng)目及權(quán)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(zhǔn)確回答問題，并有自己獨(dú)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(zhǔn)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(dòng)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(guān)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(dú)立完成作業(yè)，作業(yè)完成質(zhì)量?jī)?yōu)秀，能夠靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和理論解決問題，并獲得正確結(jié)論能夠獨(dú)立完成作業(yè)，完成質(zhì)量較高，能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和理論解決問題，并獲得正確結(jié)論能夠獨(dú)立完成作業(yè)，完成質(zhì)量符合要求，能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和理論解決問題，并獲得有效結(jié)論基本能夠獨(dú)立完成作業(yè)，部分題目解答存在抄襲現(xiàn)象，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和理論解決問題的能力基本符合要求不能獨(dú)立完成作業(yè)，存在明顯抄襲現(xiàn)象，不具備運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和理論解決問題的能力階段測(cè)驗(yàn)（10%）完成所有階段測(cè)驗(yàn)，根據(jù)參考答案評(píng)分，總評(píng)成績(jī)?yōu)閮?yōu)秀完成所有階段測(cè)驗(yàn)，根據(jù)參考答案評(píng)定分，總評(píng)成績(jī)?yōu)閮?yōu)良完成所有階段測(cè)驗(yàn)，根據(jù)參考答案評(píng)分，總評(píng)成績(jī)?yōu)橹械韧瓿伤须A段測(cè)驗(yàn)，根據(jù)參考答案評(píng)分，總評(píng)成績(jī)?yōu)榧案駴]有完成階段測(cè)試，根據(jù)參考答案評(píng)分，總評(píng)成績(jī)不及格大作業(yè)（10%）能夠獨(dú)立完成，大作業(yè)完成質(zhì)量?jī)?yōu)秀，能夠靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和理論解決問題，并獲得正確結(jié)論能夠獨(dú)立完成，大作業(yè)完成質(zhì)量較高，能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和理論解決問題，并獲得正確結(jié)論能夠獨(dú)立完成，大作業(yè)完成質(zhì)量符合要求，能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和理論解決問題，并獲得有效結(jié)論基本能夠獨(dú)立完成，大作業(yè)完成質(zhì)量基本符合要求，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和理論解決問題的能力基本符合要求不能獨(dú)立完成，大作業(yè)完成質(zhì)量基本符合要求，不具備運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和理論解決問題的能力課程教學(xué)目標(biāo)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)考核環(huán)節(jié)考核結(jié)果及標(biāo)準(zhǔn)評(píng)估項(xiàng)目及權(quán)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(xué)目標(biāo)1熟練掌握失效分析的基本程序、技術(shù)方法以及材料失效的規(guī)律，對(duì)金屬構(gòu)件的斷口、顯微組織能進(jìn)行深入分析。能夠針對(duì)金屬材料的工程應(yīng)用問題，通過合理選材，充分滿足構(gòu)件的結(jié)構(gòu)和壽命要求。準(zhǔn)確掌握失效分析的基本程序、技術(shù)方法以及材料失效的規(guī)律，對(duì)金屬構(gòu)件的斷口、顯微組織能進(jìn)行較深入分析。能夠針對(duì)金屬材料的工程應(yīng)用問題，通過合理選材，滿足構(gòu)件的結(jié)構(gòu)和壽命要求。能夠掌握失效分析的基本程序、技術(shù)方法以及材料失效的規(guī)律，對(duì)金屬構(gòu)件的斷口、顯微組織能進(jìn)行分析。針對(duì)金屬材料的工程應(yīng)用問題，能通過選材，滿足構(gòu)件的結(jié)構(gòu)和壽命要求。基本掌握失效分析的基本程序、技術(shù)方法以及材料失效的規(guī)律，對(duì)金屬構(gòu)件的斷口、顯微組織能進(jìn)行基本分析。能夠針對(duì)金屬材料的工程應(yīng)用問題，通過選材，基本滿足構(gòu)件的結(jié)構(gòu)和壽命要求。不能掌握失效分析的基本程序、技術(shù)方法以及材料失效的規(guī)律，對(duì)金屬構(gòu)件的斷口、顯微組織不能進(jìn)行分析。針對(duì)金屬材料的工程應(yīng)用問題，不能通過合理選材滿足構(gòu)件的結(jié)構(gòu)和壽命要求。教學(xué)目標(biāo)2熟練掌握材料失效的基本原理及實(shí)驗(yàn)方法，能夠根據(jù)斷口和裂紋分析，準(zhǔn)確識(shí)別金屬構(gòu)件產(chǎn)生失效的原因，綜合運(yùn)用失效分析的專業(yè)知識(shí)對(duì)金屬材料相關(guān)的工程問題進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。能夠正確掌握材料失效的基本原理及實(shí)驗(yàn)方法，能夠根據(jù)斷口和裂紋分析，正確識(shí)別金屬構(gòu)件產(chǎn)生失效的原因，運(yùn)用失效分析的專業(yè)知識(shí)對(duì)金屬材料相關(guān)的工程問題進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。能夠掌握材料失效的基本原理及實(shí)驗(yàn)方法，能夠根據(jù)斷口和裂紋分析，識(shí)別金屬構(gòu)件產(chǎn)生失效的原因，運(yùn)用失效分析的專業(yè)知識(shí)對(duì)金屬材料相關(guān)的工程問題進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。基本掌握材料失效的基本原理及實(shí)驗(yàn)方法，根據(jù)斷口和裂紋分析，基本能夠識(shí)別金屬構(gòu)件產(chǎn)生失效的原因和運(yùn)用失效分析的專業(yè)知識(shí)對(duì)金屬材料相關(guān)的工程問題進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。不能掌握材料失效的基本原理及實(shí)驗(yàn)方法，根據(jù)斷口和裂紋分析，不能識(shí)別金屬構(gòu)件產(chǎn)生失效的原因和運(yùn)用失效分析的專業(yè)知識(shí)對(duì)金屬材料相關(guān)的工程問題進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。七、教材、參考書目、重要文獻(xiàn)以及課程網(wǎng)絡(luò)資源建議教材：孫智主編.失效分析——基礎(chǔ)與應(yīng)用（第2版）.機(jī)械工業(yè)出版社,2017主要參考書：（1）劉瑞堂主編.機(jī)械零件失效分析與實(shí)例.哈爾濱工業(yè)大學(xué)