《表面工程技術(shù)A》教學(xué)大綱

《表面工程技術(shù)A》教學(xué)大綱適用范圍：202X版本科人才培養(yǎng)方案課程代碼：03155131課程性質(zhì)：專業(yè)選修課學(xué)分：2學(xué)分學(xué)時：理論32學(xué)時先修課程：材料科學(xué)基礎(chǔ)A、材料成型工藝基礎(chǔ)A、機(jī)械設(shè)計B等后續(xù)課程：畢業(yè)實習(xí)、畢業(yè)設(shè)計等適用專業(yè)：焊接技術(shù)與工程開課單位：材料科學(xué)與工程學(xué)院一、課程說明《表面工程技術(shù)A》是焊接技術(shù)與工程專業(yè)一門專業(yè)選修課程。本課程主要介紹目前典型的表面工程技術(shù)，即表面熱處理、表面形變強(qiáng)化、電鍍與化學(xué)鍍、熱擴(kuò)滲、熱噴涂與噴焊、涂裝技術(shù)、轉(zhuǎn)化膜與著色技術(shù)、氣相沉積技術(shù)、表面微納制造技術(shù)、高能束技術(shù)以及其他表面工程技術(shù)等。學(xué)生通過本課程的學(xué)習(xí)可以掌握材料表面工程技術(shù)的分類、原理、工藝及應(yīng)用等理論知識內(nèi)容，提高學(xué)生課程相關(guān)的知識應(yīng)用能力、測試分析能力、邏輯推理能力、總結(jié)歸納能力及自學(xué)新知識的能力，同時為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)、創(chuàng)新實踐的開展及畢業(yè)后的工作學(xué)習(xí)打下必要的基礎(chǔ)。二、課程目標(biāo)通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生達(dá)到如下目標(biāo)：課程目標(biāo)1：掌握材料表面工程技術(shù)的基本概念、原理、特點(diǎn)以及應(yīng)用情況；熟悉表面工程相關(guān)的材料、工藝、設(shè)備、檢測和產(chǎn)品質(zhì)量等方面的基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識；了解表面工程技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢。課程目標(biāo)2：具備材料表面工程技術(shù)方面的的材料選擇、工藝設(shè)計、加工改性、和檢測分析等方面的基本能力；具有在材料表面工程相關(guān)領(lǐng)域從事生產(chǎn)、技術(shù)研發(fā)、工藝設(shè)計等工作的初步能力。課程目標(biāo)3：具有良好的材料表面工程技術(shù)專業(yè)素質(zhì)；具有良好的社會公德和職業(yè)道德、較強(qiáng)的社會責(zé)任感和團(tuán)隊合作精神；樹立正確的是非觀念和勞動意識；具有堅定正確的政治方向、科學(xué)的世界觀、人生觀和價值觀。三、課程目標(biāo)與畢業(yè)要求《表面工程技術(shù)A》課程教學(xué)目標(biāo)對焊接技術(shù)與工程專業(yè)畢業(yè)要求的支撐見表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1.4掌握專業(yè)知識，并能將專業(yè)知識用于解決焊接專業(yè)相關(guān)復(fù)雜工程問題。課程目標(biāo)1：掌握材料表面工程技術(shù)的基本概念、原理、特點(diǎn)以及應(yīng)用情況；熟悉表面工程相關(guān)的材料、工藝、設(shè)備、檢測和產(chǎn)品質(zhì)量等方面的基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識；了解表面工程技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢。H2.問題分析2.3能夠運(yùn)用相關(guān)知識，并通過文獻(xiàn)研究分析焊接專業(yè)相關(guān)復(fù)雜工程問題，以獲得有效結(jié)論。課程目標(biāo)2：具備材料表面工程技術(shù)方面的的材料選擇、工藝設(shè)計、加工改性、和檢測分析等方面的基本能力；具有在材料表面工程相關(guān)領(lǐng)域從事生產(chǎn)、技術(shù)研發(fā)、工藝設(shè)計等工作的初步能力。M3.設(shè)計/開發(fā)解決方案3.1能夠設(shè)計針對焊接專業(yè)相關(guān)復(fù)雜工程問題的合理解決方案，設(shè)計滿足國家和區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需求的基礎(chǔ)焊接工程方案設(shè)計、工藝流程設(shè)計。課程目標(biāo)3：具有良好的材料表面工程技術(shù)專業(yè)素質(zhì)；具有良好的社會公德和職業(yè)道德、較強(qiáng)的社會責(zé)任感和團(tuán)隊合作精神；樹立正確的是非觀念和勞動意識；具有堅定正確的政治方向、科學(xué)的世界觀、人生觀和價值觀。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)時分配理論部分的教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時分配見表2。表2教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時分配教學(xué)內(nèi)容教學(xué)要求，教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)理論學(xué)時對應(yīng)的課程目標(biāo)1.表面工程技術(shù)緒論1.1表面工程技術(shù)的定義和內(nèi)涵；1.2表面工程技術(shù)的特點(diǎn)與意義；1.3表面工程技術(shù)的分類。結(jié)合時事，進(jìn)行相關(guān)思政主題教育。教學(xué)要求：掌握表面工程技術(shù)的定義和內(nèi)涵；掌握表面工程技術(shù)的特點(diǎn)與意義；了解掌握表面工程技術(shù)的不同分類。重點(diǎn)：表面工程技術(shù)的定義、特點(diǎn)和意義。難點(diǎn)：表面工程技術(shù)的分類。212.表面工程技術(shù)的物理、化學(xué)基礎(chǔ)2.1典型固體表面與界面和表面晶體結(jié)構(gòu)；2.2材料磨損原理及其耐磨性；2.3金屬腐蝕原理和防護(hù)技術(shù)。教學(xué)要求：掌握固體的表面與界面相關(guān)基礎(chǔ)理論；掌握材料磨損及腐蝕原理；了解掌握材料耐磨技術(shù)及腐蝕防護(hù)技術(shù)。重點(diǎn)：典型固體表面與界面。難點(diǎn)：材料磨損原理與腐蝕原理。613.表面工程技術(shù)的預(yù)處理工藝與作業(yè)環(huán)境3.1表面預(yù)處理工藝；3.2表面工程技術(shù)的作業(yè)環(huán)境。教學(xué)要求：掌握表面工程技術(shù)的預(yù)處理工藝；了解表面工程技術(shù)的作業(yè)環(huán)境。重點(diǎn)：表面技術(shù)的預(yù)處理工藝。難點(diǎn)：表面工程技術(shù)的作業(yè)環(huán)境。21、24.表面淬火和表面形變強(qiáng)化技術(shù)4.1表面淬火技術(shù)的原理與特點(diǎn)；4.2感應(yīng)淬火、火焰淬火、激光淬火、電子束淬火、電阻加熱淬火技術(shù)理論、工藝與特點(diǎn)；4.3表面形變強(qiáng)化技術(shù)。教學(xué)要求：理解并掌握表面淬火技術(shù)的原理與特點(diǎn)；掌握感應(yīng)淬火、火焰淬火、激光淬火、電子束淬火、電阻加熱淬火技術(shù)理論、工藝與特點(diǎn)；理解并掌握表面輕便強(qiáng)化技術(shù)相關(guān)理論與工藝。重點(diǎn)：表面淬火技術(shù)的理論、工藝與特點(diǎn)。難點(diǎn)：表面形變強(qiáng)化技術(shù)。21、2、35.熱擴(kuò)滲5.1熱擴(kuò)滲技術(shù)的基本原理與分類；5.2氣體熱擴(kuò)滲、液體熱擴(kuò)滲、固體熱擴(kuò)滲、等離子體熱擴(kuò)滲的理論、工藝與特點(diǎn)。教學(xué)要求：理解并掌握熱擴(kuò)滲技術(shù)的基本原理與分類；理解并掌握氣體熱擴(kuò)滲、液體熱擴(kuò)滲、固體熱擴(kuò)滲、等離子體熱擴(kuò)滲的理論、工藝與特點(diǎn)。重點(diǎn)：熱擴(kuò)滲技術(shù)的基本原理與分類。難點(diǎn)：氣體熱擴(kuò)滲等技術(shù)的理論、工藝與特點(diǎn)。41、2、36.熱噴涂、噴焊與堆焊技術(shù)6.1熱噴涂技術(shù)；6.2熱噴焊工藝與特點(diǎn)；6.3堆焊工藝及特點(diǎn)。教學(xué)要求：理解并掌握熱噴涂技術(shù)；理解并掌握熱噴焊和堆焊的工藝與特點(diǎn)。重點(diǎn)：熱噴涂技術(shù)、工藝與特點(diǎn)。難點(diǎn)：熱噴涂、熱噴焊、堆焊的工藝特點(diǎn)。51、2、37.電鍍與化學(xué)鍍7.1電鍍的基本原理與工藝；7.2常用單金屬、合金電鍍；7.3化學(xué)鍍、復(fù)合鍍、非金屬電鍍技術(shù)；7.4電鍍層的質(zhì)量評價及電鑄發(fā)展趨勢。結(jié)合時事，進(jìn)行相關(guān)思政主題教育。教學(xué)要求：理解并掌握電鍍的基本原理與特點(diǎn)；理解并掌握典型的金屬鍍、化學(xué)鍍、復(fù)合鍍、非金屬電鍍技術(shù)和工藝；了解并掌握電鍍層的質(zhì)量評價基本方法及電鑄發(fā)展新技術(shù)和趨勢。重點(diǎn)：典型電鍍技術(shù)的基本原理與工藝。難點(diǎn)：電鍍層的質(zhì)量評價及工程新技術(shù)。41、2、38.轉(zhuǎn)化膜與著色技術(shù)8.1轉(zhuǎn)化膜的基本特性及用途；8.2磷化、鉻酸鹽鈍化、化學(xué)氧化、草酸鹽鈍化、電化學(xué)氧化、微弧氧化等技術(shù)；8.3著色技術(shù)教學(xué)要求：理解并掌握轉(zhuǎn)化膜的基本特性及用途；理解掌握常用的鈍化膜和著色技術(shù)的工藝特點(diǎn)；了解轉(zhuǎn)化膜與著色技術(shù)的發(fā)展趨勢。重點(diǎn)：轉(zhuǎn)化膜和著色技術(shù)的基本特性和用途。難點(diǎn)：轉(zhuǎn)化膜和著色技術(shù)的工藝特點(diǎn)。41、2、39.涂裝技術(shù)9.1涂料的組成、作用及成膜機(jī)理；9.2涂裝材料、工藝與裝備；9.3典型產(chǎn)品的涂裝。結(jié)合時事，進(jìn)行相關(guān)思政主題教育。教學(xué)要求：理解并掌握涂料的組成、作用及成膜機(jī)理；理解并掌握涂裝材料、工藝與裝備，以及典型產(chǎn)品的涂裝；了解涂裝技術(shù)的發(fā)展趨勢。重點(diǎn)：涂料的組成、作用、成膜機(jī)理與典型產(chǎn)品的涂裝。難點(diǎn)：涂裝材料、工藝與裝備。31、2、3合計32五、教學(xué)方法及手段本課程以課堂講授為主，采用啟發(fā)式、討論式教學(xué)和案例教學(xué)等，充分用豐富的多媒體和網(wǎng)絡(luò)資源，使學(xué)生在課堂活動中學(xué)習(xí)掌握表面工程技術(shù)的基礎(chǔ)知識，了解該類技術(shù)的工程應(yīng)用情況，促進(jìn)學(xué)生積極思考，開發(fā)學(xué)生的潛能，培養(yǎng)學(xué)生思考問題、分析問題和解決問題的能力。精選代表性的教學(xué)內(nèi)容，采用視頻、圖片、軟件等豐富的形式類型，安排討論、習(xí)題和測試等，鞏固課堂所學(xué)知識。六、課程資源1.推薦教材：（1）曾曉雁,吳懿平.表面工程學(xué).機(jī)械工業(yè)出版社，2017.42.參考書：（1）劉光明.表面處理技術(shù)概論.化學(xué)工業(yè)出版社.2018.10.（2）關(guān)成,蔡珣,潘繼民.表面工程技術(shù)工藝方法800種.機(jī)械工業(yè)出版社.2019.8.（3）張林森.金屬表面處理.化學(xué)工業(yè)出版社.2016.9.（4）苗景國.金屬表面處理技術(shù).機(jī)械工業(yè)出版社.2018.3.（5）潘鄰.現(xiàn)代表面熱處理技術(shù).機(jī)械工業(yè)出版社.2017.8.3.期刊：（1）辛洋,郭鵬,李昊,等.質(zhì)子交換膜燃料電池金屬雙極板改性碳基涂層技術(shù)研究進(jìn)展[J].表面技術(shù),2020,49(06):33-44.（2）毛杰,馬景濤,鄧暢光,等.表面粗糙度對PS-PVDYSZ陶瓷層性能的影響[J].材料工程,2020,48(5):144-150.（3）余敏,張鴻羽,曹開,等.激光熔覆在高速列車上的應(yīng)用研究現(xiàn)狀[J].表面技術(shù),2020(10):46-54.（4）HZhao,ZYYang.Surface/interfaceengineeringofhigh-efficiencynoblemetal-freeelectrocatalystsforenergy-relatedelectrochemicalreactions[J].JournalofEnergyChemistry,2021,54:89-104.（5）AnnamalaiS.ImpactofDepositionPotentialonStructuralandMagneticPropertiesofNano-CrystallineCoFeAlloyThinFilms[J].SurfaceEngineeringandAppliedElectrochemistry,2020,56(2):159-165.4.網(wǎng)絡(luò)資源：（1）徐義庫.現(xiàn)代表面技術(shù).2022.02.08./course/CHD-1206694814（2）張超.材料表面工程.2020.03.02./course/NJIT-1449973193七、課程考核對課程目標(biāo)的支撐課程成績由過程性考核成績和期末考核成績兩部分構(gòu)成，具體考核/評價細(xì)則及對課程目標(biāo)的支撐關(guān)系見表4。表3課程考核對課程目標(biāo)的支撐考核環(huán)節(jié)占比考核/評價細(xì)則課程目標(biāo)123過程性考核課堂表現(xiàn)10（1）根據(jù)課堂出勤情況和課堂回答問題情況進(jìn)行考核，滿分100分。（2）以平時考核成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績?！獭獭?33作業(yè)20（1）主要考核學(xué)生對各章節(jié)知識點(diǎn)的復(fù)習(xí)、理解和掌握程度，以及自主學(xué)習(xí)和表達(dá)能力，滿分100分；（2）每次作業(yè)單獨(dú)評分，取各次成績的平均值作為此環(huán)節(jié)的最終成績。（3）以作業(yè)成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績?！獭獭?84階段測驗10（1）主要考核學(xué)生對階段性所學(xué)知識點(diǎn)的理解和掌握程度，滿分100分；（2）階段測驗單獨(dú)評分，取該成績的平均值作為此環(huán)節(jié)的最終成績。（3）以階段測驗成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績?！獭獭?42期末考核60（1）卷面成績100分，以卷面成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績。（2）主要考核表面工程技術(shù)基礎(chǔ)理論、表面熱處理、表面形變強(qiáng)化、電鍍與化學(xué)鍍、熱噴涂與噴焊、涂裝技術(shù)、轉(zhuǎn)化膜與著色技術(shù)、氣相沉積技術(shù)等內(nèi)容。（3）考試題型為：選擇題、填空題、判斷題、簡答題、論述題等?！獭獭?52510合計：100分414019八、考核與成績評定1.考核方式及成績評定考核方式：本課程主要以課堂表現(xiàn)、作業(yè)、階段測驗、期末考試等方式對學(xué)生進(jìn)行考核評價。考核基本要求：考核總成績由期末試卷成績和過程性考核成績組成。其中：期末試卷成績?yōu)?00分（權(quán)重60%），試題類型為選擇題、填空題、判斷題、簡答題、論述題等類型，試卷中基本知識、基本理論、基本技能的試題分值不超過60%，綜合應(yīng)用題、分析題不低于40%；課堂表現(xiàn)、作業(yè)、階段測驗等過程性考核成績?yōu)?00分（權(quán)重40%）；過程性考核和考試試題分值分配應(yīng)與教學(xué)大綱各章節(jié)的學(xué)時基本成比例。2.過程性考核成績的標(biāo)準(zhǔn)過程性考核方式重點(diǎn)考核內(nèi)容、評價標(biāo)準(zhǔn)、所占比重見表5。表4過程性考核方式評價標(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)25筆記完整，積極參與教學(xué)活動，踴躍回答問題，準(zhǔn)確率大于90%。筆記完整，認(rèn)真參與教學(xué)活動，回答問題準(zhǔn)確率大于80%。筆記不完整，偶爾參與教學(xué)活動，回答問題準(zhǔn)確率大于70%。上課不夠認(rèn)真，基本不記筆記，偶爾參與