《金相技能創(chuàng)新》教學(xué)大綱

《金相技能創(chuàng)新》教學(xué)大綱適用范圍：202X版本科人才培養(yǎng)方案課程代碼：03174031課程性質(zhì)：學(xué)科基礎(chǔ)創(chuàng)新課程學(xué)分：2學(xué)分學(xué)時(shí)：32學(xué)時(shí)（理論8學(xué)時(shí)，實(shí)踐24學(xué)時(shí)）先修課程：大學(xué)物理、大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)、機(jī)械工程材料、材料成型工藝基礎(chǔ)等后續(xù)課程：專業(yè)創(chuàng)新課程、綜合創(chuàng)新課程、畢業(yè)設(shè)計(jì)等適用專業(yè)：材料科學(xué)與工程、材料成型及控制工程等材料類、機(jī)械類本科專業(yè)開(kāi)課單位：材料科學(xué)與工程學(xué)院一、課程說(shuō)明《金相技能創(chuàng)新》是一門(mén)以培養(yǎng)學(xué)生金相制備技能、微觀組織分析能力和工程創(chuàng)新能力為基礎(chǔ)，以參加全國(guó)大學(xué)生金相技能大賽為目標(biāo)的競(jìng)賽類創(chuàng)新選修課程。以《大學(xué)物理》、《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)》、《材料成型工藝基礎(chǔ)》、《機(jī)械工程材料》等先修課程為基礎(chǔ)，通過(guò)深入學(xué)習(xí)金屬學(xué)理論、金屬材料及熱處理基礎(chǔ)知識(shí)，理解金屬材料的熱處理工藝、微觀組織和力學(xué)性能之間的關(guān)系，熟練掌握金相制備方法和技巧，能正確觀察、識(shí)別及分析金屬微觀組織，評(píng)判金屬材料的內(nèi)在質(zhì)量，使學(xué)生具備一定的材料檢測(cè)分析能力和新材料設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)能力。通過(guò)課程學(xué)習(xí)，逐步培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)量意識(shí)、競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)和創(chuàng)新意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生樹(shù)立創(chuàng)新理念和工匠精神，積累創(chuàng)新動(dòng)力和本領(lǐng)，培養(yǎng)學(xué)生成為具有獨(dú)立思考、勇于創(chuàng)新的高素質(zhì)人才。二、課程教學(xué)目標(biāo)課程目標(biāo)1：了解金屬學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和熱處理基礎(chǔ)理論，掌握金屬的成分工藝與組織性能之間的關(guān)系；熟練掌握金相制備、組織觀察及金相分析技能，能運(yùn)用金屬材料知識(shí)和金相技能來(lái)分析和解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力，培養(yǎng)工程實(shí)踐創(chuàng)新能力。課程目標(biāo)2：熟悉創(chuàng)新思維與創(chuàng)新技法在材料設(shè)計(jì)和材料檢測(cè)中的應(yīng)用；初步具備綜合利用材料成分、工藝、組織特征對(duì)材料的性能進(jìn)行分析、優(yōu)化和創(chuàng)新設(shè)計(jì)的研究能力；初步具備材料檢測(cè)及新材料設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的研究能力，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新思維能力。課程目標(biāo)3：培養(yǎng)學(xué)生崇高的愛(ài)國(guó)主義精神、科技報(bào)國(guó)的家國(guó)情懷、大國(guó)工匠的擔(dān)當(dāng)意識(shí)；培養(yǎng)學(xué)生吃苦耐勞、愛(ài)崗敬業(yè)、勇于創(chuàng)新、追求卓越、精益求精的工匠精神；培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)意識(shí)和團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)，并具有良好的職業(yè)道德、較強(qiáng)的安全生產(chǎn)、環(huán)境保護(hù)、節(jié)約資源的意識(shí)。三、課程目標(biāo)與畢業(yè)要求《金相技能創(chuàng)新》課程教學(xué)目標(biāo)對(duì)材料類和機(jī)械類本科專業(yè)畢業(yè)要求的支撐見(jiàn)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2.問(wèn)題分析2.1能夠應(yīng)用專業(yè)知識(shí)的基本原理并借助文獻(xiàn)研究對(duì)材料制備、材料加工及機(jī)械制造領(lǐng)域中的復(fù)雜工程問(wèn)題的影響因素進(jìn)行分析，獲得有效結(jié)論。課程目標(biāo)1：了解金屬學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和熱處理基礎(chǔ)理論，掌握金屬的成分工藝與組織性能之間的關(guān)系；熟練掌握金相制備、組織觀察及金相分析技能，能運(yùn)用金屬材料知識(shí)和金相技能來(lái)分析和解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力，培養(yǎng)工程實(shí)踐創(chuàng)新能力。H4.研究4.1能夠?qū)Σ牧现苽?、材料加工及機(jī)械制造領(lǐng)域中的各類材料特性、物理、化學(xué)現(xiàn)象進(jìn)行研究和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。課程目標(biāo)2：熟悉創(chuàng)新思維與創(chuàng)新技法在材料設(shè)計(jì)和材料檢測(cè)中的應(yīng)用；初步具備綜合利用材料成分、工藝、組織特征對(duì)材料的性能進(jìn)行分析、優(yōu)化和創(chuàng)新設(shè)計(jì)的研究能力；初步具備材料檢測(cè)及新材料設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的研究能力，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新思維能力。M8.職業(yè)規(guī)范8.1有正確的價(jià)值觀，了解中國(guó)國(guó)情，能夠踐行社會(huì)主義核心價(jià)值觀，具備社會(huì)責(zé)任感。8.2具有健康的體魄、良好的心理素質(zhì)和勞動(dòng)觀念，具備履行社會(huì)責(zé)任的基礎(chǔ)，能夠在工程實(shí)踐中自覺(jué)遵守誠(chéng)實(shí)公正、誠(chéng)信守則的工程職業(yè)道德和規(guī)范，履行責(zé)任。課程目標(biāo)3：培養(yǎng)學(xué)生崇高的愛(ài)國(guó)主義精神、科技報(bào)國(guó)的家國(guó)情懷、大國(guó)工匠的擔(dān)當(dāng)意識(shí)；培養(yǎng)學(xué)生吃苦耐勞、愛(ài)崗敬業(yè)、勇于創(chuàng)新、追求卓越、精益求精的工匠精神；培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)意識(shí)和團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)，并具有良好的職業(yè)道德、較強(qiáng)的安全生產(chǎn)、環(huán)境保護(hù)、節(jié)約資源的意識(shí)。M9.個(gè)人和團(tuán)隊(duì)9.1理解團(tuán)隊(duì)合作的重要性，具有與團(tuán)隊(duì)成員或負(fù)責(zé)人協(xié)調(diào)合作的團(tuán)隊(duì)精神和能力，能夠在多學(xué)科背景下的團(tuán)隊(duì)中獨(dú)立或合作開(kāi)展工作并發(fā)揮作用。課程目標(biāo)3：培養(yǎng)學(xué)生崇高的愛(ài)國(guó)主義精神、科技報(bào)國(guó)的家國(guó)情懷、大國(guó)工匠的擔(dān)當(dāng)意識(shí)；培養(yǎng)學(xué)生吃苦耐勞、愛(ài)崗敬業(yè)、勇于創(chuàng)新、追求卓越、精益求精的工匠精神；培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)意識(shí)和團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)，并具有良好的職業(yè)道德、較強(qiáng)的安全生產(chǎn)、環(huán)境保護(hù)、節(jié)約資源的意識(shí)。M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(shí)分配1.理論部分理論部分的教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時(shí)分配見(jiàn)表2。表2教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時(shí)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(shí)對(duì)應(yīng)的課程目標(biāo)1.金相基礎(chǔ)理論模塊1.1金屬學(xué)及鐵碳合金相圖基礎(chǔ)知識(shí)1.2鐵碳合金及其平衡組織1.3鋼的熱處理及其組織1.4其他金屬材料及其組織教學(xué)要求：了解金屬學(xué)及鐵碳合金相圖基礎(chǔ)知識(shí)；掌握鐵碳合金及其組織，熟悉鋼的熱處理及其組織；了解合金鋼、白口鑄鐵、鋁合金及其組織；了解工程材料創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法，掌握材料成分、工藝、組織、性能之間的關(guān)系規(guī)律。重點(diǎn)：鐵碳合金及其組織、鋼的熱處理難點(diǎn)：材料成分、工藝、組織與性能之間關(guān)系。61、22.金相大賽標(biāo)準(zhǔn)模塊2.1金相大賽及其發(fā)展歷程2.2金相大賽競(jìng)賽流程及競(jìng)賽規(guī)則2.3技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及操作規(guī)范2.4大賽耗材及設(shè)備特性分析教學(xué)要求：了解金相大賽的創(chuàng)賽宗旨、發(fā)展歷程和行業(yè)影響力及社會(huì)地位；熟悉金相大賽競(jìng)賽流程、大賽晉級(jí)競(jìng)賽規(guī)則；掌握金相大賽的競(jìng)賽操作規(guī)則及技術(shù)要求；掌握大賽評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)及注意事項(xiàng)；熟悉金相大賽的參賽樣品、試劑及設(shè)備特性等。重點(diǎn)：競(jìng)賽流程和規(guī)則、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及操作規(guī)范。難點(diǎn)：技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及操作規(guī)范。21、2、3合計(jì)82.實(shí)踐部分實(shí)踐部分的教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時(shí)分配見(jiàn)表3。表3實(shí)踐項(xiàng)目、實(shí)踐內(nèi)容與學(xué)時(shí)實(shí)踐項(xiàng)目實(shí)踐內(nèi)容和要求實(shí)踐學(xué)時(shí)對(duì)應(yīng)的課程目標(biāo)1.金相技能創(chuàng)新模塊1.1金相制樣準(zhǔn)備工作1.2金相試樣的磨制1.3金相試樣的拋光1.4金相試樣的腐蝕1.5金相顯微鏡的使用和組織觀察1.6常見(jiàn)金屬的金相試樣制備練習(xí)1.7典型金相組織及內(nèi)部缺陷分析教學(xué)要求：了解金相技能在新材料制備、新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、新工藝應(yīng)用中的重要作用和地位；熟悉金相制樣流程和安全操作；掌握金相試樣的取樣、鑲嵌方法；熟練掌握試樣的磨制、拋光、腐蝕及組織觀察的基本方法；能熟練操作制樣設(shè)備、正確使用顯微鏡、準(zhǔn)確分析金相組織和缺陷，具備制樣、觀察、分析及評(píng)判金屬組織品質(zhì)的綜合應(yīng)用能力和材料創(chuàng)新意識(shí)。重點(diǎn)：金相試樣制備、組織觀察及分析。難點(diǎn)：金相組織觀察及分析。141、22.大賽實(shí)戰(zhàn)模擬模塊2.1小組基礎(chǔ)賽及總結(jié)2.2小組育苗賽及總結(jié)2.3小組培優(yōu)賽及總結(jié)2.4小組晉級(jí)賽及總結(jié)教學(xué)要求：了解金相大賽的比賽流程，體驗(yàn)比賽過(guò)程，培養(yǎng)大賽素養(yǎng)；按照全國(guó)金相大賽標(biāo)準(zhǔn)要求，開(kāi)展內(nèi)部金相大賽，使學(xué)生將所學(xué)所練，應(yīng)用于真實(shí)比賽中，鍛煉學(xué)生實(shí)戰(zhàn)能力、心理素質(zhì)和綜合素質(zhì)，并擇優(yōu)選拔省賽和國(guó)賽培養(yǎng)對(duì)象。重點(diǎn)：以賽促練、實(shí)戰(zhàn)能力和心理素質(zhì)。難點(diǎn)：靈活應(yīng)戰(zhàn)能力和心理素質(zhì)。101、2、3合計(jì)24五、教學(xué)方法及手段本項(xiàng)目圍繞“以金相技能培養(yǎng)為基礎(chǔ)，以參加金相大賽為目標(biāo)”的教學(xué)目標(biāo)開(kāi)展教學(xué)工作，并根據(jù)模塊內(nèi)容及要求，采取相應(yīng)的教學(xué)方式和手段?；A(chǔ)理論模塊，以課堂教學(xué)講授為主，配合線上教學(xué)資源，實(shí)現(xiàn)混合教學(xué)和互動(dòng)式教學(xué)。金相技能模塊，以實(shí)踐操作指導(dǎo)為主，配合線上教學(xué)視頻，實(shí)現(xiàn)立體化、體驗(yàn)式實(shí)踐教學(xué)。大賽標(biāo)準(zhǔn)模塊，以實(shí)踐案例教學(xué)為主，配合線上教學(xué)資源，實(shí)現(xiàn)綜合分析、技能創(chuàng)式教學(xué)。模擬大賽模塊，以實(shí)戰(zhàn)競(jìng)賽教學(xué)為主，配合賽后經(jīng)驗(yàn)分享，實(shí)現(xiàn)以競(jìng)賽促教學(xué)的最終目標(biāo)。六、課程資源1.推薦教材：（1）葛利玲.光學(xué)金相顯微技術(shù).冶金工業(yè)出版社,2020.2.參考書(shū)：（1）高紅霞.工程材料實(shí)驗(yàn)與創(chuàng)新.機(jī)械工業(yè)出版社.2019.（2）張博.

金相檢驗(yàn)（第3版).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2022.（3）蕭澤新.現(xiàn)代金相顯微分析及儀器.西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2015.（4）王正品.工程材料.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2020.9.（5）屠世潤(rùn).金相原理與實(shí)踐.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1990.（6）黃積榮.鑄造合金金相圖譜.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1980.（7）冶金工業(yè)部鋼鐵研究院編著.鋼的金相圖譜-鋼的宏觀組織與缺陷.北京：冶金工業(yè)出板社，1975.（8）任頌贊，葉儉，陳德華.金相分析原理與技術(shù).上海：上海科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社，2013.（9）王順興.金屬熱處理原理與工藝.哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2019.（10）創(chuàng)新設(shè)計(jì)發(fā)展戰(zhàn)略研究項(xiàng)目組.材料創(chuàng)新設(shè)計(jì).杭州：浙江大學(xué)出版社，2018.3.期刊：（1）張志彪,王雨時(shí),鄧濤.內(nèi)部爆炸加載下變壁厚殼體破片的宏觀與金相分析[J].彈箭與制導(dǎo)學(xué)報(bào),2018,38(06):1-5.（2）張凱,廉海萍,楊金東等.杭州蕭山老虎洞遺址出土青銅工具的金相分析及腐蝕探討[J].文物保護(hù)與考古科學(xué),2021,33(04):61-70.（3）王榮.機(jī)械裝備的失效分析（第4講）金相分析技術(shù)[J].理化檢驗(yàn)(物理分冊(cè)),2017,53(02):77-84.（4）宮聲凱,尚勇,張繼,郭喜平,林均品,趙希宏.我國(guó)典型金屬間化合物基高溫結(jié)構(gòu)材料的研究進(jìn)展與應(yīng)用[J].金屬學(xué)報(bào),2019,55(09):1067-1076.（5）ChabbiL,HaslerS,RoelofsH,etal.ChallengesandInnovationinSteelWireProduction[J].MaterialsScienceForum,2017,892:3-9.（6）金月仙.現(xiàn)代冷琺瑯工藝與其他材料融和的創(chuàng)新設(shè)計(jì)[J].藝術(shù)品鑒,2021(33):13-15.4網(wǎng)絡(luò)資源（1）龔江宏.全國(guó)大學(xué)生金相技能大賽2019.09./.（2）陳光等.材料與文明、創(chuàng)新與發(fā)展2019.03./course/NJUST-1001752019.（3）徐林紅等.金屬材料及熱處理.2020.03./course/CUG-1001632002.（4）北京科技大學(xué).金屬材料成分、工藝、組織和性能一體化設(shè)計(jì)虛擬仿真平臺(tái).2021.07./details/2020?id=6520&isView=true（5）上海交通大學(xué).材料綜合實(shí)驗(yàn).2021.08./course/0804SJTU079-1449795173（6）金相學(xué)網(wǎng)站

/index.htm七、課程考核對(duì)課程目標(biāo)的支撐課程成績(jī)由過(guò)程性考核成績(jī)和期末綜合競(jìng)賽考核成績(jī)兩部分構(gòu)成，具體考核/評(píng)價(jià)細(xì)則及對(duì)課程目標(biāo)的支撐關(guān)系見(jiàn)表4。表4課程考核對(duì)課程目標(biāo)的支撐考核環(huán)節(jié)占比考核/評(píng)價(jià)細(xì)則課程目標(biāo)123過(guò)程性考核課堂表現(xiàn)10（1）根據(jù)課堂出勤情況、小組討論、課程項(xiàng)目活動(dòng)參與度等情況進(jìn)行考核，滿分100分。（2）以綜合成績(jī)乘以其在總評(píng)成績(jī)中所占的比例計(jì)入課程總評(píng)成績(jī)?！獭獭?42課程作業(yè)20（1）主要考核學(xué)生對(duì)各個(gè)模塊的知識(shí)理解、操作方法的掌握，以及創(chuàng)新方法應(yīng)用等情況，滿分100分；（2）作業(yè)包括但不限于線上作業(yè)、研究報(bào)告、創(chuàng)新方案設(shè)計(jì)等；每次作業(yè)單獨(dú)評(píng)分，取各次成績(jī)的平均值作為此環(huán)節(jié)的最終成績(jī)。（3）以小組為單位完成的作業(yè)，小組成員共享本次作業(yè)成績(jī)。（4）以作業(yè)成績(jī)乘以其在總評(píng)成績(jī)中所占的比例計(jì)入課程總評(píng)成績(jī)?！獭獭?102階段測(cè)試20主要考核學(xué)生對(duì)各模塊知識(shí)點(diǎn)、制樣方法、操作規(guī)范性的理解和掌握程度，滿分100分；（2）包括理論測(cè)試和比賽操作測(cè)試，每次測(cè)驗(yàn)單獨(dú)評(píng)分，取各次成績(jī)的平均值作為此環(huán)節(jié)的最終成績(jī)。（3）以測(cè)驗(yàn)成績(jī)乘以其在總評(píng)成績(jī)中所占的比例計(jì)入課程總評(píng)成績(jī)。8102期末綜合競(jìng)賽50（1）成績(jī)100分，以期末綜合競(jìng)賽成績(jī)乘以其在總評(píng)成績(jī)中所占的比例計(jì)入課程總評(píng)成績(jī)。（2）主要考核學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力以及各種創(chuàng)新知識(shí)的綜合運(yùn)用能力。（3）期末綜合競(jìng)賽考核，包括金相技能操作、金相理論測(cè)試、典型金相組織分析等，要重點(diǎn)突出實(shí)戰(zhàn)性、時(shí)效性和創(chuàng)新性。√√√15305合計(jì)：100分355411八、考核與成績(jī)?cè)u(píng)定1.考核方式及成績(jī)?cè)u(píng)定考核方式：本課程采用教學(xué)過(guò)程評(píng)價(jià)和期末綜合競(jìng)賽的形式進(jìn)行考核。考核基本要求：過(guò)程性評(píng)價(jià)成績(jī)100分（權(quán)重60%），包括階段測(cè)驗(yàn)、課堂表現(xiàn)、在線學(xué)習(xí)、課程作業(yè)、技術(shù)技能創(chuàng)新等形式；綜合競(jìng)賽成績(jī)100分（權(quán)重40%），包括金相技能操作、金相理論測(cè)試、典型金相組織分析等，其具體綜合競(jìng)賽評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)可參考“全國(guó)金相大賽”競(jìng)賽標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。2.過(guò)程性考核成績(jī)的標(biāo)準(zhǔn)過(guò)程性考核方式重點(diǎn)考核內(nèi)容、評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、所占比重見(jiàn)表5。表5過(guò)程性考核方式評(píng)價(jià)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)20完成線上學(xué)習(xí)內(nèi)容；積極參創(chuàng)新課程互動(dòng)，踴躍回答問(wèn)題，準(zhǔn)確率大于9