2007年度广东工业大学

2007 年度广东工业大学 精品课程申报表 推 荐 单 位 材料与能源学院 课 程 名 称 材料科学基础 课程类型 理论课 （不含实践） 理论课（含实 践） 实践(验)课 所属一级学科名称 材料科学与工程 所属二级学科名称 金属材料工程 课 程 负 责 人 揭晓华 申 报 日 期 2007 年 6 月 8 日 广东工业大学教务处 制 二七年五月 2 填 写 要 求 、 以 word 文档格式如实填写各项。 、 表格文本中外文名词第一次出现时，要写清全称和缩写，再 次出现时可以使用缩写。 、 涉密内容不填写，有可能涉密和不宜大范围公开的内容，请 在说明栏中注明。 、 除课程负责人外，根据 课程实际情况，填写 14 名主讲教 师的详细信息。 、 本表栏目未涵盖的内容，需要 说明的， 请在说明栏中注明。 3 1 课程负责人情况 姓 名 揭晓华 性别 男 出生年月 195910 最终学历 研究生 职 称 教授 电 话学 位 博士 职 务 副院长 传 真所在院 系 材料与能源学院 金属材料工程系 E-mail jiexh 通信地址（邮编） 广州大学城，材料与能源学院（510006） 1-1 基本 信息 研究方向 金属材料表面改性与强化 1-2 教学 情况 近五年来讲授的主要课程（含课程名称、 课程类别、周学 时 ；届数及学生总人数） （不超过五门）；承担的实践性教学（含实验、实习、 课程设计 、毕业设计/论文， 学生总人数）；主持的教学研究课题（含课题名称、来源、年限）（不超过五项）；作为第一署名人 在国内外公开发行的刊物上发表的教学研究论文（含题目、刊物名称、时间）（不超过十项）；获 得的教学表彰/奖励（不超过五 项） 一、讲授的主要课程 类 别 课程名称 课程类别 周学时及总学时 届 数 学生总人 数 材料科学基础 专业基础课 4 2 200 金属材料及热 处理 专业基础课 4 1 106 专业导论 专业基础课 2 2 200 本 科 生 二、承担的实践性教学 1 指导本科生毕业论文：5 届，人数：24 2 指导生产实习 1 届，人数：27 3 指导生产实习 1 届，人数：27 4 4 指导硕士研究生 5 届，其中 6 人毕业， 获硕士学位 三、主持的教学研究项目 1、 陈海燕，揭晓华 ，定单式”教育模式的探索 基于材能学院产学研基地建设的 实践，2007C05 2 李风，揭晓华， “金属塑性加工学 CAI”. 广东工业 大学现代教育技术项目.2002.6. 3、 王桂棠，揭晓华，表面材料表面改性及修复（合作）（佛科（2003）123 号，佛山市 产学研项目。 4、 揭晓华，毕业设计（论文）选题结合生产实际的教学研究，材料学院院级课题。 四、在国内外主要刊物上发表的教学相关论文 1、 陈海燕， “金属塑性加工学”多媒体教学软件的开发， 实验室研究与探索，2005 No. 10 Vol.24、P4648 2、 陈海燕， “材料腐蚀与防护”虚拟实验室系统的设想与探讨， 广东工业大学学报 （社会科学版增刊），2004 Vol.4、 P201-202 3、 黄钧声，培养新世纪需要的工科大学生的思考,广东工业大学高等工程教育研 究,1997 教学工作会议论文专辑：66 4、 黄钧声，杨元政.对金属材料工程专业本科生专业教育的思考,广东工业大学学 报社会科学版 2002，2（4）：5860 5、 李风.采用现代教育技术，加强计算机在金属材料教学中的应用.广东工业大学 学报( 社科版). 2002.6.Vol.2 No.2 6、 李风.塑料模具设计辅助多媒体教学软件设计与制作.中国现代教育装备. 2006.03. 5 五、获得的教学表彰/奖励 1谢致薇，广东工业大学 2003 届毕业论文创新奖 2曾鹏， 广东工业大学 2003 届毕业论文创新奖 3谢致薇，广东工业大学 05-06 学年教学二等奖 4陈海燕，广东工业大学 05-06 学年教学二等奖 5李风， 广东工业大学 04-05 学年教学二等奖 1-3 学术 研究 近五年来承担的学术研究课题（含课题名称、来源、年限、本人所起作用） （不超过五项）；在国内外公开发行刊物上发表的学术论文（含题目、刊物名称、 署名次序与时间）（不超过五项）；获得的学术研究表彰/奖励（含奖项名称、 授予单位、署名次序、时间）（不超过五项） 一、承担的学术研究课题 1. 国家自然科学基金项目，纳米复合结构超硬薄膜制备与增韧， 2002- 2005（No.50271019）（排名第二） 2. 广东省自然科学基金项目，液中脉冲放电合成金属陶瓷薄膜及其性能研究， 2003-1005（No.030032）（排名第一） 3. 广东省工业攻关课题，超薄基体气门等离子喷焊高性能陶瓷涂层的关键技术 （2004B10301021）（排名第一） 4. 广东省自然科学基金项目,碳纳米管/软基体新型复合 轴承材料制备及其摩擦 学特性 2005-2007（050052）（排名第一） 5. 广东省工业攻关课题，实现大型塑料模具激光相变强化的关键技术（排名第一） 2005-2007（2005B10301019） 二、以第一署名人在学术期刊上发表的学术论文 1 揭晓华等，Ni-P-SIC （纳 米）复合镀层的滑动磨损 特性金属热处理2007（4） 33（EI 收录） 6 2 揭晓华等，液相脉冲放电制备 TiC 金属陶瓷涂层金属热处理2006（5）33（EI 收录） 3、 揭晓华等，Ni-W（D）合金电刷镀层的滑动磨损机理， 摩擦学学报2002（3） 180（EI 收录） 4、 揭晓华等，Ni-W（D）合金电刷镀层的高温氧化与高温磨损特性， 中国有色金属 学报2003（4）979 5、 揭晓华等，稀土对 SiC 粉体机械合金化形成的影响， 材料科学与工程学报， 2004（1） 6、 揭晓华，董小虹，H13 钢碳氮硼氧硫五元共渗层的性能， 金属热处理2002（7） 21（EI 收录） 7 揭晓华等，电沉积非晶态 Cr 镀层的组织与性能， 金属热处理2004（8）43（EI 收 录） 8、 揭晓华，潘振鹏等，工艺参数对 Ni 包 WC 爆炸喷涂涂层组织与耐磨性的影响， 材料工程2003（11）7（EI 收录） 三、获得的学术研究表彰/奖励 1“大型汽车覆盖件模具的电刷镀表面强化”获东风汽车公司（副部级）2001 年度科 技进步三等奖（证书编号 2001-3-01-03）。 2H13 钢碳氮硼氧硫五元共渗层的性能，广东省第八届热处理学会年会优秀论文， 2002 年 12 月。 2. 主讲教师情况 姓 名 曾鹏 性别 男 出生年月 1964 年 9 月 最终学历 研究生 职 称 副教授 电 话 38457172 2-1 基本 信息 学 位 硕士 职 务 - 传 真 - 7 所在院系 材料与能源学院 E-mail 通信地址（邮编） 研究方向 新材料研究及材料表面工程 2-2 教学 情况 近五年来讲授的主要课程（含课程名称、 课程类别、周学 时 ；届数及学生总人数） （不超过五门）；承担的实践性教学（含实验、实习、 课程设计 、毕业设计/论文， 学生总人数）；主持的教学研究课题（含课题名称、来源、年限）（不超过五项）；在国内外 公开发行的刊物上发表的教学研究论文（含题目、刊物名称、署名次序及时间）（不超过 十项）；获得的教学表彰/奖励（不超 过五项） 讲授的主要课程： 课程名称 课程类别 周学时 届数 学生总数 材料科学基础 专业基础 4 4 400 专业导论 专业课 2 2 200 金属材料与热处理 专业课 4 4 200 专业英语 专业基础 2 3 200 毕业论文 专业课 5 30 2-3 学术 研究 近五年来承担的学术研究课题（含课题名称、来源、年限、本人所起作用） （不超过五项）；在国内外公开发行刊物上发表的学术论文（含题目、刊物名称、 署名次序与时间）（不超过五项）；获得的学术研究表彰/奖励（含奖项名称、 授予单位、署名次序、时间）（不超过五项） 学术研究课题 （1）真空电弧沉积氮化物基非晶 CNx 纳米复合超硬薄膜的研究 广东省教 育厅自然科学研究项目(主持)，5 万 2002-09 到 2005-09，编号：020075 （2）纳米复合结构超硬薄膜制备与增韧研究”，国家自然科学基金 (主要负 责人)，29 万，20032005 ； 编号：50271019 8 （3）等离子体制备纳米超硬薄膜的工业成套设备及关键技术的开发，广州 市科技计划项目（主要负责人）， 40 万 2003-2005；编号：2003Z2- D2071 主讲教师情况 2 姓 名 谢致薇 性别 女 出生年月 1960 年 9 月 最终学历 研究生 职 称 教授 电 话 39322570 学 位 博士 职 务 - 传 真 - 所在院系 材料与能源学院 E-mail 通信地址（邮编） 2-1 基本 信息 研究方向 新材料研究及材料表面工程 2-2 教学 情况 近五年来讲授的主要课程（含课程名称、 课程类别、周学 时 ；届数及学生总人数） （不超过五门）；承担的实践性教学（含实验、实习、 课程设计 、毕业设计/论文， 学生总人数）；主持的教学研究课题（含课题名称、来源、年限）（不超过五项）；在国内外 公开发行的刊物上发表的教学研究论文（含题目、刊物名称、署名次序及时间）（不超过 十项）；获得的教学表彰/奖励（不超 过五项） 讲授的主要课程： 课程名称 课程类别 周学时 届数 学生总数 材料科学基础 专业基础 4 4 400 专业导论 专业课 2 2 200 专业英语 专业基础 2 3 200 专业实习 专业课 2 100 2-3 学术 研究 近五年来承担的学术研究课题（含课题名称、来源、年限、本人所起作用） （不超过五项）；在国内外公开发行刊物上发表的学术论文（含题目、刊物名称、 署名次序与时间）（不超过五项）；获得的学术研究表彰/奖励（含奖项名称、 授予单位、署名次序、时间）（不超过五项） 学术研究课题 1谢致薇 （2）广东省自然科学基金（ 010013）硬质合金表面改性原位生成 纳米晶外层 9 新技术（0171022） 2谢致薇，广东省自然科学基金（04009459），块体非晶合金中非均质相的形成及其对 性能的影响 发表的学术论文 1谢致薇（1）多元氮化物薄膜及其沉 积工艺对 Ni Ti记忆 合金性能和组织的影响，功 能材料，2006, 37(6): 905-908 (EI 收录:063410082700) 2谢致薇（1）TiAlCrFeSiBN 多元膜的性能与组织结构研究，稀有金属材料与工程， 2005, 34(4): 643.(EI 收录: 05219119326) 3谢致薇（1）NiTi 形状记忆合金加热相变过程的 DSC 研究，金属热处理 2005, 30(10): 46-49(EI收录:05469481422) 4谢致薇（1），添加元素对 TiMeXN多元膜 XPS谱的影响，真空科学与技术学报 2004, 24(3): 208-212 获得的教学表彰/奖励 2006 年 1 月 获广东工业大学优秀教学成果二等奖 主讲教师情况（3） 姓 名 李风 性别 女 出生年月 最终学历 硕士研究生 职 称 副教授 电 话 39322570 学 位 硕士 职 务 系主任 传 真 39322570 所在院系 金属材料工程系 E-mail 通信地址（邮编） 2-1 基本 信息 研究方向 金属压力加工与精整技术 2-2 教学 情况 近五年来讲授的主要课程（含课程名称、 课程类别、周学 时 ；届数及学生总人数） （不超过五门）；承担的实践性教学（含实验、实习、 课程设计 、毕业设计/论文， 学生总人数）；主持的教学研究课题（含课题名称、来源、年限）（不超过五项）；在国内外 公开发行的刊物上发表的教学研究论文（含题目、刊物名称、署名次序及时间）（不超过 十项）；获得的教学表彰/奖励（不超 过五项） 近五年来讲授的主要课程 10 1金属塑性加工原理 专业基础课 每周 4 学时 学生共 400 人 2有色金属塑性加工工艺 专业课 每周 5.5 学时 学生共 400 人 承担的实践性教学 1金属塑性加工车间工艺课程设计专业课 2 周 学生共 100 人 2认识实习 专业课 1 周 学生共 120 人 3毕业论文 学生共 20 人 主持的教学研究课题 1“金属塑性加工学 CAI”. 广东工业大学现代教育技术项目.2002.6 在国内外公开发行的刊物上发表的教学研究论文 2采用现代教育技术，加强计算机在金属材料教学中的应用.广东工业大学 学报(社科版 ). 2002.6.Vol.2 No.2 3塑料模具设计辅助多媒体教学软件设计与制作.中国现代教育装备. 2006.03. 获得的教学表彰/奖励 2006 年 1 月 优秀教学成果二等奖 2-3 学术 研究 近五年来承担的学术研究课题（含课题名称、来源、年限、本人所起作用） （不超过五项）；在国内外公开发行刊物上发表的学术论文（含题目、刊物名称、 署名次序与时间）（不超过五项）；获得的学术研究表彰/奖励（含奖项名称、 授予单位、署名次序、时间）（不超过五项） 1三维微细零件掺粉电解抛光机理与工艺研究.国家自然科学基金项目 （50675036）.主持.28 万元.2007.01.- 2009.12. 2基于位姿型光纤传感器的激光精整加工技术研究.国家自然科学基金项目 （50305003）.主持.8 万元.2004.01.- 2004.12. 3添加羰基铁粉提高车用 Fe-Cu-C 粉末冶金零件力学性能研究.广东省重点 学科(2005000). 主持.1 万元.2005.01.- 2005.12. 11 在国内外公开发行刊物上发表的学术论文 1The Study of Electrochemical Polishing HVOF Spraying Coating.ADVANCES IN MANUFACTURING ENGINEERING. NORTHWESTERN POLYTECHNICAL UNIVERSITY PRESS.2006: 146-149 2Technique for Improving Performange of Intensity Modulated Optical Flber Displacement and Opientation Measuring Integrated Sensor. Proceeding of the 7th International Conference on Frontiers of Design and Manugacturing(ICFDM2006) Vol. 2:197-200 2超音速火焰喷涂层电解抛光研究. 材料保护. 2006.5 Vol. 39 No.5 激光微涂敷层的电火花后处理及其加工性能.中国机械工程. 2005. Vol.16 No.17 获得的学术研究表彰/奖励 获广东工业大学 2006 年先进科技工作者 3. 教学队伍情况 姓名 性别 出生年月 职称 学科专业 在教学中承担的工作 揭晓华 男 195910 教授 金属材料工程 主讲教师 曾鹏 男 19649 副教授 金属材料工程 主讲教师 谢致薇 女 19605 教授 金属材料工程 主讲教师 3-1 人员 构成 （含外 聘教师） 李风 女 19667 副教授 金属材料工程 主讲教师 12 卢国辉 男 19585 高级实验师 金属材料工程 实验课讲授与辅导 陈海燕 女 19707 实验师 金属材料工程 实验课讲授与辅导 3-2 教学队 伍整体 结构 教学队伍的学历结构、年龄结 构、学 缘结构、师资配置情况（含辅导教师或 实验教师与学生的比例） 一、教学队伍的知识结构 本课程专职教师共计 6 人，教授 2 人 、副教授 2 人、高级实验师 1 人，实验 师 1 人；教学队伍中具有博士者 2 人、硕士学位 3 人；平均年龄 44 岁，是一支学 历、职称比 较合理的教学队 伍。 二、学缘结构 主讲教师分别毕业于浙江大学、华南理工大学、重 庆大学等国内著名学府。 3-3 教学改 革与教 学研究 近五年来教学改革、教学研究成果及其解决的问题（不超过 十项） 本课程组 5 年来教研活动涉及的领域主要有教学内容和课程结构的研究与 改革、课 堂教学手段和教学方法研究、 综合性、设计 性实践教学的建设和完善、 教学课件的制作和选用，以及 尝试网上作业分析和答疑等。 为了提高教学质量，课程组坚持开展教学法讨论活动，课程组内部定期交流， 坚持同行听课和教学公开课制度。各位教师积极投入科研活动，完成省部级科研 项目和重大横向科研项目多项，了解本学科最新科研成果和发展动态，并充实到 教学中，使教学更富有先进 性和新颖性。同 时，保持与兄弟院校的联系，通过参 加全国性的教学指导委员会和教学学术年会，了解本专业学科的发展动态，使课 程教学内容的不断充实、教学手段的不断更新。在教学中处理好基础与后续专业 课的关系，为学生后续专业课 ，如金属材料与 热处理、金属力学与物理性能、金 属基复合材料等课程学习打下坚实的基础。 13 3-4 师资 培养 近五年培养青年教师的措施与成效 课程组制订了青年教师的培养计划，鼓励中青年教师攻读博士学位，提高教 学、科研能力。到目前为止，已有 2 人获得博士学位，2 人在职攻读博士学位。课 程组积极开展形式多样的集体教学研究活动，不断探索提高教与学的水平的方 法，提高中青年教师的教学水平。通过向老教师学习 （包括向退休教师学习）的方 式迅速提高中青年教师的教学水平。积极开展利用多媒体技术进行教学手段改 革、丰富教学素材；鼓励和引导青年教师从事科学研究工作，及时掌握本学科最 新科研成果和发展动态，并及 时充实到教学中去。 培养计划的实施获得了良好的效果，主要体现在中青年教师的教学科研水 平明显提高。课程组成员学 历结构明显改善，其中曾鹏即将博士毕业， 陈海燕取 得硕士学位，目前正继续攻 读博士学位。 学缘结构：即学缘构成，这里指本教学 队伍中，从不同学校或科研单位取得相同（或相近）学历（或学位）的人的 比例。 14 4课程描述 4-1 本课程校内发展的主要历史沿革 金属学或金属学原理是材料类和冶金类专业的一门主干课（必修课）， 也是该专业的技术基础课，是研究金属材料的成分、 结构与性能之间关系及其变 化规律的一门应用基础科学。 该课程在我国的开课历史比较长（50 年代初期）， 我校早在文革期间已经开设该课，至今已有大约近 40 年历史。随着时代的进步， 我国高校的专业进行了重大调整，各专业之间有了较多的相互渗透，为了适应新 形势的要求，我校与全国大多数院校一样已将金属学和金属学原理更名为 材料科学基础，应当指出 这不是简单的变换名称，因为课程内容已经不是单纯 只讲金属，而是包含了必要的非金属知识。 15 4-2 理 论课和理论（含实践）课教学内容 4-2-1 结合本校的 办学定位、人才培养目标和生源情况， 说明本课程在专业培养目标中的定 位与课程目标 一、课程定位 本课程是金属材料工程专业的主要专业基础课。材料科学基础是研究材料 的成分、结构与性能之间关系及其 变化规律的一门应用基础科学。本课程的任务 是向学生较全面系统地介绍物理冶金原理，注意材料的共性与个性的结合，实现 多学科知识的交叉与渗透。 二、培养目的 学习本课程的培养目标是为后续专业课打下牢固的基础，同时为将来从事 材料的研究与开发打下坚实的理论基础。 4-2-2 知识模块顺 序及对应的学时 绪 论（2 学时） 主要内容：材料科学的重要地位与作用；工程材料的分类；本课程的研究对象、任 务与内容；材料科学基础的学习方法。 第一章 材料的结构（8 学时） 主要内容为：材料的结合方式、金属材料的结构、高分子材料及陶瓷材料的结构 特点。 第二章 晶体缺陷 （14） 主要内容为：点缺陷、线缺陷、面缺陷、各 类缺陷对结 构及性能的影响。 第三章 纯金属的凝固（6 学时） 主要内容为：纯金属的凝固过程；结晶的热力学条件；形核及长大的规律；凝固理 论的应用。 第四章 二元相图（14 学时） 16 主要内容为：二元相图的基本类型；二元相图的分析和使用；铁碳相图和铁碳合金。 第五章 三元相图 （10 学时） 主要内容：三元相图的成分表示方法及定量法则；三元匀晶相图、三元共晶相图； 四相平衡转变；三元相图应用举例。 第六章、扩散 （6 学时） 扩散第一定律、扩散第二定律及其应用、 扩散机制。 第七章 固体材料的变形与断裂 （8 学时） 主要内容为：弹性变形；塑性变形的机理；塑性变形对组织与性能的影响；金属及 合金强化的位错解释。 第八章、回复与再结晶 （10 学时） 主要内容为：形变金属及合金在退火过程中的变化；回复；再结晶；晶粒长大；金属 的热变形 第九章 固态相变基础（10 学时） 固态相变中的形核、固态相变的晶体长大、 扩散控制的长大、界面控制的 长大、 扩散形相变、调幅分解、铝合金的脱溶沉淀，无 扩散相 变等现象。 4-2-3 课程的重点、难点及解决办法 第一章 材料的结构 教学重点： 1、 典型金属材料的晶体结构； 2、 合金相结构金属材料的结构与性能的关系 教学难点： 17 1. 晶体结构中间隙类型与半径 2. 合金相结构 解决办法：利用实物模型进行讲解，使学生增加感性认识。 第二章 晶体缺陷 教学重点： 1 线缺陷的结构特征及其对性能的影响 教学难点： 1 位错的弹性性质； 2. 实际晶体中的位错； 3. 错的增殖机制； 解决办法：利用多媒体课件演示位错的运动，设置习题课使学生加深理解 第三章、纯金属的凝固（8 学时） 教学重点： 结晶的基本过程、热力学条件、凝固理论的应用。 教学难点： 1. 非均匀形核的规律 解决办法：利用多媒体课件演示金属的凝固过程，利用实验课使使学生增加 感性认识。 第四章、二元相图（14 学时） 教学重点： 1. 二元相图的分析和使用； 2. 铁碳相图和铁碳合金。 教学难点： 1. 组织与相的区别； 18 2. 杠杆定律应用 解决办法：布置课外习题课使学生加深理解。 第五章 三元相图 教学重点： 1. 三元共晶相图； 2. 三元相图应用举例。 教学难点： 1、 三元共晶相图； 2、 四相平衡转变。 解决办法：利用三元相图的模型进行讲解，使学生增加感性认识。 第六章、扩散 教学重点： 1、 扩散的热力学解释 2、 扩散第二定律的应用。 教学难点：非稳态扩散方程的解 解决办法：适当增加例题使学生加深理解。 。 第七章 固体材料的变形与断裂 教学重点： 1塑性变形的机理.。 2塑性变形对组织与性能的影响； 3、 变形对组织与性能的影响 教学难点： 1、 塑性变形的机理； 2、 金属及合金强化的位错解释。 19 解决办法：利用多媒体课件演示金属的变形过程，利用实验课使使学生增加 感性认识。 第八章、回复与再结晶 教学重点： 1. 形变金属及合金在退火过程中的变化； 2. 回复、再结晶、晶粒长大过程及其机制； 教学难点： 再结晶、晶粒长大过程及其机制。 解决办法：利用多媒体课件演示金属的再结晶过程，利用实验课使使学生增 加感性认识。 第九固态相变基础 教学重点： 1、固态相变与液固转变的同异点。 2、固态相变中的形核 3、铝合金的脱溶沉淀 4、调幅分解 教学难点 1、固态相变中的形核 2、界面控制的长大 3、无扩散相变 解决办法：以不同成分铝合金的强化方法为例进行反复讲解。 20 4-2-4 实践教学的 设计思想与效果（不含实践教学内容的课程不填） 材料科学基础实验是配合材料科学基础理论教学过程而开设的实验课， 实验的教学目的是使金属材料工程专业的学生受到系统的材料科学实验方法与 技能的培训，了解有关材料成分、组织、性能之 间关系的 实验设计方法和实验过 程，为今后的学习和工作奠定良好的实验基础。主要实验有：金属的压力加工、金 相分析、暗室技术、性能分析、综合实验等。 4-3 实 践（验）课教学内容 4-3-1 课程设计 的思想、效果以及课程目标 实验一、金相显微分析： 讲解金相显微镜的构造与使用，分别用明、暗 视场观察 20 钢及夹杂物的金相 组织，制 备 20 钢金相试样 ，并在 显微镜下观察。 实验二、常见金属晶体结构和原子堆垛 通过对金属中最普遍的三种典型结构模型的讨论，应熟悉密级和次密集面 的原子排列特点，以及这些晶体堆砌规律。了解局部与整体的，晶体 结构与整体 结构的关系以及原子堆砌形式与晶体中间隙形态的大小关系。通过密堆试验，进 一步理解关于晶面、晶向以及指数、致密度等概念。 实验三、金属的凝固与铸锭组织（2h） 通过金属凝固后的铸锭组织观察，使学生加深对金属结晶过程的理解，加深 非平衡结晶的理解。 二元合金平衡组织分析 利用热分析法了解测定金属和合金临界温度的原理，如何使用它制作二元 合金相图， 结合 Pb-Sn 二元合金组织的观察和分析，加深对二元合金相图认识， 21 熟悉并掌握利用相图分析合金组织的方法，并对固溶体组织、次生组织、共晶等 组织形态和组织特征有一个初步的认识。 实验四、二元合金不平衡组织分析 在实际生产条件下冷却速度一般较快，故合金最终得到的组织与平衡凝固 时有所不同。因此，研究不平衡态的组织有重要的实际 意义。要利用平衡 态的二 元相图分析不平衡凝固过程，就必须掌握不平衡凝固的基本特点，才能对实际生 产条件下的合金组织作出正确的分析。 实验五、铁碳合金平衡组织分析 碳钢是最基本的，最常用的金属材料。Fe-Fe3C 相图是分析钢铁材料组织的 基本依据。通过分析，认识各种成分碳钢的组织形态及其变化规律。通 过不同成 分碳钢硬度的测量，认识随含碳量的增加，钢硬度的变化， 进而认识钢的成分、 组织与性能的关系。 实验六、金属的塑性变形与再结晶 冷变形不仅会使金属到外形发生较大变化，而且使内部组织也会相应的变 化。变形后的金属处于不稳定的状态，有向 稳定状态转变的趋势，加 热可以促使 这一过程的进行。随加热温度不同，可以发生恢复过程，在 结晶过程以及晶粒的 长大过程。在结晶退火温度一定时，再 结晶后的晶粒大小与变形度有关。 临界变 形度是生产中值得注意的一个问题。 22 4-3-2 课程内容（ 详细列出实验或实践项目名称和学时） 实验一、金相显微镜的使用与暗室技术（4h） 实验二、常见金属晶体结构和原子堆垛（2h） 实验三、金属的凝固与铸锭组织（2h） 实验四、二元合金平衡组织分析（2h） 实验五、二元合金不平衡组织分析（2h） 实验六、铁碳合金平衡组织分析（2h） 实验七、金属的塑性变形与再结晶（综合性实验）（4h） 4-3-3 课程组织 形式与教师指导方法 1、 课程组织形式：分组进行实验操作。 2教师指导方法以演示和答疑为主，必要 时辅以多媒体图片演示。 4-3-4 考核内容与方法 1以实验报告为主要考核依据，同时考虑平时参与实践活动的表现 23 4-4 教学条件（含教材使用与建设；促进学生自主学习的扩充性资料使用情况；配套实验 教材的教学效果；实践性教学环境；网络教学环境） 本科程使用的教材为：国家“九五” 重点教材材料科学基 础（机械工业出版社， 2003.7 第二版），其它参考 资料为： 1 刘智恩 . 材料科学基础 . 西北工业大学出版社 . 2003 2 赵 品 . 材料科学基础教程 . 哈尔滨工业大学出版社 . 2002 3 石德柯 . 材料科学基础 . 机械工业出版社 . 1999 4 胡赓祥 . 材料科学基础 . 上海交通大学出版社 . 2002 5 徐恒钧 . 材料科学基础 . 北京工业大学出版社 . 2001. 本课程具有良好的实践性教学环境，主要体现在 1）具有宽敞的教学实验室。 2）试验设备完好率95%，实验开出率为 100%。 3）已具备自编的与课程配套的实验指导书。 4）采用先进的实验手段和较先进得实验设备，实验室对学生开放，不少学生参加了教师 的科研课题小组，同学们可以针对相关的课题，进行自主性实验和创新性实验。 5）注重加强实验室的基本建设，在学校的大力投入下，配备了一些较高水平的实验设 备，能够开设高水平的实验。 配套实验教材的教学效果。 与本课程配套的实验教材是谢致薇编写的材料科学基础实验讲义，内容含盖本 课程的所有实验，另有少量 选做实验。 讲义中每一实验从原理到实验步骤都比较具体， 可操作性强。 历经近五届学生使用，反映良好。 24 4-5 教学方法与教学手段（举例说明本课程教学过程使用的各种教学方法的使用目的、 实施过程、实施效果；相应的上课学生规模；信息技术手段在教学中的应用及效果；教学 方法、作业、考试等教改举措） 1教学方式方法较先进，采用多媒体技术，结合课 堂讨论，提高教学效果。并注意 及时 调整和更新教学内容，例如，在讲授晶体结构中的八面体间隙与四面体间隙时，学 生往往感觉难懂，针对这一共性问题，我 们在讲课时采用多媒体技术，使体心立方 与面心立方中的各种间隙形状以动画的形式出现，并旋转各种角度，增加学生的空 间感受，获得了良好的教学效果。 2通过实验课加深学生对相关内容的理解，着重培养学生分析问题、解决 问题的能力。 在讲授金属凝固理论的时候，非平衡结晶的概念也较难接受，晶粒尺寸与过冷度的 关系也不容易想象，针对这一问题，我 们加强了实验教学的力度， 让学生在实践中 找感觉，理论联系实践，也收到了好的教学效果。 3 所有 实验共 30 学时列入专门课程材料科学基 础实验，其中有金属的塑性 变形及 再结晶为综合性实验。提高开辟专门的实验课程，使学生对课程的理论体系加深了 理解，同时使学生的动手能力得到相应的提高，教师在实验过程中，特 别注意培养 学生的实践技能和创新能力，取得了优秀的教学效果。 4教师队伍结构合理，有丰富的教学经验，并能积 极开展教学研究和教学改革科研工 作，形成自己独特的教学风格。 25 4-6 教学效果（含校外专家评价、校内教学督导组评价及有关声誉的说明；校内学生评 教指标和校内管理部门提供的近三年的学生评价结果） 一、校外专家评价 二、校内教学督导组评价 三、近三年的学生评价结果 金属材料工程专业 02 级学生对材料科学基础的评价 我们专业是学习金属材料的性能与冶炼、加工，而材料科学基础是关于材料性质、 分类和加工的基础，所以较 好地掌握这门课程尤为重要。 这门课的授课老师是揭晓华老师，他具有扎实的专业理论知识，同时又有多年丰富的实 践经验。他在课堂上喜欢用一些简单易懂的例子来说明问题，同时他又讲课重点突出， 又系统全面，以严谨的治学态度、深入浅出的方式使我们更快更好地掌握知识， 为以后 的专业学习打下了良好的基础。 金属材料工程专业 03 级学生 1 对材料科学基础的评价 材料科学基础是专业课的基础,后来所学的专业基础课的理论体系都建立在它的 基础之上.读懂它,学专业课就会格外的得心应手.我觉得揭老师讲授这门课时主次分明, 重点突出,比较通俗易懂,所以学起来不会很费力。 材料科学基础实验评价 材料科学基础实验是材料科学基础的实验指导书。 材料科学基础是学习材料科 学的最基本的理论指导书。 材料科学基础实验包括铁碳合金平衡组织，二元合金显微组织分析，显微摄影，金相 显微试样的制备等研究材料的基本手段及传统方法。通过这些基本的实验，我们掌握了 诸如显微镜、镶样机、抛光机、显微硬度计等仪器的使用；加深了 对材料科学基础的 理论的理解；了解并学会了研究材料的成分、结构、组织、性能的一些基本方式。 26 实验前，首先老师把对本次实验的目的，原理，步骤 ，注意事项等说清楚，再由同学们 自己亲自做实验，老师在一旁指导。 实验后，同学 们 按时按量地上交实验报告。 本学期的实验分组较为合理，试样数量充足，但某些仪器比较陈旧或不够精确，望有 关部门加以改善。 04 级金属材料工程 1 班 2007 年 6 月 5 日 材料科学基础实验评价 材料科学基础是我们金属材料工程专业的最基础、最重要的专业课程之一。为了 能够更好地学习掌握这门课程，我们于第五学期进行了实验课程。 材料科学基础实验围绕课文地理论知识统筹安排，与课文紧密联系，实验内容主 要包括了：金相显微镜的使用、金相试样的制备、 显 微摄影、 铁碳合金平衡组织的观察 分析及材料性能的测试等等。通过这些实验，我 们学会了金属材料金属材料组织的观察 分析及性能的测试等，通过 理论知识知道实践，又通过实践丰富了理论知识。 为我们金 属材料专业打下了良好的专业基础知识，对我们之后的专业课学习起到了很大的作用， 是设计得非常好得实验课程。 但实验也有不足之处，我们实验中所涉及的仪器设备均为较传统的设备，这与我们 跟上世界科技发展的步伐，占 领学科前沿阵地的指导思想不相等。望学校领导、老 师能 够重视。 让我们能够掌握更先 进、更科学的理 论知识 和实践能力。 04 金材 2 班 2007 年 6 月 6 日 27 4-7 课 堂录像（课程教学录像资料要点） 课堂教学录像资料要点 5自我评价 5-1 本 课程的主要特色及创新点（限 200 字以内，不超过三项） 1）选择了国家“ 十五” 重点教材。（石德柯 . 材料科学基础 . 机械工业出版社 . 2002 第 2 版），并制作了相应的多媒体课件。教学手段先进，教学方法灵活。 2）所依托的学科“ 材料学”为广东省重点学科，邻近学科“材料加工” 为广东省重点扶 28 持学科，课程组由高学历、高职称、教学与科研 经验 丰富的教师组成。 3）我院“先进 功能材料的制 备与应用” 是广