《工程材料与热处理》课程标准

《工程材料与热处理》课程标准课程编码：01116课程类别：专业基础课适用专业：机械制造与自动化开设学期：第二学期参考学时：48学分：3一、课程定位和课程设计1.课程定位《工程材料与热处理》课程是机械制造与自动化专业群的一门专业基础课程。本课程是根据机械制造与自动化专业人才培养方案中职业岗位及职业能力分析表中的工作任务来设置的。本课程的核心技能是掌握金属材料的力学性能、常用金属材料的性质和应用，掌握常用热加工的方法，为机械制造工艺的制订和正确的选用材料奠定基础，为培养技术技能人才提供保障。先修课程：工程力学；后续课程：机械工艺学、机械设计、顶岗实习等。2.课程设计思路本课程是在分析专业群发展方向的前提条件下，对机械制造与自动化专业职业岗位整体调研与分析的基础上确定课程内容。本课程内容设计重在培养学生对金属材料性能的认知能力，围绕金属材料性能和材料热加工手段的认知能力要求，主要从金属材料的力学性能、铁碳合金的性质、常用金属材料的性质和常用热加工方法等技能入手，依据材料组织结构分析、材料性能和应用为主线的研究过程，组织学生对金属材料的性能进行充分学习，为正确选择和合理使用材料建立必要的基础，培养学生对材料进行热处理的实践动手能力，具备合理选择与使用材料，并正确制订零件的冷、热加工工艺路线的能力。为充分体现任务引领、项目导向课程思想，本课程根据机械制造与自动化专业人才培养方案中职业岗位及职业能力分析表中的机械制造技能为主要的教学内容，展开以金属材料的力学性能、金属材料的性质与热处理、基本热加工方法等内容安排，以金属材料认知过程为主线组织课程内容。本课程对机械制造与自动化专业共开设48课时，其中实践课时占4课时。二、课程目标1．知识目标（1）了解工程材料的基础知识；掌握常用的力学性能指标；熟悉各性能指标的测试方法及应用场合；（2）了解金属学基础知识，掌握常见的晶格结构、晶体缺陷。（3）了解的二元合金基本相图，熟悉合金的相结构及结晶过程；（4）熟悉Fe—Fe3C相图中的有关知识及碳含量对钢性能的影响，掌握Fe—Fe3C相图的应用；（5）了解钢的常规热处理工艺，掌握普通热处理的原理及基本操作；（6）了解钢的表面改性热处理的基本原理和方法；能识读热处理工艺文件；（7）正确运用洛氏、布氏硬度计检测零件的硬度和分析热处理质量；（8）熟悉常用工业用钢的牌号、性能及热处理特点；（9）了解常用非铁金属材料及新型材料的牌号、基本特点；（10）了解铸造、锻造、焊接的工艺要点和基本操作技能。2.

能力目标（1）初步具备正确选择机械工程材料的能力；（2）具有对材料选择热处理技术和进行简单热处理的能力；（3）具有初步分析和编制热处理工艺的能力；；（4）具备选择毛坯加工方法及工艺分析的基本知识；（5）初步具有热加工工艺分析的能力；（6）具有查阅相关标准、手册、图册等技术资料的能力。3．素质目标（1）通过知识学习养成积极思考问题，主动学习的习惯，在制造业中乐于探索生产活动与日常生活中的工程材料及应用问题，同时积极参与实训、材料加工制作、调研等实践活动；（2）通过知识教学的过程培养学生爱岗敬业与团队合作的基本素质。贯彻全程素质教育的理念，重视企业文化的引入，培养高职应用性人才的职业素养；（3）培养学生认真负责的工作态度和严谨的工作作风，养成实事求是、尊重自然规律的科学态度；（4）培养学生创新意识和自我发展的意识；三、课程内容与要求表1课程主要内容序号教学项目任务名称学习目标参考学时1金属的性能1．金属的力学性能；2．金属的工艺性能。1．了解工程材料的基础知识；2．掌握工程材料的强度、塑性、硬度、韧性、疲劳等力学性能；3．了解工程材料的工艺性能和使用范围。41．拉伸试验；2．硬度试验。1．掌握正确运用拉伸试验机测试材料的力学性能；2．掌握正确运用洛氏、布氏硬度计检测零件的硬度的方法。22金属学基础1．金属的微观结构；2．金属的实际结构。1．熟悉金属材料的结构；2．了解材料的结晶过程；3．掌握工程材料的结晶与晶粒控制；4．了解金属的实际结构。63铁碳合金1．铁碳合金的基本组织结构；2．铁碳合金相图；3．铁碳合金相图的应用。1．熟练掌握铁碳合金中的基本组织与性能；2．能根据Fe—Fe3C相图分析各种典型成份的铁碳合金的结晶过程；3．熟悉铁碳合金的应用。22．铁碳合金基本组织认知与金相显微观察1.掌握铁碳合金基本组织；2.通过平衡试验能熟悉各基本组织；24碳素钢1．杂质元素的影响；2．碳素钢的分类与牌号。1．熟悉钢中常见杂质对钢的性能的影响；2．碳素钢的分类与牌号。25钢的常规热处理1．钢在加热和冷却过程中的组织转变；2．钢的整体热处理。1．掌握钢加热和保温的目的；2．掌握钢在冷却转变时的产物及转变曲线；3．熟悉钢的退火、正火、淬火、回火的目的、工艺及应用。41．钢的非平衡组织观察实验1．掌握钢的整体热处理原理；2．掌握钢的常规热处理操作方法。26钢的表面热处理1．表面淬火及应用；2．渗碳工艺及应用；3．渗氮工艺及应用。1．了解表面淬火的目的及应用；2．了解渗碳的目的及应用；3．了解渗氮的目的及应用。27合金钢1．合金元素在钢中的作用；2．合金钢的分类与牌号；3．合金钢性能及应用。1．掌握合金元素在钢中的作用；2．熟悉各常用合金钢的成分、牌号、热处理方法。48铸铁1．铸铁的特点、分类及铸铁的石墨化过程；2．常用铸铁的牌号、性能及用途。3.铸铁组织观察1．了解铸铁的特点、分类及铸铁的石墨化过程；2．熟悉各常用铸铁的牌号、性能及用途。3．熟悉各种铸铁的基体与石墨的形状、大小、数量及分布对铸铁性能的影响。39非铁金属1．铝及铝合金的性能；2．铜及铜合金的性能；3．其他非铁金属及其性能。1．熟悉铝合金的牌号及应用；2．熟悉铜合金的牌号及应用；3．了解其他合金的分类及特点。310铸造1．铸造加工特点；2．铸造加工方法；3．铸造加工工艺。1．了解铸造成形技术的特点；2．了解常用铸造成形方法；3．了解铸造成形的工艺与结构设计。411锻造1．锻造加工原理；2．锻造加工方法；3．锻造加工工艺。1．了解锻造成形技术的原理；2．了解常用锻造成形的方法；3．了解锻造成形的工艺与结构设计。412焊接1．焊接成形原理；2．焊接成形方法；3．焊接成形工艺。1．了解焊接成形技术的原理；2．了解常用焊接成形的方法；3．了解焊接成形的工艺与结构设计。4合计48四、课程实施1.教学条件（1）软硬件条件序号实践教学项目名称所需设备名称1金属材料的力学性能万能材料试验机硬度计冲击试验机2铁碳合金基本组织金相显微试验台式金相显微镜金相抛光机3碳钢的热处理箱式电阻炉硬度计台式金相显微镜4铸造砂型铸造场所及设备，压铸机，熔化炉5锻压压力机，模锻设备，加热炉6焊接焊条电弧焊机、气体保护焊、电阻焊设备（2）师资条件a。具有工程材料与热处理工艺领域学习工作经验，熟悉并能熟练应用案例教学，任务教学、互动教学、课堂讨论等各种教学方法，指导学生进行现场教学、实验实训等教学活动。b。具备指导学生学习本领域知识、方法和职业能力的资格；c。具有教学过程组织与实施能力，具有持续开发课程的能力。2.教材选用和编写建议（1）教材选用。教材：徐桂兰：《工程材料及热加工工艺基础》，西南交通大学出版社，2011年。实践教材：燕样样：《热加工实验指导书》，校本教材，2011年。参考教材：杨慧智：《工程材料及成型工艺基础》，机械工业出版社，2009年。吕晔：《热加工工艺基础与实习》，高等教育出版社，2000年。（2）教材编写原则与要求。教材的编写应贴近生产实际，增强针对性，突出创新，吸纳新工艺、新技术，注重教材编写实效，重点工艺要有对应的教学案例，图文并茂，通俗易懂。（3）教材、教学参考资料使用建议。在教材的选用上，必须依据本课程标准的要求选用或自编教材；教学参考资料依据课程内容需求选用。3.教学方法建议（1）本课程与《工程力学》、《机械设计基础》等课程内容衔接，讲解时要注意前后知识的综合应用。在讲热处理时，应重点介绍普通热处理工艺参数的选择；校内实训时，应以普通热处理工艺操作为重点；校外实习时，应以零件热处理工艺过程为重点。（2）本课程应根据课程内容和学生特点，灵活运用分组讨论、启发引导等教学方法，引导学生积极思考、乐于实践，提高教学效果。对重点内容讲透，鼓励学生自学和课上讨论，调动学生的学习主动性，通过讲解应用实例，提高学生的学习兴趣，扩大学生在本学科领域的知识面。（3）教学组织形式实现多样化，教学过程中充分利用多媒体课件、视频、动画等现代化的教学手段。（4）根据工程材料及其成型技术发展现状，在授课中可适当介绍一些材料加工新技术，新型材料的研究和应用，使学生及时了解材料工程领域的最新发展动态。4.教学评价本课程采用多元性的评价，结合课堂提问、课程作业、现场实践操作，对理论和实践加以考核。考核项目考核方式比例过程考核过程考核根据每一单元的作业完成情况。课堂回答问题。学生出勤情况，由教师综合评定学生每一单元的阶段成绩。30%单元实践根据各单元教学中学生单元实践任务情况，由教师评定实践成绩20%结果考核期末考试由教师评定笔试成绩（50%）50%合计100%5.课程资源开发与利用（1）学习资料资源：本课程开发的相关教辅材料、多媒体课件、实训工作规范、网络资源、项目资料、实验实训指导等均为课程教学资源。各种教学资源作为配合课程教学使用的助教、助学资源必须符合以下要求：1）内容符合课程标准要求，教学目标明确，取材合适；2）符合认知规律，逻辑性强，利于学生知识与能力的建构；3）媒体资源使用恰当，和传统教学方法相得益彰，互动性好；4）文字、符号、公式、计量单位符合国家标注或惯例；5）教师教学中不能过分依赖课件，尤其是文字表述内容。（2）信息化教学资源：为促进学生对知识的理解和掌握，积极开发与利用信息化教学资源如视频、网络课程、动画、多媒体素材、电子图书和专业网站等创设生动的工作情境，激发学生的学习兴趣。（3）课程资源的开发建议利用学习指南和实训指导书，帮助学生明确学习目标和进度。充分利用专业资源库资源诸如多媒体课件、教学视频、教学案例、学习论坛、在线答疑、在线测试等搭建个性化课程，指导学生掌握基础知识，完成实训操作任务，解决实际问题。通过课程资源