金属材料工程专业《表面工程工艺及设备》综合训练教学大纲

《表面工程工艺及设备》综合训练教学大纲一、课程基本情况实践环节代码：101137623504实践环节名称：综合训练/IntegratedPractice课程类别：专业实践课程学分：2周数：2适用专业：金属材料工程适用对象：本科开课学院：材料科学与工程二、综合训练简介表面工程工艺及设备综合训练是教学过程中的一个实践性教学环节，是经过专业社会实践之后，为了配合后期的专业课学习而进行的一个重要环节。通过本实践环节的训练，使学生掌握常用的表面技术设备的基本操作能力，并能将表面工程的基本理论、基本知识和操作技能应用于实践，产生深刻的感性认识和实际操作经验，从而为后续专业课程的学习打下一定的实践基础。三、教学目标1.对毕业要求的支撑[毕业要求指标点3.3]能够理解金属材料工程行业国内外相关标准，并能在金属材料的开发/设计过程中体现创新意识，考虑公共健康与安全、节能减排与环境保护、法律与伦理，以及社会与文化等制约因素。[毕业要求指标点5.1]了解金属材料领域现代专业检测设备、信息技术工具和模拟软件的使用原理和方法，理解其局限性，并能够选择与使用恰当的仪器、信息资源、工程工具和专业模拟软件，对金属材料复杂工程问题进行分析、计算与设计。[毕业要求指标点8.3]在金属材料工程实践中，自觉履行社会责任，理解包容性、多元化的社会需求。2.教学目标对应毕业要求指标点，具体内容如下教学目标1：通过表面工程工艺综合训练使学生掌握微弧氧化、磁控溅射技术的基本原理、方法及相应靶材的选择及参数工艺设置。（支撑毕业要求指标点5.1）教学目标2：培养学生在材料表面技术领域的基础知识，基本能力，以及常用设备的实际操作能力，能选用合适的薄膜检测设备对所制备的表面膜层进行力学性能测试。（支撑毕业要求指标点3.3）教学目标3：在实训过程中，培养学生有效沟通、大局意识、充分协作的团队精神和意识。（支撑毕业要求指标点8.3）教学目标4：在实训过程中对接职业标准，掌握技术技巧，引导学生诚实守信、爱岗敬业、安全文明生产、规范操作等素质和能力的养成。（支撑毕业要求指标点8.3）四、综合训练内容和要求本次综合训练是以就业为导向，以技能培养为目标而设置的金属材料工程专业核心技能训练课之一，在实训环节教学中占据重要的地位，是培养学生专业应用能力的关键性实训课程。本课程以理论教学为辅，技能训练为主，主要学习与表面工程领域相关的基本知识及工艺、设备及力学性能测试设备的基本操作训练。主要包括以下内容：1.微弧氧化、磁控溅射镀膜试样镀前处理要求及操作过程；2.微弧氧化工艺及磁控溅射镀膜工艺的设计及具体参数设置；3.微弧氧化及磁控溅射设备的具体操作，成膜过程中的实验现象分析及常见的故障；4.微弧氧化膜及磁控溅射膜常见的力学性能测试。教学要求：1.拿到试样后，首先根据要求要对试样进行前处理，比如粗磨、细磨、抛光、清水清洗、丙酮清洗、吹干；2.经过前期对微弧氧化和磁控溅射的学习，阅读相关文献，指定出详细的实验方案，包括具体的实验参数设定；3.检查设备、仪表是否正常；4.按照事前指定实验工艺参数，进行微弧氧化和磁控溅射实验；5.实验过程中时刻关注仪器屏幕各个参数的具体变化并做好记录：比如微弧氧化过程中的电压电流变化，试样表面的微弧放电现象等，磁控溅射镀膜过程中的靶材电流电压变化、溅射气体流量、真空腔内的气压变化、冷却水温度、真空腔试样台温度变化等；6.实验过程中严格按照安全规章制度要求进行，注意操作安全；7.实验完成后，一次关闭设备、然后断水断电断气；8.对制备的表面镀层进行常见的物理性能及相关参数的测定，比如膜厚、表面粗糙度、镀层耐蚀性等。学生在综合训练期间要特别注意安全,严守安全规定,防止发生任何安全事故,确保实践顺利完成。实践完成后,撰写实践报告，给学生提供、推荐一些参考书目或者期刊，开阔学生视野，培养学生撰写实践报告的能力，让学生了解实践报告的写作格式，最好有范本供学生参考学习。五、时间安排序号实践内容所用时间（天）1学生分组，布置任务，实训目的、要求及内容讲解12熟悉微弧氧化和磁控溅射设备，初步掌握设备的原理、操作及机常用参数的设定23微弧氧化工艺的制定及相关技能训练34磁控溅射工艺的制定及相关技能训练35材料力学性能设备的操作方法及相关性能测试26撰写实训报告3合计14六、综合实训报告1.综合实训报告的主要内容根据综合实训过程，对专业综合实训内容进行整理撰写，主要内容包括：（一）实训目的（二）实训安排及要求（三）实训过程的主要环节、内容,方案设计与实施步骤，完成实训项目的图表、数据处理（四）结论，实训的收获总结与体会等（五）实训的收获总结与体会2.综合实训报告编写的基本要求综合实训报告应尽可能详细、具体，必要处附草图说明，并要求字迹清楚、书写工整、内容饱满、报告结构合理、思路清晰、语言流畅、格式规范、字数3000字以上。七、考核方式1.综合实训考核方式及成绩比例考核方式考核内容对应教学目标评分标准考核占比实训操作技能工艺制定（10分）1分等级评分，评分标准见附录40%设备及仪器仪表的使用（10分）2膜层表面质量目视评价（10分）1性能测定（10分）2实训表现学习态度端正，无缺勤和违纪，劳动刻苦、勤奋，工作积极主动（10分）3、4分等级评分，评分标准见附录20%遵守实训纪律，树立安全实验意识，自觉遵守实验室各项规章制度，具有较好的团队协作精神。（10分）实训报告格式规范，内容完整（10）1、2分等级评分，评分标准见附录40%数据详实丰富，图表数据处理合理，结论正确（20分）1、2实训总结到位，实训操作能力强，并能对工艺问题进行分析反思，注意团队协作（10分）1、2、3、42.综合实训教学目标考核评分标准综合实训操作技能成绩评定与考核标准考核环节考核结果及标准评估项目及权重优秀（90~100分）良好（80~89分）中等（70~79分）及格（60~69分）不及格（<60分）教学目标1熟练掌握微弧氧化和磁控溅射的基本原理，并能正确的选用相应的靶材，且能熟练准确的制备相应的工艺参数较熟练掌握微弧氧化和磁控溅射的基本原理，并能较正确的选用相应的靶材，且能较熟练准确的制备相应的工艺参数掌握微弧氧化和磁控溅射的基本原理，并能选用相应的靶材，且制备相应的工艺参数基本掌握微弧氧化和磁控溅射的基本原理，基本选用相应的靶材，且基本能够制备相应的工艺参数未能掌握微弧氧化和磁控溅射的基本原理，未能选用相应的靶材，未能制备相应的工艺参数教学目标2熟练掌握微弧氧化、磁控溅射的等表面设备的实际操作，能熟练运用合适的薄膜检测设备对制备的膜层进行力学性能测试。较熟练掌握微弧氧化、磁控溅射的等表面设备的实际操作，能较熟练运用合适的薄膜检测设备对制备的膜层进行力学性能测试。掌握微弧氧化、磁控溅射的等表面设备的实际操作，能运用合适的薄膜检测设备对制备的膜层进行力学性能测试。基本熟练掌握微弧氧化、磁控溅射的等表面设备的实际操作，能基本运用合适的薄膜检测设备对制备的膜层进行力学性能测试。未能掌握微弧氧化、磁控溅射的等表面设备的实际操作，未能运用合适的薄膜检测设备对制备的膜层进行力学性能测试。综合实训报告成绩评定与考核标准考核环节考核结果及标准评估项目及权重优秀（90~100分）良好（80~89分）中等（70~79分）及格（60~69分）不及格（<60分）教学目标1、2实训报告格式规范，内容完整，数据详实丰富，图表数据处理合理，结论正确。实训报告格式较规范，内容较完整，数据较详实丰富，图表数据处理较合理，结论正确。实训报告主要格式规范，主要内容完整，数据量合适，图表数据处理较合理，结论较正确。实训报告格式基本规范，内容基本完整，数据基本合格，图表数据处理基本合理，结论基本正确。实训报告格式不规范，内容不完整，数据不详实丰富，图表数据处理不合理，结论不正确。教学目标3.4实训总结到位，实操能力强，并能对工艺问题进行深刻分析反思，注意团队协作。实训总结合理，实操能力较强，并能对工艺问题进行分析反思，注意团队协作。实训总结较合理，具有一定实操能力，并能对工艺问题进行一定分析反思，注意团队协作。实训总结基本合理，具有基本的实操能力，并能对工艺问题进行基本分析反思，较注意团队协作。实训总结不合理，不具有基本的实操能力，不能对工艺问题进行基本分析反思，不注意团队协作。综合实训表现成绩评定与考核标准考核环节考核结果及标准评估项目及权重优秀（90~100分）良好（80~89分）中等（70~79分）及格（60~69分）不及格（<60分）教学目标3学习态度端正，无缺勤和违纪，劳动刻苦、勤奋，工作积极主动，全面完成大纲要求。实习态度端正，无违纪现象，工作积极主动，较好完成大纲要求。实习态度较端正，无违纪现象，工作较主动，能完成大纲要求。实训态度基本端正，能达到实训大纲的基本要求。实训期间表现差，未能达到实训大纲所规定的基本要求。教学目标4严格遵守实训纪律，树立安全实验意识，自觉遵守实验室各项规章制度，具有较好的团队协作精神。较严格遵守实训纪律，较好树立安全实验意识，自觉遵守实验室各项规章制度，具有团队协作精神。遵守实训纪律，树立安全实验意识，自觉遵守实验室各项规章制度，具有一定的团队协作精神。基本遵守实训纪律，基本能树立安全实验意识，基本遵守实验室各项规章制度，基本具