《失效分析》课程教学大纲

《失效分析》课程教学大纲一、课程基本情况课程代码：101145123502课程名称（中/英文）：失效分析/FailureAnalysis课程类别：专业选修课程学分：2总学时：32理论学时：32实验/实践学时：0适用专业：金属材料工程适用对象：本科先修课程：材料科学基础、材料研究与测试方法教学环境：多媒体教室开课学院：材料科学与工程学院二、课程简介1.课程任务与目的本课程是金属材料工程专业的专业一门专业必修课。通过对该课程的学习，要求学生掌握常见构件的一般失效形式，熟悉失效分析的程序和步骤，能够从失效断口入手，判断失效类型，查找失效原因；在此基础上提出预防和改进的措施。对装备和构件在设计、选材、加工及使用方面提出防止过早失效的方法。同时介绍本课程相关知识在国民经济与国家重大工程项目中的应用，倡导尊重科学、认真负责的工作态度，激发学生努力学习专业知识的兴趣，树立开拓创新、报效祖国的远大理想。2.对接培养的岗位能力掌握本专业领域的理论基础知识，具有分析解决问题的能力及实践技能，具有良好的身心素质和人文科学素养，安全责任意识，职业道德，社会责任感，以及自我学习或终身学习的能力，能不断地更新知识、拓展能力，满足经济社会发展需求；具有工程创新潜质和国际视野，具有团队合作与沟通交流能力，能够在跨学科的团队中承担个体、团队成员以及负责人的角色。三、课程教学目标1.课程对毕业要求的支撑[毕业要求指标点3.2]能够运用工程基础知识，针对金属材料的成分设计、制备加工等复杂工程问题，通过合理选材，或者设计/开发加工技术及工艺流程，满足特定需求。[毕业要求指标点4.2]能够基于科学原理，识别对象特征，综合运用专业知识对金属材料相关的工程问题进行实验设计。2.课程教学目标对应毕业要求指标点，具体内容如下教学目标1：通过学习失效分析的基本程序、思路以及主要技术方法，掌握材料失效的一般规律，基本原理及实验方法，对金属构件的断口、显微组织能进行分析。能够针对金属材料的工程应用等问题，通过合理选材，满足构件的结构和寿命要求。（支撑毕业要求指标点3.2）教学目标2：通过对常见构件的失效形式的分析，能够基于断口和裂纹分析，识别金属构件产生失效的原因，综合运用失效分析的专业知识对金属材料相关的工程问题进行实验设计。（支撑毕业要求指标点4.2）四、教学课时安排（一）学时分配主题或知识点教学内容总学时学时完成课程教学目标讲课实验实践主题或知识点1概论44001主题或知识点2失效分析的基本程序和思路66001、2主题或知识点3常见构件的失效形式66001、2主题或知识点4失效分析的主要方法和技术44001、2主题或知识点5断口分析66001、2主题或知识点6裂纹分析66001、2合计323200五、教学内容及教学设计主题或知识点1概论1.教学内容金属构件的失效及失效分析，失效分析工作者的主要任务和应具备的基本素质。培养学生的工程师素养和大国工匠的精神。2.教学重点金属构件的失效形式。3.教学难点金属构件的失效原因。4.教学方案设计（含教学方法、教学手段）采用课堂多媒体授课，同时授课过程中采用问题讨论式、案例式、启发式等教学方法。主题或知识点2失效分析的基本程序和思路1.教学内容失效分析思路和逻辑方法；失效分析的程序；常规测试技术。引导学生的严谨务实，认真负责的工程师素养和大国工匠精神。2.教学重点失效分析的基本技能。3.教学难点掌握失效分析思路和逻辑方法。4.教学方案设计（含教学方法、教学手段）采用课堂多媒体授课，同时授课过程中采用问题讨论式、案例式、启发式等教学方法。主题或知识点3常见构件的失效形式1.教学内容变形失效；断裂失效；腐蚀失效；磨损失效。引导学生的严谨务实，认真负责的工程师素养和大国工匠精神。2.教学重点断裂失效。3.教学难点了解常见构件的失效形式。4.教学方案设计（含教学方法、教学手段）采用课堂多媒体授课，同时授课过程中采用问题讨论式、案例式、启发式等教学方法。主题或知识点4失效分析的主要方法和技术1.教学内容常用测试技术及比较；成分分析技术；结构分析及应力分析；无损分析。引导学生的严谨务实，认真负责的工程师素养和大国工匠精神，为我国建设节约能源。2.教学重点结构分析及应力分析。3.教学难点掌握常用测试技术。4.教学方案设计（含教学方法、教学手段）采用课堂多媒体授课，同时授课过程中采用问题讨论式、案例式、启发式等教学方法。主题或知识点5断口分析1.教学内容断口制备；断口宏观分析；断口微观分析。2.教学重点断口微观分析。3.教学难点掌握断口分析方法。4.教学方案设计采用课堂多媒体授课，同时授课过程中采用问题讨论式、案例式、启发式等教学方法。主题或知识点6裂纹分析1.教学内容裂纹分析思路；裂纹走向分析；裂纹周围及裂纹末端的情况分析。引导学生知微见著，严谨的工作作风，求真的科学态度。2.教学重点裂纹类型判别。3.教学难点裂纹分析方法。4.教学方案设计采用课堂多媒体授课，同时授课过程中采用问题讨论式、案例式、启发式等教学方法。六、学生成绩评定1.课程考核方式及比例本课程考核学生获取知识的能力、应用所学知识分析问题和解决问题能力和创新能力等；考核方式采用出勤及课堂表现、作业、阶段测验、大作业等多种形式、多个阶段等全过程的考核，使学生成绩评定更加合理多样，优化课程评价体系，进一步提升本课程教学效果。学生成绩评定表考核方式平时成绩期中考试期末考试出勤作业课堂表现阶段测验答辩项目大作业其他√√√√√成绩比例%51051010602.课程目标考核方式评价权重本课程教学目标与考核方式评价权重如表所示：课程教学目标与考核方式评价权重课程教学目标支撑毕业要求指标点考核评价方式权重（%）过程性考核期末考试合计出勤及课堂表现作业及阶段测验大作业教学目标1指标点3.268~143~725~4042~65教学目标2指标点4.246~123~720~3535~58合计10201060100备注：各教学目标及评价方法的权重教师可以根据实际情况进行微调。3.成绩评价标准平时成绩评定及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）出勤及课堂表现（10%）无迟到、早退、旷课现象。积极参加课堂讨论，能够准确回答问题，并有自己独到的见解偶尔有迟到、早退现象。较为积极参加课堂讨论，能够准确回答问题，并提出自己的见解有迟到、早退现象。能够主动参加课堂讨论，能够回答问题有迟到、早退、偶尔有旷课现象。参与课堂讨论，基本能回答相关问题迟到、早退、旷课较多。不能有效参加课堂讨论，回答不出所有问题作业（10%）能够独立完成作业，作业完成质量优秀，能够灵活运用所学知识和理论解决问题，并获得正确结论能够独立完成作业，完成质量较高，能够运用所学知识和理论解决问题，并获得正确结论能够独立完成作业，完成质量符合要求，能够运用所学知识和理论解决问题，并获得有效结论基本能够独立完成作业，部分题目解答存在抄袭现象，运用所学知识和理论解决问题的能力基本符合要求不能独立完成作业，存在明显抄袭现象，不具备运用所学知识和理论解决问题的能力阶段测验（10%）完成所有阶段测验，根据参考答案评分，总评成绩为优秀完成所有阶段测验，根据参考答案评定分，总评成绩为优良完成所有阶段测验，根据参考答案评分，总评成绩为中等完成所有阶段测验，根据参考答案评分，总评成绩为及格没有完成阶段测试，根据参考答案评分，总评成绩不及格大作业（10%）能够独立完成，大作业完成质量优秀，能够灵活运用所学知识和理论解决问题，并获得正确结论能够独立完成，大作业完成质量较高，能够运用所学知识和理论解决问题，并获得正确结论能够独立完成，大作业完成质量符合要求，能够运用所学知识和理论解决问题，并获得有效结论基本能够独立完成，大作业完成质量基本符合要求，运用所学知识和理论解决问题的能力基本符合要求不能独立完成，大作业完成质量基本符合要求，不具备运用所学知识和理论解决问题的能力课程教学目标评价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熟练掌握失效分析的基本程序、技术方法以及材料失效的规律，对金属构件的断口、显微组织能进行深入分析。能够针对金属材料的工程应用问题，通过合理选材，充分满足构件的结构和寿命要求。准确掌握失效分析的基本程序、技术方法以及材料失效的规律，对金属构件的断口、显微组织能进行较深入分析。能够针对金属材料的工程应用问题，通过合理选材，满足构件的结构和寿命要求。能够掌握失效分析的基本程序、技术方法以及材料失效的规律，对金属构件的断口、显微组织能进行分析。针对金属材料的工程应用问题，能通过选材，满足构件的结构和寿命要求。基本掌握失效分析的基本程序、技术方法以及材料失效的规律，对金属构件的断口、显微组织能进行基本分析。能够针对金属材料的工程应用问题，通过选材，基本满足构件的结构和寿命要求。不能掌握失效分析的基本程序、技术方法以及材料失效的规律，对金属构件的断口、显微组织不能进行分析。针对金属材料的工程应用问题，不能通过合理选材满足构件的结构和寿命要求。教学目标2熟练掌握材料失效的基本原理及实验方法，能够根据断口和裂纹分析，准确识别金属构件产生失效的原因，综合运用失效分析的专业知识对金属材料相关的工程问题进行实验设计。能够正确掌握材料失效的基本原理及实验方法，能够根据断口和裂纹分析，正确识别金属构件产生失效的原因，运用失效分析的专业知识对金属材料相关的工程问题进行实验设计。能够掌握材料失效的基本原理及实验方法，能够根据断口和裂纹分析，识别金属构件产生失效的原因，运用失效分析的专业知识对金属材料相关的工程问题进行实验设计。基本掌握材料失效的基本原理及实验方法，根据断口和裂纹分析，基本能够识别金属构件产生失效的原因和运用失效分析的专业知识对金属材料相关的工程问题进行实验设计。不能掌握材料失效的基本原理及实验方法，根据断口和裂纹分析，不能识别金属构件产生失效的原因和运用失效分析的专业知识对金属材料相关的工程问题进行实验设计。七、教材、参考书目、重要文献以及课程网络资源建议教材：孙智主编.失效分析——基础与应用（第2版）.机械工业出版社,2017主要参考书：（1）刘瑞堂主编.机械零件失效分析与实例.哈尔滨工业大学