《材料科学基础I》课程教学大纲

《材料科学基础I》课程教学大纲一、课程基本情况课程代码：1011139010课程名称（中/英文）：材料科学基础I/FundamentalsofMaterialsScienceⅠ课程类别：专业必修课程学分：2总学时：32理论学时：26实验/实践学时：6适用专业：材料成型及控制工程适用对象：本科先修课程：机械制造基础、金工实习、物理化学教学环境：多媒体教室/实验室开课学院：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主要介绍金属的晶体结构、相图与相变、金属的塑性变形和再结晶等内容，通过学习要求学生掌握常用材料的成分－工艺－组织－性能之间关系的一般规律，熟悉常用合金相图的分析和应用，为今后从事金属与合金的研究与应用奠定必要的理论基础。同时教育学生应在工程实践中理解并遵守职业道德和行为规范，勇于担当，始终以贡献国家、服务社会为己任，把所学的理论知识应用于中国特色社会主义建设实践中去。2.对接培养的岗位能力具备良好的材料成型及控制工程相关领域的材料检测分析和研究开发能力，能够胜任常用工程材料的组织检测分析工作，并能通过组织检测和分析判断材料的性能特点。具有高度的安全意识和社会责任感，在生产中有团队合作精神和自我牺牲精神，始终以国家和社会利益放在第一位。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1.2]能够根据工程力学、机械设计、材料科学、电工电子等工程基础知识，运用模具设计及材料成型过程中的工作原理分析典型工程问题。[毕业要求指标点2.1]掌握材料成型及控制工程专业的基础知识和基本原理，能够运用专业知识识别分析工程基本问题。[毕业要求指标点3.1]能够根据工程实际要求，明确设计需求，利用自然科学、材料科学及工程的基本原理和技术手段，提出模具设计与制造、型材成型工艺开发及优化等过程中的具体解决方案。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：掌握金属结晶的基础知识，并应用这些知识解释材料成型过程中晶粒粗细的形成原因；掌握金属的晶体结构以及金属塑性变形与再结晶的基础知识，并应用这些知识解释材料成型过程中力学性能变化的原因。（支撑毕业要求1.2）教学目标2：掌握金属材料的组织形成规律以及金相显微分析方法，并将其应用于材料成型过程中成分、组织、性能之间关系的分析。（支撑毕业要求2.1）教学目标3：掌握金属材料金属结晶的基本规律，并能够提出材料成型过程中的晶粒控制措施；掌握金属塑性变形和再结晶的过程中的组织、性能变化规律，并能够提出材料成型过程中的力学性能控制措施。（支撑毕业要求3.1）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金属的晶体结构75201主题或知识点2纯金属的结晶44001、3主题或知识点3二元合金的相结构与结晶55002主题或知识点4铁碳合金64202主题或知识点5金属及合金的塑性变形与断裂44001、3主题或知识点6金属及合金的回复与再结晶64201、3合计322660（二）实验/实践教学安排序号实验/实践项目名称实验/实践学时实验/实践类型实验/实践要求每组人数备注1晶体结构原子模型的堆垛与分析2验证必做22铁碳合金平衡组织观察2验证必做13金属塑性变形与再结晶后组织观察2验证必做1五、重点难点及教学设计主题或知识点1铁碳合金的组元及基本相、Fe-Fe3C相图分析、铁碳合金的平衡结晶过程及其组织、含碳量对铁碳合金平衡组织和性能的影响、钢中的杂质元素及钢锭组织铁碳合金的组元及基本相、Fe-Fe3C相图分析、铁碳合金的平衡结晶过程及其组织、含碳量对铁碳合金平衡组织和性能的影响。结合我国的钢铁发展史以及钢铁史上的伟大人物和重大事件，激发学生的爱国热情，增强学生的民族自豪感和社会责任心，培育和践行社会主义核心价值观六、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、实践动手能力和创新能力等；考核方式采用作业评测、课堂表现、实验、期中考试和期末考试等多种形式、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。学生成绩评定样表考核方式平时成绩期中考试期末考试作业课堂表现实验答辩项目小论文阶段检测√√√√成绩比例%10102020402.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表课程教学目标支撑毕业要求指标点考核评价方式权重（%）过程性考核实验阶段检测期末考试合计课堂表现作业教学目标1指标点1.233415~2515~2530~60教学目标2指标点2.143108~148~1433~45教学目标3指标点3.134615~2515~2543~63合计10102020401003.成绩评价标准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）课堂表现（10%）无迟到、早退、旷课现象。积极参加课堂讨论，并有自己独到的见解，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期中考试（20%）完成期中考试，根据参考答案评分，总评成绩为优秀完成期中考试，根据参考答案评定分，总评成绩为优良完成期中考试，根据参考答案评分，总评成绩为中等完成期中考试，根据参考答案评分，总评成绩为及格没有完成期中考试，根据参考答案评分，总评成绩不及格实验（20%）实验报告能够独立完成，内容完整，数据合理，数据处理正确，图表规范。能够正确完成实验报告中提出的问题，并对实验中遇到的问题进行深入的讨论，提出自己的见解。实验报告能够独立完成，内容完整，数据合理，数据处理正确，图表基本规范。能够完成实验报告中提出的问题，并对实验中遇到的问题进行讨论，提出意见。实验报告能够完成，内容完整，数据基本合理，能够进行数据处理，图表基本规范。能够基本完成实验报告中中提出的问题，对实验中遇到的问题进行讨论。实验报告基本能够独立完成，内容完整，数据图表齐全，基本完成实验报告中提出的问题。实验报告不能独立完成，存在抄袭现象，报告中提出的问题没有或基本没有回答。期末考试（40%）完成期末考试，根据参考答案评分，总评成绩为优秀完成期末考试，根据参考答案评定分，总评成绩为优良完成期末考试，根据参考答案评分，总评成绩为中等完成期末考试，根据参考答案评分，总评成绩为及格没有完成期末考试，根据参考答案评分，总评成绩不及格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熟练掌握金属结晶的基础知识，并应用这些知识解释材料成型过程中晶粒粗细的形成原因；熟练掌握金属的晶体结构以及金属塑性变形与再结晶的基础知识，并应用这些知识解释材料成型过程中力学性能变化的原因。准确掌握金属结晶的基础知识，并应用这些知识解释材料成型过程中晶粒粗细的形成原因；准确掌握金属的晶体结构以及金属塑性变形与再结晶的基础知识，并应用这些知识解释材料成型过程中力学性能变化的原因。掌握金属结晶的基础知识，并应用这些知识解释材料成型过程中晶粒粗细的形成原因；掌握金属的晶体结构以及金属塑性变形与再结晶的基础知识，并应用这些知识解释材料成型过程中力学性能变化的原因。基本掌握金属结晶的基础知识，基本能够应用这些知识解释材料成型过程中晶粒粗细的形成原因；基本掌握金属的晶体结构以及金属塑性变形与再结晶的基础知识，基本能够应用这些知识解释材料成型过程中力学性能变化的原因。不能掌握金属结晶的基础知识，不能应用这些知识解释材料成型过程中晶粒粗细的形成原因；不能掌握金属的晶体结构以及金属塑性变形与再结晶的基础知识，不能应用这些知识解释材料成型过程中力学性能变化的原因。教学目标2熟练掌握金属材料的组织形成规律以及金相显微分析方法，并能将其应用于材料成型过程中成分、组织、性能之间关系的分析。准确掌握金属材料的组织形成规律以及金相显微分析方法，并能将其应用于材料成型过程中成分、组织、性能之间关系的分析。掌握金属材料的组织形成规律以及金相显微分析方法，并能将其应用于材料成型过程中成分、组织、性能之间关系的分析。基本掌握金属材料的组织形成规律以及金相显微分析方法，基本能将其应用于材料成型过程中成分、组织、性能之间关系的分析。不能掌握金属材料的组织形成规律以及金相显微分析方法，不能将其应用于材料成型过程中成分、组织、性能之间关系的分析。教学目标3熟练掌握金属材料金属结晶的基本规律，并能够提出材料成型过程中的晶粒控制措施；熟练掌握金属塑性变形和再结晶的过程中的组织、性能变化规律，并能够提出材料成型过程中的力学性能控制措施。准确掌握金属材料金属结晶的基本规律，并能够提出材料成型过程中的晶粒控制措施；准确掌握金属塑性变形和再结晶的过程中的组织、性能变化规律，并能够提出材料成型过程中的力学性能控制措施。掌握金属材料金属结晶的基本规律，并能够提出材料成型过程中的晶粒控制措施；掌握金属塑性变形和再结晶的过程中的组织、性能变化规律，并能够提出材料成型过程中的力学性能控制措施。基本掌握金属材料金属结晶的基本规律，并能够提出材料成型过程中的晶粒控制措施；基本掌握金属塑性变形和再结晶的过程中的组织、性能变化规律，并能够提出材料成型过程中的力学性能控制措施。不能掌握金属材料金属结晶的基本规律，不能够提出材料成型过程中的晶粒控制措施；不能掌握金属塑性变形和再结晶的过程中的组织、性能变化规律，不能够提出材料成型过程中的力学性能控制措施。七、教材、参考书目、重要文献以及课程网络资源建议教材：（1）崔忠圻等主编.金属学与热处理.机械工业出版社,2007（2）赵品等主编.材料科学基础教程.哈尔滨工业大学出版社，2015主要参考书：（1）胡骞祥等主编.材料科学基础（第3版）.上海交通大学出版社,2011（2）潘金