《现代材料表面工程技术》课程教学大纲

《现代材料表面工程技术》课程教学大纲一、课程基本情况课程代码：101145223012课程名称（中/英文）：现代材料表面工程技术/SurfaceEngineeringTechnologyofModernMaterials课程类别：专业选修课程学分：2总学时：32理论学时：24实验/实践学时：8适用专业：材料成型及控制工程适用对象：本科先修课程：大学物理、物理化学、材料科学基础教学环境：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《现代材料表面工程技术》是材料成型及控制工程专业的重要专业选修课程。通过本课程的学习使学生对现代表面技术的形成、现状和发展有基本认识。通过对主要表面技术的原理、特点和工艺的了解，为在不同工况下选用比较合适的表面技术打下基础。以一些典型表面镀层制备技术和性能测试实验，增加学生的感性认识。同时介绍本课程在材料成型及应用中所起的作用，激发学生爱国热情，树立自主创新，勇于开拓的励志情怀，在学习和今后的工作中为建设中国特色社会主义事业贡献自己的聪明才智。2.对接培养的岗位能力对接岗位能力需求，使学生能够了解和认识现代表面技术的形成、现状和发展；掌握电镀、化学镀、热喷涂、表面纳米化、物理气相沉积和化学气相沉积表面处理技术的基本原理、基本工艺；理解材料成分、处理工艺、组织结构和性能的关系；了解不同工艺技术的优缺点、选用原则以及最新进展。掌握材料成型与控制工程领域涉及的材料表面改性、制备、表征和应用相关的复杂工程实施活动中涉及的重要工程技术指标，研究达到指标的工程技术途径。通过了解材料成型及控制工程技术的国际发展趋势，具备一定的国际视野。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4.1]掌握材料成型及控制工程相关的各类物理、化学基础知识，基于工程科学原理，通过文献信息综合或相关方法，分析材料成型过程中的复杂工程问题；[毕业要求指标点5.1]了解材料成型及控制工程专业常用的现代仪器、信息技术工具、工程工具的使用原理和方法，并能理解各类工程工具在模拟精度方面的局限性；[毕业要求指标点5.2]能够根据现代材料成型方法，开发或选择使用恰当的现代专业设备或者测试技术解决材料成型复杂工程问题，同时能够充分认识各种方法和技术的优点和存在问题；[毕业要求指标点11.2]能够在多学科环境下将材料成型及控制工程管理和经济决策的方法用于材料加工工程项目的运营及管理，具备生产组织管理的基本能力。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：掌握材料成型与控制工程领域涉及的材料表面改性、制备、表征和应用相关的复杂工程实施活动中涉及的重要工程技术指标，研究达到指标的工程技术途径。（支撑毕业要求指标点4.1、5.1和5.2）教学目标2：通过了解材料成型及控制工程技术的国际发展趋势，具备一定的国际视野。（支撑毕业要求指标点11.2）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绪论2202主题或知识点2表面工程技术基础理论2201、2主题或知识点3表面工程技术预处理技术2201、2主题或知识点4热喷涂技术2201、2主题或知识点5堆焊技术4221、2主题或知识点6电镀和化学镀4221、2主题或知识点7金属转化膜技术2201、2主题或知识点8气相沉积技术4221、2主题或知识点9高能束表面改性技术201、2主题或知识点10热扩渗技术4221、2主题或知识点11表面微细加工技术2201、2主题或知识点12特种表面工程技术2201、2合计32248（二）实验/实践教学安排序号实验项目名称实验/实践学时实验/实践类型实验/实践要求每组人数备注1堆焊实验2必做52化学镀实验2必做53磁控溅射实验2必做304热扩渗实验2必做5五、教学内容及教学设计主题或知识点1绪论表面工程的涵义；表面技术的分类、主要内容及目的意义；表面技术的应用和发展动态概述。表面技术的涵义、主要内容及目的意义；表面技术的应用和发展动态概述。表面技术的涵义、主要内容及目的意义。，同时授课过程中穿插问题互动式、讨论式、案例式，启发式等教学方法。主题或知识点2表面工程技术基础理论固体表面的结构和性质；介绍表面热力学、动力学和电子学的一些基本概念。固体材料表面晶体学；表面热力学；表面动力学；表面电子学。固体材料表面动力学；表面电子学。，同时授课过程中穿插问题互动式、讨论式、案例式，启发式等教学方法。主题或知识点3表面工程技术预处理技术表面预处理的目的；表面预处理工艺。表面预处理工艺。影响表面预处理工艺的条件。，同时授课过程中穿插问题互动式、讨论式、案例式，启发式等教学方法。主题或知识点4热喷涂技术1．教学内容。，同时授课过程中穿插问题互动式、讨论式、案例式，启发式等教学方法。主题或知识点5堆焊技术堆焊的基本概念；堆焊材料的类型及选择；堆焊方法；堆焊技术的应用。堆焊材料的类型及选择、堆焊方法及堆焊技术的应用。堆焊材料的类型及选择、堆焊方法及堆焊技术的合理选用。，同时授课过程中穿插问题互动式、讨论式、案例式，启发式等教学方法。主题或知识点6电镀和化学镀电镀、电刷镀的基本原理、工艺路线和应用；化学镀的基本原理、工艺路线和应用。电镀、电刷镀的基本原理、工艺路线；化学镀的基本原理、工艺路线。电镀、电刷镀的工艺路线；化学镀的工艺路线。，同时授课过程中穿插问题互动式、讨论式、案例式，启发式等教学方法。主题或知识点7金属转化膜技术1．教学内容金属表面氧化处理技术；金属及其合金的阳极氧化、磷化处理、铬酸盐处理。金属表面氧化处理技术的概念及工艺应用；阳极氧化处理的原理以及工艺应用；磷化处理的原理以及工艺应用。不同金属转化膜技术的特点及其不同之处，如何根据生产需要合理选用金属表面氧化处理技术。，同时授课过程中穿插问题互动式、讨论式、案例式，启发式等教学方法。主题或知识点8气相沉积技术薄膜及其制备方法；真空技术基础；真空蒸镀；溅射镀膜；离子镀；化学气相沉积；分子束外延；离子束合成薄膜技术。各种薄膜的制备方法；物理气相沉积原理、分类、工艺及应用；化学气相沉积的原理、工艺及应用。如何合理选用不同的薄膜制备方法，以及影响薄膜制备质量的因素。，同时授课过程中穿插问题互动式、讨论式、案例式，启发式等教学方法。主题或知识点9热高能束表面改性技术激光表面改性；电子束表面改性；离子注入表面改性。等离子体及离子注入技术的原理和应用；激光束、电子束和离子束等表面改性技术。如何根据生产需要合理选用激光束、电子束和离子束等热高能束表面改性技术，同时授课过程中穿插问题互动式、讨论式、案例式，启发式等教学方法。主题或知识点10热扩渗技术热扩渗的基本原理及分类；热浸镀；渗碳与渗氮。热扩渗、热浸镀、渗碳与渗氮的基本原理及工艺方法。热扩渗、热浸镀、渗碳与渗氮原理、工艺方法和应用条件的区别，以及根据生产需要合理选用不同的热扩渗技术。，同时授课过程中穿插问题互动式、讨论式、案例式，启发式等教学方法。主题或知识点11表面微细加工技术表面加工技术简介；微电子微细加工技术；纳米电子技术等。微电子微细加工技术；纳米电子技术等。影响微电子微细加工技术和纳米电子技术加工的因素。，同时授课过程中穿插问题互动式、讨论式、案例式，启发式等教学方法。主题或知识点12特种表面工程技术表面喷丸强化；电火花强化；溶胶-凝胶法成膜技术；搪瓷涂覆技术；表面粘涂技术。表面喷丸强化、电火花强化、溶胶-凝胶法成膜技术的原理、工艺及应用。表面喷丸强化、电火花强化、溶胶-凝胶法成膜技术的原理、工艺及应用的区别，如何根据生产需要合理选用不同的特种表面成膜技术。，同时授课过程中穿插问题互动式、讨论式、案例式，启发式等教学方法。六、学生成绩评定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；考核方式采用多种形式（测验、答辩、论文、项目等）、多个阶段（平时测试、作业测评、课外阅读、社会实践、期末考核等）、多种类型（作品、课堂实训、课堂讨论、社会调查、竞赛等）等全过程的考核。1.课程考核方式及比例本课程考核方式采用出勤、作业、阶段测验、实验报告、期末考试等多种形式、多阶段、多种类型的全过程考核，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小论文实验√√√√√成绩比例%51051020502.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（%）过程性考核实验期末考试合计出勤及课堂表现作业及阶段测验教学目标1指标点4.1、5.1和5.2610102551教学目标2指标点11.2410102549合计102020501003.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，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，总评成绩不及格实验（20分%）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。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熟练掌握材料成型与控制工程领域涉及的材料表面改性、制备、表征和应用相关的复杂工程实施活动中涉及的重要工程技术指标，研究达到指标的工程技术途径。准确掌握材料成型与控制工程领域涉及的材料表面改性、制备、表征和应用相关的复杂工程实施活动中涉及的重要工程技术指标，研究达到指标的工程技术途径。掌握材料成型与控制工程领域涉及的材料表面改性、制备、表征和应用相关的复杂工程实施活动中涉及的重要工程技术指标，研究达到指标的工程技术途径。基本掌握材料成型与控制工程领域涉及的材料表面改性、制备、表征和应用相关的复杂工程实施活动中涉及的重要工程技术指标，研究达到指标的工程技术途径。不能掌握材料成型与控制工程领域涉及的材料表面改性、制备、表征和应用相关的复杂工程实施活动中涉及的重要工程技术指标，研究达到指标的工程技术途径。教学目标2熟练掌握材料成型及控制工程技术的国际发展趋势，具备一定的国际视野。准确掌握材料成型及控制工程技术的国际发展趋势，具备一定的国际视野。掌握材料成型及控制工程技术的国际发展趋势，具备一定的国际视野。基本掌握材料成型及控制工程技术的国际发展趋势，具备一定的国际视野。不能掌握材料成型及控制工程技术的国际发展趋势，未具有一定的国际