职业技术学院《工程材料及热成型工艺》课程标准

《工程材料及热成型工艺》课程标准XXXX职业技术学院机电与汽车系二〇二X年四月二十三日目录TOC\o"1-3"\h\u一、课程信息 《工程材料及热成型工艺》课程标准一、课程信息表1课程信息表课程名称工程材料及热成型工艺开课单位机电与汽车系课程代码JZJCK06考核方式考查前导课程机械制图与计算机绘图、机械设计基础、工程力学后续课程机械加工工艺、金属切削机床与刀具课程性质专业基础课课程类型（方框内打）理论课学时64实践课学分4理实一体化适用专业机械制造及自动化表2课程标准开发团队名单（含校外专家）序号姓名工作单位职称1朱晨曦池州职业技术学院助教2安琳琳池州职业技术学院助教3陈宏胜池州职业技术学院副教授4强沛沛池州职业技术学院讲师5占群安徽中池新材料有限公司高级工程师二、课程定位（一）课程性质《工程材料及热成型工艺》是一门专业基础课，使学生通过理论教学，获得常用机械工程材料、金属热加工和热处理的基本知识，为学习后续课程及形成综合职业能力打下必要的基础。（二）课程作用课程教学内容以现代职业教育体系理念为指导，使学生了解材料晶体学基础知识，了解合金的成分、组织、温度、性能四者的相互关系和变化规律，在掌握铁碳相图的基础上了解钢材在实际加热和冷却时内部组织的变化及其对钢材性能的影响；掌握各种热处理方法的目的、工艺和应用，初步具有选择钢材热处理方法的能力；了解毛坯的成形方法和基本工艺过程，初步具有选择零件毛坯成形方法的能力。通过本课程培养学生利用材料学知识解决生活、学习和工作中的实际问题，具有团队协作精神，善于与他人合作。能综合利用各种资源、科学方法和技术工具解决问题，能将这种思维方式运用于职业岗位相关问题的解决，具备解决问题过程中的形式化、模型化、自动化、系统化抽象能力；能合理选择材料加工工艺，解决生产、生活情境中的问题。本课程根据相关行业技术专业发展需要和完成职业岗位实际工作任务所需要的知识、能力、素质要求选择课程内容，从“任务与职业能力”分析出发，设定职业能力培养目标。通过金属材料力学性能、纯金属与合金的晶体结构与结晶、铁碳合金相图、钢的热处理、常用钢材及选用、铸铁、非铁金属材料、非金属材料、铸造成型工艺、锻压成形工艺、焊接成形工艺、机械零件的毛坯成形综合选材等任务的学习，让学生不仅能理解金属材料、高分子材料、无机非金属材料的优势和局限，还能将理论知识与实际需求相融合，通过创新思维、具体实践使工程中的实际问题得以解决；能创造性地运用知识解决实际问题；能清晰描述工程材料在本专业领域的典型应用案例。能合理运用身边的资源与工具，养成自主学习与实践创新的习惯，开展自主学习、协同工作、知识分享与创新创业实践，形成可持续发展能力。（三）前导、后续课程前导课程：机械制图与计算机绘图、机械设计基础、工程力学后续课程：机械加工工艺、金属切削机床与刀具三、课程面向职业岗位本课程为专业基础课程，主要面向负责研究、开发和评估各种工程材料的材料工程师、专注于热处理工艺的设计、实施和优化的热处理工程师、在制造过程中负责监控和控制材料质量的质量工程师以及负责新材料、新工艺的研发和测试的研发工程师。表3课程面向职业岗位与知识模块职业岗位技能点知识模块教学内容教学重点教学难点思政元素材料工程师热处理工程师质量工程师研发工程师1.能够研究、开发和评估各种工程材料2.能够进行热处理工艺的设计、实施和优化3.能够监控和控制材料的质量4.能够进行新材料、新工艺的研发和测试一、工程材料基础理论二、常用工程材料三、成型技术四、工程材料应用一、金属材料的力学性能二、纯金属与合金的晶体结构与铁碳合金相图三、钢的热处理四、金属及合金五、铸造成型工艺六、锻压成型工艺七、焊接成形工艺八、机械零件的毛坯成形综合选材及工艺分析一、金属材料的力学性能二、铁碳合金相图三、钢的热处理四、工业用钢五、铸铁六、非铁金属及合金七、铸造成型工艺八、锻压成型工艺九、焊接成形工艺十、机械零件的毛坯成形综合选材及工艺分析一、力学性能计算二、晶体结构与结晶三、铁碳合金相图四、钢的热处理工艺五、常用钢材与铸铁六、非铁金属及合金七、非金属材料八、铸造成型工艺九、锻压成型工艺十、焊接成形工艺十一、机械零件的毛坯成形综合选材及工艺分析工匠精神科学思维创新精神安全意识教学重点解决方法：1.采用多媒体辅助教学，为了使学生更好地理解和掌握这些知识，教师可以利用PPT、视频、动画和仿真软件等多媒体教学手段进行辅助教学，将复杂的原理和工作过程进行形象生动的展示，提高学生的学习兴趣和效果。2.采用案例分析和问题解决，通过引入实际案例，引导学生进行案例分析和讨论，让学生在解决实际问题的过程中加深对课程知识的理解，不仅可以提高学生的解决问题的能力，还可以培养他们的工程实践能力。教学难点解决方法：1.对于复杂的加工工艺和工作原理，教师可以采用多媒体教学手段，如PPT、动画、视频和仿真软件等，将抽象的结构和原理直观化、形象化。同时，结合实物模型和实验设备，让学生在观察中加深理解。此外，教师还可以组织学生进行小组讨论和互动，分享彼此的理解和学习心得，从而加深对知识点的的掌握。2.通过与企业合作，引入实际工程项目，让学生参与项目的分析和设计过程。通过实践项目的锻炼，学生可以更好地理解和掌握工程材料及热成型工艺的知识和技能，并提升解决实际问题的能力。四、课程理念及设计思路本课程开设在第二学期。本课程基本理念和设计思路旨在以学生为中心，注重理论与实践相结合，强调职业素养和综合能力的培养，通过任务引领、项目驱动、模块化与层次化以及校企合作与产学研结合等方式，实现课程教学目标的有效达成。（一）基本理念1.学生主体与全面发展。坚持以学生为中心，关注学生的全面发展。强调学生不仅是知识的接受者，更是知识的探索者和实践者。通过课程学习，学生不仅能够掌握工程材料及热成型工艺的基础知识和基本技能，还能提升解决问题的能力，培养创新精神和良好的职业道德。2.理论与实践相结合。注重理论与实践的紧密结合，通过理论学习和工程实例相结合的教学方式，使学生能够在掌握理论知识的同时，加深对工程材料及热成型工艺技术的理解和应用。3.职业素养与综合能力培养。强调职业素养和综合能力的培养，通过课程学习，学生不仅能够掌握专业技能，还能够提升团队协作、沟通表达等综合能力，为未来的职业发展奠定坚实的基础。（二）设计思路本课程根据专业发展需要和完成职业岗位实际工作任务所需要的知识、能力、素质要求选择课程内容。学生通过对金属材料力学性能、纯金属与合金的晶体结构与结晶、铁碳合金相图、钢的热处理、常用钢材及选用、铸铁、非铁金属材料、非金属材料、铸造成型工艺、锻压成形工艺、焊接成形工艺、机械零件的毛坯成形综合选材等十三个任务的学习，在了解金属材料特性，各毛坯成形工艺过程的基础上，形成合理选择零件材料及毛坯加工成形方法的能力，培养学生解决实际问题的能力。在课程实施过程中，充分利用课程特征，加大学生工程体验的教学设计，激发学生的主体意识和学习兴趣。1.以实际问题为引领。让学生在学习和掌握相关知识和技能的同时对未来的职业发展有一定的认识，实现知识、技能与职业素养的有机融合。2.模块化与层次化。采用模块化和层次化的设计思路，将课程内容划分为若干个相对独立的教学模块，每个模块又包含不同的层次和难度，以适应不同学生的学习需求和水平。这种设计思路有助于提高学生的学习兴趣和参与度，促进个性化学习。3.校企合作与产学研结合。注重校企合作和产学研结合，通过与企业合作，引入实际工程项目和案例，使学生在学习过程中能够接触到真实的工作环境和技术要求。同时，邀请企业专家参与教学，提供实践指导和经验分享，促进产学研的深度融合。五、课程目标（一）总体目标学习并掌握常用材料特性和用途、掌握常用材料的热处理方法与作用和用途，使学生能合理选择材料和进行合理的热处理，从而培养适合专业发展需要的专门人才。本课程是一门应用性和实践性相结合的课程。通过该课程的学习，使学生初步掌握工程材料及热成型工艺的基础知识和基本技能，能够了解这些知识与技能在生产实践中的应用，关注材料加工技术发展现状及发展趋势。 学习科学探究方法，发展自主学习能力，养成良好的思维习惯和职业规范，能运用相关的专业知识、专业方法和专业技能解决工程中的实际问题。培养学生的团队合作精神，激发学生的创新潜能，提高学生的实践能力。（二）具体目标1.能力目标（1）具有根据使用要求选择原材料的能力。（2）具有选择钢材热处理方法的能力。（3）具有选择零件毛坯成形方法的能力。（4）具备总结、整理、归纳的书面表达及口头表达能力。 （5）具有查阅手册、检索资料的能力。2.知识目标（1）了解工程材料的分类与性能；掌握金属与合金的晶体结构；（2）掌握二元合金相图，熟练掌握铁碳相图及其应用。（3）掌握钢的热处理方法，熟练掌握钢的退火、正火、淬火与回火工艺。（4）熟悉常用工业用钢的分类与牌号；了解常见铸铁的分类与应用。（5）熟悉常见的非铁金属材料与硬质合金材料的分类及应用。（6）了解高分子材料、陶瓷材料、复合材料的基础知识与应用；（7）掌握工程材料铸造成形、压力加工成形、焊接成形等成形技术基础，熟悉工艺要求与特点。（8）掌握机械零件的失效分析与表面处理方法；掌握工程材料与成形工艺的选择原则；熟练掌握典型零件的工艺路线分析。3.素质目标（1）培养学生从实际出发，理论联系实际，循序渐进的学习思想。（2）培养学生热爱学习、团结协作的学风。（3）培养学生用理论知识解决实际问题的能力。（4）培养学生自我提升、开拓创新的能力。六、课程内容表4课程内容项目子项目（模块）学习目标学习内容教学条件教学方法课时理论实践合计项目一工程材料的力学性能任务1认识工程材料的分类知识目标：1.了解工程材料的分类。2.掌握工程材料的力学性能指标（强度、刚度、弹性、塑性、硬度、冲击韧性、断裂韧度及疲劳强度）。3.熟悉材料的物理性能与化学性能指标。能力目标：1.能分析低碳钢的应力-应变曲线。2.能掌握材料强度、塑性、硬度的测量方法。素质目标：1.培养学生从实际出发，理论联系实际，循序渐进的学习思想。2.培养学生用理论知识解决实际问题的能力。1.工程材料的分类1.力学性能实训室2.多媒体设备3.国家标准相关资料多媒体演示讲授法问题引导法案例教学法分组讨论法101任务2工程材料的力学性能2.强度与塑性3.硬度的分类与测定4.冲击韧度5.疲劳与断裂韧度325任务3工程材料的物理、化学性能6.材料的物理、化学性质101项目二金属晶体结构与铁碳相图任务1金属晶体结构与合金的相结构知识目标：熟悉纯金属的三种典型晶体结构。掌握实际晶体存在的缺陷。掌握纯金属的结晶与同素异构转变。熟悉合金的相结构。掌握铁碳合金的基本相与性能，掌握铁碳合金相图的分析及应用。典型铁碳合金的平衡结晶过程,掌握含碳量与铁碳合金组织与性能的关系。能力目标：能认识并了解实际晶体材料的缺陷种类以及金属的结晶过程。能正确分析铁碳相图，观察金相组织，掌握铁碳合金组织、成分与性能的关系。素质目标：1.培养学生从实际出发，理论联系实际，循序渐进的学习思想。2.培养学生用理论知识解决实际问题的能力。1.纯金属的三种典型晶体结构2.实际晶体的缺陷3.纯金属的结晶4.同素异构转变5.合金的相结构1.金相实训室2.多媒体设备3.铁碳合金平衡组织样品多媒体演示讲授法问题引导法案例教学法分组讨论法202任务2典型二元合金相图与铁碳相图6.铁碳合金的基本相与性能7.铁碳合金相图的分析8.含碳量与铁碳合金组织与性能的关系336项目三钢的热处理任务1钢的普通热处理知识目标：1.了解钢在加热与冷却时的转变过程。2.掌握钢的退火、正火、淬火、回火的工艺流程与特点。3.熟悉钢的表面热处理方法与应用。能力目标：1.能掌握并合理选择钢的普通热处理工艺。2.能熟悉金属材料制备工艺路线与各工序的作用。素质目标：1.培养学生从实际出发，理论联系实际，循序渐进的学习思想。2.培养学生用理论知识解决实际问题的能力。1.钢在加热与冷却时的转变2.钢的退火与正火3.钢的淬火与回火4.淬透性与淬硬性1.碳钢热处理实训室2.多媒体设备3.铁碳合金平衡组织样品多媒体演示讲授法问题引导法案例教学法分组讨论法325任务2钢的表面热处理5.钢的表面热处理112项目四工业用钢任务1工程结构用钢知识目标：1.了解钢的分类与工业用钢牌号表示方法。2.掌握常见结构用钢的分类、成分及用途。3.掌握常见工具钢的分类、成分及用途。4.熟悉特殊性能钢的分类、成分及用途。能力目标：1.能读懂各类钢的牌号，清楚命名规则。2.能根据实际需要合理选择钢种。素质目标：1.培养学生从实际出发，理论联系实际，循序渐进的学习思想。2.培养学生用理论知识解决实际问题的能力。1.钢的分类与牌号简介2.常见结构用钢1.碳钢热处理实训室2.多媒体设备3.国家标准相关资料多媒体演示讲授法问题引导法案例教学法分组讨论法303任务2工具钢3.常见工具钢303任务3特殊性能钢4.特殊性能钢101项目五铸铁任务1铸铁的石墨化知识目标：1.了解铸铁石墨化概念及影响因素；2.掌握灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁和蠕墨铸铁的常用牌号、性能及应用。能力目标：1.能理解铸铁石墨化概念。2.能根据实际需要合理选择铸铁。素质目标：1.培养学生从实际出发，理论联系实际，循序渐进的学习思想。2.培养学生用理论知识解决实际问题的能力。1.铸铁的石墨化及影响因素1.多媒体设备2.国家标准相关资料多媒体演示讲授法问题引导法案例教学法分组讨论法101任务2铸铁的分类与应用2.灰铸铁与可锻铸铁3.球墨铸铁和蠕墨铸铁213项目六有色金属合金与非金属材料任务1有色金属合金介绍知识目标：熟悉铝及铝合金、铜及铜合金、滑动轴承合金的牌号、成份、热处理工艺、组织及其应用。2.熟悉常见的非金属材料，掌握高分子材料、陶瓷材料及复合材料的基础知识及应用。能力目标：1.能熟悉有色金属与非金属材料的分类与用途。2.能根据需求选择合适材料。素质目标：1.培养学生从实际出发，理论联系实际，循序渐进的学习思想。2.培养学生用理论知识解决实际问题的能力。1.铝及铝合金2.铜及铜合金3.滑动轴承合金1.多媒体设备2.国家标准相关资料多媒体演示讲授法问题引导法案例教学法分组讨论法操作示范法314任务2非金属材料介绍4.高分子材料5.陶瓷材料314任务3复合材料6.复合材料101项目七铸造成型任务1铸造成型工艺知识目标：掌握铸造工艺基础和铸件结构工艺性知识；掌握砂型铸造与特种铸造及铸造工艺发展的新动态；3.掌握铸件缺陷分析与质量控制。能力目标：1．能读懂铸件结构图，掌握铸造成型工艺流程。2．能正确分析铸件缺陷与铸造成型工作原理。素质目标：1.培养学生从实际出发，用理论知识解决实际问题的能力。合金的铸造性能砂型铸造工艺设计特种铸造铸造结构设计1.材料成型实训室2.多媒体设备3.国家标准相关资料多媒体演示讲授法操作示范法分组实训法426项目八锻压成型工艺任务1金属的塑性变形知识目标：1.了解金属压力加工理论基础。2.掌握自由锻与模锻的基本工序、工艺规程。3.了解板料冲压工艺。能力目标：1.能读懂锻件结构图，掌握工艺流程。2.能根据实际工作要求，正确选用合适的压力加工工艺。素质目标：1.培养学生从实际出发，理论联系实际，循序渐进的学习思想。2.培养学生严谨科学的学习精神。1.金属的塑性变形1.材料成型实训室2.多媒体设备3.国家标准相关资料多媒体演示讲授法操作示范法分组实训法202任务2锻压成型工艺要求与应用2.自由锻3.模锻4.板料冲压325项目九焊接成形工艺任务1焊接工程理论基础知识目标：1.熟悉焊接工程理论基础。2.掌握常见的焊接方法。能力目标：1.能熟悉常见焊接方法，掌握基本概念。2.能根据实际工作要求，选择合适焊接手段与制定工艺，掌握焊接操作规范。素质目标：1.培养学生用理论知识解决实际问题的能力，培养工匠精神。电弧焊；焊接质量及其控制；1.材料成型实训室2.多媒体设备3.国家标准相关资料多媒体演示讲授法操作示范法分组实训法202任务2常见的焊接方法其他焊接方法；常用金属材料的焊接性能；焊接结构工艺性。213项目十机械零件的毛毛坯成形综合选材及工艺分析任务1机械零件的毛坯成形综合选材及工艺分析知识目标：1.了解零件的失效方式。2.掌握材料与成形工艺的选择原则与依据。3.熟悉典型零件选材及工艺路线分析能力目标：1.能掌握基本概念，依据需求选择合适的材料与成型工艺。2.能进行工艺流程分析。素质目标：1.培养学生用理论知识解决实际问题的能力，培养工匠精神。零件与工具的失效方式；选用材料的一般原则；毛坯成形综合选材；典型零件选材及工艺路线分析。1.材料成型实训室2.多媒体设备3.国家标准相关资料404课时合计481664考核评价方式：考核评价采用多元化方式，过程性评价+终结性评价+增值评价相结合七、课程考核评价1.突出过程与各领域评价，结合课堂提问、课后作业、课程考核等手段，加强过程环节的考核，并注重平时采分；2.强调目标评价，注重引导学生改变学习方式；《工程材料及热成型工艺》课程的考核评价要求全面、客观地评估学生的学习成果，并为教学改进提供反馈。本课程评价方式包括过程性评价、终结性评价和增值评价三种方式。（一）考核评价的总体原则1.综合性原则。考核评价应综合考虑学生的理论掌握情况、实践操作能力、分析解决问题的能力以及学习态度和创新精神等多个方面。2.公平性原则。考核评价应确保对所有学生一视同仁，遵循公正、公平、公开的原则，避免任何形式的主观偏见和歧视。3.反馈性原则。考核评价应及时向学生提供反馈，帮助他们了解自己的学习状况，发现存在的问题，进而调整学习策略，提高学习效果。（二）考核评价的方式和内容1.过程性评价通过课堂表现、作业完成情况、小组讨论等方式，考察学生的学习态度、团队协作能力和沟通能力。平时表现考核应注重对学生的持续观察和记录，确保评价的准确性和客观性。2.终结性评价通过课堂测验进行，考察学生对知识的掌握程度。3.增值评价（1）知识增长评价。通过比较学生在课程开始和结束时的知识水平，评估他们在工程材料及热成型工艺领域的知识增长情况。这有助于了解学生的学习效果和掌握程度，为教学改进提供依据。（2）能力提升评价。通过观察学生在平时表现与回答问题的情况，评估他们将理论联系实际能力的提升情况，检验学生是否具备从事相关工作的基本能力。（三）考核评价的实施与管理1.制定详细的考核标准。教师应根据课程标准和教学目标，制定明确的考核标准，包括考核内容、方式、权重和评分标准等。2.加强考核过程的管理。教师应认真组织每一次考核活动，确保考核过程的公正、公平和公开。同时，还应及时收集、整理和分析考核数据，为教学改进提供依据。3.注重考核结果的反馈与利用。教师应及时向学生反馈考核结果，帮助他们了解自己的优势和不足，制定改进计划。同时，教师还应根据考核结果调整教学策略，优化教学内容和方法，提高教学质量。表5课程考核评价考核项目考核标准考核方法评分比例%过程性评价平时表现考核学习态度优秀、良好、一般、差（4级制）提问记录10上课考勤学生考评、教师点名点名记录10课堂表现回答问题（4级制）名单记录10作业完成按4级制评定作业质量10终结性评价结课考核综合考核按4级制评定考查