《电镀工艺学》教学大纲

《电镀工艺学》教学大纲适用范围：202X版本科人才培养方案课程代码：03154311课程性质：专业选修课学分：2学分学时：32学时（理论32学时）先修课程：电化学原理A、无机化学等后续课程：化学电源制造技能训练等适用专业：新能源材料与器件开课单位：材料科学与工程学院一、课程说明《电镀工艺学》是新能源材料与器件专业本科学生的专业平台选修课。本课程主要传授电镀的基本原理，并应用这些原理对典型镀种的电镀工艺过程、影响因素及操作特点等进行理论分析。通过本课程的学习，使学生具备电镀及相关的表面工程的工艺理论、工艺技术能力，拓宽学生专业知识面，为将来从事相关工作打下基础。二、课程目标通过本课程的学习，使学生达到如下目标：课程目标1：掌握电镀层的分类与用途，掌握电解液的分散能力和覆盖能力的概念，了解电解液分散能力的数学表达式及分散能力的测定方法，了解赫尔槽及应用，了解前处理在电镀工艺过程中的重要作用和意义，掌握粗糙表面的机械整平、除油、浸蚀、金属的电解抛光技术。课程目标2：能正确运用电镀基本原理对各种典型镀种的电镀工艺过程及操作、特点进行分析，提升学生从事新能源材料与器件专业生产、技术管理，工艺设计以及新产品、新技术、新工艺的研究和开发能力。课程目标3：理解其他特种电镀技术，了解镀层性能测定及三废处理手段，培养学生的科学思维能力、分析计算能力和科学归纳能力，理解并坚守职业道德规范，在工程实践中能坚持公众利益优先，具有生态意识，职场竞争力强。课程目标4：培养学生具有健康的身心、良好的人文素养和团队合作精神、有效地沟通与表达能力，适应独立和团队的工作环境，具有新能源制造过程的管理能力。三、课程目标与毕业要求《电镀工艺学》课程教学目标对新能源材料与器件专业毕业要求的支撑见表1。表1课程教学目标与毕业要求关系毕业要求指标点课程目标支撑强度1.工程知识1.1掌握数学、自然科学领域的理论基础知识、工程基础知识，并能将其用于本领域复杂工程问题的恰当表述。课程目标1：掌握电镀层的分类与用途，掌握电解液的分散能力和覆盖能力的概念，了解电解液分散能力的数学表达式及分散能力的测定方法，了解赫尔槽及应用，了解前处理在电镀工艺过程中的重要作用和意义，掌握粗糙表面的机械整平、除油、浸蚀、金属的电解抛光技术。H1.3掌握相关自然科学知识、工程基础知识和思维方法，并能将其应用于解决新能源材料与器件专业相关复杂工程问题。课程目标2：能正确运用电镀基本原理对各种典型镀种的电镀工艺过程及操作、特点进行分析，提升学生从事新能源材料与器件专业生产、技术管理，工艺设计以及新产品、新技术、新工艺的研究和开发能力。2.问题分析2.1能够应用工程科学的基本原理，识別和判断新能源材料与器件专业相关复杂工程问题的关键环节和参数。课程目标3：理解其他特种电镀技术，了解镀层性能测定及三废处理手段，培养学生的科学思维能力、分析计算能力和科学归纳能力，理解并坚守职业道德规范，在工程实践中能坚持公众利益优先，具有生态意识，职场竞争力强。M2.2能够应用数学、自然科学基本原理，对新能源材料与器件专业相关复杂工程问题进行表述。课程目标4：培养学生具有健康的身心、良好的人文素养和团队合作精神、有效地沟通与表达能力，适应独立和团队的工作环境，具有新能源制造过程的管理能力。注：表中“H（高）、M（中）”表示课程与相关毕业要求的关联度。四、教学内容、基本要求与学时分配理论部分的教学内容、基本要求与学时分配见表2。表2教学内容、基本要求与学时分配教学内容教学要求，教学重点难点理论学时对应的课程目标1.电镀过程基本理论知识1.1电镀层的分类和用途1.2电镀液性能及测定方法1.3金属电沉积基础原理及应用教学要求：使学生了解电镀的概念及发展，掌握电镀层的分类与用途，了解电镀层的结构与抗腐蚀性的关系，理解金属电沉积时晶核形成与长大过程，掌握电解液的分散能力和覆盖能力的概念，理解影响电流和金属在阴极表面分布的因素，了解赫尔槽及应用。重点：电镀层分类与用途、电解液的分散能力和覆盖能力，影响电流和金属在阴极表面分布的因素，赫尔槽及应用。难点：电解液分散能力的数学表达式，影响电流和金属在阴极表面分布的因素，分散能力的测定方法。81、42.电镀前处理2.1典型的前处理工艺流程2.2化学抛光、电解抛光2.3不同材料的镀前处理工艺教学要求：使学生了解前处理在电镀工艺过程中的重要作用和意义；掌握粗糙表面的机械整平，除油，浸蚀，金属的电解抛光，表面准备的新技术。重点：除油，浸蚀，金属的电解抛光。难点：金属的电解抛光，表面准备的新技术，制定表面镀前处理的基本原则。21、43.单金属及合金电镀3.1电镀单金属3.2电镀合金教学要求：使学生了解熟悉电镀锌、镀铜、镀镍、镀铬的性质、用途和阳极性镀层的特点，，掌握典型的电镀工艺。重点：电镀单金属、电镀合金的工艺控制及原理要求。难点：合金的阴极极化曲线及分极化曲线。。111、2、44.特种电镀技术及化学镀4.1高速电镀、电刷镀等特种电镀技术4.2化学镀及其控制教学要求：使学生了解包括高速电镀、电刷镀、机械镀、复合电镀、脉冲电镀等特种电镀技术；掌握化学镀与电镀的区别；熟悉化学镀镍的特点及应用。重点：化学镀的定义与应用,化学镀与电镀的区别、特种电镀与普通电镀的区别。难点：化学镀的热力学与动力学，化学镀镍机理。41、2、3、45.转化膜处理工艺及轻金属表面处理5.1铝及其合金阳极氧化5.2铝及其合金上的电镀5.3钢件的氧化5.4铜及其合金的氧化、钝化和着色。教学要求：使学生熟悉铝及其合金的氧化膜形成理论；掌握普通铝硫酸阳极氧化、着色工艺与封闭处理；了解铝及其合金上的电镀；熟悉钢铁的氧化（发蓝）、钢铁的磷化工艺。重点:普通铝硫酸阳极氧化工艺，铝阳极氧化膜的着色与封闭处理，铝及其合金上的电镀。难点:铝及其合金的氧化膜形成理论，电位—时间曲线、转化膜工艺。31、2、3、46.电镀层性能测定及电镀三废处理6.1镀层厚度及镀层机械性能的测定；6.2电镀层耐腐蚀性能测定。教学要求：使学生了解电镀层性能的测定方法，掌握电镀废水常用治理办法。重点:标准镀层厚度的测定，镀层机械性能的测定；电镀废水治理办法。难点:电镀层耐蚀性能的测定；电镀废水治理办法。43、4合计32五、教学方法及手段本课程以课堂讲授为主，结合讨论、测试、作业、视频资源共享等教学手段完成课程教学任务和相关能力的培养。使学生较好的掌握电镀工艺的基本概念、基本原理和基本方法，获得分析实际问题的思维能力与计算能力，具有解决新能源材料与器件相关领域的复杂工程问题的基本能力和素质。六、课程资源1.推荐教材：王玥.电镀工艺学[M].北京:化学工业出版社,2018.2.参考书：（1）安茂忠.电镀理论与技术[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2010.（2）傅绍燕.简明电镀工艺手册[M].北京:化学工业出版社,2018.（3）冯辉.电镀理论与工艺[M].北京:化学工业出版社,2008.3.期刊：（1）龚方旭,吴克,李波.电镀污泥中回收镍工艺优化[J].化工管理,2020(31):109-113.（2）贾彦松,葛庆.沉淀/吸附法处理电镀废水中的重金属[J].当代化工,2020,49(10):2133-2137.（3）宁剑等.基于AT89S52单片机的DMFC电源管理系统设计[J].电源技术,2011,35(2):140-143.（4）刘建祥,安茂忠.电镀金工艺的研究与应用现状[J].材料保护,2020,53(08):113-116.（5）XiaolongYao.Highlyefficientremovalofhexavalentchromiumfromelectroplatingwastewaterusingaminatedwheatstraw[J].RscAdvances,2016,6(11):516-520.4.网络资源：（1）任广军.电镀工艺.北京:中国大学MOOC,2016./details?uuid=8a833999-2152448b-0121-52448c27-027d.（2）赵晓辉.薄膜物理与技术.北京:中国大学MOOC,2017./course/UESTC-1002272005.七、课程考核对课程目标的支撑课程成绩由过程性考核成绩和期末考核成绩两部分构成，具体考核/评价细则及对课程目标的支撑关系见表3。表3课程考核对课程目标的支撑考核环节占比考核/评价细则课程目标1234过程性考核课堂表现12（1）根据课堂出勤情况和课堂回答问题和讨论问题情况进行考核，满分100分。（2）以平时考核成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。√√√√4422阶段测试14（1）主要考核学生对各章节知识点的理解和掌握程度，满分100分；（2）每次阶段测试单独评分，取各次成绩的平均值作为此环节的最终成绩。（3）以阶段测试成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。√√√√4433作业14（1）主要考核学生对各章节知识点的复习、理解和掌握程度，满分100分；（2）每次作业单独评分，取各次成绩的平均值作为此环节的最终成绩。（3）以作业成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。√√√√4532期末考核60课程大作业成绩100分，以论大作业成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。（2）主要考核学生对电镀工艺基本理论及电镀各种镀种工艺分析及应用，对电电镀层性能测试手段分析内容等。（3）考试题型以课程论文形式进行考核。√√√√20201010合计：100分32331817八、考核与成绩评定1.考核方式及成绩评定考核方式：本课程主要以课堂表现、阶段测试、作业、期末大作业等方式对学生进行考核评价。考核基本要求：考核总成绩由大作业成绩和过程性考核成绩组成。其中：期末成绩为100分（权重60%），大作业采用论文形式，其中基本知识、基本理论、基本技能的试题分值不超过50%，综合应用分析不低于50%；课堂表现、作业和测试等过程性考核成绩为100分（权重40%）；过程性考核和大作业分值分配应与教学大纲各章节的学时基本成比例。2.过程性考核成绩的标准过程性考核方式重点考核内容、评价标准、所占比重见表4。表4过程性考核方式评价标准考核方式所占比重(%)100>x≥9090>x≥8080>x≥7070>x≥60x<60课堂表现30无缺课现象，积极参与教学活动，踊跃回答问题，准确率大于90%。无缺课现象，认真参与教学活动，回答问题准确率大于80%。无辜缺课现象，偶尔参与教学活动，回答问题准确率大于70%。出勤率高，偶尔参与教学活动。缺课超过三次，不参与教学活动。作业35作业完整，思路清晰，准确率大于90%，字迹工整。作业完整，准确率大于80%，字迹工整。不交作业2次以内，准确率