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《表面工程工艺及设备》课程教学大纲

一、课程基本情况

课程代码：101145223502

课程名称：表面工程工艺及设备/SurfaceEngineeringProcessandEquipment

课程类别：专业选修课程

学分：2

总学时：32

理论学时：28

实验/实践学时：4

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、材料工程基础、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

《表面工程工艺及设备》课程主要面向金属材料工程专业学生的一门专业选修课，隶属材料表面工程范畴。该课程主要介绍电镀、电刷镀、化学镀、涂装、热喷涂、热浸涂、真空蒸镀、溅射镀、离子镀、化学气相沉积、分子束外延制膜、离子束合成薄膜技术等表面涂覆技术和喷丸强化、表面热处理、激光表面处理、电子束表面处理、离子注入表面改性等表面改性技术的基本原理、工艺设计和相关设备。本课程以电镀工艺为重点，介绍电镀前处理、电镀单金属合金工艺及电镀设备设计与选择和镀液三废处理。通过此门课程的学习，扩展学生在表面技术方面的知识面，了解各种表面改性新技术的发展方向与趋势，认识先进表面改性的优势与特点，并掌握目前常用的表面改性新技术的种类和基本原理工艺和设备，从而对本专业的前沿有所了解。同时通过课程学习讲述，使学生多了解一些前沿科学以及一些著名科研人物研究新材料的典型事例过程；激发学生爱国主义精神和大国工匠精神。

2.对接培养的岗位能力

通过本课程的学习，使学生具备一定的专业基础知识、具备必要的工程素养及实践创新精神，具有良好的身体素质及人文素养。

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：掌握表面工程的专业内涵及相关表面技术的基本原理和设备，能综合应用表面工程的知识开展实际工程生产。（支撑毕业要求指标点3.2）

教学目标2：能够根据实际工程要求，合理进行表面工程技术工艺、设备的设计和开发，并能分析和判断该表面技术对社会和环境的影响，确保后期的三废处理符合环保要求。（支撑毕业要求指标点4.2）

教学目标3：在表面工程技术的开发和实施过程，能够应用工程管理和经济决策进行产线和工艺优化，控制质量、成本和风险。（支撑毕业要求指标点3.2）

教学目标4：培养学生良好的自学习惯，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。（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

表面工程概述

2

2

0

0

1、2、3、4

主题或知识点2

电镀基础

4

4

0

0

1、2、3、4

主题或知识点3

镀前处理

2

2

0

0

1、2、3、4

主题或知识点4

电镀单金属

2

2

0

0

1、2、3、4

主题或知识点5

电镀合金

2

2

0

0

1、2、3、4

主题或知识点6

电镀设备选择与设计

2

2

0

0

1、2、3、4

主题或知识点7

微弧氧化技术

4

2

2

0

1、2、3、4

主题或知识点8

气相沉积技术

6

4

2

0

1、2、3、4

主题或知识点9

特种涂覆镀技术

2

2

0

0

1、2、3、4

主题或知识点10

表面改性技术

4

4

0

0

1、2、3、4

主题或知识点11

镀层性能的测定

2

2

0

0

1、2、3、4

合计

32

28

4

（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/实类型

实验/实要求

每组

人数

备注

1

微弧氧化

2

演示性

必做

5

2

磁控溅射

2

演示性

必做

5

五、教学内容及教学设计

主题1：表面工程概论

1.教学内容

掌握表面工程的涵义、分类和内容，了解现代表面工程的应用和重要性，展望本门技术的发展前景。通过此章内容的学习，学生对表面技术的含义、分类以及在各种材料中的应用有了深入了解，能认识到表面工程技术在现代工业中的重要地位，可以激发学生的民族自豪感和专业学习的兴趣，投身祖国建设的理想。

2.教学重点

表面工程的含义及实施方法。

3.教学难点

各种表面工程的实际应用。

4.教学方案设计（含教学方法、教学手段)

采用混合式教学，结合多媒体授课，同时授课过程中采用问题讨论式、案例式、启发式等多种教学方法。

主题2：电镀基础

1.教学内容

掌握电镀的基本原理，熟悉金属电沉积