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《材料改性技术课程设计》教学大纲

适用范围：202X版本科人才培养方案

课程代码课程性质：集中实践课

学分：3学分

周数：3周

先修课程：材料科学与工程基础、传递过程原理、材料制备与加工等

并修课程：热处理工艺与设备、表面工程技术

适用专业：材料科学与工程

开课单位：材料科学与工程学院

一、课程说明

《材料改性技术课程设计》是《热处理工艺与设备》等课程教学中的一个重要实践性环节。经过课程设计环节，使学生学习常用金属材料热处理改性的设计思路和操作方法，掌握材料改性的常见工艺和一般处理过程，了解体会材料改性技术的功能和效果。学生通过针对性的实物操作，可以巩固已有的材料科学基础理论和工程基础知识，提高动手能力，在充满挑战性的课程设计过程中掌握材料改性技术的基本知识与实践技能。

二、课程目标

通过课程设计，使学生达到如下目标：

课程目标1：根据课程设计要求，进行金属材料常用的退火、正火、淬火、回火、表面处理等改性技术的针对性实物操作，熟悉常用金属材料热处理改性的设计思路和操作方法，掌握材料改性的常见工艺和一般处理过程，进而巩固已有的材料科学基础理论和工程基础知识。

课程目标2：掌握材料改性工艺设计和实物操作能力，具备对工艺流程和参数进行优化的能力，为学生学习后续课程及从事技术工作、工程研究以及开拓新技术领域打下良好基础；在环节中培养学生的专业创新能力和团队协作能力。

课程目标3：具有良好的材料改性技术专业素质；具有良好的社会公德和职业道德、较强的社会责任感和团队合作精神；树立正确的是非观念和劳动意识；具有坚定正确的政治方向、科学的世界观、人生观和价值观。

三、课程目标与毕业要求

《材料改性技术课程设计》课程教学目标对材料科学与工程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

支持强度

1.工程知识

1.1能够应用数学、自然科学、工程基础和材料科学与工程专业知识对材料改性相关问题进行合理表述。

课程目标1：掌握材料表面工程技术的基本概念、原理、特点以及应用情况；熟悉表面工程相关的材料、工艺、设备、检测和产品质量等方面的基础理论和专业知识；了解表面工程技术的发展现状和趋势。

M

2.问题分析

2.3能够综合应用自然科学与材料科学与工程的基本原理和方法，对复杂材料改性问题的解决方案进行合理性论证并获得有效结论。

课程目标2：掌握材料改性工艺设计和实物操作能力，具备对工艺流程和参数进行优化的能力，为学生学习后续课程及从事技术工作、工程研究以及开拓新技术领域打下良好基础。

H

3.设计/开发解决方案

3.1能够针对复杂材料改性技术工程问题，提出解决问题的技术方案。

课程目标2：掌握材料改性工艺设计和实物操作能力，具备对工艺流程和参数进行优化的能力；在环节中培养学生的专业创新能力和团队协作能力。

M

9.个人和团队：

9.1具有团队合作意识，能在专业领域独立承担团队分配的工作任务。

课程目标3：具有良好的材料表面工程技术专业素质；具有良好的社会公德和职业道德、较强的社会责任感和团队合作精神；树立正确的是非观念和劳动意识；具有坚定正确的政治方向、科学的世界观、人生观和价值观。

M

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

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

课时

安排

对应的课程目标

1.检索查阅一种以上关键基础金属材料整体改性相关的技术资料

教学要求：以典型材料热处理为例讲解课程设计的过程，下达任务书。学生根据任务书查阅资料、熟悉题目的具体内容及设计过程。

重点：不同材料热处理制度制定的依据及工艺确定过程。

难点：热处理工艺方案的确定。

2天

1、2

2.针对分组后指定的钢材设计多种热处理工艺方案，制定工艺流程

教学要求：根据课设要求，结合专业理论进行改性方案的初步设计，并制定相关操作流程。

重点：改性工艺的制定与操作流程的确定。

难点：改性工艺的制定。

2天

1、2、3

3.选择具体工艺参数，按照设计方案开展退火、正火、淬火和回火等实验步骤

教学要求：根据设计的工艺，选择相关工艺参数。

重点：改性工艺参数的合理选择。

难点：工艺设计与材料应用的适用性。

4天

1、2、3

4.对材料热处理前后及过程中的组织和基本性能进行对比检测分析

教学要求：能够独立对改性工艺处理后的试样进行组织与性能分析，并对结果进行总结分析。

重点：对试样进行显微组织和性能检测分析。

难点：对实验结果进行分析，讨论改性工艺的合理性。

2天

1、2、3

5.根据实验结果进行流程或工艺改进优化

教学要求：根据已获得的实验结果对原定改性工艺进行适当合理的调整优化。

重