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《工程材料》课程教学大纲
一、课程基本信息
课程名称
工程材料
课程编号
310130011
课程性质
必修课
课程类别
核心课
开课单位
机电工程学院
授课学期
第五学期
学分/学时
2.5/40
课内学时
40
理论授课
36
上机学时
0
课内实践
0
实验学时
4
课外学时
43
适用专业
机械设计制造及其自动化(中外合作办学)
是否双语
否
先修课程
化学、材料力学
后续课程
金属成型
二、课程简介
《工程材料》是中俄双方高等院校机械类专业学生的专业基础课之一,是一门实践性较强的课程。随着科学技术的迅猛发展,各类机械产品的设计与制造过程中所遇到的材料问题日益增多,机械工业与材料科学之间的关系愈加密切。实践证明,合理选择工程材料,适当确定冷热加工工艺,妥善安排加工工艺路线对充分发挥材料本身性能潜力,提高产品零件质量,延长使用寿命,降低生产成本等方面有重大的影响。通过本课程的学习,获得工程材料的基本知识,使学生在理解工程材料基本理论和基本知识的前提下,掌握常用工程材料的种类、成分、组织性能和改性方法;根据零件服役条件和性能要求,具备选用工程材料的初步能力;了解本课程有关的新材料、新工艺、新技术及其发展趋势。
三、课程目标及对毕业要求指标点的支撑
(一)课程目标
通过本课程的学习,使学生达到以下目标:
课程目标1(知识目标):理解工程材料的种类和主要力学性能;了解纯金属的晶体结构和结晶、晶体缺陷及其对性能的影响;了解合金的结构和性能、相与组织的概念;理解二元合金相图和铁碳合金相图及其应用;理解金属塑性变形的实质及对金属组织和性能的影响。
课程目标2(能力目标):理解钢在热处理过程中的组织转变及转变产物的形态和性能,具备根据需求制定热处理工艺的能力。了解非合金钢、合金钢和铸铁的种类、牌号、性能及应用,具备根据零件的服役条件和性能要求,选用工程材料的能力。
课程目标3(素质目标):通过课程教学,培养学生追求真理的理想和献身科学的精神,树立学生现代科学的自然观、宇宙观和辩证唯物主义世界观。通过了解工程材料在各个领域的应用案例,激发学生的家国情怀、求知热情、探索和创新精神,使学生善于思考,勇于实践。
(二)课程目标对毕业要求指标点的支撑
课程目标
支撑毕业要求指标点
毕业要求
课程目标1
指标点1工程知识:
具备数学、自然科学、机械电子工程基础理论和专业知识,并能将其用于解决机械电子工程领域复杂工程问题。
1-2掌握解决机械电子工程领域复杂工程问题所需的工程基础理论、知识和方法。
课程目标2
指标点4研究:
能够基于科学原理并采用科学方法对复杂机电工程问题进行研究,包括设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论。
4-3能对实验结果进行分析和解释,并通过信息综合得到有效结论。
课程目标3
指标点6工程与社会:能够基于工程相关背景知识进行合理分析,评价机电工程实践和复杂机电工程问题解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响,并理解应承担的责任。
6-2能够基于机电工程相关背景知识,分析和评价机电产品设计制造领域工程实践和复杂工程问题解决方案。对社会、健康、安全、法律、文化、环境及社会可持续发展的影响,并理解应承担的责任。
四、课程基本教学内容及对课程目标的支撑
(一)课程基本教学内容
第一单元材料的性能(学时数:4学时)
1.课程主要内容
全面的理解材料的性能及其变化规律,是机械设计、选用材料、制定加工工艺及质量检验的重要依据。作为材料性能的两个方面,使用性能和工艺性能既有联系又有区别,两者有时是统一的,但更多的情况下却是互相矛盾的。合理地解决两者间的矛盾并使之不断的改善和创新,是材料与应用的主要任务之一。本章主要讲授工程材料的各种性能(主要是力学性能)的物理意义、技术指标及其应用。
2.重点和难点
(1)重点:材料的力学性能;材料的工艺性能。
(2)难点:材料各种力学性能的定义;屈服强度、抗拉强度、延伸率和断面收缩率的计算方法;拉伸实验曲线理解;冲击韧性和疲劳性能的概念及测试方法。
3.教学方法
(1)采用“讲授+多媒体动画”的方式,使学生生动地掌握材料力学性能和工艺性能及其实验方法。
(2)采用“讲授+思政案例”的方式,介绍自主研发的高端工程材料在我国各领域的应用,引入我院教师的科研项目,使学生更好的掌握知识点的同时,激发学生的创新精神和家国情怀。
4.学生学习预期成果
(1)掌握材料力学性能和工艺性能的含义,掌握各种力学性能的计算方法,并理解其测试方法。
(2)具备根据使用场景,选择何种力学性能工程材料的能力;具备根据性能评价工程材料的能力。
5.支撑课程目标
通过本单元的学习,使同学们掌握工程材料的各种性能(主要是力学性能)的物理意义、技术指标及其应用,通
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