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“工程材料”课程教学大纲

课程名称

工程材料

英文名称

EngineeringMaterial

课程编号

360308

开课学期

1

课程性质

学科基础课

课程属性

必修

课程学分

2

适用专业

机械电子工程

课程学时

总学时：32；其中理论学时：32实验实践学时：0上机学时：0

开课单位

学院机械电子工程系（教研室）

先修课程

课程名称

对先修课应知应会具体要求

机械电子工程专业导论

了解机械电子工程专业的学科背景；了解机械电子行业的发展状况及发展趋势。

后续课程

机械制造基础

课程目标及与毕业要求的对应关系

课程目标

毕业要求

1

3

5

12

1.能够采用材料基础知识对机械工程领域的问题进行正确的表达。

0.2

0.2

2.掌握工程材料性能、凝固、变形、热处理方面的理论知识，能够对机械工程领域中材料方面的问题进行分析和评价。

0.4

0.2

3.掌握金属材料中各元素的作用及工程材料的特点，能够利用工程材料基础知识选择制造机械零件产品所需的材料以及制定出合理的热加工工艺。

0.4

4.能够利用材料基础知识解决工程领域所使用材料的组织性能测试方法，具有严谨的工作态度及开拓创新精神。

0.2

0.8

5.综合考虑创新、安全、环境和社会因素，考虑机械工程实践对环境、社会可持续发展中工程材料的影响，进行合理的选材，了解工程材料在机械领域中的必威体育精装版发展趋势。

0.6

0.6

6.培养学生坚定文化自信，增强使命担当意识；激发学生奋斗精神，勇攀科学技术的高峰。引导学生坚定“四个自信”，将强国之志、报国之行融入中国特色社会主义现代化强国的建设中。培养学生爱国主义情感，树立为实现中华民族伟大复兴而奋斗的理想。

0.2

0.4

课程概述

《工程材料》是机械电子工程专业的一门重要学科基础课，也是一门研究工程常用材料及其应用的综合性课程；目的是使学生获得有关工程结构和机械零件常用的金属材料和非金属材料的基本理论和性能特点，并使其初步具备合理选择与使用材料、正确制定零件的热加工工艺路线的能力。课程主要介绍材料的成分、加工工艺、组织、结构与性能之间的关系；课程以物理、化学、材料力学、机械制造基础等课程为基础，主要介绍机械工程材料的基本知识，包括材料的性能、金属材料结构、材料的凝固与结晶、金属的塑性变形与再结晶、铁碳合金相图、钢的热处理、合金钢、铸铁、高分子材料、陶瓷材料以及复合材料等专业内容，在教学过程中既注重系统的理论学习，同时结合专业需要，重视实验环节，使理论联系生产实际，遵循实践—理论—再实践的认识规律，以培养学生分析问题和解决问题的能力。

课程应知应会具体内容要求

任务一：材料的性能（支撑课程目标2和课程目标4）知识要点：

材料的力学性能；

材料的工艺性能及物理化学性能

学习目标：掌握材料的强度、塑性、硬度、韧性等性能指标的含义；掌握拉伸实验和硬度实验原理及过程；了解冲击试验、疲劳试验以及断裂韧性等实验过程。

授课建议：课堂讲授，4学时。采用PPT与板书结合的形式、教师讲解和学生互动形式、线上优慕课及雨课堂APP形式开展，以PPT为主，采用启发式、探究式等进行理论内容讲解。

任务二：材料的结构（支撑课程目标1）知识要点：

原子的结合方式；

晶体结构的基本概念；

金属的结构

学习目标：了解晶体与非晶体的区别，理解并掌握金属三种典型的晶体结构；掌握实际金属晶体结构的缺陷（点、线、面）；解决工程材料在使用过程中晶体结构对性能的影响问题。

授课建议：课堂讲授，4学时。采用PPT与板书结合的形式、教师讲解和学生互动形式、线上优慕课及雨课堂APP形式开展，以PPT为主，采用启发式、探究式等进行理论内容讲解。

任务三：材料的凝固（支撑课程目标2和课程目标4）知识要点：

纯金属的结晶；

合金的结晶；

铁碳合金相图及凝固分析；

凝固组织及其控制

学习目标：掌握纯金属的结晶过程，晶核形成方式及其区别，晶核长大方式及其区别；了解同素异构转变；了解二元相图的建立过程，二元相图的基本类型，杠杆定律的应用；理解掌握铁碳相图的基本组成，合金结晶过程分析；掌握凝固组织及其控制方法。解决工程零部件中金属材料的组织对性能的影响问题。

授课建议：课堂讲授，6学时。采用PPT与板书结合的形式、教师讲解和学生互动形式、线上优慕课及雨课堂APP形式开展，以PPT为主，采用启发式、探究式等进行理论内容讲解。

任务四：金属的塑性变形与再结晶（支撑课程目标2）知识要点：

1.金属的塑性变形；

2.合金的塑性变形与强化；

3.塑性变形对金属组织及性能的影响；

4.回复与再结晶；

5.金属的热加工

学习目标：了解金属塑性变形的基本方式及其特点；理解金属塑性变形引起的组织和性能的变化机理，理解金属的回复与再结晶过程中组织