ADDINCNKISM.UserStyle《工程材料》課程教學大綱（理論課程）一、課程基本信息課程號1523D03007開課單位質量技術監督學院課程名稱工程材料EngineeringMaterials課程性質必修考核類型考試課程學分2課程學時34課程類別學科基礎課程（學科核心課）先修課程工程化學、普通物理、工程力學、適用專業（類）安全工程二、課程描述及目標（一）課程簡介《工程材料》課程是本專業（類）的一門學科核心課程，旨在通過理論教學與實踐操作訓練，使學生掌握材料的化學組成、加工工藝、組織結構與性能、應用環境之間的關系基礎知識、工程材料及其成型原理，具備/具有根據設備使用的條件和性能要求，進行合理選材的初步基本能力，了解材料的組織、熱處理、工業用鋼、材料成型、耐熱鋼、耐腐蝕鋼等概念，為《工程材料失效》、《機械制造與材料成型技術》、《特種設備安全評價實訓》等后續課程奠定必要的理論基礎。（二）教學目標通過本課程學習，使學生獲得有關工程材料結構、性能及其改性處理的基礎理論和基本能力，初步具備合理選用材料和對常用工程材料改性的基本能力，為學習其他后續相關課程及今后從事材料選擇、設備的安全評價、設備的壽命預測等工作奠定必要的專業理論與實踐基礎。課程目標1：掌握理解金屬學基本概念，鐵碳合金相圖，鋼的熱處理工藝，非金屬材料的基本概念，金屬、非金屬材料在特種設備中的基本應用。課程目標2：學生能夠根據合金中碳含量的變化，判斷合金的性能，組織。學生能夠根據熱處理工藝，判斷材料性能變化。課程目標3：學習工業用鋼，學生能夠在實際應用中根據設備的運行條件，環境介質，選擇合適的材料，評價設備的安全性。學習固體材料的變形與斷裂，學生了解特種設備變形與斷裂等特種設備失效模式，根據工程材料基礎知識，判斷設備失效機理。三、課程目標對畢業要求指標點的支撐畢業要求指標點課程目標權重1.4綜合分析能力：掌握安全工程專業知識，具備知識交叉融合能力，能對安全工程特別是特種設備安全領域的復雜工程問題進行綜合分析。課程目標140%2.1識別能力：能夠應用數學、自然科學和工程科學的基本原理，識別和判斷復雜安全工程問題的關鍵環節和參數。課程目標230%2.3問題分析與判斷能力：能依據數學和工程原理及文獻調研，對安全工程特別是特種設備領域的復雜問題進行分析，并獲得有效結論。課程目標330%四、教學方式與方法教學方式分課堂教學和課程實驗兩部分。其中，課堂教學主要采用啟發式教學方法進行；課程實驗主要通過加深感性認識來促進對知識點的理性認識。1．充分利用現代信息技術手段，將難懂的各種成形工藝制作成100余個動畫，并收集了大量成形動畫、錄像等，使枯燥、難理解的復雜的模具動作變成易于理解，并且提高了同學們的學習興趣。2．利用網絡平臺，在課程網上設計豐富的欄目和教輔資源，建立方便的師生之間和學生之間的交流平臺，促進學生自主學習。3．提供豐富的輔助教材和專著，一方面可以擴充學生的知識面，另一方面學生可以加深對相應工藝技術的理解，為學生自主學習和研究性學習創造條件。五、教學重點與難點（一）教學重點鐵碳合金相圖、鋼的熱處理、過程裝備的失效與材料的關系、黑色金屬及其選用、過程裝備用非金屬材料。（二）教學難點鐵碳合金相圖、鋼的熱處理、過程裝備的失效與材料的關系、黑色金屬及其選用。六、教學內容、基本要求與學時分配序號教學內容基本要求學時教學方式對應課程目標1第1章金屬學基礎1.1金屬的晶體結構和缺陷；1.2金屬的結晶；1.3金屬的塑性變形與再結晶；1.4二元合金的相結構和相圖。應掌握晶體結構的基本概念；金屬的三種典型晶體結構；實際金屬中的三類晶體缺陷，掌握細化晶粒的方法；合金的相結構；會分析二元合金相圖4講授課程目標12第2章鐵碳合金結構和相圖2.1鐵碳合金相圖的分析2.2典型鐵碳合金的結晶過程及組織2.3鐵碳合金成分、組織和性能的關系及應用了解鐵的同素異構轉變；重點掌握鐵碳合金相圖，能畫冷卻曲線分析典型鐵碳合金的結晶過程，應用杠桿定律計算鋼在室溫下平衡組織中相組成和組織組成物在整個合金中占的重量百分數。6講授課程目標13鋼的熱處理和表面改性3.1鋼在加熱和冷卻時的組織轉變3.2鋼的主要熱處理——退火、正火、淬火、回火和表面熱處理理解熱處理的概念、原理及在機械制造中的地位；掌握鋼的各種常用熱處理的工藝和應用4講授課程目標24第4章鋼的合金化對組織和性能的影響4.1合金元素在鋼中的存在形式和作用；4.2合金元素對鋼熱處理影響4.3合金元素對鋼加工性能的影響4.4鋼中雜質對性能的影響4.5鋼的分類簡介通過本章學習，使學生掌握合金元素對鋼性能的影響以及對鋼的熱處理、加工性能的影響。并對鋼的分類做介紹。6講授課程目標25第5章金屬材料的主要性能5.1金屬材料的力學性能；5.2金屬材料的加工工藝性能；5.3金屬材料的物理性能及耐腐蝕性能通過本章學習，使學生們掌握固體材料變形的基本方式、彈性變形的機制、塑性變形的機理、塑性變形對組織與性能的影響、金屬及合金強化的位錯解釋。2講授課程目標26第6章過程裝備失效與材料的關系6.1金屬材料常見失效形式及其判斷6.2過程裝備及其構件失效原因和失效分析通過本章學習，使學生們掌握設備失效與鋼結構的組織的關系，最終確定失效的原因。2講授課程目標37第7章黑色金屬及其選用7.1壓力容器用鋼7.2高溫及低溫結構用鋼7.3耐腐蝕構件用鋼掌握合金元素對鋼的組織和性能的影響規律；掌握典型鋼號的性能要求、化學成分和典型鋼號及其熱處理特點，以便能初步做到正確選材；掌握鋼組織性能與服役環境關系。6講授課程目標38過程裝備用非金屬材料8.1高分子材料基礎8.2高分子材料及其選用8.3無機非金屬材料8.4復合材料本章學習使學生了解非金屬材料的基本概念、基礎知識，了解非金屬材料的應用。4講授課程目標1合計34七、學業評價和課程考核（一）考核類型：√考試考查（二）考核方式：開卷考試√閉卷考試課程論文課程報告其它：（三）成績評定：考核依據建議分值（百分比）考核/評價細則對應課程目標過程考核30%出勤表現20%80-100分：出勤率80%，積極參與課堂討論，學習態度端正課程目標1作業120%80-100分：80%以上的概念清晰60-79分：按時/60%以上完成60分以下：概念不清晰課程目標1作業230%80-100分：方案能夠解決80%以上的問題60-79分：方案能夠解決60%以上的問題60分以下：方案難以解決問題課程目標2作業330%80-100分：能提出80%以上完整程度的方案且方案有效60-79分：能提出60%以上完整程度的方案且方案比較有效60分以下：方案不完整課程目標3期末考核70%80-100分：所涉及的考核點基本掌握，正確性在80%以上。60-79分：所涉及的考核點部分掌握，正確性在60%以上。60分以下：所涉及的考核點沒有掌握或掌握不完全正確，正確性在60%以下。課程目標1課程目標2課程目標3八、課程目標達成評價課程目標的實際達成效果計算方式如下，達成值越高，教學效果越好。課程目標達成度畢業要求指標點達成度九、教材與教學參考書（一）教材《工程材料》，閆康平編著，化學工業出版社，2017年7月出版，第3版。（二）教學參考書《工程材料》，賀毅、向軍、胡志華編著，西南交通大學出版社，2015年1月出版，第2版；《金屬材料及熱處理》，王英杰編著，機械工業出版社，2015年3月出版，第2版；《材料成型工藝基礎》，翟封祥編著，哈爾濱工業大學出版社，2018