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《工程材料》课程教学大纲

发布时间：2014-10-21

 
 

 

 
一、课程与任课教师基本信息
课程名称：工程材料 课程类别：必修课□选修课√
总学时/学分：32/2 其中理论学时/实验（实训、讨论等）学时：28/4
授课时间：二（5，6）/1-16周单周 授课地点：7B303
任课教师姓名：周梓荣 职称：教授
开课单位：能源与化工系 适用专业班级：2011热能本1班
联系电话：13600292325/6325 Email: hnxtzzr@sina.com
答疑时间、地点与方式：
1.每次上课的课前、课间和课后，采用一对一的问答方式；
2.每次发放作业时，采用集中讲解方式。
二、课程简介
本课程是热能工程专业的一门技术基础选修课程。本课程的教学目的和任务是从工程应用角度出发，阐明工程材料的基本理论，了解材料的成分，加工工艺、组织、结构与性能之间的关系；介绍常用机械工程材料及其应用等基本知识。为后续课程的学习和将来从事专业生产技术工作奠定必要的基础。
三、课程目标
结合专业培养目标，提出本课程要达到的目标。这些目标包括：
1．知识与技能目标：通过本课程的学习，使学生了解常用工程材料的成份、组织、结构和性能及其相互间的关系和变化规律；初步掌握工程材料的性能与应用，使学生具备根据设备零件使用条件和性能要求，对结构零件进行合理选材及制订零件工艺路线的初步能力；熟悉金属材料热处理的基本理论和常用热处理工艺，使学生具有选择机械零件、模具零件热处理方法的初步能力。
2．过程与方法目标：结合金工实习获得的感性认识，在学习工程材料的成分、组织、结构和性能及其相互间的关系和变化规律、金属材料热处理原理、各类材料成形工艺的基本理论等内容的过程中，使学生的思维和分析方法得到一定的训练并逐步形成科学的有效地学习方法。
3．情感、态度与价值观发展目标：通过本课程的学习，培养作为一名工程技术人员必须具备的刻苦专研和锲而不舍的学习精神，严谨的科学态度和积极向上的价值观，为未来的专业深造和工作奠定坚实的基础。
四、与前后课程的联系
本课程为专业基础课，先修课程为金工实习，对金属材料及其冷、热加工能获得一定的感性认识。本课程的后续课程为机械设计、机械制造工程原理等，学好本课程对后续课程有很大的影响。
五、教材选用与参考书
1．选用教材：《工程材料》，朱张校、姚可夫主编,清华大学出版社（第五版）. 2011.
2．参考书：《机械工程材料实验与习题》，初福民主编，机械工业出版社. 2003
《机械工程材料》，王运炎、叶尚川主编，第2版，机械工业出版社，2000
六、课程进度表

表1 理论教学进程表

周
次		 教学主题 要点与重点 要求 学时
1 材料及成形技术发展史；工程材料的分类 材料的分类 了解材料及成形技术发展史；熟悉工程材料的分类。 2
2 工程材料的组织和力学性能 工程材料的力学性能指标（重点学习材料的强度、硬度及塑性）及组织与性能的关系 掌握相关力学性能指标；能正确的认识强度与硬度的区别与联系。 2
3 铁碳合金相图 铁碳合金的基本相与性能，铁碳合金相图的分析及应用；含碳量与铁碳合金组织与性能的关系。 能理解并记忆合金基本相的概念与性能特征；默画出铁碳相图并能正确进行相图分析；能正确认识铁碳相图在工业中的应用。 2
4 金属的塑性加工及钢的热处理及应用； 金属的塑性加工方法及工程应用；钢的热处理对材料性能的改变。 了解金属的塑性加工方法；能简单应用各种热处理工艺 2
5 国庆节放假     2
6 钢的合金化与表面技术 合金元素对钢性能的影响及工程应用；各种表面处理技术特点及工程应用 能掌握合金元素对钢性能的影响规律，及如何选用合金钢；能根据零件的工作条件，熟练的选择工件的表面处理方法。 2
7 金属材料 碳钢的分类、牌号及用途；合金钢的分类、牌号及用途 能熟悉各类碳钢、合金钢的分类、典型牌号、力学性能特点及简单应用 2
8 金属材料 铸钢与铸铁的分类、牌号及用途；有色金属及其合金的种类、牌号及用途 了解各类铸钢与铸铁的性能、热处理方法及用途；熟悉各类有色金属及其合金的性能特点及用途 2
9 高分子材料 工程塑料、合成纤维与合成橡胶的组成及常用材料 能熟悉常用工程塑料、合成纤维与合成橡胶的性能及应用。 2
10 陶瓷材料与复合材料 普通与特种陶瓷材料种类及性能；复合材料的复合原则及性能特点 能了解常用普通与特种陶瓷材料及性能。掌握复合材料的性能特点，及常用金属基与非金属基复合材料。 2
11 零件失效分析与选材原则 机械零件的失效方式、失效原因及相应的选材原则 能了解机械零件失效的常见方式、熟悉零件失效原因的分析思路，掌握机械零件的选材原则。 2
12 典型工件选材 齿轮、轴类、弹簧及刃具材料选择 能了解齿轮、轴类、弹簧及刃具的一般失效形式，熟悉选材方法及相应的常用材料 2
13 工程材料的应用 重点介绍汽车用材和热能设备用材 了解汽车与热能材料常用材料 2
16 复习     2
 

表2 实验教学进程表

周次 实验项目
名称		 要点与重点 掌握程度 实验类型* 实验要求** 学时
14 实验1：金属材料的硬度实验 洛氏硬度与布氏硬度的试验原理和适用范围；硬度计操作方法。 了解两种硬度计的大致结构和试验原理，初步掌握其测定方法；能够根据材料的种类、试验厚度等大体确定硬度范围，选择适当的硬度测试方法。 验证性 必做 2
15 实验3：碳钢热处理后的显微组织观察和分析 观察和分析碳钢几种典型的显微组织特征 进一步了解不同热处理条件对碳钢组织和性能的影响，了解热处理工艺与碳钢成分、应当具有的组织和性能之间的关系。 验证性 必做 2
 
* 实验类型：分演示性、验证性、综合性、设计性等四种。设计性实验指给定实验目的要求和实验条件，由学生自行设计实验方案并加以实现的实验；综合性实验指实验内容涉及本课程的综合知识或与本课程相关课程知识的实验。
**实验要求：分必做、选做两种。
七、教学方法
教学方式分课堂教学和课程实验两部分。其中，课堂教学主要采用启发式教学方法进行；课程实验主要通过加深感性认识来促进对知识点的理性认识。
八、对学生的学习要求
1．学习本课程的方法、策略及教育资源的利用。
该课程的特点是：信息量大（是几门课程的组合）、实践性强、理论抽象、概念繁多。因此，学习时要先理解后记忆，以达到事半功倍，切忌死记硬背。学习中要注重于分析、理解与运用，并注意前后知识的衔接与综合应用。要重视实验环节，认真完成作业。
2．学生完成本课程每周须耗费的时间
为掌握本课程的主要内容，按约1:1的比例配比课外学时（预习、复习和完成老师布置的作业），学生课外每周必须耗费的最少时间为3小时，学生完成本课程每周须耗费的最少时间为6小时。
3．学生的上课、实验、讨论、答疑、提交作业（论文）单元测试、期末考试的等方面的要求
为达到较好的学习效果，课前需预习，坚持上课，认真听讲，做好笔记，积极参与教学互动，主动与老师探讨问题；课后认真复习，独立完成作业，勤于动脑动笔，认真演算习题以培养独立分析能力；必须参加实验课，亲自动手独立完成规定的实验内容，并提交合格的实验报告。
4．学生参与教学评价要求
依照按学校规定，课程结束前1-2周内，按照学校统一安排，通过网上评教系统，回答调查问卷，实事求是地对本课程及任课教师的教学效果作出客观公正的评价，是学生的应尽的责任和义务，对促进教师改进教学工作具有重要的意义，每个学生都必须参加。
九、成绩评定方法及标准
考核内容 评价标准及要求 权重
阶段综合性作业（共两次，课外完成） 1. 评价标准：习题参考解答。
2. 要求：保质保量、独立、按时完成作业。		 每次5%，共10%
实验（2次） 1. 评价标准：实验态度，实验报告的规范性、数据分析的准确性和回答实验思考题的正确性。
2. 要求：准确记录实验数据，按照实验报告要求对实验数据进行合理分析，回答实验思考题。		 每次5%，共10%
出勤 1. 评价标准：课堂教学时间和实验教学时间。
2. 要求：按时参加每次上课和实验。三次以上未出勤者无该成绩。		 10%
期末考核（闭卷） 期中考试1. 评价标准：试卷参考解答。
2. 要求：能灵活运用所学电路求解方法进行求解，独立、按时完成考试。		 70%
期末考试方式 开卷□ 闭卷√ 课程论文□ 实操□
 

十、院（系、部）教学委员会审查意见

我院（系、部）教学委员会已对本课程教学大纲进行了审查，同意执行。


院（系、部）教学委员会主任签名： 钟 守 炎 日期： 2013 年 2 月28日
 
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