1523D03007-工程材料-2023版人才培养方案课程教学大纲.docxVIP

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ADDINCNKISM.UserStyle《工程材料》课程教学大纲

（理论课程·2023版）

一、课程基本信息

课程号

1523D03007

开课单位

质量技术监督学院

课程名称

工程材料

EngineeringMaterials

课程性质

必修

考核类型

考试

课程学分

2

课程学时

34

课程类别

学科基础课程（学科核心课）

先修课程

工程化学、普通物理、工程力学、

适用专业（类）

安全工程

二、课程描述及目标

（一）课程简介

《工程材料》课程是本专业（类）的一门学科核心课程，旨在通过理论教学与实践操作训练，使学生掌握材料的化学组成、加工工艺、组织结构与性能、应用环境之间的关系基础知识、工程材料及其成型原理，具备/具有根据设备使用的条件和性能要求，进行合理选材的初步基本能力，了解材料的组织、热处理、工业用钢、材料成型、耐热钢、耐腐蚀钢等概念，为《工程材料失效》、《机械制造与材料成型技术》、《特种设备安全评价实训》等后续课程奠定必要的理论基础。

（二）教学目标

通过本课程学习，使学生获得有关工程材料结构、性能及其改性处理的基础理论和基本能力，初步具备合理选用材料和对常用工程材料改性的基本能力，为学习其他后续相关课程及今后从事材料选择、设备的安全评价、设备的寿命预测等工作奠定必要的专业理论与实践基础。

课程目标1：掌握理解金属学基本概念，铁碳合金相图，钢的热处理工艺，非金属材料的基本概念，金属、非金属材料在特种设备中的基本应用。

课程目标2：学生能够根据合金中碳含量的变化，判断合金的性能，组织。学生能够根据热处理工艺，判断材料性能变化。

课程目标3：学习工业用钢，学生能够在实际应用中根据设备的运行条件，环境介质，选择合适的材料，评价设备的安全性。学习固体材料的变形与断裂，学生了解特种设备变形与断裂等特种设备失效模式，根据工程材料基础知识，判断设备失效机理。

三、课程目标对毕业要求指标点的支撑

毕业要求指标点

课程目标

权重

1.4综合分析能力：掌握安全工程专业知识，具备知识交叉融合能力，能对安全工程特别是特种设备安全领域的复杂工程问题进行综合分析。

课程目标1

40%

2.1识别能力：能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，识别和判断复杂安全工程问题的关键环节和参数。

课程目标2

30%

2.3问题分析与判断能力：能依据数学和工程原理及文献调研，对安全工程特别是特种设备领域的复杂问题进行分析，并获得有效结论。

课程目标3

30%

四、教学方式与方法

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。

1．充分利用现代信息技术手段，将难懂的各种成形工艺制作成100余个动画，并收集了大量成形动画、录像等，使枯燥、难理解的复杂的模具动作变成易于理解，并且提高了同学们的学习兴趣。

2．利用网络平台，在课程网上设计丰富的栏目和教辅资源，建立方便的师生之间和学生之间的交流平台，促进学生自主学习。

3．提供丰富的辅助教材和专著，一方面可以扩充学生的知识面，另一方面学生可以加深对相应工艺技术的理解，为学生自主学习和研究性学习创造条件。

五、教学重点与难点

（一）教学重点

铁碳合金相图、钢的热处理、过程装备的失效与材料的关系、黑色金属及其选用、过程装备用非金属材料。

（二）教学难点

铁碳合金相图、钢的热处理、过程装备的失效与材料的关系、黑色金属及其选用。

六、教学内容、基本要求与学时分配

序号

教学内容

基本要求

学时

教学

方式

对应课程目标

1

第1章金属学基础

1.1金属的晶体结构和缺陷；

1.2金属的结晶；

1.3金属的塑性变形与再结晶；

1.4二元合金的相结构和相图。

应掌握晶体结构的基本概念；金属的三种典型晶体结构；实际金属中的三类晶体缺陷，掌握细化晶粒的方法；合金的相结构；会分析二元合金相图

4

讲授

课程目标1

2

第2章铁碳合金结构和相图

2.1铁碳合金相图的分析

2.2典型铁碳合金的结晶过程及组织

2.3铁碳合金成分、组织和性能的关系及应用

了解铁的同素异构转变；重点掌握铁碳合金相图，能画冷却曲线分析典型铁碳合金的结晶过程，应用杠杆定律计算钢在室温下平衡组织中相组成和组织组成物在整个合金中占的重量百分数。

6

讲授

课程目标1

3

钢的热处理和表面改性

3.1钢在加热和冷却时的组织转变

3.2钢的主要热处理——退火、正火、淬火、回火和表面热处理

理解热处理的概念、原理及在机械制造中的地位；掌握钢的各种常用热处理的工艺和应用

4

讲授

课程目标2

4

第4章钢的合金化对组织和性能的影响

4.1合金元素在钢中的存在形式和作用；

4.2合金元素对钢热处理影响

4.3合金元素对钢加工性能的影响

4.4钢中杂