工程材料及成型工艺课程整体设计Word文档下载推荐.docx
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授课时间:
第2学期和第4学期
授课对象:
机电一体化大一和材料成型及控制工程大二学生
课程类型:
机电一体化专业、材料成型及控制工程专业基础知识与技能必修课
先修课程:
《工程力学》、《金工实习》
后续课程:
《材料科学基础》、《金属学及热处理》、《机械设计基础》等
二、课程目标设计
总体目标:
《工程材料及成型工艺》是是机械、材料等机类专业学生的一门重要的技术基础课。
本课程研究如何将工程材料加工成为毛坯或机器零件的工艺方法。
通过本课程学习,可获得常用工程材料成形工艺的基本知识,培养学生的工艺分析能力,为后续课程学习和今后的工作实践奠定基础。
能力目标:
能根据某一零件的结构特点及性能要求,初步具有选用材料、确定毛坯成形方法、零件加工方法及制订加工工艺路线的能力。
知识目标:
通过本课程学习,熟悉常用工程材料的种类、成分、组织、性能和改性方法,掌握各种毛坯成形方法及零件的加工工艺基础,同时有针对性地了解新的成形工艺的应用。
素质目标:
培养学生积极思考、敢于动手、自主探究的能力,同时养成严谨细致的工作作风,以适应培养高质量应用型人才的要求。
三、课程内容设计:
序号
模块(或子模块)名称
理论学时
实验学时
1
模块一、材料科学基础
24
6
2
模块二、热加工技术基础
18
合计
42
四、能力训练项目设计
编号
能力训练项目名称
子项目编号、名称
拟实现的能力目标
相关支撑
知识
训练方式、手段及步骤
可展示的结果
材料科学基础认知
1.1工程材料的主要性能分析
了解金属材料的力学性能;
熟练掌握材料的硬度测试方法。
力学性能指标;
硬度测试实验
课堂讲解基础知识;
视频演示;
课下实验
书面作业
实验报告
1.2工程材料的结构认知
熟悉金属材料的结构类型
材料的结合方式;
金属材料的结构
多媒体演示;
晶体模型展示
书面作业
1.3Fe-C平衡相图分析
熟悉金属的结晶过程;
能够分析Fe-C平衡相图
金属的结晶;
二元相图;
Fe-C平衡相图
1.4钢的热处理分析
掌握钢的加热和冷却组织转变;
能够进行钢的常规热处理实验,并能够对热处理前后的组织和性能进行分析。
热处理定义、目的及分类,整体热处理种类与应用选择
1.5常见的金属材料的认知
熟悉常见的金属材料种类和应用。
工业用钢
铸铁
有色金属及合金
其他常用金属材料
多媒体演示
实例讲解
1.6非金属材料认知
熟悉常见的非金属材料种类和应用
高分子材料
陶瓷材料
复合材料
视频演示;
课堂讨论
1.7零件失效分析及材料工艺选用
能对零件失效的原因进行分析并合理进行选材
零件失效的原因
典型材料的选用和成型工艺的选择
结合实例进行课堂教学
材料热加工技术
2.1铸造
掌握常见的铸造工艺,并能分析铸造内部组织和性能。
铸造含义、特点、应用、工艺过程与特点介绍及应用场合;
合金的铸造性能;
常用合金铸件的铸造
视频演示
2.2锻压
熟悉金属的塑性变形实质,压力加工原理;
能进行常见的压力加工工艺操作
轧制、挤压、拉拔、自由锻、模锻、冲压原理及应用
2.3焊接
能进行常规的焊接操作
常用的焊接工艺方法;
焊接件结构工艺性;
常用的金属材料焊接
现场教学,动手操作
学习报告
五、课程进程表
第周
次数
上课形式
课时
授课章节内容
作业内容
参考书目
任课及辅导教师
完成情况
理论课
模块一材料科学基础
说课、1.1工程材料性能
P1031-1
1.2工程材料结构
P1031-21-3
3
1.3铁碳相图
P1031-51-6
4
1.4钢的热处理工艺
P1041-16
5
习题课
课堂答疑
P1041-8
实验课
金属材料硬度试验
7
铁碳合金的平衡组织观察
8
2.1-1钢的分类
P1582-1
9
理论课+讨论
2.1-2特种钢讨论
P1582-7
10
2.2铸铁
P1582-82-92-102-13
11
讨论课
2.3有色金属及合金
P1582-172-18
12
钢的热处理及力学性能测试
13
第6章非金属材料简介
非金属材料的种类及常见的成型工艺
14
模块二热加工技术基础
3.1铸造工艺
3.2砂型铸造
P1923-1
15
3.5常用合金铸件的铸造
P1923-12
16
3.3特种铸造
3.4铸件结构工艺性
P1923-73-8
17
第5章焊接
P2555-15-2
现场实训
复习课本总结
19
焊接接头的金属组织和性能
20
4.1金属的塑性变形
金属塑性变形的实质
塑性变形对金属组织和性能的影响
21
4.2锻造
P2254-44-5
22
4.3冲压及新工艺
P2254-84-9
23
模块三零件失效分析及材料工艺选用
8.1机械零件的失效
零件失效的形式和原因
习题+讨论
8.2典型零件的材料及成型工艺的选择
齿轮类零件的选材及成型工艺选择
六、第一节课梗概
1、从古至今,材料的发展过程
通过展示从古至今,材料在整个人类发明史上的地位,了解材料对经济与社会发展的重要性,明确材料在本专业学习中的地位,让同学们了解材料的重要性,激起同学们学习的兴趣。
2、介绍课程的性质地位
课程理论性较强,要求学生分析学习能力高,所以对每一单元要进行案例考核,并加强应用能力的考核。
3、本课程主要学习内容及学习方法
七、考核方案
1、考核方法
1)课程考试成绩95%
(1)关注评价的多元性,将上课出勤、学生作业、作为平时成绩,占总成绩的10%。
(2)期末闭卷考试:
期末考试成绩占总成绩的90%。
2)实验成绩
实验技能操作和学生协作表现作为实验成绩占5%。
八、教学材料
工程材料及成型工艺,刘春延主编,西安电子科技大学;
金属材料工程实践教学综合实验指导,吴润主编,冶金工业出版社;
金工实习,孙以安主编,上海交通大学出版社;
工程材料及热加工,陈培里主编,高等教育出版社;
工程材料及成型工艺基础,齐乐华主编,西北工业大学出版社。
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