东莞理工学院：材料科学与工程2020-2021学年第二学期金属材料专业《材料失效分析课程设计》课程教学大纲.pdf

《材料失效分析课程设计》教学大纲课程名称：材料失效分析课程设计实践类别：口实习口实训V课程设计课程英文名称：TheCourseDesignonFailureAnalysis周数/学分：2周/2学分授课对象：2018金属材料1班（检测工程）开课学院：材料科学与工程学院2开课地点：V校内（材料检测分析实验室、扫描电镜实验室、经管楼）口校外（任课教师姓名/职称：李月明/讲师：金硕勋/讲师教材、指导书：刘瑞堂主编，《机械零件失效分析与实例》哈尔滨工业大学出版社。教学参考资料：张锐主编，《现代材料分析方法》，化学工业出版社，最新版考核方式：课程论文答疑时间、地点与方式：在课程设计教室，集中讲解和指导课程简介：本课程是金属材料工程专业学生的必修专业实践性课程，是在学完了《材料失效分析》课程后进行的一个实践性教学环节，要求学生全面地综合运用本课程及相关先修课程的理论和实践知识，针对金属材料、零件或构件的不同失效类型进行失效表征与失效机制分析，并提出可行的预防措施，以便为后续的毕业设计打下基础。课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑毕业要求支撑毕业要求指标点课程教学目标目标1（知识目标）：C1.能够运用数学、自然科学、工程掌握物理、化学等方面的自然科学知学习金属材料、零件或构件的基础和金属材料专业知识领域的复识，能够用于解决金属材料制备、加工失效分析方法及分析步骤，以及不杂工程问题。领域的复杂问题。同失效类型的失效表征与失效机C2.能够应用数学、自然科学和工程掌握运用专业基础知识分析金属材料制：掌握常用金属材料失效分析仪科学的基本原理，识别、表达、并通工程问题的能力。器和检测技术的特点、精度、适用过文献研究分析复杂金属材料工程范围。问题，以获得有效结论。C3.能够设计针对复杂金属材料工程目标2（能力目标）能够针对金属材料领域的复杂工程问问题的解决方案，设计满足特定需求题，设计满足特定需求的解决方案或工1）培养学生运用现代材料分析的系统、单元（部件）或工艺流程，艺流程。方法和材料失效分析的基本知识和并能够在设计能够设计与金属材料工程专业相关的基本理论，选择缺陷试样加工的科环节中体现创新意识，考虑社会、健分析、测试、检验等实验，准确分析并学方法，具有制备合格试样的能力。康、安全、法律、文化以及环境等因解释实验数据，并将实验结果进行关联2）培养学生依据金属材料失效以获得有效结论的能力。素。的具体情况制订符合试样检测的可能够开发、选择及应用现代专业检测C4.能够基于科学原理并采用科学方行研究方案的能力。设备、资源及技术来分析金属材料工程法对复杂金属材料工程问题进行研3）培养学生解决较复杂的金属中涉及合金设计与制备、产品加工等方究，包括设计实验、分析与解释数据、材料失效问题和分析、总结检测结面复杂工程问题，并能够理解其局限并通过信息综合得到合理有效的结性。果的能力。论。-

1 《材料失效分析课程设计》教学大纲课程名称：材料失效分析课程设计实践类别：□实习 □实训 课程设计课程英文名称：The Course Design on Failure Analysis 周数/学分： 2 周/2 学分授课对象： 2018 金属材料 1 班（检测工程）开课学院：材料科学与工程学院开课地点：校内（材料检测分析实验室、扫描电镜实验室、经管楼）□校外（）任课教师姓名/职称：李月明/讲师；金硕勋/讲师教材、指导书：刘瑞堂主编，《机械零件失效分析与实例》哈尔滨工业大学出版社. 教学参考资料：张锐主编.《现代材料分析方法》. 化学工业出版社，最新版. 考核方式：课程论文答疑时间、地点与方式：在课程设计教室，集中讲解和指导课程简介：本课程是金属材料工程专业学生的必修专业实践性课程，是在学完了《材料失效分析》课程后进行的一个实践性教学环节，要求学生全面地综合运用本课程及相关先修课程的理论和实践知识，针对金属材料、零件或构件的不同失效类型进行失效表征与失效机制分析，并提出可行的预防措施，以便为后续的毕业设计打下基础。课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑课程教学目标支撑毕业要求指标点毕业要求目标 1（知识目标）：学习金属材料、零件或构件的失效分析方法及分析步骤，以及不同失效类型的失效表征与失效机制；掌握常用金属材料失效分析仪器和检测技术的特点、精度、适用范围。掌握物理、化学等方面的自然科学知识，能够用于解决金属材料制备、加工领域的复杂问题。掌握运用专业基础知识分析金属材料工程问题的能力。 C1. 能够运用数学、自然科学、工程基础和金属材料专业知识领域的复杂工程问题。 C2.能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，识别、表达、并通过文献研究分析复杂金属材料工程问题，以获得有效结论。目标 2（能力目标） 1）培养学生运用现代材料分析方法和材料失效分析的基本知识和基本理论，选择缺陷试样加工的科学方法，具有制备合格试样的能力。 2）培养学生依据金属材料失效的具体情况制订符合试样检测的可行研究方案的能力。 3）培养学生解决较复杂的金属材料失效问题和分析、总结检测结果的能力。能够针对金属材料领域的复杂工程问题，设计满足特定需求的解决方案或工艺流程。能够设计与金属材料工程专业相关的分析、测试、检验等实验，准确分析并解释实验数据，并将实验结果进行关联以获得有效结论的能力。能够开发、选择及应用现代专业检测设备、资源及技术来分析金属材料工程中涉及合金设计与制备、产品加工等方面复杂工程问题，并能够理解其局限性。 C3.能够设计针对复杂金属材料工程问题的解决方案，设计满足特定需求的系统、单元（部件）或工艺流程，并能够在设计环节中体现创新意识，考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。 C4. 能够基于科学原理并采用科学方法对复杂金属材料工程问题进行研究，包括设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论

C5.能够针对复杂金属材料工程问题，开发、选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具，包括对复杂金属材料工程问题的预测与模拟，并能够理解其局限性。C6.能够基于金属材料工程相关背景知识进行合理分析，评价专业工程实践和复杂工程问题解决方案对社会、正确认识金属材料工程对于客观世界健康、安全、和社会的影响。法律以及文化的影响，并理解应承担能够正确和可观的评价针对复杂工程的责任。目标3（素质目标）C7.能够理解和评价针对复杂金属材问题的金属材料工程专业实践对环境、1）培养严格遵守和执行规范的思社会可持续发展的影响。料工程问题的工程实践对环境、社会想意识。有良好的语言文字表达能力，能够撰写可持续发展的影响。2）培养积极向上的价值观，坚持不科技与行业报告和设计汇报文稿、陈述C10.能够就复杂金属材料工程问题与懈、科学严谨、认真细致、实事求发言、清晰表达或回应指令，能够就金业界同行及社会公众进行有效沟通1是的科学态度和职业道德。属材料相关的复杂工程问题与业界同和交流，包括撰写报告和设计文稿、陈述发言、清晰。行及社会公众进行有效沟通和交流。表达或回应指令，并具备一定的国际具有自主学习和终身学习的意识，有不断学习和适应发展的能力。视野，能够在跨文化背景下进行沟通和交流。C12.具有自主学习和终身学习的意识，有不断学习和适应发展的能力。实施要求、方法/形式及进度安排一、实施要求1.资源配置要求为完成本课程设计，需要具备如下基本条件：参考教材、设计教室、检测分析设备及电脑。学校具备完成本课程设计的条件。2.指导教师责任与要求布置任务，指导学生完成课程设计的各阶段工作内容，启发学生灵活运用已学知识及查阅其它资料解决实践过程中所遇到的问题及困难，实现本课程的教学目标。3.学生要求在教师指导下，根据任务书要求，在指定时间内独立完成课程设计；在课设计过程中，须积极思考，能灵活运用已学知识及查阅其它资料解决实践过程中所遇到的问题及困难。以达到本课程的教学目标：1）能根据金属材料、零件或构件的不同缺陷失效类型选择合适的取样方式，并对缺陷样选择科学的检测方法进2

2 C5.能够针对复杂金属材料工程问题，开发、选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具，包括对复杂金属材料工程问题的预测与模拟，并能够理解其局限性。目标 3（素质目标） 1）培养严格遵守和执行规范的思想意识。 2）培养积极向上的价值观，坚持不懈、科学严谨、认真细致、实事求是的科学态度和职业道德。正确认识金属材料工程对于客观世界和社会的影响。能够正确和可观的评价针对复杂工程问题的金属材料工程专业实践对环境、社会可持续发展的影响。有良好的语言文字表达能力，能够撰写科技与行业报告和设计汇报文稿、陈述发言、清晰表达或回应指令，能够就金属材料相关的复杂工程问题与业界同行及社会公众进行有效沟通和交流。具有自主学习和终身学习的意识，有不断学习和适应发展的能力。 C6.能够基于金属材料工程相关背景知识进行合理分析，评价专业工程实践和复杂工程问题解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响，并理解应承担的责任。 C7.能够理解和评价针对复杂金属材料工程问题的工程实践对环境、社会可持续发展的影响。 C10.能够就复杂金属材料工程问题与业界同行及社会公众进行有效沟通和交流，包括撰写报告和设计文稿、陈述发言、清晰。表达或回应指令，并具备一定的国际视野，能够在跨文化背景下进行沟通和交流。 C12. 具有自主学习和终身学习的意识，有不断学习和适应发展的能力。实施要求、方法/形式及进度安排一、实施要求 1.资源配置要求为完成本课程设计，需要具备如下基本条件：参考教材、设计教室、检测分析设备及电脑。学校具备完成本课程设计的条件。 2.指导教师责任与要求布置任务，指导学生完成课程设计的各阶段工作内容，启发学生灵活运用已学知识及查阅其它资料解决实践过程中所遇到的问题及困难，实现本课程的教学目标。 3.学生要求在教师指导下，根据任务书要求，在指定时间内独立完成课程设计；在课设计过程中，须积极思考，能灵活运用已学知识及查阅其它资料解决实践过程中所遇到的问题及困难。以达到本课程的教学目标： 1）能根据金属材料、零件或构件的不同缺陷失效类型选择合适的取样方式，并对缺陷样选择科学的检测方法进

3 行失效表征。 2）能灵活运用材料失效分析课程中的基本理论、基础知识和基本技能，正确地分析金属材料、零件或构件的缺陷失效的机制，撰写分析总结报告。 3）提高金属材料、零件或构件的缺陷检测、分析与总结能力，学会使用相关的检测设备及软件。二、实施方法/形式教师讲解、指导及学生独立设计相结合三、实施进度和安排表 1 实施进度和安排时间/周次学时 /周实践内容（重点、难点、课程思政融入点）学生学习预期成果教学方式支撑课程目标 18 周/1 天重点：了解金属材料、零件或构件的失效特点和技术要求；难点：根据材料失效类型和具体生产条件，并了解材料的服役环境。课程思政融入点：对比分析某重点领域重要金属材料国内外研究现状，激发学生对基础材料、检测分析技术的重视，强化大国工匠精神，树立对专业的热爱以及材料强国的雄心。熟悉内容；金属材料、零件或构件的失效类型分析讲授：指导老师进行实习动员组织。讨论：学生分组并分组讨论实习相关内容、要求及安排。课外自主学习：结合实习内容及要求，查阅、收集相关文献资料。目标 1 目标 3 18 周/2 天重点：缺陷检测方法及试样制备的确定；难点：检测方案的科学性与可行性。缺陷检测试样的制备及可行的检测方案确定讲授结合实验目标 1 目标 2 目标 3 18 周/2 天； 19 周/1 天重点：缺陷试样检测设备、检测内容明细的拟定；难点：缺陷试样具体检测内容的实施和检测结果收集。检测设备的选定、具体检测内容的确定及实施讲授结合实验目标 1 目标 2 目标 3 19 周/2 天重点：缺陷失效机制分析；难点：根据检测结果提出可行性预防措施。失效机制分析及预防措施的提出讲授结合实验目标 1 目标 2 目标 3