《工程材料与热处理》课程教学大纲一、课程说明课程代码：B008B350英文名称：Engineeringmaterialsandheattreatment适用专业：材料成型与控制工程开课单位：材料工程学院，金属材料工程教研室学时数：32（理论学时：28学时：实践学时：4学时）学分数：2课程类别：学科基础课课程性质：必修课考核形式：考查修读学期：第七学期先修课程：机械设计、机械原理、材料力学、材料科学基础。课程简介：《工程材料与热处理》是一门综合性、应用性较强的学科基础课。主要讲授工程材料与热处理的基本理论和基础知识，通过本课程的学习，学生能够掌握常用工程材料的成分、组织和性能之间的关系，初步具有根据零件的使用性能要求，合理选用材料，正确选定热处理方法，要善安排热处理工艺路线的能力以及合理选择常用工程材料及强化方法的能力。二、课程目标及其与毕业要求的对应关系通过本课程学习，学生应在能力方面达到如下自标：课程目标1.掌握工程材料和热处理的基本原理和基础知识，能够识别、判断与分析材料成型领域的材料工程问题，并根据实际使用需求分析、设计典型零件的热处理工艺方案，正确开展热处理实验。课程目标与毕业要求的对应关系毕业要求毕业要求指标点及内容课程目标4.研究：能够基于科学原理并采用科学指标点4.2根据材料成型过方法对材料成型复杂工程问题进行研程中的装备、工艺、模具结究，针对成型产品、工艺和流程等进行构、性能等问题，制定实验课程目标1实验方案设计、数据分析与解释，并通方案，搭建实验系统，开展过信息综合得到合理有效的结论。有效的实验研究。三、育人目标1.通过学习工程材料基本原理与热处理基础知识，培养学生的工匠精神和爱岗敬业的职业精神。2.通过端正教学态度、严格课堂管理和规范课程考核方式，使学生树立正确的行为规范，培养职业操守。8
《工程材料与热处理》课程教学大纲 一、课程说明 课程代码：B008B350 英文名称：Engineering materials and heat treatment 适用专业：材料成型与控制工程 开课单位：材料工程学院，金属材料工程教研室 学时数：32（理论学时：28 学时；实践学时：4 学时） 学分数：2 课程类别：学科基础课 课程性质：必修课 考核形式：考查 修读学期：第七学期 先修课程：机械设计、机械原理、材料力学、材料科学基础。 课程简介：《工程材料与热处理》是一门综合性、应用性较强的学科基础课。主要讲授 工程材料与热处理的基本理论和基础知识，通过本课程的学习，学生能够掌握常用工程材料 的成分、组织和性能之间的关系，初步具有根据零件的使用性能要求，合理选用材料，正确 选定热处理方法，妥善安排热处理工艺路线的能力以及合理选择常用工程材料及强化方法的 能力。二、课程目标及其与毕业要求的对应关系 通过本课程学习，学生应在能力方面达到如下目标： 课程目标 1. 掌握工程材料和热处理的基本原理和基础知识，能够识别、判断与分析材 料成型领域的材料工程问题，并根据实际使用需求分析、设计典型零件的热处理工艺方案， 正确开展热处理实验。 课程目标与毕业要求的对应关系 毕业要求 毕业要求指标点及内容 课程目标 4.研究：能够基于科学原理并采用科学 方法对材料成型复杂工程问题进行研 究，针对成型产品、工艺和流程等进行 实验方案设计、数据分析与解释，并通 过信息综合得到合理有效的结论。 指标点 4.2 根据材料成型过 程中的装备、工艺、模具结 构、性能等问题，制定实验 方案，搭建实验系统，开展 有效的实验研究。 课程目标 1 三、育人目标 1. 通过学习工程材料基本原理与热处理基础知识，培养学生的工匠精神和爱岗敬业的 职业精神。2. 通过端正教学态度、严格课堂管理和规范课程考核方式，使学生树立正确的 行为规范，培养职业操守。 8
四、教学内容和方法与课程目标对应关系学时分配教学方法对应课程序号教学模块主要教学内容重点、难点教学目的实学时理论目标及手段验了解工程材料的发展和分类：重点：金属材料塑性、强度、硬理解工程材料的使用性能和课堂讲授工艺性能：度、冲击韧性和疲劳：工程材料教学内容1：金属材启发式教学难点：金属材料的塑性、强度、熟悉金属材料常见力学性能课程目标1162CAI课件基础知识料的力学性能硬度、冲击韧性和疲劳强度的表的含义和测定方法：实验教学征方式和应用。掌握常用力学性能的表征方法及应用。了解热处理工艺的分类：重点：钢的退火、正火、泽火和理解钢的热处理原理：回火热处理工艺的特点及应用：课堂讲授熟悉钢的常用表面热处理特钢的热处教学内容：热处理原启发式教学钢的表面热处理分类及特点：点及应用：2210课程目标1理理与工艺CAI课件难点：钢加热和冷却时的组织转掌握率透性与率硬性的概念实验教学变：钢的萍透性和淬硬性：钢的和应用：退火、正火、漳火和表面热处理应用。回火热处理的组织和应用
四、教学内容和方法与课程目标对应关系 序号 教学模块 主要教学内容 重点、难点 教学目的 学时分配 学时 教学方法 及手段 对应课程 理论 目标 实 验 1 工程材料 基础知识 教学内容 1：金属材 料的力学性能 重点：金属材料塑性、强度、硬 度、冲击韧性和疲劳； 难点：金属材料的塑性、强度、 硬度、冲击韧性和疲劳强度的表 征方式和应用。 了解工程材料的发展和分类； 理解工程材料的使用性能和 工艺性能； 熟悉金属材料常见力学性能 的含义和测定方法； 掌握常用力学性能的表征方 法及应用。 6 2 8 课堂讲授 启发式教学 CAI 课件 实验教学 课程目标 1 2 钢的热处 理 教学内容：热处理原 理与工艺 重点：钢的退火、正火、淬火和 回火热处理工艺的特点及应用； 钢的表面热处理分类及特点； 难点：钢加热和冷却时的组织转 变；钢的淬透性和淬硬性；钢的 表面热处理应用。 了解热处理工艺的分类； 理解钢的热处理原理； 熟悉钢的常用表面热处理特 点及应用； 掌握淬透性与淬硬性的概念 和应用；退火、正火、淬火和 回火热处理的组织和应用。 8 2 10 课堂讲授 启发式教学 CAI 课件 实验教学 课程目标 1 9
重点：钢的分类、编号方法：机了解钢的分类及编号方法：械结构用钢、工具钢、特殊性能理解合金元素在钢中的作用：课堂讲授钢和硬质合金的成分、性能特点教学内容1：钢铁材熟悉常用钢和铸铁的牌号：及应用：铸铁的成分、性能、牌启发式教学料掌握机械结构用钢、工具钢、606课程目标1号和应用：CAI课件特殊性能钢、铸铁和硬质合金难点：合金元素在钢中的作用：课堂讨论的成分、性能特点及应用。机械结构用钢、工具钢、特殊性能钢、铸铁的应用。课堂讲授了解铝及其合金、铜及其合工程材料金、轴承合金的分类：启发式教学性能与应3课程目标1重点：铝及铝合金的分类、性能、理解铝合金的强化方法：CAI课件用教学内容2：有色金牌号与应用：熟悉铝及其合金、铜及其合金课堂讨论402属及其合金难点：铝合金的强化方法。的牌号：掌握常用有色金属的性能和应用。课堂讲授了解陶瓷材料的分类和性能：重点：高分子材料、陶瓷材料和课程目标1启发式教学理解复合材料的分类和性能：教学内容3：非金属复合材料的分类、性能和应用：熟悉高分子材料的分类和性CAI课件-材料难点：高分子材料、陶瓷材料和能：课堂讨论复合材料的应用。掌握常用非金属材料的应用。合计283210
3 工程材料 性能与应 用 教学内容 1：钢铁材 料 重点：钢的分类、编号方法；机 械结构用钢、工具钢、特殊性能 钢和硬质合金的成分、性能特点 及应用；铸铁的成分、性能、牌 号和应用； 难点：合金元素在钢中的作用； 机械结构用钢、工具钢、特殊性 能钢、铸铁的应用。 了解钢的分类及编号方法； 理解合金元素在钢中的作用； 熟悉常用钢和铸铁的牌号； 掌握机械结构用钢、工具钢、 特殊性能钢、铸铁和硬质合金 的成分、性能特点及应用。 6 0 6 课堂讲授 启发式教学 CAI 课件 课堂讨论 课程目标 1 教学内容 2：有色金 属及其合金 重点：铝及铝合金的分类、性能、 牌号与应用； 难点：铝合金的强化方法。 了解铝及其合金、铜及其合 金、轴承合金的分类； 理解铝合金的强化方法； 熟悉铝及其合金、铜及其合金 的牌号； 掌握常用有色金属的性能和 应用。 4 0 4 课堂讲授 启发式教学 CAI 课件 课堂讨论 课程目标 1 教学内容 3：非金属 材料 重点：高分子材料、陶瓷材料和 复合材料的分类、性能和应用； 难点：高分子材料、陶瓷材料和 复合材料的应用。 了解陶瓷材料的分类和性能； 理解复合材料的分类和性能； 熟悉高分子材料的分类和性 能；掌握常用非金属材料的应用。 4 0 4 课堂讲授 启发式教学 CAI 课件 课堂讨论 课程目标 1 合计 28 4 32 10
课内实验教学内容与学时分配序号内容摘要实验学时实验类型开出要求实验项目名称实验的目的：1.掌握金属布氏、洛氏、维氏硬度的试验原理和测定方法。2.了解各种硬度试验方法的特点、应用范围及选用原则。3.学会正确使用各种硬度计必修1金属材料硬度测定2学时综合性实验的内容和要求：测定针对不同类型的金属材料选择合适的硬度计测定硬度，对测定结果分析、解释。使用的设备和仪器：洛氏硬度计、布氏硬度计、显微硬度计、里氏硬度计实验的目的：理解钢的几种基本热处理操作：了解加热温度、冷却速度、回火温度等主要因素对45钢热处理后性能（硬度）的影响：观察碳钢热处理后的显微组织：了解热处理工艺对钢的组织和性能的影响。钢的热处理及显微实验的内容和要求：进行热处理操作实验：测定热处理后试样的硬度：观察热22学时综合性必修组织观察处理后的金相组织并画出各试样的显微组织示意图。使用的设备和仪器：热处理炉、金相显微镜、硬度计。使用的设备和仪器：计算机。注：1.“实验类型”主要分为演示性、验证性、综合性、设计性、研究创新性实验。2.“开出要求"可分为必修或选修二种形式。11
课内实验教学内容与学时分配 序号 实验项目名称 内容摘要 实验学时 实验类型 开出要求 1 金属材料硬度测定 实验的目的： 1.掌握金属布氏、洛氏、维氏硬度的试验原理和测定方法。 2.了解各种硬度试验方法的特点、应用范围及选用原则。 3. 学会正确使用各种硬度计 实验的内容和要求：测定针对不同类型的金属材料选择合适的硬度计测定硬 度，对测定结果分析、解释。 使用的设备和仪器：洛氏硬度计、布氏硬度计、显微硬度计、里氏硬度计 2 学时 综合性 必修 2 钢的热处理及显微 组织观察 实验的目的：理解钢的几种基本热处理操作；了解加热温度、冷却速度、回火 温度等主要因素对 45 钢热处理后性能（硬度）的影响；观察碳钢热处理后的 显微组织；了解热处理工艺对钢的组织和性能的影响。 实验的内容和要求：进行热处理操作实验；测定热处理后试样的硬度；观察热 处理后的金相组织并画出各试样的显微组织示意图。 使用的设备和仪器：热处理炉、金相显微镜、硬度计。使用的设备和仪器：计 算机。 2 学时 综合性 必修 注：1. “实验类型”主要分为演示性、验证性、综合性、设计性、研究创新性实验。 2. “开出要求”可分为必修或选修二种形式。 11
五、教学环节设计课程目标与教学环节设计课程目标（毕业要求指标点）采用的教学环节具体的知识与能力要求材料力学性能、热处理原理与工艺、常用工程材料的成分、组织、性能与热处理知课堂讲授识，识别、判断与分析材料成型领域的材课后作业课程目标1（指标点4.2）料工程问题，并根据实际使用需求分析、实验教学设计典型零件的热处理工艺方案，正确开展热处理实验的能力六、课程成绩评定与考核课程考核内容与考核要求课程考核内容与考核要求序号考核内容教学模块主要教学内容考核要求掌握常用力学性能常用力学性能指标：塑工程材料教学内容1：金属材的表征方法及应性、强度、硬度、冲击基础知识料的力学性能用，通过课后作业韧性和疲劳强度等。及课程实验考核。掌握钢加热、冷却钢加热和冷却时的组织过程中组织转变特转变；钢的退火、正火、点及常用热处理工钢的热处教学内容：钢的热处火和回火热处理工艺艺和表面热处理工2理理原理与工艺的特点及应用：钢的淬艺。通过课后作业、透性和淬硬性：钢的表课程实验、期末考面热处理。试考核。掌握机械结构用合金元素在钢中的作钢、工具钢、特殊用；结构钢、工具钢、教学内容1：工业用性能钢的牌号、性特殊性能刚、铸铁的成钢能及应用。通过课分、性能特点及应用、后作业、课堂讨论、典型零件加工（制造）课程实验、期末考工艺路线。试考核。工程材料掌握有色金属材料性能与应2教学内容2：有色金铝及铝合金、铜及铜合的应用。通过课后用属及其合金作业、期末考试考金的分类、性能与应用。核。掌握常用高分子材常用高分子材料、陶瓷料、陶瓷材料和复教学内容3：非金属材料、复合材料的性能合材料的应用。通材料及应用。过课后作业、期末考试考核。12
五、教学环节设计 课程目标与教学环节设计 课程目标（毕业要求指标点） 具体的知识与能力要求 采用的教学环节 课程目标 1（指标点 4.2） 材料力学性能、热处理原理与工艺、常用 工程材料的成分、组织、性能与热处理知 识，识别、判断与分析材料成型领域的材 料工程问题，并根据实际使用需求分析、 设计典型零件的热处理工艺方案，正确开 展热处理实验的能力 课堂讲授 课后作业 实验教学 六、课程成绩评定与考核 课程考核内容与考核要求 课程考核内容与考核要求 序号 教学模块 主要教学内容 考核内容 考核要求 1 工程材料 基础知识 教学内容 1：金属材 料的力学性能 常用力学性能指标：塑 性、强度、硬度、冲击 韧性和疲劳强度等。 掌握常用力学性能 的表征方法及应 用，通过课后作业 及课程实验考核。 2 钢的热处 理 教学内容：钢的热处 理原理与工艺 钢加热和冷却时的组织 转变；钢的退火、正火、 淬火和回火热处理工艺 的特点及应用；钢的淬 透性和淬硬性；钢的表 面热处理。 掌握钢加热、冷却 过程中组织转变特 点及常用热处理工 艺和表面热处理工 艺。通过课后作业、 课程实验、期末考 试考核。 3 工程材料 性能与应 用 教学内容 1：工业用 钢 合金元素在钢中的作 用；结构钢、工具钢、 特殊性能刚、铸铁的成 分、性能特点及应用、 典型零件加工（制造） 工艺路线。 掌握机械结构用 钢、工具钢、特殊 性能钢的牌号、性 能及应用。通过课 后作业、课堂讨论、 课程实验、期末考 试考核。 教学内容 2：有色金 属及其合金 铝及铝合金、铜及铜合 金的分类、性能与应用。 掌握有色金属材料 的应用。通过课后 作业、期末考试考 核。 教学内容 3：非金属 材料 常用高分子材料、陶瓷 材料、复合材料的性能 及应用。 掌握常用高分子材 料、陶瓷材料和复 合材料的应用。通 过课后作业、期末 考试考核。 12