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《材料科学基础II》课程教学大纲

一、课程基本情况

课程代码：1011139011

课程名称（中/英文）：材料科学基础II/FundamentalsofMaterialsScienceII

课程类别：专业必修课程

学分：2

总学时：32

理论学时：26

实验/实践学时：6

适用专业：材料成型及控制工程

适用对象：本科

先修课程：机械制造基础、金工实习、物理化学、材料科学基础I

教学环境：多媒体教室/实验室

开课学院：材料科学与工程学院

二、课程简介

1.课程任务与目的

本课程主要介绍扩散、固态相变和常见工程材料三部分内容，通过学习要求学生使学生掌握常用工程材料成分－加工工艺－组织－性能－应用之间关系的一般规律，熟悉常用的工程材料，具有根据机械零件的服役条件和失效形式、合理选用工程材料、正确设计所应采用的热处理方案的初步能力。同时教育学生应在工程实践中理解并遵守职业道德和行为规范，勇于担当，始终以贡献国家、服务社会为己任，把所学的理论知识应用于中国特色社会主义建设实践中去。

2.对接培养的岗位能力

具备良好的材料成型及控制工程相关领域的材料检测分析和研究开发能力，能够胜任常用工程材料的热处理工艺制定和组织检测分析工作，并能根据零件的服役条件选择合适的材料。具有高度的安全意识和社会责任感，在生产中有团队合作精神和自我牺牲精神，始终以国家和社会利益放在第一位。

三、课程教学目标

1.课程对毕业要求的支撑

[毕业要求指标点1.2]能够根据工程力学、机械设计、材料科学、电工电子等工程基础知识，运用模具设计及材料成型过程中的工作原理分析典型工程问题。

[毕业要求指标点2.1]掌握材料成型及控制工程专业的基础知识和基本原理，能够运用专业知识识别分析工程基本问题。

[毕业要求指标点3.1]能够根据工程实际要求，明确设计需求，利用自然科学、材料科学及工程的基本原理和技术手段，提出模具设计与制造、型材成型工艺开发及优化等过程中的具体解决方案。

2.课程教学目标

对应毕业要求指标点，具体内容如下

教学目标1：掌握扩散的基础知识，并用其解释材料成型过程中的成分均匀化以及合金化对材料成型过程的影响；掌握金属材料热处理的基础知识，并用其解释材料成型过程中组织转变规律。（支撑毕业要求1.2）

教学目标2：掌握金属材料热处理的基本原理，并将其应用于材料成型过程中工艺、组织与性能之间关系的分析。（支撑毕业要求2.1）

教学目标3：掌握金属材料的加工工艺与组织、性能之间的内在关系，能够根据机器零件的工况条件进行合理选材，并制定出切实可行的工艺方案。（支撑毕业要求3.1）

四、教学课时安排

（一）学时分配

主题或知识点

教学内容

总学时

学时

完成课程

教学目标

讲课

实验

实践

主题或知识点1

扩散

3

3

0

0

1

主题或知识点2

钢的热处理原理

8

8

0

0

1、2

主题或知识点3

钢的热处理工艺

9

5

4

0

2、3

主题或知识点4

工业用钢

10

8

2

0

3

主题或知识点5

铸铁

2

2

0

0

3

合计

32

26

6

0

（二）实验/实践教学安排

序号

实验/实践项目名称

实验/实践学时

实验/实践类型

实验/实践要求

每组

人数

备注

1

碳钢的热处理操作及硬度测定

2

验证

必做

2

2

碳钢热处理后的显微组织观察

2

验证

必做

2

3

合金钢和热加工缺陷的显微组织观察

2

验证

必做

1

五、重点难点及教学设计

主题或知识点1扩散

1.教学内容

扩散定律、扩散机制、影响扩散的因素。结合扩散的利与弊，引入环境污染问题，激发学生爱护宿舍、爱护教室、爱护校园的思想，优化校园环境。

2.教学重点

扩散定律、影响扩散的影响

3.教学难点

扩散机制

4.教学方案设计（含教学方法、教学手段）

采用混合式教学，多媒体课件与丰富多样的课堂活动相结合，重点和难点采用启发式和案例式教学方法

主题或知识点2钢的热处理原理

1.教学内容

概述、钢在加热时的转变、钢在冷却时的转变、钢在回火时的转变。结合热处理原理，引入外部条件对人的思想、行为的影响，使学生树立正确对待环境变化、适当调整个人状态以适应社会变化的观念。

2.教学重点

钢在加热时的转变、钢在冷却时的转变

3.教学难点

钢在冷却时的转变、钢在回火时的转变

4.教学方案设计（含教学方法、教学手段）

采用混合式教学，多媒体课件与丰富多样的课堂活动相结合，重点和难点采用启发式和案例式教学方法

主题或知识点3钢的热处理工艺

1.教学内容

钢的退火与正火、钢的淬火与回火、其他类型热处理。结合热处理工艺在工业生产中的重要地位，融入打铁还需自身硬，不用扬鞭自奋蹄的自我强化教育，激发学生的自立、自强精神。

2.教学重点

钢的退火与正火、钢的淬火与回火

3.教