山西机电职业技术学院焊接技术及自动化专业《金属材料》课程标准

1、山西机电职业技术学院金属材料课程标准 课程编码：080056 课程承担单位：材料工程系制定：秦会峰 韩静国 制定日期：2012.03审核：专业建设委员会 审核日期：2013.07批准：专业建设委员会 批准日期：2013.07一、适用对象高中毕业或同等学力者二、适用专业材料工程系各专业三、课程定位1、课程性质本课程是工科材料类专业的专业核心课，必修课程。2、课程任务主要针对热处理、焊接、材料成型等岗位开设，主要任务是：通过本课程的教学，引导学生进入专业领域的核心课程，对学生获取常用金属材料知识、培养工程实践能力和创新意识及后续专业课程的学习都起非常关键作用。3、课程衔接在课程设置上，前导课程有工

2、程材料，后续课程有铸造有色合金及其熔炼、铸造钢铁合金熔炼及控制等专业课程。四、学习目标通过本门课程的学习，使学生获得有关金属材料的基本理论和基本知识，掌握金属材料合理化原理，掌握常用工程材料成分组织性能应用之间关系的一般规律，熟悉常用工程材料的特性并能初步选用，具备根据机械零件的服役条件、性能要求和失效形式，合理选用工程材料及热处理工艺的初步能力。1、熟悉常用工程材料，主要是金属材料的分类、牌号（代号）、组织、性能及使用；2、具有根据机械零件的要求选用金属材料并制定热处理工艺过程的初步能力；3、具有良好的职业道德与敬业精神。五、课程设计 本课程为一门传统的综合性专业技术课程，重在使学生对每一种

3、金属材料的成分、合金化原理、性能、热处理方式、材料选用等知识有一个基本了解，在教学中应尽量采用录像、多媒体教学，实物教具展示等多种教学手段和教学形式，增强学生对本课程学习的兴趣，提高教学效率。本课程遵循学生职业能力培养的基本规律，设计了10个学习单元，并有6个课内试验，以加强感性认识和培养动手能力。理论以课堂方式组织教学，实验课在实验室或实训实习车间以集中实习方式进行，教、学、做有机融合，把理论学习和实践训练贯穿其中。表1 课程总体设计课程名称金属材料计划学时：56项目名称项目描述参考学时：56金属材料基础知识了解课程主要教学内容及授课安排，明确课程的学习要求和考核方式及评分办法；掌握金属材料

4、常用的冶金方法；理解钢和铁的冶炼过程；理解钢的冶金质量与控制原理及措施；理解合金元素与铁和碳的相互作用；理解合金钢中的相组成及合金元素存在形式；理解合金元素对铁碳相图和组织转变的影响；理解钢的强韧化机制和基本途径。6工程构件用钢了解工程结构钢的基本要求；了解低合金高强钢的发展趋势；掌握常用碳素结构钢和普通低合金结构钢的成分、组织、热处理和性能特点；理解提高普低钢力学性能途径6机器零件用钢了解机器零件用钢的力学性能和工艺性能特点；掌握常用调质钢、弹簧钢、渗碳钢、轴承钢的成分、组织、热处理和性能特点；掌握各类特殊用途钢的成分、组织、热处理和性能特点；理解大锻件用钢成分、组织、热加工和性能特点。8工

5、模具用钢了解工具钢的分类和工具钢的基本性能要求；了解量具钢的成分、组织、热处理和性能特点；掌握刃具碳素工具钢及合金工具、高速钢、模具钢的成分、组织、热处理和性能特点。8不锈钢了解金属腐蚀与防护知识；掌握不锈耐酸钢的分类、成分、组织、热处理和性能特点。6耐热钢及耐热合金了解耐热钢的工作条件及性能要求；理解耐热钢的热稳定性及提高热稳定性的途径；理解钢的热强性及提高热强性的途径；掌握抗氧化钢、珠光体及马氏体型热强钢、奥氏体热强钢成分、组织、性能特点4铸铁了解铸铁的特点与分类；了解特殊性能铸铁；理解铸铁的石墨化过程及对组织的影响；掌握灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁的成分、组织、热处理和性能特点；掌握各类铸

6、铁常用热处理工艺、组织、性能及应用。6有色金属及其合金了解各类钛及钛合金、滑动轴承合金类的成分、组织、热处理和性能特点及用途；理解有色金属的主要强化方法与机理；掌握各类铝合金、铜合金、镁合金的成分、组织、热处理和性能特点及用途。6零件选材与工艺路线掌握零件的失效形式和选材原则；掌握典型零件材料和加工工艺路线。3金属材料在典型机械上的应用了解金属在汽车上的应用特点及使用范围；了解金属在热能设备上的应用；金属材料在航空航天器上的应用3六、教学设计学习项目一：金属材料基础知识学时:6学习任务常见金属材料的生产、冶金质量、合性化原理、材料分类以及材料性能等基本知识学习，掌握钢铁材料冶金生产方法，熟悉常

7、见金属材料冶金质量要求，掌握材料力学性能和工艺性能。学习目标通过对常见金属材料的生产、冶金质量、合性化原理、材料分类以及材料性能等基本知识学习，让学生掌握钢铁材料冶金生产方法，熟悉常见金属材料冶金质量要求，掌握材料力学性能和工艺性能。学习内容金属材料的生产、冶金质量、合性化原理、材料分类以及材料性能教学模式项目教学学习过程1、通过ppt演示向学生讲授本课程主要教学内容，使学生对课程有基本了解（1课时）2、演示常见金属材料生产、冶金过程（1课时）3、讲解金属材料合金化原理（2课时）4、讲授金属材料的物理化学性能，使学生理解金属基本的物理化学性能。（2课时）教学条件多媒体资源学习评价评价项目：1、

8、理解合金化原理；2、掌握合金元素在合金化原理中的作用。评价方式：1、过程性评价：提问、课后作业；2、终结性评价：卷考填空题、判断题、选择题；学习项目二：工程构件用钢学时:6学习任务掌握工程构件用钢的力学性能特点、工艺性能特点及耐大气腐蚀性特点学习目标掌握低合金结构钢的性能要求、合金化特点及使用特点，同时了解常见特殊性能低合金高强钢的特点及性能等学习内容低合金结构钢的性能要求、合金化特点及使用特点，常见特殊性能低合金高强钢的特点及性能等教学模式项目教学学习过程1、通过对工程构件用钢的性能特点等知识的学习，让学生掌握工程构件用钢的力学性能特点、工艺性能特点及耐大气腐蚀性特点等，（2课时）2、理解工

9、程结构钢的合金化原理（2课时）2、通过ppt动画、实物教具演示掌握低合金结构钢的性能要求、合金化特点及使用特点，同时了解常见特殊性能低合金高强钢的特点及性能等（2课时）教学条件多媒体学习评价评价项目：1、结构钢的力学性能特点、工艺性能特点、耐蚀性等；2、掌握结构钢的性能要求及合金化原理；3、掌握了解常见特殊性能低合金高强钢的特点及性能。评价方式：1、过程性评价：提问、课后作业；2、终结性评价：卷考填空题、判断题、选择题、列举题；学习项目三：机器零件用钢学时:8学习任务掌握渗碳钢、调质钢、弹簧钢、轴承钢等钢种性能特点、化学成分要求以及热处理特点等学习目标让学生掌握每种钢种性能特点、化学成分要求、

10、合金化原理以及热处理特点等学习内容通过对渗碳钢、调质钢、弹簧钢、轴承钢等钢种基本知识的学习，让学生掌握每种钢种性能特点、化学成分要求以及热处理特点等。教学模式项目教学学习过程1、掌握渗碳钢性能特点、化学成分要求以及热处理特点等（2课时）2、掌握调质钢性能特点、化学成分要求以及热处理特点等（2课时）3、掌握弹簧钢性能特点、化学成分要求以及热处理特点等（2课时）4、掌握轴承钢等钢种性能特点、化学成分要求以及热处理特点等（2课时）教学条件多媒体，相关视频资料学习评价评价项目：1、理解各种钢种的合金化原理、性能要求及使用特点；2、掌握每种钢种的热处理特点及使用要求；评价方式：1、过程性评价：提问、课后

11、作业；2、终结性评价：卷考填空题、判断题、选择题、问答题、相图分析题；学习项目四：工模具用钢学时:8学习任务通过对刃具钢、冷作模具钢、热作模具钢、塑料模具钢、量具钢等钢种的学习和分析，让学生理解每种钢种的性能特点、合金化原理、热处理特点以及使用要求。学习目标理解每种钢种的性能特点、合金化原理、热处理特点以及使用要求。学习内容刃具钢、冷作模具钢、热作模具钢、塑料模具钢、量具钢等钢种的性能特点、合金化原理、热处理特点以及使用要求。教学模式项目教学学习过程1、通过ppt演示使学生理解刃具钢的使用要求、合金化原理及热处理特点；（2课时）2、通过ppt演示使学生理解冷作模具钢的使用要求、合金化原理及热处

12、理特点；（2课时）3、通过对热作模具钢等钢种的学习和分析，让学生理解每种钢种的性能特点、合金化原理、热处理特点以及使用要求。（2课时）4、通过对塑料模具钢的学习和分析，让学生理解每种钢种的性能特点、合金化原理、热处理特点以及使用要求。（1课时）5、通过对量具钢等钢种的学习和分析，让学生理解每种钢种的性能特点、合金化原理、热处理特点以及使用要求。（1课时）教学条件多媒体、相关视频资源学习评价评价项目：1、理解每种钢种的使用特点；2、理解每种钢种的合金化原理。3、理解每种钢种的热处理特点；评价方式：1、过程性评价：提问、课后作业；2、终结性评价：卷考填空题、判断题、选择题、问答题、分析题；学习项目

13、五：不锈钢学时:6学习任务通过对金属腐蚀与防护等基本知识学习，让学生熟悉不锈钢的工作条件及性能要求学习目标理解铁素体、马氏体不锈钢、奥氏体不锈钢、沉淀硬化不锈钢等钢种的成分特点、组织性能要求以及热处理特点等知识。学习内容铁素体、马氏体不锈钢、奥氏体不锈钢、沉淀硬化不锈钢等钢种的成分特点、组织性能要求以及热处理特点等知识。教学模式项目教学学习过程1、通过录像演示使学生了解钢铁材料的腐蚀过程；（1课时）2、通过ppt讲解不锈钢的耐腐蚀原理；（2课时）3、通过ppt演示使学生掌握合金元素在钢中的作用；（1课时）4、通过实物演示、ppt使学生掌握合类不锈钢的分类、牌号、特点及应用；（2课时）教学条件多

14、媒体学习评价评价项目：1、不锈钢的耐腐蚀原理；2、各类不锈钢的合金化原理；3、不锈钢的使用性能要求；4、不锈钢的热处理特点；评价方式：1、过程性评价：提问、课后作业；2、终结性评价：卷考填空题、判断题、选择题、问答题、分析题；学习项目六：耐热钢及耐热合金学时:4学习任务让学生熟悉常见抗氧化钢、珠光体及马氏体热强钢、奥氏体热强钢等钢种的性能特点、合金化原理及热处理特点等知识学习目标通过对耐热钢热稳定性和热强性等基本知识学习，让学生熟悉常见抗氧化钢、珠光体及马氏体热强钢、奥氏体热强钢等钢种的性能特点、合金化原理及热处理特点等知识学习内容耐热钢的工作条件及性能要求；抗氧化钢；珠光体及马氏体型热强钢；

15、奥氏体型热强钢教学模式项目教学学习过程1、通过录像、ppt演示使学生掌握常见抗氧化钢的性能特点、合金化原理特点等；（2课时）2、通过ppt演示使学生掌握珠光体及马氏体热强钢、奥氏体热强钢等钢种的性能特点、合金化原理及热处理特点等知识。（2课时）教学条件多媒体学习评价评价项目：1、耐热钢及耐热合金的性能要求及使用特点；2、耐热合金的热处理特点及合金化原理。评价方式：1、过程性评价：提问、课后作业；2、终结性评价：卷考填空题、综合分析题；学习项目七：铸铁学时:6学习任务通过对铸铁形态、分类以及影响石墨化因素等基本知识的学习，让学生熟悉常用铸铁的种类、牌号、特性及用途等知识，掌握合金元素对合金钢组织

16、与性能影响、铸铁石墨化等重要概念，掌握灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁以及合金铸铁常见铸铁的牌号、热处理方法、组织及性能。学习目标让学生熟悉常用铸铁的种类、牌号、特性及用途等知识，掌握合金元素对合金钢组织与性能影响、铸铁石墨化等重要概念，掌握灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁以及合金铸铁常见铸铁的牌号、热处理方法、组织及性能。学习内容让学生熟悉常用铸铁的种类、牌号、特性及用途等知识，合金元素对合金钢组织与性能影响、铸铁石墨化等概念，灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁以及合金铸铁常见铸铁的牌号、热处理方法、组织及性能。教学模式项目教学学习过程1、通过录像、ppt演示使学生掌握常见铸铁的性

17、能特点、合金化原理特点等；（3课时）2、通过ppt演示使学生掌握各种铸铁的性能特点、合金化原理及热处理特点等知识。（3课时）教学条件多媒体学习评价评价项目：1、普通灰铸铁的性能要求及使用特点；2、其他铸铁合金化原理、性能要求及使用特点。评价方式：1、过程性评价：提问、课后作业；2、终结性评价：卷考填空题、综合分析题；学习项目八：有色金属及其合金学时:6学习任务通过对铝及铝合金强化途径、铜及其铜合金、轴承合金、镁及镁合金、钛及钛合金等有色金属金属性能及使用特点等知识的学习，让学生掌握常见色金属使用特点，学会根据使用要求合理选择有色金属。学习目标让学生掌握常见色金属使用特点，学会根据使用要求合理选

18、择有色金属学习内容铝及铝合金强化途径、铜及其铜合金、轴承合金、镁及镁合金、钛及钛合金等有色金属金属性能及使用特点等知识教学模式项目教学学习过程1、通过录像、ppt演示使学生掌握各种有色金属的合金化原理、使用性能特点；（2课时）2、掌握常见色金属使用特点，学会根据使用要求合理选择有色金属。（4课时）教学条件多媒体学习评价评价项目：1、有色金属的使用要求、合金化原理；2、有色金属的选材。评价方式：1、过程性评价：提问、课后作业；2、终结性评价：卷考填空题、综合分析题；学习项目九：零件选材与工艺路线的制定学时:3学习任务典型零件的选材及工艺路线的制定学习目标使学生掌握选材方法及制定工艺路线的方法学习

19、内容掌握零件的失效形式和选材原则；掌握典型零件的选材步骤；掌握零件工艺路线的制定教学模式项目教学学习过程1、通过录像、ppt演示使学生掌握零件的主要失效形式和基本选材原则；（1课时）2、通过工厂实例、ppt演示使学生掌握典型零件加工工艺路线的制定。（2课时）教学条件多媒体学习评价评价项目：1、零件的失效形式；选材的原则及步骤；2、典型零件加工工艺路线的制定。评价方式：1、过程性评价：提问、课后作业；2、终结性评价：卷考填空题、综合分析题；学习项目十：金属材料在典型机械上的应用学时:3学习任务通过对常见金属材料在汽车、机床、热能设备以及在航空航天器上的应用知识学习，让学生掌握不同机械零件使用特点以及对材料性能要求，使学生进一步理解典型零件选材及常见金属材料使用知识。学习目标让学生掌握