《腐蚀原理与防护》教学大纲

《腐蚀原理与防护》教学大纲课程英文名CorrosionMechanismandProtection课程代码05M0019学分2总学时32理论学时32实验/实践学时0课程类别专业教育课课程性质选修先修课程材料科学基础、物理化学适用专业材料科学与工程开课学院材料与化学一、课程地位与课程目标（一）课程地位《腐蚀原理与防护》课程为材料学专业的专业选修课，系统地介绍了金属腐蚀机理与防护方法。课程内容分为八个部分：（1）绪论；（2）金属的高温腐蚀与防护；（3）金属腐蚀电化学理论基础；（4）全面腐蚀与局部腐蚀；（5）应力作用下的腐蚀；（6）自然环境中的腐蚀；（7）金属材料的腐蚀性能；（8）金属的保护方法。课程以介绍金属腐蚀的基本原理为主，也兼顾介绍金属材料在特殊环境（应力作用、大气、土壤等）中防护方法。通过本课程的学习，使学生了解金属腐蚀与防护的基础知识及基本原理，初步学会分析和解决腐蚀领域中各种实际问题的能力，为学生毕业后从事材料腐蚀与防护方面的管理工作、防腐蚀设计与施工打好基础。（二）课程目标1.理解金属材料腐蚀原理与防护的基本概念，熟悉金属材料腐蚀的理论知识体系，具有面向腐蚀领域实际复杂工程问题的理解能力。2.掌握金属材料防腐的常见实用手段和方法，能够将自然科学、工程基础和专业知识相结合针对新材料设计、生产与实际应用过程中面临的腐蚀工程问题，提出多种合理的解决方案，并能够针对特定解决方案进行可行性分析，合理解决特定环境体系下工程实践中出现的腐蚀问题。3.理解腐蚀现象对社会环境和经济效益造成的损失，具有应用腐蚀原理与防护的基本理论知识，理解和评价针对材料制备、工程实践与计量检测领域涉及的腐蚀现象问题对环境、社会经济所带来的影响和潜在危害性，尽可能地运用技术手段降低其环境负面影响的作用与其局限性。4.熟练掌握金属和合金的阴极与阳极保护的基本原理及设计阴极和阳极保护的基本知识，运用金属材料防腐基本原理规划实施新材料研发、检测及工程应用，具备设计开发满足实际工程应用需求新材料的能力。二、课程目标达成的途径与方法《腐蚀原理与防护》课程主要是以课堂教学为主，在学生前期学习《材料科学基础》和《物理化学》等本科课程的基础上，通过示范教学并结合实际案例，深入浅出地介绍金属与合金材料的腐蚀原理与防护的专业基础知识，了解并掌握相关现实生活以及工程实践应用过程中涉及到的不同类型腐蚀现象，重点阐述针对不同腐蚀现象目前国内外普遍采用的防护措施及相应原理；培养学生运用理论基础知识和专业技能的能力，提高学生分析和解决材料科学与工程、工程实践应用领域面临的腐蚀问题的能力。（1）课堂教学采用多种教学方式相结合，包括：普通教学、典型案例分析、小组讨论等，充分引入不同的互动环节，调动学生的学习积极性，提高教学效果。（2）在教学过程中引入实践工程案例，促使学生能够更加容易理解抽象的理论知识，提高学习腐蚀与防护理论的兴趣，熟悉金属与合金腐蚀与防护的相关理论知识体系，形成良好的思维方式和学习方法。（3）在课堂教学的基础上，充分借助雨课堂、BB平台等现代教学手段，有选择性地引入中国大学慕课、网络视频等教学资源，拓展学生的认知范畴和知识面，鼓励学生积极思考各种材料实际应用中相关腐蚀现象和防腐性能评价、表征和改善的方法，培养学生独立思考的意识和自主学习的能力。（4）通过课堂测验、课后作业、课堂讨论、公开答辩和考试等的形成性评价，激发学生学习的兴趣，持续跟踪评估和加强学习的效果。三、课程目标与相关毕业要求的对应关系课程目标课程目标对毕业要求的支撑程度（H、M、L）毕业要求2-3毕业要求7-2毕业要求11-2课程目标1H（0.4*0.5）L（0.2*0.4）H（0.4*0.35）课程目标2M（0.3*0.5）L（0.1*0.4）M（0.2*0.35）课程目标3L（0.1*0.5）H（0.5*0.4）L（0.1*0.35）课程目标4L（0.2*0.5）M（0.2*0.4）M（0.3*0.35）合计1*0.51*0.41*0.35毕业要求指标点支撑权重（2）问题分析：能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，通过合适的科学原理和抽象模型识别和表达复杂工程问题，通过查阅文献、标准、规范规程，分析新材料的产品设计、性能检测、工艺制定和质量管理等多方面复杂工程问题，能获得有效结论。2-1能够运用相关科学原理认识、判断需要解决的新材料的产品设计、性能检测、工艺制定和质量管理等复杂工程问题；2-2能够运用自然科学和工程科学的基本原理、数学模型方法、文献研究来表达和分析复杂工程问题；2-3能够针对新材料产品设计、工艺路线、性能检测、质量管理等复杂工程问题建立评价标准、分析影响因素、获得结论。0.5（7）环境与可持续发展：能够理解和评价针对新材料的产品设计、性能检测、工艺制定和质量管理等多方面的复杂工程问题的专业工程实践对环境、社会可持续发展的影响。7-1理解新材料开发及工程应用与环境保护和社会可持续发展的关系；7-2能够从环境、社会可持续发展分析和评价新材料设计、制备及工程实践的可持续性，评价新材料产品研发、生产周期对于人类和环境的影响。0.4（11）项目管理：理解并掌握新材料产品设计和实施全周期、全流程的过程管理、成本分析与决策方法，并能在多学科环境中应用。11-1理解新材料研发、生产及工程应用过程中涉及的重要管理与经济决策方法；11-2了解新材料研发、生产及工程应用中全周期、全流程的成本构成，能够综合工程活动中的多学科因素，运用工程管理与经济决策方法进行合理分析。0.35四、课程主要内容与基本要求知识点主要内容基本要求对应的课程目标①材料腐蚀概述①材料腐蚀的基本概念L1课程目标（1）②研究材料腐蚀的意义、发展历史L1课程目标（1）、（3）③腐蚀的分类和腐蚀评定L2课程目标（1）、（2）④材料的腐蚀控制L2课程目标（1）、（4）②金属腐蚀电化学理论基础①理解和掌握电极电位、腐蚀原电池的概念L3课程目标（1）、（4）②析氢腐蚀与耗氧腐蚀、极化曲线、腐蚀极化图L2课程目标（1）、（2）③钝化机理及其特性曲线L3课程目标（1）、（2）、（4）④金属氧化热力学和动力学过程L2课程目标（1）、（4）③全面腐蚀与局部腐蚀①全面腐蚀概念L1课程目标（1）、（3）②点蚀与缝隙腐蚀L2课程目标（1）、（2）③电偶腐蚀、晶间腐蚀以及选择性腐蚀L3课程目标（1）、（4）④应力作用下的腐蚀①应力腐蚀产生的条件、机理及防护措施L3课程目标（1）、（2）、（4）②与磨损有关的腐蚀（比如：磨损腐蚀、湍流腐蚀、空泡腐蚀等）L3课程目标（1）、（2）、（4）⑤自然环境中的腐蚀①大气、土壤腐蚀的机理、特点L1课程目标（1）、（3）②淡水和海水腐蚀的概念及特点L1课程目标（1）、（3）③微生物腐蚀L1课程目标（1）、（4）⑥金属材料的腐蚀性能①了解不同金属元素电化学特性、稳定性L1课程目标（2）、（3）②掌握不同合金的腐蚀热力学和动力学L2课程目标（1）、（2）、（4）③掌握提高金属和合金的耐腐蚀性常用的方法和途径L3课程目标（2）、（4）=7\*GB3⑦金属和合金的保护方法①掌握金属和合金的缓蚀原理、缓蚀剂类型、缓蚀过程机理及应用L1课程目标（1）、（2）②掌握金属和合金的阴极与阳极保护的基本原理及设计阴极和阳极保护的基本知识L3课程目标（2）、（4）③了解阴极和阳极保护设计中所用的基本部件特性和使用的方法L2课程目标（2）、（4）基本要求：L1-理解，L2-掌握，L3-熟练掌握五、课程学时安排知识点章节教学内容课时数学生任务①绪论（2学时）材料腐蚀的基本概念；研究材料腐蚀的意义；腐蚀与防护历史1第一章习题1腐蚀的分类和腐蚀评定；材料的腐蚀控制1②金属的高温腐蚀与防护（4学时）金属高温氧化的热力学基础、1第二章习题3、6、9金属的氧化物的结构及性质1金属氧化过程动力学；合金的氧化1第二章习题10、11其他类型的高温腐蚀、高温防护涂层1③金属腐蚀电化学理论基础（8学时）电极与电极电位；腐蚀原电池2第三章习题1、2、5、6极化；去极化；腐蚀极化图4金属的钝化2④全面腐蚀与局部腐蚀（4学时）全面腐蚀；点蚀1第四章习题1、3、10缝隙腐蚀；电偶腐蚀2晶间腐蚀；选择性腐蚀1⑤应力作用下的腐蚀（6学时）应力腐蚀2第五章习题1、3、5、9、12腐蚀疲劳2与磨损有关的腐蚀2⑥自然环境中的腐蚀（3学时）大气腐蚀；土壤腐蚀1第六章习题1、2淡水和海水腐蚀1微生物腐蚀1=7\*GB3⑦金属材料的腐蚀性能（2学时）纯金属的耐蚀性；各类耐蚀金属材料1第七章习题2提高金属材料耐蚀性的合金化原理和途径1=8\*GB3⑧金属的保护方法（3学时）正确选材与合理结构设计1第八章习题2、4、5电化学保护1金属涂镀层保护；缓蚀剂保护1备注：根据学生学情适当调整教学进度，并安排部分教学内容为自学内容，通过大作业来对学生自学情况进行考核。六、考核方式及成绩评定考核内容考核方式评定标准（依据）占总成绩比例过程考核课堂讨论、案例讲解、雨课堂答题和BB平台参与度雨课堂形成性报告，BB平台使用情况，案例讲解情况20%过程考核