机械工程材料与热处理 第3版 课程标准

目录TOC\o"1-3"\h\u6699第一部分课程性质与任务 35456一、课程性质 310160二、课程任务 316152三、课程设计理念及依据 416251第二部分课程目标与要求 65104一、课程总体目标 622888二、课程分目标 613671（一）素质目标 632103（二）知识目标 611745（三）能力目标 728081第三部分课程结构与内容 831861第四部分课程实施与保障 114648一、师资要求 116329二、教学和实训要求 1132055三、教学方法建议 1114744四、课程资源的开发与利用建议 123991五、教学效果评价标准及方式 1321031第五部分其他说明 13《工程材料与热处理》课程标准（2021版）课程代码:020907学时：30学分：1.5适用专业：机械制造及自动化460104第一部分课程性质与任务一、课程性质《工程材料与热处理》是机械制造及自动化专业的一门专业基础课程。属于专业必修课。课程以能力培养为主线，以项目为载体。通过本课程的学习使学生掌握常用材料的性能组织之间的关系及有关热处理的基本知识，为学习有关后继课程和从事生产技术工作打下良好的基础。《工程材料与热处理》在专业人才培养方案中启到承上启下作用。培养学生分析问题和解决问题的能力，使学生对常用机械工程材料有充分的认识，能根据材料的性能特点做到正确选材。课程的前导课程为《机械制图》、《金工实习》。本课程为后续课程《机械制造基础》、《数控切削刀具》等课做好准备。二、课程任务整门课程划分六个项目单元。项目单元1：工程材料的性能通过对金属力学性能指标与测试方法等知识学习，让学生熟悉强度、塑性、硬度、韧性、疲劳强度等常用力学指标意义和检测方法，并通过实践了解力学性能测试操作过程。项目单元2：金属的晶体结构与性能通过对纯金属与合金晶体结构与结晶基本规律等基本知识学习，让学生理解金属的晶体概念及结晶过程，掌握晶体结构对金属性能的影响，理解生产中控制晶粒大小的方法，了解典型二元合金相图的种类及特点。项目单元3：铁碳合金的性能通过对铁碳合金相图的学习和分析，让学生理解铁碳合金相图的特点及基本应用，熟悉典型铁碳合金的结晶过程、平衡组织及性能特点。项目单元4：钢的热处理与性能通过对钢的热处理原理及方法等基本知识学习，让学生熟悉金属加热与冷却时组织性能变化以及各种热处理方法基本工艺特点和生产应用，理解组织转变对金属性能的影响，掌握热处理与其它冷热加工工艺的关系。项目单元5：常用工程材料的性能通过对常用金属材料基本知识学习，让学生熟悉碳素钢、合金钢、铸铁及有色金属等金属材料的种类、牌号、特性及用途等知识，并能根据常用机械零件的工作要求合理选用典型金属材料的牌号、热处理方法、组织及性能。项目单元6：机械零件的失效与选材通过对零件选材与工艺分析等基本知识学习，让学生掌握零件的失效形式和选材原则，具备根据机械零件的性能要求合理选用金属材料的初步能力，理解零件选择原则、特点及应用，了解机械零件的加工工艺路线。三、课程设计理念及依据课程设计理念：1.面向全体学生，注重素质教育、能力培养本门课程面向机械设计制造及其自动化全体学生，注重职业素质教育，激发学生学习兴趣，提高他们的抽象思维及逻辑思维能力，增强他们理论联系实际的能力，培养他们的创新精神。2.突出学生主体，尊重个体差异本门课程在目标设定、教学过程、课程评价和教学资源的开发等方面都突出以学生为主体的思想，课程实施应成为学生在教师指导下构建知识、活跃思维、展现个性和拓展视野的过程。3.注重过程评价，促进学生发展建立能激励学生学习兴趣和自主学习能力发展的评价体系。该评价体系由形成性评价和终结性评价构成。在教学过程中应以形成性评价为主，注重培养和激发学生学习的积极性和自信心。终结性评价应注重检测学生的知识运用能力。评价要有利于促进学生的知识应用能力和健康人格的发展；促进教师不断提高教育教学水平；促进本门课程的不断发展和完善。4.开发课程资源，拓展学用渠道本门课程要力求合理利用和积极开发课程资源，给学生提供贴近现场实际，能反映新技术、新设备的课程资源。5.改变教学方式、运用现代教学技术积极利用多媒体技术，改变传统教学方式，增强学生对知识的感性认识，培养学生分析问题、解决问题的能力。6.适应高等教育的培养目标，构建新的课程体系高等教育的根本任务是培养高级技术应用型人才。课程教学是实现高等教育人才培养目标的基本途径，课程教学的质量是直接影响人才培养质量的核心要素。新的课程体系要与经济建设、科技进步和社会发展要求相适应，与人的全面发展需求相适应，与高等教育大众化条件下多样化的学习需求相适应，与高等教育课程改革与建设相适应。本课程体系的构建，应根据先进的教育思想，改变学科本位的观念，加强实践教学，着眼课程群，培养学生的综合运用相关现代化先进工具和知识，培养学生的创新精神和创新能力。7.构建创新教学平台，建立完整的实践教学体系本课程的教学要充分利用相关技术高度发展应用的优势，如采用先进实验设备，引进CAI方法，建设网络化远程教学环境，改变以书本为主实验为辅的旧教学模式，构建本课程开放的理论实践教学和学生自学平台，既让学生在教师带领下经历知识探究过程，也使学生拥有自主学习的研究空间。8.体现高职本科教育特色，加强实践教学基地建设如何充分利用先进的教学手段。我们认为本课程的教学不能停在一本教材上，应加强实训室建设，为实践教学提供良好的环境与条件。9.注重开展课程思政教师在教授本门课程时，要注重在教授理论知识和应用技能的同时，进行人文素质和职业素质教育，培养学生爱岗敬业、扎实工作的价值观和人生观，培养学生创新精神和可持续发展能力，提高劳动觉悟。课程设计依据：课程标准以学校课程计划，即人才培养计划为依据，按照高等职业教育所培养的人才的根本特征，紧扣人才培养目标的要求，充分体现职教本科人才培养模式的基本特征，充分吸收专业发展和教学改革的新成果，坚持以学生为主体，加强实践教学，突出学生实践能力、创新能力的培养和综合素质的提高。1.课程将保证学生掌握现代制造技术的基本知识和方法，对新概念、新技术及新方法有一个系统的认识。2.以职业能力为本，以应用为主旨和特征构建课程体系和内容。3.对实践中直接应用的内容，要侧重培养学生的应用能力。4.在教学过程中，同时开展人文素质和职业素质教育。5.采用多媒体教学软件，提高教学效果。第二部分课程目标与要求一、课程总体目标通过本门课程的学习，使学生具备高素质劳动者和中高级专门人才所必须的基本知识和基本技能，初步形成解决实际问题的能力，为培养职业技能打下良好的基础。并注重渗透思想教育，逐步培养学生的辨证思维和创新能力。进行人文素质和职业素质教育，将爱国主义精神、工匠精神等融入课堂教学，培养学生的创新思维，加强学生劳动教育、职业道德教育。二、课程分目标（一）素质目标1.具有深厚的爱国情怀和中华民族自豪感。2.具有质量意识、成本意识、环保意识、安全意识、信息素养和工匠精神。3.具有高度的社会责任心和良好的职业道德。4.具有热爱本职工作、勤学善思、勇于创新的精神。5.具有严谨、认真、务实的工作态度。6.具有刻苦钻研业务、擅于合作的团队精神。7.加强劳动教育和劳模教育。（二）知识目标1.熟悉工程材料的成分，组织结构、加工工艺与性能之间的关系及变化规律。2.掌握常用工程材料的性能与应用。3.掌握常用金属材料的牌号、性能、应用范围。4.了解与本课程有关的新材料、新工艺、新技术及其发展概况。（三）能力目标1.掌握常用工程材料的组织，性能，应用与选用原则。2.熟悉常用机械工程材料的特点并能正确的选材。3.能根据所学知识进行简单热处理工艺的编制。机械制造及自动化专业（专科）课程标准第三部分课程结构与内容序号项目单元学习任务内容标准（重点后标★，难点后标●）建议学时思政融入1工程材料的性能1.工程材料概述1.工程材料在国民经济建设中的重要性。●2.工程材料的概念。●★2思政元素融入说明：1.材料的发展史就是人类社会的发展历史2.金属材料的性能1.常见的力学性能指标；★●2.材料的工艺性能●4思政元素融入说明：1.工业中各种机器和各类生活日用品等，对产品的可靠性和寿命要求越来越高，提高工程材料性能至关重要2金属的晶体结构与性能1.金属的晶体结构1.结晶过程的基本规律●2.典型的晶体结构及其性能；★●3.常见的晶体缺陷及其对性能的影响；●4.控制晶粒大小的方法●★2思政元素融入说明：1.我国20世纪60年代单晶冰糖的研制成功体现了我国科研人员的能力和爱国热情。2.金属的冷热加工1.加工硬化、回复和再结晶；●★2.塑性变形对金属材料性能的影响。●★2思政元素融入说明：1.特种钢的性能不断被打破，培养学生勇于探索、不断追求的精神。3铁碳合金的性能1.铁碳合金的相和组织1.铁碳合金的基本知识；●★2.铁碳合金的基本相和基本组织。●★2思政元素融入说明：1.材料强度越高，韧性越差，二者辩证存在。说明事物都具有两面性。2.铁碳合金相图及应用1.铁碳相图；●2.含碳量对铁碳合金平衡组织和性能的影响；★●3.相图的应用。★2思政元素融入说明：1.碳钢能满足一般使用要求，但是不能承担更重要场合的使用。激发学生学习兴趣，培养敢为天下先的历史责任感。3.非合金钢及其应用1.碳素钢的分类；★●2.碳素钢的牌号、成分、热处理及应用●2思政元素融入说明：1.我国粗钢产量世界第一，但是大量特钢需要进口，我们要独立自主，具有高度的社会责任心。4钢的热处理及其性能1.钢的热处理1.热处理的基本原理●2.钢在加热时的组织转变规律；★●3.钢在冷却时的组织转变规律★●2思政元素融入说明：1.蜀国神刀匠人浦元锻制神刀说明了古代中国高超的淬火工艺。2.钢的正火、退火1.退火工艺特点及在生产中的应用。●★2.正火工艺特点及在生产中的应用●★2思政元素融入说明：1.未来会有更好的热处理方法出现，满足人们对材料性能要求的同时注重环保，实现绿水青山就是金山银山。3.钢的淬火、回火1.淬火工艺特点及在生产中的应用。●★2.回火工艺特点及在生产中的应用。●★2针对重点和难点的教学建议：利用视频、动画讲解钢的淬火回火基本工艺特点和生产应用。思政元素融入说明：1.世界日新月异，新的热处理技术不断涌现。要具有孜孜以求的的创新精神。5常用工程材料的性能1.合金钢1.合金元素在钢中的作用；●★2.合金钢的分类、牌号、成分及应用；●2思政元素融入说明：1.中国西汉的百炼钢技艺精湛，我们要继承并发扬，要具有民族自豪感。2.铸铁1.铸铁的分类、牌号、成分及应用2思政元素融入说明：1.打铁还需自身硬，无须扬鞭自奋蹄。学生要具备过硬的自身素质。2.沧州铁狮子被好心人做了错事。要遵循事物的变化规律，要具有科学素养。3.中国古代的材料制作技艺精湛，我们要继承并发扬。要具有民族自豪感。3.有色金属材料及其性能1.有色金属的分类、牌号、成分及应用●1思政元素融入说明：1.我国古代有着灿烂铸造技术，增强学生的民族自豪感。4.非金属材料及其性能1.高分子材料化学组成、组织结构与性能间的关系以及在实际生产中的应用●2.陶瓷材料化学组成、组织结构与性能间的关系以及在实际生产中的应用●3.复合材料化学组成、组织结构与性能间的关系以及在实际生产中的应用。●1思政元素融入说明：1.材料充斥于我们的日常生活，我们要热爱生活。6机械零件的失效与选材1.机械零件的失效1.零件的失效形式●★1思政元素融入说明：1.由于材料问题可能会导致重大事故，培养学生一丝不苟的工匠精神。2.典型零件的选材1.典型零件的选材原则和步骤●★1思政元素融入说明：1.材料的选择关系着零件的使用性能，培养学生具有质量意识、成本意识。2.零件的选材有这一定的原则和步骤，我们要有环保意识、安全意识、信息素养和工匠精神。机械制造及自动化专业（专科）课程标准第四部分教学实施与保障一、师资要求教师应具有相关专业的工程技术水平及技术能力，具备课程教学设计能力、组织能力、语言沟通表达能力；掌握先进的教学方法和具备驾驭课堂的能力；具有良好的职业道德、遵纪守法意识和责任心。课程专任教师应熟悉工程材料的相关理论知识和标准规范，灵活运用各类教学法和信息化教学手段。实践指导教师必须具备一年以上的实际工作经历和相应的职业资格，具有基于项目教学设计能力，掌握先进的教学方法。二、教学和实训要求学习项目学习场地设施要求单元一：工程材料的性能多媒体教室多媒体设备单元二：金属的晶体结构与性能多媒体教室多媒体设备单元三：铁碳合金的性能多媒体教室多媒体设备单元四：金属的热处理及其性能多媒体教室多媒体设备单元五：常用工程材料的性能多媒体教室多媒体设备单元六：机械零件的失效与选材多媒体教室多媒体设备三、教学方法建议课堂教学应多采用模型、实物，重视现代教育技术在教学中的应用，理论联系实际，启迪学生的科学思维。本课程主要采用学生主体，教师主导的教学理念；任务驱动、仿真教学的教法；自主学习与合作探究的学法；任务驱动教学法、仿真教学法、启发式教学法等多种灵活的教学方法，实现课堂教学与实际工作零距离的对接。教学活动可根据内容特点在专业教室或实训基地进行。1.课堂教学活动中应充分利用多媒体资源，提高课程内容的直观性。2.教学活动中，要积极调动学生的参与性，可以采取课堂提问、小组讨论、主题汇报的形式开展。3.充分利用网络资源，督促学生在课前、课后进行预习和复习以及查找资料，巩固和扩展对课程内容的理解。4.建议通过投屏设备同步演示教师实训操作。四、课程资源的开发与利用建议1.基本教学资源要注重教材建设，为学生提供教材、实训指导、习题指导、试卷样题库等多种学习资料，补充课堂及实践教学。同时应该为学生提供参考书目录、现代制造技术网站、论坛等自主选择学习资料的资源。注重电子课件的建设工作，为学生提供全方位的视听体验，提高学生对知识的感知能力。要充分发挥实训条件的作用，通过课内实践、专题训练、业余实践提高学生的动手能力。为学生推荐相关实训基地、技术企业等，给学生提供现场学习与体验的机会。2.网络教学资源《工程材料与热处理》课程在各类网教平台上建有专用课