《机械工程材料》（李妙玲） 教学大纲（智能制造）

《机械工程材料》课程教学大纲（2023版第1次修订）课程名称机械工程材料MechanicalEngineeringMaterials课程代码102133223028课程性质专业必修课课程类别专业基础课程先修课程工程图学、大学物理、金工实习、材料力学学分/学时2/32理论学时/实验学时24/8适用专业智能制造工程开课单位智能制造学院课程负责人李妙玲审定日期2023年9月一、课程简介《机械工程材料》是智能制造工程专业的一门专业必修课。通过对金属材料的力学性能及结晶规律、铁碳合金相图、钢的热处理、工业用钢和铸铁等知识的学习，使学生掌握工程材料的基本理论知识，为典型机械零件的合理选材、制定经济合理的热处理工艺路线等各个方面的工作打下基础。同时，为学生在后续的课程设计、毕业设计中进行材料选择、制定热处理工艺等能力打好基础。在教学实施过程中，将工程与社会、职业操守、家国情怀等与本课程的铁碳合金相图、合理选择金属材料、制定合理的热处理工艺等专业技能深度融合，激励学生在选择材料和制定加工工艺路线等方面勇于创新，培养学生的职业道德意识和安全责任意识。二、课程目标本课程有3个课程目标，具体如下：目标2：熟悉机械零件失效分析的方法，能够建立机械零件使用性能和力学性能指标以及材料显微组织之间的联系，能够运用标准、规范、手册、图册等查阅有关技术资料，能够制定合理的热处理工艺方案，并通过实验实施改变材料的力学性能，达到所需的技术要求。目标3：了解环境保护与社会可持续发展相关的方针、政策和法律法规，培养学生树立正确的选材、用材思想，能够合理评价零件材料的制造、使用和回收等生命全周期对环境保护和社会可持续发展的影响。各课程目标对毕业要求指标点的支撑关系见下表：课程目标毕业要求毕业要求指标点课程目标11.工程知识指标点1.3：能够将专业知识和数学分析方法用于推演、分析智能制造工程专业的工程问题。课程目标22.问题分析指标点2.3：能够运用数学、自然科学和工程科学的基本原理并通过文献研究，并从可持续发展的角度对智能制造领域复杂工程问题的影响因素和多种解决方案进行分析，获得有效结论。课程目标37.环境和可持续发展指标点7.2：能够站在环境保护和可持续发展的角度思考智能制造工程实践的可持续性，评价产品全生命周期中可能对人类和环境造成的损害和隐患。三、教学内容知识单元对应课程目标学习成果教学内容（含思政点）课程目标达成方式学时分配1.金属材料的力学性能目标1目标2目标31.了解材料的拉伸、冲击、疲劳实验原理；2.掌握材料的常用力学性能及其评价指标；3.能够在工程图纸中正确表达与零件力学性能相关的技术要求。1.金属材料的常用力学性能；2.硬度测量的方法；3.疲劳及疲劳强度。思政点：产品安全1.教学活动：课堂讲授、多媒体教学2.学习任务：课程作业、实验报告理论：2实验：22.金属的晶体结构、金属的结晶目标1目标21.掌握金属的三种典型晶格类型及实际金属的缺陷；2.理解金属结晶的热力学条件，掌握金属和合金结晶的规律；掌握细晶强化的措施；3.掌握匀晶反应、共晶反应、共析反应等基本相图，掌握杠杆定律及其应用。1.晶体、晶格、晶胞、组元、相、组织、固溶体、合金的概念；2.金属的常见晶格结构；3.实际金属中的缺陷；4.结晶过程的热力学条件；5.晶粒大小影响因素和控制措施；6.相图及其建立过程、匀晶反应；7.杠杆定律、共晶反应、共析反应等。思政点：工匠精神1.教学活动：课堂讲授、多媒体教学2.学习任务：课程作业理论：63.铁碳合金相图目标1目标2目标31.掌握铁碳合金中的基本相、混合相及其性能；2.能够利用铁碳合金相图，分析典型铁碳合金的结晶过程，掌握杠杆定律的定量计算方法；3.掌握含碳量对钢的力学性能影响规律，并能够对生产、生活中的现象和应用实例进行分析。1.同素异构（晶）转变；2.铁碳合金中的基本相、混合相；3.铁碳合金相图；4.典型铁碳合金结晶过程分析和含碳量对钢的力学性能影响。1.教学活动：课堂讲授、多媒体教学2.学习任务：课程作业、实验报告理论：6实验：24.金属的塑性变形与再结晶目标1目标2目标31.理解塑性变形的实质；掌握发生再结晶的条件；2.掌握热加工和冷加工区分的标准以及各自的优缺点；3.能够根据机械零件性能要求正确选用热加工或冷加工工艺。1.塑性变形的实质；2.发生再结晶的条件；3.再结晶温度；4.热加工和冷加工区分的标准、应用。1.教学活动：课堂讲授、多媒体教学2.学习任务：课程作业理论：15.钢的热处理目标1目标2目标31.了解热处理的实质、目的、应用；2.掌握钢的冷却方式以及对应的C曲线、CCT曲线；3.掌握钢的退火、正火、淬火、回火、表面淬火、渗碳等热处理的特点、应用；4.了解热处理工序在机械加工工艺路线中的安排原则，能够为热处理工序选择合理的工艺参数。1.热处理的定义、作用；2.奥氏体化过程的影响因素和奥氏体晶粒度；3.C曲线、CCT线；4.钢的退火、正火、淬火、回火；5.钢的淬透性、淬硬性；6.表面淬火和渗碳；7.热处理工艺的制订。思政点：可持续发展1.教学活动：课堂讲授、多媒体教学2.学习任务：课程作业、实验报告理论：6实验：26.工业用钢、铸铁目标1目标21.了解合金元素对钢的性能及其热处理的影响；2.掌握常用合金钢、铸铁的牌号、热处理工艺、应用；3.熟悉常用钢种的加工工艺路线和热处理工艺作用；4.能够根据机械零件的使用要求选择合适的材料，安排合理的热处理工艺。1.碳钢、合金钢的基本知识；2.普通结构钢、渗碳钢、调质钢、弹簧钢、滚动轴承钢、耐磨钢、工具钢的牌号、热处理工艺、应用；3.特殊性能钢的特点、应用；4.掌握常用灰口铸铁的牌号、热处理工艺和应用。思政点：创新精神1.教学活动：课堂讲授、多媒体教学2.学习任务：课程作业、实验报告理论：3实验：2共计学时四、课程目标达成的评价方式及评价标准（一）评价方式及成绩比例课程成绩包括三个部分，分别为课程表现成绩、实验成绩、期末考试成绩。具体见下表：课程目标评价方式及比例（%）成绩比例（%）课程表现（20%）期末考试（60%）课程目标130303533课程目标240303032课程目标330403535合计100100100100（二）评价标准1.课程表现成绩评价标准课程目标考核依据评价标准权重（%）优（90-100分）良（80-89分）中（70-79分）及格（60-69分）不及格（0-59分）课程目标1考查基础知识的掌握答题正确率在90%及以上；按时提交作业且知识与观点正确，书写整洁漂亮，有新意。答题正确率在80%及以上；按时提交作业且知识与观点正确，书写整洁，有一定新意。答题正确率在70%及以上；按时提交作业且大部分知识与观点正确，书写比较整洁。答题正确率在60%及以上；未按时提交作业，但知识和观点比较正确，且不太整洁。答题正确率在59%及以下；未按时提交作业且不整洁、无头绪。30课程目标2考查基础知识应用的能力答题正确率在90%及以上；按时提交作业且知识与观点正确，书写整洁漂亮，有新意。答题正确率在80%及以上；按时提交作业且知识与观点正确，书写整洁，有一定新意。答题正确率在70%及以上；按时提交作业且大部分知识与观点正确，书写比较整洁。答题正确率在60%及以上；未按时提交作业，但知识和观点比较正确，且不太整洁。答题正确率在59%及以下；未按时提交作业且不整洁、无头绪。40课程目标3考查分析解决专业复杂问题的能力答题正确率在90%及以上；按时提交作业且知识与观点正确，书写整洁漂亮，有新意。答题正确率在80%及以上；按时提交作业且知识与观点正确，书写整洁，有一定新意。答题正确率在70%及以上；按时提交作业且大部分知识与观点正确，书写比较整洁。答题正确率在60%及以上；未按时提交作业，但知识和观点比较正确，且不太整洁。答题正确率在59%及以下；未按时提交作业且不整洁、无头绪。302．实验成绩评价标准课程目标考核依据评价标准权重（%）优（90-100分）良（75-89分）中（70-79分）及格（60-69分）不及格（0-59分）课程目标1实验操作、实验报告实验操作独立完成，无差错；独立完成实验报告，能灵活运用所学知识和理论分析实验现象，结论正确，书面整洁美观。实验操作独立完成，正确率在80%及以上；独立完成实验报告，能灵活运用所学知识和理论分析实验现象，结论正确，书面整洁。实验操作独立完成，正确率在79%~70%；独立完成实验报告，能灵活运用所学知识和理论分析实验现象，结论基本正确，书面较整洁。实验操作独立完成，正确率在69%~60%；能完成实验报告，能运用基本知识和理论分析实验现象，书写清楚。30课程目标2实验操作、实验报告实验操作独立完成，无差错；独立完成实验报告，能灵活运用所学知识和理论分析实验现象，结论正确，书面整洁美观。实验操作独立完成，正确率在80%及以上；独立完成实验报告，能灵活运用所学知识和理论分析实验现象，结论正确，书面整洁。实验操作独立完成，正确率在79%~70%；独立完成实验报告，能灵活运用所学知识和理论分析实验现象，结论基本正确，书面较整洁。实验操作独立完成，正确率在69%~60%；能完成实验报告，能运用基本知识和理论分析实验现象，书写清楚。30课程目标3实验操作、实验报告实验操作独立完成，无差错；独立完成实验报告，能灵活运用所学知识和理论分析实验现象，结论正确，书面整洁美观。实验操作独立完成，正确率在80%及以上；独立完成实验报告，能灵活运用所学知识和理论分析实验现象，结论正确，书面整洁。实验操作独立完成，正确率在79%~70%；独立完成实验报告，能灵活运用所学知识和理论分析实验现象，结论基本正确，书面较整洁。实验操作独立完成，正确率在69%~60%；能完成实验报告，能运用基本知识和理论分析实验现象，书写清楚。403．期末考试成绩评价标准课程目标考核依据评价标准权重（%）课程目标1考查基础知识的掌握35课程目标2考查基础知识应用的能力30课程目标3考查分析解决专业复杂问题的能力35五、推荐教材和教学参考资源（一）建议1.李妙玲，武亚平.机械工程材料.西安：西安电子科技大学出版社，20222.张建军等.机械工程材料.重庆：西南师范大学出版社，2015（二）主要参考书及学习资源1.吕烨等.机械工程材料.北京：高等教育出版社，20142.齐宝森等.机械工程材料.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，20133.齐民，于永泗.机械工程材料.大连：大连理工大学出版社，20174.王建民等.机械工程材料.北京：清华大学出版社，20165.于永泗等.机械工程材料（辅导习题实验）.大连：大连理工大学出版社，20136.洛阳理工学院学习通平台《机械工程材料》网络课程/course/205807247.html六、附表序号实验项目名称实验性质开出要求学时1