《金属材料与热处理》课程标准.docx

金属材料与热处理课程标准一、课程说明课程名称金属材料与热处理标准简称金属材料与热处理适用专业数控技术修读学期4制订时间2022年8月课程代码1341210课程学时30制订时间2课程类型b课程性质必修课课程类别专业基础课先修课程机械制造工艺与夹具、机械基础后续课程伺服电机应用技术、机电设备组装与调试对应职业资格证或内容车工、铳工合作开发企业无执笔人合作者无审核人制（修）定日期2022年8月注：1.课程类型（单一选项）：A类（纯理论课）/B类（理论+实践）/C类（纯实课）2 .课程性质（单一选项）：必修课/专业选修课/公共选修课3 .课程类别（单一选项）：公共基础课/专业基础课/专业核心课4 .合作者：须是行业企业人员，如果没有，则填无二、课程定位金属材料与热处理课程是数控专业必修的一门讲授金属材料与热处理相关理论知识的专业基础课。该课程理论性较强，概念较多，同时又与生产实际有着密切联系。通过本课程的学习，学生具有处理简单的金属材料与热处理力学性能测试和硬度性能测试的能力，具有分析金属的晶体结构、二元合金相图和铁碳合金相图的基本能力，具有初步的钢热处理知识，并应用钢热处理知识完成钢的热处理能力，具有鉴别金属材料与的能力，具有选择热处理方式的能力，具有选择机械工程常用材料的能力。同时通过对典型机械材料的分析，培养学生分析问题、解决问题的能力，从而为后续教学打下基础。三、设计思路本课程是根据高职教育数控专业人才培养目标，结合我院实际，通过素质教育、金属材料与热处理知识提升、技能操作以及策略的制定与应用，充分体现素质、知识、能力”三位一体”的要求。本课程应用项目任务驱动和项目问题引入来激发学生的学习动机和兴趣,遵循以“校企合作，工学结合”的教学理念设计课程。课程教学内容根据高职学生对金属材料理论知识和应用能力的要求，精简学科理论知识，突出理论与实际的“前因后果”关系，使学生由浅入深。同时突出高职教育特点，重视实践教学环节，培养学生的创新能力和实践能力四、课程培养目标1、专业能力：1)掌握工业用钢的分类方法，掌握普通碳钢、优质碳钢、碳素工具钢、合金结构钢和合金工具钢的编号，掌握各种类型钢的主要工业用途；2)掌握金属材料的力学性能的各项指标的概念及工程意义，掌握金属的常见晶体结构和实际金属晶体结构的缺陷的类型，掌握金属晶体结构与力学性能的关系，掌握金属冷塑性变形对金属性能及组织结构的影响，掌握金属变形后的回复与再结晶及工业应用；3)了解金属的结晶过程及晶粒度对材料性能的影响，掌握二元合金相图的基本类型和意义，熟悉铁碳合金相图及铁碳合金相图中的关键点的成分与温度值，能分析典型铁碳合金平衡态结晶后的室温组织与性能的关系；4)掌握金属材料热处理的基本概念，掌握钢的加热转变和冷却转变的基本类型及其特点，掌握钢的常用热处理工艺，能够应用过冷奥氏体转变曲线进行热处理工艺分析，了解铸铁和非铁金属的热处理工艺；5) 了解各类表面处理工艺的原理及应用，掌握火焰淬火和感应淬火的工艺方法，掌握渗碳和渗氮工艺的技术要点和工程应用，掌握钢铁的发蓝与磷化处理技术的要点和工程应用，了解电镀原理和工艺应用，了解热喷涂、喷丸强化、激光表面处理等工艺及应用。6) 了解机械零件常见的失效形式，掌握金属材料工程选用的一般原则，掌握轴类零件常用的金属材料及选用方法，掌握齿轮类零件常用的金属材料及选用方法，掌握各类模具常用的金属材料及选用方法，掌握刀具常用的金属材料及选用方法，了解典型机械零件的一般加工工艺路线。2、方法能力：D具有根据零件的使用要求选择零件材料的能力。2）初步具有选择钢材热处理方法的能力。3）初步具有选择零件毛坯成形方法的能力。4）初步具备应用所学理论知识分析解决实际问题的能力。5）初步具备应用光学金相分析金属及合金组织的能力。6）使学生在金属材料基础理论及基本知识方面具备应用阅读一般专业文献及进一步提高自修能力。3、社会能力：1）培养实事求是，严肃认真的科学态度与工作作风。2）培养良好的安全生产意识、质量意识和效益意识。3）培养学生遵守规则做事的职业习惯。4）培养学生积极主动、团结协作的精神。5）培养学生勇于开拓、不断创新的品质。五、课程内容、要求及教学设计教学模式：以“项目为主线，任务为主题”，采用“项目导向、任务驱动”相结合的教学模式，实现教、学、做、练一体化。教学组织形式：为加强学生创造思维和工程技术素质的培养，根据学生个性特点与发展的需要，本门课程建议采用讲课、自学、习题课、辅导课、报告会等多种形式组织教学。本门课程可灵活采用全班学习、分组学习等学习形式，也可以组建课外兴趣小组进行知识拓展学习。教学方法与手段：教师要认真研究学生特点，针对学生实际情况，结合教学内容，多种教学方法手段综合运用。在教学方法上，将项目任务引入课程，将理论讲授包含在项目训练中，使学生在实践中掌握理论、学习知识，将生产中的新工艺、新方法、新技术引入课堂。采用项目式、启发式、互动式、案例式等教学方法，提高学生的学习兴趣。在教学手段上，充分利用现代多媒体电子教学，视频教学、实物教学、现场教学、网络教学等将现代科学技术充分应用于教学改革之中。（一）课程整体设计序号学习情境知识目标专业能力方法能力社会能力学时1金属材料1、金属材料概的分类与述；2、钢的分类及1、掌握工业用钢的分类方法2、掌握普通碳钢、优质1具有根据零件的使用要求选择零1、培养实事求是，严肃认真的科学态4编号；3、铸铁的分类及编号；4、非铁金属材料的分类及编号；5、金属材料现场鉴别方法。碳钢、碳素工具钢、合金结构钢和合金工具钢的编号3、掌握各种类型钢的主要工业用途；件材料的能力。2、初步具备应用所学理论知识分析解决实际问题的能力。度与工作作风。2、培养学生积极主动、团结协作的精神1、金属材料的性能分类；1、掌握金属材料的力学性能的各项指标的概念及工程意义22、金属的力学性能指标；3、金属的晶体金属材料结构；的结构与性能测试4、金属的塑性变形；5、金属的回复2、掌握金属的常见晶体结构和实际金属晶体结构的缺陷的类型3、掌握金属晶体结构与力学性能的关系4、掌握金属冷塑性变形对金属性能及组织结构1、初步具有选择零件毛坯成形方法的能力。2、初步具备应用所学理论知识分析解决实际问1、培养实事求是，严肃认真的科学态度与工作作风2、培养学生遵守规则做事的职业习6与再结晶；的影响题的能力。惯6、金属的热加工。5、掌握金属变形后的回复与再结晶及工业应用；1、纯金属的结1、了解金属的结晶过程1、初步具备1、培养实事求是，严肃认真的科学态度与工作作晶；及晶粒度对材料性能的应用所学理2、合金的相结影响论知识分析解决实际问题的能力。2、初步具备应用光学金相分析金属及合金组织的能力。3铁碳合金组织观察构；3、兀合金相2、掌握二元合金相图的基本类型和意义风。2、培养良好4与分析图；3、熟悉铁碳合金相图及的安全生产4、铁碳合金相图；铁碳合金相图中的关键点的成分与温度值，能分析典型铁碳合金平衡意识、质量意识和效益意识。5、铸铁的石墨态结晶后的室温组织与3、培养学生化。性能的关系；遵守规则做事的职业习惯。4、培养学生积极主动、团结协作的精神。5、培养学生勇于开拓、不断创新的品质。4K钢的热处理原理；2、钢的热处理工艺；3、合金兀素对金属材料钢的影响；的常规热处理4、铸铁的热处理；5、非铁金属的热处理；6、热处理设备及操作。1、掌握金属材料热处理的基本概念2、掌握钢的加热转变和冷却转变的基本类型及其特点3、掌握钢的常用热处理工艺，能够应用过冷奥氏体转变曲线进行热处理工艺分析4、了解铸铁和非铁金属的热处理工艺；1、初步具有选择钢材热处理方法的能力。2、初步具备应用所学理论知识分析解决实际问题的能力。1、培养实事求是,严肃认真的科学态度与工作作风。2、培养学生勇于开拓、不断创新的品质。65金属材料的表面处理1、金属材料表面处理概述；2、表面淬火；3、表面化学热处理技术；4、化学氧化与磷化处理；5、电镀技术；1、了解各类表面处理工艺的原理及应用2、掌握火焰淬火和感应淬火的工艺方法3、掌握渗碳和渗氮工艺的技术要点和工程应用4、掌握钢铁的发蓝与磷化处理技术的要点和工程应用1、初步具有选择金属材料表面热处理方法的能力。2、初步具备应用所学理论知识分析解决实际问题的能力。1、培养实事求是,严肃认真的科学态度与工作作风。2、培养良好的安全生产意识、质量意识和效益意识。66、表面气相沉积技术；7、其他表面处理技术。5、了解电镀原理和工艺应用；了解热喷涂、喷丸强化、激光表面处理等工艺及应用。61、机械零件的选材原则；2、轴类零件的选材；3、齿轮类零件金属材料的选材；的工程选I附目S*m4、模具的选材;用5、刃具的选材;6、弹簧的选材;7、热处理工艺位置安排及方案选择。1、了解机械筌件常见的失效形式2、掌握金属材料工程选用的一般原则3、掌握轴类零件常用的金属材料及选用方法4、掌握齿轮类零件常用的金属材料及选用方法5、掌握各类模具常用的金属材料及选用方法6、掌握刀具常用的金属材料及选用方法7、了解典型机械零件的一般加工工艺路线。初步具备应用所学理论知识分析解决实际问题的能力。1、培养实事求是，严肃认真的科学态度与工作作风。2、培养学生积极主动、团结协作的精神。4合计讲授14学时、实践14学时、复习与习题课2学时，共30学时（二）课程学习单元内容与要求学习单元情境设计单元名称金属材料的分类与识别学时4学习要求1、掌握火花鉴别金属材料的基本操作方法和流程；2、能熟练安全的操作使用砂轮机；3、能根据材料的磨削火花特征和标准钢种的火花特征的对比进行钢种的鉴别。任务分解任务1金属材料概述任务2金属材料现场鉴别方法任务3观察各试件的外观特点任务4磨削试件，观察火花特点，从不同的火花形态识别不同的金属材料学习单元情境设计单元名称金属材料结构与性能测试学时6学习要求1、能操作力学拉伸机进行力学拉伸实验；2、能正确的区分试件拉伸过程中的3个变形状态；3、能正确绘制拉伸曲线并撰写报告。任务分解任务1金属材料的性能分类任务2金属的力学性能指标任务3力学拉伸机操作并记录学习单元情境设计单元名称铁碳合金组织观察与分析学时4学习要求1、了解金属的结晶过程及晶粒度对材料性能的影响2、掌握二元合金相图的基本类型和意义3、熟悉铁碳合金相图及铁碳合金相图中的关键点的成分与温度值，能分析典型铁碳合金平衡态结晶后的室温组织与性能的关系；任务分解任务1纯金属的结晶任务2合金的相结构观察任务3观察二元合金相图及铁碳合金相图任务4铸铁的石墨化观察学习单元情境设计单元名称金属材料的常规热处理学时6学习要求1、掌握金属材料热处理的基本概念2、掌握钢的加热转变和冷却转变的基本类型及其特点3、掌握钢的常用热处理工艺，能够应用过冷奥氏体转变曲线进行热处理工艺分析4、了解铸铁和非铁金属的热处理工艺；任务分解任务1钢的热处理原理；钢的热处理工艺；任务2铸铁的热处理任务3非铁金属的热处理任务4热处理设备及操作学习单元情境设计单元名称金属材料的表面处理学时6学习要求1、了解各类表面处理工艺的原理及应用2、掌握火焰淬火和感应淬火的工艺方法3、掌握渗碳和渗氮工艺的技术要点和工程应用4、掌握钢铁的发蓝与磷化处理技术的要点和工程应用5、了解电镀原理和工艺应用；了解热喷涂、喷丸强化、激光表面处理等工艺及应用。任务分解任务1金属材料表面处理任务2表面化学热处理技术任务3其他表面处理技术学习单元情境设计单元名称金属材料的工程选用学时4学习要求1、了解机械零件常见的失效形式2、掌握金属材料工程选用的一般原则3、掌握轴类零件常用的金属材料及选用方法4、掌握齿轮类零件常用的金属材料及选用方法5、掌握各类模具常用的金属材料及选用方法6、掌握刀具常用的金属材料及选用方法7、了解典型机械零件的一般加工工艺路线。任务分解任务1机械零件的选材原则；任务2齿轮类零件的选材任务3弹簧的选材六、课程考核与评价1、本课程考核分为平时成绩、实践成绩和期末成绩三个部分,分别占总评成绩的30%、40%、30%o列表如下:总评成绩平时成绩实践成绩期末成绩出勤平时作业100%10%20%40%30%小计30%40%30%（1）平时成绩包括：出勤、平时作业、实践操作出勤占总成绩10队迟到、早退一次扣1分，缺勤一次扣5分。正常请假不扣分。平时作业占总成绩20斩共计5次，另有一次调研报告。五次作业每次15分计算，调研报告按25分计算。作业成绩等级分A、B、C、D四类。独立完成、书写工整，结论正确为A；独立完成、书写工整，结论有少量错误为B；书写笔记难以辨认，结论有较多错误为C；作业不完整为D。实践操作占总成绩40机共计10次实训、实践。独立完成为A,在他人指导下完成为Bo（2）期末成绩为理论考试成绩。考试方式为考试。试卷中含超纲题目分值不低于3分，不高于10分。2、考核组织（1）建立和完善试题库（2）由任课教师在试题库中抽取试题，并组建试卷（3）学生必须严格按照考核标准要求完成七、教材及相关资源按照“工学结合”的总体思路，以岗位技能培养为目标，确立“教、学、做”一体化的教学模式。本课程建议将教材内容进行整合，可考虑采用将讲课内容与实践内容合为一体的一体化教材。最好采用适合自己的自编教材。八、任课教师要求该课程授课教师要求具有大专以上学历，有较为丰富的教学及实践经验，获得国家认可的教育资格证书，并具有一定的企业实践经验。九、教学实训场所教学场地要求：本课程为理论课程，为了保证理论与实践应用密切结合，教室（实验室）配备投影仪、计算机等多媒体设备。十、其它说明开设本课程的专业，可以根据本专业的要求，在本标准的基础上对授课内容及课时分配进行调整。十一、授课计划表周次学时授课内容目的要求作业12金属材料的分类与识别1掌握工业用钢的分类方法；掌握普通碳钢、优质碳钢、碳素工具钢的编号钢的分类及编号22金属材料的分类与识别2掌握合金结构钢和合金工具钢的编号；掌握各种类型钢的主要工业用途；非铁金属材料的分类及编号32金属材料的结构与性能测试1掌握金属材料的力学性能的各项指标的概念及工程意义；掌握金属的常见晶体结构和实际金属晶体结构的缺陷的类型金属材料的性能分类；42金属材料的结构与性能测试2掌握金属晶体结构与力学性能的关系；掌握金属冷塑性变形对金属性能及组织结构的影响金属的晶体结构52金属材料的结构与性能测试3掌握金属变形后的回复与再结晶及工业应用；金属的塑性变形62铁碳合金组织观察与分析1了解金属的结晶过程及晶粒度对材料性能的影响；掌握二元合金相图的基本类型和意义；二元合金相图72铁碳合金组织观察与分析2熟悉铁碳合金相图及铁碳合金相图中的关键点的成分与温度值，能分析典型铁碳合金平衡态结晶后的室温组织与性能的关铁碳合金相图系；82金属材料的常规热处理1掌握金属材料热处理的基本概念；掌握钢的加热转变和冷却转变的基本类型及其特占，、钢的热处理原理92金属材料的常规热处理2掌握钢的常用热处理工艺，能够应用过冷奥氏体转变曲线进行热处理工艺分析钢的热处理工艺102金属材料的常规热处理3了解铸铁和非铁金属的热处理工艺非铁金属的热处理