《表面工程工艺及设备》课程教学大纲.docx

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1、表面工程工艺及设备课程教学大纲一、课程基本情况课程代码：13145223502课:程名称:表面工程工艺及设备/SurfaceEnginccringProcessandEquipment课程类别：专业选修课程学分；2总学时：32理论学时：28实验/实践学时：4适用专业：金国材料工程适用对象：本科先修课程：材料科学基础、材料工程基础、物珅化学教学环境：多媒体教室/实验室开课学院：材料科学与工程学院二、课程茴介I.课程任务与目的表面工程工艺及设备课程主要面向金属材料工程专业学生的一门专业选修僚.隶属材料表面工程范附.该课程主要介绍电镀、电刷镜、化学镀、涂装、热喷涂、热浸涂、真空蒸镀、溉时能、离子镀、

2、化学气相沉枳、分子束外比制膜、离子束合成薄膜技术等表面涂网技术和喷丸超化、表面热处理、激光去面处理、电子束表面处理、离子注入表面改性等去面改性技术的联本原理、工艺设计和相关设备。本课程以电镀工艺为IR点，介绍电镀前处理、电镀单金城合金工艺及电位设备设计与选择和镀液侬处理.通过此门课程的学习,犷展学生在表面技术方面的知识面.了解各种表面改性新技术的发展方向与趋势,认识先进表面改性的优势与特点，并掌握目前常用的表面改性新技术的种类和基本原理工之和设饴.从而对本专业的前沿有所了解,同时通过课程学习讲述,使学生多了解一些前沿科学以及一些著名科研人物研究新材料的典型W例过程：激发学生爱国主义精神和大国工

3、匠精种。2.对接培养的商位能力通过本课程的学习，使学生具备一定的专业基础知识、具备必要的工程素养及实践创新精神.具有良好的身体素质及人文素养.三、课程教学目标I.课程对毕业要求的支撑毕业要求指标点3.2能将运用工程蔚础知识，针肉金属材料的成分设计、制备加工等复杂工程向题，通过合理选材，或者设计/开发加工技术及工艺流程,满足特定需求。毕业要求指标点4.2能弗璃于科学原理，识别时象特征，综合运用专业知识对佥属材料相关的工程同咫进行实验设计.2.课程U学目标对应事业要求指标点,具体内容如下：教学目标I：安掰表面工程的专业内涵及相关表面技术的基本原理和设备.能综合应用表面工程的知识开展实际工程生产。支

4、撑毕业要求指标点3.2）教学目标2；能师根据实际工程要求，合理进行表面工程技术工艺、设品的设计和开发，并能分析和判断该我面技术对社会和环境的影响，确保后期的三度处理符合环保要求.（支掠毕业要求指标点4.2）教学目标3：在衣面工程技术的开发和实施过程,能够应用工程管理和经济决策进行产线和工艺优化，控制质量、成本和风险.（支撑毕业要求指标点3.2）教学目标4：培养学生良好的自学习惯,安全或任意识，职业道德,社会责任感，以及自我学JJ或终身学习的能力，（支找毕业要求指标点4.2）四、教学课时安铮（-学时分配主题或知识点教学内容总学时学时完成课程教学目标讲课实验实践主题或知识点1衣面工程概述22OO1

5、、2,3、4主跑或知识点2电镀基础44OOk2、3、4主题或知识点3镀前处理22OO1、2、3、4主题或知识点4电镀单金属22OOR2、3、4主题或知识点S电镀含金22OO1、2、3、4主题或知识点6电镀设备选择与设计22OO1、2、3、4主跑或知识点7默弧氧化技术422Ok2、34主题或知识点8气相沉枳技术642O1、2,3,4主跑或知识点9特种涂用该技术22001、2、3.4主跑或知识点IO衣面改性技术4400k2、3、4主题或知识点U镀层性Ife的测定22001、2、3、4合计32284-.）实验/实践救学安排序号实验/实践项目%称实验/实践学时实验，实类型实验;实要求年组人人备注I微弧

6、氧化2演示性必做52破控溅射2演示性必做5五、教学内容及教学设计主题I：表面工程概论1 .教学内容掌握表面工程的涵义、分类和内容，了解现代表面工程的应用和重要性，展型本门技术的发展前景.通过此地内容的学习，学生对表面技术的含义、分类以及在各种材料中的应用有了深入了解，能认识到发面工程技术在现代工业中的求要地位，可以激发学生的民族自豪感和专业学习的兴趣,投身祖国建设的理想.2 .教学流点表面工程的含义及实施方法.3 .教学难点各种衣面工程的实际应用.4 .教学方窠设计（含教学方法、教学手段）采用混合式教学,结合多媒体授课，同时授课过程中采用问题讨论式、案例式、启发式等多种教学方法，主超2：电镀基

7、础1 .教学内容掌握电镀的基本原理,熟悉金M电沉积过程，了解彼层形态，不同影响因素.了解其应用领域,初步具有电镀的基本概念。通过此章内容的学习,学生对电镀的基本原理、分类、应用及在各种材料中的应用有了深入了解,能认识到电镀技术在现代工业中的重要地位,可以激发学生的民族自豪想和专业学习的兴趣，投身祖国建设的理想,2 .教学重点电镀的基本原理、电沉积过程及电解液性能。3 .教学难点分散能力。4、教学方案设计（含教学方法、教学手段）采用混合式教学，结合多媒体授课，同时授课过程中采用问题讨论式、案例式、启发式等多种数学方法.主题3:镇曲处理1 .教学内容了解制件的表面状态及镀层结合方式对被前处理的影响

8、，掌握被前处理的工艺步噱.明确镀前处理在电镀过程中的虫要性,通过此章内容的学习，学生对镀前材料的表面结构、表面物理现象、表面预处理、镀前St要性有深刻认识，能认识到镀前处理在表面处理中的更要作用，可以激发学生的民族自豪感和专业学习的兴趣,投身祖国建设的埋想.2 .教学重点被前处理的工艺流程。3 .教学难点不同镀前工艺的选择标准。4 .教学方案设计（含教学方法、教学手段）采用混合式教学,结合多媒体授课,同时授课过程中采用问咫讨论式、案例式、启发式等多种教学方法.主题4:电镀单金属1 .教学内容掌握斌化物和无M化黝镀锌的镀液成分，工艺条件，电极反应及电镀特点，了解镶后处理及不合格镀层的处理.了解电

9、镀其他金权，如镀铜，镀锦，镶铭，镀锡的电镀种类，电镀方法和被后处埋.对于常用电镀单金属的种类和工艺方法有基本了好.2 .教学重点电镀悴、电镀惘、电镀铢的电极反应和电镀特点.3 .教学难点电镀铭。4 .教学方案设计（含教学方法、教学手段）采用混合式教学，结合多媒体授课,同时授课过程中采用问区讨论式、案例式、启发式等多种教学方法.主题5:电镀合金1 .教学内容了解电镀合金的定义，合金披层特性及分类，掌握金网共沉积版理，合佥镀液类型及共沉积合金镀层的结构，了解常用给电镀合金钢锡的镀液组成和工艺条件。2 .教学重点金属共沉枳原理，3 .教学潍点共沉枳镀液选择和工艺多数设定。4 .教学方案设计（含教学方

10、法、教学手段）采用混合式教学,结合多媒体授课.同时授课过程中采用问他讨论式、案例式、启发式等多种教学方法.主题6:电镀设饴选择与设计1 .教学内容了解电镀单机和电镀生产处的分类，热怂电镀工艺路熟怂镀梏、各种电镀挂具、电镀电源、毛套设备与泡件的设计和选择.初步具有O1.m设备设计能力.2 .教学重点电镀生产战的工艺路城及其配套设备。3 .教学难点具体电镀设备的设计，4 .教学方案设计（含教学方法、教学手段）采用混合式教学,结合多媒体授课,同时授课过程中采用问咫讨论式、案例式、启发式等多种教学方法.主题7：微弧维化技术1 .教学内容了斛澈弧氧化技术的基本原理、设备，工艺路线、应用领域，通过此堂内容

11、的学习，学生对微孤辄化的基本晚理、设备、槽液配方、应用背景、发展现状彳i了深刻认识，可以激发学生的民族自豪感和专业学习的兴趣，投身祖国建设的理想.2 .教学重点铝快合金微加粗化技术的工艺参数设定.3 .教学难点篌合佥激孤耙化槽液及工艺参数的设定。4 .教学方案设计（含教学方法、教学手段）采用混合式教学，结合多媒体授课,同时授课过程中采用问区讨论式、案例式、启发式等多种教学方法.主题8：气相沉枳技术1 .教学内容熟悉气相沉枳技术的定义、分类，了解0空技术以及各种常脱制任方法的工艺及设备,通过此内容的学习，学生对气相沉枳的原理、分类、设齐、应用等有深刻认识，可以激发学生的民族自豪感和专业学习的兴趣

12、，投身祖国建设的理想.2 .教学杀点气场沉枳技术的原理和分类。3 .教学难点气相沉积技术的工之及设爵.4 .教学方案设计（含教学方法、教学手段）采用混合式教学，结合多媒体授课，同时授课过程中采用问题讨论式,案例式、启发式等多种教学方法.主题9：特种涂泡镀技术1 .教学内容了解各种热喷涂：热喷涂原理：然喷涂的种类和特点.熟悉热喷涂预处理：热喷涂材料：热喷涂装置和设符：热喷涂工艺，热浸镀工艺及设备,通过此举内容的学习，学生对对各种特种涂覆技术的技术膜理、分类、设需等有深刻认识，可以激发学生的民族自杀感和专业学习的兴趣，投身祖国建设的理想，2 .教学重点热喷涂利热浸饿.3 .教学难点热喷涂的工艺及设

13、备设计.4 .教学方窠设计（含教学方法、教学手段）采用混合式教学，结合多媒体授课，同时授课过程中来川问题讨论式、案例式、启发式等多种教学Zf法，主超IO：表面改性技术1 .教学内容熟悉材料表面改性技术的途径.广解通过机械、物理、化学等方法实现改变材料表面性能的原理和目的以及所使用的设符,通过此景内容的学习，学生对几种常见的衣面改性技术如形变覆化、表面淬火、化学热处理等有i深入了解，可以激发学生的民族自家感和专业学习的兴趣，投身祖国建设的理想。2 .教学重点表面改性技术的途径和原理.3 .教学难点表面改性技术的设符，4 .教学方案设计（含教学方法、教学手段）采用混合式教学，结合多媒体授课，同时授

14、课过程中采用问题讨论式、案例式、启发式等多种教学方法.主题I1.：被层性能的测定1 .教学内容掌握镀层厚度、机械性能、耐蚀性能等性能的测试方法及其原理,通过此章内容的学习，学生材料表面进行分析的性能指标、检测设备、检测原理等有深刻认识，可以激发学生的民族自豪雪和专业学习的兴趣.投身祖国建设的理想.2 .教学重点镀层的耐蚀性测定.3 .救学难点镀层的机械性能测定。4 .教学方案设计(含教当方法、教学手段)采用混合式教学，结合多媒体授课.同时授课过程中采用向起讨论式、案例式、启发式等多种教学方法.大、学生成绩褥定1 .课程专校方式及比例考核学生获取知识的能力，应用所学知识分析向SS和解决问魄的能力

15、、实践动手能力和创新能力等：考核方式采用出勤、作业、课堂去现、阶段测验、期末考试等多种形式、多个阶段等全过程的考核.学生成绩评定表考核方式平时成抽期中考试期末号试出勤作业St堂现阶段测验答斛项目小论文实验成绩比例51()51020502 .S考犊方式时RM本课程教学目标与考核方式济价权重如表所示I课程教学I1.标与考核方式评价权重衣课程教学目标支撑毕业要求指标点考核挪饵方式权工(%)过程性考模实&期末考试it出勤及课堂表现作业及阶段险教学目标1指标点3.22.55512.525教学目标2指标点4.22.55512.525教学目标3指标点3.22.55512.525教学目标4指标点4.22.55

16、512.525合计IO202050I(X)3 .课程成W价标准平时成绩评定及考核标准考核环节考核结果及标准评估项目及权优秀（9（MoO分）良好（80-89分）中等（7仅79分）及格（60-69分）不及格60分）出勤及谡空衣现（10%）无迟到、Y退、r课现象.枳极参加现读忖论，井有自己独到的见解,能绯准确回答叶虺.并仃力已独到的见解傅尔仃迟到、早退现象.较为积极参加SR*讨论,能够准确回答”题，并提出自己的见解有迟到，早退现象.能步主动参加深常讨论,能终回答问2仃遭到、退，W尔有旷课现软.参。座堂讨论.狄不能回答相美问题迟到，早退、旷课较多.不徙有效参加课堂讨论,回答不出所有问题作业(10%)能

17、修独立完成作业.作业完成质量优秀.能够灵话运用所学知识和理论解决代a,并荻徨正砒结论能移独立完成作业.完成质成较f.能够运用所学知识和理论解决问题.并茨得正硼拮论能够独立完成作业，完成岐盾符合要求.能够运用所学知识和理论解决问愿,并诙得4效结论压本能修独包完成作业,部分题目解若存在拉费现象.运川所学知识和理论第决何现的能力屐本符合要求不便投立完成作业.存在明显抄袭现象.不具普运用所学知识和理论解决讨胜的能力阶段测验（10%）完成所仃阶段测验,根据参考答案评分.总评成项为优秀完成所“阶段测根粼卷考答案评定分.总评成绩为优良完成所行阶段测船.根5豫号答案评分.评成绩为中等完成所“阶段测物.报招参考

18、答案评分,总评成绩为及格没石完成阶段测试.根JK*考答案评分,总评成绩不及格实验（20分先）实给IU告他助拉也完成.内容完够.Ii据合理.数据处理正确，图表规范.健幡正礴完成实验根管中搬出的问廊并对实验中遇列的问恩进行深入的讨论，提出自己的见解.实险机告低鸵独迎完成.内容完整.数据合理,i据处理正确，图表M本规蒐.能蜂完成实监报告中提出的向物.并对实验中遇列的HIa送行讨论，提出监见.实抬报行健第完成.内容完1P.数用基本合理，能够遥行数相处理，图表柒本规范.饯舔基本完成实&报告中中提出的（J.对实脸中海到的向题央行时论.实的也告越本陆够独立完成.内容完俵，数据图表齐全，*本完成实验报告中提出

19、的“咫.实验报告不修独立完成.存在捡餐现象,报告中提出的何IS没有或基本没行回答.课程教学目标评价标准（样例考核环节考核结果及标准评估项目及权*优秀（90-100分）良好（80-89分）中等C7079分)及格（60-69分）不及格（60分）教学目标1能熟协掌握表面工程的专业内涵及相关衣面技术的基本原理和设拓.像维令应用表面工程的知识好绿开展实际工程生产.能准确掌握灰面工理的专业内涵及相关表面技术的基本膜理和设备,能标含度用表面工程的知惧准确开展实际工程生产.做求树表面工程的专业内涵及相关我面技术的花本IS理和设各.能捺合应用表面工程的知识开展实际J1.程生产.能压本学阻衣而1：程的专业内涵及相

20、关关面技术的基本质理和设备.能绦合应用表面工程的知识开展实际工程生产.未便掌握我面工程的专业内涵及相关衣面技术的基本族理和设备.未能综合应用表面工程的如做媳族开展实际工程生产.教学目标2能缈根据实除工程瞿求介理进行表而工程技术工艺、役备的设计和开,并能作常熟嫉地分析和判新该表而技术对社会和环境的影晌.确保，期的三废处理符合环保要求.能够根据实际工程要求,令理进行Y向工程技术工艺、设笛的设计和开tt.并能出鼓地分析和刿斯谈表面技术对社会和环境的影彳,确保后期的三废处理符合环保要求.能够根据实际工程要求.合理进行表向工程技术工艺.设芾的设计和开.并能较熟林地分析和为新该表面技术对社会和环境的影晌,

21、确保后期的三废处理符合环保要求.能够根械实际工程要求.介理进行农面工程技术工艺、谀备的设计和开.并能分析和知断该表面技术财社会和环境的影晌.的保府期的三废处理符合环保要求.未能够根据实际工程要求,未施合理进行表面工程技术z.改备的设计和开发,未能分析和判断该我而技术对社会和环境的影响.确保后期的三强处理符合环保要求.致争目标3皮茨IB1.工程技术的开发和实Mj过程.能砂应用工程管理和蛭济决策进行产设和工艺优化,控制版量成本和风险.在友向工程技术的开发和实施过程.能够熟练应用工程管理和短济决策进行产找和工艺优化.控制林景、成木和风险.在衣Ie工程技术的开发和实施过府.能好准哨校用工程管理和经济决

22、策进行产戏和工艺优化,JMift.成本和风险.隹表血工程技术的开发和实施过程.能的应用工程肾理和炒济决策进行产货和工艺优化,控别版催、成本和风险.在表向工程技术的开发和实此过程.未能够应用工程管理和短济决策进行产线和工艺优化，控制旗呆、成本和风险.教学目标4丈有非1.优秀的白学习债安仝费任.欧识，职业道修，社会击任然,以及白我学习或终身学习的能力.具有优秀的自学习惯安全责任意识职业道律.社会责任密.以及自我学习或绘身学习的能力.具有艮好的白学习惯,安全责任意识职业道的.社会费任易，以及自我学习或线身学习的能力具有一定的白学习.安全员任意识.职业道常.社会资的,以及日我学习或终身学习的能力.未具行一定的自学习惯.安仝责任意识.职业道德.社公员任昭，以及自我学习或终身学习的能力.七、教材、介考书目、意要文献以及修程网络费事建议教材：安茂忠主编.电镀理论与技术.哈尔滨工业大学出版社，2004主要参考书：（I）一声主编.现代表面工程技术.机械工业出版社,2007（2）赵文整主编,材料表面工程导论.西安交通大学出版社,1998(3)王振挺主编.材料表面工程技术.哈尔滨工业大学出版社,2011(4)是承建主编.金园材料学.冶金工业出版社，2000课程网络资源：中国表面-1.程Mhup:WWW.C