《工程材料与成形技术》教学大纲

 

课程类别：学科基础教育课                       课程名称：工程材料与成形技术

开课单位：能源动力工程学院                      课程编号：Z02160101

课程性质：必修

总 学 时：24                                   学    分：1.5

适用专业：车辆工程

先修课程：热工学、工程流体力学

大纲编写（修订）时间：2019年3月

一、课程在教学计划中的地位、作用

本课程是一门属于机械工程类的专业教育课程，是车辆工程专业的核心课程。该课程分两大部分，工程材料部分讲授材料的组织结构、力学性能、变形机理、金属材料及热处理、非金属材料和新材料；成形技术部分讲授零部件材料选择的原则与方法、成形方法、毛坯选择依据。

通过该课程的学习，学生在车辆零部件设计过程中能够通过对技术和经济性评价，熟练进行材料的选择、零部件成形方法的选择；并通过考虑环境、安全、健康等影响因素拟定合理的生产工艺、设计及加工流程。

二、课程目标

1）通过本课程的学习，学生能够根据各种材料的力学性能，熟练进行材料的选择、零部件成形方法的选择。（支撑毕业要求3-2）

2）学生能够根据车辆零部件受力特点，通过考虑环境、安全、健康等影响因素拟定合理的设计流程、成形工艺、加工流程。（支撑毕业要求3-4）

3）掌握相关软件，仿真成形方法，以适应现代工程设计需求。（支撑毕业要求3-4）

三、 基本要求

1、本课程为专业课必修课，要求先修热工学、工程流体力学等课程。在教学中应注重基础知识、基本概念和思维方法的传授，同时运用类比式和启发式教学，使学生能将各科知识融会贯通，能够准确分析材料的各项性能及影响因素，以培养解决工程问题的分析和设计能力。

2、在教学过程中应注重从车辆工程角度来学习、理解及应用相应的基础知识、基本概念和思维方法，结合经典的实例，将学生从对知识点的记忆转移到工程问题的理解和应用上。

3、本课程是一门理论性很强的课程。要求学生把所学的理论知识与工程实践联系起来，具备针对典型的车用零部件问题进行材料的选用及成形工艺的选用能力。要求在CAI教室进行授课。

四、教学内容和教学方法

绪论

1.材料及成形技术的发展，本课程在专业课程体系中的地位和作用介绍；

2.课程内容、学习方法、讲授方式、评价方式介绍；

    第一章 材料的基本结构与基本性能

1.分析金属材料、陶瓷材料、高分子材料、复合材料的结构、合金的晶体结构

2.材料的力学性能：静态、动态、高低温力学性能、工艺性能

3.二元合金相图：相图与合金性能之间的关系、合金力学性能与相图的关系、合金工艺性能与相图的关系、铁碳合金

4.材料的变形

    第二章 金属材料热处理

    1.钢的热处理基础；钢在加热时的转变；钢在冷却时的转变

    2.钢的普通热处理工艺：退火、正火、淬火、回火

    3.钢的表面热处理：表面淬火、化学热处理

4.热处理新技术：高能束表面处理技术、热喷涂技术、真空热处理

5.工业用钢、铸铁、有色金属的选用

第三章 非金属材料特性与选用

1.高分子材料

2.陶瓷材料

3.复合材料金属的液态成形

第四章 成形工艺

1.铸造基本原理，金属液态成形的工艺基础

2.压力加工

3.焊接

4.粉末及高分子材料的成形

第五章 材料成形技术方案拟订及产品检验

1.材料成形技术方案拟订的一般原则；工程材料选用原则；材料成形工艺选用原则

2.材料成形方案的技术经济分析；零件制造用材料及成形工艺举例

3.成形件的品质检验

五、实验内容（没有实验的课也要保留本章节，内容写“无”）

无

六、学时分配（表中数字横向纵向计算要正确）

 

七、课程目标达成评价的途径和措施

(授课教师必须明确课程考核目标、考试形式、考察环节、各环节贡献率及相关支撑材料)

1、考核目标：在考核学生对工程材料结构组成、力学性能和热处理工艺，以及成形技术及方法的掌握，考核学生针对零部件进行材料的选择能力、成形加工方法的选择能力。

2、考试形式：开卷考试

3、考察环节：课堂情况、平时作业、分组作业、期末考试。课堂情况不作为成绩考核依据，作为考核参加考试资格的认定，考核三次不到者不许参加期末考试。分组作业，让学生练习学会用一种现代软件工具仿真一种成型工艺。

4、各环节贡献率及相关支撑材料：

各环节成绩评定占比%

 

八、教材、补充教材及参考资料

1、艾云龙，《工程材料及成形技术》机械工业出版社 

    2、杨莉，《工程材料及成形技术基础》西安电子科技大学出版社

3、申荣华，《机械工程材料及其成形技术基础》  华中科技大学出版社

4、视频资料：《理想视频教程网——材料与成形技术基础》，资料发行单位，资料链接：http://www.mba518.com/jiaocheng/sort09/sort027/down-142.html。

九、课程目标对毕业要求的支撑

注：

1、成果关联度分：L、M、H；

    2、需说明目标情况分解。

 

十、课程目标达成评价

各环节对课程目标达成评价所使用到的权重占比分配

 

 

采用达成值计算法，辅以对学生的问卷调查法。

达成值计算法结合上表权重分配，采用下表进行计算。大于0.60为达成。

单一课程目标达成度评价采用下式：

 

总的课程目标达成度评价采用下式：

 

以上公式中：

k表示不同的评价方式，i表示不同的课程目标。

   表示第k种评价方式期末评价成绩平均分，均为百分制；

    是第k种评价方式通过第i个课程目标反映在总的课程目标评分占比；

   表示第k种评价方式对第i个课程目标百分占比；

   表示第i个课程目标在课程总评价中的占比；

 

 

十一、课程目标达成评价结果用于持续改进

课程目标达成评价结果将用于后续教学过程的持续改进。

针对课程目标达成评价中发现的问题与不足，在本次授课总结中应由授课教师分析具体原因，并给出改进建议。后续任课教师应当针对以前的问题和建议，在授课计划中做好落实改进计划，并在授课过程中予以落实。