《金屬材料與熱處理》課程標(biāo)準(zhǔn)

《金屬材料與熱處理》課程標(biāo)準(zhǔn)一、課程說明課程名稱金屬材料與熱處理標(biāo)準(zhǔn)簡稱金屬材料與熱處理適用專業(yè)數(shù)控技術(shù)修讀學(xué)期4制訂時間2022年8月課程代碼1341210課程學(xué)時30制訂時間2課程類型B課程性質(zhì)必修課課程類別專業(yè)基礎(chǔ)課先修課程機械制造工藝與夾具、機械基礎(chǔ)后續(xù)課程伺服電機應(yīng)用技術(shù)、機電設(shè)備組裝與調(diào)試對應(yīng)職業(yè)資格證或內(nèi)容車工、銑工合作開發(fā)企業(yè)無執(zhí)筆人合作者無審核人制（修）定日期2022年8月注：1.課程類型（單一選項）：A類（純理論課）/B類（理論＋實踐）/C類（純實踐課）2.課程性質(zhì)（單一選項）：必修課/專業(yè)選修課/公共選修課3.課程類別（單一選項）：公共基礎(chǔ)課/專業(yè)基礎(chǔ)課/專業(yè)核心課4.合作者：須是行業(yè)企業(yè)人員，如果沒有，則填無二、課程定位《金屬材料與熱處理》課程是數(shù)控專業(yè)必修的一門講授金屬材料與熱處理相關(guān)理論知識的專業(yè)基礎(chǔ)課。該課程理論性較強，概念較多，同時又與生產(chǎn)實際有著密切聯(lián)系。通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生具有處理簡單的金屬材料與熱處理力學(xué)性能測試和硬度性能測試的能力，具有分析金屬的晶體結(jié)構(gòu)、二元合金相圖和鐵碳合金相圖的基本能力，具有初步的鋼熱處理知識，并應(yīng)用鋼熱處理知識完成鋼的熱處理能力，具有鑒別金屬材料與的能力，具有選擇熱處理方式的能力，具有選擇機械工程常用材料的能力。同時通過對典型機械材料的分析，培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力，從而為后續(xù)教學(xué)打下基礎(chǔ)。三、設(shè)計思路本課程是根據(jù)高職教育數(shù)控專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)，結(jié)合我院實際，通過素質(zhì)教育、金屬材料與熱處理知識提升、技能操作以及策略的制定與應(yīng)用，充分體現(xiàn)素質(zhì)、知識、能力“三位一體”的要求。本課程應(yīng)用項目任務(wù)驅(qū)動和項目問題引入來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機和興趣，遵循以“校企合作，工學(xué)結(jié)合”的教學(xué)理念設(shè)計課程。課程教學(xué)內(nèi)容根據(jù)高職學(xué)生對金屬材料理論知識和應(yīng)用能力的要求，精簡學(xué)科理論知識，突出理論與實際的“前因后果”關(guān)系，，使學(xué)生由淺入深。同時突出高職教育特點，重視實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實踐能力四、課程培養(yǎng)目標(biāo)1、專業(yè)能力：1）掌握工業(yè)用鋼的分類方法，掌握普通碳鋼、優(yōu)質(zhì)碳鋼、碳素工具鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼和合金工具鋼的編號，掌握各種類型鋼的主要工業(yè)用途；2）掌握金屬材料的力學(xué)性能的各項指標(biāo)的概念及工程意義，掌握金屬的常見晶體結(jié)構(gòu)和實際金屬晶體結(jié)構(gòu)的缺陷的類型，掌握金屬晶體結(jié)構(gòu)與力學(xué)性能的關(guān)系，掌握金屬冷塑性變形對金屬性能及組織結(jié)構(gòu)的影響，掌握金屬變形后的回復(fù)與再結(jié)晶及工業(yè)應(yīng)用；3）了解金屬的結(jié)晶過程及晶粒度對材料性能的影響，掌握二元合金相圖的基本類型和意義，熟悉鐵碳合金相圖及鐵碳合金相圖中的關(guān)鍵點的成分與溫度值，能分析典型鐵碳合金平衡態(tài)結(jié)晶后的室溫組織與性能的關(guān)系；4）掌握金屬材料熱處理的基本概念，掌握鋼的加熱轉(zhuǎn)變和冷卻轉(zhuǎn)變的基本類型及其特點，掌握鋼的常用熱處理工藝，能夠應(yīng)用過冷奧氏體轉(zhuǎn)變曲線進行熱處理工藝分析，了解鑄鐵和非鐵金屬的熱處理工藝；5）了解各類表面處理工藝的原理及應(yīng)用，掌握火焰淬火和感應(yīng)淬火的工藝方法，掌握滲碳和滲氮工藝的技術(shù)要點和工程應(yīng)用，掌握鋼鐵的發(fā)藍與磷化處理技術(shù)的要點和工程應(yīng)用，了解電鍍原理和工藝應(yīng)用，了解熱噴涂、噴丸強化、激光表面處理等工藝及應(yīng)用。6）了解機械零件常見的失效形式，掌握金屬材料工程選用的一般原則，掌握軸類零件常用的金屬材料及選用方法，掌握齒輪類零件常用的金屬材料及選用方法，掌握各類模具常用的金屬材料及選用方法，掌握刀具常用的金屬材料及選用方法，了解典型機械零件的一般加工工藝路線。2、方法能力：1）具有根據(jù)零件的使用要求選擇零件材料的能力。2）初步具有選擇鋼材熱處理方法的能力。3）初步具有選擇零件毛坯成形方法的能力。4）初步具備應(yīng)用所學(xué)理論知識分析解決實際問題的能力。5）初步具備應(yīng)用光學(xué)金相分析金屬及合金組織的能力。6）使學(xué)生在金屬材料基礎(chǔ)理論及基本知識方面具備應(yīng)用閱讀一般專業(yè)文獻及進一步提高自修能力。3、社會能力：1）培養(yǎng)實事求是，嚴肅認真的科學(xué)態(tài)度與工作作風(fēng)。2）培養(yǎng)良好的安全生產(chǎn)意識、質(zhì)量意識和效益意識。3）培養(yǎng)學(xué)生遵守規(guī)則做事的職業(yè)習(xí)慣。4）培養(yǎng)學(xué)生積極主動、團結(jié)協(xié)作的精神。5）培養(yǎng)學(xué)生勇于開拓、不斷創(chuàng)新的品質(zhì)。五、課程內(nèi)容、要求及教學(xué)設(shè)計教學(xué)模式：以“項目為主線，任務(wù)為主題”，采用“項目導(dǎo)向、任務(wù)驅(qū)動”相結(jié)合的教學(xué)模式，實現(xiàn)教、學(xué)、做、練一體化。教學(xué)組織形式：為加強學(xué)生創(chuàng)造思維和工程技術(shù)素質(zhì)的培養(yǎng)，根據(jù)學(xué)生個性特點與發(fā)展的需要，本門課程建議采用講課、自學(xué)、習(xí)題課、輔導(dǎo)課、報告會等多種形式組織教學(xué)。本門課程可靈活采用全班學(xué)習(xí)、分組學(xué)習(xí)等學(xué)習(xí)形式，也可以組建課外興趣小組進行知識拓展學(xué)習(xí)。教學(xué)方法與手段：教師要認真研究學(xué)生特點，針對學(xué)生實際情況，結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，多種教學(xué)方法手段綜合運用。在教學(xué)方法上，將項目任務(wù)引入課程，將理論講授包含在項目訓(xùn)練中，使學(xué)生在實踐中掌握理論、學(xué)習(xí)知識，將生產(chǎn)中的新工藝、新方法、新技術(shù)引入課堂。采用項目式、啟發(fā)式、互動式、案例式等教學(xué)方法，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在教學(xué)手段上，充分利用現(xiàn)代多媒體電子教學(xué)，視頻教學(xué)、實物教學(xué)、現(xiàn)場教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)等將現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)充分應(yīng)用于教學(xué)改革之中。（一）課程整體設(shè)計序號學(xué)習(xí)情境知識目標(biāo)專業(yè)能力方法能力社會能力學(xué)時1金屬材料的分類與識別1、金屬材料概述；2、鋼的分類及編號；3、鑄鐵的分類及編號；4、非鐵金屬材料的分類及編號；5、金屬材料現(xiàn)場鑒別方法。1、掌握工業(yè)用鋼的分類方法2、掌握普通碳鋼、優(yōu)質(zhì)碳鋼、碳素工具鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼和合金工具鋼的編號3、掌握各種類型鋼的主要工業(yè)用途；1、具有根據(jù)零件的使用要求選擇零件材料的能力。2、初步具備應(yīng)用所學(xué)理論知識分析解決實際問題的能力。1、培養(yǎng)實事求是，嚴肅認真的科學(xué)態(tài)度與工作作風(fēng)。2、培養(yǎng)學(xué)生積極主動、團結(jié)協(xié)作的精神42金屬材料的結(jié)構(gòu)與性能測試1、金屬材料的性能分類；2、金屬的力學(xué)性能指標(biāo)；3、金屬的晶體結(jié)構(gòu)；4、金屬的塑性變形；5、金屬的回復(fù)與再結(jié)晶；6、金屬的熱加工。1、掌握金屬材料的力學(xué)性能的各項指標(biāo)的概念及工程意義2、掌握金屬的常見晶體結(jié)構(gòu)和實際金屬晶體結(jié)構(gòu)的缺陷的類型3、掌握金屬晶體結(jié)構(gòu)與力學(xué)性能的關(guān)系4、掌握金屬冷塑性變形對金屬性能及組織結(jié)構(gòu)的影響5、掌握金屬變形后的回復(fù)與再結(jié)晶及工業(yè)應(yīng)用；1、初步具有選擇零件毛坯成形方法的能力。2、初步具備應(yīng)用所學(xué)理論知識分析解決實際問題的能力。1、培養(yǎng)實事求是，嚴肅認真的科學(xué)態(tài)度與工作作風(fēng)2、培養(yǎng)學(xué)生遵守規(guī)則做事的職業(yè)習(xí)慣63鐵碳合金組織觀察與分析1、純金屬的結(jié)晶；2、合金的相結(jié)構(gòu)；3、二元合金相圖；4、鐵碳合金相圖；5、鑄鐵的石墨化。1、了解金屬的結(jié)晶過程及晶粒度對材料性能的影響2、掌握二元合金相圖的基本類型和意義3、熟悉鐵碳合金相圖及鐵碳合金相圖中的關(guān)鍵點的成分與溫度值，能分析典型鐵碳合金平衡態(tài)結(jié)晶后的室溫組織與性能的關(guān)系；1、初步具備應(yīng)用所學(xué)理論知識分析解決實際問題的能力。2、初步具備應(yīng)用光學(xué)金相分析金屬及合金組織的能力。1、培養(yǎng)實事求是，嚴肅認真的科學(xué)態(tài)度與工作作風(fēng)。2、培養(yǎng)良好的安全生產(chǎn)意識、質(zhì)量意識和效益意識。3、培養(yǎng)學(xué)生遵守規(guī)則做事的職業(yè)習(xí)慣。4、培養(yǎng)學(xué)生積極主動、團結(jié)協(xié)作的精神。5、培養(yǎng)學(xué)生勇于開拓、不斷創(chuàng)新的品質(zhì)。44金屬材料的常規(guī)熱處理1、鋼的熱處理原理；2、鋼的熱處理工藝；3、合金元素對鋼的影響；4、鑄鐵的熱處理；5、非鐵金屬的熱處理；6、熱處理設(shè)備及操作。1、掌握金屬材料熱處理的基本概念2、掌握鋼的加熱轉(zhuǎn)變和冷卻轉(zhuǎn)變的基本類型及其特點3、掌握鋼的常用熱處理工藝，能夠應(yīng)用過冷奧氏體轉(zhuǎn)變曲線進行熱處理工藝分析4、了解鑄鐵和非鐵金屬的熱處理工藝；1、初步具有選擇鋼材熱處理方法的能力。2、初步具備應(yīng)用所學(xué)理論知識分析解決實際問題的能力。1、培養(yǎng)實事求是，嚴肅認真的科學(xué)態(tài)度與工作作風(fēng)。2、培養(yǎng)學(xué)生勇于開拓、不斷創(chuàng)新的品質(zhì)。65金屬材料的表面處理1、金屬材料表面處理概述；2、表面淬火；3、表面化學(xué)熱處理技術(shù)；4、化學(xué)氧化與磷化處理；5、電鍍技術(shù)；6、表面氣相沉積技術(shù)；7、其他表面處理技術(shù)。1、了解各類表面處理工藝的原理及應(yīng)用2、掌握火焰淬火和感應(yīng)淬火的工藝方法3、掌握滲碳和滲氮工藝的技術(shù)要點和工程應(yīng)用4、掌握鋼鐵的發(fā)藍與磷化處理技術(shù)的要點和工程應(yīng)用5、了解電鍍原理和工藝應(yīng)用；了解熱噴涂、噴丸強化、激光表面處理等工藝及應(yīng)用。1、初步具有選擇金屬材料表面熱處理方法的能力。2、初步具備應(yīng)用所學(xué)理論知識分析解決實際問題的能力。1、培養(yǎng)實事求是，嚴肅認真的科學(xué)態(tài)度與工作作風(fēng)。2、培養(yǎng)良好的安全生產(chǎn)意識、質(zhì)量意識和效益意識。66金屬材料的工程選用1、機械零件的選材原則；2、軸類零件的選材；3、齒輪類零件的選材；4、模具的選材；5、刃具的選材；6、彈簧的選材；7、熱處理工藝位置安排及方案選擇。1、了解機械零件常見的失效形式2、掌握金屬材料工程選用的一般原則3、掌握軸類零件常用的金屬材料及選用方法4、掌握齒輪類零件常用的金屬材料及選用方法5、掌握各類模具常用的金屬材料及選用方法6、掌握刀具常用的金屬材料及選用方法7、了解典型機械零件的一般加工工藝路線。初步具備應(yīng)用所學(xué)理論知識分析解決實際問題的能力。1、培養(yǎng)實事求是，嚴肅認真的科學(xué)態(tài)度與工作作風(fēng)。2、培養(yǎng)學(xué)生積極主動、團結(jié)協(xié)作的精神。4合計講授14學(xué)時、實踐14學(xué)時、復(fù)習(xí)與習(xí)題課2學(xué)時，共30學(xué)時（二）課程學(xué)習(xí)單元內(nèi)容與要求學(xué)習(xí)單元情境設(shè)計單元名稱金屬材料的分類與識別學(xué)時4學(xué)習(xí)要求1、掌握火花鑒別金屬材料的基本操作方法和流程；2、能熟練安全的操作使用砂輪機；3、能根據(jù)材料的磨削火花特征和標(biāo)準(zhǔn)鋼種的火花特征的對比進行鋼種的鑒別。任務(wù)分解任務(wù)1金屬材料概述任務(wù)2金屬材料現(xiàn)場鑒別方法任務(wù)3觀察各試件的外觀特點任務(wù)4磨削試件，觀察火花特點，從不同的火花形態(tài)識別不同的金屬材料學(xué)習(xí)單元情境設(shè)計單元名稱金屬材料結(jié)構(gòu)與性能測試學(xué)時6學(xué)習(xí)要求1、能操作力學(xué)拉伸機進行力學(xué)拉伸實驗；2、能正確的區(qū)分試件拉伸過程中的3個變形狀態(tài)；3、能正確繪制拉伸曲線并撰寫報告。任務(wù)分解任務(wù)1金屬材料的性能分類任務(wù)2金屬的力學(xué)性能指標(biāo)任務(wù)3力學(xué)拉伸機操作并記錄學(xué)習(xí)單元情境設(shè)計單元名稱鐵碳合金組織觀察與分析學(xué)時4學(xué)習(xí)要求1、了解金屬的結(jié)晶過程及晶粒度對材料性能的影響2、掌握二元合金相圖的基本類型和意義3、熟悉鐵碳合金相圖及鐵碳合金相圖中的關(guān)鍵點的成分與溫度值，能分析典型鐵碳合金平衡態(tài)結(jié)晶后的室溫組織與性能的關(guān)系；任務(wù)分解任務(wù)1純金屬的結(jié)晶任務(wù)2合金的相結(jié)構(gòu)觀察任務(wù)3觀察二元合金相圖及鐵碳合金相圖任務(wù)4鑄鐵的石墨化觀察學(xué)習(xí)單元情境設(shè)計單元名稱金屬材料的常規(guī)熱處理學(xué)時6學(xué)習(xí)要求1、掌握金屬材料熱處理的基本概念2、掌握鋼的加熱轉(zhuǎn)變和冷卻轉(zhuǎn)變的基本類型及其特點3、掌握鋼的常用熱處理工藝，能夠應(yīng)用過冷奧氏體轉(zhuǎn)變曲線進行熱處理工藝分析4、了解鑄鐵和非鐵金屬的熱處理工藝；任務(wù)分解任務(wù)1鋼的熱處理原理；鋼的熱處理工藝；任務(wù)2鑄鐵的熱處理任務(wù)3非鐵金屬的熱處理任務(wù)4熱處理設(shè)備及操作學(xué)習(xí)單元情境設(shè)計單元名稱金屬材料的表面處理學(xué)時6學(xué)習(xí)要求1、了解各類表面處理工藝的原理及應(yīng)用2、掌握火焰淬火和感應(yīng)淬火的工藝方法3、掌握滲碳和滲氮工藝的技術(shù)要點和工程應(yīng)用4、掌握鋼鐵的發(fā)藍與磷化處理技術(shù)的要點和工程應(yīng)用5、了解電鍍原理和工藝應(yīng)用；了解熱噴涂、噴丸強化、激光表面處理等工藝及應(yīng)用。任務(wù)分解任務(wù)1金屬材料表面處理任務(wù)2表面化學(xué)熱處理技術(shù)任務(wù)3其他表面處理技術(shù)學(xué)習(xí)單元情境設(shè)計單元名稱金屬材料的工程選用學(xué)時4學(xué)習(xí)要求1、了解機械零件常見的失效形式2、掌握金屬材料工程選用的一般原則3、掌握軸類零件常用的金屬材料及選用方法4、掌握齒輪類零件常用的金屬材料及選用方法5、掌握各類模具常用的金屬材料及選用方法6、掌握刀具常用的金屬材料及選用方法7、了解典型機械零件的一般加工工藝路線。任務(wù)分解任務(wù)1機械零件的選材原則；任務(wù)2齒輪類零件的選材任務(wù)3彈簧的選材六、課程考核與評價1、本課程考核分為平時成績、實踐成績和期末成績?nèi)齻€部分，分別占總評成績的30%、40%、30%。列表如下：總評成績平時成績實踐成績期末成績出勤平時作業(yè)100%10%20%40%30%小計30%40%30%（1）平時成績包括：出勤、平時作業(yè)、實踐操作出勤占總成績10%。遲到、早退一次扣1分，缺勤一次扣5分。正常請假不扣分。平時作業(yè)占總成績20%，共計5次，另有一次調(diào)研報告。五次作業(yè)每次15分計算，調(diào)研報告按25分計算。作業(yè)成績等級分A、B、C、D四類。獨立完成、書寫工整，結(jié)論正確為A；獨立完成、書寫工整，結(jié)論有少量錯誤為B；書寫筆記難以辨認，結(jié)論有較多錯誤為C；作業(yè)不完整為D。實踐操作占總成績40%。共計10次實訓(xùn)、實踐。獨立完成為A，在他人指導(dǎo)下完成為B。（2）期末成績?yōu)槔碚摽荚嚦煽儭？荚嚪绞綖榭荚嚒Ｔ嚲碇泻V題目分值不低于3分，不高于10分。2、考核組織（1）建立和完善試題庫（2）由任課教師在試題庫中抽取試題，并組建試卷（3）學(xué)生必須嚴格按照考核標(biāo)準(zhǔn)要求完成七、教材及相關(guān)資源按照“工學(xué)結(jié)合”的總體思路，以崗位技能培養(yǎng)為目標(biāo)，確立“教、學(xué)、做”一體化的教學(xué)模式。本課程建議將教材內(nèi)容進行整合，可考慮采用將講課內(nèi)容與實踐內(nèi)容合為一體的一體化教材。最好采用適合自己的自編教材。八、任課教師要求該課程授課教師要求具有大專以上學(xué)歷，有較為豐富的教學(xué)及實踐經(jīng)驗，獲得國家認可的教育資格證書，并具有一定的企業(yè)實踐經(jīng)驗。九、教學(xué)實訓(xùn)場所教學(xué)場地要求：本課程為理論課程，為了保證理論與實踐應(yīng)用密切結(jié)合，教室（實驗室）配備投影儀、計算機等多媒體設(shè)備。十、其它說明開設(shè)本課程的專業(yè)，可以根