《材料的腐蝕與防護》課程教學大綱

《材料的腐蝕與防護》課程教學大綱一、課程基本情況課程代碼：101145123501課程名稱：材料的腐蝕與防護/CorrosionandProtectionofMaterials課程類別：個性化方向/模塊課程學分：2總學時：32理論學時：32實驗/實踐學時：0適用專業(yè)：金屬材料工程適用對象：本科先修課程：物理化學、材料工程基礎(chǔ)教學環(huán)境：多媒體教室開課學院：材料科學與工程學院二、課程簡介1.課程任務(wù)與目的本課程系金屬材料工程專業(yè)有關(guān)材料科學的專業(yè)個性化方向/模塊課程。通過學習，使學生掌握金屬腐蝕基本原理，了解環(huán)境對金屬成分、組織及性能影響的基本規(guī)律，并對耐蝕合金理論和金屬的耐蝕性有一基本了解。以培養(yǎng)學生針對不同環(huán)境正確選擇、合理使用金屬材料的能力，并在失效分析中應(yīng)用腐蝕概念，為服務(wù)國家的金屬材料工程奠定堅實的理論基礎(chǔ)。在本課程耐腐蝕金屬材料環(huán)節(jié)，介紹中國制造2025中的發(fā)展目標，激發(fā)學生勇于創(chuàng)新、服務(wù)祖國的理想。2.對接培養(yǎng)的崗位能力掌握本專業(yè)領(lǐng)域的理論基礎(chǔ)知識，具有分析解決問題的能力及實踐技能，具有良好的身心素質(zhì)和人文科學素養(yǎng)，安全責任意識，職業(yè)道德，社會責任感，以及自我學習或終身學習的能力，能不斷地更新知識、拓展能力，滿足經(jīng)濟社會發(fā)展需求；具有工程創(chuàng)新潛質(zhì)和國際視野，具有團隊合作與溝通交流能力，能夠在跨學科的團隊中承擔個體、團隊成員以及負責人的角色。三、課程教學目標1.課程對畢業(yè)要求的支撐[畢業(yè)要求指標點3.2]能夠設(shè)計針對金屬材料工程領(lǐng)域復(fù)雜工程問題的解決方案，設(shè)計滿足特定需求的系統(tǒng)或工藝流程，并能夠在這些環(huán)節(jié)中體現(xiàn)創(chuàng)新意識，考慮社會、健康、安全、法律、文化以及環(huán)境等因素。[畢業(yè)要求指標點4.3]能夠基于科學原理、采用科學方法對金屬材料工程專業(yè)的復(fù)雜工程問題進行研究，包括設(shè)計實驗、收集、處理、分析與解釋數(shù)據(jù)，通過信息綜合得到合理有效的結(jié)論并應(yīng)用于工程實踐。2.課程教學目標對應(yīng)畢業(yè)要求指標點，具體內(nèi)容如下：教學目標1：能夠運用工程基礎(chǔ)知識，針對金屬材料的成分設(shè)計、制備加工等復(fù)雜工程問題，通過合理選材，或者設(shè)計/開發(fā)加工技術(shù)及工藝流程，滿足特定需求。（支撐畢業(yè)要求指標點3.2）教學目標2：能夠根據(jù)實驗方案安全地開展金屬材料工程實驗，正確地采集實驗數(shù)據(jù)，并利用工程及材料專業(yè)知識對金屬材料工程問題的實驗結(jié)果進行分析和解釋，并通過信息綜合得到合理有效的結(jié)論。（支撐畢業(yè)要求指標點4.3）四、教學課時安排（一）學時分配主題或知識點教學內(nèi)容總學時學時完成課程教學目標講課實驗實踐主題或知識點1電化學腐蝕熱力學441，2主題或知識點2雙電層理論221，2主題或知識點3電化學腐蝕動力學661，2主題或知識點4影響金屬腐蝕的因素221，2主題或知識點5金屬的常見腐蝕形態(tài)及保護措施661，2主題或知識點6金屬在各種介質(zhì)中的腐蝕441，2主題或知識點7耐腐蝕金屬材料441，2主題或知識點8腐蝕的保護441，2合計3232五、教學內(nèi)容及教學設(shè)計主題1電化學腐蝕熱力學1.教學內(nèi)容電化學腐蝕的重要概念及基本原理與電池過程、電化學位、電極電位、金屬電化學腐蝕傾向的判斷、電極、E-pH圖及應(yīng)用。2.教學重點原電池及電動勢的測定、參比電極與平衡電極電位。3.教學難點可逆與不可逆電池（電極）、金屬腐蝕圖（E-PH圖）及其應(yīng)用。4.教學方案設(shè)計（含教學方法、教學手段）采用課堂多媒體授課，同時授課過程中采用問題討論式、案例式、啟發(fā)式等教學方法。主題2雙電層理論1.教學內(nèi)容界面與相際、雙電層的形成、雙電層結(jié)構(gòu)、特性吸附對界面參數(shù)的影響。2.教學重點雙電層基本理論。3.教學難點雙電層的形成、雙電層結(jié)構(gòu)。4.教學方案設(shè)計（含教學方法、教學手段）采用課堂多媒體授課，同時授課過程中采用問題討論式、案例式、啟發(fā)式等教學方法；其中雙電層的形成、雙電層結(jié)構(gòu)等內(nèi)容的教學，將在生產(chǎn)實習過程中，由實習企業(yè)的工程技術(shù)人員進行現(xiàn)場講授。主題3電化學腐蝕動力學1.教學內(nèi)容極化、典型極化形式與表達式、活化極化控制的腐蝕體系、極化、鈍化、腐蝕極化圖及其應(yīng)用、腐蝕速度表示和測量。2.教學重點極化現(xiàn)象與定義、去極化與主要去極化過程、腐蝕極化圖及其應(yīng)用、鈍化現(xiàn)象與定義、典型鈍化極化曲線、氫去極化、氧去極化、鈍化機理、過鈍化。3.教學難點極化曲線的測定方法。4.教學方案設(shè)計（含教學方法、教學手段）采用課堂多媒體授課，同時授課過程中采用問題討論式、案例式、啟發(fā)式等教學方法；其中腐蝕極化圖及其應(yīng)用、鈍化現(xiàn)象與定義等內(nèi)容的教學，將在生產(chǎn)實習過程中，由實習企業(yè)的工程技術(shù)人員進行現(xiàn)場講授。主題4影響金屬腐蝕的因素1.教學內(nèi)容金屬材料及環(huán)境對金屬腐蝕的影響。2.教學重點金屬自身特性的影響。3.教學難點各種環(huán)境因素。4.教學方案設(shè)計（含教學方法、教學手段）采用課堂多媒體授課，同時授課過程中采用問題討論式、案例式、啟發(fā)式等教學方法。主題5金屬的常見腐蝕形態(tài)及防護措施1.教學內(nèi)容均勻腐蝕、電偶腐蝕、孔腐蝕、縫隙腐蝕、晶間腐蝕、應(yīng)力腐蝕、腐蝕疲勞、磨損腐蝕、空泡腐蝕與湍流腐蝕。2.教學重點各種腐蝕的特征與評定方法。3.教學難點各種腐蝕的形成條件及防止方法。4.教學方案設(shè)計（含教學方法、教學手段）采用課堂多媒體授課，同時授課過程中采用問題討論式、案例式、啟發(fā)式等教學方法。主題6金屬在各種介質(zhì)中的腐蝕與防護1.教學內(nèi)容大氣腐蝕、海水腐蝕、土壤腐蝕。2.教學重點各種腐蝕形成作用機理、影響因素（氣候條件，污染情況，表面狀態(tài)，腐蝕產(chǎn)物）。3.教學難點各種腐蝕的防護措施。4.教學方案設(shè)計（含教學方法、教學手段）采用課堂多媒體授課，同時授課過程中采用問題討論式、案例式、啟發(fā)式等教學方法。主題7耐腐蝕金屬材料1.教學內(nèi)容金屬耐磨蝕合金化原理及機理、不銹鋼與耐酸鋼的耐蝕性、鉻不銹鋼的耐蝕性、鉻鎳不銹鋼耐蝕性、耐酸性、鋁及鋁合金的耐蝕性、鎂及鎂合金的耐蝕性、鈦及鈦合金的耐蝕性、銅、鎳及其合金的耐蝕性、難熔金屬的耐蝕性、金屬腐蝕試驗方法及耐蝕性的評定。2.教學重點金屬耐磨蝕合金化原理及機理。3.教學難點各種耐蝕金屬和合金的應(yīng)用。4.教學方案設(shè)計（含教學方法、教學手段）采用課堂多媒體授課，同時授課過程中采用問題討論式、案例式、啟發(fā)式等教學方法；其中金屬腐蝕試驗方法及耐蝕性的評定等內(nèi)容的教學，將在生產(chǎn)實習過程中，由實習企業(yè)的工程技術(shù)人員進行現(xiàn)場講授。主題8腐蝕的保護1.教學內(nèi)容正確選用材料和加工方法制造耐蝕合金、合理選擇和設(shè)計結(jié)構(gòu)、抑制陰極和陽極反應(yīng)、金屬的緩蝕、陰極保護、陽極保護、金屬上的保護膜。2.教學重點掌握生產(chǎn)實際中常用保護方法。3.教學難點如何正確選用材料和加工方法。4.教學方案設(shè)計（含教學方法、教學手段）采用課堂多媒體授課，同時授課過程中采用問題討論式、案例式、啟發(fā)式等教學方法。六、學生成績評定1.課程考核方式及比例本課程考核學生獲取知識的能力、應(yīng)用所學知識分析問題和解決問題能力、實踐動手能力和創(chuàng)新能力等；考核方式采用出勤、作業(yè)評測、課堂表現(xiàn)、平時階段測驗等多種形式、多個階段等全過程的考核，使學生成績評定更加合理多樣，優(yōu)化課程評價體系，進一步提升本課程教學效果。學生成績評定考核方式平時成績期中考試期末考試出勤作業(yè)課堂表現(xiàn)階段測驗答辯實驗小論文其他√√√√成績比例%510510702.課程目標考核方式評價權(quán)重本課程教學目標與考核方式評價權(quán)重如表所示：課程教學目標支撐畢業(yè)要求指標點考核評價方式權(quán)重（%）過程性考核期末考試合計出勤及課堂表現(xiàn)作業(yè)及階段測驗教學目標1指標點3.251030~3545~50教學目標2指標點4.351035~4050~55合計1020701003.課程成績評價標準平時成績評定及考核標準考核環(huán)節(jié)考核結(jié)果及標準評估項目及權(quán)重優(yōu)秀（90~100分）良好（80~89分）中等（70~79分）及格（60~69分）不及格（<60分）出勤及課堂表現(xiàn)（10%）無遲到、早退、曠課現(xiàn)象。積極參加課堂討論，并有自己獨到的見解，能夠準確回答問題，并有自己獨到的見解偶爾有遲到、早退現(xiàn)象。較為積極參加課堂討論，能夠準確回答問題，并提出自己的見解有遲到、早退現(xiàn)象。能夠主動參加課堂討論，能夠回答問題有遲到、早退、偶爾有曠課現(xiàn)象。參與課堂討論，基本能回答相關(guān)問題遲到、早退、曠課較多。不能有效參加課堂討論，回答不出所有問題作業(yè)（10%）能夠獨立完成作業(yè)，作業(yè)完成質(zhì)量優(yōu)秀，能夠靈活運用所學知識和理論解決問題，并獲得正確結(jié)論能夠獨立完成作業(yè)，完成質(zhì)量較高，能夠運用所學知識和理論解決問題，并獲得正確結(jié)論能夠獨立完成作業(yè)，完成質(zhì)量符合要求，能夠運用所學知識和理論解決問題，并獲得有效結(jié)論基本能夠獨立完成作業(yè)，部分題目解答存在抄襲現(xiàn)象，運用所學知識和理論解決問題的能力基本符合要求不能獨立完成作業(yè)，存在明顯抄襲現(xiàn)象，不具備運用所學知識和理論解決問題的能力階段測驗（10%）完成所有階段測驗，根據(jù)參考答案評分，總評成績?yōu)閮?yōu)秀完成所有階段測驗，根據(jù)參考答案評定分，總評成績?yōu)閮?yōu)良完成所有階段測驗，根據(jù)參考答案評分，總評成績?yōu)橹械韧瓿伤须A段測驗，根據(jù)參考答案評分，總評成績?yōu)榧案駴]有完成階段測試，根據(jù)參考答案評分，總評成績不及格課程教學目標評價標準考核環(huán)節(jié)考核結(jié)果及標準評估項目及權(quán)重優(yōu)秀（90~100分）良好（80~89分）中等（70~79分）及格（60~69分）不及格（<60分）教學目標1熟練掌握金屬腐蝕基本原理，了解環(huán)境對金屬成分、組織及性能影響的基本規(guī)律，熟悉金屬的常見腐蝕形態(tài)及防護措施，具備不同環(huán)境正確選擇、合理使用金屬材料的能力。準確掌握金屬腐蝕基本原理，了解環(huán)境對金屬成分、組織及性能影響的基本規(guī)律，熟悉金屬的常見腐蝕形態(tài)及防護措施，具備不同環(huán)境正確選擇、合理使用金屬材料的能力。掌握金屬腐蝕基本原理，了解環(huán)境對金屬成分、組織及性能影響的基本規(guī)律，熟悉金屬的常見腐蝕形態(tài)及防護措施，具備不同環(huán)境正確選擇、合理使用金屬材料的能力?；菊莆战饘俑g基本原理，了解環(huán)境對金屬成分、組織及性能影響的基本規(guī)律，熟悉金屬的常見腐蝕形態(tài)及防護措施，基本具備不同環(huán)境正確選擇、合理使用金屬材料的能力。不能掌握金屬腐蝕基本原理，了解環(huán)境對金屬成分、組織及性能影響的基本規(guī)律，熟悉金屬的常見腐蝕形態(tài)及防護措施，不具備不同環(huán)境正確選擇、合理使用金屬材料的能力。教學目標2能夠熟練根據(jù)電化學腐蝕動力學的原理以及影響金屬腐蝕的因素安全地開展各種腐蝕與防腐蝕的實驗，正確地采集實驗數(shù)據(jù)，并利用專業(yè)知識對實驗結(jié)果進行分析和解釋，正確選用材料和加工方法制造耐蝕合金。能夠準確根據(jù)電化學腐蝕動力學的原理以及影響金屬腐蝕的因素安全地開展各種腐蝕與防腐蝕的實驗，正確地采集實驗數(shù)據(jù)，并利用專業(yè)知識對實驗結(jié)果進行分析和解釋，正確選用材料和加工方法制造耐蝕合金。能夠根據(jù)電化學腐蝕動力學的原理以及影響金屬腐蝕的因素安全地開展各種腐蝕與防腐蝕的實驗，能正確地采集實驗數(shù)據(jù)，并利用專業(yè)知識對實驗結(jié)果進行分析和解釋，正確選用材料和加工方法制造耐蝕合金?；灸軌蚋鶕?jù)電化學腐蝕動力學的原理以及影響金屬腐蝕的因素安全地開展各種腐蝕與防腐蝕的實驗，基本能正確地采集實驗數(shù)據(jù)，并利用專業(yè)知識對實驗結(jié)果進行分析和解釋，正確選用材料和加工方法制造耐蝕合金。不能根據(jù)電化學腐蝕動力學的原理以及影響金屬腐蝕的因素安全地開展各種腐蝕與防腐蝕的實驗，不能正確地采集實驗數(shù)據(jù)，并利用專業(yè)知識對實驗結(jié)果進行分析和解釋，正確選用材料和加工方法制造耐蝕合金。七、教材、參考書目、重要文獻以及課程網(wǎng)絡(luò)資源建議教材：（1）趙麥群主編.金屬腐蝕與防