《現(xiàn)代材料表面工程技術(shù)》課程教學(xué)大綱

《現(xiàn)代材料表面工程技術(shù)》課程教學(xué)大綱一、課程基本情況課程代碼：101145223012課程名稱（中/英文）：現(xiàn)代材料表面工程技術(shù)/SurfaceEngineeringTechnologyofModernMaterials課程類別：專業(yè)選修課程學(xué)分：2總學(xué)時(shí)：32理論學(xué)時(shí)：24實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐學(xué)時(shí)：8適用專業(yè)：材料成型及控制工程適用對(duì)象：本科先修課程：大學(xué)物理、物理化學(xué)、材料科學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)環(huán)境：多媒體教室/實(shí)驗(yàn)室開課學(xué)院：材料科學(xué)與工程學(xué)院二、課程簡(jiǎn)介1．課程任務(wù)與目的《現(xiàn)代材料表面工程技術(shù)》是材料成型及控制工程專業(yè)的重要專業(yè)選修課程。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生對(duì)現(xiàn)代表面技術(shù)的形成、現(xiàn)狀和發(fā)展有基本認(rèn)識(shí)。通過(guò)對(duì)主要表面技術(shù)的原理、特點(diǎn)和工藝的了解，為在不同工況下選用比較合適的表面技術(shù)打下基礎(chǔ)。以一些典型表面鍍層制備技術(shù)和性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)，增加學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)。同時(shí)介紹本課程在材料成型及應(yīng)用中所起的作用，激發(fā)學(xué)生愛國(guó)熱情，樹立自主創(chuàng)新，勇于開拓的勵(lì)志情懷，在學(xué)習(xí)和今后的工作中為建設(shè)中國(guó)特色社會(huì)主義事業(yè)貢獻(xiàn)自己的聰明才智。2.對(duì)接培養(yǎng)的崗位能力對(duì)接崗位能力需求，使學(xué)生能夠了解和認(rèn)識(shí)現(xiàn)代表面技術(shù)的形成、現(xiàn)狀和發(fā)展；掌握電鍍、化學(xué)鍍、熱噴涂、表面納米化、物理氣相沉積和化學(xué)氣相沉積表面處理技術(shù)的基本原理、基本工藝；理解材料成分、處理工藝、組織結(jié)構(gòu)和性能的關(guān)系；了解不同工藝技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)、選用原則以及最新進(jìn)展。掌握材料成型與控制工程領(lǐng)域涉及的材料表面改性、制備、表征和應(yīng)用相關(guān)的復(fù)雜工程實(shí)施活動(dòng)中涉及的重要工程技術(shù)指標(biāo)，研究達(dá)到指標(biāo)的工程技術(shù)途徑。通過(guò)了解材料成型及控制工程技術(shù)的國(guó)際發(fā)展趨勢(shì)，具備一定的國(guó)際視野。三、課程教學(xué)目標(biāo)1.課程對(duì)畢業(yè)要求的支撐[畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)4.1]掌握材料成型及控制工程相關(guān)的各類物理、化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，基于工程科學(xué)原理，通過(guò)文獻(xiàn)信息綜合或相關(guān)方法，分析材料成型過(guò)程中的復(fù)雜工程問(wèn)題；[畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)5.1]了解材料成型及控制工程專業(yè)常用的現(xiàn)代儀器、信息技術(shù)工具、工程工具的使用原理和方法，并能理解各類工程工具在模擬精度方面的局限性；[畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)5.2]能夠根據(jù)現(xiàn)代材料成型方法，開發(fā)或選擇使用恰當(dāng)?shù)默F(xiàn)代專業(yè)設(shè)備或者測(cè)試技術(shù)解決材料成型復(fù)雜工程問(wèn)題，同時(shí)能夠充分認(rèn)識(shí)各種方法和技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)和存在問(wèn)題；[畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)11.2]能夠在多學(xué)科環(huán)境下將材料成型及控制工程管理和經(jīng)濟(jì)決策的方法用于材料加工工程項(xiàng)目的運(yùn)營(yíng)及管理，具備生產(chǎn)組織管理的基本能力。2.課程教學(xué)目標(biāo)對(duì)應(yīng)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)，具體內(nèi)容如下教學(xué)目標(biāo)1：掌握材料成型與控制工程領(lǐng)域涉及的材料表面改性、制備、表征和應(yīng)用相關(guān)的復(fù)雜工程實(shí)施活動(dòng)中涉及的重要工程技術(shù)指標(biāo)，研究達(dá)到指標(biāo)的工程技術(shù)途徑。（支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)4.1、5.1和5.2）教學(xué)目標(biāo)2：通過(guò)了解材料成型及控制工程技術(shù)的國(guó)際發(fā)展趨勢(shì)，具備一定的國(guó)際視野。（支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)11.2）四、教學(xué)課時(shí)安排（一）學(xué)時(shí)分配主題或知識(shí)點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容總學(xué)時(shí)學(xué)時(shí)完成課程教學(xué)目標(biāo)講課實(shí)驗(yàn)實(shí)踐主題或知識(shí)點(diǎn)1緒論2202主題或知識(shí)點(diǎn)2表面工程技術(shù)基礎(chǔ)理論2201、2主題或知識(shí)點(diǎn)3表面工程技術(shù)預(yù)處理技術(shù)2201、2主題或知識(shí)點(diǎn)4熱噴涂技術(shù)2201、2主題或知識(shí)點(diǎn)5堆焊技術(shù)4221、2主題或知識(shí)點(diǎn)6電鍍和化學(xué)鍍4221、2主題或知識(shí)點(diǎn)7金屬轉(zhuǎn)化膜技術(shù)2201、2主題或知識(shí)點(diǎn)8氣相沉積技術(shù)4221、2主題或知識(shí)點(diǎn)9高能束表面改性技術(shù)201、2主題或知識(shí)點(diǎn)10熱擴(kuò)滲技術(shù)4221、2主題或知識(shí)點(diǎn)11表面微細(xì)加工技術(shù)2201、2主題或知識(shí)點(diǎn)12特種表面工程技術(shù)2201、2合計(jì)32248（二）實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐教學(xué)安排序號(hào)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐類型實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐要求每組人數(shù)備注1堆焊實(shí)驗(yàn)2必做52化學(xué)鍍實(shí)驗(yàn)2必做53磁控濺射實(shí)驗(yàn)2必做304熱擴(kuò)滲實(shí)驗(yàn)2必做5五、教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)設(shè)計(jì)主題或知識(shí)點(diǎn)1緒論表面工程的涵義；表面技術(shù)的分類、主要內(nèi)容及目的意義；表面技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展動(dòng)態(tài)概述。表面技術(shù)的涵義、主要內(nèi)容及目的意義；表面技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展動(dòng)態(tài)概述。表面技術(shù)的涵義、主要內(nèi)容及目的意義。，同時(shí)授課過(guò)程中穿插問(wèn)題互動(dòng)式、討論式、案例式，啟發(fā)式等教學(xué)方法。主題或知識(shí)點(diǎn)2表面工程技術(shù)基礎(chǔ)理論固體表面的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)；介紹表面熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)和電子學(xué)的一些基本概念。固體材料表面晶體學(xué)；表面熱力學(xué)；表面動(dòng)力學(xué)；表面電子學(xué)。固體材料表面動(dòng)力學(xué)；表面電子學(xué)。，同時(shí)授課過(guò)程中穿插問(wèn)題互動(dòng)式、討論式、案例式，啟發(fā)式等教學(xué)方法。主題或知識(shí)點(diǎn)3表面工程技術(shù)預(yù)處理技術(shù)表面預(yù)處理的目的；表面預(yù)處理工藝。表面預(yù)處理工藝。影響表面預(yù)處理工藝的條件。，同時(shí)授課過(guò)程中穿插問(wèn)題互動(dòng)式、討論式、案例式，啟發(fā)式等教學(xué)方法。主題或知識(shí)點(diǎn)4熱噴涂技術(shù)1．教學(xué)內(nèi)容。，同時(shí)授課過(guò)程中穿插問(wèn)題互動(dòng)式、討論式、案例式，啟發(fā)式等教學(xué)方法。主題或知識(shí)點(diǎn)5堆焊技術(shù)堆焊的基本概念；堆焊材料的類型及選擇；堆焊方法；堆焊技術(shù)的應(yīng)用。堆焊材料的類型及選擇、堆焊方法及堆焊技術(shù)的應(yīng)用。堆焊材料的類型及選擇、堆焊方法及堆焊技術(shù)的合理選用。，同時(shí)授課過(guò)程中穿插問(wèn)題互動(dòng)式、討論式、案例式，啟發(fā)式等教學(xué)方法。主題或知識(shí)點(diǎn)6電鍍和化學(xué)鍍電鍍、電刷鍍的基本原理、工藝路線和應(yīng)用；化學(xué)鍍的基本原理、工藝路線和應(yīng)用。電鍍、電刷鍍的基本原理、工藝路線；化學(xué)鍍的基本原理、工藝路線。電鍍、電刷鍍的工藝路線；化學(xué)鍍的工藝路線。，同時(shí)授課過(guò)程中穿插問(wèn)題互動(dòng)式、討論式、案例式，啟發(fā)式等教學(xué)方法。主題或知識(shí)點(diǎn)7金屬轉(zhuǎn)化膜技術(shù)1．教學(xué)內(nèi)容金屬表面氧化處理技術(shù)；金屬及其合金的陽(yáng)極氧化、磷化處理、鉻酸鹽處理。金屬表面氧化處理技術(shù)的概念及工藝應(yīng)用；陽(yáng)極氧化處理的原理以及工藝應(yīng)用；磷化處理的原理以及工藝應(yīng)用。不同金屬轉(zhuǎn)化膜技術(shù)的特點(diǎn)及其不同之處，如何根據(jù)生產(chǎn)需要合理選用金屬表面氧化處理技術(shù)。，同時(shí)授課過(guò)程中穿插問(wèn)題互動(dòng)式、討論式、案例式，啟發(fā)式等教學(xué)方法。主題或知識(shí)點(diǎn)8氣相沉積技術(shù)薄膜及其制備方法；真空技術(shù)基礎(chǔ)；真空蒸鍍；濺射鍍膜；離子鍍；化學(xué)氣相沉積；分子束外延；離子束合成薄膜技術(shù)。各種薄膜的制備方法；物理氣相沉積原理、分類、工藝及應(yīng)用；化學(xué)氣相沉積的原理、工藝及應(yīng)用。如何合理選用不同的薄膜制備方法，以及影響薄膜制備質(zhì)量的因素。，同時(shí)授課過(guò)程中穿插問(wèn)題互動(dòng)式、討論式、案例式，啟發(fā)式等教學(xué)方法。主題或知識(shí)點(diǎn)9熱高能束表面改性技術(shù)激光表面改性；電子束表面改性；離子注入表面改性。等離子體及離子注入技術(shù)的原理和應(yīng)用；激光束、電子束和離子束等表面改性技術(shù)。如何根據(jù)生產(chǎn)需要合理選用激光束、電子束和離子束等熱高能束表面改性技術(shù)，同時(shí)授課過(guò)程中穿插問(wèn)題互動(dòng)式、討論式、案例式，啟發(fā)式等教學(xué)方法。主題或知識(shí)點(diǎn)10熱擴(kuò)滲技術(shù)熱擴(kuò)滲的基本原理及分類；熱浸鍍；滲碳與滲氮。熱擴(kuò)滲、熱浸鍍、滲碳與滲氮的基本原理及工藝方法。熱擴(kuò)滲、熱浸鍍、滲碳與滲氮原理、工藝方法和應(yīng)用條件的區(qū)別，以及根據(jù)生產(chǎn)需要合理選用不同的熱擴(kuò)滲技術(shù)。，同時(shí)授課過(guò)程中穿插問(wèn)題互動(dòng)式、討論式、案例式，啟發(fā)式等教學(xué)方法。主題或知識(shí)點(diǎn)11表面微細(xì)加工技術(shù)表面加工技術(shù)簡(jiǎn)介；微電子微細(xì)加工技術(shù)；納米電子技術(shù)等。微電子微細(xì)加工技術(shù)；納米電子技術(shù)等。影響微電子微細(xì)加工技術(shù)和納米電子技術(shù)加工的因素。，同時(shí)授課過(guò)程中穿插問(wèn)題互動(dòng)式、討論式、案例式，啟發(fā)式等教學(xué)方法。主題或知識(shí)點(diǎn)12特種表面工程技術(shù)表面噴丸強(qiáng)化；電火花強(qiáng)化；溶膠-凝膠法成膜技術(shù)；搪瓷涂覆技術(shù)；表面粘涂技術(shù)。表面噴丸強(qiáng)化、電火花強(qiáng)化、溶膠-凝膠法成膜技術(shù)的原理、工藝及應(yīng)用。表面噴丸強(qiáng)化、電火花強(qiáng)化、溶膠-凝膠法成膜技術(shù)的原理、工藝及應(yīng)用的區(qū)別，如何根據(jù)生產(chǎn)需要合理選用不同的特種表面成膜技術(shù)。，同時(shí)授課過(guò)程中穿插問(wèn)題互動(dòng)式、討論式、案例式，啟發(fā)式等教學(xué)方法。六、學(xué)生成績(jī)?cè)u(píng)定考核學(xué)生獲取知識(shí)的能力、應(yīng)用所學(xué)知識(shí)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題能力、實(shí)踐動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力等；考核方式采用多種形式（測(cè)驗(yàn)、答辯、論文、項(xiàng)目等）、多個(gè)階段（平時(shí)測(cè)試、作業(yè)測(cè)評(píng)、課外閱讀、社會(huì)實(shí)踐、期末考核等）、多種類型（作品、課堂實(shí)訓(xùn)、課堂討論、社會(huì)調(diào)查、競(jìng)賽等）等全過(guò)程的考核。1.課程考核方式及比例本課程考核方式采用出勤、作業(yè)、階段測(cè)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、期末考試等多種形式、多階段、多種類型的全過(guò)程考核，使學(xué)生成績(jī)?cè)u(píng)定更加合理多樣，優(yōu)化課程評(píng)價(jià)體系，進(jìn)一步提升本課程教學(xué)效果。學(xué)生成績(jī)?cè)u(píng)定表考核方式平時(shí)成績(jī)期中考試期末考試出勤作業(yè)課堂表現(xiàn)階段測(cè)驗(yàn)答辯項(xiàng)目小論文實(shí)驗(yàn)√√√√√成績(jī)比例%51051020502.課程目標(biāo)考核方式評(píng)價(jià)權(quán)重本課程教學(xué)目標(biāo)與考核方式評(píng)價(jià)權(quán)重如表所示：課程教學(xué)目標(biāo)與考核方式評(píng)價(jià)權(quán)重表課程教學(xué)目標(biāo)支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)考核評(píng)價(jià)方式權(quán)重（%）過(guò)程性考核實(shí)驗(yàn)期末考試合計(jì)出勤及課堂表現(xiàn)作業(yè)及階段測(cè)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)1指標(biāo)點(diǎn)4.1、5.1和5.2610102551教學(xué)目標(biāo)2指標(biāo)點(diǎn)11.2410102549合計(jì)102020501003.成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)平時(shí)成績(jī)?cè)u(píng)定及考核標(biāo)準(zhǔn)考核環(huán)節(jié)考核結(jié)果及標(biāo)準(zhǔn)評(píng)估項(xiàng)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(wú)遲到、早退、曠課現(xiàn)象。積極參加課堂討論，并有自己獨(dú)到的見解，能夠準(zhǔn)確回答問(wèn)題，并有自己獨(dú)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(zhǔn)確回答問(wèn)題，并提出自己的見解有遲到、早退現(xiàn)象。能夠主動(dòng)參加課堂討論，能夠回答問(wèn)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(wèn)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(wèn)題作業(yè)（10%）能夠獨(dú)立完成作業(yè)，作業(yè)完成質(zhì)量?jī)?yōu)秀，能夠靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和理論解決問(wèn)題，并獲得正確結(jié)論能夠獨(dú)立完成作業(yè)，完成質(zhì)量較高，能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和理論解決問(wèn)題，并獲得正確結(jié)論能夠獨(dú)立完成作業(yè)，完成質(zhì)量符合要求，能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和理論解決問(wèn)題，并獲得有效結(jié)論基本能夠獨(dú)立完成作業(yè)，部分題目解答存在抄襲現(xiàn)象，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和理論解決問(wèn)題的能力基本符合要求不能獨(dú)立完成作業(yè)，存在明顯抄襲現(xiàn)象，不具備運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和理論解決問(wèn)題的能力階段測(cè)驗(yàn)（10%）完成所有階段測(cè)驗(yàn)，根據(jù)參考答案評(píng)分，總評(píng)成績(jī)?yōu)閮?yōu)秀完成所有階段測(cè)驗(yàn)，根據(jù)參考答案評(píng)定分，總評(píng)成績(jī)?yōu)閮?yōu)良完成所有階段測(cè)驗(yàn)，根據(jù)參考答案評(píng)分，總評(píng)成績(jī)?yōu)橹械韧瓿伤须A段測(cè)驗(yàn)，根據(jù)參考答案評(píng)分，總評(píng)成績(jī)?yōu)榧案駴]有完成階段測(cè)試，根據(jù)參考答案評(píng)分，總評(píng)成績(jī)不及格實(shí)驗(yàn)（20分%）實(shí)驗(yàn)報(bào)告能夠獨(dú)立完成，內(nèi)容完整，數(shù)據(jù)合理，數(shù)據(jù)處理正確，圖表規(guī)范。能夠正確完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告中提出的問(wèn)題，并對(duì)實(shí)驗(yàn)中遇到的問(wèn)題進(jìn)行深入的討論，提出自己的見解。實(shí)驗(yàn)報(bào)告能夠獨(dú)立完成，內(nèi)容完整，數(shù)據(jù)合理，數(shù)據(jù)處理正確，圖表基本規(guī)范。能夠完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告中提出的問(wèn)題，并對(duì)實(shí)驗(yàn)中遇到的問(wèn)題進(jìn)行討論，提出意見。實(shí)驗(yàn)報(bào)告能夠完成，內(nèi)容完整，數(shù)據(jù)基本合理，能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，圖表基本規(guī)范。能夠基本完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告中中提出的問(wèn)題，對(duì)實(shí)驗(yàn)中遇到的問(wèn)題進(jìn)行討論。實(shí)驗(yàn)報(bào)告基本能夠獨(dú)立完成，內(nèi)容完整，數(shù)據(jù)圖表齊全，基本完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告中提出的問(wèn)題。實(shí)驗(yàn)報(bào)告不能獨(dú)立完成，存在抄襲現(xiàn)象，報(bào)告中提出的問(wèn)題沒有或基本沒有回答。課程教學(xué)目標(biāo)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)考核環(huán)節(jié)考核結(jié)果及標(biāo)準(zhǔn)評(píng)估項(xiàng)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(xué)目標(biāo)1熟練掌握材料成型與控制工程領(lǐng)域涉及的材料表面改性、制備、表征和應(yīng)用相關(guān)的復(fù)雜工程實(shí)施活動(dòng)中涉及的重要工程技術(shù)指標(biāo)，研究達(dá)到指標(biāo)的工程技術(shù)途徑。準(zhǔn)確掌握材料成型與控制工程領(lǐng)域涉及的材料表面改性、制備、表征和應(yīng)用相關(guān)的復(fù)雜工程實(shí)施活動(dòng)中涉及的重要工程技術(shù)指標(biāo)，研究達(dá)到指標(biāo)的工程技術(shù)途徑。掌握材料成型與控制工程領(lǐng)域涉及的材料表面改性、制備、表征和應(yīng)用相關(guān)的復(fù)雜工程實(shí)施活動(dòng)中涉及的重要工程技術(shù)指標(biāo)，研究達(dá)到指標(biāo)的工程技術(shù)途徑。基本掌握材料成型與控制工程領(lǐng)域涉及的材料表面改性、制備、表征和應(yīng)用相關(guān)的復(fù)雜工程實(shí)施活動(dòng)中涉及的重要工程技術(shù)指標(biāo)，研究達(dá)到指標(biāo)的工程技術(shù)途徑。不能掌握材料成型與控制工程領(lǐng)域涉及的材料表面改性、制備、表征和應(yīng)用相關(guān)的復(fù)雜工程實(shí)施活動(dòng)中涉及的重要工程技術(shù)指標(biāo)，研究達(dá)到指標(biāo)的工程技術(shù)途徑。教學(xué)目標(biāo)2熟練掌握材料成型及控制工程技術(shù)的國(guó)際發(fā)展趨勢(shì)，具備一定的國(guó)際視野。準(zhǔn)確掌握材料成型及控制工程技術(shù)的國(guó)際發(fā)展趨勢(shì)，具備一定的國(guó)際視野。掌握材料成型及控制工程技術(shù)的國(guó)際發(fā)展趨勢(shì)，具備一定的國(guó)際視野。基本掌握材料成型及控制工程技術(shù)的國(guó)際發(fā)展趨勢(shì)，具備一定的國(guó)際視野。不能掌握材料成型及控制工程技術(shù)的國(guó)際發(fā)展趨勢(shì)，未具有一定的國(guó)際