職業(yè)技術學院《工程材料及熱成型工藝》課程標準

《工程材料及熱成型工藝》課程標準XXXX職業(yè)技術學院機電與汽車系二〇二X年四月二十三日目錄TOC\o"1-3"\h\u一、課程信息 《工程材料及熱成型工藝》課程標準一、課程信息表1課程信息表課程名稱工程材料及熱成型工藝開課單位機電與汽車系課程代碼JZJCK06考核方式考查前導課程機械制圖與計算機繪圖、機械設計基礎、工程力學后續(xù)課程機械加工工藝、金屬切削機床與刀具課程性質(zhì)專業(yè)基礎課課程類型（方框內(nèi)打）理論課學時64實踐課學分4理實一體化適用專業(yè)機械制造及自動化表2課程標準開發(fā)團隊名單（含校外專家）序號姓名工作單位職稱1朱晨曦池州職業(yè)技術學院助教2安琳琳池州職業(yè)技術學院助教3陳宏勝池州職業(yè)技術學院副教授4強沛沛池州職業(yè)技術學院講師5占群安徽中池新材料有限公司高級工程師二、課程定位（一）課程性質(zhì)《工程材料及熱成型工藝》是一門專業(yè)基礎課，使學生通過理論教學，獲得常用機械工程材料、金屬熱加工和熱處理的基本知識，為學習后續(xù)課程及形成綜合職業(yè)能力打下必要的基礎。（二）課程作用課程教學內(nèi)容以現(xiàn)代職業(yè)教育體系理念為指導，使學生了解材料晶體學基礎知識，了解合金的成分、組織、溫度、性能四者的相互關系和變化規(guī)律，在掌握鐵碳相圖的基礎上了解鋼材在實際加熱和冷卻時內(nèi)部組織的變化及其對鋼材性能的影響；掌握各種熱處理方法的目的、工藝和應用，初步具有選擇鋼材熱處理方法的能力；了解毛坯的成形方法和基本工藝過程，初步具有選擇零件毛坯成形方法的能力。通過本課程培養(yǎng)學生利用材料學知識解決生活、學習和工作中的實際問題，具有團隊協(xié)作精神，善于與他人合作。能綜合利用各種資源、科學方法和技術工具解決問題，能將這種思維方式運用于職業(yè)崗位相關問題的解決，具備解決問題過程中的形式化、模型化、自動化、系統(tǒng)化抽象能力；能合理選擇材料加工工藝，解決生產(chǎn)、生活情境中的問題。本課程根據(jù)相關行業(yè)技術專業(yè)發(fā)展需要和完成職業(yè)崗位實際工作任務所需要的知識、能力、素質(zhì)要求選擇課程內(nèi)容，從“任務與職業(yè)能力”分析出發(fā)，設定職業(yè)能力培養(yǎng)目標。通過金屬材料力學性能、純金屬與合金的晶體結構與結晶、鐵碳合金相圖、鋼的熱處理、常用鋼材及選用、鑄鐵、非鐵金屬材料、非金屬材料、鑄造成型工藝、鍛壓成形工藝、焊接成形工藝、機械零件的毛坯成形綜合選材等任務的學習，讓學生不僅能理解金屬材料、高分子材料、無機非金屬材料的優(yōu)勢和局限，還能將理論知識與實際需求相融合，通過創(chuàng)新思維、具體實踐使工程中的實際問題得以解決；能創(chuàng)造性地運用知識解決實際問題；能清晰描述工程材料在本專業(yè)領域的典型應用案例。能合理運用身邊的資源與工具，養(yǎng)成自主學習與實踐創(chuàng)新的習慣，開展自主學習、協(xié)同工作、知識分享與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐，形成可持續(xù)發(fā)展能力。（三）前導、后續(xù)課程前導課程：機械制圖與計算機繪圖、機械設計基礎、工程力學后續(xù)課程：機械加工工藝、金屬切削機床與刀具三、課程面向職業(yè)崗位本課程為專業(yè)基礎課程，主要面向負責研究、開發(fā)和評估各種工程材料的材料工程師、專注于熱處理工藝的設計、實施和優(yōu)化的熱處理工程師、在制造過程中負責監(jiān)控和控制材料質(zhì)量的質(zhì)量工程師以及負責新材料、新工藝的研發(fā)和測試的研發(fā)工程師。表3課程面向職業(yè)崗位與知識模塊職業(yè)崗位技能點知識模塊教學內(nèi)容教學重點教學難點思政元素材料工程師熱處理工程師質(zhì)量工程師研發(fā)工程師1.能夠研究、開發(fā)和評估各種工程材料2.能夠進行熱處理工藝的設計、實施和優(yōu)化3.能夠監(jiān)控和控制材料的質(zhì)量4.能夠進行新材料、新工藝的研發(fā)和測試一、工程材料基礎理論二、常用工程材料三、成型技術四、工程材料應用一、金屬材料的力學性能二、純金屬與合金的晶體結構與鐵碳合金相圖三、鋼的熱處理四、金屬及合金五、鑄造成型工藝六、鍛壓成型工藝七、焊接成形工藝八、機械零件的毛坯成形綜合選材及工藝分析一、金屬材料的力學性能二、鐵碳合金相圖三、鋼的熱處理四、工業(yè)用鋼五、鑄鐵六、非鐵金屬及合金七、鑄造成型工藝八、鍛壓成型工藝九、焊接成形工藝十、機械零件的毛坯成形綜合選材及工藝分析一、力學性能計算二、晶體結構與結晶三、鐵碳合金相圖四、鋼的熱處理工藝五、常用鋼材與鑄鐵六、非鐵金屬及合金七、非金屬材料八、鑄造成型工藝九、鍛壓成型工藝十、焊接成形工藝十一、機械零件的毛坯成形綜合選材及工藝分析工匠精神科學思維創(chuàng)新精神安全意識教學重點解決方法：1.采用多媒體輔助教學，為了使學生更好地理解和掌握這些知識，教師可以利用PPT、視頻、動畫和仿真軟件等多媒體教學手段進行輔助教學，將復雜的原理和工作過程進行形象生動的展示，提高學生的學習興趣和效果。2.采用案例分析和問題解決，通過引入實際案例，引導學生進行案例分析和討論，讓學生在解決實際問題的過程中加深對課程知識的理解，不僅可以提高學生的解決問題的能力，還可以培養(yǎng)他們的工程實踐能力。教學難點解決方法：1.對于復雜的加工工藝和工作原理，教師可以采用多媒體教學手段，如PPT、動畫、視頻和仿真軟件等，將抽象的結構和原理直觀化、形象化。同時，結合實物模型和實驗設備，讓學生在觀察中加深理解。此外，教師還可以組織學生進行小組討論和互動，分享彼此的理解和學習心得，從而加深對知識點的的掌握。2.通過與企業(yè)合作，引入實際工程項目，讓學生參與項目的分析和設計過程。通過實踐項目的鍛煉，學生可以更好地理解和掌握工程材料及熱成型工藝的知識和技能，并提升解決實際問題的能力。四、課程理念及設計思路本課程開設在第二學期。本課程基本理念和設計思路旨在以學生為中心，注重理論與實踐相結合，強調(diào)職業(yè)素養(yǎng)和綜合能力的培養(yǎng)，通過任務引領、項目驅(qū)動、模塊化與層次化以及校企合作與產(chǎn)學研結合等方式，實現(xiàn)課程教學目標的有效達成。（一）基本理念1.學生主體與全面發(fā)展。堅持以學生為中心，關注學生的全面發(fā)展。強調(diào)學生不僅是知識的接受者，更是知識的探索者和實踐者。通過課程學習，學生不僅能夠掌握工程材料及熱成型工藝的基礎知識和基本技能，還能提升解決問題的能力，培養(yǎng)創(chuàng)新精神和良好的職業(yè)道德。2.理論與實踐相結合。注重理論與實踐的緊密結合，通過理論學習和工程實例相結合的教學方式，使學生能夠在掌握理論知識的同時，加深對工程材料及熱成型工藝技術的理解和應用。3.職業(yè)素養(yǎng)與綜合能力培養(yǎng)。強調(diào)職業(yè)素養(yǎng)和綜合能力的培養(yǎng)，通過課程學習，學生不僅能夠掌握專業(yè)技能，還能夠提升團隊協(xié)作、溝通表達等綜合能力，為未來的職業(yè)發(fā)展奠定堅實的基礎。（二）設計思路本課程根據(jù)專業(yè)發(fā)展需要和完成職業(yè)崗位實際工作任務所需要的知識、能力、素質(zhì)要求選擇課程內(nèi)容。學生通過對金屬材料力學性能、純金屬與合金的晶體結構與結晶、鐵碳合金相圖、鋼的熱處理、常用鋼材及選用、鑄鐵、非鐵金屬材料、非金屬材料、鑄造成型工藝、鍛壓成形工藝、焊接成形工藝、機械零件的毛坯成形綜合選材等十三個任務的學習，在了解金屬材料特性，各毛坯成形工藝過程的基礎上，形成合理選擇零件材料及毛坯加工成形方法的能力，培養(yǎng)學生解決實際問題的能力。在課程實施過程中，充分利用課程特征，加大學生工程體驗的教學設計，激發(fā)學生的主體意識和學習興趣。1.以實際問題為引領。讓學生在學習和掌握相關知識和技能的同時對未來的職業(yè)發(fā)展有一定的認識，實現(xiàn)知識、技能與職業(yè)素養(yǎng)的有機融合。2.模塊化與層次化。采用模塊化和層次化的設計思路，將課程內(nèi)容劃分為若干個相對獨立的教學模塊，每個模塊又包含不同的層次和難度，以適應不同學生的學習需求和水平。這種設計思路有助于提高學生的學習興趣和參與度，促進個性化學習。3.校企合作與產(chǎn)學研結合。注重校企合作和產(chǎn)學研結合，通過與企業(yè)合作，引入實際工程項目和案例，使學生在學習過程中能夠接觸到真實的工作環(huán)境和技術要求。同時，邀請企業(yè)專家參與教學，提供實踐指導和經(jīng)驗分享，促進產(chǎn)學研的深度融合。五、課程目標（一）總體目標學習并掌握常用材料特性和用途、掌握常用材料的熱處理方法與作用和用途，使學生能合理選擇材料和進行合理的熱處理，從而培養(yǎng)適合專業(yè)發(fā)展需要的專門人才。本課程是一門應用性和實踐性相結合的課程。通過該課程的學習，使學生初步掌握工程材料及熱成型工藝的基礎知識和基本技能，能夠了解這些知識與技能在生產(chǎn)實踐中的應用，關注材料加工技術發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢。?學習科學探究方法，發(fā)展自主學習能力，養(yǎng)成良好的思維習慣和職業(yè)規(guī)范，能運用相關的專業(yè)知識、專業(yè)方法和專業(yè)技能解決工程中的實際問題。培養(yǎng)學生的團隊合作精神，激發(fā)學生的創(chuàng)新潛能，提高學生的實踐能力。（二）具體目標1.能力目標（1）具有根據(jù)使用要求選擇原材料的能力。（2）具有選擇鋼材熱處理方法的能力。（3）具有選擇零件毛坯成形方法的能力。（4）具備總結、整理、歸納的書面表達及口頭表達能力。?（5）具有查閱手冊、檢索資料的能力。2.知識目標（1）了解工程材料的分類與性能；掌握金屬與合金的晶體結構；（2）掌握二元合金相圖，熟練掌握鐵碳相圖及其應用。（3）掌握鋼的熱處理方法，熟練掌握鋼的退火、正火、淬火與回火工藝。（4）熟悉常用工業(yè)用鋼的分類與牌號；了解常見鑄鐵的分類與應用。（5）熟悉常見的非鐵金屬材料與硬質(zhì)合金材料的分類及應用。（6）了解高分子材料、陶瓷材料、復合材料的基礎知識與應用；（7）掌握工程材料鑄造成形、壓力加工成形、焊接成形等成形技術基礎，熟悉工藝要求與特點。（8）掌握機械零件的失效分析與表面處理方法；掌握工程材料與成形工藝的選擇原則；熟練掌握典型零件的工藝路線分析。3.素質(zhì)目標（1）培養(yǎng)學生從實際出發(fā)，理論聯(lián)系實際，循序漸進的學習思想。（2）培養(yǎng)學生熱愛學習、團結協(xié)作的學風。（3）培養(yǎng)學生用理論知識解決實際問題的能力。（4）培養(yǎng)學生自我提升、開拓創(chuàng)新的能力。六、課程內(nèi)容表4課程內(nèi)容項目子項目（模塊）學習目標學習內(nèi)容教學條件教學方法課時理論實踐合計項目一工程材料的力學性能任務1認識工程材料的分類知識目標：1.了解工程材料的分類。2.掌握工程材料的力學性能指標（強度、剛度、彈性、塑性、硬度、沖擊韌性、斷裂韌度及疲勞強度）。3.熟悉材料的物理性能與化學性能指標。能力目標：1.能分析低碳鋼的應力-應變曲線。2.能掌握材料強度、塑性、硬度的測量方法。素質(zhì)目標：1.培養(yǎng)學生從實際出發(fā)，理論聯(lián)系實際，循序漸進的學習思想。2.培養(yǎng)學生用理論知識解決實際問題的能力。1.工程材料的分類1.力學性能實訓室2.多媒體設備3.國家標準相關資料多媒體演示講授法問題引導法案例教學法分組討論法101任務2工程材料的力學性能2.強度與塑性3.硬度的分類與測定4.沖擊韌度5.疲勞與斷裂韌度325任務3工程材料的物理、化學性能6.材料的物理、化學性質(zhì)101項目二金屬晶體結構與鐵碳相圖任務1金屬晶體結構與合金的相結構知識目標：熟悉純金屬的三種典型晶體結構。掌握實際晶體存在的缺陷。掌握純金屬的結晶與同素異構轉(zhuǎn)變。熟悉合金的相結構。掌握鐵碳合金的基本相與性能，掌握鐵碳合金相圖的分析及應用。典型鐵碳合金的平衡結晶過程,掌握含碳量與鐵碳合金組織與性能的關系。能力目標：能認識并了解實際晶體材料的缺陷種類以及金屬的結晶過程。能正確分析鐵碳相圖，觀察金相組織，掌握鐵碳合金組織、成分與性能的關系。素質(zhì)目標：1.培養(yǎng)學生從實際出發(fā)，理論聯(lián)系實際，循序漸進的學習思想。2.培養(yǎng)學生用理論知識解決實際問題的能力。1.純金屬的三種典型晶體結構2.實際晶體的缺陷3.純金屬的結晶4.同素異構轉(zhuǎn)變5.合金的相結構1.金相實訓室2.多媒體設備3.鐵碳合金平衡組織樣品多媒體演示講授法問題引導法案例教學法分組討論法202任務2典型二元合金相圖與鐵碳相圖6.鐵碳合金的基本相與性能7.鐵碳合金相圖的分析8.含碳量與鐵碳合金組織與性能的關系336項目三鋼的熱處理任務1鋼的普通熱處理知識目標：1.了解鋼在加熱與冷卻時的轉(zhuǎn)變過程。2.掌握鋼的退火、正火、淬火、回火的工藝流程與特點。3.熟悉鋼的表面熱處理方法與應用。能力目標：1.能掌握并合理選擇鋼的普通熱處理工藝。2.能熟悉金屬材料制備工藝路線與各工序的作用。素質(zhì)目標：1.培養(yǎng)學生從實際出發(fā)，理論聯(lián)系實際，循序漸進的學習思想。2.培養(yǎng)學生用理論知識解決實際問題的能力。1.鋼在加熱與冷卻時的轉(zhuǎn)變2.鋼的退火與正火3.鋼的淬火與回火4.淬透性與淬硬性1.碳鋼熱處理實訓室2.多媒體設備3.鐵碳合金平衡組織樣品多媒體演示講授法問題引導法案例教學法分組討論法325任務2鋼的表面熱處理5.鋼的表面熱處理112項目四工業(yè)用鋼任務1工程結構用鋼知識目標：1.了解鋼的分類與工業(yè)用鋼牌號表示方法。2.掌握常見結構用鋼的分類、成分及用途。3.掌握常見工具鋼的分類、成分及用途。4.熟悉特殊性能鋼的分類、成分及用途。能力目標：1.能讀懂各類鋼的牌號，清楚命名規(guī)則。2.能根據(jù)實際需要合理選擇鋼種。素質(zhì)目標：1.培養(yǎng)學生從實際出發(fā)，理論聯(lián)系實際，循序漸進的學習思想。2.培養(yǎng)學生用理論知識解決實際問題的能力。1.鋼的分類與牌號簡介2.常見結構用鋼1.碳鋼熱處理實訓室2.多媒體設備3.國家標準相關資料多媒體演示講授法問題引導法案例教學法分組討論法303任務2工具鋼3.常見工具鋼303任務3特殊性能鋼4.特殊性能鋼101項目五鑄鐵任務1鑄鐵的石墨化知識目標：1.了解鑄鐵石墨化概念及影響因素；2.掌握灰鑄鐵、可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵和蠕墨鑄鐵的常用牌號、性能及應用。能力目標：1.能理解鑄鐵石墨化概念。2.能根據(jù)實際需要合理選擇鑄鐵。素質(zhì)目標：1.培養(yǎng)學生從實際出發(fā)，理論聯(lián)系實際，循序漸進的學習思想。2.培養(yǎng)學生用理論知識解決實際問題的能力。1.鑄鐵的石墨化及影響因素1.多媒體設備2.國家標準相關資料多媒體演示講授法問題引導法案例教學法分組討論法101任務2鑄鐵的分類與應用2.灰鑄鐵與可鍛鑄鐵3.球墨鑄鐵和蠕墨鑄鐵213項目六有色金屬合金與非金屬材料任務1有色金屬合金介紹知識目標：熟悉鋁及鋁合金、銅及銅合金、滑動軸承合金的牌號、成份、熱處理工藝、組織及其應用。2.熟悉常見的非金屬材料，掌握高分子材料、陶瓷材料及復合材料的基礎知識及應用。能力目標：1.能熟悉有色金屬與非金屬材料的分類與用途。2.能根據(jù)需求選擇合適材料。素質(zhì)目標：1.培養(yǎng)學生從實際出發(fā)，理論聯(lián)系實際，循序漸進的學習思想。2.培養(yǎng)學生用理論知識解決實際問題的能力。1.鋁及鋁合金2.銅及銅合金3.滑動軸承合金1.多媒體設備2.國家標準相關資料多媒體演示講授法問題引導法案例教學法分組討論法操作示范法314任務2非金屬材料介紹4.高分子材料5.陶瓷材料314任務3復合材料6.復合材料101項目七鑄造成型任務1鑄造成型工藝知識目標：掌握鑄造工藝基礎和鑄件結構工藝性知識；掌握砂型鑄造與特種鑄造及鑄造工藝發(fā)展的新動態(tài)；3.掌握鑄件缺陷分析與質(zhì)量控制。能力目標：1．能讀懂鑄件結構圖，掌握鑄造成型工藝流程。2．能正確分析鑄件缺陷與鑄造成型工作原理。素質(zhì)目標：1.培養(yǎng)學生從實際出發(fā)，用理論知識解決實際問題的能力。合金的鑄造性能砂型鑄造工藝設計特種鑄造鑄造結構設計1.材料成型實訓室2.多媒體設備3.國家標準相關資料多媒體演示講授法操作示范法分組實訓法426項目八鍛壓成型工藝任務1金屬的塑性變形知識目標：1.了解金屬壓力加工理論基礎。2.掌握自由鍛與模鍛的基本工序、工藝規(guī)程。3.了解板料沖壓工藝。能力目標：1.能讀懂鍛件結構圖，掌握工藝流程。2.能根據(jù)實際工作要求，正確選用合適的壓力加工工藝。素質(zhì)目標：1.培養(yǎng)學生從實際出發(fā)，理論聯(lián)系實際，循序漸進的學習思想。2.培養(yǎng)學生嚴謹科學的學習精神。1.金屬的塑性變形1.材料成型實訓室2.多媒體設備3.國家標準相關資料多媒體演示講授法操作示范法分組實訓法202任務2鍛壓成型工藝要求與應用2.自由鍛3.模鍛4.板料沖壓325項目九焊接成形工藝任務1焊接工程理論基礎知識目標：1.熟悉焊接工程理論基礎。2.掌握常見的焊接方法。能力目標：1.能熟悉常見焊接方法，掌握基本概念。2.能根據(jù)實際工作要求，選擇合適焊接手段與制定工藝，掌握焊接操作規(guī)范。素質(zhì)目標：1.培養(yǎng)學生用理論知識解決實際問題的能力，培養(yǎng)工匠精神。電弧焊；焊接質(zhì)量及其控制；1.材料成型實訓室2.多媒體設備3.國家標準相關資料多媒體演示講授法操作示范法分組實訓法202任務2常見的焊接方法其他焊接方法；常用金屬材料的焊接性能；焊接結構工藝性。213項目十機械零件的毛毛坯成形綜合選材及工藝分析任務1機械零件的毛坯成形綜合選材及工藝分析知識目標：1.了解零件的失效方式。2.掌握材料與成形工藝的選擇原則與依據(jù)。3.熟悉典型零件選材及工藝路線分析能力目標：1.能掌握基本概念，依據(jù)需求選擇合適的材料與成型工藝。2.能進行工藝流程分析。素質(zhì)目標：1.培養(yǎng)學生用理論知識解決實際問題的能力，培養(yǎng)工匠精神。零件與工具的失效方式；選用材料的一般原則；毛坯成形綜合選材；典型零件選材及工藝路線分析。1.材料成型實訓室2.多媒體設備3.國家標準相關資料404課時合計481664考核評價方式：考核評價采用多元化方式，過程性評價+終結性評價+增值評價相結合七、課程考核評價1.突出過程與各領域評價，結合課堂提問、課后作業(yè)、課程考核等手段，加強過程環(huán)節(jié)的考核，并注重平時采分；2.強調(diào)目標評價，注重引導學生改變學習方式；《工程材料及熱成型工藝》課程的考核評價要求全面、客觀地評估學生的學習成果，并為教學改進提供反饋。本課程評價方式包括過程性評價、終結性評價和增值評價三種方式。（一）考核評價的總體原則1.綜合性原則?？己嗽u價應綜合考慮學生的理論掌握情況、實踐操作能力、分析解決問題的能力以及學習態(tài)度和創(chuàng)新精神等多個方面。2.公平性原則?？己嗽u價應確保對所有學生一視同仁，遵循公正、公平、公開的原則，避免任何形式的主觀偏見和歧視。3.反饋性原則?？己嗽u價應及時向?qū)W生提供反饋，幫助他們了解自己的學習狀況，發(fā)現(xiàn)存在的問題，進而調(diào)整學習策略，提高學習效果。（二）考核評價的方式和內(nèi)容1.過程性評價通過課堂表現(xiàn)、作業(yè)完成情況、小組討論等方式，考察學生的學習態(tài)度、團隊協(xié)作能力和溝通能力。平時表現(xiàn)考核應注重對學生的持續(xù)觀察和記錄，確保評價的準確性和客觀性。2.終結性評價通過課堂測驗進行，考察學生對知識的掌握程度。3.增值評價（1）知識增長評價。通過比較學生在課程開始和結束時的知識水平，評估他們在工程材料及熱成型工藝領域的知識增長情況。這有助于了解學生的學習效果和掌握程度，為教學改進提供依據(jù)。（2）能力提升評價。通過觀察學生在平時表現(xiàn)與回答問題的情況，評估他們將理論聯(lián)系實際能力的提升情況，檢驗學生是否具備從事相關工作的基本能力。（三）考核評價的實施與管理1.制定詳細的考核標準。教師應根據(jù)課程標準和教學目標，制定明確的考核標準，包括考核內(nèi)容、方式、權重和評分標準等。2.加強考核過程的管理。教師應認真組織每一次考核活動，確?？己诉^程的公正、公平和公開。同時，還應及時收集、整理和分析考核數(shù)據(jù)，為教學改進提供依據(jù)。3.注重考核結果的反饋與利用。教師應及時向?qū)W生反饋考核結果，幫助他們了解自己的優(yōu)勢和不足，制定改進計劃。同時，教師還應根據(jù)考核結果調(diào)整教學策略，優(yōu)化教學內(nèi)容和方法，提高教學質(zhì)量。表5課程考核評價考核項目考核標準考核方法評分比例%過程性評價平時表現(xiàn)考核學習態(tài)度優(yōu)秀、良好、一般、差（4級制）提問記錄10上課考勤學生考評、教師點名點名記錄10課堂表現(xiàn)回答問題（4級制）名單記錄10作業(yè)完成按4級制評定作業(yè)質(zhì)量10終結性評價結課考核綜合考核按4級制評定考查