《表面工程技術A》教學大綱

《表面工程技術A》教學大綱適用范圍：202X版本科人才培養(yǎng)方案課程代碼：03155131課程性質(zhì)：專業(yè)選修課學分：2學分學時：理論32學時先修課程：材料科學基礎A、材料成型工藝基礎A、機械設計B等后續(xù)課程：畢業(yè)實習、畢業(yè)設計等適用專業(yè)：焊接技術與工程開課單位：材料科學與工程學院一、課程說明《表面工程技術A》是焊接技術與工程專業(yè)一門專業(yè)選修課程。本課程主要介紹目前典型的表面工程技術，即表面熱處理、表面形變強化、電鍍與化學鍍、熱擴滲、熱噴涂與噴焊、涂裝技術、轉化膜與著色技術、氣相沉積技術、表面微納制造技術、高能束技術以及其他表面工程技術等。學生通過本課程的學習可以掌握材料表面工程技術的分類、原理、工藝及應用等理論知識內(nèi)容，提高學生課程相關的知識應用能力、測試分析能力、邏輯推理能力、總結歸納能力及自學新知識的能力，同時為后續(xù)課程的學習、創(chuàng)新實踐的開展及畢業(yè)后的工作學習打下必要的基礎。二、課程目標通過本課程的學習，使學生達到如下目標：課程目標1：掌握材料表面工程技術的基本概念、原理、特點以及應用情況；熟悉表面工程相關的材料、工藝、設備、檢測和產(chǎn)品質(zhì)量等方面的基礎理論和專業(yè)知識；了解表面工程技術的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢。課程目標2：具備材料表面工程技術方面的的材料選擇、工藝設計、加工改性、和檢測分析等方面的基本能力；具有在材料表面工程相關領域從事生產(chǎn)、技術研發(fā)、工藝設計等工作的初步能力。課程目標3：具有良好的材料表面工程技術專業(yè)素質(zhì)；具有良好的社會公德和職業(yè)道德、較強的社會責任感和團隊合作精神；樹立正確的是非觀念和勞動意識；具有堅定正確的政治方向、科學的世界觀、人生觀和價值觀。三、課程目標與畢業(yè)要求《表面工程技術A》課程教學目標對焊接技術與工程專業(yè)畢業(yè)要求的支撐見表1。表1課程教學目標與畢業(yè)要求關系畢業(yè)要求指標點課程目標支撐強度1.工程知識1.4掌握專業(yè)知識，并能將專業(yè)知識用于解決焊接專業(yè)相關復雜工程問題。課程目標1：掌握材料表面工程技術的基本概念、原理、特點以及應用情況；熟悉表面工程相關的材料、工藝、設備、檢測和產(chǎn)品質(zhì)量等方面的基礎理論和專業(yè)知識；了解表面工程技術的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢。H2.問題分析2.3能夠運用相關知識，并通過文獻研究分析焊接專業(yè)相關復雜工程問題，以獲得有效結論。課程目標2：具備材料表面工程技術方面的的材料選擇、工藝設計、加工改性、和檢測分析等方面的基本能力；具有在材料表面工程相關領域從事生產(chǎn)、技術研發(fā)、工藝設計等工作的初步能力。M3.設計/開發(fā)解決方案3.1能夠設計針對焊接專業(yè)相關復雜工程問題的合理解決方案，設計滿足國家和區(qū)域經(jīng)濟社會發(fā)展需求的基礎焊接工程方案設計、工藝流程設計。課程目標3：具有良好的材料表面工程技術專業(yè)素質(zhì)；具有良好的社會公德和職業(yè)道德、較強的社會責任感和團隊合作精神；樹立正確的是非觀念和勞動意識；具有堅定正確的政治方向、科學的世界觀、人生觀和價值觀。H注：表中“H（高）、M（中）”表示課程與相關畢業(yè)要求的關聯(lián)度。四、教學內(nèi)容、基本要求與學時分配理論部分的教學內(nèi)容、基本要求與學時分配見表2。表2教學內(nèi)容、基本要求與學時分配教學內(nèi)容教學要求，教學重點難點理論學時對應的課程目標1.表面工程技術緒論1.1表面工程技術的定義和內(nèi)涵；1.2表面工程技術的特點與意義；1.3表面工程技術的分類。結合時事，進行相關思政主題教育。教學要求：掌握表面工程技術的定義和內(nèi)涵；掌握表面工程技術的特點與意義；了解掌握表面工程技術的不同分類。重點：表面工程技術的定義、特點和意義。難點：表面工程技術的分類。212.表面工程技術的物理、化學基礎2.1典型固體表面與界面和表面晶體結構；2.2材料磨損原理及其耐磨性；2.3金屬腐蝕原理和防護技術。教學要求：掌握固體的表面與界面相關基礎理論；掌握材料磨損及腐蝕原理；了解掌握材料耐磨技術及腐蝕防護技術。重點：典型固體表面與界面。難點：材料磨損原理與腐蝕原理。613.表面工程技術的預處理工藝與作業(yè)環(huán)境3.1表面預處理工藝；3.2表面工程技術的作業(yè)環(huán)境。教學要求：掌握表面工程技術的預處理工藝；了解表面工程技術的作業(yè)環(huán)境。重點：表面技術的預處理工藝。難點：表面工程技術的作業(yè)環(huán)境。21、24.表面淬火和表面形變強化技術4.1表面淬火技術的原理與特點；4.2感應淬火、火焰淬火、激光淬火、電子束淬火、電阻加熱淬火技術理論、工藝與特點；4.3表面形變強化技術。教學要求：理解并掌握表面淬火技術的原理與特點；掌握感應淬火、火焰淬火、激光淬火、電子束淬火、電阻加熱淬火技術理論、工藝與特點；理解并掌握表面輕便強化技術相關理論與工藝。重點：表面淬火技術的理論、工藝與特點。難點：表面形變強化技術。21、2、35.熱擴滲5.1熱擴滲技術的基本原理與分類；5.2氣體熱擴滲、液體熱擴滲、固體熱擴滲、等離子體熱擴滲的理論、工藝與特點。教學要求：理解并掌握熱擴滲技術的基本原理與分類；理解并掌握氣體熱擴滲、液體熱擴滲、固體熱擴滲、等離子體熱擴滲的理論、工藝與特點。重點：熱擴滲技術的基本原理與分類。難點：氣體熱擴滲等技術的理論、工藝與特點。41、2、36.熱噴涂、噴焊與堆焊技術6.1熱噴涂技術；6.2熱噴焊工藝與特點；6.3堆焊工藝及特點。教學要求：理解并掌握熱噴涂技術；理解并掌握熱噴焊和堆焊的工藝與特點。重點：熱噴涂技術、工藝與特點。難點：熱噴涂、熱噴焊、堆焊的工藝特點。51、2、37.電鍍與化學鍍7.1電鍍的基本原理與工藝；7.2常用單金屬、合金電鍍；7.3化學鍍、復合鍍、非金屬電鍍技術；7.4電鍍層的質(zhì)量評價及電鑄發(fā)展趨勢。結合時事，進行相關思政主題教育。教學要求：理解并掌握電鍍的基本原理與特點；理解并掌握典型的金屬鍍、化學鍍、復合鍍、非金屬電鍍技術和工藝；了解并掌握電鍍層的質(zhì)量評價基本方法及電鑄發(fā)展新技術和趨勢。重點：典型電鍍技術的基本原理與工藝。難點：電鍍層的質(zhì)量評價及工程新技術。41、2、38.轉化膜與著色技術8.1轉化膜的基本特性及用途；8.2磷化、鉻酸鹽鈍化、化學氧化、草酸鹽鈍化、電化學氧化、微弧氧化等技術；8.3著色技術教學要求：理解并掌握轉化膜的基本特性及用途；理解掌握常用的鈍化膜和著色技術的工藝特點；了解轉化膜與著色技術的發(fā)展趨勢。重點：轉化膜和著色技術的基本特性和用途。難點：轉化膜和著色技術的工藝特點。41、2、39.涂裝技術9.1涂料的組成、作用及成膜機理；9.2涂裝材料、工藝與裝備；9.3典型產(chǎn)品的涂裝。結合時事，進行相關思政主題教育。教學要求：理解并掌握涂料的組成、作用及成膜機理；理解并掌握涂裝材料、工藝與裝備，以及典型產(chǎn)品的涂裝；了解涂裝技術的發(fā)展趨勢。重點：涂料的組成、作用、成膜機理與典型產(chǎn)品的涂裝。難點：涂裝材料、工藝與裝備。31、2、3合計32五、教學方法及手段本課程以課堂講授為主，采用啟發(fā)式、討論式教學和案例教學等，充分用豐富的多媒體和網(wǎng)絡資源，使學生在課堂活動中學習掌握表面工程技術的基礎知識，了解該類技術的工程應用情況，促進學生積極思考，開發(fā)學生的潛能，培養(yǎng)學生思考問題、分析問題和解決問題的能力。精選代表性的教學內(nèi)容，采用視頻、圖片、軟件等豐富的形式類型，安排討論、習題和測試等，鞏固課堂所學知識。六、課程資源1.推薦教材：（1）曾曉雁,吳懿平.表面工程學.機械工業(yè)出版社，2017.42.參考書：（1）劉光明.表面處理技術概論.化學工業(yè)出版社.2018.10.（2）關成,蔡珣,潘繼民.表面工程技術工藝方法800種.機械工業(yè)出版社.2019.8.（3）張林森.金屬表面處理.化學工業(yè)出版社.2016.9.（4）苗景國.金屬表面處理技術.機械工業(yè)出版社.2018.3.（5）潘鄰.現(xiàn)代表面熱處理技術.機械工業(yè)出版社.2017.8.3.期刊：（1）辛洋,郭鵬,李昊,等.質(zhì)子交換膜燃料電池金屬雙極板改性碳基涂層技術研究進展[J].表面技術,2020,49(06):33-44.（2）毛杰,馬景濤,鄧暢光,等.表面粗糙度對PS-PVDYSZ陶瓷層性能的影響[J].材料工程,2020,48(5):144-150.（3）余敏,張鴻羽,曹開,等.激光熔覆在高速列車上的應用研究現(xiàn)狀[J].表面技術,2020(10):46-54.（4）HZhao,ZYYang.Surface/interfaceengineeringofhigh-efficiencynoblemetal-freeelectrocatalystsforenergy-relatedelectrochemicalreactions[J].JournalofEnergyChemistry,2021,54:89-104.（5）AnnamalaiS.ImpactofDepositionPotentialonStructuralandMagneticPropertiesofNano-CrystallineCoFeAlloyThinFilms[J].SurfaceEngineeringandAppliedElectrochemistry,2020,56(2):159-165.4.網(wǎng)絡資源：（1）徐義庫.現(xiàn)代表面技術.2022.02.08./course/CHD-1206694814（2）張超.材料表面工程.2020.03.02./course/NJIT-1449973193七、課程考核對課程目標的支撐課程成績由過程性考核成績和期末考核成績兩部分構成，具體考核/評價細則及對課程目標的支撐關系見表4。表3課程考核對課程目標的支撐考核環(huán)節(jié)占比考核/評價細則課程目標123過程性考核課堂表現(xiàn)10（1）根據(jù)課堂出勤情況和課堂回答問題情況進行考核，滿分100分。（2）以平時考核成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績?！獭獭?33作業(yè)20（1）主要考核學生對各章節(jié)知識點的復習、理解和掌握程度，以及自主學習和表達能力，滿分100分；（2）每次作業(yè)單獨評分，取各次成績的平均值作為此環(huán)節(jié)的最終成績。（3）以作業(yè)成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績?！獭獭?84階段測驗10（1）主要考核學生對階段性所學知識點的理解和掌握程度，滿分100分；（2）階段測驗單獨評分，取該成績的平均值作為此環(huán)節(jié)的最終成績。（3）以階段測驗成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績。√√√442期末考核60（1）卷面成績100分，以卷面成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績。（2）主要考核表面工程技術基礎理論、表面熱處理、表面形變強化、電鍍與化學鍍、熱噴涂與噴焊、涂裝技術、轉化膜與著色技術、氣相沉積技術等內(nèi)容。（3）考試題型為：選擇題、填空題、判斷題、簡答題、論述題等。√√√252510合計：100分414019八、考核與成績評定1.考核方式及成績評定考核方式：本課程主要以課堂表現(xiàn)、作業(yè)、階段測驗、期末考試等方式對學生進行考核評價?？己嘶疽螅嚎己丝偝煽冇善谀┰嚲沓煽兒瓦^程性考核成績組成。其中：期末試卷成績?yōu)?00分（權重60%），試題類型為選擇題、填空題、判斷題、簡答題、論述題等類型，試卷中基本知識、基本理論、基本技能的試題分值不超過60%，綜合應用題、分析題不低于40%；課堂表現(xiàn)、作業(yè)、階段測驗等過程性考核成績?yōu)?00分（權重40%）；過程性考核和考試試題分值分配應與教學大綱各章節(jié)的學時基本成比例。2.過程性考核成績的標準過程性考核方式重點考核內(nèi)容、評價標準、所占比重見表5。表4過程性考核方式評價標準考核方式所占比重(%)100>x≥9090>x≥8080>x≥7070>x≥60x<60課堂表現(xiàn)25筆記完整，積極參與教學活動，踴躍回答問題，準確率大于90%。筆記完整，認真參與教學活動，回答問題準確率大于80%。筆記不完整，偶爾參與教學活動，回答問題準確率大于70%。上課不夠認真，基本不記筆記，偶爾參與