《材料表面工程技术》课程教学大纲.docx

材料表面工程技术课程教学大纲一、课程基本情况课程代码：101145223501课程名称：材料表面工程技术/SurfaceEngineering'Icchno1.ogyofMateria1.s课程类别：个性化方向/模块课程学分；2总学时：32理论学时：28实验/实践学时：4适用专业：金国材料工程适用对象：本科先修课程：材料科学基础、物理化学教学环境：多媒体教室/实验室开课学院：材料科学与工程学院二、课程茴介I.课程任务与目的£现代材料表面工程技术课程是金械材料工程专业的一门个性化方向/模块课程.该课程主要讲述了表面新型热处理、电子束衣面处理、激光表面处理、黑子注入表面处理、纳米衣面处理以及其它一线表面处理的新工艺新方法.通过此门课程的学习，扩展学生在表面技术方面的知识面，了解各种表面改性新技术的发展方向与趋势，认识先进衣面改性的优势与特点，并掌握目前常用的表面改性新技术的种类和鹤木原理，从而对本专业的前沿有所了解.同时通过课程学习讲述，（史学生多了蟀一些前沿科学以及一些著名科研人物研究新M料的典型事例过程：激发学生敢于吃苦勇于奉帆的科研精神.2.对接培养的岗位能力通过本课程的学习，使学生具符一定的专业班础知识、具需必要的工程泰养及实践创新精神，具有良好的身体素顷及人文素养。三、课程教学目标1 .课程对毕业要求的支撑毕业要求指标点2.1能终运用自然科学和金属材料工程科学的基本原埋，识别金属村科领域更杂工程问题.【毕业要求指标点3.2J能好运用工程基础知识.针对金陋材料的成分设计、制各加工等笈杂工程问题，通过合理选材,或者设计/开发加工技术及工艺流程,满足特定需求。2 .课程教学目标对应毕业要求指标点，具体内容如下教学目标h旨在使学生掌握电镀、化学镀、热喷涂、龙面纳米化、物理气和沉积和化学气相沉积衣面处理技术的基本原理、基本工艺：理解材料成分、处理工艺、组织结构和性能的关系.（支找毕业要求指标点2教学目标2：掌握金属技术与工程领域涉及的材料表面改性、制备、表征和应用相关的支杂工程实施活动中涉及的重要工程技术指标，研究达到指标的工程技术途径。（支撑舞业要求指标点3.2四、教学课时安律（-学时分配主题或知识点教学内容总学时学时完成课程教学目标讲课实验实践主题或知识点I绪论22001、2主跑或知识点2衣面工程技术的基础理论4400K2主题或知识点3衣面工程技术的预处理技术22001.2主题或知识点4热喷涂技术22001、2主题或知识点5堆焊技术42201,2主题或知识点6电镀和化学镀22001、2主跑或知识点7金属转化黑技术22001、2主题或知识点8气相沉枳技术42201,2主题或知识点9高能束表面改性技术22001、2主题或知识点10热扩海技术44001,2主题或知识点I1.表面微细加工技术22001、2主跑或知识点12特种衣面工程技术22OOIx2合计32284<-）实验/实t上教学安排序号实验/实践项目名称实验/实践学时实验7实类型实验,实要求每组人数备注I堆焊2琮合性必做52感控裁射2演示性必做5五、敛学内容及教学设计主An络论1 .教学内容了解表面工程的涵义：表面技术的分类、主要内容及目的意义：表面技术的应用和发展动态。通过课堂教学和实践教学,引导学生认识到表面技术对国家经济建设的而要性，以及技术创新对国家安全的保障作用，从而增强学生的国家意识和社会史任感.2 .教学重点了解表面工程的涵义：表面技术的分类、主要内容及目的意义：表而技术的应用和发展动态。3 .教学难点衣面技术的分类、主要内容及目的意义。4 .教学方案设计（含教学方法、教学手段）采用混合式教学，结合多媒体授课.同时授课过程中采用问应讨论式、案例式、启发式等多种教学方法.主题2表面工程技术的期U理论1 .教学内容J'解冏体龙面的结构和性质：表面热力学、动力学和电子学的相关基本慨念.固体发面结构虽然看似微小，但它却是连接固体内部与外部环境的析梁.同样，个体的行为和态度虽然微小,但它的却构成了社会整体的风貌和文明.通过讲解固体表面结构的重要性，可以引导学生认识到自己作为社会一员的货任和使命。培养学生的大局观和责任感.使他们意识到自己的行为和选择对社会和国家的影响.2 .教学正点固体衣面的结构和性质：介绍发而热力学、动力学和电干学的一些基本概念.3 .教学难点固体材料及其表面：表面品体学：表面热力学；去面动力学；表面电子学。4 ,教学方案设计（含教学方法、教学手段）采用混合式教学，结合多媒体授课,同时授课过程中采刖问区讨论式、案例式、启发式等多种教学方法.5 JB3表面工程技术的9（处建技术1 .教学内容理解我面预处理的目的：掌握表面顶处理J1.艺.讲解龙面及处理的作用及目的时引入，中痂中“凡事预则立,不预则废”的原则,引导学生在学习'工作中形成自主学习的能力,充分利用各种有利条件,做好未来发展规划.完善和充实自己.2 .教学里点表面顶处理的目的及表面预处理工艺.3 .教学观点表面我处埋的目的及表面预处埋工艺.4 .教学方案设计（含教学方法、教学手段）采用混合式教学,结合多媒体授课,同时授课过程中采用问题讨论式、案例式、启发式等多种教学方法.主J1.4热1«濠技术I.教学内容了解热喷涂的原理及特点：热喷涂材料：火焰喷涂和喷炸技术：电弧喷涂技术：等禽干喷涂技术.讲解中国著名的表面脩发专家徐滨上的事迹。徐院士利用热喷涂表面修亚技术修更和制造了坦克的美键部件，改造后的坦克使用寿命是新坦克的三倍，新型表面处理技术也是创新意识和科学能力的结合.徐院士的先进出迹能解给学生传递科技报国、科技兴国的理会，5 .教学重点热喷涂原理、等黑子喷涂、特种喷涂、冷喷涂等的工名及特点：热喷涂涂层的选择及应ff1.6 .教学难点热喷涂原理、等离子喷涂、特种唉涂、冷喷涂等的工艺及特点：热喷涂涂层的选择及应J1.h7 .教学方案i殳计（含教学方法、教学手段）采用混合式教学，结合多媒体授课，同时授课过程中采用问题讨论式、案例式、启发式等多种教学方法，切5堆饵技术1 .教学内容解堆焊的基本概念；堆焊材料的类蟹及选择；堆焊方法：堆焊技术的应用通过介绍堆烟技术的精细操作过程，Ur以引导学生理解并学习工匠精神，即追求板攸、精益求精的态度，这种精神不仅适用于技术工作，也适用于学习和生活的各个方面。2 .教学曳点、堆焊材料的类型及选择、堆焊方法及堆焊技术的应用3 .教学难点堆焊材料的类型及选择、堆焊方法及堆焊技术的应用4 .教学方窠设计（含教学方法、教学手段）采用混合式教学,结合多媒体授课，同时授课过程中采用问题讨论式、案例式、启发式等多种教学方法，5 6电俄和化学俵1 .教学内容井钿电镀、电刷彼的基本原理、工艺路线和应用，化学镇的域本原理、工艺路线和应用.结合我国新能源产业发展，引导学生思考电化学在节能减抨、保护环境等方面的积极作用。引导学生认识到电化学技术对国家能源安全和经济发展的虫要性,激发学生的爱国情怀，2 .教学重点电镀、电刷镶的基本原理、工艺路线和应用：化学镶的基本原理、工2路线和应用.3 .教学难点电镀、电刷镀的基本原理、工艺路线和应用；化学被的基本原理、工艺路线和应用.4 “教学方案设计（含.教学方法、教学手段）枭用混合式教学，结合多媒体授课，同时授课过程中枭用问题讨论式、案例式、启发式等多种教学方法.5 7金M转化技术1 .教学内容了解表面氧化处理技术；理解铝及铝合金的阳极氧化、殡化处理、珞酸盐处理,在硬珞涂层技术的教学中,对硬钻涂层技术对环境的危H进行了阐述,并继续引导学生了解绿色技术取代硬信的巾要性.现代衣面技术与环境密切相关,还应该向学生宣传环境保护的重要性,在教学过程中强化学生环保意识的，在学生心中精人“关注环境，以我做起”的思想萌芽。2 .教学St点氧化处埋的癖念及工艺应用：阳极氧化处理的原理以及，艺应用：磷化处理的原理以及工艺应用3 .教学难点氧化处理的概念及工艺应用；阳极氧化处理的原理以及工艺应用；磷化处理的原理以及工艺应用4 .教学方案设计（含教学方法、教学手段）采用混合式教学，结合多媒体授课,同时授课过程中采用问起讨论式、案例式、启发式等多种教学方法.5 题8气相沉积技术1 .教学内容了斛薄,蟆及其制法方法，出空然钝，澈射镀漠，离子镀，化学气相沉枳，分子束外延，离子束合成薄联技术.在气相沉积技术中通过讲解多晶硅和单品硅的生产技术,鼓励学生要发挥“两弹一星”精神.只有把关械核心技术掌握在自己手中,才能从根本上保障国家经济安全、国防安全和其他安全.新形势葭推动制麻境发展,维护国家安全，必须下苦功夫掌握关键核心技术。2 .教学杀点物理气相沉积晚理、分类、工艺及应用：化学气相沉积的原理、工艺及应用。3 .教学难点物理气相沉积原理、分类、工艺及应用：化学气相沉积的原理、工艺及应用.4 .教学方案设计（含教学方法、教学手段）采用混合式教学，结合多媒体授课，同时授课过程中采用问卷讨论式、案例式、启发式等多种教学Zf法，主X1.9热高能束表面改性技术1 .教学内容了解激光表面改性：电子束表面改性：离子注入表面改性.通过"神舟三号航天员助利返回”视频播放,讲解航空发动机表面激光焙覆热障涂层，引导学生关注社会发展和热点问胭。感受我国的科技实力，树立文化自信和民族自豪感，激励其为国家振兴、民族强盛而努力学习。2 .教学柬点等离子体及肉子注入技术的原理和应用；激光束、电子束和离子束等表面改性技术，3 .教学潍点等离子体及岗子注入技术的原理和应用；激光束、电子束和离子束等表面改性技术，4 .教学方案设计（含教学方法、教学手段）采用混合式教学,结合多媒体授课.同时授课过程中采用问他讨论式、案例式、启发式等多种教学方法,±10拣犷油技术I.教学内衣掌握热扩演的基本原理及分类：热浸镀：海碳与海缸.讲授源激处理技术时,对比传统的高温海氮技术和低品滋乳技术,引人/著名科学家卢柯明与现代表面工程相关的论文。论文时材料表面进行了纳米级低温瑟化处理,将报新的科学技术研究成果引入课堂，旨在促进学生的创新意识,提高学生的科学研究能力。5 .教学IE点热扩港、热浸镀、港碳与港氢的塞木原理及工艺方法.6 .教学难点热扩渗.热浸镀、注碳与汤觎的基本原理及工2方法.7 .教学方案设计（含教学方法、教学手段）采用混合式教学,结合多媒体授课，同时授课过程中采用问卷讨论式,案例式、启发式等多种教学方法，主JH1.1.衰面IMII加工技术1 .教学内容了解表面加工技术：微电子微细加工技术：纳米电子技术等.讲述国内外。家学者对纳米科学技术的发展起到推动作用，尤其是我国著名爱国科学家钱学森对于纳米科技推动和科技部的“纳米973计划"大力支持。结合党史，尤其是改革开放史,让学生深刻认识到中国特色社会主义理论体系在科学技术快速发展过程中所扮演的至关里要的角色.2 .教学重点微电子微细加工技术3 .教学难点激电子激细加工技术4 一教学方案设计（含教学方法、教学手段）采用混合式教学，结合多媒体授课.同时授课过程中采用问咫讨论式、案例式、启发式等多种教学方法.主题12栉种表面工程技术1 .教学内在掌握表面喷丸强化：了解电火花强化技术、溶股-秋股法成膜技术、掳克涂覆技术、表面粘涂技术.通过介绍电火花强化技术的发展历程和呆新成果，可以激发学生的创新意识和探索精利1.让他们认识到技术创新是推动社会进步和发展的史要动力，鼓励他们在学习和生活中勇于尝试新方法、新技术.2 .教学重点表面喷丸强化、电火花强化、溶胶一双股法成膜技术的原理、工艺及应用.3 .教学难点表面呜丸强化、电火花强化、溶胶-凝胶法成膜技术的原理、工艺及应用。4 .教学方案设计（含教学方法、教学手段）采用混合式教学，结合多媒体授课，同时授课过程中来川问题讨论式、案例式、启发式等多种教学方法.六、学生成I1.W定1 .课程考核方式及比例本课程重点考核学生获取知识的能力、应用所学知识分析何膻和解决问题能力和创新能力等；考核方式采用出勤、作业、课堂表现、期中考试、实验、期末考试等多种形式、多个阶段全过程的考核,使学生成缢评定更加合理多样.优化课程评价体系，进一步提升本课程教学效果”学生成绩评定表考核方式平时成细期中考试期末等试出勤作业课堂表现阶段注验答疑项目小论文实验成绩比例%51051020502 .课程考核方式评价权*本课程教学目标与考核方式评价权虫如表所示：课程教学目标与考核方式评价权更我课程教学支揶毕业要求考核评价方式权重（%）目标指标点期末考试出勤及谍盘表现作业期中考试实随教学目标I支撑指标点2.15510515-2540-50教学目标2支撑指标点325510525-3550-60合计10IO20105()1003课程成绩评价标准平时成绩评定及考核标准考核结果及标准优秀（9（MOO分）良好（80-89分）中等（7g9分）及格（注69分）不及格（60分出勤及津SJ收理（10%）无迟到、早退、9,课现象.枳极舂和课求讨论，井有自1.I独到的见解，能鸵准确回答H咫.并有自己独到的见解.网尔有迟到、早退现象，较为枳极叁M1.课堂讨论，传的港确问答问题，并提出自己的见解.后迟到.早退现象.能够主动尊加果景讨论,能够回答问18有迟到.早退,假尔有旷课现SU参,JiRttMife,基本能问答相关向区。理到,早退.旷课较多,不能在效参加课IS讨论,回答不出所有问虺。作业(10%)货够独立完成作业.作业完成庾能优秀.能终灵活运用所学知风和理论解决豺题,并荻知正砒结论.能峡独立完成作业.完成境见较高.能移运用所学知识和理论解决问a并泉得正确拈论.能够独立完成作业.完成旗V符合要求.能修运M所学知识和理论解决何愿，并荻得有效结论.堪木健第独立完成作业,部分唐U解存存在抄袭现象.运用所学知识和理论解决何磔的能力堪本符合要求.不像独立完成作业.存在明显砂费现象,不具备运用所学知现和理论解决Mja的能力，期中考试（20%）完成期中考试.根据呼老外案评分.总评成绩为优秀“关成期中考试,根裕参与答案评定分，总评成姓为良好.完成期中考试根据药答案评分.总评成虢为中等.完成期中考试.根累参考答案评分.总评成馈为及格完成期中考试.根弟参考答臬评分.但评成箍不及格.实验(10%>公均报告能与独立完成.内容完整.Si界合理，数粼处理小陶图衣规范.发第正确完成实验楷告中搬出的问理,并对实验中遇到的豺幽进行深入的讨论,提出自己的见解.实心报告使郎独立完成,内容完整，数据合理St械处理正确.图茨基本规范.能修完成实险报告中提出的科题,并对我验中遇列的同IMiS行时论.提出怠见.实验报告低第完成.内容克整，数据她本介理,88幡迸行数据处理.国表基本规范.优镭基本完成实险报告中中幡出的f"JS.对实会中遇刎的“超进行讨论.实恩报告基本能够独立完成,内容完快,数据图我齐全.塔本完成实验报告中提出的豺JB.实抬报告不能独立完成,存在抄袭现象,报告中提出的向电没有或基本收行回答.濯程鞅学H标评价标准考楼环节考核结果及标准诲估项目及权工优秀（90-100分）良好（80-89分）中等（70-79分）及格（60-69分）不及格（60分）数学目标1热糠学捏电姨、化学被、就喷涂、H而纳米化*物理气相沉枳和化学气相沉积表面处理技术的基本期.理、基本r艺I充分理解材料成分.处理工艺、组织结构和性能的关系.正确学援电域.化学镀、热除涂、表而纳米化、物理气相沉联和化学气相沉枳表曲处理技术的整本旧理、乩本XZi较好理桃材科成分.处理工艺、组织结构和性能的关系.掌握电镀、化学健、热喷涂、表而纳米化、物理气相沉枳和化学气相沉硬表面处理技术的基本蟆理、基本工艺；理算材*1成分、处理工艺、纲织结构和性健的关系.基本靠提电镀、化学战.热喷涂、表面纳米化'物理气相沉枳和化学气相沉枳&IBf处理技术的艰军唯理、礼本工艺1戡本理都忖料成分.处理工艺,俎织结构和性能的关系.未傥学押电瞋、化学镀.热哎涂、表面纳米化、物理气相沉枳和化学气相沉枳表也1处理技术的基本股理、出本工艺:未俺理解材料成分、处理工艺、承根结构和性能的美乐教学H标2热缄然娓金砚技术与工程Ki域涉及的材料表面改性、制冬、在征和应用相关的乂条工程实施活动中涉及的弗要工程技术指标,可独立研九达到指标的工科技术途往.较好掌根全国技术与工程献域涉及的材料表而改性、制备、表征和应用相关的复杂工线实施活动中涉及的电要工程技术指怀，牧独立研尢达到折标的工狎技术途桧.掌握金M技术与J1.程领域涉及的材料衣固改it.制备、衣征和应用相关的M条工程欢施活动中涉及的整要工程技术指标,可研亢达到指标的工程技术途径.乩本掌握佥戕技术与工程领域涉及的材料衣面改性、制番、我征和应用相关的复杂工程实俺活动中涉及的玳变r程技术指标，«本可研究达到指标的工程技术途径.未能求握金64技术与工程领域涉及的材料&IM改性、制备、表征和应用相美的复杂工程实施活动中涉及的玳娈工程技术指标，未能研究达到弁标的工程技术途径七、铁材、参考书目、襄文献以及课程网络资源建议教材:李法勤主编.材料衰面工程技术,化学工业出版社，2010主要参考书:（I）邮振声主编.现代表面工程技术.机械工业出版社，2007（2）赵文轸主编.材料表面工程导论.西安交通大学出版社，1998（3）胡唳洋主编.金属学.上海科学技术出版社，1980（4）吴承建主编.金属材料学.冶金工业出版社,2（）00重要文献：中国衣面工程表面技术课程网络资源：中国表面工程网hup:"WWW,