学校首页 / 教务处网站 / 加入收藏
一流本科专业建设点 一流本科课程

课程列表

首页 >> 一流本科课程 >> 课程列表 >> 正文

机械工程材料

省级一流课程线下课程2021

课程主讲人：

董丽君

开课对象：

机械类和近机械类专业本科生

课程分类：

学科基础课

所属学科大类/专业类：

工学/机械类

课程地址：

https://mooc1-1.chaoxing.com/course/201805856.html
  • 课程简介
  • 教学大纲
  • 教学团队
  • 教学成果
  • 教学资源
课程概述
《机械工程材料》课程是面向机械设计、材料成型、机械电子、机器人工程、焊接工程等机械类、近机类专业本科生开设的一门学科基础课。

课程学时为32-48学时。课程教学内容主要包括:材料的结构与结晶、材料的性能、二元合金相图与Fe-Fe3C相图、钢的热处理、常用机械工程材料等材料的基本理论和常用工程材料的基本知识，使学生了解材料的成分-组织-结构-性能的内在关系，培养学生具备为机械零部件的设计和制造合理选用工程材料、正确设计热处理工艺、妥善安排加工工艺路线的能力，做到“知材、懂材”并能合理“用材”。

《机械工程材料》教学大纲
课程名称：机械工程材料
课程编号：024012
学时/学分：48/3
课程类别：学科基础课
适用专业：机械设计制造及其自动化、材料成型及控制工程
考核方式：过程考核成绩占40%、集中考核成绩占60%
选用教材：《机械工程材料》（第三版），高为国、钟丽萍主编，十三五规划教材，“互联网+”创新系列教材
先修课程：机械制图、金工实习、材料力学
一、课程简介
《机械工程材料》课程是高等院校机械类和近机类一门重要的学科基础课。本课程是连接材料科学和机械制造基础的中间纽带，具有承前启后的特殊地位。该课程是培养机械类专业高级人才的整体知识结构及能力结构的重要组成部分。
本课程包括基础理论部分和实验操作部分。它的主要任务是通过各个教学环节，运用恰当的教学手段和方法，使学生掌握工程材料的基本理论、基本知识、基本技能。使学生了解材料的成分、组织与性能之间的内在规律，具备为典型机械零部件的设计和制造合理选用工程材料、正确设计热处理工艺、妥善安排加工工艺路线的能力。
二、课程目标
课程的知识目标：系统掌握机械工程材料的基本理论和基本知识，了解材料的成分、组织与性能之间的内在规律；了解机械工程新材料和新技术。
课程的能力目标：培养学生具备为典型机械零部件的设计和制造合理选用工程材料、正确设计热处理工艺、妥善安排加工工艺路线的能力；培养学生的科学思维方法和创新能力。
课程的育人目标：,激发学生科技报国的家国情怀和使命担当；培养不畏艰辛、勇于探索的科学精神和精益求精的工匠精神；强化学生工程伦理教育，具备职业道德，形成基于绿色理念的材料使用观。
三、课程基本内容
【0】绪论【2课时】
基本内容：
1.1材料与材料科学
1.2工程材料的分类
1.3课程的性质、作用及发展现状
【1】材料的结构与结晶【4课时】
通过本章的学习，了解与掌握有关材料微观结构的基本知识，理解材料微观结构与材料性能之间的密切关系；深刻理解微观结构是宏观性能的根本原因。
基本内容：
1.1金属的晶体结构
1.2合金的晶体结构
1.3金属的结晶
【2】材料的性能【4课时】
通过本章节的学习，理解材料力学性能指标如强度与塑性、硬度、冲击韧度等的物理含义，掌握硬度的测试方法、标注方法、选用原则及其应用。明确材料的性能是选材的依据，引导学生树立工程意识和大工程观，树立安全第一位的设计理念。
基本内容：
2.1材料的静态力学性能
2.2材料的动态力学性能
实验：材料的硬度测试及对比分析
【3】二元合金相图与铁碳合金【12课时】
通过本章的学习，熟悉相图的基本概念与二元合金相图的基本知识，结合Fe-Fe3C相图，理解和掌握铁碳合金的结晶过程和规律，能够综合分析铁碳合金的成分、组织与性能之间的影响规律，熟悉常用碳钢的典型工程应用。
基本内容：
3.1二元合金相图的基本知识
3.2二元合金相图的基本类型
3.3合金性能与相图之间的关系
3.4铁碳合金的基本组织
3.5Fe-Fe3C相图
3.6碳钢
实验：铁碳合金的平衡组织观察与分析
实验：铁碳合金的显微组织分析与鉴别
【4】钢的热处理【10课时】
通过本章的学习，理解和掌握通过控制钢的固态相变过程获得所需组织结构和性能的各种热处理工艺，包括改善机加工性能的预先热处理工艺（退火与回火）和获得最终力学性能的最终热处理工艺（淬火和回火）；理解和掌握钢的表面热处理（表面淬火和化学热处理）；结合机械工程实践，熟悉典型零件的热处理工艺及主要参数。
基本内容：
4.1热处理概述
4.2钢在加热时的组织转变
4.3钢在加热时的组织转变
4.4钢的退火与正火
4.5钢的淬火与回火
4.6钢的表面热处理
实验：碳钢的热处理工艺及其对性能的影响
【5】合金钢与铸铁【8课时】
通过本章的学习，掌握常用合金钢、灰口铸铁的牌号、热处理工艺及其典型应用，并能思考材料的加工与使用，对社会发展、经济效益、环境保护等方面的影响。
基本内容：
5.1合金元素在钢中的作用
5.2合金钢的分类与编号
5.3合金结构钢及其应用
5.4合金工具钢及其应用
5.5特殊性能钢及其应用
5.6铸铁及其石墨化
5.7灰口铸铁
【6】非铁金属材料【4课时】
通过本章的学习，了解常用的非铁金属材料铝合金、铜合金、滑动轴承合金、粉末冶金材料的分类、牌号及其典型应用。。
基本内容：
6.1铝及铝合金
6.2铜及铜合金
6.3滑动轴承合金
6.4粉末冶金材料
【7】非金属材料【2课时】
通过本章的学习，了解常用的高分子材料、陶瓷材料、复合材料的分类、结构、性能特点及其应用。
基本内容：
7.1高分子材料
7.2陶瓷材料
7.3复合材料
【8】机械零件的失效分析及材料选择【2课时】
通过本章的学习，能够结合实际，掌握典型机械零件与工具的服役条件与常见的失效形式，熟悉材料的选择与热处理工艺制订的一般原则与流程。
基本内容：
8.1零件的失效
8.2零件设计中材料选择
8.3典型零件和刃具的选材及热处理工艺

教学团队


      




















教学成果
一、课程建设成果
1.2004年，本课程认定为校级精品课程
2.2009年，本课程认定为省级精品课程
3.2016年，本课程认定为湖南省名师空间课堂
4.2020年，本课程认定为校级精品在线开放课程
5.2021年，本课程认定为省级线下一流课程
二、教材建设成果
1.2004年，团队成员主编《机械工材料基础》，中南大学出版社。
2.2012年，团队成员主编《机械工程材料》（第二版），中南大学出版社，获中南地区大学出版社优秀畅销书奖。
3.2012年，团队成员主编《机械工程材料实验》，中南大学出版社。
3.2018年，团队成员主编《机械工程材料》（第三版），十三五规划教材，“互联网+”创新系列教材。
三、教研教改项目
1.高为国主持，全国教育科学“十二五”规划2011年度教育部重点课题“机械类专业“卓越工程师”培养的企业学习模式研究”。
2.董丽君主持，2018年度湖南省教育厅教研项目“基于“翻转”课堂混合式教学的改革与实践—以独立学院“机械工程材料”课程为例”。
3.董丽君主持，2014年度湖南省教育厅教研项目“《机械工程材料》课程探究式教学的研究与实践”。
4.高为国主持，2014年度湖南省教育厅教研项目“材料成型及控制工程专业人才培养模式创新改革的研究与实践”。
5.高为国主持，2009年校级教改项目 “材料类课程群建设与教学改革”。
6.董丽君主持，2009年校级教改项目 “材料类课程实验教学改革与实践”。
三、教研教改论文
依托课程改革发表的教研教改论文
1.孙小刚,张世免.机械工程材料课程教学中的哲学思想与应用[J].科技风,2018，34：27-28.
2.董丽君.“机械工程材料”课程探究式教学的研究与实践[J].湖南工程学院学报(社会科学版),2016,26(02):95-99.
3.高为国,董丽君,吴安如等.“机械工程材料”课程中创新能力的培养[J].中国大学教学,2011(11):43-45.
4.高为国,董丽君,吴安如.基于卓越工程师培养的“机械工程材料”课程建设[J].湖南工程学院学报(社会科学版),2010,20(03):74-77.
5.魏克湘,刘迎春,董丽君等.工程应用型人才培养实践教学体系的研究与实践[J].中国大学教学,2011(01):74-76.
6.彭小敏,徐若,董丽君,吴安如.基于核心目标达成的项目式教学在新工科专业课程体系中的运行模式初探[J].教育现代化,2019,6(62):137-139.
四、指导学生学科竞赛和科技创新
1.课程团队指导学生参加全国大学生金相技能大赛，获全国二等奖4项，全国三等奖8项。
2.课程团队指导学生参加大学生机械创新设计大赛，获全国二等奖1项，湖南省级一等奖、二等奖、三等奖多项。
3.课程团队指导学生参加省级大学生创新实验计划4项，国家级大学生创新实验计划1项。
五、课程团队教育教学获奖
1.高为国 湖南省教学成果二等奖
2.高为国 湖南省教学奉献奖
3.董丽君 湖南省优秀实验教师
4.高为国 校级教学成果一等奖
5.董丽君 校级教学成果一等奖
6.董丽君 校级教学质量优秀奖2次
7.孙小刚 校级教学质量优秀奖1次
8.彭小敏 校级教学质量优秀奖1次

地址：湖南省湘潭市福星东路88号   邮编：411104

Copyright© 2018-2022 湖南工程学院 教务处 All Rights Reserved

湘ICP备14008333号-1   [后台登录]