“工程材料”课是机械类和近机械类各本科专业的重要技术基础课。本课程的目标是使学生在掌握机械工程材料的基本理论及知识的基础上,建立起材料的化学成分、加工工艺、组织结构、与性能之间的关系,具备根据机械零件使用条件和性能要求,对结构零件进行合理选材及制订零件工艺路线的初步能力。
工程材料课程是一门理论性和实践性都很强的课程,基本概念多,与实际联系密切,学习时应注意联系工程力学及金属工艺学等课程的相关内容,并结合生产实际;注意了解课程内容体系,掌握分析问题的思路与方法。
预期学习成果
1.掌握金属材料成分、加工工艺、组织结构、性能和应用的关系;
2.掌握铁碳平衡图、过冷奥氏体冷却曲线并能够应用其分析金属成分、加工工艺、组织结构、性能的关系;
3.掌握常规热处理原理、工艺,能够合理应用热处理工艺解决工程问题;
4.识记常见的工业用钢、铸铁、有色金属材料牌号、成分、组织、性能及典型应用;
5.掌握典型的轴类零件、齿轮类零件选材和工艺路线分析的原则和方法。
课程以“知识、能力、素质”一体化培养,培养学生解决复杂工程问题的能力为目标。采用线上课堂与实体课堂混合教学,统筹安排课前、课中、课后三个阶段教学活动,以对学习全过程的管理、过程性评价与反馈,代替单一的终结性评价,提升课程的“高阶性、创新性、挑战度”,以及学生的“获益度”。
根据北京联合大学“建设高水平应用型大学”的办学定位以及机械工程专业立足北京,面向京津冀经济社会发展需要,培养应用性人才的专业培养目标,确定课程的目标:
知识目标
掌握金属材料的化学成分、加工工艺、微观组织结构与性能之间关系的基础知识与理论。
能力目标
具备初步的机械零件失效分析,对结构零件进行性能设计,合理选择、使用材料,制订零件工艺路线的能力。
素质与思政目标
立德树人,能够基于工程材料相关背景知识,分析和评价机械工程实践对于社会、健康、安全、法律的影响,形成良好的工程意识与思维、职业道德,崇尚工匠精神,具有科技报国的家国情怀和使命担当。
通过自主学习,在线下课堂教学活动开始前,完成SPOC课程视频/课件的学习、单元测试、作业以及作业互评,参加考试,达到SPOC课程要求后,SPOC线上成绩可汇总到工程材料学期成绩之中。
1.完成视频内容和课件内容的学习,视频学习占SPOC课程成绩的15%;
2.在截止期前,完成课后的作业以及作业互评,获得成绩。作业平时成绩占SPOC课程成绩的25%;
3.在截止期前,完成每章课后的章节测试,成绩占SPOC课程成绩的25%;
4.在截止期前,完成期末线上测试,成绩占SPOC课程成绩的30%;
5.课堂交流讨论分占SPOC成绩的5%,参与SPOC课程讨论区讨论达到一定次数(发帖提问、解答/回答问题、评论),课程结束时对课程进行评价,提出意见建议即可获得。
上述线上课程成绩、视频学习完程度、出勤、课堂练习的正确度、课堂讨论参与度、优秀发言次数等均会影响到最终的学习成绩。
注意:作业、章节测试超过截止期无法获得作业与测试的;不参加作业互评,或未完成作业互评,仅可获得60%~80%的作业成绩。
辅助学习工具
拓展-思维导图工具Xmind使用简介
用Xmind编辑的工程材料课程成绩评定
0.绪论
0.1.材料及材料科学
0.2.我国古代热处理的发展
0.3.工程材料分类
0.4.金属材料及热处理MOOC课程学习
从“一座桥”和一个“戒指”说起
绪论
绪论部分作业
2.材料的结构
2.1.奇异的金属键
2.2.纯金属的晶体结构
2.3.实际金属的晶体结构
2.4.合金的晶体结构
2.5.晶向指数和晶面指数
材料结构 测试题
材料的结构作业
1.材料的性能
1.1.拉伸实验与材料的力学性能
1.2.材料的硬度
1.3.材料的物化性能与工艺性能
启航新时代 重器的钢铁脊梁
力学性能与工艺性能任务单2021
第一章材料性能测试题
材料性能部分作业
3.材料的凝固与相图
3.1.纯金属的结晶
3.2.结晶的必要条件
3.3.合金相图的建立
3.4.二元匀晶相图
3.5.二元共晶相图
3.6.包晶、共析和稳定化合物相图
3.7.铁碳合金相图的组元和相
3.8.铁碳合金相图的点线区
3.9.铁碳合金的分类
3.10.钢的结晶过程
3.11.白口铸铁的结晶过程
3.12.相图与性能
3.13.铁碳合金相图和杠杆定律
实验1-1.平衡组织辨析
实验1-2.碳钢的非平衡组织
实验1-3.金相显微镜的使用与金相试样的制备
相图部分
第三章 测试题(二元合金相图部分)
杠杆定律作业
4.金属的塑形变形与再结晶
4.1.金属材料的塑性变形
4.2.塑性变形对金属组织和性能的影响
4.3.变形后金属的加热变化
4.4.金属的热加工
4.5.金属材料的强化方式
听说过吗?比A4纸还薄的“手撕钢”
塑性变形作业(新)
第四章 塑性变形测试题(新)
5.钢的热处理
5.1.什么是热处理
5.2.钢的奥氏体化
5.3.钢在冷却时的转变
5.4.钢的等温冷却曲线
5.5.钢的连续冷却曲线
5.6.钢的退火与正火
5.7.钢的淬火
5.8.钢的回火
5.9.钢的淬硬性和淬透性
5.10.钢的表面热处理
实验2-1.退火与正火
实验2-2.淬火与回火
翻转课堂——看录像学习工程材料知识-钢瓶加工(第十周部分教学内容)
热处理部分作业
第五章热处理原理部分测试题(第七周)
第五章热处理工艺部分测试题
6 . 工业用钢
6.1 钢的分类
6.2 工程结构钢
6.3.1 机器零件用钢/渗碳钢
6.3.2 机械零件用钢 / 调质钢 弹簧钢
6.3.3 机械零件用钢 / 滚动钢 耐磨钢
6.4.1 工具钢-1
6.4.2 工具钢-2
第六章 工业用钢 测试题
第六章 工业用钢及热处理
7.铸铁
7.1.灰口铸铁
7.2.球墨铸铁
7.3.蠕墨铸铁/可锻铸铁
9.机械零件选材
9.1.选材原则
9.2.金属零件的失效
9.3.典型零件的选材
课程收获与建议;混合学习方式的不同
工程力学、金属工艺学
1.工程材料 第2版,崔占全 孙振国等主编,机械工业出版社;
2.工程材料学习指导 第2版,崔占全 孙振国等主编,机械工业出版社;
3.金属材料及热处理,史美堂主编,上海科学技术出版社出版;
4.工程材料,徐自立主编,华中科技大学出版社出版;
5.李恒德、师昌绪,中国材料发展现状及迈入新世纪对策,济南:山东科学技术出版社,2003;
6.师昌绪,材料大辞典,北京:化学工业出版社,1994;
7.陈光等,新材料概论,北京:科学出版社,2003.8;
8.马鸣图、沙维,材料科学和工程研究进展,北京:机械工业出版社,2000;
9.师昌绪,高技术现状与发展趋势,北京:科学出版社,1993;
10.[美]桑顿·科兰吉洛,工程材料基础,宁夏:宁夏人民出版社,1990
11.工程材料 第5版,朱张校、姚可夫等编著,清华大学出版社,2013年
12.图片资料来源于网络
Q : 学生是否必须加入“慕课堂”?
A : 慕课堂是中国大学慕课平台提供的融合线上、线下教学活动与学习成绩的信息化工具。学生选课后,需要通过手机微信或中国大学慕课APP扫描二维码或课堂码 ,加入任课教师指定的“慕课堂”,参加线下实体课堂的签到,课堂测验、课堂讨论等教学活动,获得相应的学习成绩。
Q : 加入和使用“慕课堂”需要注意哪些问题?
A : 学生在选择“工程材料”课程前,需要在中国大学慕课平台完成北京联合大学学生的认证。在使用微信或APP加入慕课堂时,务必注意:要采用与中国大学慕课平台相同的登录方式登录慕课堂,参加课堂活动!!!!!系统才会将你线上SPOC的成绩与线下慕课堂获得的成绩汇总。否则系统会认为选择工程材料SPOC的学生与参加慕课堂活动的学生是不同的两个学生,成绩无法汇总。
Q : 完成SPOC的作业有何要注意的问题?
A : 学生在完成SPOC作业时,可以用电脑,在网络平台上直接输入答案后上传,或在WORD中完成后上传文件。如果用纸笔完成作业,可以通过拍照,上传照片完成。为方便同学作业互评,建议优先采用平台直接输入答案上传的方式,如果用照片上传的方式,应注意上传的照片的方向,便于同学互评观看,不要颠倒或侧向。
Q : SPOC的作业、测验超过截止期,期末能统一补交获得相应的成绩吗?
A : SPOC的作业、测验超过截止期,无法补交获得成绩!!!!!
Q : 如何获得完整的作业成绩?
A : 在截止期前完成并提交作业; 在截止期前,根据教师提供的标准答案,评分标准,完成系统推送的规定数量的作业互评。提交了作业,但未参加或未完成完成作业互评,仅可获得60%~80%的作业成绩。
Q : SPOC发布的视频,课件学习有 何要求?
A : 线上SPOC发布的视频和课件,应在实体课堂教学活动开始前完成。线下课堂关注重点、难点问题,关注课程内容的深化。