《工程材料及热处理》课程案例设计及教学实践研究
工程材料与热处理教案
盐城纺织职业技术学院教案（空白处不够填写可增加页）盐城纺织职业技术学院教案弹性变形塑性变形ζp；ζe；ζS；3.常见的集中失效形式4.硬度5.冲击韧度;6.疲劳极限二、力学性能与失效形式的关系§2-2金属材料的物理性能1.金属材料的三个（四个）变形阶段和四个强度指标；其他的力学性能指标2.金属材料的工艺性能、物理及其化学性能F ）塑性变形:图1 低碳钢的力——伸长拉伸图曲线分为四阶段：1）．阶段I（oab）——弹性变形阶段oa段：△L∝ P 直线阶段；2)．阶段II（bcd）段——屈服变形；3)．阶段III（dB）段——均匀塑性变形阶段；4)．阶段IV(BK) 段——局部集中塑性变形铸铁、陶瓷：只有第1）屈服强度（ζS）指材料在外力作用下，产生屈服现象时的应力盐城纺织职业技术学院教案盐城纺织职业技术学院教案1.铸造性能盐城纺织职业技术学院教案图3-1 简单立方晶体(a)、晶格(b)及晶胞(c)图3-2 体心立方晶格的晶胞属于这种晶格的金属有Fe(<912℃, α-Fe)、Cr、Mo、W、V、β-Ti等。
FCC(face-centered cubic structure)图3-3 面心立方晶格的晶胞属于这种晶格的金属有：γ-Fe、Al、Cu、Ni、Au、Ag、Pb等。
密排六方晶格HCP(hexagond close-packed structure)图3-4 密排六方晶格的具有这种晶格的金属有：Mg、Zn、Be、Cd等。
三种典型晶格的致密度及晶面和晶向的分析．晶格的致密度图3-5 晶面和晶向晶体中各种方位上的原子面叫晶面；各种方向上的原子列叫晶向。
．晶面及晶向的原子密度由于晶体中不同晶面和晶向上的原子密度不同，因而晶体在不同方向上的性能便有所图3-6 各晶粒位向示意在每个晶粒的内部，实际上也不是那么理想，即每个晶粒内部的晶格位向在不同区域上还有微小的差别，一般仅10～20′左右，最多达1～2°，这些在晶格位向上彼此有微小差别的晶内小区域叫做“亚晶”或“嵌镶块” 3. 面缺陷 即晶界和亚晶界（图3-10），这两种晶格缺陷都是因晶体中不同区域之间的晶格位向过渡所造成的。
以案例库建设为载体的工程材料及热处理课程教学改革
创新教育科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald212我校为师范类院校，毕业学生的就业后大部分是各类高校、高职、中职的教师，所以被誉为“职教师资的摇篮”，基于我校要求学生“动手动脑全面发展”的办学特色，所以对培养的学生的要求是在具有一定的理论知识的前提下尽可能地培养学生的师范性和技能性[1-2]。
师范性要求学生具有一定的口才，能给其他人讲清楚自己要表达的内容，同时还要具备团结协作的精神和管理能力，能尽快地融入到一个新的集体中管理将来可能面对的众多的学生；技能性则要求学生具有一定水平的实践知识和操作技能。
我校对学生的这些要求也体现在所授课程的教学中。
工程材料及热处理课程是我校机械类、材料类、汽车类专业学生必修的一门专业技术基础课，阐述的是关于工程材料的成分—结构—性能—工艺四者关系的一门学科，课程内容多而繁杂，理论性、逻辑性、抽象性、实践性都很强。
该课程之前的教学采用的是“板书+多媒体”教学，教学过程存在一些不能克服的问题如教学效果不明显、学生学习兴趣不高、课程中只注重学生学习能力的培养而忽略学生其它综合能力的培养等[3-4]。
针对这些教学中存在的问题，基于该课程的性质以及我校对培养学生能力的要求，并为了进一步改善教学效果，建立该课程的案例库，对该课程进行了一系列的课程改革。
改革的内容涉及到教师队伍的建设、课程体系的重新梳理、课程大纲的重新修订、教学方法的改变等多方面，详细如下。
1 课程教师队伍的建设1.1 课程教学队伍的现状和教学队伍的壮大工程材料及热处理是一门面向全校学生授课的技术基础课程，受众面大，学生人数达到3000人，之前讲授该门课程的教师仅有三四个，教师年龄偏大，学历最高为硕士，授课时生师比非常高，授课时多采用的方法是4班合班授课。
这就造成教学时教师教学压力大，学生众多，教师很难顾及每个学生的学习感受和学习困难等问题，导致的总体教学结果是学生不及格率高，每年有很大比例的学生进行补考。
工程材料及热处理第二版课程设计
工程材料及热处理第二版课程设计本文旨在介绍工程材料及热处理第二版课程设计方案，内容包括课程设计的目标、背景、内容以及教学方法等方面。
一、课程设计目标本次课程设计的目标是让学生掌握新一代工程材料的性能及其在不同热处理条件下的变化规律，进一步了解工程材料的基本特性和应用技术，培养学生创新思维和实践能力。
二、课程设计背景随着现代工业的快速发展，新型工程材料的应用在不断扩展。
为了满足工业对新型材料的需求，各大高校纷纷开设了工程材料相关的课程，但是由于材料的种类及特性各异，传统的课堂教学方式难以满足学生的需求。
因此，本次课程设计旨在针对工程材料的特性以及热处理方法进行深入分析，引导学生通过实验操作及案例分析等方式，从而深入了解工程材料的特性及其应用技术。
三、课程设计内容1. 工程材料基本特性在本课程中，我们将首先对工程材料的基本特性进行介绍，包括材料的分类、组成、力学性质、物理性质、化学性质等方面。
通过对材料基本特性的了解，学生可以更好地把握工程材料的特点和应用。
2. 热处理方法本课程还将对热处理方法进行详细的介绍，包括退火、正火、淬火、回火等热处理工艺及其特点。
通过对热处理方法的深入掌握，学生可以更好地理解工程材料在不同热处理条件下的性能变化规律，并掌握不同热处理工艺的适用范围及其优缺点。
3. 实验教学课程设计还将通过实验教学的方式，让学生亲自操作，深入感受工程材料及其热处理变化的过程，实践能力得到提升。
实验内容主要包括工程材料的制备和基本物理性质测试、热处理工艺及其影响因素的探究。
4. 案例分析在本课程中，我们还将针对实际应用中的工程材料问题进行案例分析，让学生掌握破解新材料问题的方法和思路。
案例分析的内容将涵盖材料选择、加工及热处理等方面，旨在让学生在课程学习中提高分析和解决实际问题的能力。
四、教学方法本次课程设计采用多种教学方法，包括理论授课、实验教学、案例分析及讨论、小组分析等。
通过多种教学方法的结合，学生可以形成全面的工程材料及热处理知识结构，同时也可以培养出分析和解决实际问题的能力。
最新工程材料及热处理实验指导书
《工程材料及热处理》实验指导书机械与能源工程系实验5 铁碳合金平衡状态的显微组织分析一、实验目的1、认识铁碳合金平衡组织的特征，初步识别各种铁碳合金在平衡状态下的显微组织。
2、分析和认识碳钢的含碳量与其平衡组织的关系。
3、进一步认识对平衡状态下碳钢的成分、组织、性能间的关系。
二、实验原理碳钢和铸铁是工业上最重要、最基本、应用最广的金属材料，通常把钢和铸铁统称为铁碳合金，他们的性能与组织有着密切的关系，因此熟悉并掌握它们的组织，对于合理使用钢铁材料具有十分重要的实际指导意义，也是对钢铁材料使用者最基本的要求。
1、碳钢和白口铸铁的平衡组织平衡组织一般是指合金在极为缓慢冷却的条件下（如退火状态）所得到的组织。
铁碳合金在平衡状态下的显微组织可以根据Fe-Fe3C相图来分析。
由相图可知，所有碳钢和白口铸铁在室温时的显微组织均由铁素体（F）和渗碳体（Fe3C）组成。
但是，由于碳质量分数的不同、结晶条件的差别，铁素体和渗碳体的相对数量、形态、分布的混合情况均不一样，因而呈现各种不同特征的组织组成物。
2、各种相组分或组织组分的特征碳钢和白口铸铁的金相试样经浸蚀后，其平衡组织中各种相组分或组织组分的形态特征和性能如下所述。
铁素体：铁素体是碳溶于α-Fe中形成的间隙固溶体。
经3%～5%的硝酸酒精溶液浸蚀后，在显微镜下为白亮色多边形晶粒。
在亚共析钢中，铁素体呈块状分布；当含碳量接近于共析成分时，铁素体则呈断续的网状分布于珠光体周围。
铁素体具有良好的塑性及磁性，硬度较低，一般为80HBS～120HBS。
渗碳体：抗浸蚀能力较强，经3%～5%酒精溶液浸蚀后，在显微镜下观察同样呈白亮色。
一次渗碳体呈长白条状分布在莱氏体之间；二次渗碳体呈网状分布于珠光体的边界上；三次渗碳体分布在铁素体晶界处；珠光体中的渗碳体一般呈片状。
另外，经不同的热处理后，渗碳体可以呈片状、粒状或断续网状。
渗碳体的硬度很高，可达800HV以上，但其强度、塑性都很差，是一种硬而脆的相。
工程材料及热处理教案
20 11 至20 12 学年第一学期教师学期授课计划课程名称工程材料及热处理任教专业班级数控机加教研组机加教研室教师名称xxxxxx瓦房店市职业教育中心2011-2012 学年第一学期授课计划数控机加专业10 年级机械材料与热处理学科教师xxxxx课时计划课时计划产品主要是铸造生铁和炼钢生铁二、炼钢1、炼钢的本质是铁的还原过程。
2、炼钢的方法：转炉炼钢法电弧炉炼钢法2、钢的脱氧⑴、特殊镇静钢⑵镇静钢⑶半镇静钢⑷沸腾钢3、钢的浇注4、炼钢的最终产品：①板材②管材③型材④线材板书设计课题一123教学总结课时计划课时计划课时计划课时计划课时计划课时计划课时计划授课班级数控机加授课时间课型新授第17、18课时课题纯金属的结晶教学方法讲授法教学目标认知了解纯金属的结晶过程技能培养专业技能关键提高学生的专业素质教材分析重点纯金属的结晶过程金属结晶后晶粒大小对金属性能的影响难点纯金属的结晶过程关键形核及长大教具资料教学环节教师讲授、指导内容学生活动时间分配引言新授除粉末冶金外，大多数的金属制件都是经过熔化、冶炼、和浇注而获得的，这种由液态转变为固态的过程称为凝固。
通过凝固形成晶体的过程称为结晶。
一、金属的结晶过程：1、液态金属在达到结晶温度时，首先形成极细小的微晶体，称为晶核。
随着温度降低，晶核不断长大，与此同时又有新的晶核形成、长大直至金属液全部凝固。
晶核的形成和晶核的长大就是金属结晶的基本过程。
教学环节教师讲授、指导内容学生活动时间分配作业二、金属结晶后的晶粒大小：1、一般情况下，晶粒越细小，金属的强度、硬度越高，塑性、韧性越好。
因此生产实践中总是使金属及其合金获得较细的晶粒组织。
2、控制晶粒大小的方法：1)加快液态金属的冷却速度，降低浇注温度。
2)变质处理。
3)采用机械振动、超声波振动和电磁振动。
三、相：相是指在一个合金系统中具有相同的物理性能和化学性能，并与该系统的其余部分以界面分开的部分。
铁-碳合金中α-铁为一个相，Fe3C为一个相。
工程材料及热处理实验报告册
工程材料及热处理试验
报告
专业:
班级:
姓名:
学号:
时间:
实验一、金相显微镜的使用和金相试样的制备及观察实验报告
一、试验目的
二、实验原理
三、主要仪器设备及材料
（1）金相显微镜的结构
请写出图中各数字代表的金相显微镜上的零部件
（2）设备及材料
四、制备金相试样和观察试样微观结构的主要过程。
（1）金相试样的制备过程
（2）金相试样的观察（请在下图中画出所观察到的金相组织）五、实验后的收获
实验二热处理后钢的硬度及显微组织观察实验报告一、实验目的
二、实验设备材料
三、实验原理
四、实验内容
1、绘制45#钢淬火的热处理工艺曲线
2、样品的制备过程
3、45#钢热处理前后硬度
金相经不同冷却速度的硬度
淬火前硬度（HRC ） 淬火后硬度（HRC ） 水冷
空冷 4观察热处理后的显微组织
在下图圆圈内画出所观察到的金相显微组织示意图
五、实验收获
硬
度 冷 却 方 式。
《工程材料及热处理》课程教学研究
略
略
略
略
略
略
冷却介质
组织 平衡组织
特点 细化晶粒 ，消 除
应用
完全 退火
加 热一 保温一冷却 ｈｏＣ ０ ３ ｑ一５ ℃
水
略 略
球化退火
加 热一 保温一冷却
略
去应 力退火 加热一 保温一冷却
扩散退 火 加热一 保温一冷却
略
在教学前 ， 让学 生了解该 门课 程 的总 目标 ， 而 进 确定 本课 程某一章节 内容的重点 、 点 、 难 目标 和 内在
按 课 程体 系及 内容 可 分为 热 加工 和 冷加 工 两 大部 分 。其 中热加工包 括工程材 料 、 、 、 、 铸 锻 焊 热处理等
基本 原理 和工艺 基础有关 知识 ， 而冷 加工 主要 介绍
可在每章课程 结束后进 行 。由于教材 的知识 内 容 较多且组织疏散 ， 通过列表 归纳 ， 可使 内容 一 目了 然 ， 观形象 ， 直 使学生 思维 清晰 ， 对所 学知 识融会 贯
授课 和学生 理解难度增 加 。因此整合 《 金属工艺学》
６ ４
利 类
ｌ 工艺过程
加热温度 线Ａ ｍ 以 ｃ线
一
课程 内容整 合
１ 程 现 状 ． 课
在 我校 《工程 材 料及 热处 理》 程学 时为 ４ 课 Ｏ一 ５ 实 验学 时 ６ｈ ，主要 介绍 金 属学基 础及 热处 ０ｈ（ ） 理 、 械工程 常用 的金属材料 、 机 非金属材料及零 件毛
坯 的选用 。 课程 主要局 限于金属材料知识 ， 高分 子 而 材料 、 陶瓷材料 、 复合材料及 有关新型材料 的知识 涉 及较少 。根据调查美 国西北太平洋 沿岸近百家制 造 企业 经 常使用 的材料分 布情况 ， 制造业 使用 的材 料 趋 于多元 化， 料 已成 为制造 业经济 使用 的材料 ， 塑 其
对中职《工程材料及热处理》课程教学改革的几点做法和体会
［］ ３ 覃翠玲 ． 构建和 谐社会 背景 下学生德育 的创新机 制［］ Ｉ 学校党 ．
建 与 思 想教 育，０ ０（６：５ ６ ． ２ １， ） — ６ ０ ６
对 巾职《 程材料 及热处理》 工 课 程教 学 改 量 帕 几 点 做 法 和 傩 会
沈 阳铁路 机 械 学校 伍 晓红
［ 摘 要］ 本文针 对中职《 工程材料及热处理》 的课程特点 ， 结合新一轮教学 大纲的要 求， 从教 学内容的整合 ， 教学手段 ， 学生评价方法 等 方 面提 出对课 程 教 学 改 革 的 意 见 。 ［ 关键词 ］ 中职教 育 工程材 料 课 程特点 教 学改革 德育教育 学生评价方法 《 工程材料及 热处理 》 是机械类和近机类各 专业的一 门专业课 。通 过本课程 的学 习可以掌握 工程 材料及 热处 理的相 关知 识并 能加 以应 用， 对工程 实践 能力 的培 养起着 重要 的作用 。 课程 主要 阐述 常用工 程材 料的成分 、 组织 、 性能及应 用等方 面的基础理论 和基本知识 ， 为机器 零 件的设计 、 制造 、 使用 和正确选材 、 理用材 提供必要 的知识。面对新 一 合 轮教学 大纲 的制定 ， 该课程也 面临着与其他课程整 合和优化的 问题 ， 我 就个 人 的教 学 经 验 对 该 门课 的课 程 改革 谈 几点 做 法 和 体 会 。 针 对 不 同 专业 ， 合 新 大 纲 的 要 求 。 理分 配 课 时 结 合 我们学校 的机制专业 、 机加 专业 、 电专业 、 控专业 、 机 数 模具专业 在 旧大纲实施过程 中， 门课程有 的是单独开设 ， 的是 在《 这 有 金属工艺学 》 课程 中讲述 ， 的只进行实践教学 的环节 。 有 教学 时数 的分配有不合理 的 地方 。比如 ， 机制专业 ， 工程材料 的相关 内容 只有一周 的认识实 习 ， 没有 相关 的理论部分课程 ， 也未开设 《 金属工艺学》 在新实施 的教学大纲 中 。 应将该部分补充在《 机械基础》 课程 中， 时应 比其他专业 略多些 。 课 在后 续课程 中还要开设 《 机械制造 技术》 《 或 机械加工 技术》 的专业 中 ， 应将 该部分增设在《 机械基础》 课程 中 ， 如机加专业 。 在模具专业 中对材料 的 要求极高 ， 应单独开设这 门课 。 总之 ， 该课程设置主要存在两种走 向， 其 是独立设置 ， 其二是与其它课程整合 。目前该课程较 多的是 与工程力 学 、 械 设 计 、 差 与 配 合 等 课 程 合 并 为 机 械 基 础 这 门课 程 。 不 管 课 程 机 公 是独 立设置 ， 还是 与其它课 程合并 ， 制定教学方 案时 ， 在 均应 以加强实 际应用教学为 出发点 ， 留本课程所要求开 出的相关 内容 。 保 二、 采用 多种教学形式 。 使学 生易于掌握 《 工程材料及热处理》 是一 门实践性强 的课程 ， 涉及 的概念抽象 ， 所 内容繁杂 ，从教学上除 了对课 堂内容优化整合外 ，还 需要采用多种形 式， 做到深入浅 出， 使学生易 于掌 握。 目前受各方 面条 件限制仍然 以课 堂讲 授 为 主 ， 工 实 习 相 关 现 场 教学 为 稿 的 方 式 。在 课 堂 教 学 中 ， 用 金 利 多媒体 的教学方式 ， 生动直观地把 知识难点注示讲解 ， 充分调动学生 的 兴 题 ，丰 富 多 彩 实 物 图 片 让 学 生 们 看 到 日常 生 活 接 触 不 到 各 种 材 料 的 实 物 。 了 利 用 多 媒 体 教 学 还 可 以 在 课 堂 教 学 中引 入 一 些 小 课 题 ， 学 除 让 生讨论 ， 自行选择材料 ， 再分析优缺点 。 热处理部分 的教学 ， 目前受各方 面条件 的限制仍以教为主 ， 将来我们与企业共建教学实践基地 。 组织学 生到企业进行现场观摩 ，这样可 以学到一些在课堂上讲 不到和讲不清 的知识 ， 让他们 了解 先进的设 备和先进工 艺 ， 扩大学 生知识 面 ， 提高 了 学生的学习兴趣和积极性 。 三 、 德 育 教 育 有 效 地 渗 入 到 专 业 课 教 学 中去 将 部分中职学生将来所从事 的专 业与现在所学专业 不同 ，每门专业
工程材料及热处理综合实验的探索与研究
Ｉ ｄ Ｙ Ｅ
工程材料 及热处理综合实验 的探索与研究
呼英俊 刘志平 孟延红
天津 ３０ ２ ） ０２２ （ 天津 科技 大学 机械工 程学 院
［ 要］ 摘 结合 机械设 计制 造及 其 自动 化 专业 的特 点， 述 了以工程 实 际为背 景开发 工程 材料 及热 处理综 合实验 的意义和 实旌 与操作 方案 ， 论 达到 了提 高学生 分析 问题和 处 理工 程实 际 问题 能力 的培 养 目标， 缩短 了学 生的工 程 适应 期 。实践 证 明， 高 了教 学质 量和 人才 培 养 的效果 。 提 ［ 关键 词］ 综合 实验 工程 实践 热处 理 工程材料 中 图分类号 ：６ ２４ ３ Ｇ ４ ．２ 文献 标识码 ： Ａ 文章编 号 ：０ ９９ ４ （００ ２— ０８ ０ １０ — １Ｘ ２ １） ７０４ — ２
一
３工程材 料及 热处 理综 合 实验的 实旌 与操 作 我们 选 择零 件 材料 热 处理 和组 织 结构 金相 分 析作 为 《 工程 材料 及 热处 理》课 程的 综合性 开放 实验 。按照 机械 零件 的 实际使 用情 况， 对学生 进行 实 验 全过 程 的综 合 训练 和培 养 。包括 零 件 的材 料 、热处 理工 艺 、实验 方法 的 选 择和 实验 具体方 案制定 和操作 过程 以及 样件制 作 、组织 结构 分析和 实验 结 果 的分析 研 究 。具 体实 施和 操 作方 案如 下 ： ３ １ 依据 理论 课教学 内容 和所修 课程 内容 ． ． 指导 学生分 析研 究所 选实验 机 械零件 的结构特 点和 实 际使 用 性能要 求 由学 生根据 零件 的实 际使用性 能要 求进行 零件 材料选 择 、热处理 方案和 热 处理 艺 的确 定 。如轴类 零件 使用 要 求应具 有 良好 的综合机 械 性能， 材料 可选用 ４ 号钢 或 ４ Ｇ ， ５ ０ ｒ 热处 理工艺 为调 质处理 ， 处理 方法 为淬火 ＋ 高温 回 热 火即可满足 其使用性 能要求 ： 如承受振 动与冲击 载荷 的工具类零 件要求具 有足 够 的韧性 和较 高硬度 ， 料可选 用 Ｔ Ａ ＴＡ 具钢， 处理工 艺为 淬火处理 ， 材 ７或 ８Ｉ 热 热 处理 方法 为淬 火 ＋ 低 温 回火 即可满 足其 使用 性 能要 求 。 ３２ 由学生根 据所选 零件 的热处 理要 求通过 查阅相 关资料 制定 出零件热 ． 处 理工 艺路线 及 实验步骤 如 ：５号钢轴 类零 件可 根据 样件大 小和 调质 处理硬度 要 求按 图 １ ４ 选择炉 温 、保 温 时间确 定淬火 和回 火热 处理工 艺路线 及实验 步骤 来满足 零件综 合机 械 性能要 求 ：Ｔ Ａ工具 类零件 可根据 样件 大小 和淬 火硬度 要求 按图 ２ 择炉 ７ 选 温 、保温 时间确 定淬火 和 回火热 处理工 艺路线 及实 验步骤 来满足 零件 承受振 动 与 冲击 载 荷 的使 用 性 能要 求 。 ３ ３ 学生 按照 所选材 料制 作实验 样件 样 件制 作后根 据制 定的 实验步骤 进行 实验操 作 。首先用 金相砂 轮切 割机 或钢锯 将所选 材料切 割成所需 的实验样 件 ； 然后将 实验用 箱式 电阻炉通 电加 热 到热 处理工艺 路线所 需的温度 后放入实 验样件 ， 保温至规 定时 间后将 样件快 速 取 出投放 到水 中冷却 ， 成样件 的淬 火操作 ： 按照 回火工 艺对样 件进行 回 完 最后 火处理操 作。 ３ ４ 学生对 热处理 后 的样件进 行硬 度检 验和 金相分 析 ， 定是否 达到 技 ． 确 术性 能指 标要求 （） 度检 侧 方法 ： １硬 在洛 氏硬 度计 上对 样 件按 实验 步骤 进行 洛 氏硬 度 测 试 。如 ４ ５号钢 样件调 质处 理后 的硬度 要求 为 Ｈ Ｃ ２ ５ Ｔ Ａ样件热 处理 后 Ｒ ２ ￣２ ， ７ 的硬度 要求 为 Ｈ Ｃ６ ６ 。在洛 氏硬度 计上 分别对 样件进 行 ３ ５ 不 同点的 Ｒ ５￣ ０ ～ 个 硬度测 试， 观测 硬度值 是否 在要求 的硬 度范 围， 定热处 理工 艺路线及 实验 操 确 作 方 法 是 否合 适 。 （） ２金相 分析 的方 法 ： 首先通过研磨 和在 抛光机上抛 光制备 金相试样 ： 然后 在金相 显微 镜下观 察 其组织 形貌 ， ５ ４ 号钢 样件 调质 处理后 的组 织为 回火索 氏 体， ７ 样 件淬 火处理 后 的组织为 回火 马 氏体 ， ＴＡ 对照 金相照 片确 定试样 组织 是 否正 确 。 （） 果实验结果 不合格 ， ３如 首先 由指导教师 指导学生 查找原 因， 使学生通 过 实验原理 和实验过 程分析 ， 出问题所在 ， 出解决 问题 的方法， 找 提 加深对 实验原 理和 实验过 程认识 理解 ： 后经过 重复 上述 实验过程 ， 然 最终得 到合格 的实验 结
工程材料与热处理电子教案
《工程材料与热处理》电子教案（1）【课题编号】1----1.1，2.1【课题名称】绪论，强度与塑性【教学目标与要求】一、知识目标1、了解金属工艺学课程的性质、任务、教学目标和方法，机械制造过程；2、理解力学性能、强度、塑性等概念，强度、塑性指标的表示方法和使用范围。
二、能力目标1、掌握学习方法，理论联系实际，培养分析问题和解决问题的能力；2、根据实验数据，能正确地进行强度和塑性判据的计算。
三、素质目标1、了解金属工艺学的教学目标，掌握学习方法；2、了解强度、塑性的概念、判据、表示方法和应用，会计算强度和塑性判据。
四、教学要求1、初步了解金属工艺学课程的性质和任务，教学目标和方法；2、较深入地认识强度、塑性的概念及其意义，有一定的分析和运用能力。
【教学重点】1、金属工艺学课程的教学目标和方法，机械制造过程；2、准确理解力学性能、强度、塑性有关名词概念，拉伸曲线，强度、塑性指标的表示方法和使用范围。
【难点分析】1、机械产品的制造过程；2、拉伸曲线与条件屈服强度。
【分析学生】1、对金工课程、强度、塑性的知识以往未接触过，不甚了解。
金工涉及很多生产实际知识，学生缺乏这方面感性认识，如开设课程前学生未经过金工实习，学习中会遇到一些困难。
2、本课程涉及学科面广，名词概念多，根据以往教学经验，学生听懂容易记住难，会分析应用更难；加上片面认为本课程重要性不如专业课，造成一部分学生对学习有畏难情绪和不重视。
3、金工第一课堂一定要让学生了解教学目标，明白课程作用和重要性，培养学习兴趣，了解正确的学习方法，这对学生学好本课程十分重要，是绪论课的重要任务。
【教学设计思路】教学方法：讲练法、演示法、讨论法、归纳法。
【教学资源】学习通平台杨洋主讲《金属材料与热处理》（2019秋季学期）【教学安排】2学时（90分钟）教学步骤：讲授与演示交叉进行、讲授中穿插讨论、讲授中穿插练习与设问，最后进行归纳。
【教学过程】一、本课程开讲第一课开场白（5 分钟）简述：教师自我介绍（姓名、办公地点、联系方式或电话），本课程总学时，本学期学时安排（含不同教学形式及其学时），期末考试或考查，学习成绩评分方式及权重，作业布置与完成要求，教师答疑时间、地点及方式……二、导入新课金属工艺学是一门以机械制造工艺为主的综合性技术基础课。
工程材料与热处理实训方案
工程材料与热处理实训方案一、实训方案背景与目的随着工程技术的不断发展，工程材料的性能要求也日益提高。
热处理是改善金属材料性能的一种重要方法，通过热处理可以改变材料的结构和性能，使其更适用于工程应用。
因此，培养学生的热处理技能对于他们未来的工程实践至关重要。
本实训方案旨在通过对工程材料的热处理实验，让学生了解材料的热处理原理和方法，掌握热处理工艺，提高他们的实际操作能力。
二、实训内容与步骤1. 实训内容本实训包括以下内容：（1）金属材料的热处理原理和方法；（2）热处理设备和工具的使用；（3）淬火、回火、退火等常见热处理工艺的操作；（4）对不同材料进行热处理实验，观察材料性能的变化。
2. 实训步骤（1）理论学习：讲师介绍金属材料的热处理原理和方法，热处理工艺的基本步骤，以及热处理对材料性能的影响。
（2）设备操作：学生学习热处理设备和工具的使用方法，包括热处理炉、淬火槽、回火炉等设备的操作。
（3）热处理实验：学生根据实验要求，选择不同材料进行热处理实验，包括淬火、回火、退火等工艺，观察材料性能的变化。
（4）实验报告：学生撰写实验报告，对实验过程和结果进行总结和分析。
三、实训方案的具体安排1. 实训时间：本实训方案设计为2周的热处理实训课程，每天2个小时的实践操作。
2. 实训地点：实训地点为实验室或工程实训基地，保证实验环境和设备的安全和良好运行。
3. 实训安排：每天上午和下午各进行一次实训，包括理论学习、设备操作和热处理实验。
4. 实训材料：学校提供实训所需的金属材料、热处理设备和工具，学生需要准备实验报告的撰写材料。
四、实训方案的预期成果通过本实训方案的学习，学生将能够掌握以下能力：（1）了解金属材料的热处理原理和方法；（2）掌握热处理设备和工具的使用方法；（3）熟练操作淬火、回火、退火等热处理工艺；（4）观察和记录材料性能的变化，并进行结果分析和总结。
五、实训方案的评估方式本实训方案的评估方式包括以下几个方面：（1）实训成绩：根据学生的实际操作能力和实验报告的内容，给予相应的评分。
工程材料与热处理综合实践指导书1
《工程材料与热处理》综合实践指导书曾豪华编广东技术师范学院机电学院课程类型：学科专业基础课课程代码：09402318 课程总学时：48实验课程性质：基础实验课程实验学时： 30综合性、设计性实验项目数：个学时适用专业：机电、CAD、汽车开课时间：二年级二学期开课单位：金相热处理实验室撰写人：曾豪华审定人：一、综合实践周的指导思想及目的：为了加深学生对课堂所学理论的理解和掌握，达到根据零件的工作条件正确选择材料及正确制定实施热处理工艺的目的，特安排了本次综合实践。
《工程材料与热处理》是在若干基础科学的生产实践基础上发展起来的一门科学，但它的一些主要理论是通过实践并总结了实践的规律而建立起来的。
实践不仅可以使学生通过自己的实践来验证课堂的理论知识，加深理解、理论联系实际，而且也可以培养学生观察问题、发现问题、分析问题和解决问题的能力。
因此，在《工程材料与热处理》这次综合实践周中必须给予足够充分的重视。
务必使学生们通过这次《工程材料与热处理》综合实践周，充分了解和掌握《工程材料与热处理》最基本的方法和知识。
每一位学生都能操作金属材料热处理的全过程，并独立制作出合格的金相组织试样。
二、综合实践周的任务：《工程材料与热处理》综合实践周是在学生们学完《工程材料与热处理》这门课后安排在《金相热处理实验室》所要完成的十分重要的实践性教学环节。
综合实践时间安排3～5天。
综合实践的任务是：1.根据零件的工作条件选择零件材料及制定正确的热处理工艺；2.选择毛坯的种类、选择成型的方法、绘制出毛坯图；3.制定工艺方案及拟定工艺路线；4.制定正确的热处理工艺，掌握主要热处理工种（如：正火、淬火、回火）的基本操作技能，正确地使用热处理工种的主要设备，独立地完成简单零件的热处理工作；5.通过热处理的质量分析，能初步地运用在《工程材料与热处理》中已学到的基本知识去分析和解决生产中的实际问题；6.能正确使用洛氏硬度计和金相显微镜，通过电脑屏幕图象的分析、了解和掌握金属材料金相组织分析的全过程和方法，初步掌握金相试样的制作方法和检验技术。
工程材料及热处理课程教学改革论文
工程材料及热处理课程教学改革论文：《工程材料及热处理》作为机械类专业的必修课，存在内容多、课时数少、学生兴趣不大等问题，解决这些问题的唯一办法就是教学改革。
本文从教学目的、教学内容与教学方法等方面探讨了该课程教学改革方案，在教改基础上选择Authorware作为开发平台，开发了便于操作和学生听课的CAI课件，并且根据教学实践，指出了在CAI课程教学中的应注意事项。
：工程材料及热处理；教学改革；CAI课件《工程材料及热处理》是机械工程类各专业的一门学科基础课，课程教学内容涉及面广、工艺性强、基础理论抽象、概念多。
传统的课程教学中，在理论和基本知识方面教学时数较多，课堂教学以教师讲解为主，辅以少量照片以及黑板上画图等方式，既难以描述清楚微观状态，对于非材料类专业的学生其实用性和实际效果也不好，学生普遍反映学习枯燥、难以理解，影响学习效果和教学质量。
随着教学改革的深入，新的知识不断增加，学时却在减少，我校《工程材料及热处理》课程教学学时为32学时，这对该课程的教学提出了新的要求。
虽然现在MOOC、SPOC等教学方式正在兴起，但对教师和学生都有较高的要求。
一个好的CAI课件可以实现传统教学所不能实现的灵活、形象、生动的效果，能显著加大课堂教学的信息量，增强教学内容的趣味性和吸引力，调动学生的学习热情，提高教学效果[1-4]。
根据笔者多年的教学经验和CAI软件开发，本文对《工程材料及热处理》课程的教学改革进行了探讨。
（一）教学内容的改革《工程材料及热处理》课程的教学内容基本上是材料工程类专业所学几门主要课程的浓缩，教师往往以对材料专业学生的教学思路来进行讲授，对材料的内部结构与村料性能之间的关系讲解的较深。
但对机械类专业的学生来说，他们毕业后的工作主要不是去挖掘材料性能的潜力，不需要深入研究获取材料性能的工艺问题，他们从事的主要是产品设计及解决产品制造过程中的工艺问题。
因此，机械工程类各专业学生与材料工程类各专业学生对材料知识的要求，不仅深度上有差异，而且侧重点也应该完全不同。
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高等 教育
《 工程材料 及热处理》课程案例设计 及教 学实践研 究
韩敬华 高 莹 杨 慧 曲周德 李 敏 王 睿
（ 天津职业技术师范大学 机械 工程学 院 天津 ３ ０ ０ ２ ２ ２ ）
【 摘要 】 针对现阶段我校工程材料及热处理课程的教学效果不明显的现状， 基于案例教学法思想， 设计了该课程中应用的案例， 每 个案例分为四部分 ， 即案例问题、 案例引入 、 案例所 包含的课程 内容、 案例分析四部分， 以小组讨论式学习方法实施 了案例教 学， 教 学结果显 示 ： 案例教 学后 学生不论最 高成绩、平均成绩、最低成绩还是 不及格 学生比例都要远好 于传统教学 ， 极 大得提 升 了
教 学效果 。 【 关键词 】 工程材 教改项目 】 本文得到 了天津市一般教改项 目 ： 《 机械产品再制造 工程师培 养模 式的研究与实践》的支持 。 【 中图分类号 】 Ｇ ７ １ ２ 【 文献标识码 】 Ａ 【 文章编号】 ２ ０ ９ ５ ． ３ ０ ８ ９（ ２ ０ １ ５ ）１ ２ ． ０ ０ ２ ０ ． ０ ２
社会问题的愿望和相关能力 ； 最后，案例教学也利于培养和发 “ 高技本生” ； 第三类，初中毕业后未上高中，进入技校学习， 展 学生的 自 学能力和 自 主性思维 习惯 ］ 。 然后通过我校 的 自 主招生进入我校学 习，这类学生称之为 “ 技 基于案例教 学法上述 的多种教学 目的和效果，同时，该教 本生 ” 。 这三类 学生 由于来源不同， 学生进入学校 时的基础 不同，
为是一种具有科学性、实用性的独特教学方法，并已 经被广泛 分析 问题、解 决问题的质疑精神和协作精神 的培养。 应用于法律教学、高 教教师培训、企业管理、中医教学、经济 针对于上述传统教 学方 法中的弊端，有必要在课 堂中增加 数 学、计算机语 言教学、导游专业、证券投资、财务会计、专 学生 的参与度 和创新能力、协作精神的培养 ，这就决定了该课
学方法在本科课程 Ｃ ． ｘ － 程材料及热处理》 中甚少应用 ，因此本 导致教师在授课 时授课的侧 重点也不 同。 “ 高本生 ， ， 理论 基础好 ， 人 尝试在该课程 中进行 了 案例设计及教 学实践 。 理解 问题 、 自主学习能力强 ， 但是 实践知识和动手能力不足 。 “ 高 １案例教学法在 《 工程材料及热处理》课程 中实施的可行 技本 ”学生由于经过高中阶段 的理论学习劫 ｌ 练 同时叉经过技校 性和必要性 阶段的动手能力的培养，所以这类学生即具有一定的理论基础 （ １ ）《 工程 材料及热处理》课程性质分析 又具有一定的动手能力，经多年的教学实践发现，该类学生的 《 工程 材料及 热处理》课程 在不 同的 高校 称谓 也不 同，有 教 学效果最好 。 “ 技本 生”由于没有 经过 高中阶段 的理论 训练， 的称为 《 金属 学及热处理 》 ，有 的称为 《 材料科 学基础 》 ，不管 所以在我校学习时对于理论相关的内容学习起来比较费力，但 称谓如何 ，均阐述的是关于材料 的成分 ． 结构 ． 性能． 工艺四 是 由于经过技校 阶段 的实际操作 的训 练，所以动手能力很 强， 者之间关系的一门学科，它是材料类、机械类、汽车类专业学 在授课 时对 于实际操作 方面的学 习比较 强。由上述 分析 可见， 生 的一 门专业技术基础 必修课程 ，其中涉及到的金属学 、固态 对于 “ 高本生”授课时在深入讲解理论 的前提下需要 注重 实践 相变、材料热力学等方面的概念多、分布庞杂，所涉及到的基 知识和动手能力的培养 ； 对于 “ 高技本生”授课时能够兼顾理 本理论抽象性 、逻辑性强，来源于实际，实践性强。该课程 性 论 的深入讲解、思维训 练和 实践知识动手能力的进 一步培训 ； 质决定了 教学中如果单纯讲解这些基本概念和理论，学生理解 对于 “ 技本生”在授课时需要加大理论知识的讲解，着重训练 起来有很 大的难度，教 学效果也不好 ，因此在实际教 学中必须 学生 的抽象性和逻辑思维能力。由此可见，对于不同类型 的学 引入大量的实际应用和亲身参与学 习的机会 。由 此 ，课程性质 生在本科学习时需要侧重学习的知识和培养的能力都能通过案 决定 了该课程采用案例教 学的可行性和必要性 。 例教 学所获得 ，因此 ，在工程材料及热处理课程 中实施案例教 （ ２ ）《 工程 材料及热处理》课程传统教 学方法的弊端 对于 《 工程材料 及热处理》课程 ，以前教 学采用的是传 统 的教 学方法，即采用 “ 黑板 ＋粉 笔 ＋书 ”的教 学模 式，具体 指教师在黑板上讲解，学生在座位上听讲与练 习。该教 学方式 强调教师是教 学过程 中的主导 因素，以教 为主 ，主要是教师依
案例教学法是 由美国哈佛 法学院开创 的一种教 学方 法，这 ４ ）课 堂上知识和理论联 系实际不够，使得 学生不能最大 种 方法通 过对案 例的分析 ，归纳 出法律原则 的发展 以及现状 ， 程度上理解教 学内容 ； 同时通 过对 案例的分析和讨论 训练学生的思维方法 （ １ － ２ ］ 被认 ５ ） 课 堂上学生每个人是孤 立的学 习者， 相 互之 间缺乏讨论 、
业英语教学等诸 多方面 ［ ３ 】 。 程 可 以采 用案 例 教 学 。 案例教 学法 的 教 学 目的是 多 样性 的，首先可以提 高学生对 （ ３ ）Ｃ ｒ ＿ － 程材料及热处理》课程授课 对象的分析 知识理论理智性 的理解及应用能力， 提高 和培养 学生的评论性 、 在我校 中， 学习 《 工程材料及热处理》课程 的学生有 三类 ： 分析性、推理性 的思维和概括能力、辩论能力以及说服力方面 第一类， 高中生源的学生，即通过国家统一 高考进入我校进行 的能力和 自 信心 ； 其次，案例教学法能够使学生认知经验、共 学习，称之为 “ 高本生” ； 第二类，高中毕业后进入技校学习， 享经验 ，能够促进学生扩 大社会认知 面以及激发 学生解决一些 然后通过我校 的 自 主招生进入我校进行 学习，这类学生称之为