《工程材料》教学大纲 课程名称：工程材料 课程类别（必，选修）：选修 课程英文名称：Engineering Materials 总学时/周学时/学分：3222 其中实验实践学时：4 先修课程：金工实习 后续课程支撑：机械设计基础，动力机械设备拆装实训 授课时间：1-16周：周五3-4节 授课地点：7B-203 授课对象：2020能源1-2班 开课学院：化学工程与能源技术学院 任课教师姓名职称：肖烈晖/讲师 答聚时间、地点与方式： 1课堂：每次上课的课前、课间和课后进行答疑： 2.课外：可直接到12206办公室进行答疑： 3.线上：通过微信等实施线上答疑。 课程考核方式：开卷()闭卷()课程论文()其它() 使用教材： 1.《工程材料》，朱张校、姚可夫主编，清华大学出版社（第五版）.2011」 教学参考资料： 1.《机械工程材料实验与习题》，初福民主编，机械工业出版社.2003 2.《机械工程材料》，王运炎、叶尚川主编，第2版，机械工业出版社，2000 网络教学： 1.中国大学MOOC慕课，国家精品课程，工程材料（武汉理工大学史老师主讲）
1 《工程材料》教学大纲 课程名称：工程材料 课程类别（必修/选修）：选修 课程英文名称：Engineering Materials 总学时/周学时/学分：32/2/2 其中实验/实践学时：4 先修课程：金工实习 后续课程支撑：机械设计基础，动力机械设备拆装实训 授课时间：1-16 周；周五 3-4 节 授课地点：7B-203 授课对象：2020 能源 1-2 班 开课学院：化学工程与能源技术学院 任课教师姓名/职称：肖烈晖/讲师 答疑时间、地点与方式： 1.课堂：每次上课的课前、课间和课后进行答疑； 2.课外：可直接到 12J206 办公室进行答疑； 3.线上：通过微信等实施线上答疑。 课程考核方式：开卷（）闭卷（）课程论文（）其它（ ） 使用教材： 1. 《工程材料》，朱张校、姚可夫主编,清华大学出版社（第五版）. 2011. 教学参考资料： 1. 《机械工程材料实验与习题》，初福民主编，机械工业出版社. 2003 2. 《机械工程材料》，王运炎、叶尚川主编，第 2 版，机械工业出版社，2000 网络教学： 1. 中国大学 MOOC 慕课，国家精品课程，工程材料（武汉理工大学史老师主讲）
课程简介： 本课程是热能工程专业的一门技术基础选惫课程。本课程的教学目的和任务是从工程应用角度出发，阐明工程材料的基本理论，了解材料的成分， 加工工艺、组织、结构与性能之间的关系：介绍常用机械工程材料及其应用等基本知识。为后续课程的学习和将来从事专业生产技术工作奠定必要的基 础。 课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑： 课程教学目标 支撑单业要求指标点 单业要求 目标1： 13掌握用于解决能源与动力工程复杂 能够掌握数学、自然科学、工程基础和专业知识， 了解常用工程材料的成份、组织、结构和性能及其相互间 问题的专业知识。能够应用工程基础和 并将其应用于解决能源与动力工程领域的复杂工 的关系和变化规律：初步掌握常用工程材料的性能与应用 专业知识解决能源与动力工程专业的 程问题。 场景：熟悉热处理的基本理论和常用热处理工艺。 复杂工程问题。 目标2： 23能够应用数学、自然科学和工程科 2 能够运用数学、自然科学和能源与动力工程领域 具备根据设备零件使用条件和性能要求，对结构零件进行 学的基本原理，并运用文献、规范、标 所涉及的基本原理和技术方法，进行能源与动力工 合理选材及制订零件工艺路线的初步能力：具有选择机械 准等对能源与动力工程专业的复杂工 程领域中复杂问题的识别、表达、文献研究及分析， 零件、模具零件热处理方法的初步能力。 程问题进行分析并获得有效的结论，研 并获得明确结论。 究寻求可替代的解决方案。 目标3： 6-2能够针对能源动力领域技术产品设 6能够基于能源与动力工程相关背景知识进行合理 培养学生具有热爱祖国、积极进取、崇尚科学、探究科学 计及运行对社会、健康、安全、生态等 分析，评估能源与动力工程领域实践和复杂问题解 的学习态度和为发展国家先进材料工业发奋努力的思想 的影响以及可能产生的法律问题、文化 决方案的社会、健康、安全、法律和文化影响，并 意识：养成理论联系实际、科学严谨、认真细致、实事求 意义等，做成合理评估，并理解工程技 理解应承担的责任。 是的科学态度和职业道德。 术人员应承担的责任。 理论教学进程表
2 课程简介： 本课程是热能工程专业的一门技术基础选修课程。本课程的教学目的和任务是从工程应用角度出发，阐明工程材料的基本理论，了解材料的成分， 加工工艺、组织、结构与性能之间的关系；介绍常用机械工程材料及其应用等基本知识。为后续课程的学习和将来从事专业生产技术工作奠定必要的基 础。 课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑： 课程教学目标 支撑毕业要求指标点 毕业要求 目标 1： 了解常用工程材料的成份、组织、结构和性能及其相互间 的关系和变化规律；初步掌握常用工程材料的性能与应用 场景；熟悉热处理的基本理论和常用热处理工艺。 1-3 掌握用于解决能源与动力工程复杂 问题的专业知识。能够应用工程基础和 专业知识解决能源与动力工程专业的 复杂工程问题。 1 能够掌握数学、自然科学、工程基础和专业知识， 并将其应用于解决能源与动力工程领域的复杂工 程问题。 目标 2： 具备根据设备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；具有选择机械 零件、模具零件热处理方法的初步能力。 2-3 能够应用数学、自然科学和工程科 学的基本原理，并运用文献、规范、标 准等对能源与动力工程专业的复杂工 程问题进行分析并获得有效的结论，研 究寻求可替代的解决方案。 2 能够运用数学、自然科学和能源与动力工程领域 所涉及的基本原理和技术方法，进行能源与动力工 程领域中复杂问题的识别、表达、文献研究及分析， 并获得明确结论。 目标 3： 培养学生具有热爱祖国、积极进取、崇尚科学、探究科学 的学习态度和为发展国家先进材料工业发奋努力的思想 意识；养成理论联系实际、科学严谨、认真细致、实事求 是的科学态度和职业道德。 6-2 能够针对能源动力领域技术产品设 计及运行对社会、健康、安全、生态等 的影响以及可能产生的法律问题、文化 意义等，做成合理评估，并理解工程技 术人员应承担的责任。 6 能够基于能源与动力工程相关背景知识进行合理 分析，评估能源与动力工程领域实践和复杂问题解 决方案的社会、健康、安全、法律和文化影响，并 理解应承担的责任。 理论教学进程表
授课教 学时 教学内容（重点、难点、课程思政融入 教学模式 周次 教学主题 支捧课 师 数 点) 散学方法 作业安排 (线上/线下) 程目标 课程思政作业：要 材料发展史、分类（重点）：热能动力 求学生结合所学专 工程材料的要求（难点）。 业，每人至少提交 课程介绍：材料发 课程思政融入点：介绍材料发展的演变 一篇不少于1000字 目标三 1 肖烈晖 2 线上 课堂讲授 展史及分类 过程，中国材料工业的现状，先进材料 的总论性文章：中 在产业转型升级和发展战略性新兴产业 国材料产业发展现 中的基础性作用，培养学生的爱国精神。 状及突破卡脖子技 术的途径 工程材料的组织和 材料的强度、硬度及塑性（重点）：强 2 肖烈晖 2 线上 课堂讲授 目标一 力学性能 度与硬度的区别与联系（难点）。 金属的塑性加工方法（重点）：工程应 3 金属的塑性加工 肖烈晖 线上 课堂讲授 目标一 用（难点）。 各种热处理的作用（重点）：热处理及 4 钢的热处理及应用 肖烈晖 ) 线上 课堂讲授 目标一 对材料性能的改变（难点）。 课后作业：阐述金 属的新材料、新工 金属的合金化（题点）：合金元素对钢 5 钢的合金化 肖烈晖 2 线上 课堂讲授 艺等，每人至少提 目标一 性能的影响规律（难点）。 交一篇不少于1000 字的论文
3 周次 教学主题 授课教 师 学时 数 教学内容（重点、难点、课程思政融入 点） 教学模式 （线上/线下） 教学方法 作业安排 支撑课 程目标 1 课程介绍：材料发 展史及分类 肖烈晖 2 材料发展史、分类（重点）；热能动力 工程材料的要求（难点）。 课程思政融入点：介绍材料发展的演变 过程，中国材料工业的现状，先进材料 在产业转型升级和发展战略性新兴产业 中的基础性作用，培养学生的爱国精神。 线上 课堂讲授 课程思政作业：要 求学生结合所学专 业，每人至少提交 一篇不少于 1000字 的总论性文章：中 国材料产业发展现 状及突破卡脖子技 术的途径 目标三 2 工程材料的组织和 力学性能 肖烈晖 2 材料的强度、硬度及塑性（重点）；强 度与硬度的区别与联系（难点）。 线上 课堂讲授 目标一 3 金属的塑性加工 肖烈晖 2 金属的塑性加工方法（重点）；工程应 用（难点）。 线上 课堂讲授 目标一 4 钢的热处理及应用 肖烈晖 2 各种热处理的作用（重点）；热处理及 对材料性能的改变（难点）。 线上 课堂讲授 目标一 5 钢的合金化 肖烈晖 2 金属的合金化（重点）；合金元素对钢 性能的影响规律（难点）。 线上 课堂讲授 课后作业：阐述金 属的新材料、新工 艺等，每人至少提 交一篇不少于 1000 字的论文。 目标一
碳钢及合金钢的分类、牌号及用途（重 黑色金属材料（碳 6 肖烈晖 点)：典型材料力学性能特点及使用（难 线上 课堂讲授 目标一 钢) 点)。 铸钢与铸铁的分类、牌号及用途（重点）： 个 黑色金属材料（铸 肖烈晖 典型铸钢与铸铁力学性能特点及使用 线下 课堂讲授 目标一 钢与铸铁) (难点)。 有色金属及其合金的种类、牌号及用途 课程思政作业：如 (重点)：典型材料力学性能特点及使 何提升我国稀土产 肖烈晖 2 用（难点）。 8 有色金属 线下 课堂讲授 业的价值，每人至 目标一 课程思政融入点：介绍稀土对材料性能 少提交一篇不少于 的影响、中国稀土产业在世界上的地位， 1000字的论文。 怎样进一步发展我国的稀土产业。 工程塑料的组成及常用材料：普通与特 高分子材料、陶瓷 9 肖烈晖 2 种陶瓷材料种类及性能（重点）：复合 线下 课堂讲授 目标一 材料与复合材料 材料的复合原则及性能特点（难点） 分小组大作业：典 零件失效分析与选 10 肖烈晖 2 机械零件的失效方式、失效原因（重点）： 线下 课堂讲授 型机械部件的主要 目标二 材原则 选材原则（难点） 零件选材分析。 齿轮及轴类零件选 齿轮、轴类材料选择（重点）：零件失 11 肖烈晖 线下 课堂讲授 目标二 材 效形式与选材的关系（难点） 弹簧及刃具材料选择（重点）：零件失 12 弹簧及刃具选材 肖烈晖 2 线下 课堂讲授 目标二 效形式与选材的关系（难点）
4 6 黑色金属材料（碳 钢） 肖烈晖 2 碳钢及合金钢的分类、牌号及用途（ 重 点）；典型材料力学性能特点及使用（ 难 点）。 线 上 课堂讲授 目标一 7 黑色金属材料（铸 钢与铸铁） 肖烈晖 2 铸钢与铸铁的分类、牌号及用途（重点）； 典型铸钢与铸铁力学性能特点及使用 （难点）。 线下 课堂讲授 目标一 8 有色金属 肖烈晖 2 有色金属及其合金的种类、牌号及用途 （重点）；典型材料力学性能特点及使 用（难点）。 课程思政融入点：介绍稀土对材料性能 的影响、中国稀土产业在世界上的地位， 怎样进一步发展我国的稀土产业 。 线下 课堂讲授 课程思政作业 ： 如 何提升我国稀土产 业的价值 ，每人至 少提交一篇不少于 1000 字的论文。 目标一 9 高分子材料、陶瓷 材料与复合材料 肖烈晖 2 工程塑料的组成及常用材料；普通与特 种陶瓷材料种类及性能（重点）；复合 材料的复合原则及性能特点（难点 ） 线下 课堂讲授 目标一 10 零件失效分析与选 材原则 肖烈晖 2 机械零件的失效方式、失效原因（重点）； 选材原则（难点 ） 线下 课堂讲授 分小组大作业： 典 型机械部件的主要 零件选材分析 。 目标二 11 齿轮及轴类零件选 材 肖烈晖 2 齿轮、轴类材料选择（重点）；零件失 效形式与选材的关系（难点 ） 线下 课堂讲授 目标二 12 弹簧及刃具选材 肖烈晖 2 弹簧及刃具材料选择（重点）；零件失 效形式与选材的关系（难点 ） 线下 课堂讲授 目标二
汽车发动机等热能设备关键零件用材 13 工程材料的应用 肖烈晖 (重点)：零部件工作状态对材料的要 线下 课堂讲授 目标二 求（难点） 14 专题学习交流 肖烈晖 2 分小组就大作业答辩、讲解与交流 线下 师生互动 目标二 合计 28 实践教学进程表 项目类型（验证综合 教学 支撑课 周次 实验项目名称 授课救师 学时 教学内容（重点、难点、课程思政融入点） /设计) 方式 程目标 材料成分与显微组织观察（重点）；显 微组织的分析（难点） 实验，4人一 课程思政融入点：介绍金属材料成分的撤观组 组，每人完成 金属材料成分与显微组 织和宏观性质之间的关联性，引导学生形成正 实验报告。实 15、16 肖烈晖 4 综合 目标一 织观察和分析 确的人生观、价值观；要求学生处理实验数据 验报告须有详 必须坚持实求实、严道的科学态度；要求学 细的实验记 生实验过程中主动思考理论原理，在实验过程 录。 中去验证实验原理，使理论与实践相辅相成。 合计 课程考核 课程目标 支撑毕业要求指标点 评价依据及成绩比例(%)
5 13 工程材料的应用 肖烈晖 2 汽车发动机等热能设备关键零件用材 （重点）；零部件工作状态对材料的要 求（难点） 线下 课堂讲授 目标二 14 专题学习交流 肖烈晖 2 分小组就大作业答辩、讲解与交流 线下 师生互动 目标二 合计 28 实践教学进程表 周次 实验项目名称 授课教师 学时 教学内容（重点、难点、课程思政融入点） 项目类型（验证/综合 /设计） 教学 方式 支撑课 程目标 15、16 金属材料成分与显微组 织观察和分析 肖烈晖 4 材料成分与显微组织观察（重点）；显 微组织的分析（难点） 课程思政融入点：介绍金属材料成分的微观组 织和宏观性质之间的关联性，引导学生形成正 确的人生观、价值观；要求学生处理实验数据 必须坚持实事求实、严谨的科学态度；要求学 生实验过程中主动思考理论原理，在实验过程 中去验证实验原理，使理论与实践相辅相成。 综合 实验，4 人一 组，每人完成 实验报告。实 验报告须有详 细 的 实 验 记 录。 目标一 合计 4 课程考核 课程目标 支撑毕业要求指标点 评价依据及成绩比例（%）