《工程材料》
课外三大学习体系
教 学 规 范
第一部分：自学指导
机械系关于加强对学生自学的指导性意见
在“有用”、“有效”和“先进”的校训及“多门数、少时数”的原则下，加强对学生的自学指导，以培养学生的学习意识和自学能力，进一步拓宽学生的知识面，让学生在自学中学会发现问题，提炼问题，促进学生学习质量的整体提高，为此，特制定本意见。
一、自学指导体系的组成
学生自学的指导体系有专业课和课外必读两大部分组成。对学生的学习指导由相关课程的任课教师按自学指导体的有关规定，灵活地组织实施。
二、专业课自学指导体系
1、课前自学指导，即指导学生预习阶段。这是学生作为主体参与学习的关键一环。
对教材中的新内容，学生如果预习不到位，那么他们就不能很好的参与教学活动。老师在教学新课之前，要布置学生预习，并且提出具体要求，学生才会按老师的规定有序的进入自学状态。在这一环节中，学生主体参与学习，积极获得新知识、新技能，久而久之，可以很好地培养学生良好的自学习惯和自学能力。
2、课内自学指导
课内自学指导可根据教师自身的教学方法灵活掌握。具体可参考如下步骤：
1、以检查促自学。就是在课堂上检查学生课前自学情况，这样，既可以对学生起督促作用，又可以了解学生对课文的理解程度。
2、讨论解疑：即在课堂上师生共同讨论，这是初步解决问题的方法。
3、深化：这是课堂教学活动的最高境界，老师利用课堂上学生掌握的新知识，去解决生活中的实际问题，既可以对课堂上所学的知识进行深化，同时又可以将学生的思维带入一个更高的层次。
3、课后自学指导
利用课堂上学生掌握的新知识，设计出新颖和较有深度的思考和练习，将触角伸向更深、更广的天地，培养学生的优秀思维品质和大胆创新的能力。
三、必读书目自学指导
1、授课教师应根据课程教学大纲的要求，在现有教材的基础上，每门课指定5－10门教学参考书，并提供参考书的详细信息，如：作者、出版社、出版时间、获奖获奖情况，如何查阅或者购买。向学生提供课外必读书目，并为学生编制相应的自学指导。
2、必读书目自学指导基本内容：
（1）要写出必读书目的章节，指出重点部分、难点部分、必读部分和选读部分。
（2）要向学生介绍学习必读书目的最佳思路和自学方法，以提高学生的自学效果。
（3）要向学生介绍与必读书目相关的参考资料，便于学生对相关问题进行及时查阅。
第二部分：课外训练
机械系课外训练准则
一、关于作业训练
1、作业形式。要结合课程实际和教学目标认真研究作业训练的基本形式，克服目前形式单调的状况。作业训练可采取复习题、练习题、思考题、读书笔记、课前预习报告、读书报告、心得体会、课业论文、小型设计、案例分析、综合应用、专题研究、第二课堂专项活动，社会实践等多种形式。要采用适当方法引导学生进行团队式协作共同完成综合性、研究性、设计性作业训练。可设统一要求的必做型、提高性的选做型、参考性的研究型等不同类型的作业供学生选择，指导学生结合实际开展课外学习。
2、作业层次。要通过认真研究和努力实践，解决作业内容整齐划一的状况，在保证教学基本要求的前提下，探索对不同层次和类型学生进行不同作业训练的方法。视学生的情况区别对待，可采用消化理解课堂讲授的知识、跟上教学进度、巩固基础理论、综合教学内容、联系专业（社会）实际、拓展新知、专项深入、工程设计与实践等多个层次的作业训练内容，推进因材施教和学生个性发展。特别要提倡无标准答案的作业，以及综合性、应用性、拓宽性、研究性作业。
3、作业规范。要结合课程和作业的特点提出明确、严格的规范要求，如：字迹、图表、符号、概念、论据、论点、论证、叙述、术语、格式、顺序、文献引用、标点、技术标准等，使学生从每一份作业的完成过程中受到正规的科学和工程、技术训练，培养学生严肃认真、一丝不苟、极端负责、精雕细刻良好作风，从中受到科学和人文精神的培养，形成科技工作者或社会工作者应具备的最基本素质和技能。
4、作业数量。按中等程度学生达到教学目标要求的原则，作业量要适中。参照学生课外“学量”的要求，作业量按该课外“学量”的60%左右布置（其中三分之二左右为统一要求的必做型作业），既有统一要求，又为学生自主学习其它内容留有必要时间。要注意与同期授课的任课教师加强联系，保证每周作业量的基本平衡。
5、作业管理。任课教师要加强作业管理，明确具体要求。对每次作业的题目、类型、要求、收缴、批阅、问题、改进办法等要认真登录，对不符合作业规范、不完成作业、抄袭等现象，任课教师必须严肃对待，并有明确的处理办法。
6、作业批改。统一要求的必做型作业要全批全改，其它类型的作业要做必要的评阅并列入讨论课讲评范围。实行助课教师制度，并以作业评阅为主要任务。
7、课程小组。组织学生成立课程小组是调动学生积极性和促进师生互动的重要措施。原则上可采用下列三种方法：
设定课代表，并由课代表为组长，组织学生“课研小组”，参与必要的教师课前准备活动，经常性向教师反馈学生学习情况，协助教师收缴和发放作业，参与必要的作业和平时测验的评阅，作为课内双向教学活动的骨干。
组织学习困难生互助小组，帮助学习困难生尽快跟上教学进度。
组织必要的课外研究或活动小组，结合课内和作业及实践训练的要求，自主开展相应学习、研讨和实践活动。
8、辅导答疑。任课教师定期进行课外辅导答疑是极为必要的教学环节，原则上4~6学时授课后要安排一次，并列入由二级学院编制的辅导答疑安排表，向学生公布具体时间、地点。
根据课程学习实际情况，可以指定部分学生（特别是学习困难生）到答疑地点进行质疑，对他们进行重点辅导；也可以邀请学生课程小组予以必要指导。
9、信息交流。任课教师要主动与授课学生所在学院和班主任沟通、交流有关信息，对学生（特别是学习困难生）有针对性地开展学习指导，与辅导员共同促进学风建设、提高教学效果。
机械工程系
20##年6月20日
《材料力学》课外作业大纲
一、 说明
本课程是机械设计制造及其自动化专业和数控机床加工技术专业的必修专业基础课。通过适当的作业训练，使学生加深对基础知识的掌握，提高分析问题，解决问题的能力；同时联系相关课程的学习，提高运用本门课程知识的能力，培养工科学生严谨的学习、工作作风。
二、 课外训练内容
1、 绪论
基本要求：了解构件强度、刚度和稳定性的概念，明确本课程的主要任务。理解变形固体的概念和基本假设。明确理解内力、应力、应变概念。了解基本变形杆件的受力和变形特征。
重点与难点：外力与内力，应力、正应力和切应力，变形、线应变和角应变概念。截面法求内力。
思考题及练习题：见教材中课后“习题与思考题”及补充课外习题。
第一章 材料的性能
本章重点内容：材料的机械性能与性能指标 。
本章难点内容：材料机械性能指标的理解 。
思考题及练习题：见教材中课后“习题与思考题”及补充课外习题。
第一节 材料的机械性能
目的要求：要求学生掌握材料的不同性能及其指标的定义与含义。使学生能够根据材料的加工生产、服役条件及其失效形式提出正确的性能指标。
重点： 材料机械性能指标的含义及物理含义。
难点： 材料力学性能指标的理解。
思考题及练习题：见教材中课后“习题与思考题”及补充课外习题。
第三节 材料的工艺性能
目的要求：讲授工艺性能的含义，使学生掌握工艺性能所包含的基本内容及在实际生产中的应用意义。
难点：对工艺性能的理解及实际意义。
思考题及练习题：见教材中课后“习题与思考题”及补充课外习题。
第二章 材料的结构
本章重点内容： 1 、材料的结合键；2 、常见金属晶格的基本类型； 3 、多晶体材料的结构； 4 、合金的相结构。
本章难点内容： 1 、晶体缺陷对材料性能的影响；2 、固溶体、金属化合物的类型及其对合金性能的影响。
第一节 材料的结合键
目的要求：通过讲授材料的结合键 , 使学生掌握各种工程材料是由不同的元素组成。由于物质是由原子。分子或离子结合而成 , 其结合键的性质和状态存在的区别。
重点：结合键的基本类型。
难点：不同结合键的性质及存在状态。
思考题及练习题：见教材中课后“习题与思考题”及补充课外习题。
第二节 材料的晶体结构
目的要求：通过讲授晶体与非晶体 , 金属晶格的基本类型 , 使学生掌握晶体与非晶体不同特性及晶体各向异性的原因
重点：晶体的概念及特点。金属晶格的基本类型。
难点：三种常见的晶格类型。
思考题及练习题：见教材中课后“习题与思考题”及补充课外习题。
第三节 实际金属的晶体结构及晶体缺陷
目的要求：通过讲授使学生对理想晶体与实际金属晶体的区别有一深刻认识，掌握实际金属的晶体结构与晶体缺陷。
重点：多晶体结构及晶体缺陷。
难点：实际金属的多晶体结构。
思考题及练习题：见教材中课后“习题与思考题”及补充课外习题。
第四节 合金的晶体结构
目的要求：讲授合金的概念，合金的相结构，使学生掌握合金与纯金属的区别，合金相结构的基本类型及区别。
重点：合金相结构的基本类型
难点：合金的结构与纯金属晶体结构的不同
思考题及练习题：见教材中课后“习题与思考题”及补充课外习题。
第五节 非金属材料的结构
目的要求：通过讲授非金属材料的结构使学生掌握非金属材料的结构特点 , 及与金属材料结构的不同。
重点：高分子合成材料与陶瓷材料的结构。
难点：非金属材料的结构特点。
思考题及练习题：见教材中课后“习题与思考题”及补充课外习题。
第五节 非金属材料的结构
目的要求：通过讲授非金属材料的结构使学生掌握非金属材料的结构特点 , 及与金属材料结构的不同。
重点：高分子合成材料与陶瓷材料的结构。
难点：非金属材料的结构特点。
思考题及练习题：见教材中课后“习题与思考题”及补充课外习题。
第三章 材料的凝固与结晶
本章重点内容： 1 、结晶的基本规律； 2 、金属结晶后晶粒大小与性能的关系； 3 、晶粒大小的控制；4 、二元合金相图的基本类型、结晶过程，以及合金相图与性能间的关系。
本章难点内容： 1 、二元合金相图的基本类型、二元合金相图的识别与相图的分析；2 、合金中“相”和“组织”的联系与区别。
第一节 凝固的概念
目的要求： 通过讲授晶体与非晶体的凝固，使学生掌握物质从液态转变为固态所遵循的基本规律。
重点：晶体结晶时过冷现象及热力学条件。
难点：晶体与非晶体凝固的不同点。
思考题及练习题：见教材中课后“习题与思考题”及补充课外习题。
第二节 金属的结晶和铸锭
目的要求：通过讲授使学生掌握金属的结晶过程。
重点：凝固的概念 , 金属结晶的铸锭。
难点：对结晶热力学条件的理解 , 金属的铸锭组织。
思考题及练习题：见教材中课后“习题与思考题”及补充课外习题。
第三节 合金的结晶过程
目的要求：通过讲授二元相图使学生掌握二元相图的基本类型与相图的分析。
重点：二元相图 , 合金性能与二元相图的关系
难点：二元相图的识别与分析
思考题及练习题：见教材中课后“习题与思考题”及补充课外习题。
第四章 铁碳合金
本章重点内容： 1 、 Fe-Fe 3 C 相图；2 、铁碳合金的相组成与组织组成；3 、典型合金的结晶过程及其组织；4 、铁碳合金中含碳量与组织以及性能的关系； 5 、碳钢的分类、编号和用途。
本章难点内容： 1 、 Fe-Fe 3 C 相图分析；2 、组织组成物与相组成物的相对含量计算。
第一节 铁碳合金的相组成
目的要求 :
通过讲授铁碳合金相的基本组成，使学生掌握由于铁碳元素之间的相互作用不同，铁碳 合金固态下的相结构。
重点 :各基本相的定义理解。
难点 :各基本相的结构特点与性能差异。
思考题及练习题：见教材中课后“习题与思考题”及补充课外习题。
第二节 铁碳合金相图
目的要求 : 通过讲授铁碳合金相图，使学生掌握：合金相图是表示在极缓慢冷却 (或加热)条件下，不同成分的铁碳合金在不同的温度下所具有的组织或状态的一种图形。从中可以了解碳钢和铸铁的成分(含碳量)，组织和性能之间的关系。它不仅是我们选择材料和判定有关热加工工艺的依据，而且是钢和铸铁热处理的理论基础。
思考题及练习题：见教材中课后“习题与思考题”及补充课外习题。
第三节 碳钢
目的要求 : 通过讲授碳钢 ,使学生掌握碳钢中的常存杂质元素,碳钢的分类、编号及应用。
思考题及练习题：见教材中课后“习题与思考题”及补充课外习题。
第五章 金属塑性变形与再结晶
本章重点内容： 1 、单晶体材料塑性变形的两种方式； 2 、多晶体材料塑性变形的过程；3 、塑性变形对金属材料组织和性能的影响；4 、变形金属在加热时组织和性能的变化。
本章难点内容： 1 、多晶体材料塑性变形的特点；2 、 回复与再结晶对金属材料组织性能的变化规律
第一节 金属的塑性变形
目的要求 : 通过讲授金属的塑性变形 ,使学生掌晶体塑性变形的本质,及单晶体与多晶体塑性变形的差异。
重点 :塑性变形本质的理解。
难点 :多晶体塑性变形。
思考题及练习题：见教材中课后“习题与思考题”及补充课外习题。
第二节 塑性变形对金属组织和性能的影响
目的要求 : 通过讲授金属在塑性变形过程中组织和性能的变化。使学生掌握其基本规律及应用。
重点 :塑性变形后金属组织和性能转变的基本规律。
难点 :塑性变形后金属组织性能变化的利弊。
思考题及练习题：见教材中课后“习题与思考题”及补充课外习题。
第三节 回复与再结晶
目的要求 :通过讲授变形金属在加热时组织和性能的变化,使学生掌握其变化规律及应用。
重点 :回复与再结晶本质的理解。
难点 :组织性能的变化规律。
思考题及练习题：见教材中课后“习题与思考题”及补充课外习题。
第四节 金属的热加工
目的要求 : 通过讲授使学生掌握冷 ,热加工的区别及热加工对金属组织和性能的影响。
重点：热加工后组织性能的变化
难点 :热加工的应用。
思考题及练习题：见教材中课后“习题与思考题”及补充课外习题。
第五节 金属强化理论简介
目的要求 :要求学生掌握技术金属强化机制。
重点 :强化金属的基本方法。
思考题及练习题：见教材中课后“习题与思考题”及补充课外习题。
第六章 钢的热处理
本章重点内容：
1 、奥氏体的形成过程；
2 、过冷奥氏体转变产物的组织形态与性能；
3 、 TTT 曲线；
4 、钢的淬火及钢的淬透性；
5 、钢的回火、回火种类及应用；
6 、钢的化学热处理。
本章难点内容：
1 、贝氏体、马氏体的组织形态与性能；
2 、影响钢淬透性、淬硬性的元素。
第一节 钢在加热时的转变
目的要求 :通过讲授钢的A形成,使学生掌握A化过程的基本规律。
重点 :A形成的基本过程。
难点 :A晶粒大小的控制方法。
思考题及练习题：见教材中课后“习题与思考题”及补充课外习题。
第二节 钢在冷却时的转变
目的要求 :通过讲授过冷A的转变使学生掌握过冷A等温转变曲线及转变产物与性能。
重点 :过冷A冷却转变曲线
难点 :过冷A转变产物和性能。
思考题及练习题：见教材中课后“习题与思考题”及补充课外习题。
第三节 钢的退火和正火
目的要求：通过讲授使学生掌握退火，正火工艺规范及应用。
重点 :退火和正火工艺及应用。
思考题及练习题：见教材中课后“习题与思考题”及补充课外习题。
第四节 钢的淬火
目的要求 :通过讲授使学生掌握淬火的目的,淬火的工艺规范,淬火介质及淬火工艺。
重点 :掌握淬火工艺及应用。
思考题及练习题：见教材中课后“习题与思考题”及补充课外习题。
第五节 钢的淬透性
目的要求 : 通过讲授使学生掌握淬透性的概念及实际应用定义。
重点 :淬透性的实际应用。
思考题及练习题：见教材中课后“习题与思考题”及补充课外习题。
第六节 钢的回火
目的要求 :通过讲授使学生掌握,淬火钢在回火时的转变及回火工艺。
重点 :淬火钢在回火时的转变规律及回火工艺。
思考题及练习题：见教材中课后“习题与思考题”及补充课外习题。
目的要求 :通过讲授使学生掌握常用的表面热处理及化学热处理的方法及应用。
重点 :钢的表面热处理及化学热处理原理,工艺及应用。
思考题及练习题：见教材中课后“习题与思考题”及补充课外习题。
第七章 合金钢
本章授课学时： 5 学时
本章重点内容： 1 、合金化的基本原理； 2 、合金结构钢的化学成分、组织、热处理特点及编号；3 、合金工具钢的化学成分、组织、热处理特点及编号；4 、特殊性能钢的化学成分、热处理特点。
第一节 合金元素在钢中的作用
目的要求 :通过讲授使学生掌握合金化的基本原理及合金钢的分类,编号。
重点 : Me在钢中作用的基本规律及钢的分类与编号。
思考题及练习题：见教材中课后“习题与思考题”及补充课外习题。
第二节 合金结构钢
目的要求 :通过讲授使学生掌握常用合金结构钢的类别,特点及用途。
重点 :合金结构钢的应用。
教学方法 :课堂讲授和多媒体教学结合。
思考题及练习题：见教材中课后“习题与思考题”及补充课外习题。
第三节 合金工具钢
目的要求 :通过讲授使学生掌握常用工具钢的类别,特点及应用。
重点 :各类钢的特点及用途。
思考题及练习题：见教材中课后“习题与思考题”及补充课外习题。
第八章 铸铁
本章授课学时： 2 学时
本章重点内容： 1 、 铸铁的石墨化过程；2 、铸铁的化学成分、组织和性能特点；3 、 常用铸铁的特点及应用。
第一节 铸铁的石墨化
目的要求：通过讲授使学生掌握铸铁的分类，铸铁中的石墨形态及铸铁的石墨化过程。
重点：铸铁的石墨化过程。
思考题及练习题：见教材中课后“习题与思考题”及补充课外习题。
第二节 常用铸铁的特点和应用
目的要求 :通过讲授使学生掌握常用铸铁的种类,石墨的形态,特点及应用。
重点 :常用铸铁的特点及应用。
思考题及练习题：见教材中课后“习题与思考题”及补充课外习题。
第九章 有色金属及其合金
工业上使用的金属材料 ,可分为黑色金属和有色金属两大类。钢和铸铁称为黑色金属。除钢和铸铁外,其他金属及其合金称为有色金属。
目的要求 :通过讲授使学生掌握常用有色金属及合金的特点,种类及用途。
重点 :常用有色金属及合金的种类及应用。
思考题及练习题：见教材中课后“习题与思考题”及补充课外习题。
三、 课外训练要求
学生应课下复习并分析布置的思考题，按时认真完成布置的作业，预习并提出下一次课有关新问题。
考核方式包括作业上交情况记录，完成质量记录。上课或答疑时间提问或对作业情况进行分析。
第三部分：实验实践技能
《工程材料》实验教学大纲暂行稿
课程名称：工程材料 课程性质：必修
适用专业：机械设计制造及其自动化等
课程学时：64 实验计划学时：16
实验教材：工程材料实验指导书（自编）
一、大纲编写依据
参照教学大纲及近年来实验教学的经验编写而成。
二、本实验课程与相关课程的联系
与《工程材料》课同步进行
三、实验目的、性质及任务
《工程材料》实验是为机械设计制造及其自动化专业设置的，目的是培养学生材料的选择与使用，制定冷热加工工艺等能力的一门专业基础性实验课。通过实验教学使学生能更好地掌握和理解材料的基本知识、热处理的基本原理。
四、实验基本要求
掌握制备显微试样的方法，熟悉常见金属材料的显微组织特征及不同方式热处理后材料组织和性能的变化。
五、实验内容及学时分配
三、实验成绩考核办法
根据实验报告给出实验成绩。必修实验为14学时，占总成绩的10%，并加入期末总成绩中。
四、实验教材及参考书
自编实验指导。