本课程基于产出导向的理念，探索和建构学生主动参与、自主协作、探索创新的新型教学模式以更好地促进新工科课程教学改革。

课程教学以提倡学生的主动学习和主动实践为核心的“做中学”教学理念为指导原则，以“团队式实训型项目”为线索，精心组织课程理论教学和实践教学安排，改变学生传统的学习观，变被动接受知识为主动寻求知识，注重培养学生的创新精神和团队意识，学生在完成“项目”的过程中，会积极地去思考、探索。教师引导学生进行讨论和交流，并适当地给予点评和鼓励，使他们相互取长补短，既调动学生的积极性，又培养了他们的创新精神和合作意识。

课程教学模式由以理论“灌输”为中心转变为以能力目标“引领”为中心，由以教师“被动”讲授为中心转变为学生“主动”参与为中心，以“讲中记”为中心转变为以“做中学”为中心。进而，在课程教学模式的实施过程中，要注意以下设计原则。

采用先进教学手段，发扬课堂教学模式的优势。

基于产出导向课程教学模式的开展，并不是完全丢弃现有的课堂教学模式。学生还处在长知识、打基础的学习阶段，理论课堂教学中的某些知识、能力训练是学生们成长所必需的。课程教学方法以实训项目为引导，并结合精湛的理论课堂讲解，采用启发式教学、归纳式教学等先进的教育教学方法和手段，使学生较快的建立系统的概念，进一步通过实训项目，加强学生理论联系实践的综合能力。

开放交流，采用团队式互动讨论和分工合作，增强学生的团队意识和沟通能力

项目实施和理论教学过程中，学生组成若干小组，每组完成一个项目，组内成员有不同分工，由小组长负责牵头，自发组织相关资源学习、收集素材。遇到问题，由小组商讨解决，解决不了再请指导教师帮助。同时，互动式讨论课贯穿于整个教学过程中，针对项目实施和理论教学过程中存在的关键问题确定讨论主题，通过查阅资料、分组讨论，上台讲演、提问答辩等环节，主动参与教学，体验教学过程，分享学习的乐趣和成果，激发学生的学习兴趣，调动学习的积极性和主动性，使学生成为课堂上学习知识的主人。

《金属材料及热处理》课程教学大纲

一、课程简介

本课程是我院材料成型及控制工程专业的一门专业课。通过本课程的学习，掌握固态相变的规律性、金属及合金热处理工艺、金属组织与性能之间的关系、热处理理论在生产实践中应用的能力，为充分发挥现有材料的潜力，发展新材料和改进热处理工艺打下坚实的理论基础。

二、课程教学目标

1. 掌握金属材料及热处理的基础知识，能够正确分析材料的化学成分、加工工艺、显微组织与机械性能之间的关系。

2. 掌握金属材料及热处理工艺的选用原则，初步具备制定热处理工艺的能力。

3. 了解与金属材料及热处理相关的职业和行业的生产、设计、研究与开发的法律法规。

三、课程目标与毕业要求的对应关系

四、教学安排

五、课程基本内容

第一章 绪  论

支撑教学目标1、2

教学内容： 

1. 介绍本课程研究对象和任务。

2. 本课程在近代工业生产中的地位，对发展热处理新工艺和研制新材料的作用。

3. 金属热处理发展概况及本课程的内容和学习要求。

课程思政点名称：金属材料及热处理技术之于中国古代历史

课程思政点类型：家国情怀与民族自豪

第二章  金属材料的性能

支撑教学目标2、3

教学目的和要求：

掌握金属材料的各种性能指标、测定方法及其物理意义。

教学内容： 

1. 金属材料的力学性能。

2. 金属材料物理性能和化学性能。

教学重点与难点：

重点：金属材料力学性能指标。

难点：金属材料力学性能指标的测定方法和物理意义。

课程思政点名称：材料测试国家标准

课程思政点类型：法规意识

第三章  钢的热处理原理

支撑教学目标1、2

教学目的和要求：

1. 掌握奥氏体的组织结构、性能与形成机制。

2. 掌握奥氏体晶粒度概念、长大机制、影响因素以及控制途径。

3. 掌握过冷奥氏体等温冷却转变图（TTT图）的建立、分析以及影响因素。

4. 了解过冷奥氏体连续冷却转变图（CCT图）的建立、分析。

教学内容： 

1. 奥氏体的组织结构和性能，奥氏体的形成机制。

2. 奥氏体晶粒度概念、长大机制、影响因素以及控制途径。

3. 过冷奥氏体等温冷却转变图（TTT图）的建立、分析以及影响因素。

4. 过冷奥氏体连续冷却转变图（CCT图）的建立、分析。

教学重点与难点：

重点：过冷奥氏体等温冷却转变图（TTT图）的建立、分析以及影响因素。

难点：过冷奥氏体连续冷却转变图（CCT图）的建立、分析。

课程思政点名称：相变--质量互变规律

课程思政点类型：科学思维方式

第四章   钢的热处理工艺

支撑教学目标1、2

教学目的和要求：

1. 掌握热处理的目的、加工工艺规程与热处理工艺的选用。

2. 了解热处理缺陷及其防止方法。

3. 了解各种类型的热处理工艺。

教学内容： 

1. 退火目的、工艺及应用。

2. 正火目的、工艺及应用。

3. 退火和正火的选用。

4. 钢的淬火与回火。

5. 表面淬火目的、工艺及应用。

6. 表面化学处理目的、工艺及应用。

教学重点与难点：

重点：热处理工艺规程及选用。

难点：热处理缺陷及其防止方法。

第五章  钢铁材料

支撑教学目标1、2、3

教学目的和要求：

1. 掌握碳钢与合金钢的分类、牌号、组织、性能及应用。

2. 掌握铸铁的分类、牌号、组织、性能及应用。

教学内容： 

1. 合金元素在钢中的存在形式和所起的作用。

2. 碳钢的分类、牌号、组织、性能及应用。

3. 合金钢的分类、牌号、组织、性能及应用。

4. 铸铁的分类、牌号、组织、性能及应用。

教学重点与难点：

重点：合金钢的分类、牌号及应用。

难点：合金元素在钢中的存在形式和所起的作用。

课程思政点名称：钢铁材料国家标准

课程思政点类型：法规意识

第六章  非铁金属材料

支撑教学目标1、2、3

教学目的和要求：

1. 掌握非铁金属材料热处理的目的、加工工艺规程与热处理工艺的选用。

2. 掌握铝合金、铜合金分类、牌号、性能及应用。

3. 了解镁合金和钛合金的相关知识。

教学内容：

1. 固溶处理。

2. 时效。

3. 铝及铝合金, 铜及铜合金。

4. 镁及镁合金, 钛及钛合金铸造轴承合金。

教学重点与难点：

重点：铝合金、铜合金分类、牌号、性能及应用。

难点：固溶处理。

六、教学方法

本课程基于产出导向的理念，探索和建构学生主动参与、自主协作、探索创新的新型教学模式以更好地促进新工科课程教学改革。

课程教学以提倡学生的主动学习和主动实践为核心的“做中学”教学理念为指导原则，以“团队式实训型项目”为线索，精心组织课程理论教学和实践教学安排，改变学生传统的学习观，变被动接受知识为主动寻求知识，注重培养学生的创新精神和团队意识，学生在完成“项目”的过程中，会积极地去思考、探索。教师引导学生进行讨论和交流，并适当地给予点评和鼓励，使他们相互取长补短，既调动学生的积极性，又培养了他们的创新精神和合作意识。

课程教学模式由以理论“灌输”为中心转变为以能力目标“引领”为中心，由以教师“被动”讲授为中心转变为学生“主动”参与为中心，以“讲中记”为中心转变为以“做中学”为中心。进而，在课程教学模式的实施过程中，要注意以下设计原则。

采用先进教学手段，发扬课堂教学模式的优势。

基于产出导向课程教学模式的开展，并不是完全丢弃现有的课堂教学模式。学生还处在长知识、打基础的学习阶段，理论课堂教学中的某些知识、能力训练是学生们成长所必需的。课程教学方法以实训项目为引导，并结合精湛的理论课堂讲解，采用启发式教学、归纳式教学等先进的教育教学方法和手段，使学生较快的建立系统的概念，进一步通过实训项目，加强学生理论联系实践的综合能力。

开放交流，采用团队式互动讨论和分工合作，增强学生的团队意识和沟通能力

项目实施和理论教学过程中，学生组成若干小组，每组完成一个项目，组内成员有不同分工，由小组长负责牵头，自发组织相关资源学习、收集素材。遇到问题，由小组商讨解决，解决不了再请指导教师帮助。同时，互动式讨论课贯穿于整个教学过程中，针对项目实施和理论教学过程中存在的关键问题确定讨论主题，通过查阅资料、分组讨论，上台讲演、提问答辩等环节，主动参与教学，体验教学过程，分享学习的乐趣和成果，激发学生的学习兴趣，调动学习的积极性和主动性，使学生成为课堂上学习知识的主人。

七、教学目标达成度评价

教学目标主要通过平时作业+课堂测试、讨论课及期末考试来考核和评定。

1. 教学目标 1 的达成度通过期末考试、讨论课综合考评；

2. 教学目标 2 的达成度通过期末考试、讨论课综合考评；

3. 教学目标 3 的达成度通过作业+课堂测试考评。

表1 课程对应能力考核权值分配

八、课程要求及成绩评定

本门课程依据全程监控的理念进行考核。课程考核包括 3个部分，分别为作业+课堂测试、讨论和期末考试成绩。具体要求及评分方法如下：

A-作业+课堂测试，B-讨论，C-期末成绩

结课成绩 = A*0.2 + B*0.2 + C*0.6

九、参考书目

1. 《金属材料与热处理》(第二版)，叶宏主编，化学工业出版社，2015年。

2. 《热处理工艺学》(修订版)，夏立芳主编，哈尔滨工业大学出版社，2008年。

3. 《热处理手册》(第三版)，中国机械工程学会热处理学会编，机械工业出版社，2005年。

4. 《金属热处理标准应用手册》，全国热处理标准化技术委员会，机械工业出版社，2005年。

[1] 叶宏主编，金属材料与热处理(第二版)[M]. 北京：化学工业出版社，2015年。

[2] 夏立芳主编，热处理工艺学(修订版)[M]. 哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2008年。

[3] 《热处理手册》(第三版)，中国机械工程学会热处理学会编，机械工业出版社，2005年。

[4] 《金属热处理标准应用手册》，全国热处理标准化技术委员会，机械工业出版社，2005年。