《金属材料失效课程设计》教学大纲课程名称：金属材料失效课程设计实践类别：口实习口实训课程设计课程英文名称：MetallicFailureAnalysis周数/学分：2周/2学分授课对象：2020级金属材料班开课学院：材料科学与工程学院开课地点：口校内（材料检测分析实验室，扫描电镜实验室、经管楼）口校外（）任课数师姓名/职称：金硕勋/讲师教材、指导书：刘瑞堂主编，《机械零件失效分析与实例》哈尔滨工业大学出版社数学参考资料：张锐主编，《现代材料分析方法》，化学工业出版社，最新版。考核方式：课程论文答疑时间、地点与方式：在课程设计教室，集中讲解和指导。课程简介：本课程是金属材料工程专业学生的必修专业实践性课程，是在学完了《材料失效分析》课程后进行的一个实践性教学环节，要求学生全面地综合运用本课程及相关先修课程的理论和实践知识，针对金属材料、零件或构件的不同失效类型进行失效表征与失效机制分析，并提出可行的预防措施，以便为后续的毕业设计打下基础。课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑（与人才培养方案中“毕业要求指标点分解、相关教学活动及权重赋值”相一致，每个课程目标可以对应多个单业要求指标点）课程教学目标毕业要求支撑毕业要求指标点2-2掌握运用专业基础知识分析金2．问题分析：能够应用数学、自然科学和工程科学目标1属材料工程问题的能力：的基本原理，识别、表达、并通过文献研究分析金属学习金属材料、零件或构件的失效分析方法及分材料领域的复杂工程间慰，以获得有效结论。析步骤，以及不同失效类型的失效表征与失效机制：
《金属材料失效课程设计》教学大纲 课程名称：金属材料失效课程设计 实践类别：□实习 □实训 □√课程设计 课程英文名称：Metallic Failure Analysis 周数/学分：2 周/2 学分 授课对象： 2020 级金属材料班 开课学院：材料科学与工程学院 开课地点：☑校内（材料检测分析实验室，扫描电镜实验室、经管楼）□校外（ ） 任课教师姓名/职称：金硕勋/讲师 教材、指导书：刘瑞堂主编，《机械零件失效分析与实例》哈尔滨工业大学出版社. 教学参考资料：张锐主编.《现代材料分析方法》. 化学工业出版社，最新版。 考核方式：课程论文 答疑时间、地点与方式：在课程设计教室，集中讲解和指导。 课程简介： 本课程是金属材料工程专业学生的必修专业实践性课程，是在学完了《材料失效分析》课程后进行的一个实践性教学环节，要求学生全面 地综合运用本课程及相关先修课程的理论和实践知识，针对金属材料、零件或构件的不同失效类型进行失效表征与失效机制分析，并提出可行 的预防措施，以便为后续的毕业设计打下基础。 课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑（与人才培养方案中“毕业要求指标点分解、相关教学活动及权重赋值”相一致，每个课程目标可以 对应多个毕业要求指标点） 课程教学目标 支撑毕业要求指标点 毕业要求 目标 1 学习金属材料、零件或构件的失效分析方法及分 析步骤，以及不同失效类型的失效表征与失效机制； 2-2 掌握运用专业基础知识分析金 属材料工程问题的能力； 2．问题分析：能够应用数学、自然科学和工程科学 的基本原理，识别、表达、并通过文献研究分析金属 材料领域的复杂工程问题，以获得有效结论
掌握常用金属材料失效分析仪器和检测技术的特点、精度、适用范围。目标23-1能够针对金属材料领域的复杂3.设计/开发解决方案：能够设计针对金属材料制备培养学生运用现代材料分析方法和材料失效分工程问题，设计满足特定需求的解加工过程中所涉及的工艺进行设计并制定解决方案，析的基本知识和基本理论，选择缺陷试样加工的科学决方案或工艺流程。能够在设计环节中体现创新意识，并综合考虑社会、4-3能够设计与金属材料工程专业健康、安全、法律、文化以及环境等因素。方法，具有制备合格试样的能力。增养学生依据金属相关的分析、测试、检验等实验，4.研究：能够基于科学原理并采用科学方法对金属材料失效的具体情况制订符合试样检测的可行研究对金属材料工程相关的复杂工程材料工程领域复杂技术问题进行研究，包括设计实验、方案的能力。培养学生解决较复杂的金属材料失效问问题进行研究，并通过信息综合得分析与解释数据、并通过信息综合得出合理有效的结题和分析、总结检测结果的能力。到合理有效的结论。论。5-2能够应用现代工程工具和信5.使用现代工具：能够针对金属材料的设计、制备、自标3培养严格遵守和执行规范的思想意识。培养积极息技术工具，对金属材料制备、加加工等问题，开发、选择与使用恰当的技术、资源、向上的价值观，坚持不解、科学严谨、认真细致、实工领域复杂工程问题进行预测与现代工程工具和信息技术工具，对金属材料工程领域事求是的科学态度和职业道德。模拟，并能够理解其局限性。复杂问题进行预测与模拟，并能够理解其局限性，课程思政目标：通过课程的学习，培养学生的人文关怀、爱国精神以及团队合作精神，培养学生的全局观与辩证观，养成严谨的科学态度、实事求是的工作作风以及良好的职业素养。实施要求、方法/形式及进度安排一、实施要求1.资源配量要求为完成本课程设计，需要具备如下基本条件：参考教材、设计教室、检测分析设备及电脑。学校具备完成本课程设计的条件2.指导教师责任与要求布置在务，指导学生完成课程设计的各阶段工作内容，启发学生灵活运用已学知识及查阅其它资料解决实践过程中所遇到的问题及困难
掌握常用金属材料失效分析仪器和检测技术的特点、 精度、适用范围。 目标 2 培养学生运用现代材料分析方法和材料失效分 析的基本知识和基本理论，选择缺陷试样加工的科学 方法，具有制备合格试样的能力。培养学生依据金属 材料失效的具体情况制订符合试样检测的可行研究 方案的能力。培养学生解决较复杂的金属材料失效问 题和分析、总结检测结果的能力。 3-1 能够针对金属材料领域的复杂 工程问题，设计满足特定需求的解 决方案或工艺流程。 4-3 能够设计与金属材料工程专业 相关的分析、测试、检验等实验， 对金属材料工程相关的复杂工程 问题进行研究，并通过信息综合得 到合理有效的结论。 3．设计/开发解决方案：能够设计针对金属材料制备、 加工过程中所涉及的工艺进行设计并制定解决方案， 能够在设计环节中体现创新意识，并综合考虑社会、 健康、安全、法律、文化以及环境等因素。 4．研究：能够基于科学原理并采用科学方法对金属 材料工程领域复杂技术问题进行研究，包括设计实验、 分析与解释数据、并通过信息综合得出合理有效的结 论。 目标 3 培养严格遵守和执行规范的思想意识。培养积极 向上的价值观，坚持不懈、科学严谨、认真细致、实 事求是的科学态度和职业道德。 5-2 能够应用现代工程工具和信 息技术工具，对金属材料制备、加 工领域复杂工程问题进行预测与 模拟，并能够理解其局限性。 5．使用现代工具：能够针对金属材料的设计、制备、 加工等问题，开发、选择与使用恰当的技术、资源、 现代工程工具和信息技术工具，对金属材料工程领域 复杂问题进行预测与模拟，并能够理解其局限性。 课程思政目标：通过课程的学习，培养学生的人文关怀、爱国精神以及团队合作精神，培养学生的全局观与辩证观，养成严谨的科学态度、实 事求是的工作作风以及良好的职业素养。 实施要求、方法/形式及进度安排 一、实施要求 1.资源配置要求 为完成本课程设计，需要具备如下基本条件：参考教材、设计教室、检测分析设备及电脑。学校具备完成本课程设计的条件 2.指导教师责任与要求 布置任务，指导学生完成课程设计的各阶段工作内容，启发学生灵活运用已学知识及查阅其它资料解决实践过程中所遇到的问题及困难
实现本课程的教学目标。3.学生要求在教师指导下，根据任务书要求，在指定时间内独立完成课程设计：在课设计过程中，须积极思考，能灵活运用已学知识及查阅其它资料解决实践过程中所遇到的问题及困难。以达到本课程的教学目标：1）能根据金属材料、零件或构件的不同缺陷失效类型选择合适的取样方式，并对缺陷样选择科学的检测方法进行失效表征。2）能灵活运用材料失效分析课程中的基本理论、基础知识和基本技能，正确地分析金属材料、零件或构件的缺陷失效的机制，撰写分析总结报告。3）提高金属材料、零件或构件的缺陷检测、分析与总结能力，学会使用相关的检测设备及软件。二、实施方法/形式教师讲解、指导及学生独立设计相结合三、实施进度和安排表1实施进度和安排时间/周学时/教学方式支撑课程目标实践内容（直点、难点、课程思政融入点）学生学习预期成果周次讲授：指导老师布置13周1天重点：了解金属材料、零件或构件的失效特点和掌握运用专业基础知目标11设计任务，讲授设计识分析金属材料工程技术要求：方法、注意事项和步难点：根据材料失效类型和具体生产条件，并了问题的能力骤。解材料的服役环境。设计：学生接受设计任务，指导教师全程课程思政融入点：对比分析某重点领域重要金目标3辅导答疑。属材料国内外研究现状，激发学生对基础材料、检测分析技术的重视，强化大国工匠精神，树立对专业的热爱以及材料强国的雄心
实现本课程的教学目标。 3.学生要求 在教师指导下，根据任务书要求，在指定时间内独立完成课程设计；在课设计过程中，须积极思考，能灵活运用已学知识及查阅其它资料 解决实践过程中所遇到的问题及困难。以达到本课程的教学目标： 1） 能根据金属材料、零件或构件的不同缺陷失效类型选择合适的取样方式，并对缺陷样选择科学的检测方法进行失效表征。 2） 能灵活运用材料失效分析课程中的基本理论、基础知识和基本技能，正确地分析金属材料、零件或构件的缺陷失效的机制，撰写分析 总结报告。 3） 提高金属材料、零件或构件的缺陷检测、分析与总结能力，学会使用相关的检测设备及软件。 二、实施方法/形式 教师讲解、指导及学生独立设计相结合 三、实施进度和安排 表 1 实施进度和安排 时间/周 次 学时/ 周 实践内容（重点、难点、课程思政融入点） 学生学习预期成果 教学方式 支撑课程目标 13 周 1 天 重点：了解金属材料、零件或构件的失效特点和 技术要求； 难点：根据材料失效类型和具体生产条件，并了 解材料的服役环境。 掌握运用专业基础知 识分析金属材料工程 问题的能力 讲授：指导老师布置 设计任务，讲授设计 方法、注意事项和步 骤。 设计：学生接受设计 任务，指导教师全程 辅导答疑。 目标 1 课程思政融入点: 对比分析某重点领域重要金 属材料国内外研究现状，激发学生对基础材料、 检测分析技术的重视，强化大国工匠精神，树立 对专业的热爱以及材料强国的雄心。 目标 3
讲授：指导老师讲投13周2天缺陷检测试样的制备目标2重点：缺陷检测方法及试样制备的确定：设计方法、注意事项难点：检测方案的科学性与可行性。及可行的检测方案确和步骤。定课程思政融入点：引导学生树立正确的设计思目标3设计：学生开始进行想和创新意识。设计。指导教师全程辅导答疑。学生在指定题目下13-14周3天重点：缺陷试样检测设备、检测内容明细的拟定：检测设备的选定、具目标1进行设计。指导教师难点：缺陷试样具体检测内容的实施和检测结果体检测内容的确定及全程辅导答疑。收集。实施学生在指定题目下14周2天失效机制分析及预防目标2重点：缺陷失效机制分析：进行设计。指导教师难点：根据检测结果提出可行性预防措施。措施的提出全程辅导答疑。课程思政融入点：引导学生逐步具备严谨治学目标3的科学态度。学生在指定题目下14周2天重点：整理和编写分析说明书。撰写完成设计分析说目标3进行设计·指导教师难点：说明书逻辑清楚、结构完整、表达清晰、明书全程辅导答疑。符合规范。课程考核权置(%)课程目标考核内容评价标准金属材料、零件或构件缺陷类型及表征分析缺陷试样加工方案，缺陷类型及表征分析的合理目标130性、优越性根据检测结果，研究其失效机制，提出预防措施金属材料、零件或构件缺陷失效机制分析及合目标230理的预防措施试样组织检测、缺陷分析、预防措施等可行性要求
13 周 2 天 重点：缺陷检测方法及试样制备的确定； 难点：检测方案的科学性与可行性。 缺陷检测试样的制备 及可行的检测方案确 定 讲授：指导老师讲授 设计方法、注意事项 和步骤。 设计：学生开始进行 设计。指导教师全程 辅导答疑。 目标 2 课程思政融入点: 引导学生树立正确的设计思 想和创新意识。 目标 3 13-14 周 3 天 重点：缺陷试样检测设备、检测内容明细的拟定； 难点：缺陷试样具体检测内容的实施和检测结果 收集。 检测设备的选定、具 体检测内容的确定及 实施 学生在指定题目下 进行设计。指导教师 全程辅导答疑。 目标 1 14 周 2 天 重点：缺陷失效机制分析； 难点：根据检测结果提出可行性预防措施。 失效机制分析及预防 措施的提出 学生在指定题目下 进行设计。指导教师 全程辅导答疑。 目标 2 课程思政融入点: 引导学生逐步具备严谨治学 的科学态度。 目标 3 14 周 2 天 重点：整理和编写分析说明书。 难点：说明书逻辑清楚、结构完整、表达清晰、 符合规范。 撰写完成设计分析说 明书 学生在指定题目下 进行设计。指导教师 全程辅导答疑。 目标 3 课程考核 课程目标 考核内容 评价标准 权重（%） 目标 1 金属材料、零件或构件缺陷类型及表征分析 缺陷试样加工方案，缺陷类型及表征分析的合理 性、优越性 30 目标 2 金属材料、零件或构件缺陷失效机制分析及合 理的预防措施 根据检测结果，研究其失效机制，提出预防措施； 试样组织检测、缺陷分析、预防措施等可行性要求。 30
设计分析说明书检测、分析及总结正确，逻辑性强，条理清晰，叙40目标3述全面。合计100注：各类考核评价的具体评分标准见《附录：各类考核评分标准表》大纲编写时间：2023年2月18日系（部）审查意见：我系已对本课程教学大纲进行了审查，同意执行。D系（部）主任签名：日期：2023年2月16日
目标 3 设计分析说明书 检测、分析及总结正确，逻辑性强，条理清晰，叙 述全面。 40 合计 100 注：各类考核评价的具体评分标准见《附录：各类考核评分标准表》 大纲编写时间：2023 年 2 月 18 日 系（部）审查意见： 我系已对本课程教学大纲进行了审查，同意执行。 系（部）主任签名： 日期： 2023 年 2 月 16 日