1 《材料表面工程技术》教学大纲 课程名称： 材料表面工程技术 课程类别（必修/选修）：选修 课程英文名称：Material Surface Engineering Technology 总学时/周学时/学分：24/2/1.5 其中实验/实践学时：0 先修课程： 材料科学基础 后续课程支撑： 毕业设计 授课时间： 1-12 周/星期二/1-2 节 授课地点：松山湖/6E-101 授课对象： 2019 级金属材料 开课学院： 材料科学与工程 任课教师姓名/职称： 李康/讲师、姜雄华/讲师 答疑时间、地点与方式：课后现场或网络通信工具答疑 课程考核方式：开卷（）闭卷（）课程论文（√）其它（ ） 使用教材：《表面工程学》,曾晓雁,9787111557906, 机械工业出版社,2017.04,第 2 版 教学参考资料：（1）《表面工程》，徐滨士，朱绍华 主编，9787560351124, 哈尔滨工业大学出版社, 2014.12 （2）《现代表面技术》，钱苗根 主编，9787111536772, 机械工业出版社，2016.07 课程简介：本课程是金属材料专业的必修课程，其目的是让学生了解材料表面工程技术的基本原理和方法、不同表面技术的工艺特征及可应用的范围； 要求学生掌握金属材料表面防护、强化、装饰的常用方法；培养学生正确选取合适的表面改性工艺，以提升零件的表面性能和服役寿命的能力；提升基 本的专业素养和工程实践能力等。本课程基于物理化学、材料科学基础、材料热处理等课程，通过理论课程和实践学习的结合，训练学生解决材料表面 改性和加工领域实际生产技术问题的思维。为后续专业课程的学习、毕业设计和将来的专业技术工作打下基础。 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
2 目标 1： 掌握常用金属材料的表面工程技术的基本原理、工艺特 征、性能及应用情况。通过对各种表面工程技术的学习， 拓展对金属材料学科的工程技术了解。掌握金属材料相关 的表面技术知识，培养学以致用的思维与基础的专业技 能。 3-2 掌握金属材料结构/组成、性质、加工工 艺、服役性能之间相互关系的基本规律，能够 分析金属材料的成分设计、合金制备、加工过 程中所涉及的工艺参数、生产流程及关键控制 步骤，并根据专业相关知识制度解决方案，满 足特定需求。 3．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。 目标 2： 熟练掌握金属材料常用的表面工程技术原理与特征；获 得正确进行材料表面改性强化设计，以及合理选择高效 率、高性能、低成本的表面改性方法等能力。培养金属材 料工程实践、质量检测与应用开发能力。 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。 4.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： 培养学生主动崇尚科学、爱护环境知识的思想意识； 养成理论联系实际、严谨求实的态度，大胆创新创造的 意识和职业素质。培养良好的组织协调能力、团队合作 精神以及创新意识，职业道德与社会责任感。 7.1 具有环保和可持续发展的意识和相关知 识，了解与金属材料工程相关的职业和行业 环保及可持续发展的法律法规。 7.认识科技发展现状与趋势，了解工程技术对环境、社会 及全球的影响，并培养持续学习的习惯与能力
3 理论教学进程表 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 绪论+表面技术的 物理、化学基础 李康 2 典型固体界面、磨损失效类型，金属腐 蚀原理（重点）；磨损失效原理，金属 腐蚀原理（难点）。 课程思政融入点：了解中国古代材料表 面处理技术，培养学生的爱国精神和民 族自豪感。 线上 课堂讲授和 小组讨论 课程思政作业：要 求学生每人阅读与 金属表面处理技术 有关文献 2篇以上； 课堂讨论：在生活 中，材料表面的失 效形势有哪些？ 目标三 2 表面工程技术的预 处理工艺 李康 2 表面预处理工艺的特征、分类（重点）。 表面预处理工艺的原理（重点）。 线上 课堂讲授和 小组讨论 课堂讨论：金属表 面改性前，为什么 要 进 行 表 面 预 处 理？ 目标一 3 表面淬火与表面形 变强化技术 李康 2 表面形变强化技术和感应加热淬火技术 的特征、分类及应用（重点）； 表面形变强化技术的原理、感应加热淬 火技术的原理（难点）。 线上 课堂讲授 课后作业：几种典 型表面淬火工艺特 点的比较 目标二 4-5 热扩渗 李康 4 等离子体热扩渗（重点）；热扩渗技术 的基本原理（难点）。 线上 课堂讲授和 小组讨论 课堂讨论：金属表 面热扩渗是基于什 目标二
4 么原理，与哪些主 要 的 工 艺 参 数 有 关？ 6-7 热喷涂、喷焊与堆 焊技术 李康 4 热喷涂的特点，热喷焊工艺与特点（重 点）；热喷涂的原理（难点）。 线上+线下 课堂讲授和 小组讨论 课后作业：热喷涂、 喷焊与堆焊技术的 综合比较 课堂讨论：1.金属表 面热扩渗是基于什 么原理，与哪些主 要的工艺参数有 关？ 2. 堆焊与增材制造 目标二 8 电镀与化学镀 姜雄华 2 电镀、化学镀的工艺特点（重点）；电 镀、化学镀的基本原理（难点）。 线下 课堂讲授和 小组讨论 课堂讨论：电镀和 化学镀的区别？ 目标二 9-10 转化膜与着色技术 李康 4 磷化、电化学氧化着色的基本原理及应 用（重点）；磷化、电化学氧化着色的 基本原理（难点）。 线下 课堂讲授和 小组讨论 课堂讨论：阳极氧 化工艺在日常生活 中的应用场景。 课后作业：铝合金 阳极氧化膜层常见 的缺陷及解决措施 目标一 11 涂装技术 李康 2 涂装材料的分类及特征（重点）；涂料 线下 课堂讲授和 课程思政作业：我 目标三
5 成膜机理（难点）。 课程思政融入点：让学生了解喷涂等传 统制造技术的一些局限性，对环境的污 染问题等，激发创新思维，为新技术的 发明而努力学习，为实现伟大的中国梦 而奋斗。 小组讨论 国海洋经济开发战 略中的防腐技术资 料调研，个人独立 完 成 分 析 报 告 ， 1000 字以上。 12 高能束表面改性技 术 李康 2 激光、离子束、电子束表面改性技术的 特征（重点）；激光、离子束表面改性 技术的原理（难点）。 课程思政融入点：让学生了解我国表面 处理技术与国外发达国家的差距，建立 学生的使命感和历史责任感，努力学习， 为实现伟大的中国梦而奋发图强。 线下 课堂讲授和 小组讨论 课堂讨论：高能束 加工的优缺点 目标三 合计 24 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（%） 作业 考勤 课堂表现 课程论文 目标一 1-3 10 0 0 30 40 目标二 2-1 10 0 0 30 40