1 《材料失效分析课程设计》教学大纲 课程名称：材料失效分析课程设计 实践类别：□实习 □实训 ☑课程设计 课程英文名称：Course Design of Materials Failure Analysis 周数/学分：2 周/2 学分 授课对象： 2017 金属材料 1 班；2017 金属材料 2 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： 王艳林/高级工程师；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：庄东汉主编.《材料失效分析》. 华东理工大学出版社，最新版. 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：开卷（ ） 闭卷（ ） 课程论文（ ） 其它（ √ ） 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 1. 知识目标（学习目标层次：理解） 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； 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。 2. 能力目标（学习目标层次：运用、分析） 1）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。 2）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。 3）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. 素质目标（学习目标层次：综合和评价） 1) 培养严格遵守和执行规范的思想意识。 2） 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。 本实践环节与学生核心能力培养之间的关联(授课 对象为理工科专业学生的课程填写此栏）： ■核心能力 1. 应用数学、基础科学和机械设计制 造及其自动化专业知识的能力； ■核心能力 2. 设计与执行机械设计制造及其自动 化专业相关实验，以及分析与解释数据的能力； ■核心能力 3. 机械工程领域所需技能、技术以及 使用软硬件工具的能力； ■核心能力 4. 机械工程系统、零部件或工艺流程 的设计能力； □核心能力 5. 项目管理、有效沟通协调、团队合 作及创新能力； ■核心能力 6. 发掘、分析与解决复杂机械工程问 题的能力； □核心能力 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； □核心能力 8．理解职业道德、专业伦理与认知社 会责任的能力
2 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/周次 进度安排 实践内容（重点、难点、课程思政融入 点） 实践场所 备 注 17 周/1 天 布置任务、熟悉内 容；金属材料、零 件或构件的失效类 型分析 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。 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。 课程设计教 室 17 周/2 天 缺陷检测试样的制 备及可行的检测方 案确定 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。 课程设计教 室、试样加 工室 17 周/2 天； 18 周/1 天 检测设备的选定、 具体检测内容的确 定及实施 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。 课程设计教 室、检测分 析室
3 课程思政融入点：介绍我国试样加工与 精密检测设备的发展历程，让学生领会 “核心技术要掌握在自己手里”的深刻 内涵及来之不易，鼓励其沉心学习及工 作。 18 周/2 天 失效机制分析及预 防措施的提出 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。 课程设计教 室、检测分 析室 18 周/2 天 撰写设计分析说明 书 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。 课程思政融入点：要求学生在课程设计 过程中坚持实事求实、严谨的科学态度。 课程设计教 室 成绩评定方法及标准 考核形式 评价标准 权重 工作量及态度 学生在教师指导下，按任务书的要求，在指定课室、实验室集 中时间按进度要求独立完成全部工作量，学习态度积极主动。 10% 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% 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，叙述全面。 30% 注：(１) 总成绩为五分制； (２) 五级制和百分制换算标准：优秀（≥90）、良好（≥80&＜90）、中等（≥70&＜80）、及格（≥60& ＜70）、不及格（＜60） 大纲编写时间：2020 年 2 月 17 日 系（部）审查意见： 我系（专业）课程委员会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：2020 年 2 月 24 日