内蒙古工业大学材料学院 金属学与热处理教案
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内蒙古工业大学
教 案
2012 /2013学年一学期
学 院 材料学院
系 别 金属材料系
课程名称 金属学与热处理
授课对象 冶金10-1、2、3
主讲教师 张瑞英、许萍
职 称 副教授 、副教授
课程学时 80
内蒙古工业大学材料学院 金属学与热处理教案
2 内蒙古工业大学教案(课程)
教案编写时间：2006-3-1
课程名称 金属学与热处理 课程代码 040203117 总学时： 80学时
讲课： 70学时
上机： 0 学时
实验： 10 学时
其他： 0 学时 学 时 80
课程类别 公共课 ( ) 基础课 ( ) 专业课( )
技术基础课（√） 专业选修课( ) 公共选修课( )
授课对象 成型04 级（3）、（4）班
教材：崔忠圻.《金属学与热处理》.机械工业出版社.2000
主要参考资料：
[1] 徐钧恒．《材料科学基础》．北京工业大学出版社，2001
[2] 侯增寿．《金属学原理》．上海科学技术出版社，1999
[3] 王晓敏．《工程材料学》．哈尔滨工业大学出版社，1998
[4] 石德珂．《材料科学基础》．机械工业出版社，2003
[5] 刘宗昌．《金属固态相变教程》．冶金工业出版社，2003
教学目的、要求：
《金属学与热处理》是材料成型与控制工程专业一门重要的技术基础课。
本课程以材料的成分、加工工艺、组织结构与性能之间的关系为主线，重点介绍材料的本质，提出有关的理论和描述，说明材料结构是如何与其成分、加工工艺、性能以及行为相联系的。
[2006年获奖论文三等奖]《金属材料及热处理》教学方法初探
[摘要]：技校学生在学习《金属材料及热处理》中遇到内容繁多、记忆困难、遗忘很快、缺乏实际经验等问题。本文采用了兴趣讲解、列表记忆、直观性教学、现场教学等多种方法，取得到较好的教学效果。
[关键词]：金属、热处理、兴趣、教学方法
《金属材料及热处理》是一门专业基础课，是一门研究金属材料的成份、热处理与金属材料性能间的关系和变化规律的科学。这门课内容繁多、难记易忘、理论与实际结合紧密。现在的技校学生是从中考中"差选"出来，学习基础较差，学习习惯和学习方法欠佳，而且几乎没有实际经验。要学好这门课是难上加难。针对现在的技校学生的现状和这门课的特点，探索一条行之有效的教学方法事在必行。笔者在这门课教学方法上进行一些有益尝试，取得较好的教学效果，供大家参考。
一、"趣味"学习
《金属材料及热处理》这门课内容比较枯燥，以前曾有学生产生过厌学情绪。笔者在讲课时多用学生感兴趣的实际例子，多设悬念，引导学生"趣味"学习。常言道万事开头难，有个好的开端就成功了一半。能使学生自己愿意学，发挥学生的主观能动性是学好这门课的关键。兴趣是最好的老师。上第一堂课时，笔者并不马上讲新内容。让学生先回答几个问题。
1、谁看过"泰坦尼克"号电影？
2、"泰坦尼克"号为什么会沉没？其真正原因是什么？
学生的积极性马上调动起来，个个踊跃回答问题。但是没有一个学生知道沉船的真正原因。造成"泰坦尼克"号这艘不沉的船沉没的真正原因是船本身金属材料造成的。二十世纪初，人们对金属材料的成分与性能之间的关系不了解，只知道用铁造的船比木头造的船要结实。殊不知铁中含碳量大时，金属材料虽然硬，但脆性大，不耐冲击。"泰坦尼克"号就是用这种含碳量高的铁-一种金属材料制造成的。当船撞上冰山时，断裂破坏了，造成了首航一千五百多人丧生惨痛事件发生。若当时人们知道金属材料成分与性能之间的关系，就会避免这场悲剧产生。这活生生的例子给学生留下深刻印象。并主动提出想了解金属材料的性能，笔者这时引入金属的性能是水到渠成的事。此外笔者还在语言上下功夫，幽默风趣语言可调剂学生的学习疲劳，调动起学习兴趣。学生注意力不集中时，风趣讲个日常生活的例子。"抄菜用什么锅好？"学生们马上安静下来。"是生铁锅还是熟铁锅？"等学生思考片刻后笔者又说："生铁锅的成分中含碳量比熟铁锅含碳量高，材料较硬，比较耐磨，因此使用寿命较长。但是生铁锅摔在地上会破裂。"学生们觉得这门课还是很有趣的，学习自觉性也提高了。
《金属材料与热处理》教材习题答案
作者：陈志毅
绪论
1．金属材料与热处理是一门怎样的课程？
答：金属材料与热处理这门课程的内容主要包括金属材料的基本知识、金属的性能、金属学基础知识和热处理的基本知识等。
2．什么是从属与从属材料？
答：所谓金属是指由单一元素构成的具有特殊的光泽、延展性、导电性、导热性的物质。如金、银、铜、铁、锰、锌、铝等。而合金是指由一种金属元素与其它金属元素或非金属元素通过熔炼或其它方法合成的具有金属特性的材料，所以金属材料是金属及其合金的总称，即指金属元素或以金属元素为主构成的，并具有金属特性的物质。
3．怎样才能学好金属材料与热处理这门课程？
答：金属材料与热处理是一门从生产实践中发展起来，又直接为生产服务的专业基础课，具有很强的实践性，因此在学习时应结合生产实际，弄清楚重要的概念和基本理论，按照材料的成分和热处理决定其组织，组织决定其性能，性能又决定其用途这一内在关系进行学习和记忆；认真完成作业和实验等教学环节，就完全可以学好这门课程的。
第一章 金属的结构与结晶
1．什么是晶体和非晶体？它们在性能上有什么不同？想一想，除了金属，你在生活中还见过哪些晶体？
答：原子呈有序、有规则排列的物质称为晶体；而原子呈无序、无规则堆积状态的物质称为非晶体。晶体一般具有规则的几何形状、有一定的熔点，性能呈各向异性；而非晶体一般没有规则的几何形状和一定的熔点，性能呈各向同性。生活中常见的食盐、冰糖、明矾等都有是典型的晶体。
2．什么是晶格和晶胞？金属中主要有哪三种晶格类型？它们的晶胞各有何特点？
答：假想的能反映原子排列规律的空间格架，称为晶格。晶格是由许多形状、大小相同的小几何单元重复堆积而成的。我们把其中能够完整地反映晶体晶格特征的最小几何单元称为晶胞。金属中主要有体心立方晶格、面心立方晶格和密排六方晶格等三种晶格类型，
体心立方晶格的晶胞是一个立方体，原子位于立方体的八个顶点和立方体的中心；面心立方晶格的晶胞也是一个立方体，原子位于立方体的八个顶点和立方体六个面的中心；密排六方晶格的晶胞是一个正六棱柱，原子除排列于柱体的每个顶点和上、下两个底面的中心外，正六棱柱的中心还有三个原子。
1 金属材料及热处理教学设计
一、课程背景
金属材料及热处理是材料科学与工程专业课程之一，为培养学生的材料科学综合素质及工程应用能力提供了重要的学习平台。本课程主要涉及金属材料的基本知识，包括结构、物理、机械、化学特性等方面的知识，并重点介绍了金属材料的热处理方法及其对材料性能的影响。
二、课程设计目标
1. 培养学生对金属材料的理解，包括金属材料的基本结构、物理、机械、化学特性等；
2. 了解金属材料中热处理方法的基本原理，以及热处理对材料性能的影响；
3. 能够根据不同材料的应用环境和使用要求，选择合适的热处理方案。
三、课程内容与教学方法
1. 课程内容
本课程共包含以下模块：
• 金属材料的基本概念
• 金属材料的组织结构与特点
• 金属材料的物理、机械与化学特性
• 金属材料的常用热处理方法及其原理
• 金属材料的热处理后性能变化及分析
• 不同热处理方案的选择与实施 2 2. 教学方法
• 讲授：通过授课方式介绍金属材料的基础知识和热处理方法，并结合实际案例分析。
• 实验：进行金属材料的热处理实验，通过实验验证热处理对材料性能的影响，并培养学生的实验操作能力。
• 讨论：通过讨论小组方式，让学生分享不同材料的热处理方案，并探讨其实际应用场景及可行性。
四、教学评估与考核
本课程的教学评估与考核主要有以下几个环节：
• 平时考核：针对学生的学习情况，设置不定期考核，包括课堂作业、小组讨论等，占总成绩的30%。
• 实验报告：要求学生在完成实验后，撰写实验报告，详细阐述其实验过程、实验结果及分析，占总成绩的35%。
• 期中考试：针对前半学期内容进行考评，占总成绩的15%。
• 期末考试：针对全学期内容进行考评，占总成绩的20%。
五、课程总结
本课程注重让学生对材料科学及工程应用有一个全面的认识，通过讲授、实验及小组讨论等不同的教学方法，从不同维度全方位地探讨金属材料与热处理的基础知识及应用，培养学生的综合素质和实践能力，为其以后的学习和工作打下坚实的基础。
