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1、机械工程材料教案（2012-2013学年度第一学期）授课教师： 授课班级： 烟台汽车工程职业学院一 本学期教学目的（一）基础知识教学目标 1、掌握机械材料的微观结构，及其特征和特性。2、掌握机械材料的力学性能，并了解金属的分类，及常用金属。3、进行简单的机械材料的热处理工艺的设计。（二）能力教学目标1、培养学生综合运用所学知识的能力。2、通过两周的课程设计实习，锻炼学生独立思考，综合分析及查阅工具书的能力，为以后走向工作岗位打好基础。3、掌握各种实验的实验原理和方法，具备一定的进行实验研究的能力。4、联系实际教学，培养学生适应生产需求的能力。（三）思想教育目标1、教师的职责是教书育人，在传授知
2、识的同时，要对学生进行思想道德教育，使他们树立正确的人生观、价值观和世界观。 2、在学生群体中促使其形成热爱科学、实事求是的学风，教育学生要具有创新意识和创新精神。3、帮助学生提高思想道德水平，在校期间养成热爱学习、尊重老师、团结同学、以校为家的好习惯。二 提高教学质量的措施1、认真钻研教材，做到理论与实践结合并做到运用自如。2、认真备好每节课，从大纲要求出发，给学生的实际问题、具体问题分析，认真对待，灵活运用教学方法、教具，调动学生的学习兴趣。3、对学生严格要求，认真批改作业，对出现的问题及时纠正理论联系实际，逐步提高学生理解解决实际问题的能力。 20122013年度第一学期教学计划进度表任
3、课教师学 科任课班级所教学科的学期分配该科 共 1 册 共 6 章（篇）版本机械工程材料11五年数控班该课程自第 1 学期到第 1 学期完成，共 1 个学期劳动社会保障出版社教 学 计 划 进 程周次章节教 学 主 要 内 容实 验 实 习 说 明2模块1测定螺栓的强度和塑性3车间实训4车间实训5车间实训6国庆放假7车间实训8模块1.2-3测定工件的硬度；冲头的冲击韧性9模块2.1了解金属的晶体结构10模块2.2根据铁碳合金相图判断碳素钢的性能11模块2.3-5识别碳素钢的牌号；鉴别钢的种类12模块3.1了解钢在加热和冷却时的组织转变13模块3.2-4对锉刀锻造毛坯、丝杠、耐火材料模具进行热处
4、理；14模块4.1识别合金钢的牌号15模块4.2-5选择制造塑料模具、螺纹车刀、机床丝杠的合金钢16模块5.1选择制造减速器箱体的铸铁材料17模块5.2选择制造内燃机曲轴的材料18模块8.1-2齿轮类零件的选材及工艺分析19模块8.3轴类零件的选材及工艺分析20期末复习21期末考试模块：模块一：金属材料的力学性能课题：任务一：测定螺栓的强度和塑性教学目标专业能力目标掌握强度和塑性；方法能力目标准确辨认强度和塑性；社会能力目标1、培养学生分析问题和解决问题的综合能力；2、培养学生的团队协作能力。教学 重点：概念、表示方法教学 难点：概念、表示方法教学准备挂图课型：理实一体课授课课时：2课时教学过
5、程教学内容教学方法与手段时间1组织教学与导入清点人数、组织秩序，并导入项目课程。引入新课题：材料是人类生产和生活的物质基础，人类社会发展的历史表明，生产技术的进步和生活水平的提高与新材料的应用息息相关，每一种新材料的出现和应用都使社会生产和生活发生重大的变化，并有力地推动人类文明的进步。讲授法、讨论法、5分钟2资讯通过学生课后查阅资料，课堂上教师组织学生坐好，并进行补充知识内容。一、强度1、定义：是指金属抵抗塑性变形和簖裂的能力。强度是通过拉伸试验测得的。2、拉伸试验（1）试样：圆形-长试样：L0=10d0 短试样：L0=5d0（2）力-伸长量曲线静拉伸试验应力-应变曲线（-曲线）= F/A0
6、 (MPa)=L/ L0 （%）A0试样原始截面积(mm2)L0试样标距长度l 弹性变形阶段：OEl 屈服阶段： EBl 强化阶段： SBl 缩颈阶段： BK从-曲线中可以得到两个重要的力学性能指标：强度，塑性。比例极限：外力与变形成正比时的最大应力。 p = Fp/So弹性极限：保持纯弹性变形的最大应力。 e = Fe/So屈服强度：产生屈服时的应力（屈服点）。 s = Fs/So 用于有明显屈服现象的材料条件屈服强度： 产生0.2%残余伸长率时的应力 用0.2表示。抗拉强度：材料断裂前最大载荷时的应力（强度极限）。 b = Fb/So二、塑性1、定义:是指簖裂前材料发生不可逆塑性变形的那里
7、。（簖裂前金属材料产生永久变形的能力）2、常用的判据有：（也可通过拉伸试验测得的。）l 断后伸长率（延伸率）：是指试样拉断后，标距的伸长量与原始标距的百分比。 = ( Lk - L0 )/ L0 100%l 断面收缩率 ：-是指试样拉断后，缩颈处横截面积的最大缩减量与原始横截面积的百分比。 = ( A0 - Ak )/A0 100%和越大，材料的塑性越好。塑性好的材料可用轧制、锻造、冲压等方法加工成形。讲授法、学生讨论法；实物演示15分钟3计划布置任务：教师布置任务：强度和塑性的概念，关系，应用场合分组讨论，小组交流：根据班级人数的不同，将学生分成8组，每组5-7人；各组依据布置的任务制定出项
8、目实施计划，确定作图步骤和顺序；讨论法、演示法；挂图分析法5分钟4决策学生：分组展示初步方案，相互讨论，修改方案，确定最终讲述方案。教师：对小组交流计划情况予以分析总结，找出最优计划，并决策分组实施计划。1、每组派出一名代表把自己的方案展示在黑板上，并且进行讲解。2、多组学生进行互评，找出几个方案的优缺点。3、教师对学生的方案进行评价，找出每个方案的亮点及不足之处，并且选出制定较好的方案进行表扬。4、各组对自己的方案进行修正，确立最终方案。项目教学法；成果演示、讨论法15分钟5实施学生分组进行项目实施，教师要发挥指导作用。强度？概念？应用场合？塑性？概念？应用场合？项目教学法、实物操作25分钟
9、6检查在学生操作的整个过程中，教师要检查。看学生的概念是否准确，原理是否明白，应用场合分析是否准确。团体协作法5分钟7评价学生分组展示操作成果，自评、互评。根据学生在整个课堂的表现，给于每一小组评分，例如部分小组有些同学非常活跃，善于交流，因而带动了整个小组的气氛，每位同学都积极发表自己的观点，其他同学认真听取别人的观点，最后取长补短，完成任务，很有团队意识。评出最优小组，并给于表扬，适当加分予以鼓励。评价项目1组得分2组得分3组得分4组得分5组得分概念的准确性（20%）原理的准确性（30%）作业的准确性（35%）小组的积极性（15%）项目教学法；成果展示5分钟8总结这一部分内容同学们一定要下
10、大功夫，教师要考虑能让学生更加明白，语言要通俗易懂，总结要简明透彻。讲授法5分钟9作业1、完成本次课的课后相关作业2、准备下一任务的预习5分钟课后小结： 本节课学生对于强度、塑性等概念有了基本了解，但是不能准确应用到实际生活中，有待加强实践练习。模块：模块一：金属材料的力学性能课题：任务二：测定工件的硬度教学目标专业能力目标掌握硬度的概念；方法能力目标准确掌握硬度的概念，测定方法；社会能力目标1、培养学生分析问题和解决问题的综合能力；2、培养学生的团队协作能力。教学 重点：各种力学性能的概念及衡量指标。教学 难点：在实际应用中各种材料硬度的测量方法。教学准备挂图课型：理实一体课授课课时：2课时
11、教学过程教学内容教学方法与手段时间1组织教学与导入清点人数、组织秩序，并导入项目课程。引入新课题：材料的硬度各不相同，如何表示？讲授法、讨论法、5分钟2资讯通过学生课后查阅资料，课堂上教师组织学生坐好，并进行补充知识内容。一、硬度1、定义：材料抵抗局部变形，尤其是塑性变形、压痕或划痕的能力。硬度是衡量金属软硬程度的判据，硬度是通过硬度试验测得的。一、布氏硬度原理： HBS（HBW） = F/A = 2F/DD - (D2-d2)1/2 （单位：kgf/mm2）采用淬火钢球时，记为 HBS 采用硬质合金钢球时，记 为 HBW 当F的单位取N时，加系数0.102表示方法；格式：硬度值 HBS（HB
12、W）压头直径/试验力/保持时间例如： 120HBS10/1000/30布氏硬度特点：优点：测量数值稳定，准确缺点：操作慢，不适用批量生产和薄形件应用：铸铁，有色金属；退火、正火、调质处理钢当HBS450时有效（HBW450-650）二、洛氏硬度原理： HR = (k-h) / 0.002 （无单位）对金刚石圆锥压头 k = 0.2 mm对钢球压头 k = 0.26 mm洛氏硬度特点：优点：操作简便，压痕小，用于成品和薄形件缺点：测量数值分散应用：淬火钢，调质钢生产零件 当HRC20-67时有效洛氏硬度分类：1、 表示方法：格式： 在符号前面写出硬度值例如： 62 HRC三、维氏硬度1、用两相对夹角为136度的正四棱锥金刚石做压头2、试验方法：用测量压痕两对角线长度d1和d2，求其平均值3、表示方法：格式：同布氏硬度例如：640HV30/204、优缺点：试验力小，压痕深度浅，轮廓清晰，数字准确可靠，但试验不够简便、迅速。5、应用：广泛用于测量金属镀层，薄片材料和化学热处理的表面硬度；可测量从很软到很硬的材料，不适于成批生产的常规试验。讲授法、学生讨论法；实物演示15分钟3计划布置任务：教师布置任务：硬度的概念，关系，应用场合分组讨论，小组交流：根据班级人数的不同，将学生分成8组，每组5-7人；各组依据布置的任务制定出项目实施计划，确定作图步骤和顺
