金属材料和热处理专业人才培养方案.doc

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金属材料与热处理技术专业培养方案

一、培养目标
本专业培养德、智、体、美、劳全面发展的，适应经济社会发展需要的，能够掌握金属材料的性能分析与研究、热处理工艺及工装设计的基础理论知识和专门知识，具有较强实际操作能力，面向生产第一线的技术应用型专门人才。
二、职业面向
毕业生可以从事金属材料各项性能的分析与研究、新产品的开发与研制；热处理车间的工艺规程及工艺装备的设计及实施；产品质量的分析与控制；热处理设备的安装、调试、操作、维护、更新改造及生产管理等工作。
三、业务培养要求
本专业学生主要学习金属材料与热处理的基础理论，掌握金属材料的成分、组织结构、生产工艺、环境与性能之间关系的基本规律，掌握通过新材料的开发和工艺设计，提高材料的性能、质量与寿命的方法，具备从事金属材料的性能检测、生产工艺与设备设计、生产过程和质量控制及生产组织管理的基本能力。
毕业生应具备的知识、能力、素质要求：
1、知识要求
（1）具有本专业必需的文化基础知识、工程技术必需的基础理论知识;
（2）掌握使用计算机从事本专业工作的知识;
（3）掌握金属材料的冶炼、铸造、 冷热加工和热处理等生产工艺的基本知识；
（4）具有从事本专业所必备的外语知识。
2、能力要求
（1）具有材料的基本检测技术和计算机应用等基本技能；　
（2）具有正确选择、合理使用金属材料，质量控制与实验分析的初步能力；
（3）具有制定合理的热处理工艺，分析热处理质量问题以及正确选用热处理设备的能力；
（4）具有熟练进行相关零件的热处理操作的能力；
（5）具有研究开发新材料、新处理新工艺和新设备的初步能力；
（6）能进行生产管理的能力；
（7）获得高新技术技能等级证书。
3、素质要求
（1）具有坚定正确的政治方向和良好的职业道德；
（2）具有扎实的业务素质和创新精神；
（3）具有良好的心理素质和协作精神；
（4）具有优良的身体素质和吃苦精神。
四、主要课程与主要实践性教学环节
1、理论课程
（1）公共基础课程
毛泽东思想、邓小平理论和“三个代表”重要思想概论，大学英语，高等数学，体育，计算机应用基础等。
（2）专业基础与专业课程
机械制图，材料科学基础，工程力学，公差与测量技术，金属工艺学，电工电子技术，机械设计基础，机械CAD，普通化学，物理化学，材料的物理力学性能，热处理原理与工艺，失效分析，热处理车间设备与设计，有色金属及热处理，金属的腐蚀与防护，材料分析方法等。
（3）选修课程
热处理车间设备与设计，热处理炉原理与设计，工业企业管理，文学欣赏。
2、实践教学环节安排
（1）实验教学
实验是提高理论教学效果，培养动手能力的重要手段，有关实验应紧密结合课程内容和学科发展，合理设置实验项目，并尽可能为提供动手机会，合理配置有关设备。实验总学时数192学时。
（2）专业实习实训教学
为增强学生实际操作和解决问题的能力，除随课程进行的实验外，结合生产还单独设置一些课程实习实训主要包括：
①机械制造实习（金工实习）（3周）
要求：掌握车、铣、刨、磨、钳、焊接以及数控设备等的基本操作技能，并要求达到一定的熟练程度。
②热处理实训（4周）
熟悉热处理的基本方法。
（3）课程设计、毕业设计
①制图测绘（2周）
②课程设计
机械设计基础（4周）
热处理工艺设计（2周）
③毕业实习及毕业设计（14周）
五、毕业合格标准
1、符合大学生德育培养目标要求。
2、符合大学生体育合格标准要求。
3、修完本专业安排的三年全部课程并且取得合格以上成绩。
4、取得热处理中、高职工技能操作证书。
六、修业年限
基本修业年限为三年，最多在五年内完成。
七、人才需求分析
据中国热处理行业协会在制定国家热处理行业“十一五”规划时的调查，全国全能企业热处理厂、分厂、车间、股份制、民营热处理企业约15000家。其中全民所有制企业约占80%，有12000家；个体民营和股份制企业约占20%，约3000家。按每家平均员工25人计，全国员工总数约37万人，其中，企业技术人员比例平均为8%，约3万人；管理人员约9%，约3.3万人。按企业数占全国企业总数的5%计，反算得出的全国热处理加热设备（以75KW为一标准台）约15万台，装机容量11.3×106KW，加热设备的年生产能力近45×106t，消耗电总量为9.9×109KW/h 。按热处理加工的平均价格为2.30元/kg计，全国热处理年营业额约为310亿元。根据热处理行业人均产值80000元的平均统计数据，全国热处理行业对热处理技术操作、管理及相关人员的需求估计为38.75万人。机械制造业企业位居人才需求棒榜首，从招聘单位来看，招聘企业多集中在通用工程机械、电动车辆制造、工艺品制造、船用机械制造、特种钢铁制造、起重机械制造等行业，大量需求冷热处理工艺、材料分析、机械制图、压力加工等技术人才。
八、就业岗位分析
毕业后可从事的工作岗位主要有：
（1）金属材料热处理生产设备的操作与维护；
（2）热处理工艺实施与设计；
（3）金属材性能分析与检测。
九、人才培养模式改革
1、校企合作、校校联合共同进行专业核心课程的开发与建设，以专业教师为主，由企业人员和同类院校的骨干教师参与，组成课程建设团队。
2、依托平铝集团的资源优势，通过“工学结合、顶岗实习”方式为企业培养高素质技能型专门人才。
3、突出实践能力培养，安排专业教师到企业顶岗实践，提高实践教学能力。同时聘请行业企业的专业人才和能工巧匠进课堂及在企业指导学生实践活动，提高学生的创新意识和实践能力。
十、课程设置及教学计划表
课
程
类
别
课程代码
课程名称
课时
开课学期/周课时分配
(实践性教育活动只写进行周数，每学期约17周)
考核方式和学期
共计
讲授
实践
一
二
三
四
五
六
考试
考查
公
共
课

毛泽东思想、邓小平理论和“三个代表”重要思想概论
64
50
14

4

3

思想道德修养与法律基础
64
44
20
4

1

大学语文
64
44
20
4

1

形势与政策教育
160
112
48
每学期集中授课，考查

大学英语Ⅰ-Ⅳ
288
200
88
4
4
4
4

1,2,3,4

计算机基础
72
28
44
4

1

体育Ⅰ-Ⅳ
160
32
128
2
2
2
2

1,2,3,4

军事理论
36
36

2

1

军事技能训练
2周

2周
2

1

大学生职业发展和就业指导
28
28

每学期集中授课，考查
公共必修课小计
938
574
364
22 
6
10
 6

专
业
必
修
课
课
堂
教
学
JS005
高等数学

4

高等数学

4

无机化学
68
56
12
4

1

JS003
电工电子技术
68
46
22
4

1

JDSK001
机械制图
68
46
22
4
4

1

JDSK008
AutoCAD机械制图基础教程
68
34
34

4

2

XXDZ004
金属工艺学
68
46
22

4

2

JDSK002
工程力学
68
46
22

4

2

JDSK005
机械设计基础
68
46
22

4

2

JS011
金属学原理*
68
56
12

4

3

JS011
金属热处理*（原理与工艺）
68
46
22

4

3

JS007
金属材料学*
68
56
12

4

4

JS014
机械制造基础*

4

JS013
金属表面处理技术
68
56
12

4

3

JS015
热工仪表与控制
68
46
22

4

4

热处理炉及车间设备
68
56
12

4

4

环境保护概论
68
68

4

热处理炉设计
120

120

30

课堂教学小计
1020
772
248
16
28
16
42

实
践
性
教
育
活
动

金工实习
3周

2周

 3周

2

制图测绘
2周

2周
 2周

 1

热处理工艺设计
2周

2周

3

毕业实习及毕业设计
14周

2周

14周

6
实践性教育活动小计
19周 

19周

19周

课总课时、每学期课时
1958
1406
552
580
452
480
446

课考试门数
18

8
6
4
4
 0
 0

课考查门数
14

4
 2
 1
1
 1
1

注：1、括号内的课时数不列入每学期课时和总课时数。
2、有课程设计的课程名称为：
3、课程名称打有*号的为核心课程。

10

十一、专业课程拓扑图

第一学期 第二学期 第三学期 第四学期 第五学期 第六学期
金属表面处理技术
无机化学

实践活动和专业实习

机械设计基础课程设计
金属学
AutoCAD
机械制图

就业指导
工程力学

金属工艺学

大学英语Ⅰ~Ⅲ
参观实习、集体劳动及公共任选课等
热处理炉及车间设备
专业课程设计
专业实训
毛泽东思想、邓小平理论和“三个代表”重要思想概论
体育Ⅰ~Ⅲ
热处理控温仪表
金属热处理
金属材料学
机械设计基础
电工电子技术
计算机基础
思想道德修养及法律基础
军事理论
专业必修课
实践环节

公共必修课

十二、主要课程简介

课程名称：机械工程材料
授课时数：68
课程性质：是一门专业基础课。
课程的基本任务是：通过本课程的学习，使学生获得常用工程材料及其成形工艺的基础知识，对立对材料成分、组织结构、性能、加工使用相互之间关系规律的认识，掌握常用工程材料的种类、成分、组织、性能、改性方法和用途，具有合理选材和改变材料性能方法的初步能力；具有综合运用工艺知识、选择毛坯种类、成形方法及工艺分析的初步能力，为学习其他课程和从事工业生产、技术扩管理工作奠定必要的基础。
主要内容：金属材料的性能、金属的晶体结构与结晶、金属的塑性变形与再结晶、铁碳合金相图、钢的热处理、碳素钢、合金钢、铸铁、有色金属及硬质合金、非金属材料与复合材料、机械零件的选材扩工艺路线分析、铸造、金属压力加工和焊接等。
考核方式：闭卷笔试、平时作业

课程名称：无机化学
授课时数：68
课程的性质：是一门无机专业基础课。它既与中学化学内容相衔接，又要为后继课的学习打下基础，对学生学习起承前启后的作用。
课程的主要任务：使学生掌握周期律、物质结构理论基本知识、化学热力学、化学反应速率、化学乎衡、氧化还原、配合寓解和沉淀溶解等基本理论。并在上述理论的指导下，理解和掌握重要元素及其化合物的主要性质、结构、存在、制法、用途等基本知识，培养学生独立进行化学计算、自学和利用参考资料等方面的能力。
主要内容：化学反应中的能量关系，化学反应的方向、速率和限度，溶液中的离子平衡，氧化还原反应，原子、分子结构，配位化合物和元素理论。
考核方式：闭卷笔试、平时作业

课程名称：机械制图
授课时数：68
课程的性质：是一门必修的技术基础课。
课程的任务：它以投影理论为基础，以图示图解为基本方法，研究解决空间几何问题以及图形表达与阅读的理论和方法、培养对几何形体与相关位置的空间逻辑思维能力和形象思维能力、空间几何问题的图解能力及阅读的基本能力，并通过以上能力的培养，开展创造思维和创新能力的训练，为今后从事各种设计包括创新性设计和计算机辅助设计打基础。此外，在教学过程中还必须有意识地培养自学能力，分析问题和解决问题的能力以及认真负责的工作态度和严谨细致的工作作风。
课程的主要内容：制图的基本知识与基本技能，投影的基本知识，点、直线和平面的投影，立体的投影，轴测投影，复杂立体的投影，零件图和装配图的阅读和绘制，标准件和有关国家标准的介绍。
考核方式：闭卷笔试、平时作业

课程名称：电工电子技术基础
授课时数：68
课程的性质：是非电类专业的一门重要的技术基础课。
课程的主要任务：是通过授课、实验、实习等教学环节，使学生获得电工技术和电子技术必要的基本理论、基本知识和基本技能，了解电工技术、电子技术的发展趋势和应用情况，为学习后续有关课程和从事与专业有关的工程技术和科学研究工作打下一定的基础，并使学生树立辩证唯物主义观点，提高独立分析问题和解决问题的能力。
课程的主要内容：电路的基本概念和基本定律、电路的分析方法、正弦交流电路、三相电路、电路的频域分析、电路的时域分析、铁心线圈与变压器、电动机、电动机的继电器一接触器控制，基本放大电路、集成运算放大器及其应用、直流电源、晶闸管电路、门电路及蛆合逻辑电路、触发器及时序逻辑电路。
考核方式：闭卷笔试、平时作业

课程名称：工程力学
授课时数：68
课程性质：是一门专业技术基础课。它以敷学、物理学、工程图学为基础，为后续的多门专业课程提供必要基础知识。
工程力学课程的基本任务是：
l、掌握刚体的静力学分析方法；
2、对弹性杆件的基本变形形式、强度、刚度和稳定性问题具有明确的基本概念，掌握最基本的力学分析方法，具有对工程中的杆类构件和零件的力学问题进行初步定性分析和定量计算的能力。
3、了解金属材料拉伸和压缩试验方法，了解扭转试验方法和电测实验技术。
主要内容：静力学的基本概念与受力分析、平面力系与空间力系、材料力学的基本概念、轴向拉伸与压缩、剪切与扭转、弯曲应力、应力状态、强度理论、组合变形、压杆稳定与疲劳破坏等。
考核方式：闭卷笔试、平时作业

课程名称：机械设计基础
授课时数：68
课程的性质：是一门重要的技术基础课程，属于设计性课程。
课程的主要任务：通过本课程的学习，学生将初步掌握机构学的基本理论，初步掌握通用机械零件的设计原理、方法和机械设计的一般规律，初步具有应用标准、手册和图册等有关技术资料的能力；初步具备设计简单机械装置和一般机械的能力；初步了解通用典型的机械零件实验方法，获得一定的实验技能的基本训练；对国家当前的有关技术经济政策有所了解，对机械设计的新发展有所了解，为学生学习专业机械设备课程提供必要的理论基础。
课程的主要内容：干面连杆机构、凸轮机构、间歇运动机构、齿轮机构、联接、齿轮传动、带传动和链传动、轮系、轴、轴承、联轴器、离合器和制动器。
考核方式：闭卷笔试、平时作业

课程名称：金属学原理
授课时数：68
课程的性质：是材料类专业的一门主干课，也是该专业的技术基础课。
课程的任务：通过讲课、实验和课堂讨论等各个教学环节将金属学的基础理论和实践结合起来，研究材料的共性规律，即研究材料的成分、工艺、组织结构和性能之间的相互关系，指导材料的设计和应用，为学习后续专业课程和从事材料科学研究和工程技术工作打下坚实的理论基础。
课程的主要内容：纯金属的晶体结构、纯金属的凝固、合金相的晶体结构、二元合金相图、铁碳合金相图、固态金属中的扩散、合金凝固及铸件组织、金属的塑性变形、回复、再结晶与金属热加工和金属强化的位错机制。
考核方式：闭卷笔试、平时作业

课程名称： 金属热处理原理
授课时数：34
课程的性质：是金属材料专业教学计划中具有承上启下意义的技术基础课。它建立在普通化学、物理学、物理化学、材料科学基础等课程知识的基础上，为金属材料工程专业课程的进一步学习打好坚实的基础。
课程的基本任务：
1、掌握金属及合金的相变基本原理、热力学和动力学规律；
2、掌握相交机理(形核和长大)和显微组织与性能的关系，
3、为提高金属和合金的热处理质量、充分挖掘材料潜力、发展新材料和强韧化热处理工艺开阔思路。
课程主要教学内容：金属及合金的相变基本原理，热力学和动力学规律，以及相变帆理(形核和长大)和显徽组织与性能的关系，本课程强调理论与实际的结合，通过原理学习，结合实际工业应用和显微组织观察等实验技能的训练，培养学生解决和处理工程实际问题的能力。
考核方式：闭卷笔试、平时作业

课程名称： 金属热处理工艺
授课时数：34
课程的性质：是金属材料专业的一门专业主干课。
课程的任务：通过讲课、实验和课堂讨论等各个教学环节来掌握各种基本的热处理工艺原理及热处理工艺对金属合金组织与性能的影响规律，熟悉主要的热处理工艺，了解我国发展热处理的方向、任务和当代热处理工艺科学的最新成就，为分析，制定热处理工艺和探索发展新的工艺打下基础。
课程主要教学内容：退火和正火、钢的淬火及回火、钢的表面淬火和金属的化学热处理。
考核方式：闭卷笔试、平时作业

课程名称： 金属材料学
授课时数：68
课程的性质：是一门综合性应用性较强的专业必修课。
课程的任务：它建立在金属学、金属组织控制原理及工艺和力学性能等课程的基础上，系统介绍金属材料合金化的一般规律及典型金属材料的成分、工艺、组织和性能的关系。通过课堂讲授、实验等教学环节，使学生系统掌握有关金属材料的知识，培养学生正确选择和合理应用金属材料的能力。
课程主要教学内容：钢的合金化原理、各种金属材料（工程构件用钢、机器零件用钢、工具用钢、不锈钢、耐热钢、铸铁、有色金属及其合金）的强韧方法和合金化及其成分、特性和用途。
考核方式：闭卷笔试、平时作业

课程名称： 金属表面处理技术
授课时数：34
课程的性质：是金属材料专业的一门专业课。
课程的任务：通过本课程的学习，使学生基本掌握金属材料表面处理基本原理和工艺，能够根据工件的服役性能要求选择合适的表面处理工艺。对表面处理引起的环境污染能够选用适宜的方法进行处理。
课程主要教学内容：电镀工艺及设备、其他表面处理技术、镀层质量检测、电镀污染及治理、涂装工艺。
考核方式：闭卷笔试、平时作业

课程名称：热处理设备
授课时数：68
课程的性质：本课程是相关专业的必修专业课，它以数学、传热学、物理化学，电工学、计算机技术、机械制图为基础，为提高材料的力学性能和材料的合理利用打好基础。
课程的任务；
1、熟悉热处理设备的类型，特点和应用范围。
2、了解热处理设备的发展动态。合理选择，正确使用热处理设备。
3、具备设计和改造普通热处理设备的能力，从而能合理利用现有设备，选择和推广先进的热处理设备。
课程的主要内容：热处理炉内气体运动、热处理炉内传热、金属加热计算、热处理电阻炉设计、热处理燃料炉设计、热处理浴炉计算、热处理炉内气氛、热处理炉的基本类型、热处理车间冷却设备和辅助设备。
考核方式：闭卷笔试、平时作业