Рабочая программа по дисциплине Материаловедение для специальности 100101 Сервис год набора
| скачать Негосударственное образовательное учреждение «ВОЛГОГРАДСКИЙ ИНСТИТУТ БИЗНЕСА» Кафедра математических и естественных наук
Волгоград, 2007 ББК 30.3 Р 13 Рабочая программа дисциплины Материаловедение составлена доцентом Фетисовым А.В. в соответствии с требованиями Государственных образовательных стандартов высшего профессионального образования 2000 г. согласована с кафедрой математических и естественных наук Зав. кафедрой ______________ Н. А. Федянова ^ Решением кафедры математических и естественных наук от 24 января 2007 г., протокол № 6 Зав. кафедрой __________________ Н. А. Федянова Одобрена советом экономического факультета Председатель ___________________Е. Ю. Тимошенко « » 200__ г., протокол № _____ Согласовано: Начальник УМУ _________________ И. А. Глушко Содержание 1. Цель и задачи дисциплины, ее место в учебном процессе……..4 2. Методические рекомендации по воспитательной работе в процессе изучения дисциплины……………………………….......….7 3. Требования к уровню освоения дисциплины……………………8 4. Тематический план дисциплины……………………………….9 5. Содержание дисциплины………………………………………..14 6. Учебно-методическое обеспечение дисциплины……………...17 6.1. Основная литература……………………………………...……..17 6.2. Дополнительная литература …………………………………….18 6.3. Характеристика итогового контроля знаний студентов и критерии оценки………….………………………………….……..…..20 6.4. Формы и график текущего контроля успеваемости…………...21 7. Методические указания студентам……………………………..21 7.1. Перечень видов самостоятельной работы студентов……...…..21 7.2. Примерный график самостоятельной работы студентов по дисциплине…………………………………….……………………..21 7.3. Рекомендации студентам по изучению дисциплины……...…..22 7.4. Общие методические указания по выполнению контрольной работы…………………………………………………………….23 7.5. Примерные вопросы к экзамену………..………………...…….24 ^ Основа современной цивилизации состоит в целенаправленном воздействии человека на природу с целью преобразования природных продуктов в изделия, удовлетворяющие те или иные потребности человека. Причем, эти изделия в настоящее время настолько отличаются от природных продуктов, что иногда даже трудно представить те исходные природные материалы, из которых они получены (например, компьютер, оргтехника). Знания, получаемые при изучении дисциплины «Материаловедение», находят применение в различных областях науки и техники. Материаловедение – это наука о взаимосвязи электронного строения, структуры материалов с их составом, физическими, химическими, технологическими и эксплуатационными свойствами. С этой точки зрения она является дисциплиной, закладывающей теоретические основы рационального выбора различных материалов для получения конкретных изделий. Материаловедению свойственна общность методов исследования, то есть для нее характерна возможность применения методов данной науки как к явлениям самой природы, так и к инженерным, научным и другим задачам из самых разных сфер человеческой деятельности. Материаловедение относится к числу значимых дисциплин для многих специальностей. Это связано с тем, что получение, разработка новых материалов, способы их обработки являются основой современного производства и во многом определяют уровнем своего развития научно-технический и экономический потенциал страны. Проектирование рациональных, конкурентноспособных изделий, организация их производства невозможны без достаточного уровня знаний в области материаловедения. Разнообразие свойств материалов является главным фактором, предопределяющим их широкое применение в технике. Материалы обладают отличающимися друг от друга свойствами, причем каждое зависит от особенностей внутреннего строения материала. В связи с этим материаловедение как наука занимается изучением строения материала в тесной связи с их свойствами. Основные свойства материалов можно подразделить на физические, механические, технологические и эксплуатационные. От физических и механических свойств зависят технологические и эксплуатационные свойства материалов. Среди механических свойств прочность занимает особое место, так как прежде всего от нее зависит неразрушаемость изделий под воздействием эксплуатационных нагрузок. Учение о прочности и разрушении является одной из важнейших составных частей материаловедения. Оно является теоретической основой для выбора подходящих конструкционных материалов для деталей различного целевого назначения и поиска рациональных способов формирования в них требуемых прочностных свойств для обеспечения надежности и долговечности изделий. Материаловедение, кроме того, является основой для изучения некоторых специальных дисциплин. В частности затруднительно знакомить студентов с основными приборами оргтехники, используемых в сервисе, без знания свойств, а значит и условий эксплуатации, материалов из которых они изготовлены. Задача высшей школы состоит в том, чтобы сформировать научное мировоззрение специалиста, выработать метод самостоятельной творческой деятельности, создать широкий научно-технический кругозор, заложить основу для поиска новых методов решения инженерных задач. В настоящее время невозможно указать ту или иную область человеческой деятельности, где бы не учитывалось материаловедение. С использованием различных приборов и устройств, а значит и материалов из которых они изготовлены, приходится встречаться в повседневной деятельности и ученому, и руководителю предприятия, и инженеру, и философу, и педагогу, и производителю работ, и студенту. ^ Цель данной дисциплины – изучение строения и свойств материалов, их изменения для наиболее эффективного использования в современных условиях. Основные задачи дисциплины – раскрыть физическую сущность явлений, происходящих в материалах при воздействии на них различных факторов в процессе их получения и эксплуатации. Изучить теорию и практику термической, химико-термической и других способов изменения свойств материалов, их надежную работу в пределах заданной долговечности в рабочих условиях. Изучить основные современные металлические и неметаллические материалы, их свойства и область применения. Привить умение самостоятельно работать с технической литературой, а также научить элементам исследовательской и практической работы при выполнении контрольных и самостоятельных заданий ^ В результате изучения дисциплины «Материаловедение» студент должен знать: физическую сущность явлений, происходящих в материале при его получении, обработке и в условиях эксплуатации; основные свойства металлических и неметаллических материалов, применяемых в современной промышленности. Уметь: правильно выбирать материал с учетом надежной работы его в планируемые сроки эксплуатации при возможном снижении металлоемкости изделия; назначать оптимальный вид обработки, обеспечивающий высокое качество деталей, гарантирующее надежную работу изделия в целом; оценивать поведение материала при воздействии на него различных факторов, в том числе работы в экстремальных условиях. Иметь представления о перспективах развития материаловедения. ^ Курс «Материаловедение» опирается на знания, полученные в школе и вузе по физике, химии и математике. Он существенно отличается по своему методу от школьных курсов, в которых изучаются физические и химические свойства простейших материалов – металлов. В материаловедении изучается не только комплекс свойств и структура простых материалов, но и свойства сложных материалов – сплавов, а также способы их получения, влияние различных факторов на изменение их структуры, а значит и свойств, что в свою очередь определяет условия работы деталей, изготовленных из данных материалов. ^ Образование является не просто процессом получения суммы необходимых знаний, но и процессом формирования духовной сущности человека. В полной мере это относится и к высшему образованию. Именно поэтому воспитание неотделимо от процесса обучения. Современный период жизни человеческого общества характеризуется небывалым ростом информационных потоков, поэтому важное место в подготовке современных специалистов играют информационные, математические и естественнонаучные дисциплины. Одной из целей преподавания информационных, математических и естественнонаучных дисциплин в экономическом вузе является повышение общего уровня информационной и математической культуры будущих специалистов. При этом также решается задача воспитания высокой культуры творческого обращения с наукой. Широта кругозора специалиста любого профиля является насущной потребностью нашего общества. Будущее поколение должно бережно хранить и приумножать достижения человеческой культуры. Важно, чтобы оно не оставалось равнодушным, а могло изменять себя и влиять на окружающий мир. Кроме того, в современных научных изысканиях возникают проблемы нравственного порядка, связанные с тем, что необходимо не просто выполнить какое-либо исследование или сделать научное открытие, но и осознать его возможные последствия. Будущий специалист должен обладать определенными нравственными нормами, оберегающими биосферу, и обладать экологической грамотностью при внедрении всевозможных новшеств в промышленное производство, транспорт, сельское хозяйство. При изучении математических и естественнонаучных дисциплин студент должен получить представление о роли изучаемой науки в современном мире, в мировой истории и культуре. Преподаватель обязательно должен учитывать исторические аспекты изучаемой дисциплины, воспитывать чувство патриотизма и гордости за свой народ, показывая роль отечественных ученых в рассматриваемых научных проблемах. Аудиторные занятия должны не только давать систематизированные основы научных знаний по соответствующей теме, раскрывать состояния и перспективы развития рассматриваемых вопросов, концентрировать внимание студентов на наиболее сложных узловых вопросах, но и стимулировать их активную познавательную деятельность, формировать творческое мышление. Самостоятельная работа студентов является важнейшей составной частью учебной работы и должна способствовать формированию культуры умственного труда и самостоятельности в поиске и приобретении новых знаний. Преподаватель должен формировать духовно сильные, высоконравственные и широко образованные личности, способные справляться со все более сложными жизненными ситуациями. ^ В соответствии с Государственными требованиями к минимуму содержанию и уровню подготовки дипломированного специалиста с высшим образованием по специальности 100101 «Сервис» при изучении дисциплины «Материаловедение» выпускник должен: иметь представление:
знать и уметь использовать:
^ План учебной дисциплины для очной формы обучения
План учебной дисциплины для очной формы обучения на базе среднего профессионального образования
План учебной дисциплины для заочной формы обучения
План учебной дисциплины для заочной формы обучения на базе среднего профессионального образования
План учебной дисциплины для заочной формы обучения на базе высшего профессионального образования
Применение активных методов обучения по дисциплине «Материаловедение»
^ Тема 1. Особенности атомно-кристаллического строения и свойства металлов Введение. Предмет материаловедение. Атомно-кристалличес-кое строение металлов. Дефекты кристаллического строения. Строение и свойства реальных кристаллов. Кристаллизация сплавов. Явление полиморфизма. Строение металлического слитка. Деформация и разрушение металлов. Свойства материалов. Методы механических испытаний. ^ Общая характеристика сплавов. Компонент, фаза, система. Виды взаимодействия компонентов (твердый раствор, механическая смесь, химическое соединение). Диаграмма состояния и методы ее построения. Правило фаз. Диаграммы состояния I-IV рода (для сплавов с образованием механической смеси, с неограниченной растворимостью компонентов в жидком и твердом состояниях, с ограниченной растворимостью в твердом состоянии, с устойчивым химическим соединением). Правило отрезков. Зависимость свойств сплавов от типа диаграммы состояния. ^ Основные характеристики железа, углерода, цементита. Фазы в железоуглеродистых сплавах. Диаграмма состояния железо-углерод и ее анализ. Углеродистые стали. Постоянные примеси в технических сплавах и их влияние на свойства стали. Влияние содержания углерода на механические свойства стали. Классификация углеродистых сталей. Отечественная и международная маркировка углеродистых сталей, их совместимость и взаимозаменяемость. Чугуны. Белые и серые чугуны. Влияние формы включений графита и металлической основы на свойства чугуна. Отечественная и международная маркировка чугунов, их совместимость и взаимозаменяемость. Основные сведения о производстве чугуна и стали. ^ Сущность и назначение термической обработки. Основные параметры термической обработки. Классификация видов термической обработки. Превращения в стали при нагреве и охлаждении. Технологические способы термической обработки стали (отжиг, нормализация, закалка, отпуск), их разновидности и назначение, получаемые структуры. Виды режимов закалки. Прокаливаемость и закаливаемость стали. Дефекты термообработки, их причины и предупреждение. ^ Поверхностная закалка и ее виды. Индукционный нагрев токами высокой частоты, его достоинства и недостатки. Химико-термическая обработка (ХТО). Цементация, цианирование (нитроцементация), азотирование, диффузионная металлизация, их назначение и виды. Предварительная и последующая термическая обработка. Стали, назначаемые на ХТО, их структура и свойства после обработки. Поверхностное упрочнение стальных деталей пластическим деформированием. ^ Причины введения легирующих элементов в сталь. Влияние легирующих элементов на свойства, структуру сталей и условия их термической обработки. Классификация легированных сталей. Отечественная и международная маркировка легированных сталей, их совместимость и взаимозаменяемость. Конструкционные легированные стали (строительные, цементуемые, улучшаемые, рессорно-пружинные, шарикоподшипниковые, износостойкие), их термическая обработка, структура и свойства. Стали и сплавы, устойчивые к воздействию температуры и агрессивной среды. Стали и сплавы с особыми физическими свойствами. Инструментальные материалы. ^ Материалы с высокой электрической проводимостью. Полупроводниковые материалы. Диэлектрические материалы. Отечественная и международная система обозначений электротехнических материалов. ^ Полимеры. Классификация полимеров. Состав, свойства и классификация пластмасс. Резиновые материалы, состав, свойства и классификация. Неорганические материалы. Влияние времени на изменении свойств неметаллических материалов. ^ Общая характеристика и классификация композиционных материалов. Дисперсно-упрочненные, волокнистые и слоистые композиционные материалы. Методы изготовления и применение композиционных материалов. ^ материалов Причины восстановления изделий. Материалы применяемые в наплавке. Пути утилизации отходов и вторичное использование металлических и неметаллических материалов. ^
^
^ Итоговый контроль знаний по дисциплине в виде экзамена. Для допуска к экзамену студент должен выполнить индивидуальное семестровое задания, ответить на вопросы и решить задачи, рассмотренные на практических занятиях, а также выполнить аудиторное контрольное тестирование. Экзаменационный билет включает в себя 50 вопросов с предложенными вариантами ответа на каждый из вопросов, один из которых является правильным. ^ При оценке знаний и умений учитываются следующие критерии: – если студент ответил правильно на 21-30 вопросов (из 50 предложенных), то итоговый результат заслуживает оценки «удовлетворительно»; – если студент ответил правильно на 31-40 вопросов (из 50 предложенных), то итоговый результат заслуживает оценки «хорошо»; – если студент ответил правильно на 41-50 вопросов (из 50 предложенных), то итоговый результат заслуживает оценки «отлично»; – в случае, когда студент ответил правильно на 20 и менее вопросов, то выносится итоговая оценка «неудовлетворительно». ^
Условные обозначения форм текущего контроля: КТ – контрольное тестирование ПК – проверка конспектов ^ 7.1. Перечень видов самостоятельной работы студентов Выполнение студентами самостоятельной работы контролируется в зависимости от задания в форме проверки конспекта, проверки выполнения индивидуального задания, проведения тестирования. В качестве внеаудиторной работы студентам, как правило, предлагается выполнение индивидуальных семестровых заданий, расчетных работ, написание рефератов, самостоятельное изучение тем и отдельных разделов дисциплины. ^ студентов по дисциплине Примерный график самостоятельной работы студентов по дисциплине «Материаловедение» приведены в приложении 1. ^ Дисциплина материаловедение отличается с одной стороны тем, что для ее изучения студент должен обладать знаниями по смежным дисциплинам (физика, математика, начертательная геометрия, химия), а с другой стороны, само изучение предмета способствует его развитию. Вместе с тем, данная дисциплина обладает весьма высокой степенью абстракции, и вводят изучающего в обширный круг новых понятий и представлений. Эти понятия и определения учащийся должен усвоить прочно и в первую очередь. При этом объём изучаемого материала в несколько раз превосходит то, что изучалось в средней школе по химии или физике за такой же отрезок времени при рассмотрении аналогичных тем, либо полностью является новым для студента, причем сам метод изучения данной дисциплины отличается от школьного. Изучение предмета в институте проводится во время аудиторных занятий, на консультациях и путем систематической самостоятельной работы вне аудитории. Правильная организация изучения дисциплины материаловедение в вузе требует, чтобы студент вел две различные общие тетради. Одна тетрадь служит для записи и работы с лекционным материалом, а другая – для работы на практических занятиях и для выполнения домашних заданий. Для осуществления успешной работы в аудитории по дисциплине материаловедение студент обязательно должен иметь при себе (в том числе на лекциях) следующие канцелярские принадлежности и инструменты: угольник или линейку, карандаш, ручку, ластик, калькулятор. Причем наличие инструмента важно при изучении многих разделов, так, например, решением задачи по теме «Основы теории сплавов» считается результат определенных построений. Соответственно точность построений влияет на результат, поэтому все графические операции надо выполнять точно и аккуратно. Для повышения эффективности самостоятельной работы студентов рекомендуется следующий порядок ее организации. Сначала изучаются теоретические вопросы по соответствующей теме с проработкой как конспектов лекций, так и учебной и справочной литературы. Особое внимание следует обратить на понимание основных понятий, определений и правил, что необходимо для правильного понимания и решения задач и упражнений. Затем нужно самостоятельно разобрать и решить рассмотренные в лекции или в тексте примеры, выясняя в деталях практическое значение выученного теоретического материала. После чего еще раз внимательно прочитать все вопросы теории, попутно решая соответствующие упражнения и задачи, приведенные в литературе. ^ контрольной работы В процессе изучения дисциплины студенты очной формы обучения выполняют одно индивидуальное семестровое задание, состоящее из нескольких разделов по следующим темам: 1. Основы теории сплавов. 2. Железоуглеродистые сплавы. Углеродистые стали и чугуны. 3. Термическая обработка сплавов. 4. Поверхностное упрочнение сталей. 5. Легированные стали При выполнении индивидуального семестрового задания порядок оформления текстовой части и графического материала должен соответствовать правилам, указанным в ГОСТах. Все графические задания выполняются с помощью чертежного инструмента. На тщательность графических построений должно быть обращено особое внимание. Небрежно выполненные построения не только снижают качество графического материала, но и приводят к неправильным результатам. Все обозначения сталей и сплавов, перечисляемых в рамках индивидуального семестрового задания, должны соответствовать ГОСТам, которые изложены в учебниках и справочниках, а также рассматривались в рамках аудиторных лекционных и практических занятий. Индивидуальное семестровое задание материаловедению выполняется на листах бумаги формата А4 (210 × 297 мм). В работу должны быть включены все задачи, указанные в задании. Индивидуальные семестровые задания, содержащие не все пункты или задачи не своего варианта, не зачитываются. Перед решением каждой задачи надо полностью написать ее условие. В конце задачи приводится ответ. По результатам выполнения работы проводится собеседование. ^
Учебное издание Фетисов Александр Викторович МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ Рабочая программа Компьютерный набор А. В. Фетисов Техническое редактирование В. П. Пуховникова Подписано в печать Формат 60х84/16. Бумага офсетная. Объем 1,7 п.л. Тираж экз. Заказ № Отпечатано в типографии Волгоградского колледжа бизнеса 400010, г. Волгоград, ул. Качинцев, 63
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка: Разместите кнопку на своём сайте или блоге: