第2课工程材料基础知识(教案）-《机械基础》同步教学（江苏大学出版社）

课题 机械工程材料（一）——工程材料基础知识 课时 2课时（90 min） 教学目标 知识技能目标： （1）掌握工程材料的分类 （2）掌握金属材料的力学性能和工艺性能 （3）了解非金属材料的性能及应用 思政育人目标： （1）提高分析问题、解决问题的科学思维能力 （2）培养投身制造强国、专注技能成才的职业追求 教学重难点 教学重点：工程材料的分类，金属材料的力学性能和工艺性能，非金属材料的性能及应用 教学难点：根据工作条件分析零件材料所需具备的性能 教学方法 案例分析法、问答法、讨论法、讲授法 教学用具 电脑、投影仪、多媒体课件、教材 教学设计 第1节课：课前任务→考勤（2 min）→问题导入（5 min）→传授新知（35 min）→课堂小结（3 min） 第2节课：传授新知（25 min）→任务实施（15 min）→课堂小结（3 min）→作业布置（2 min） 教学过程 主要教学内容及步骤 设计意图 第一节课 课前任务 · 【教师】布置课前任务，和学生负责人取得联系，组织学生自由分组，每5～6人1组，并选出1名小组长，然后下载“任务工单1.1”，并根据任务工单进行组内分工。同时，提醒同学通过文旌课堂APP或其他学习软件预习本节课知识，了解工程材料的分类、性能及应用，并思考以下问题： （1）工程材料分为哪几类？请分别举例。 （2）金属材料的力学性和工艺性能有哪些？简要说明各种力学性能的含义及评价指标。 · 【学生】完成课前任务 通过课前任务，使学生了解所学课程的重要性，增加学生的学习兴趣 考勤 （2 min） · 【教师】使用文旌课堂APP进行签到 · 【学生】按照老师要求签到 培养学生的组织纪律性，掌握学生的出勤情况 问题导入 （5 min） · 【教师】提出以下问题： 什么是工程材料？举出身边某制品或零件，说出是什么材料制造的？ · 【学生】思考、举手回答 · 【教师】通过学生的回答引入要讲的知识 通过问题导入的方法，引导学生主动思考，激发学生的学习兴趣 传授新知 （35min） 1、 工程材料概述 · 【教师】新知讲解 1．工程材料的分类 工程材料根据化学成分分为以下类型。 类型 典型材料名称 金属 材料 钢铁材料 铸铁、碳素钢、合金钢 非铁金属材料 轻非铁金属、重非铁金属、稀有金属及稀土 非金属材料 无机非金属材料 陶瓷、水泥、玻璃、耐火材料 高分子材料 塑料、橡胶、合成纤维、胶黏剂、涂料 复合材料 纤维增强复合材料、颗粒增强复合材料、层叠复合材料 【课堂互动】 ✈【教师】提出问题让学生思考、讨论，并随机抽取学生回答 1、同学们在平时生活中看到过哪些金属（纯金属）？ 2、金属与非金属比较有哪些特点？ ✈【学生】聆听、思考、讨论、回答 ✈【教师】总结学生回答 1. 金属：如铁、铜、铝、金、银等等。 2. 金属特性：具有金属光泽、有良好的导电性和导热性、有一定的强度和塑性。 2．工程材料在机械中的应用 优质的机械产品是正确的工程材料、精巧的设计及合理的加工工艺三者结合的产物。 机械的各个零件都是由工程材料制造的，工程材料的性能不但决定了机械的质量和使用寿命，还直接影响机械制造的生产成本，如材料采购成本、机械加工成本等。 在众多工程材料中，金属材料来源丰富、性能优良，并且可通过不同的成分配制、采用不同的加工工艺改变组织和性能，在机械工程中应用最为广泛。 · 【学生】聆听、思考、理解 2、 金属材料的性能 【课堂互动】 ✈【教师】提出问题让学生思考、讨论，并随机抽取学生回答 1、塑料的应用很广，但为什么不用塑料来代替金属做重要的齿轮呢？ 2、而有些地方却可以用塑料来代替齿轮，如家用电器中的组合音响、DVD影碟机的转盘，随身听的传动都是塑料齿轮。这是什么道理？ ✈【学生】聆听、思考、讨论、回答 ✈【教师】根据学生的回答引入金属材料的性能 金属材料的性能主要包括使用性能和工艺性能两个方面。 使用性能：金属材料在使用过程中表现出来的性质和特点，主要包括力学性能、物理性能和化学性能。 工艺性能：金属材料被制造成为产品的难易程度，主要包括铸造性、压力加工性、焊接性和切削加工性等。 · 【教师】新知讲解 1．金属材料的力学性能 金属材料的力学性能：指金属材料在各种不同性质外力作用下所表现出的抵抗能力。 金属材料的力学性能主要包括强度、塑性、硬度、韧性和疲劳强度等。 载荷：金属材料在加工及使用过程中所受的外力。根据作用性质的不同， 载荷可分为静载荷、冲击载荷和交变载荷三类。 【课堂互动】 ✈【教师】要求学生通过“文旌课堂”APP扫描二维码“金属材料的强度”，观看微课视频，学习金属材料的力学性能—强度 ✈【学生】观看、思考 1）强度 （1