一、传统文化浸润：厚植文化自信

课件引用多句古典诗词，传递中国传统价值观与生活哲学，可作为文化思政的切入点。

• 自然观与心境修养：“云无心以出岫，鸟倦飞而知还”“久在樊笼里，复得返自然”“羁鸟恋旧林，池鱼思故渊” 三句，体现对自然的敬畏、对本心的坚守，可引导学生在工程学习中保持 “守初心、明方向” 的心态，不被浮躁环境影响。

• 社会和谐与民生情怀：“童孺纵行歌，斑白欢游诣” 描绘老少同乐的和谐场景，可关联 “工程为民” 的理念，让学生理解工程材料（如铜及铜合金）的研发与应用，最终是为了改善民生、构建更美好的社会环境。

• 辩证处世智慧：“福不虚至，祸不易来” 传递 “因果有常、脚踏实地” 的道理，可引导学生在工程实践中重视细节、敬畏规律，明白任何技术突破或质量保障都需靠扎实积累，而非侥幸。

二、个人品格塑造：培育责任与毅力

课件中的中外名言聚焦个人成长与品格养成，可融入 “工程师职业素养” 的思政教育。

• 自我认知与反思：“自己的鞋子，自己知道紧在哪里”（西班牙名言）强调直面自身问题，可引导学生在工程学习中主动发现知识漏洞、技能短板，培养 “自省自纠” 的严谨态度，避免因自我认知偏差导致工程失误。

• 克服软弱与担当：“我们唯一不会改正的缺点是软弱”（拉罗什福科名言）鼓励直面困难，可结合工程领域的挑战（如材料性能优化、技术瓶颈突破），培养学生 “不逃避、敢攻坚” 的责任担当。

• 坚持与进取精神：“我这个人走得很慢，但是我从不后退”（林肯名言）传递 “稳步前行、绝不放弃” 的毅力，可引导学生理解材料研发是长期过程，需耐住性子、持续探索，避免急功近利。

• 务实与行动导向：“勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧”（美华纳名言）强调 “专注当下、务实行动”，可结合铜及铜合金的学习，让学生明白掌握基础理论、做好实验验证，才是实现技术创新的前提。

三、学风与思维培养：树立科学学习观

引用孔子 “学而不思则罔，思而不学则殆”，直接指向学习方法与思维模式的思政引导。

• 反对 “死学”：提醒学生学习铜及铜合金的知识（如成分、性能、应用）时，不能只记结论，需思考 “为何该成分会影响性能”“不同场景下材料选择的逻辑”，培养辩证思维。

• 避免 “空想”：强调 “思” 需以 “学” 为基础，引导学生在探索材料创新前，先扎实掌握现有理论与技术，不脱离实际空谈创新，树立 “理论联系实践” 的科学学风。

《工程材料——铜及铜合金》教案

一、基本信息

1. 课程名称：工程材料
2. 授课章节：铜及铜合金
3. 授课对象：材料类、机械类等相关专业本科生
4. 授课时长：90分钟（2课时）
5. 授课形式：理论讲授+案例分析+课堂互动

二、教学目标

（一）知识目标

1. 掌握铜及铜合金的分类（纯铜、黄铜、青铜、白铜）及各类型的化学成分特点。
2. 理解铜及铜合金的主要性能（导电性、导热性、耐腐蚀性、力学性能）及性能影响因素。
3. 熟悉铜及铜合金在电子电器、机械制造、航空航天等领域的典型应用场景。

（二）能力目标

1. 能根据工程需求（如导电性要求、耐蚀环境、力学强度需求）初步选择合适的铜及铜合金材料。
2. 能分析不同成分调整对铜合金性能的影响，具备初步的材料性能优化思维。
3. 能结合案例中铜及铜合金的应用问题，提出合理的材料选用或改进建议。

（三）思政目标

1. 通过古典诗词与处世名言，培育学生“脚踏实地、坚守本心”的职业态度，树立“工程为民”的价值理念。
2. 结合材料研发案例，培养学生“直面困难、持续探索”的攻坚精神与“理论联系实践”的科学学风。
3. 依托铜及铜合金的产业应用与技术发展，厚植学生的文化自信与民族工业自豪感。

三、教学重难点

（一）教学重点

1. 铜及铜合金的分类、化学成分与性能对应关系。
2. 铜及铜合金的典型应用场景及选材原则。

（二）教学难点

1. 合金元素（如锌、锡、镍等）对铜合金性能的作用机理。
2. 实际工程中铜及铜合金材料选择的综合考量（性能、成本、工艺适配性）。

四、教学方法与教学资源

（一）教学方法

1. 讲授法：系统讲解铜及铜合金的基础理论知识，确保知识体系的完整性。
2. 案例分析法：结合电子芯片引线、船舶螺旋桨、高压电缆等实际应用案例，强化知识与工程实践的联系。
3. 互动讨论法：设置“不同场景下铜合金选材”“材料性能优化方向”等讨论题，激发学生主动思考。
4. 思政融入法：将课件中的诗词、名言与知识点结合，在知识讲解中自然渗透思政教育。

（二）教学资源

1. 教材：《工程材料》（相关版本）中铜及铜合金章节内容。
2. 课件：包含知识点、案例图片、诗词名言、铜及铜合金微观组织/应用场景视频的PPT。
3. 辅助材料：铜及铜合金材料样品（纯铜片、黄铜零件、青铜摆件等）、产业技术新闻（如我国高端铜合金国产化突破）。

五、教学过程设计

（一）课程导入（10分钟）

1. 情境提问：“同学们日常生活中接触过哪些铜制品？（如电线、铜锅、硬币）这些制品为何选择铜材料？”引导学生结合生活经验思考铜的性能，激发学习兴趣。
2. 思政引入：展示我国古代青铜器（如司母戊鼎）图片，讲解“铜是人类最早使用的金属之一，中国青铜器技术曾领先世界，体现了古人的智慧与创造力”，厚植文化自信，自然过渡到本节课主题。

（二）知识讲授（60分钟）

模块1：纯铜的性能与应用（15分钟）

1. 基础讲解：
   • 化学成分：纯铜（含铜量≥99.5%）的代号（如T1、T2）及杂质元素（如氧、磷）对性能的影响。
   • 核心性能：高导电性（仅次于银）、高导热性、良好的塑性与耐蚀性，以及低温下的性能稳定性。
   • 典型应用：电线电缆的导体、散热片、电子元件底座等。
2. 思政融入：
   • 引用“福不虚至，祸不易来”，强调“纯铜的高导电性并非偶然，而是其成分纯度与晶体结构共同作用的结果，如同工程技术的突破需靠扎实的基础积累，不能侥幸”，引导学生重视基础理论学习。
3. 互动环节：“为何电线常用铜而非银？（从成本、资源储量、性能性价比角度分析）”，培养学生综合考量问题的能力。

模块2：铜合金的分类与性能（30分钟）

1. 分类讲解（结合材料样品展示）：
   • 黄铜（铜锌合金）：
     • 性能特点：强度高于纯铜，塑性良好，易加工（如冲压、锻造），价格低于其他铜合金。
     • 应用场景：水管接头、装饰件、乐器（如黄铜喇叭）。
     • 延伸分析：锌含量对黄铜性能的影响（如锌含量过高易导致“季裂”）。
   • 青铜（铜锡/铝/硅合金）：
     • 性能特点：高耐蚀性（尤其在海水环境）、高耐磨性、良好的铸造性能。
     • 应用场景：船舶螺旋桨（锡青铜）、轴承衬套（铝青铜）、阀门（硅青铜）。
   • 白铜（铜镍合金）：
     • 性能特点：优异的耐蚀性（抗海水、抗化学腐蚀）、良好的低温韧性、外观似银。
     • 应用场景：海洋工程设备、精密仪器零件、货币（如部分国家的硬币）。
2. 思政融入：
   • 结合“童孺纵行歌，斑白欢游诣”，讲解“不同铜合金如同社会中不同角色，各有优势、各司其职——黄铜适配日常轻工领域，青铜支撑海洋工程，白铜服务精密仪器，共同满足多样化的工程需求，这正如同社会各群体协同合作，才能构建和谐美好的生活”，传递“协同共生”理念。
   • 分享我国高端铜合金（如航空航天用高强度青铜）国产化突破案例，强调“过去我国部分高端铜合金依赖进口，如今通过科研人员‘我从不后退’（林肯名言）的坚持，实现了技术自主，同学们未来也要以这种毅力攻克工程难题”，培育爱国情怀与攻坚精神。

模块3：铜及铜合金的选材原则（15分钟）

1. 核心原则讲解：
   • 性能匹配：根据工程对导电性、耐蚀性、力学强度的核心需求选择材料（如电子领域优先选纯铜，海洋领域优先选青铜）。
   • 成本控制：在满足性能的前提下，优先选择性价比高的材料（如用黄铜替代部分青铜降低成本）。
   • 工艺适配：考虑材料的加工难度（如锻造件选黄铜，铸造件选青铜）。
2. 思政融入：
   • 引用“学而不思则罔，思而不学则殆”，强调“选材不能只记‘标准答案’，需结合实际需求‘思’——比如同一设备的不同部件，选材逻辑可能不同；同时要以‘学’为基础，扎实掌握各材料的性能数据，避免脱离理论空谈选材”，培养科学思维。
3. 案例分析：展示“某电子设备因选错铜合金（用普通黄铜替代耐蚀白铜）导致腐蚀失效”的案例，让学生分组讨论“失效原因”“改进方案”，提升问题分析与解决能力。

（三）课堂总结与拓展（15分钟）

1. 知识总结（5分钟）：
   • 以思维导图形式回顾本节课核心内容：纯铜（性能-应用）、铜合金（分类-性能-场景）、选材原则（性能-成本-工艺）。
   • 强调“成分决定性能，性能决定应用”的工程材料核心逻辑。
2. 思政升华（5分钟）：
   • 引用“自己的鞋子，自己知道紧在哪里”，引导学生“课后反思本节课知识漏洞，如同工程师需主动发现材料应用中的问题，培养‘自省自纠’的严谨态度”。
   • 引用“勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧”，鼓励学生“后续实验课中，认真完成铜合金性能测试操作，扎实的实践能力是未来工程创新的基础”。
3. 拓展任务（5分钟）：
   • 布置课后作业：“调研某一具体领域（如新能源汽车、5G设备）中铜及铜合金的应用现状与技术挑战，撰写1000字以内的调研报告”。
   • 推荐资源：中国有色金属工业协会官网、《中国材料进展》期刊中关于铜合金的最新研究成果，引导学生关注行业动态。

（四）课程评价（贯穿课堂）

1. 过程性评价：通过课堂提问、小组讨论发言情况，评估学生对知识的理解程度与主动思考能力。
2. 成果性评价：通过课后调研报告，评估学生对知识的应用能力、信息搜集与分析能力。
3. 思政评价：观察学生在讨论“国产化技术”“工程责任”等话题时的态度，评估思政目标的达成情况。

六、教学反思与改进

1. 课后需收集学生对“案例分析”“思政融入”环节的反馈，判断案例是否贴近工程实际、思政元素是否自然不生硬，若存在问题则调整案例内容或融入方式。
2. 下次授课可增加“铜及铜合金微观组织观察”的短时实验演示，让学生直观感受成分对组织的影响，进一步突破“性能影响机理”的教学难点。
3. 可邀请企业工程师开展线上/线下讲座，分享铜及铜合金在工业生产中的实际应用经验，强化课程的工程实践导向。