成都大学：机械工程学院《材料成型及控制工程》专业课程教学大纲（汇编）.pdf_大学文库

目录材料成型及控制工程专业课程教学大纲（一）理论课程 1.《材料科学基础》课程教学大纲.....................................................................1 2.《电工学》课程教学大纲...............................................................................12 3.《机械设计基础》课程教学大纲...................................................................19 4.《机械制造基础》课程教学大纲...................................................................30 5.《材料成形原理》课程教学大纲...................................................................38 6.《工程材料及热处理》课程教学大纲...........................................................46 7.《物理化学》课程教学大纲...........................................................................55 8.《互换性与技术测量》课程教学大纲...........................................................63 9.《冶金传输原理》课程教学大纲...................................................................72 10.《理论力学》课程教学大纲.........................................................................84 11.《材料力学 A》课程教学大纲..................................................................... 94 12.《工程制图（1）》课程教学大纲...............................................................103 13.《工程制图（2）》课程教学大纲...............................................................108 14.《材料分析测试技术基础》课程教学大纲...............................................112 15.《材料成形设备》课程教学大纲...............................................................120 16.《焊接技术基础》课程教学大纲...............................................................129 17.《铸造工艺学》课程教学大纲...................................................................137 18.《锻造工艺与模具设计》课程教学大纲...................................................143 19.《粉末冶金原理与工艺》课程教学大纲...................................................150 20.《流体传动与控制》课程教学大纲...........................................................159 21.《模具制造工艺》课程教学大纲...............................................................165 22.《材料制备新技术》课程教学大纲...........................................................174 23.《功能材料》课程教学大纲.......................................................................181 24.《塑料成型工艺与模具设计》课程教学大纲...........................................187 25.《成形过程数值模拟》课程教学大纲.......................................................195 （二）实践课程 26.《毕业设计》实习教学大纲.......................................................................202 27.《工程制图综合实训》教学大纲...............................................................207 28.《机械设计基础综合实训》实习教学大纲...............................................210 29.《材料成型工艺综合实训》课程教学大纲...............................................214

《材料科学基础》课程教学大纲一、课程概况课程代码：01420380 课程名称：材料科学基础课程学分：3.5 课程学时：56（理论学时：52；实验（实践)学时：4) 课程性质：必修（课程性质以2018版人才培养方案的要求为准）开课部门：机械工程学院建议修读学期：4 建议先修课程：高等数学，大学物理，物理化学，传热学，材料力学，理论力学适用专业（方向）：材料成型及控制工程二、课程地位、作用与任务本课程是材料成型及控制工程专业的主要专业基础课。材料科学基础是研究材料的成分、结构与性能之间关系及其变化规律的一门应用基础科学。本课程的任务是向学生较全面系统地介绍物理治金原理，注意材料的共性与个性的结合，实现多学科知识的交叉与渗透。学习本课程的目的是为后续专业课打下牢固的基础，同时为将来从事材料的研究与开发打下坚实的理论基础。材料科学基础的任务是根据工程和科学技术发展的需要设计研制新型工程材料；解决材料制备原理和工艺方法，获取可供使用的工程材料；解决材料在加工和使用过程中组织结构和性能变化的微观机理，从中找出合宜的加工工艺、强化工艺和延寿措施；创新测试材料成分、组织结构和性能的方法，完善测试技术；合理地选择和使用工程材料。三、课程目标 (一)教学目标通过本课程的学习，学生应该了解掌握材料的性能和行为与其成分、结构、加工工艺之间的关系。具体要求达到的特定教学目标包括： 1教学目标独立获取知识的能力一通过晶体结构理论、凝固理论及相图理论内容的学习，逐步掌握科学的学习方法，阅读并理解相当于材料科学基础的材料类教材、参考书和科技文献，不断地扩展知识面，增强独立思考的能力，更新知识结构。（指标点1.2,1.3） 2.教学目标科学观察和思维的能力一运用材料学的基本理论和基本观点，通过观察、分析、综合、演绎、归纳、科学抽象、类比联想、实验等方法培养发现问题和提出问题的能力，并对所涉问题有一定深度的理解，判断研究结果的合理性。（指标点41）

1 《材料科学基础》课程教学大纲一、课程概况课程代码：01420380 课程名称：材料科学基础课程学分：3.5 课程学时：56（理论学时：52；实验（实践）学时：4）课程性质：必修（课程性质以 2018 版人才培养方案的要求为准）开课部门：机械工程学院建议修读学期：4 建议先修课程：高等数学，大学物理，物理化学，传热学，材料力学，理论力学适用专业（方向）：材料成型及控制工程二、课程地位、作用与任务本课程是材料成型及控制工程专业的主要专业基础课。材料科学基础是研究材料的成分、结构与性能之间关系及其变化规律的一门应用基础科学。本课程的任务是向学生较全面系统地介绍物理冶金原理，注意材料的共性与个性的结合，实现多学科知识的交叉与渗透。学习本课程的目的是为后续专业课打下牢固的基础，同时为将来从事材料的研究与开发打下坚实的理论基础。材料科学基础的任务是根据工程和科学技术发展的需要设计研制新型工程材料；解决材料制备原理和工艺方法，获取可供使用的工程材料；解决材料在加工和使用过程中组织结构和性能变化的微观机理，从中找出合宜的加工工艺、强化工艺和延寿措施；创新测试材料成分、组织结构和性能的方法，完善测试技术；合理地选择和使用工程材料。三、课程目标（一）教学目标通过本课程的学习，学生应该了解掌握材料的性能和行为与其成分、结构、加工工艺之间的关系。具体要求达到的特定教学目标包括： 1.教学目标独立获取知识的能力——通过晶体结构理论、凝固理论及相图理论内容的学习，逐步掌握科学的学习方法，阅读并理解相当于材料科学基础的材料类教材、参考书和科技文献，不断地扩展知识面，增强独立思考的能力，更新知识结构。（指标点 1.2， 1.3） 2.教学目标科学观察和思维的能力——运用材料学的基本理论和基本观点，通过观察、分析、综合、演绎、归纳、科学抽象、类比联想、实验等方法培养发现问题和提出问题的能力，并对所涉问题有一定深度的理解，判断研究结果的合理性。（指标点 4.1）

3教学目标分析问题和解决问题的能力一根据问题的特征、性质以及实际情况，抓住主要矛盾，进行合理的简化，建立相应的模型，并用材料专业术语和基本数学方法进行描述，运用所学的材料理论和研究方法进行分析、研究。（指标点2.1,2.2） (二)本课程支撑的毕业要求 1.本课程支撑的毕业要求：毕业要求1、2、4。（毕业要求见2018版人才培养方案） 2.本课程支撑的指标点：指标点12、1.3、2.1、2.2、4.1 (1)指标点12：具有解决材料成型与控制工程问题所需的工程基础知识与专业知识及其应用能力。 (2)指标点1.3：能够运用数学、自然科学、工程基础和专业知识解决复杂材料成型与控制工程问题。 (3)指标点21：能够将数学、自然科学、工程基础知识运用于材料成型与控制工程问题的表述。 (4)指标点2.2：能够针对材料成型过程选择正确、可用的数学模型，并能对模型的正确性进行论证与求解。（5)指标点4.1：能够对材料成型与控制工程领域复杂工程问题及相关的各类物理现象、材料特性、工艺过程进行研究和实验。 (三)课程教学目标与毕业要求对应表《材料科学基础》课程教学目标与半业要求的对应表课程名称：材料科学基础任课教师：宋慧瑾课程性质：专业必修课程学分：3.5 课程支撑的毕业要求课程目标、达成途径、评价依据毕业要求1：教学目标：理解掌握晶体结构理论，理解金属结晶过程， 12具有解决材料成型与控制工熟悉掌握铁碳相图中的组元与基本相，铁碳合金的组织程问题所需的工程基础知识与专与力学性能；了解金属塑性变形的本质、塑性变形时组业知识及其应用能力。织的变化，了解回复和再结晶过程组织以及性能的变化，了解扩散的本质，了解固态相变过程及固态相变过程中组织和力学性能的变化。达成途径：通过掌握金属的晶体结构，相图理论，金属热加工基础知识，扩散理论和固态相变理论，训练学生综合应用晶体学、铁碳相图理论、热加工理论、扩散理论和固态相变理论解决工程问题。评价依据：课堂问答、课堂作业和考试。半业要求1：教学目标：理解材料的结构、材料的成分、材料的加工 13能够运用数学、自然科学、工艺以及材料的性能之间的关系，掌握材料的强化原理，工程基础和专业知识解决复杂材掌握材料的结晶成核方式，会初步分析材料的界面问题；料成型与控制工程问题。掌握扩散原理及应用，能够根据材料的使用环境与技术性能要求，依据材料的使用性能和工艺性能，能结合工程应用与环境保护进行合理的选材，并针对所选择的材料制定表面处理方式及处理工艺；掌握固态相变理论及 2

2 3.教学目标分析问题和解决问题的能力——根据问题的特征、性质以及实际情况，抓住主要矛盾，进行合理的简化，建立相应的模型，并用材料专业术语和基本数学方法进行描述，运用所学的材料理论和研究方法进行分析、研究。（指标点 2.1,2.2）（二）本课程支撑的毕业要求 1. 本课程支撑的毕业要求：毕业要求 1、2、4。（毕业要求见 2018 版人才培养方案） 2. 本课程支撑的指标点：指标点 1.2、1.3、2.1、2.2、4.1 （1）指标点 1.2：具有解决材料成型与控制工程问题所需的工程基础知识与专业知识及其应用能力。（2）指标点 1.3：能够运用数学、自然科学、工程基础和专业知识解决复杂材料成型与控制工程问题。（3）指标点 2.1：能够将数学、自然科学、工程基础知识运用于材料成型与控制工程问题的表述。（4）指标点 2.2：能够针对材料成型过程选择正确、可用的数学模型，并能对模型的正确性进行论证与求解。（5）指标点 4.1：能够对材料成型与控制工程领域复杂工程问题及相关的各类物理现象、材料特性、工艺过程进行研究和实验。（三）课程教学目标与毕业要求对应表《材料科学基础》课程教学目标与毕业要求的对应表课程名称：材料科学基础任课教师：宋慧瑾课程性质：专业必修课程学分：3.5 课程支撑的毕业要求课程目标、达成途径、评价依据毕业要求 1： 1.2 具有解决材料成型与控制工程问题所需的工程基础知识与专业知识及其应用能力。教学目标：理解掌握晶体结构理论，理解金属结晶过程，熟悉掌握铁碳相图中的组元与基本相，铁碳合金的组织与力学性能；了解金属塑性变形的本质、塑性变形时组织的变化，了解回复和再结晶过程组织以及性能的变化，了解扩散的本质，了解固态相变过程及固态相变过程中组织和力学性能的变化。达成途径：通过掌握金属的晶体结构，相图理论，金属热加工基础知识，扩散理论和固态相变理论，训练学生综合应用晶体学、铁碳相图理论、热加工理论、扩散理论和固态相变理论解决工程问题。评价依据：课堂问答、课堂作业和考试。。毕业要求 1： 1.3 能够运用数学、自然科学、工程基础和专业知识解决复杂材料成型与控制工程问题。教学目标：理解材料的结构、材料的成分、材料的加工工艺以及材料的性能之间的关系，掌握材料的强化原理，掌握材料的结晶成核方式，会初步分析材料的界面问题；掌握扩散原理及应用，能够根据材料的使用环境与技术性能要求，依据材料的使用性能和工艺性能，能结合工程应用与环境保护进行合理的选材，并针对所选择的材料制定表面处理方式及处理工艺；掌握固态相变理论及

其应用，能根据相变理论指定材料合理的处理工艺。达成途径：通过掌握晶体结构理论、凝固理论、塑性变形及再结晶理论、扩散理论及固态相变理论，训练学生综合应用凝固过程工艺控制与组织的关系，进一步分析凝固条件与材料性能的联系：训练学生综合应用晶体结构理论、塑性变形及再结晶理论，分析材料在使用过程中的性能变化及产生断裂的原因，分析材料在进行热处理过程（回复和再结晶）中的性能变化，能够根据材料的使用情况设计合理的热处理工艺；通过掌握扩散理论，能够针对零件使用要求进行合理的选材并且进行正确的表面处理，达到工程实践中的要求。评价依据：课堂问答、课堂作业和考试毕业要求2：教学目标：理解掌握晶体结构理论，理解金属结晶过程， 2.1能够将数学、自然科学、工熟悉掌握铁碳相图中的组元与基本相，铁碳合金的组织程基础知识运用于材料成型与控与力学性能；了解金属塑性变形的本质、塑性变形时组织的变化，了解回复和再结晶过程组织以及性能的变化，制工程问题的表述。了解扩散的本质，了解固态相变过程及固态相变过程中组织和力学性能的变化。达成途径：通过掌握相图理论和凝固理论，能过表述材料的成型工艺选择原因及成型工艺与材料性能关系；通过掌握晶体结构理论和塑性变形及再结晶理论，能过解释表达材料在使用过程中的各种强化方式和原理评价依据：课堂问答、课堂作业和考试毕业要求2：教学目标：理解掌握晶体结构理论，理解金属结晶过程， 2.2能够针对材料成型过程选熟悉掌握铁碳相图中的组元与基本相，铁碳合金的组织择正确、可用的数学模型，并能与力学性能；了解金属塑性变形的本质、塑性变形时组对模型的正确性进行论证与求解织的变化，了解回复和再结晶过程组织以及性能的变化，了解扩散的本质，了解固态相变过程及固态相变过程中组织和力学性能的变化。达成途径：通过掌握晶体结构理论及塑性变形理论，能够建立工模具在使用过程中物理、数学模型，求解加载条件下的应力场和温度场；通过掌握扩散理论，能够建立求解材料在表面处理过程中扩散厚度，元素分布情况和需要进行的表面处理工艺条件。评价依据：课堂问答、课堂作业和考试毕业要求4：教学目标：了解金相制作过程，能够正确操作金相显微 4.1能够对材料成型与控制工程镜金相金相观察，并且分析材料各组织的形态以及相对领域复杂工程问题及相关的各类含量；了解硬度计测试原理，理解热处理工艺与组织以物理现象、材料特性、工艺过程及性能之间的关系，能使用硬度计测试材料硬度并分析进行研究和实验。原因。了解用热分析法建立二元相图的建立过程，并根据相图分析材料的特性及加工工艺选择原因。达成途径：通过实验一铁碳相图平衡组织观察与实验二金属的塑性变形及再结晶实验，训练学生设计实验、开展实验，并且根据实验结果分析工程问题。 3

3 其应用，能根据相变理论指定材料合理的处理工艺。达成途径：通过掌握晶体结构理论、凝固理论、塑性变形及再结晶理论、扩散理论及固态相变理论，训练学生综合应用凝固过程工艺控制与组织的关系，进一步分析凝固条件与材料性能的联系；训练学生综合应用晶体结构理论、塑性变形及再结晶理论，分析材料在使用过程中的性能变化及产生断裂的原因，分析材料在进行热处理过程（回复和再结晶）中的性能变化，能够根据材料的使用情况设计合理的热处理工艺；通过掌握扩散理论，能够针对零件使用要求进行合理的选材并且进行正确的表面处理，达到工程实践中的要求。评价依据：课堂问答、课堂作业和考试毕业要求 2： 2.1 能够将数学、自然科学、工程基础知识运用于材料成型与控制工程问题的表述。教学目标：理解掌握晶体结构理论，理解金属结晶过程，熟悉掌握铁碳相图中的组元与基本相，铁碳合金的组织与力学性能；了解金属塑性变形的本质、塑性变形时组织的变化，了解回复和再结晶过程组织以及性能的变化，了解扩散的本质，了解固态相变过程及固态相变过程中组织和力学性能的变化。达成途径：通过掌握相图理论和凝固理论，能过表述材料的成型工艺选择原因及成型工艺与材料性能关系；通过掌握晶体结构理论和塑性变形及再结晶理论，能过解释表达材料在使用过程中的各种强化方式和原理评价依据：课堂问答、课堂作业和考试毕业要求 2： 2.2 能够针对材料成型过程选择正确、可用的数学模型，并能对模型的正确性进行论证与求解教学目标：理解掌握晶体结构理论，理解金属结晶过程，熟悉掌握铁碳相图中的组元与基本相，铁碳合金的组织与力学性能；了解金属塑性变形的本质、塑性变形时组织的变化，了解回复和再结晶过程组织以及性能的变化，了解扩散的本质，了解固态相变过程及固态相变过程中组织和力学性能的变化。达成途径：通过掌握晶体结构理论及塑性变形理论，能够建立工模具在使用过程中物理、数学模型，求解加载条件下的应力场和温度场；通过掌握扩散理论，能够建立求解材料在表面处理过程中扩散厚度，元素分布情况和需要进行的表面处理工艺条件。评价依据：课堂问答、课堂作业和考试毕业要求 4： 4.1 能够对材料成型与控制工程领域复杂工程问题及相关的各类物理现象、材料特性、工艺过程进行研究和实验。教学目标：了解金相制作过程，能够正确操作金相显微镜金相金相观察，并且分析材料各组织的形态以及相对含量；了解硬度计测试原理，理解热处理工艺与组织以及性能之间的关系，能使用硬度计测试材料硬度并分析原因。了解用热分析法建立二元相图的建立过程，并根据相图分析材料的特性及加工工艺选择原因。达成途径：通过实验一铁碳相图平衡组织观察与实验二金属的塑性变形及再结晶实验，训练学生设计实验、开展实验，并且根据实验结果分析工程问题

4、铁碳相图和铁碳合金。第五章三元相图自学内容：浓度三角形特定意义线的几何证 5.1、三元相图的成分表示法明过程；一般三元相图的分析 5.1.1、浓度三角形课堂作业： 5.12、浓度三角形中具有特定意义的线 1.浓度三角形的组元浓度确定 5.2、三元系平衡转变的定量法则 2.直线定律和重心定律的利用 5.2.1、直线定律课外作业： 5.2.2、重心定律 1.完成本章小结 5.3、三元相图 2.完成课后作业 5.3.1、相图的分析 5.3.2、等温截面图（水平截面图） 5.3.3、变温截面图知识点：掌握三元相图类型、定量法则、分析方法、等温截面、变温截面。第六章固体材料的变形与断裂自学内容：滞弹性在工程中的应用 6.1弹性变形课堂作业： 6.1.1、普弹性 1.滑移系和晶体结构之间的关系 6.1.2、滞弹性课外作业： 6.2、单晶体的塑性变形 1完成本章小结和已经学过的强化机制 6.2.3、晶体的扭折 2.完成课后作业 63、多晶体的塑性变形 6.4、塑性变形对金属组织与性能的影响 6.5、金属及合金强化的位错解释 6.6、断裂 6.6.1、理论断裂强度 6.6.2、Griffith理论与断裂韧性 6.6.3、裂纹的萌生 6.6.4、断裂形式知识点：固体材料变形的基本方式、弹性变形的机制、塑性变形的机理、塑性变形对组织与性能的影响、金属及合金强化的位错解释。第七章回复与再结晶自学内容：超塑性在材料中的应用，再结晶 7.1形变金属及合金在退火过程中的变化中形核机制 7.2、回复课堂作业： 72.1、回复机理 1.回复和再结晶的区别和联系 7.2.2、回复动力学 2.结晶和再结晶的形核机制的区别和联系 7.3、再结晶课外作业： 7.4、晶粒长大 1.完成本章小结 7.5、金属的热变形 2.完成课后作业 7.5.4、超塑性知识点：形变金属及合金在退火过程中的变化、即回复、再结晶、晶粒长大过程及其机制、金属的热变形。主要内容为：形变金属及合金 6

6 4、铁碳相图和铁碳合金。第五章三元相图 5.1、三元相图的成分表示法 5.1.1、浓度三角形 5.1.2、浓度三角形中具有特定意义的线 5.2、三元系平衡转变的定量法则 5.2.1、直线定律 5.2.2、重心定律 5.3、三元相图 5.3.1、相图的分析 5.3.2、等温截面图（水平截面图） 5.3.3、变温截面图知识点：掌握三元相图类型、定量法则、分析方法、等温截面、变温截面。自学内容：浓度三角形特定意义线的几何证明过程；一般三元相图的分析课堂作业： 1. 浓度三角形的组元浓度确定 2. 直线定律和重心定律的利用课外作业： 1.完成本章小结 2. 完成课后作业第六章固体材料的变形与断裂 6.1 弹性变形 6.1.1、普弹性 6.1.2、滞弹性 6.2、单晶体的塑性变形 6.2.3、晶体的扭折 6.3、多晶体的塑性变形 6.4、塑性变形对金属组织与性能的影响 6.5、金属及合金强化的位错解释 6.6、断裂 6.6.1、理论断裂强度 6.6.2、 Griffith 理论与断裂韧性 6.6.3、裂纹的萌生 6.6.4、断裂形式知识点：固体材料变形的基本方式、弹性变形的机制、塑性变形的机理、塑性变形对组织与性能的影响、金属及合金强化的位错解释。自学内容：滞弹性在工程中的应用课堂作业： 1. 滑移系和晶体结构之间的关系课外作业： 1.完成本章小结和已经学过的强化机制 2. 完成课后作业第七章回复与再结晶 7.1 形变金属及合金在退火过程中的变化 7.2、回复 7.2.1、回复机理 7.2.2、回复动力学 7.3、再结晶 7.4、晶粒长大 7.5、金属的热变形 7.5.4、超塑性知识点：形变金属及合金在退火过程中的变化、即回复、再结晶、晶粒长大过程及其机制、金属的热变形。主要内容为：形变金属及合金自学内容：超塑性在材料中的应用，再结晶中形核机制课堂作业： 1. 回复和再结晶的区别和联系 2. 结晶和再结晶的形核机制的区别和联系课外作业： 1.完成本章小结 2. 完成课后作业