金属材料工程专业教学大纲(2012年修订) 目录 第一部分理论课程教学大纲.2 大学物理()（学科基础课） 概率论与数理统计（学科基础课） 8 线性代数（学科基础课) 11 C语言程序设计（专业基础课） 14 材料分析测试技术（专业基础课） 21 材料概论（学科基础课） 24 金属工艺学（专业基础课】 27 电工技术（专业基础课） 3 电子技术基础（专业基础课） .36 物理化学（学科基础课） 41 物理化学实验（学科基础课） .49 材料科学基础（专业基础课) 材料物理性能（专业基础课） 58 互换性原理及测量技术（专业基础课】 6 机械设计基础（专业基础课） 65 金属材料学（专业限选课）. 72 金属腐蚀与防护（专业限选课） .77 失效分析（专业限选课). 81 文献检索（专业限选课） 6 专业英语（传专业限选课） 87 电弧焊方法与设备（专业限选课） 90 焊接检验（专业限选课). 93 焊接结构与生产（专业限选课） .96 焊接理论与基础（专业限选课） 99 焊接自动化（专业限选课）102
1 金属材料工程专业教学大纲（2012 年修订） 目 录 第一部分 理论课程教学大纲 . 2 大学物理(A) (学科基础课) . 2 概率论与数理统计 （学科基础课） . 8 线性代数 （学科基础课） . 11 C 语言程序设计 （专业基础课） . 14 材料分析测试技术 （专业基础课） . 21 材料概论（学科基础课） . 24 金属工艺学（专业基础课） . 27 电工技术（专业基础课） . 31 电子技术基础（专业基础课） . 36 物理化学（学科基础课） . 41 物理化学实验（学科基础课） . 49 材料科学基础 （专业基础课） . 53 材料物理性能 （专业基础课） . 58 互换性原理及测量技术 （专业基础课）. 60 机械设计基础 （专业基础课） . 65 金属材料学 （专业限选课） . 72 金属腐蚀与防护 （专业限选课） . 77 失效分析 （专业限选课） . 81 文献检索 （专业限选课） . 85 专业英语 (专业限选课) . 87 电弧焊方法与设备 （专业限选课） . 90 焊接检验 （专业限选课） . 93 焊接结构与生产 （专业限选课） . 96 焊接理论与基础 （专业限选课） . 99 焊接自动化 （专业限选课） . 102
第一部分理论课程教学大纲 大学物理(A)(学科基础课) College PhysicsA 【课程编号】BX26115 【课程类别】学科基础课 【学分数】8 【编号日期】2011.9.20 【学时数】140 【先修课程】高数 【适用专业】电气类、计算机科学、数学、金属材料工程等 一、教学目的、任务 物理学研究物质的基本结构及其物质运动的普遍规律，它的基本理论渗透在自然科学的许多领 域，应用于生产技术的各个部门，是自然科学和工程技术的基础。以物理学基础知识为内容的《大学 物理》课程，是工科各专业学生的一门重要的必修基础课 课程教学目的：为学生系统地打好必要的物理基础：初步学习科学的思想方法和研究问题的方法： 激发探索和创新精神、增强适应能力，提高素质的目的。 课程教学任务：对物理学的基本概念、理论、方法有系统的认识与理解：具有初步应用物理知识 的能力：培养辩证唯物主义世界观和科学方法论：具备提出问题、分析问题、解决问题的能力和动手 操作的能力。 二、课程教学的基本要求 教学内容基本要求分为三个层次：掌握、理解、了解。 掌握：属较高要求。对于要求掌握的内容都应比较透彻明了，并能熟练地用以分析和计算有关问 题，对于那些由基本定律导出的定理要求会推导。 理解：属于一般要求。对于要求理解的内容都应明了，并能用以分析和计算有关问题，对于定理 不要求会推导。 了解：属较低要求。对于要求了解的内容，应该知道所涉及问题的现象和有关实验，并能对它们 进行定性解释，适应知道与问题直接有关的物理量和公式等的物理意义。 三、教学内容和学时分配 第一章绪论1学时 主要内容：大学物理学习的内容 学习物理学的意义 学习物理学的方法
2 第一部分 理论课程教学大纲 大学物理(A) (学科基础课) College PhysicsA 【课程编号】BX26115 【课程类别】学科基础课 【学分数】8 【编写日期】2011.9.20 【学时数】140 【先修课程】高数 【适用专业】电气类、计算机科学、数学、金属材料工程等 一、教学目的、任务 物理学研究物质的基本结构及其物质运动的普遍规律，它的基本理论渗透在自然科学的许多领 域，应用于生产技术的各个部门，是自然科学和工程技术的基础。以物理学基础知识为内容的《大学 物理》课程， 是工科各专业学生的一门重要的必修基础课。 课程教学目的：为学生系统地打好必要的物理基础；初步学习科学的思想方法和研究问题的方法； 课程教学任务：对物理学的基本概念、理论、方法有系统的认识与理解；具有初步应用物理知识 的能力；培养辩证唯物主义世界观和科学方法论；具备提出问题、分析问题、解决问题的能力和动手 操作的能力。 二、课程教学的基本要求 教学内容基本要求分为三个层次：掌握、理解、了解。 掌握：属较高要求。对于要求掌握的内容都应比较透彻明了，并能熟练地用以分析和计算有关问 题，对于那些由基本定律导出的定理要求会推导。 理解：属于一般要求。对于要求理解的内容都应明了，并能用以分析和计算有关问题，对于定理 不要求会推导。 了解：属较低要求。对于要求了解的内容，应该知道所涉及问题的现象和有关实验，并能对它们 进行定性解释，适应知道与问题直接有关的物理量和公式等的物理意义。 三、教学内容和学时分配 第一章 绪论 1 学时 主要内容：大学物理学习的内容 学习物理学的意义 学习物理学的方法
第二章质点运动学7学时 主要内容：质点运动的描述 圆周运动 相对运动 教学要求：理解质点、参考系的概念及运动叠加原理： 掌握位矢、位移、速度、加速度、切向加速度、法向加速度、角位移、角速度、角加速度 等物理量及角量与线量关系： 掌握伽利略坐标、速度、加速度变换 第三章牛顿定律5学时 主要内容：牛顿定律 牛顿定律的应用 伽利略相对性原理 教学要求：理解惯性、质量、力的概念、理解伽利略相对性原理： 掌握牛顿运动定律 第四章动量守恒定律和能量守恒定律 5学时 主要内容：质点动量定理、动量守恒定律 质点动能定理 保守力与势能、功能原理、机械能守恒定律 教学要求：会计算变力的冲量，掌握动量定理： 堂握质点系的动量定理及动量守恒定律 会计算变力的功，掌握动能定理： 理解保守力、势能、机械能的概念，掌握功能原理、机械能守恒定律。 第五章刚体的转动7学时 主要内容：刚体定轴转动的运动学 力矩、转动定律、转动惯量 角动量、刚体定轴转动的角动量定理、角动量守恒定律 力矩做功、刚体定轴转动的动能定理 教学要求：了解刚体定轴转动的运动学： 理解转动惯量、力矩，掌握转动定律 理解冲量矩、角动量，掌握角动量定理、角动量守恒定律： 了解力矩做功，掌握刚体定轴转动的动能定理。 第六章静电场 10学时 主要内容：电荷的量子化、库伦定律 电场强度、高斯定理
3 第二章 质点运动学 7 学时 主要内容：质点运动的描述 圆周运动 相对运动 教学要求：理解质点、参考系的概念及运动叠加原理； 掌握位矢、位移、速度、加速度、切向加速度、法向加速度、角位移、角速度、角加速度 等物理量及角量与线量关系； 掌握伽利略坐标、速度、加速度变换。 第三章 牛顿定律 5 学时 主要内容：牛顿定律 牛顿定律的应用 伽利略相对性原理 教学要求：理解惯性、质量、力的概念、理解伽利略相对性原理； 掌握牛顿运动定律。 第四章 动量守恒定律和能量守恒定律 5 学时 主要内容：质点动量定理、动量守恒定律 质点动能定理 保守力与势能、功能原理、机械能守恒定律 教学要求：会计算变力的冲量，掌握动量定理； 掌握质点系的动量定理及动量守恒定律； 会计算变力的功，掌握动能定理； 理解保守力、势能、机械能的概念，掌握功能原理、机械能守恒定律。 第五章 刚体的转动 7 学时 主要内容：刚体定轴转动的运动学 力矩、转动定律、转动惯量 角动量、刚体定轴转动的角动量定理、角动量守恒定律 力矩做功、刚体定轴转动的动能定理 教学要求：了解刚体定轴转动的运动学； 理解转动惯量、力矩，掌握转动定律； 理解冲量矩、角动量，掌握角动量定理、角动量守恒定律； 了解力矩做功，掌握刚体定轴转动的动能定理。 第六章 静电场 10 学时 主要内容：电荷的量子化、库伦定律 电场强度、高斯定理
环路定理、电势能 电势、电势梯度 教学要求：了解静电现象和电荷量子化的概念： 掌握库仑定律和电场叠加原理： 理解高斯定理的物理意义，熟练应用高斯定理计算带电系统的电场强度： 理解环路定理的物理意义，掌握电势的计算，了解场强与电势的微分关系。 第七章静电场的导体和电介质6学时 主要内容：静电场中的导体、电介质 电位移、电容与电容器 静电场的能量 教学要求：理解静电平衡条件，掌握静电平衡时导体上电荷、场强和电势分布： 了解电介质的极化和介质对电场的影响，理解电位移矢量，掌握介质中的高斯定理： 掌握计算静电场能量的方法： 理解电容的概念以及掌握电容的计算方法。 第八章恒定磁场 10学时 主要内容：恒定电流、电源与电动势 磁感应强度、毕一基定律 磁通量、磁场的高斯定理 安培环路定理 带电粒子在磁场中的受力 载流导线在磁场中的受力 磁场中的磁介质 教学要求：了解恒定电流、电源与电动势： 理解磁感应强度的定义： 掌握毕-萨定律，会计算几何形状简单的载流导体的磁场分布： 掌握磁通量的计算，理解高斯定理的物理意义： 理解安培环路定理的物理意义，并应用定理计算具有高度对称性的磁场 掌握带电粒子、载流导线在磁场中的受力： 了解磁介质对磁场的影响，理解电场强度，掌握介质中的安培环路定律。 第九章电磁感应电磁场7学时 主要内容：电磁感应定律 动生电动势感生电动势 自感和互感 磁场能量 电磁场方程
4 环路定理、电势能 电势、电势梯度 教学要求：了解静电现象和电荷量子化的概念； 掌握库仑定律和电场叠加原理； 理解高斯定理的物理意义，熟练应用高斯定理计算带电系统的电场强度； 理解环路定理的物理意义，掌握电势的计算，了解场强与电势的微分关系。 第七章 静电场的导体和电介质 6 学时 主要内容：静电场中的导体、电介质 电位移、电容与电容器 静电场的能量 教学要求：理解静电平衡条件，掌握静电平衡时导体上电荷、场强和电势分布； 了解电介质的极化和介质对电场的影响，理解电位移矢量，掌握介质中的高斯定理； 掌握计算静电场能量的方法； 理解电容的概念以及掌握电容的计算方法。 第八章 恒定磁场 10 学时 主要内容：恒定电流、电源与电动势 磁感应强度、毕-萨定律 磁通量、磁场的高斯定理 安培环路定理 带电粒子在磁场中的受力 载流导线在磁场中的受力 磁场中的磁介质 教学要求：了解恒定电流、电源与电动势； 理解磁感应强度的定义； 掌握毕-萨定律，会计算几何形状简单的载流导体的磁场分布； 掌握磁通量的计算，理解高斯定理的物理意义； 理解安培环路定理的物理意义，并应用定理计算具有高度对称性的磁场； 掌握带电粒子、载流导线在磁场中的受力； 了解磁介质对磁场的影响，理解电场强度，掌握介质中的安培环路定律。 第九章 电磁感应 电磁场 7 学时 主要内容：电磁感应定律 动生电动势 感生电动势 自感和互感 磁场能量 电磁场方程
教学要求：掌握法拉第电磁感应定律、楞次定律 能够用动生电动势公式计算导体产生的动生电动势。： 理解感生电场的性质，理解自感与互感现象，会计算自感、互感系数 理解位移电流，理解麦克斯韦电磁场方程组的物理意义。 第十章振动8学时 主要内容：简谐运动的运动学描述 旋转矢量 简谐运动的动力学特征 简谐运动的合成 由磁振荡 教学要求：理解描述简谐振动的各物理量的意义： 掌探简谐振动的动力学特征，建立简诰振动的运动方程： 掌握旋转矢量法： 掌握同方向同频率简谐振动合成的规律，了解同方向不同频率简谐振动合成的规律： 理解振动的能量： 了解电磁振荡。 第十一章波动8学时 主要内容：平面间谐波的波函数 惠更斯原理、波的干涉、驻波 多普勒效应 平面电磁波 教学要求：理解描述波动的各物理量意义，会建立平面简谐波的波函数： 波的能量传播特征及能流、能流密度 理解惠更斯原理和波的叠加原理、堂握波的相干条件： 理解波程差，掌握干涉时振动加强、减弱的条件 了解驻波形成的条件及其现象，理解半波损失： 理解多普勒效应 了解平面电磁波。 第十二章光学16学时 主要内容：相干光、杨氏干涉、薄膜干涉 劈尖、牛顿环、迈克尔孙干涉仪 光的衍射、单缝衍射、圆孔衍射、衍射光栅 光的偏振性、反射光和折射光的偏振、晶体的双折射 教学要求：了解波动光学的基本概念： 了解相干光的获得，理解光程的物理意义，掌握杨氏干涉、薄膜干涉，了解迈克尔逊干涉 仪： 了解惠更斯原理，掌握弗朗和费单缝衍射，了解衍射光栅及弗朗和费圆孔衍射： 5
5 教学要求：掌握法拉第电磁感应定律、 楞次定律； 能够用动生电动势公式计算导体产生的动生电动势。； 理解感生电场的性质，理解自感与互感现象，会计算自感、互感系数； 理解位移电流，理解麦克斯韦电磁场方程组的物理意义。 第十章 振动 8 学时 主要内容：简谐运动的运动学描述 旋转矢量 简谐运动的动力学特征 简谐运动的合成 电磁振荡 教学要求：理解描述简谐振动的各物理量的意义； 掌握简谐振动的动力学特征，建立简谐振动的运动方程； 掌握旋转矢量法； 掌握同方向同频率简谐振动合成的规律，了解同方向不同频率简谐振动合成的规律； 理解振动的能量； 了解电磁振荡。 第十一章 波动 8 学时 主要内容：平面间谐波的波函数 惠更斯原理、波的干涉、驻波 多普勒效应 平面电磁波 教学要求：理解描述波动的各物理量意义，会建立平面简谐波的波函数； 波的能量传播特征及能流、能流密度； 理解惠更斯原理和波的叠加原理、掌握波的相干条件； 理解波程差，掌握干涉时振动加强、减弱的条件； 了解驻波形成的条件及其现象，理解半波损失； 理解多普勒效应； 了解平面电磁波。 第十二章 光学 16 学时 主要内容：相干光、杨氏干涉、薄膜干涉 劈尖、牛顿环、迈克尔孙干涉仪 光的衍射、单缝衍射、圆孔衍射、衍射光栅 光的偏振性、反射光和折射光的偏振、晶体的双折射 教学要求：了解波动光学的基本概念； 了解相干光的获得，理解光程的物理意义，掌握杨氏干涉、薄膜干涉，了解迈克尔逊干涉 仪； 了解惠更斯原理，掌握弗朗和费单缝衍射，了解衍射光栅及弗朗和费圆孔衍射；