《材料成型与制备》教学大纲课程名称：材料成型与制备课程类别（必修/选修）：必修课程英文名称：Materialformingandpreparation其中实验/实践学时：0总学时/周学时/学分：40/4/2.5先修课程：材料科学基础、金属学与热处理后续课程支撑：毕业设计授课时间：1-10周/星期二、星期四/1-2节（金属材料2班）：授课地点：松山湖/6A-3061-10周/星期二、星期四/3-4节（金属材料1班）授课对象：2021级金属材料1班、2021级金属材料2班开课学院：材料科学与工程任课教师姓名/职称：李康/讲师答疑时间、地点与方式：课后现场或网络通信工具答课程考核方式：开卷（）闭卷（V）课程论文（）其它（）使用教材：《工程材料与成型工艺基础》，徐晓峰，9787111579045，机械工业出版社，2017.12，第2版教学参考资料：（1）《材料成形原理》，吴树森，主编，机械工业出版社，2017.8，第3版（2）《金属工艺学》，常万顺，李继高主编，清华大学出版社，2015.10课程简介：本课程是金属材料专业的必修专业基础课程，其目的是让学生了解金属的液态、塑性、连接、机加工等传统技术以及先进成型加工技术的基本工艺原理、工艺特征及应用范围，掌握金属材料加工成形的基本方法，培养正确选材、设计零件的结构、选取合适加工工艺的能力，提升专业素养、工程实践能力等。本课程基于材料科学基础、金属学等课程的知识内容，通过理论课程和实验学习的结合，训练学生解决材料加工成型领域实际生产技术问题的思维和技能。为后续的材料成型与制备实验课，以及其它金属材料专业课程的学习、毕业设计和将来的专业技术工作打下坚实的基础。课程学目标及对毕业要求指标点的支撑：1
1 《材料成型与制备》教学大纲 课程名称： 材料成型与制备 课程类别（必修/选修）：必修 课程英文名称：Material forming and preparation 总学时/周学时/学分：40/4/2.5 其中实验/实践学时：0 先修课程： 材料科学基础、金属学与热处理 后续课程支撑： 毕业设计 授课时间：1-10 周/星期二、星期四/1-2 节(金属材料 2 班)； 1-10 周/星期二、星期四/3-4 节(金属材料 1 班) 授课地点：松山湖/6A-306 授课对象： 2021 级金属材料 1 班、 2021 级金属材料 2 班 开课学院： 材料科学与工程 任课教师姓名/职称：李康/讲师 答疑时间、地点与方式：课后现场或网络通信工具答疑 课程考核方式：开卷（）闭卷（√）课程论文（）其它（ ） 使用教材：《工程材料与成型工艺基础》,徐晓峰,9787111579045, 机械工业出版社,2017.12,第 2 版 教学参考资料：（1）《材料成形原理》，吴树森，主编，机械工业出版社，2017.8,第 3 版 （2）《金属工艺学》，常万顺，李继高 主编，清华大学出版社，2015.10 课程简介：本课程是金属材料专业的必修专业基础课程，其目的是让学生了解金属的液态、塑性、连接、机加工等传统技术以及先进成型加工技术的基 本工艺原理、工艺特征及应用范围，掌握金属材料加工成形的基本方法，培养正确选材、设计零件的结构、选取合适加工工艺的能力，提升专业素养、 工程实践能力等。本课程基于材料科学基础、金属学等课程的知识内容，通过理论课程和实验学习的结合，训练学生解决材料加工成型领域实际生产技 术问题的思维和技能。为后续的材料成型与制备实验课，以及其它金属材料专业课程的学习、毕业设计和将来的专业技术工作打下坚实的基础。 课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑：
毕业要求课程教学目标支撑毕业要求指标点目标1：3-2掌握金属材料结构/组成、性质、掌握金属液态、塑性、连接成形、机加工、先进成型等技加工工艺、服役性能之间相互关系的基3设计/开发解决方案：能够设计针对金属材料制术的工艺特征及应用：通过金属材料成形技术的学习，拓本规律，能够分析金属材料的成分设备、加工过程中所涉及的工艺进行设计并制定解决展材料成型、性能优化、缺陷预防等知识。计、合金制备、加工过程中所涉及的工方案，能够在设计环节中体现创新意识，并综合考艺参数、生产流程及关键控制步骤，并虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。根据专业相关知识制度解决方案，满足特定需求。目标2：4-3能够设计与金属材料工程专业相4研究：能够基于科学原理并采用科学方法对金属关的分析、测试、检验等实验，对金通过掌握金属材料成型的基本工艺原理及优缺点，获得正材料工程领域复杂技术问题进行研究，包括设计实属材料工程相关的复杂工程问题进行确选择材料、合理设计零件结构、合理选择加工工艺的能验、分析与解释数据、并通过信息综合得出合理有研究，并通过信息综合得到合理有效力。效的结论。的结论。目标3：5-1能够开发、选择及使用现代专业检5使用现代工具：能够针对金属材料的设计、制备、培养学生具有主动学习、崇尚科学、热爱材料学的学习态测设备、资源及技术来分析金属材料工加工等问题，开发、选择与使用恰当的技术、资源、度和思想意识：养成理论联系实际、科学严谨、考虑问题程中涉及合金设计与制备、产品加工等现代工程工具和信息技术工具，对金属材料工程领周全的科学态度，快速有效解决专业技术问题的职业素方面的复杂工程问题，并能够理解其局域复杂问题进行预测与模拟，并能够理解其局限性。养。限性。理论教学进程表支撑课周次教学主题教学模式授课教学时教学方法作业安排教学内容（重点、难点、课程思政融入程目标2
2 课程教学目标 支撑毕业要求指标点 毕业要求 目标 1： 掌握金属液态、塑性、连接成形、机加工、先进成型等技 术的工艺特征及应用；通过金属材料成形技术的学习，拓 展材料成型、性能优化、缺陷预防等知识。 3-2 掌握金属材料结构/组成、性质、 加工工艺、服役性能之间相互关系的基 本规律，能够分析金属材料的成分设 计、合金制备、加工过程中所涉及的工 艺参数、生产流程及关键控制步骤，并 根据专业相关知识制度解决方案，满足 特定需求。 3 设计/开发解决方案：能够设计针对金属材料制 备、加工过程中所涉及的工艺进行设计并制定解决 方案，能够在设计环节中体现创新意识，并综合考 虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。 目标 2： 通过掌握金属材料成型的基本工艺原理及优缺点，获得正 确选择材料、合理设计零件结构、合理选择加工工艺的能 力。 4-3 能够设计与金属材料工程专业相 关的分析、测试、检验等实验，对金 属材料工程相关的复杂工程问题进行 研究，并通过信息综合得到合理有效 的结论。 4 研究：能够基于科学原理并采用科学方法对金属 材料工程领域复杂技术问题进行研究，包括设计实 验、分析与解释数据、并通过信息综合得出合理有 效的结论。 目标 3： 培养学生具有主动学习、崇尚科学、热爱材料学的学习态 度和思想意识；养成理论联系实际、科学严谨、考虑问题 周全的科学态度，快速有效解决专业技术问题的职业素 养。 5-1 能够开发、选择及使用现代专业检 测设备、资源及技术来分析金属材料工 程中涉及合金设计与制备、产品加工等 方面的复杂工程问题，并能够理解其局 限性。 5 使用现代工具：能够针对金属材料的设计、制备、 加工等问题，开发、选择与使用恰当的技术、资源、 现代工程工具和信息技术工具，对金属材料工程领 域复杂问题进行预测与模拟，并能够理解其局限 性。 理论教学进程表 周次 教学主题 授课教 学时 教学内容（重点、难点、课程思政融入 教学模式 教学方法 作业安排 支撑课 程目标
点)师线下/混合数式课堂讨论：目前你熟知的金属成型工艺有哪些?重点：铸造、压力加工、焊接的定义、特点及应用简介。课程思政作业：要求学课程思政融入点：了解中国古代金属加课堂讲授生每人阅读和中国金属目标三绪论李康工的发展历史，让学生明白古代技术在线下2和小组讨成型历史有关文献2篇国际上的先进性，培养学生的爱国精神论以上。并翻译一篇近三和民族自豪感。年发表的金属材料成型的英文文献中的前言部分，译文字数不少于千字。课堂讲授课堂讨论：目前你了解-李康2线下工程材料简介和小组讨重点：常见的金属材料、特征及应用。的金属材料有哪些？它论们有何特征。重点：液态合金的特征、凝固过程的热课堂讲授课堂讨论：金属材料凝目标一及组织变化。2线下和小组讨李康2金属液态成形原理固过程中的组织变化特难点：液态合金铸造过程中的形核及长论征。大过程与缺陷的关系。重点：特种铸造工艺的种类及特征，铸课堂讲授课堂讨论：1.如何尽可李康6线下金属液态成形工艺2-3和小组讨造工艺图绘制，铸件结构设计。能避免铸造件出现的缺3
3 师 数 点） 线下/混合 式 1 绪论 李康 2 重点：铸造、压力加工、焊接的定义、 特点及应用简介。 课程思政融入点：了解中国古代金属加 工的发展历史，让学生明白古代技术在 国际上的先进性，培养学生的爱国精神 和民族自豪感。 线下 课堂讲授 和小组讨 论 课堂讨论：目前你熟知 的金属成型工艺有哪 些？ 课程思政作业：要求学 生每人阅读和中国金属 成型历史有关文献 2 篇 以上。并翻译一篇近三 年发表的金属材料成型 的英文文献中的前言部 分，译文字数不少于一 千字。 目标三 1 工程材料简介 李康 2 重点：常见的金属材料、特征及应用。 线下 课堂讲授 和小组讨 论 课堂讨论：目前你了解 的金属材料有哪些？它 们有何特征。 2 金属液态成形原理 李康 2 重点：液态合金的特征、凝固过程的热 及组织变化。 难点：液态合金铸造过程中的形核及长 大过程与缺陷的关系。 线下 课堂讲授 和小组讨 论 课堂讨论：金属材料凝 固过程中的组织变化特 征。 目标一 2-3 金属液态成形工艺 李康 6 重点：特种铸造工艺的种类及特征，铸 造工艺图绘制，铸件结构设计。 线下 课堂讲授 和小组讨 课堂讨论：1. 如何尽可 能避免铸造件出现的缺
难点：铸造内应力与铸件的变形问题，论陷间题？2.电子产品铸造缺陷如何避免。用铝合金外壳在实际的课程思政融入点：让学生调研了解中国压铸生产过程中，容易当代知名的冶金专家的人生履历，尤其出现哪些缺陷？如何避是在冶金方面做的工作对我国科技发展免？的影响，让学生明白学习这些专家为祖国现代化发展所作的突出贡献，培养学课后作业：有色金属常生的使命感和责任感。用液态成形工艺的种类和特征？重点：金属塑性变形的影响因素及其对微观结构和性能的影响、变形后金属的回复与再结晶。难点：金属塑性变形原理，金属的塑性课堂讨论：分析晶粒尺变形方式和应力分布。金属塑性成形原理李康线下2课程思政融入点：通过《大国重器》等课堂讲授目标二4寸对塑性变形能力和变视频的观看，让学生了解中国目前在高形抗力的影响？端装备制造业的发展水平和存在问题，让学生将所学知识与社会经济发展联系起来，培养学生学以致用的观念，激发学生的学习热情。重点：常见的塑性成形工艺及其特点，课堂讨论：1.蛟龙号深课堂讲投塑性加工的局限性及加工工艺控制。锻海探测器使用了何种材4-5线下和小组讨目标二金属塑性成形工艺李康b件与冲压件结构工艺性。料，如何实现成型？2.论难点：金属塑性加工缺陷的避免，自由特斯拉车身的所用的主4
4 难点：铸造内应力与铸件的变形问题， 铸造缺陷如何避免。 课程思政融入点：让学生调研了解中国 当代知名的冶金专家的人生履历，尤其 是在冶金方面做的工作对我国科技发展 的影响，让学生明白学习这些专家为祖 国现代化发展所作的突出贡献，培养学 生的使命感和责任感。 论 陷问题？2. 电子产品 用铝合金外壳在实际的 压铸生产过程中，容易 出现哪些缺陷？如何避 免？ 课后作业：有色金属常 用液态成形工艺的种类 和特征？ 4 金属塑性成形原理 李康 2 重点：金属塑性变形的影响因素及其对 微观结构和性能的影响、变形后金属的 回复与再结晶。 难点：金属塑性变形原理，金属的塑性 变形方式和应力分布。 课程思政融入点：通过《大国重器》等 视频的观看，让学生了解中国目前在高 端装备制造业的发展水平和存在问题， 让学生将所学知识与社会经济发展联系 起来，培养学生学以致用的观念，激发 学生的学习热情。 线下 课堂讲授 课堂讨论：分析晶粒尺 寸对塑性变形能力和变 形抗力的影响？ 目标二 4-5 金属塑性成形工艺 李康 6 重点：常见的塑性成形工艺及其特点， 塑性加工的局限性及加工工艺控制。锻 件与冲压件结构工艺性。 难点：金属塑性加工缺陷的避免，自由 线下 课堂讲授 和小组讨 论 课堂讨论：1. 蛟龙号深 海探测器使用了何种材 料，如何实现成型？2. 特斯拉车身的所用的主 目标二
锻与模锻工艺规程的制定。要金属材料及如何实现加工生产？课后作业：如何防止冲压件的起皱和开裂？重点：焊接治金过程、焊接接头的组织课堂讲授课堂讨论：焊接的熔池与性能。李康线下和小组讨金属连接成形原理2目标二S和铸造的熔池相比，有难点：焊接缺陷产生机理、危害及预防论何异同点？措施。课堂讨论：液化气运输船舶如何实现密封？火重点：焊接成形方法，常用焊接材料及箭外壳的密封如何实课堂讲授焊接规范。现？采用了何种焊接工线下和小组讨6-7金属连接成形工艺李康6目标二艺？金属焊接需要注意难点：熔焊焊接电弧、焊接应力余变形：论的工艺参数？焊接方法的选择与焊接工艺设计。课后作业：冷、热裂纹形成原因及防止措施？课堂讨论：国内外知名置点：车削加工：钻、扩、铰、镗削加的机加工设备制造厂商切削加工技术李康2线下课堂讲授目标二8工：刨、拉削加工：铣削加工：磨削加有哪些？目前的技术发I.展至了何种水平？目标二先进成型与加工技课堂讲投课堂讨论：1.高能束加重点：快速成形技术的类型及应用、造线下48-9术和小组讨型新技术、焊接新技术、高能束加工、工在哪些产品的生产中5
5 锻与模锻工艺规程的制定。 要金属材料及如何实现 加工生产？ 课后作业：如何防止冲 压件的起皱和开裂？ 6 金属连接成形原理 李康 2 重点：焊接冶金过程、焊接接头的组织 与性能。 难点：焊接缺陷产生机理、危害及预防 措施。 线下 课堂讲授 和小组讨 论 课堂讨论：焊接的熔池 和铸造的熔池相比，有 何异同点？ 目标二 6-7 金属连接成形工艺 李康 6 重点：焊接成形方法，常用焊接材料及 焊接规范。 难点：熔焊焊接电弧、焊接应力余变形； 焊接方法的选择与焊接工艺设计。 线下 课堂讲授 和小组讨 论 课堂讨论：液化气运输 船舶如何实现密封？火 箭外壳的密封如何实 现？采用了何种焊接工 艺？金属焊接需要注意 的工艺参数？ 课后作业：冷、热裂纹 形成原因及防止措施？ 目标二 8 切削加工技术 李康 2 重点：车削加工；钻、扩、铰、镗削加 工；刨、拉削加工；铣削加工；磨削加 工。 线下 课堂讲授 课堂讨论：国内外知名 的机加工设备制造厂商 有哪些？目前的技术发 展至了何种水平？ 目标二 8-9 先进成型与加工技 术 4 重点：快速成形技术的类型及应用、造 型新技术、焊接新技术、高能束加工、 线下 课堂讲授 和小组讨 课堂讨论：1.高能束加 工在哪些产品的生产中 目标二