北京交通大学：《材料成型技术基础》课程教学大纲（适用专业：机械大类专业，包括机械工程和车辆工程）

《材料成型技术基础》课程教学大纲一、课程基本信息1.课程编号：20L323Q2.课程体系/类别：专业类/专业选修课3.学时/学分：32学时/2学分4.先修课程：工程制图基础、工程训练（A），工程材料5.适用专业：机械大类专业（包括机械工程和车辆工程）二、课程目标及学生应达到的能力《材料成型技术基础》是高等工科院校机械类各专业限选的专业基础课之一，系统阐述材料成型过程的现象及其影响因素、基本原理、形成机制等，在培养学生分析和解决工程问题的实践能力方面占有重要的地位。本课程的主要任务是通过课堂教学、实验教学及专题研究等环节，培养学生根据零件使用要求合理选择毛坏加工方法并进行工艺分析的工程实践能力和知识综合运用能力，使学生掌握金属材料的液态成型、塑性成型、焊接、粉末冶金、非金属材料成形的技术原理、特点及结构工艺设计的基础知识，并掌握典型机械零件毛坏成形的基本知识，支撑毕业要求中的相应指标点。课程目标及能力要求具体如下：课程目标1.掌握金属材料的液态成型、塑性成型、焊接成型、粉末冶金、非金属材料成形的成形原理及结构工艺设计方法：课程目标2.掌握液态合金流动性、铸造热应力、锻造纤维组织的实验方法，获得实验技能和工程实践的基本训练；课程自标3.在专题研究过程中培养和锻炼学生的研究能力、写作能力、表达能力、团队合作精神。课程目标对毕业要求的支撑关系课程目标对毕业毕业要求毕业要求指标点要求的支撑关系1、自然科学基础、工程基课程目标11.3具有解决复杂机械类工程问题的专业基础知识。础与专业知识5.2能正确使用和处理实验数据，通过数据分析得到合理结论并5、实验设计与分析课程目标2应用于复杂机械工程实践中。7、团队合作与协调7.2能够在多学科背景下的团队中根据需要承担相应的责任。课程目标3三、课程教学内容与学时分配1

1 《材料成型技术基础》课程教学大纲 一、课程基本信息 1．课程编号：20L323Q 2．课程体系/类别：专业类/专业选修课 3．学时/学分：32 学时/2 学分 4．先修课程：工程制图基础、工程训练（A），工程材料 5．适用专业：机械大类专业（包括机械工程和车辆工程） 二、课程目标及学生应达到的能力 《材料成型技术基础》是高等工科院校机械类各专业限选的专业基础课之一，系统阐述材料成 型过程的现象及其影响因素、基本原理、形成机制等，在培养学生分析和解决工程问题的实践能力 方面占有重要的地位。 本课程的主要任务是通过课堂教学、实验教学及专题研究等环节，培养学生根据零件使用要求 合理选择毛坯加工方法并进行工艺分析的工程实践能力和知识综合运用能力，使学生掌握金属材料 的液态成型、塑性成型、焊接、粉末冶金、非金属材料成形的技术原理、特点及结构工艺设计的基 础知识，并掌握典型机械零件毛坯成形的基本知识，支撑毕业要求中的相应指标点。课程目标及能 力要求具体如下： 课程目标 1. 掌握金属材料的液态成型、塑性成型、焊接成型、粉末冶金、非金属材料成形的 成形原理及结构工艺设计方法； 课程目标 2. 掌握液态合金流动性、铸造热应力、锻造纤维组织的实验方法，获得实验技能和 工程实践的基本训练； 课程目标 3. 在专题研究过程中培养和锻炼学生的研究能力、写作能力、表达能力、团队合作 精神。 课程目标对毕业要求的支撑关系 毕业要求 毕业要求指标点 课程目标对毕业 要求的支撑关系 1、自然科学基础、工程基 础与专业知识 1.3 具有解决复杂机械类工程问题的专业基础知识。 课程目标 1 5、实验设计与分析 5.2 能正确使用和处理实验数据，通过数据分析得到合理结论并 应用于复杂机械工程实践中。 课程目标 2 7、团队合作与协调 7.2 能够在多学科背景下的团队中根据需要承担相应的责任。 课程目标 3 三、课程教学内容与学时分配

序对应的课程推荐教学教学内容教学要求号学时方式目标绪论（1）本课程研究对象和内容1.了解本课程研究的对象、内容：0.5讲授1（2）本课程的目的及学习方法2.了解材料成型技术基础的学习方法：1（3）材料成型的基本过程3.了解材料成形技术的发展现状。（4）材料成型的发展趋势1液态成型1.掌握液态合金的成型特点：（1）液态成型概述2.掌握流动性及影响因素；（2）液态成型基本原理3.掌握合金收缩及影响因素：（3）砂型铸造成型方法4.掌握热应力形成机理：27.5（4）热应力形成机理讲授15.了解砂型铸造方法；（5）砂型铸造方法6.了解特种铸造方法、特点及应用：（6）特种铸造7.掌握铸件结构工艺性；（7）液态合金的制备8.了解铸造合金制备工艺和原理。（8）铸造工艺及铸造结构工艺性1.了解流动性的概念：2.了解锅炉熔炼原理及工艺过程；实验一：合金的流动性和铸造内应3.掌握流动性的影响因素；231、2实验力的形成及测量分析实验4.熟悉液态合金的测温方法：5.掌握铸造热应力的计算方法及其热应力产生的原因。1.巩固课堂教授的主要知识点，加强对所学知识的综合运用能力：学生分组2.培养学生查阅文献资料的能力，提高讨论、自学能力，拓宽知识面：研究性专题一：液态成型研究性专241、3ppt汇题3.分组合作完成专题报告，培养学生的报、教团队协作能力。师点评4.提高学生的表达能力和解决工程问题的能力。1.了解单晶体和多晶体的变形实质：2塑性加工成型2.掌握锻造流线的本质及对材料性能（1）塑性成型原理的影响：3.掌握自由锻基本工序及工艺规程：（2）自由锻造55讲授1（3）模型锻造4.掌握自由锻结构工艺性：（4）板料冲压5.掌握模锻结构工艺性：（5）其它塑性加工方法简介6.了解飞边和冲孔连皮的作用：7.冲压模分类1.巩固课堂教授的主要知识点，加强对学生所学知识的综合运用能力培养：分组2.培养学生查阅文献资料的能力，提高讨论、研究性专题二：锻造成型研究性专自学能力，拓宽知识面62ppt汇1、3题3.分组合作完成专题报告，培养学生的报、教团队协作能力。师点4.提高学生的表达能力和解决工程问评题的能力。1.掌握焊接接头的组织与性能；3焊接成型2.掌握焊接应力和焊接变形的形成与（1）焊接成型的理论基础：分类：8（2）常用的焊接方法：4讲授13.了解不同焊接方法的特点。（3）其它焊接方法简介：4.掌握金属材料的焊接性判据：（4）典型金属材料的焊接。5.掌握焊接结构工艺性。2

2 序 号 教学内容 教学要求 推荐 学时 教学 方式 对应的课程 目标 1 绪论 （1）本课程研究对象和内容 （2）本课程的目的及学习方法 （3）材料成型的基本过程 （4）材料成型的发展趋势 1.了解本课程研究的对象、内容； 2.了解材料成型技术基础的学习方法； 3.了解材料成形技术的发展现状。 0.5 讲授 1 2 1 液态成型 （1）液态成型概述 （2）液态成型基本原理 （3）砂型铸造成型方法 （4）热应力形成机理 （5）砂型铸造方法 （6）特种铸造 （7）液态合金的制备 （8）铸造工艺及铸造结构工艺性 1.掌握液态合金的成型特点； 2.掌握流动性及影响因素； 3.掌握合金收缩及影响因素； 4.掌握热应力形成机理； 5.了解砂型铸造方法； 6.了解特种铸造方法、特点及应用； 7.掌握铸件结构工艺性； 8.了解铸造合金制备工艺和原理。 7.5 讲授 1 3 实验一：合金的流动性和铸造内应 力的形成及测量分析实验 1.了解流动性的概念； 2.了解坩锅炉熔炼原理及工艺过程； 3.掌握流动性的影响因素； 4.熟悉液态合金的测温方法； 5.掌握铸造热应力的计算方法及其热 应力产生的原因。 2 实验 1、2 4 研究性专题一：液态成型研究性专 题 1.巩固课堂教授的主要知识点，加强对 所学知识的综合运用能力； 2.培养学生查阅文献资料的能力，提高 自学能力，拓宽知识面； 3.分组合作完成专题报告，培养学生的 团队协作能力。 4.提高学生的表达能力和解决工程问 题的能力。 2 学生 分组 讨论、 ppt 汇 报、教 师点 评 1、3 5 2 塑性加工成型 （1）塑性成型原理 （2）自由锻造 （3）模型锻造 （4）板料冲压 （5）其它塑性加工方法简介 1.了解单晶体和多晶体的变形实质； 2.掌握锻造流线的本质及对材料性能 的影响； 3.掌握自由锻基本工序及工艺规程； 4.掌握自由锻结构工艺性； 5.掌握模锻结构工艺性； 6.了解飞边和冲孔连皮的作用； 7.冲压模分类 5 讲授 1 6 研究性专题二：锻造成型研究性专 题 1.巩固课堂教授的主要知识点，加强对 所学知识的综合运用能力培养； 2.培养学生查阅文献资料的能力，提高 自学能力，拓宽知识面； 3.分组合作完成专题报告，培养学生的 团队协作能力。 4.提高学生的表达能力和解决工程问 题的能力。 2 学生 分组 讨论、 ppt 汇 报、教 师点 评 1、3 8 3 焊接成型 （1）焊接成型的理论基础； （2）常用的焊接方法； （3）其它焊接方法简介； （4）典型金属材料的焊接。 1.掌握焊接接头的组织与性能； 2.掌握焊接应力和焊接变形的形成与 分类； 3.了解不同焊接方法的特点。 4.掌握金属材料的焊接性判据； 5.掌握焊接结构工艺性。 4 讲授 1

1.掌握金属热变形后的纤维组织及其分布特征：（2）理解纤维组织对金属机械性能的实验二：金属纤维组织对零件机械影响。29性能的影响和焊接接头的金相组实验1、2（3）掌握低碳钢熔化焊焊接接头金相织观察实验组织：（4）理解焊接接头组织变化对机械性能的影响，1.巩固课堂教授的主要知识点，加强对学生所学知识的综合运用能力：分组2.培养学生查阅文献资料的能力，提高讨论、研究性专题三：焊接成型研究性专自学能力，拓宽知识面：1021、3ppt汇题3.分组合作完成专题报告，培养学生的报、教团队协作能力。师点4.提高学生的表达能力和解决工程问评题的能力。4粉末冶金和非金属材料成型1.了解粉末冶金成型的基本工序：（1）粉末冶金2.了解塑料的成分及分类；（2）塑料制品成型2讲授1113.了解橡胶的成型工序：（3）橡胶制品成型4.了解陶瓷材料的成型工序：（4）陶瓷材料成型5.了解复合材料的分类及成型方法。（5）复合材料成型5计算机在成型技术中的应用（1）计算机在液态成型中的应用：1.了解计算机模拟技术的发展现状及212常用的材料成型模拟分析软件：讲授1（2）计算机在塑性成型中的应用：（3）计算机在焊接成型中的应用：2.了解快速成型方法的原理及应用。（4）快速成型技术。6毛坏选择1.掌握毛坏选择的原则（1）影响毛坏选择的因素：131讲授12.掌握常用毛坏成型方法的特点及适（2）毛坏选择举例：用范围：（3）毛坏的质量检测。四、课程教学方法（一）课堂讲授1.采用启发式、研究型教学，激发学生主动学习的兴趣，培养学生独立思考、分析问题和解决问题的能力，引导学生主动通过实践和自学获得自己想学到的知识。2.在教学内容上，主要介绍金属材料的液态成型、塑性成型、焊接、粉未冶金等成型技术的原理、特点、工艺过程及其结构工艺设计的基本知识。使学生了解与本课程有关的新工艺、新技术及发展趋势。3在教学过程中采用电子教案，CAI课件，多媒体教学与传统板书、教具教学相结合，提高课堂教学信息量，增强教学的直观性。4.理论教学与工程实践相结合，提高学生的知识的综合运用能力和工艺分析能力。5.课内讨论和课外答疑相结合，每周至少一次进行答疑。（二）项目研究（Project）围绕各章教学重点内容，除布置一定数量的课后作业外，设置专题研究环节，以某些典型的铸锻焊零件（产品）为载体，将毛坏选择、成型工艺设计、工艺图绘制、工艺参数选择等内容有机融合，提高学生的理解能力、知识综合运用能力、解决工程问题的实践能力、团队合作能力，以及研3

3 9 实验二：金属纤维组织对零件机械 性能的影响和焊接接头的金相组 织观察实验 1.掌握金属热变形后的纤维组织及其 分布特征； （2）理解纤维组织对金属机械性能的 影响。 （3）掌握低碳钢熔化焊焊接接头金相 组织； （4）理解焊接接头组织变化对机械性 能的影响。 2 实验 1、2 10 研究性专题三：焊接成型研究性专 题 1.巩固课堂教授的主要知识点，加强对 所学知识的综合运用能力； 2.培养学生查阅文献资料的能力，提高 自学能力，拓宽知识面； 3.分组合作完成专题报告，培养学生的 团队协作能力。 4.提高学生的表达能力和解决工程问 题的能力。 2 学生 分组 讨论、 ppt 汇 报、教 师点 评 1、3 11 4 粉末冶金和非金属材料成型 （1）粉末冶金 （2）塑料制品成型 （3）橡胶制品成型 （4）陶瓷材料成型 （5）复合材料成型 1.了解粉末冶金成型的基本工序； 2.了解塑料的成分及分类； 3.了解橡胶的成型工序； 4.了解陶瓷材料的成型工序； 5.了解复合材料的分类及成型方法。 2 讲授 1 12 5 计算机在成型技术中的应用 （1）计算机在液态成型中的应用； （2）计算机在塑性成型中的应用； （3）计算机在焊接成型中的应用； （4）快速成型技术。 1.了解计算机模拟技术的发展现状及 常用的材料成型模拟分析软件； 2.了解快速成型方法的原理及应用。 2 讲授 1 13 6 毛坯选择 （1）影响毛坯选择的因素； （2）毛坯选择举例； （3）毛坯的质量检测。 1.掌握毛坯选择的原则； 2.掌握常用毛坯成型方法的特点及适 用范围； 1 讲授 1 四、课程教学方法 （一）课堂讲授 1．采用启发式、研究型教学，激发学生主动学习的兴趣，培养学生独立思考、分析问题和解 决问题的能力，引导学生主动通过实践和自学获得自己想学到的知识。 2．在教学内容上，主要介绍金属材料的液态成型、塑性成型、焊接、粉末冶金等成型技术的 原理、特点、工艺过程及其结构工艺设计的基本知识。使学生了解与本课程有关的新工艺、新技术 及发展趋势。 3．在教学过程中采用电子教案，CAI 课件，多媒体教学与传统板书、教具教学相结合，提高 课堂教学信息量，增强教学的直观性。 4．理论教学与工程实践相结合，提高学生的知识的综合运用能力和工艺分析能力。 5. 课内讨论和课外答疑相结合，每周至少一次进行答疑。 （二）项目研究（Project） 围绕各章教学重点内容，除布置一定数量的课后作业外，设置专题研究环节，以某些典型的铸 锻焊零件（产品）为载体，将毛坯选择、成型工艺设计、工艺图绘制、工艺参数选择等内容有机融 合，提高学生的理解能力、知识综合运用能力、解决工程问题的实践能力、团队合作能力，以及研

究报告的撰写能力和表达能力。组织形式及要求如下：（1）学生按照教师给定的题目，以小组为单位进行，每个人的分工与责任需明确；（2）根据设计要求、运用所学的基础知识，通过查阅文献，完成零件的成型方法选择、指定成型工艺、绘制工艺图，撰写研究报告及汇报ppt，并进行陈述与答辩。（三）实验教学材料成型技术基础的实验教学是该课程中重要的实践环节，使学生加深对基础知识、基本理论的理解，培养学生的动手能力、观察问题、分析问题和解决问题的能力，提高工程运用能力。课程必做实验2个，各实验按照实验指导书的要求学生独立或分组完成，并提交实验报告。五、课程的考核环节及课程目标达成度自评方式（一）课程的考核环节课程的考核以考核学生能力培养目标的达成为主要目的，以检查学生对各知识点的掌握程度和应用能力为重要内容，包括课后作业、实验、专题研究和期末考试环节，总评成绩以百分计，满分100分，各考核环节所占分值比例可根据具体情况进行微调，建议值及考核细则如下。建议对应的课程考核环节考核/评价细则分值目标（1）主要考核学生对每章节知识点的复习、理解和掌握程度：1作业20（2）每次作业按10分制单独评分，取各次成绩的平均值作为此环节的最终成绩。（1）根据每个实验的实验情况和实验报告质量单独评分，满分10分：实验101、2（2）取各次实验成绩的平均值作为此环节的最终成绩。（1）考查应用所学知识解决工程问题的实践能力、口头和文字表达能力以及团15专题研究队合作能力：1、4（2）教师根据研究报告和答辩情况评分（1）卷面成绩100分，以卷面成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。期末考试551（2）主要考核铸、锻、焊的成型原理、特点、常见缺陷、结构工艺性等内容，考试题型为：判断题、选择题、简答题、分析题等（二）课程目标达成度评价方式课程目标达成度评价包括课程分目标达成度评价和课程总目标达成度评价，具体计算方法如下课程分目标达成度=总评成绩中支撑该课程目标相关考核环节平均得分之和总评成绩中支撑该课程目标相关考核环节目标总分该课程学生总评成绩平均值课程总目标达成度：该课程总评成绩总分（100分）达成度评价值计算的具体说明及示例如下表所示。字母Ao、Bo和Do分别表示总评成绩中作业、实验和专题研究的目标分值，A、B和D则分别表示总评成绩中作业、实验和专题研究的实际平均得分；Co表示期末考试的卷面目标分值，C表示期末考试的卷面实际平均得分，且有：Ao+Bo+Co+Do=100。4

4 究报告的撰写能力和表达能力。 组织形式及要求如下： （1）学生按照教师给定的题目，以小组为单位进行，每个人的分工与责任需明确； （2）根据设计要求、运用所学的基础知识，通过查阅文献，完成零件的成型方法选择、指定 成型工艺、绘制工艺图，撰写研究报告及汇报 ppt，并进行陈述与答辩。 （三）实验教学 材料成型技术基础的实验教学是该课程中重要的实践环节，使学生加深对基础知识、基本理论 的理解，培养学生的动手能力、观察问题、分析问题和解决问题的能力，提高工程运用能力。课程 必做实验 2 个，各实验按照实验指导书的要求学生独立或分组完成，并提交实验报告。 五、课程的考核环节及课程目标达成度自评方式 （一）课程的考核环节 课程的考核以考核学生能力培养目标的达成为主要目的，以检查学生对各知识点的掌握程度和 应用能力为重要内容，包括课后作业、实验、专题研究和期末考试环节，总评成绩以百分计，满分 100 分，各考核环节所占分值比例可根据具体情况进行微调，建议值及考核细则如下。 考核环节 建议 分值 考核/评价细则 对应的课程 目标 作业 20 （1）主要考核学生对每章节知识点的复习、理解和掌握程度； （2）每次作业按 10 分制单独评分，取各次成绩的平均值作为此环节的最终成 绩。 1 实验 10 （1）根据每个实验的实验情况和实验报告质量单独评分，满分 10 分； （2）取各次实验成绩的平均值作为此环节的最终成绩。 1、2 专题研究 15 （1）考查应用所学知识解决工程问题的实践能力、口头和文字表达能力以及团 队合作能力； （2）教师根据研究报告和答辩情况评分。 1、4 期末考试 55 （1）卷面成绩 100 分，以卷面成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总 评成绩。 （2）主要考核铸、锻、焊的成型原理、特点、常见缺陷、结构工艺性等内容。 考试题型为：判断题、选择题、简答题、分析题等。 1 （二）课程目标达成度评价方式 课程目标达成度评价包括课程分目标达成度评价和课程总目标达成度评价，具体计算方法如下： 总评成绩中支撑该课程目标相关考核环节目标总分 总评成绩中支撑该课程目标相关考核环节平均得分之和 课程分目标达成度 = 该课程总评成绩总分( 分） 该课程学生总评成绩平均值 课程总目标达成度 100 = 达成度评价值计算的具体说明及示例如下表所示。字母 A0、B0 和 D0 分别表示总评成绩中作业、 实验和专题研究的目标分值，A、B 和 D 则分别表示总评成绩中作业、实验和专题研究的实际平均 得分； C0 表示期末考试的卷面目标分值，C 表示期末考试的卷面实际平均得分，且有： A0+B0+ C0 +D0=100

课程目标支撑环节目标分值学生平均得分达成度计算示例作业AAoB实验BoA+B+C+D课程目标1达成度=课程目标1CCo期末考试A+Bo+Co+D.DDo专题研究B课程目标4达成度=BoB课程目标2实验BoD课程目标5达成度=DoD课程目标3专题研究Do课程总体目A+B+C+D100一总评成绩A+B+C+D课程总目标达成度标100六、本课程与其它课程的联系与分工（一）先修课工程制图基础、工程训练、工程材料。（二）后续课机械设计、机械制造技术基础、先进制造技术、毕业设计等。七、建议教材及教学参考书[1]韩建民.材料成型工艺技术基础（第二版），北京：铁道出版社出版，2008[2]翟封祥.材料成型工艺基础（第一版）。哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2008[3]严绍华，材料成型工艺基础（第2版），北京：清华大学出版社，2010[4]朱张校，姚可夫．工程材料(第五版).北京：清华大学出版社，2011[5]王晓敏.工程材料学（第三版)哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2008执笔人：韩建民邢书明杨智勇专业负责人：郭盛：课程负责人：韩建民：核准院长：房海蓉5

5 课程目标 支撑环节 目标分值 学生平均得分 达成度计算示例 课程目标 1 作业 A0 A 0 0 0 0 课程目标1达成度 A B C D A B C D + + + + + + = 实验 B0 B 期末考试 C0 C 专题研究 D0 D 课程目标 2 实验 B0 B B0 B 课程目标4达成度 = 课程目标 3 专题研究 D0 D 0 课程目标5达成度 D D = 课程总体目 标 总评成绩 100 A+B+C+D 100 课程总目标达成度 A + B + C + D = 六、本课程与其它课程的联系与分工 （一）先修课 工程制图基础、工程训练、工程材料。 （二）后续课 机械设计、机械制造技术基础、先进制造技术、毕业设计等。 七、建议教材及教学参考书 [1] 韩建民. 材料成型工艺技术基础（第二版）. 北京：铁道出版社出版，2008 [2] 翟封祥. 材料成型工艺基础（第一版）. 哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2008 [3] 严绍华. 材料成型工艺基础（第 2 版）. 北京：清华大学出版社，2010 [4] 朱张校，姚可夫. 工程材料(第五版). 北京：清华大学出版社，2011 [5] 王晓敏. 工程材料学(第三版). 哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2008 执笔人：韩建民 邢书明 杨智勇 专业负责人：郭盛；课程负责人：韩建民；核准院长：房海蓉