北京自考00699材料加工和成型工艺考试大纲

北京市高等教育自学考试课程考试大纲

课程名称：材料加工与成型工艺       课程代码：00699（笔试）   2024年3月版

第一部分：课程性质与设置目的

一、课程性质：

《材料加工与成型工艺》为产品设计（专升本）专业的必修课，也是该专业开设的必考课。《材料加工与成型工艺》旨在培养学生系统掌握产品设计中的材料与加工工艺知识，提高学生的设计能力和创新意识。本课程涵盖了材料的分类、性能及表面处理，以及常见材料在产品设计中的应用。同时，还包括金属、塑料、木材、玻璃等材料的特性和成型工艺，以及复合材料的概念和应用。

二、设置目的要求：

本课程的目标是全面贯彻落实立德树人根本任务，适应新形势下产品设计专业（专升本）对材料加工与成型工艺的教学要求，本课程要求学生掌握产品设计中材料加工与成型工艺的基本理论和知识，理解不同材料的特性和应用范围。能够综合运用所学材料加工与成型工艺的知识，进行产品设计方案的制定和优化。培养学生的实践能力，让其能够灵活运用不同材料与加工工艺解决实际设计问题。培养学生的创新思维和设计创意，提高设计作品的质量和竞争力。培养学生的团队协作意识，能够与其他专业人员合作，共同完成复杂的产品设计任务。

本课程的考核章节为第1章到第7章；重点考核章节为：第1章、第2章、第3章、第4章；不考核章节为：第8章。

三、与本专业其他课程的关系

《材料加工与成型工艺》课程是产品设计（专升本）专业的教学计划中列为专业必修课，本课程与工业设计史论、计算机辅助产品设计（实践）、人机工程学应用（实践）、产品设计程序与方法（实践）、产品开发设计等课程之间有承前启后的相互联系作用，是市场营销学、设计管理、产品构造、产品系统化设计（实践）等课程的先导课，本课程的学习对全面掌握产品设计专业各学科的知识起到重要的桥梁作用。

第二部分：考核内容及考核目标

第1章 概述

一、学习目的与要求：

通过本章的学习，可以掌握材料在产品设计中的作用、材料的分类方法，以及在产品设计中材料的性能。理解产品设计与材料之间的紧密联系，掌握设计材料的分类标准和特点，能够识别不同类型的材料，熟悉设计材料的基本性能，包括物理性能、力学性能和化学性能。

二、考核知识点与考核目标

（一） 产品设计与材料

识记：产品设计和材料的概念、关系、新型材料的种类

（二） 设计材料的分类

理解：按照材料的加工程度：天然材料、加工材料、合成材料；

按照材料的物质结构：金属材料、无机材料、有机材料、复合材料；

按照材料的形态分类：颗粒材料、线状材料、板状材料、块状材料。

（三）设计材料的性能

应用：设计材料的物理性能：密度、熔点、比热容、热胀系数、热导率、耐热性、耐燃性、耐火性、电性能、磁性能、光性能；设计材料的力学性能：抗压强度、抗拉强度、弹性和塑性、脆性和韧性、硬度、耐磨性；设计材料的化学性能：耐腐蚀性、耐氧化性、耐候性。

第2章 材料的表面处理

一、学习目的与要求：

通过学习本章内容，掌握材料表面处理的基本知识，掌握常用表面涂覆材料的特性、施工工艺，掌握各种表面处理的特点及使用范围。理解设计材料表面处理的目的及分类。掌握常用的表面预处理方法，常用的镀层被覆和镀覆方法，常用有机涂料及涂装方法，珐琅被覆的种类和应用，常用金属表面的改质处理和表面精加工的方法。

二、考核知识点与考核目标

（一）材料表面处理的目的

识记：保护产品、装饰产品。

（二）材料表面处理的分类

识记：材料表面处理的分类：表面被覆、表面层改质、表面精加工。

（三）  表面预处理 

识记：表面预处理的目的；

表面预处理方法：碱液清洗、溶剂清洗、化学除锈、机械清理、表面精整。

（四）  镀层被覆

应用：电镀；

常用金属表面镀覆：镀铬、镀铜、镀锡、镀锌、镀镍、镀银、镀金、镀钛。

（五） 有机涂装

应用：有机涂料的概念、组成、功能、分类、常用涂料；

常用涂装方法：刷涂法、喷涂法、电泳涂装、浸涂、淋涂。   

（六） 珐琅被覆

应用：珐琅被覆的概念、分类。

（七） 金属的表面改质处理  

识记：金属的表面改质处理的概念；

常用处理的方法：化学处理、阳极氧化处理。

（八）  表面精加工 

识记：表面精加工的概念、特点、常用方法。

第3章 设计材料的质感

一、学习目的与要求：

通过本章学习，了解设计材料的质感及其在产品设计中的重要性，培养学生对产品质感的敏感性。理解质感的原理和分类，明确质感在产品设计中的作用。了解不同类型质感的设计特点，分析质感设计对产品表现的影响。掌握质感设计的基本原则，能够在产品设计中运用质感表达设计意图。

二、考核知识点与考核目标

（一） 质感的原理  

识记：质感的概念、属性。

（二）质感的分类

理解：按人的生理与心理对材料的感觉分类：触觉质感和视觉质感；

按照材料的物理、化学特性分类：自然质感和人为质感   

（三） 质感的设计

应用：质感设计的概念；

质感设计在产品设计中的作用：提高适用性、增加装饰性、获得多样性和经济性、表现真实性和价值；质感设计的形式美法则：调和与对比法则、主从法则；质感设计的综合运用原则。

第4章 金属材料与成型工艺

一、学习目的与要求：

通过本章学习，掌握金属材料的基本特性和常见成型工艺，了解金属材料在产品设计中的应用。理解金属材料的概述，掌握其基本特性和分类。熟悉金属材料的常见成型工艺，包括铸造成型、塑性成型和焊接。了解切削加工和常用金属材料的特点与应用。能够分析金属材料在产品设计中的优缺点，合理选用适合的材料和成型工艺。

二、考核知识点与考核目标

（一）  金属材料概述   

理解：金属材料的概念、性能、基本特征。

（二）  金属材料的成型工艺 

理解：铸造成型：砂型铸造、熔模铸造、金属型铸造、压力铸造；

塑性成型：锻造、冲压；

焊接：气焊、手工电弧焊、氩弧焊、二氧化碳气体保护焊、电阻焊、钎焊。

（三）切削加工

理解：切削加工的概念和特点；

切削加工运动和切削要素：母线与导线、切削运动；

金属切削机床；

车削加工的主要运动、特点；

钻削加工的运动、特点；

铣削加工的运动、特点。

（四）常用金属材料 

识记：铸铁的分类；

碳素钢的定义与分类；

合金钢的分类；

有色金属的分类。

（五）金属材料在产品设计中的应用

应用：金属材料设计实例。

第5章 塑料及加工工艺

一、学习目的与要求：

通过本章学习，了解塑料的基本特性和常见成型工艺，掌握塑料在产品设计中的应用。掌握高分子聚合物的基本特点和分类，理解塑料的组成。熟悉塑料的主要特性和常见成型加工工艺，包括注射成型、挤出成型和压制成型等。了解常用的塑料材料，包括通用塑料和工程塑料。能够分析塑料在产品设计中的优势和限制，合理运用塑料材料和成型工艺。

二、考核知识点与考核目标

（一）高分子聚合物基础知识

理解：高分子聚合物的特点：具有可分割性、高弹性、可塑性、电绝缘性；

高分子聚合物的分子结构：线状结构、体状结构；

高分子聚合物的聚集态结构；

高分子聚合物的力学状态：线状无定型高聚物、线状结晶高聚物、体状高聚物；

高分子聚合物的分类与命名。

（二）  塑料的基本特性

识记：塑料的概念；

塑料的组成：树脂、填充剂、增塑剂、润滑剂、着色剂、固化剂、稳定剂、阻燃剂；

塑料的分类：通用塑料、工程塑料、特种塑料；

塑料的主要特性。   

（三）  塑料的成型加工工艺

识记：注射成型、挤出成型、压制成型、吹塑成型、发泡成型、压延成型。   

理解：塑料的二次加工的概念、热成型的方法。

（四）常用塑料材料 

识记：通用塑料、工程塑料的种类

（五）塑料在产品设计中的应用

应用：常见塑料制品。

第6章 木材及加工工艺

一、学习目的与要求：

通过本章学习，了解木材的基本特性和常见加工工艺，掌握木材在产品设计中的应用。理解木材的构造和特性，了解其优缺点。熟悉木材的成型加工过程，包括木材的成型加工和表面装饰技术。了解常用的木材材料，能够根据设计需求选用合适的木材。能够分析木材在产品设计中的适用性和限制，合理运用木材材料和加工工艺。

二、考核知识点与考核目标

（一）木材的构造与特性

理解：木材的构造、木材的缺陷、木材的特性。

（二）木材的工艺过程

应用：木材的成型加工、木制品的装配、米制品的表面装饰技术。

（三）常见木材

应用：常见木材的品种、特性及其制品的特点。

（四）木材在产品设计中的应用

应用：常见的木材制品实例。

第7章 玻璃及加工工艺

一、学习目的与要求：

通过本章学习，掌握玻璃的物理及化学性质，熟知玻璃的加工工艺，能够根据玻璃的透光、晶莹剔透、耐腐蚀、硬二脆等特性进行产品设计。

二、考核知识点与考核目标

（一）玻璃的特性

识记：玻璃的特性：光学性质、硬度、强度、热性质、电学性能、化学性质。

（二）玻璃的分类   

识记：按成分分类、按性能分类。

（三）玻璃的加工工艺   

识记：退火、淬火。

理解：压制成型、吹制成型、拉制成型、压延成型

理解：冷加工、热加工、表面处理。

（四）常用玻璃 

理解：普通平板玻璃、深加工玻璃、新型玻璃

（五）玻璃在产品设计中的应用

应用：艺术玻璃制品、玻璃器皿、玻璃家具

玻璃在建筑中的应用

第三部分有关说明与实施要求

一、考核的能力层次表述

本大纲在考核目标中，按照“识记”、“理解”、“应用”三个能力层次规定其应达到的能力层次要求。各能力层次为递进等级关系，后者必须建立在前者的基础上，其含义是：

识记：能知道有关的名词、概念、知识的含义，并能正确认识和表述，是低层次的要求。

理解：在识记的基础上，能全面把握基本概念、基本原理、基本方法，能掌握有关概念、原理、方法的区别与联系，是较高层次的要求。

应用：在理解的基础上，能运用基本概念、基本原理、基本方法联系学过的多个知识点分析和解决有关的理论问题和实际问题，是最高层次的要求。

二、指定教材

《产品设计材料与加工工艺》，贺松林、焦玉琴、张泉编著，电子工业出版社，2020年版。

三、自学方法指导

1、在开始阅读指定教材某一章之前，先翻阅大纲中有关这一章的考核知识点及对知识点的能力层次要求和考核目标，以便在阅读教材时做到心中有数，有的放矢。

2、阅读教材时，要逐段细读，逐句推敲，集中精力，吃透每一个知识点，对基本概念必须深刻理解，对基本理论必须彻底弄清，对基本方法必须牢固掌握。

3、在自学过程中，既要思考问题，也要做好阅读笔记，把教材中的基本概念、原理、方法等加以整理，这可从中加深对问题的认知、理解和记忆，以利于突出重点，并涵盖整个内容，可以不断提高自学能力。

4、完成书后作业和适当的辅导练习是理解、消化和巩固所学知识，培养分析问题、解决问题及提高能力的重要环节。在做练习之前，应认真阅读教材，按考核目标所要求的不同层次，掌握教材内容，在练习过程中对所学知识进行合理的回顾与发挥，注重理论联系实际和具体问题具体分析，解题时应注意培养逻辑性，针对问题围绕相关知识点进行层次（步骤）分明的论述或推导，明确各层次（步骤）间的逻辑关系。

四、对社会助学的要求

1、应熟知考试大纲对课程提出的总要求和各章的知识点。

2、应掌握各知识点要求达到的能力层次，并深刻理解对各知识点的考核目标。

3、辅导时，应以考试大纲为依据，指定的教材为基础，不要随意增删内容，以免与大纲脱节。

4、辅导时，应对学习方法进行指导，宜提倡"认真阅读教材，刻苦钻研教材，主动争取帮助，依靠自己学通"的方法。

5、辅导时，要注意突出重点，对考生提出的问题，不要有问即答，要积极启发引导。

6、注意对应考者能力的培养，特别是自学能力的培养，要引导考生逐步学会独立学习，在自学过程中善于提出问题，分析问题，做出判断，解决问题。

7、要使考生了解试题的难易与能力层次高低两者不完全是一回事，在各个能力层次中会存在着不同难度的试题。

8、助学学时：本课程共4学分，建议总课时72学时，其中助学课时分配如下：

五、关于命题考试的若干规定

1．本大纲各章所提到的内容和考核目标都是考试内容。试题覆盖到章，适当突出重点。

2．笔试的比例一般为识记占40%，理解占40%，应用占20%。

3. 试题难易程度应合理：易、中等难度、难。难题部分比例不超过20%。

4．笔试试题类型一般分为：单项选择题、填空题、简答题、论述题。

5．笔试采用闭卷考核方式，考试时间150分钟，按百分制计分，60分为及格。

六、题型示例

（一）单项选择题

最能体现产品的质感特点的是

A. 物理性能B. 化学性能C. 质感性能 D. 力学性能

（二） 填空题

设计材料根据加工程度可分为________和________。

（三）简答题

玻璃的特性和分类

（四）论述题

描述复合材料在产品设计中的重要性。