《材料工艺学》-课程教学大纲

PAGEPAGE7《材料工艺学》课程教学大纲一、课程基本信息课程代码：18170033课程名称：材料工艺学英文名称：Materialtechnology课程类别：专业课学时：64学时（其中实验学时为40学时）学分：4适用对象:艺术类学生考核方式：考试先修课程：造型训练二、课程简介任何一个产品的设计都需要经过加工制作才能成为实用性产品，而产品的加工又离不开材料，没有材料的设计只能是设想，不能成为真正的产品。因此，该课程是产品设计专业学生一门必修的学科基础课。本课程宗旨是让学生初步了解材料属性、材料的设计与其加工方法，训练学生以材料的特性出发进行空间设计与空间构建，帮助学生从二维平面的思考转换为三维空间的思考。掌握产品材料的属性与运用，针对材料和现有加工工艺，从设计的角度对材料感性属性进行讨论。在课程中提高环保意识，节约用材，合理用材，运用标准型材进行创意性设计。Thedesignofanyproductneedstobeprocessedtobecomeapracticalproduct,andtheprocessingofproductscannotbeseparatedfrommaterials,thereisnomaterialdesigncanonlybeanassumption,cannotbecomearealproduct.Therefore,thiscourseisacompulsorybasiccourseforstudentsmajoringinproductdesign.Thepurposeofthiscourseistoletstudentshaveapreliminaryunderstandingofmaterialproperties,materialdesignandprocessingmethods,trainstudentstoconductspacedesignandspaceconstructionbasedonthecharacteristicsofmaterials,andhelpstudentstransformfromtwo-dimensionalthinkingtothree-dimensionalthinking.Masterthepropertiesandapplicationofproductmaterials,anddiscusstheperceptualpropertiesofmaterialsfromtheperspectiveofdesignaccordingtothematerialsandexistingprocessingtechniques.Inthecourse,improvetheawarenessofenvironmentalprotection,savematerials,rationaluseofmaterials,usingstandardprofilesforcreativedesign.三、课程性质与思政育人目标：课程是产品设计专业学生的必修课，是学科基础课。因为产品设计只有与选用材料的性能特点及其加工工艺性能相一致，才能实现设计的目的和要求，本课程的教学目的就是通过对产品设计中常用材料的系统介绍，使学生了解和掌握相关材料的基本特性、表面质感和用途，同时也认识到产品设计中材料与工艺的魅力，为正确选择和合理使用材料建立必要的基础，充分认识并提高对生活所需材料的与环境污染、保护意识。思政育人目标：1.树立正确的生态观念，体会人与自然是相互依存、相互联系的整体。引导学生树立敬畏自然、人与自然和谐共生的理念；树立生态环保的科学理念，正确对待人与自然的关系；2.培养学生以人为本，尊重规律，和谐相处的人文情怀，提高环保意识，节约用材，合理用材，运用标准型材进行创意性设计。四、教学内容及要求 思政要素切入点1、新冠疫情横扫全国，全社会众志成城抗击疫情的同时，人类究竟如何与自然和谐相处再次成为人们关注和思考的重要问题。开篇从新冠疫情导入课程，引出人与自然的关系，顺势切入敬畏自然的育人主题，爱护环境，使用环保材料。2、坚定学生对党的领导，改革开放、科学发展政策的认同，增强国际视野，培养国家忧患意识，满怀爱国热情，勇担民族复兴使命，发扬时代精神。第一章概论目的与要求产品设计不外为功能设计和形式设计两种，而材料不仅是功能设计也是形式设计的主要处理对象，设计的结果由加工后的特定材料性能来保证。通过本章的学习，使学生了解到，材料的不同，必然带来设计的不同，新的材料会产生新的设计，产生新的造型形式，给人们带来新的感受。作为一名设计师，应该随时了解材料的发展进步过程，以便合理地选用材料。教学内容第一节设计与材料主要内容设计是人类所特有的造物活动，是指人们在生产中有计划、有意识地运用工具和手段，将材料加工塑造成可视的或可触及的具有一定形状的实体，使之成为具有使用价值或具有商品性的物质。材料发展的历史就是人类发展的历史，同时也是人类设计发展的历史，每个时代出现的设计物都反映了这个时代材料、技术和加工工艺的最高水平。教学中以椅子设计图片为例加以说明。基本概念和知识点石器时代、陶器时代、青铜器时代、铁器时代、高分子材料时代、复合材料时代。第二节产品造型设计的物质基础主要内容产品造型设计是工业产品技术设计与美学设计的结合与统一，一件完美的产品必须是功能、形态和材料三要素的和谐统一。材料与工艺是设计的物质技术条件，而产品的功能和造型的实现都建立在材料和工艺上。基本概念和知识点产品——由一定的材料经过一定的加工工艺而构成的物质。设计——人们在生产中有计划、有意识地运用工具和手段，将材料加工塑造成可视的或可触及的具有一定形状的实体，使之成为具有使用价值或具有商品性的物质。材料——可以为人类用来制造产品和工具的物质。工艺——人们认识、利用和改造材料并实现产品造型的技术手段。第三节材料设计主要内容产品造型中的材料设计能有效地发掘材料为设计服务的潜力，在选择使用材料是，不仅要从材料本身的角度考虑材料的功能特性，还必须从使用者和环境的角度考虑材料与人机界面的特殊关系、与周围环境的有机联系等。2．基本概念和知识点材料设计的内容、材料设计的方式、材料与产品的匹配关系设计材料的分类及特性目的与要求任何设计均须通过材料来创造内容，设计的结果由加工后的特定的材料得以保证，设计在很大程度上取决于材料的固有特性。材料本身具有极为复杂的特性，在探讨造型时，设计师必须了解和掌握材料特性，正确评价材料特性，从材料本身推演出产品所需的结构和形式，能动地使用物质技术条件，将材料特性发挥到最大限度。提高对生活产品材料的认识。教学内容第一节设计材料的分类主要内容设计材料所涉及的范围十分广泛，从气态、液态到固态，从单质到化合物，无论是传统材料还是现代材料，无论是天然材料还是人工材料，无论是单一材料还是复合材料，均是设计的物质基础。。基本概念和知识点按材料的来源分类——天然材料、加工材料、合成材料、复合材料、智能材料按材料的物质结构分类——金属材料、无机非金属材料、高分子材料、复合材料按材料的形态分类——线状材料、板状材料、块状材料。第二节材料特性的评价第三节材料的固有特性第四节材料的工艺特性主要内容一个好的设计必须在构思上针对不同材质和不同工艺进行综合的全面考虑，产品造型设计应依据切实可行的工艺条件和工艺方法，编排出一套合理的工艺程序方案，确保工艺技术在加工过程中得以尽量发挥，将工艺的美从产品中淋漓尽致地体现出来。材料的工艺性是指材料适应各种工艺处理要求的能力，包括成型工艺和表面处理工艺。2．基本概念和知识点成型加工——工艺方法、工艺水平、新工艺、综合应用表面处理——目的：功能性和装饰性类型：表面被覆、表面层改质、表面精加工原则：时代性、单纯性、合理性、审美性、经济性、环保。材料感觉特性的运用目的与要求对材料的认知是实现产品设计的前提和保证，通过对材料及其质感的研究和实际练习，能加深学生对材料的特性、功能等的理解，正确把握材质运用的重要性。教学内容材料感觉特性的概念第二节质感设计主要内容产品造型在取得合理的功能设计后，产品表面的质感设计往往使产品形态成为更加真实、含蓄、丰富的整体。质感设计是一个合乎设计规范的“认识-选材-配材-理材-用材”的有机过程，在形式美法则指导下，建立质感设计的运用原则，从而进一步理解质感设计的作用。基本概念和知识点形式美法则：调和对比法则——材质整体与局部、局部与局部之间的配比关系。主从法则——强调在产品的材料设计中的主从关系。运用原则：合理性——根据材料的性质、产品的使用功能和设计要求正确地、经济地选用合适的材料。艺术性——追求不同色彩、肌理、质地材料的和谐与对比，充分显露材料的材质美。创造性——突破陈规，大胆使用新材料和新工艺，同时对传统材料赋予新的运用形式，创造新的艺术效果。主要作用：提高适用性，增加宜人性，塑造产品的精神品位，达到产品的多样性经济性，创造全新的产品风格。第三节材料的抽象表达第四节材料的美感思考与实践1、材料美感的形式法则有哪些内容？2、应如何进行材料的感性评价3、让人与自然和谐共生的理念成为我们的自觉行动。材料与环境——（思政切入点_生态环保材料）第一节环境意识主要内容材料生产-使用-废弃的过程，可以说是一个将大量有用资源从环境中提取出来，再将大量废弃物排回到环境中去的恶性循环过程。人类寄希望于设计，试图通过设计来改善目前的生存环境状况。基本概念和知识点材料生命周期。绿色设计绿色材料材料选择对环境保护的考虑影响材料选择的环境因素（三）思考与实践不同材料具有不同的感性特征，不同感性材料的组合能产生不同的产品特性。试对材料的感性特征进行语意区分研究，并举例说明。产品设计中材料的选择与开发设计材料的选用材料工程的发展设计材料的开发（三）思考与实践选择设计材料时要考虑哪些因素？金属材料及加工工艺金属材料的固有特性金属材料的工艺特性第三节常用的金属材料第四节金属材料在设计中的应用设计实例。1、试述加工硬化对金属材料的强化作用，这些变化有何实际意义？试举一些有用的例子和有害的例子来说明其利弊。塑料及加工工艺高分子聚合物的基本知识塑料的基本特性第三节塑料的工艺特性第四节常用的塑料材料第四节塑料在设计中的应用思考与实践1、电器零件如插头、插座等为什么可用酚醛塑料制作？2、塑料垃圾为什么会对自然环境造成污染？3、怎样用简易方法鉴别塑料制品是聚乙烯还是聚氯乙烯制成的？4、装食品用的塑料袋可用什么方法封口？为什么？5、你所知道的新型高分子材料有哪些？木材及加工工艺陶瓷、玻璃及加工工艺1、陶瓷和玻璃材料在性能上有何共同点？主要区别是什么？2、玻璃的分类有何特点？五、各教学环节学时分配教学环节教学时数课程内容