材料物理2019版教学大纲

材料物理专业

本科课程教学大纲汇编

材料科学与工程学院

2019

目录

《无机化学》课程教学大纲....................................................1

《专业导论》课程教学大纲...................................................12

《工程图学》课程教学大纲..............................................15

《电工与电子技术》课程教学大纲............................................20

《机械设计基础》课程教学大纲.........................................28

《原子物理与量子力学》课程教学大纲........................................37

《晶体学基础》课程教学大纲.................................................43

《固体物理》课程教学大纲...................................................48

《材料科学与工程基础》课程教学大纲.........................................53

《物理化学》课程教学大纲...................................................63

《材料科学与工程导论》课程教学大纲........................................72

《材料研究与测试方法》课程教学大纲........................................76

《材料物理》课程教学大纲...................................................82

《半导体物理与器件》课程教学大纲...........................................89

《材料合成与制备技术》课程教学大纲........................................93

《材料制备与测试技术实验》实验教学大纲...................................100

《硅材料生产技术》课程教学大纲...........................................104

《太阳能电池材料》课程教学大纲...........................................118

《太阳能光伏学》课程教学大纲..............................................127

《电化学原理》课程教学大纲................................................131

《锂离子电池》课程教学大纲................................................136

《光电功能材料》课程教学大纲..............................................147

《纳米材料与纳米技术（双语）》课程教学大纲................................152

《专业英语》课程教学大纲..................................................156

《文献检索及科技文章写作》课程教学大纲...................................161

《材料概论（双语）》课程教学大纲..........................................170

《材料化学》课程教学大纲..................................................174

《薄膜材料与制备技术》课程教学大纲........................................179

《经济管理》课程教学大纲..................................................184

《企业管理》课程教学大纲..................................................189

《工程图学》课程设计（实验周）教学大纲...................................194

《计算机辅助设计》课程实验教学大纲.......................................198

《专业劳动实践》教学大纲..................................................201

《创新创业实践》教学大纲..................................................203

《认识实习》教学大纲......................................................206

《生产实习》教学大纲......................................................209

《创新实践周》教学大纲....................................................212

《毕业实习》教学大纲......................................................219

《毕业设计（文章）》教学大纲...............................................222

《无机化学》课程教学大纲

楚希杰吴春来

一、课程基本情况

课程代码：10611001

课程名称：（无机化学/inorganiccemistry）

课程类别：专业基础课

学分：3.5

总学时：56

理论学时：40

实验/实践学时：16

适用专业：材料物理

适用对象：本科

先修课程：高中相关课程

教学环境：多媒体

开课学院：环境工程与化学学院

二、课程简介

1.课程任务与目的

《工程化学》是化学的一个分支，是高等学校化学、化工、药学、材料、环境、生物技术等相关

专业的门化学基础课，是大学和高中学习的衔接点，发挥了承前启后的作用，可以将高中所学的化学

知识进行深化、扩展和提高，又可以转变高中的应试式学习到大学的探究式学习；同时又可以帮助学

生后续的学习打好理论和实践的基础。可以起到帮助学生进入大学角色、适应大学生活、了解大学课

堂、转变学习观念和巩固专业学习思想的作用。教学中，结合知识点讲述我国科学家在、建设和各个

历史时期满怀“以天下为己任”的赤诚投身民族振兴伟业中的先进事迹，让学生了解学习我国科学家

在艰苦岁月中力学笃行、无私奉献、报效祖国的崇高精神，增强民族自豪感和民族自信心，使其厚植

爱国主义情怀，把爱国情、强国志、报国行自觉融入学习和今后的工作中。结合相关知识点，介绍我

国化学工业前沿领域，以此为思想教育融入点增强学生对我国化学工业的自信心以及对事业的道路自

信、理论自信、制度自信和文化自信，激励学生立志肩负民族复兴的时代重任。

2.对接培养的岗位能力

1）掌握无机化学的基本概念、基本理论和基本方法，为具备识别、分析、解决水泥、玻璃、陶瓷及耐

火材料等无机非金属材料工厂设计、产品制备与生产过程中工程问题的专业技术能力奠定基础。

2)掌握无机化学实验的分析方法，具备综合应用基础知识的能力；具备能够分析、解决问题的能力。

三、课程教学目标

1.课程对毕业要求的支撑

1.1掌握无机非金属工程专业的数学、自然科学基础知识，并能将其应用于解决相关科学实验类

问题。

4.2根据实验目的的设计实验内容及步骤，进行实验，记录数据并分析、解决。

4.3通过对实验过程和实验结果的分析，并通过信息综合得到合理的结论。

2.课程教学目标

1.掌握热力学基础、动力学基础、酸碱平衡、沉淀平衡、电化学、配位化合物等基础知识，使学

生能够初步运用所学理论解释化学反应规律的相关问题；掌握原子结构、分子结构、固体结构、非金

属元素的相关知识，使学生了解物质结构的基础理论，按照元素周期体系，系统的讲述非金属元素及

其化合物制备、性质、反应及它们的联系和规律，培养学生具有分析、处理一般无机化学问题的能力；

在教学过程中，注意运用辩证唯物主义观点和科学学习方法阐明问题，结合科技和学科发展的实际，

适当讲授现代无机化学的新知识、新领域，注意理论联系实际，培养学生分析问题和解决问题的能力：

对应毕业要求1.1。

2.教学过程中让学生了解一些化学理论和化学规律是如何通过实验的设计、数据的处理得到并在

实践中运用的，培养学生的创造性思维和解决问题的能力；对应毕业要求4.2。

3.通过无机化学实验达到以下目标：

(1)培养细致观察实验现象，详细记录实验数据，以及归纳、综合、正确处理实验数据并用文字

表达实验结果；培养学生的“化学”思维能力和“化学”实践动手能力，验证和巩固无机化学的基础

知识和基本理论，掌握实验基本操作与技能；另一方面，要培养学生严谨的科学态度，细致观察实验

现象，正确记录与处理实验数据，以及思考、分析与解决问题的能力；

(2)通过综合性实验，要求学生根据实验目的设计实验方案、实验内容和实验步骤，培养学生一

定的组织试验、科学研究和；

(3)培养实事求是的科学态度，准确、细致、整洁等良好的科学习惯以及科学的学习方法，培养

敬业、一丝不苟和团队协作的工作精神，养成良好的实验室工作习惯。对应毕业要求4.3。

四、教学课时安排

(-)学时分配

主题或学时完成课程

教学内容总学时

知识点讲课实验实践教学目标

物质的状态和层次；化

化学反

学中的计量；化学反应

应计量62401、2、3

中的质量关系；

基础

化学热力学基本概念；

焙及婚变的概念及计

化学热

算；化学反应的方向；

力学基

吉布斯能判断反应的88001

础与化

自发性；化学平衡的移

学平衡

动；化学反应的限度；

化学平衡的移动。

酸碱质子理论；弱酸、

弱碱在水溶液中的质

子转移平衡和近似计

酸碱反

算；同离子效应、盐效

应和沉

应、缓冲溶液；溶度积148601、2、3

淀反应

常数、活度积常数、溶

度积常数的计算、溶度

积与溶解度的关系及

相关计算。

离子-电子法；原电池，

氧化还电极电势的概念；标准

原反应电极电势及其测定；能

和化学斯特方程式；影响电极96301、2、3

电源简电势的因素；电极电势

介的应用；元素电势图及

其运用。

核外电子运动的特殊

原子结性；核外电子运动状态

构与元的描述；核外电子排布

66001

素周期和元素周期表；元素某

性些性质的周期性。

化学键掌握离f键和共价键

66001

与分子的基本特征；价键理

结构论；杂化轨道理论；分

子轨道理论；分子间作

用力及氢键的性质和

特点。

配合物配位化合物的基本概

的结构念，组成，命名，分类；52301、2、3

和性质配合物的价键理论。

碳原子的性质、成键特

主族非

征、氢化物；氮元素的

金属元22001

氧化物，含氧酸及其盐

素

类的性质和用途。

合计

564016

（二）实践教学安排（指含有实验或实践内容的课程）

实验/实实验/实类实验/实要每组

序号实验/实践项目名称备注

践学时型求人数

实验一化学实验室安全教育及

13综合性必做2

NaCl的提纯

实验二硫酸亚铁核的制备

24设计研究必做2

实验三醋酸电离度和电离常数的测

33综合性必做2

定

实验四配合物的性质和沉淀溶解平

43综合性必做2

衡

实验五氧化还原反应和电化学

53验证性必做2

合计16

五、教学内容及教学设计

（一）理论部分：

化学反应计量基础

1.教学要求：

掌握物质的状态和层次；掌握化学中的计量;

2.教学：

物质的状态和层次；化学中的计量；化学反应中的质量关系;

3.教学难点：

化学中的计量；

4.教学方案设计：学习通、多媒体教学课件和板书结合

化学热力学基础和化学平衡

1.教学要求：

熟悉热力学定律及其相关概念。掌握化学反应热效应；了解反应进度概念。

掌握热化学方程式；反应热、反应焰变的计算；盖斯定律及有关计算；吉布斯能和化学

反应方向的判断。了解化学反应的可逆性，掌握化学平衡和平衡常数的概念。掌握标准平衡常数和

吉布斯能变；熟悉多重平衡。掌握浓度、压力、温度对化学平衡移动的影响：了解从热力学和动力学

等方面来选择合理的生产条件。

2.教学：

状态和状态函数；热力学定律；化学反应热效应:；焰及焰变的概念及计算，化学反应进度概念，热化

学方程式，反应热的计算：盖斯定律及其应用、标准生成焰；吉布斯能和化学反应的方向：自发过程

及其特点、焙和燃变、标准嫡变的计算、吉布斯能和自发过程关系、吉布斯能判断反应的自发性，标

准生成吉布斯能及其计算。化学反应的可逆性和化学平衡。化学平衡的移动；化学反应的限度；化

学平衡的移动。

3.教学难点：

化学平衡的概念，平衡移动的规律及多重平衡规则。AG©、△"©、A5©计算，能用AG©判断反应方

向，AG©估计反应的程度。

3.标准平衡常数和吉布斯能变。

4.教学方案设计：学习通、多媒体教学课件和板书结合

酸碱反应和沉淀反应

1.教学要求：

掌握酸碱质子理论。掌握一元弱酸、弱碱在水溶液中的质子转移平衡和近似计算；熟悉多元酸、多元

碱、两性物质的质子转移平衡和近似计算。掌握同离子效应和盐效应的概念；了解p对溶质存在状

态的影响。熟悉难溶电解质溶液的沉淀溶解平衡、掌握溶度积原理与溶解度的关系。掌握溶度积规

则，能用溶度积规则判断沉淀的生成和沉淀的溶解、了解两种沉淀间的转化、分级沉淀。

2.教学：

酸碱质子理论。弱酸、弱碱在水溶液中的质子转移平衡和近似计算。同离子效应、盐效应、缓冲溶液。

溶度积常数、活度积常数、溶度积常数的计算、溶度积与溶解度的关系及相关计算、教学方法：多媒

体教学课件

3.教学难点：

稀释定律、电离平衡（含分级电离平衡）、同离子效应、缓冲溶液、盐类水解的概念。

一元弱酸、二元弱酸、一元弱碱电离平衡的计算（包括同离子效应、缓冲溶液p值的计算）；一元弱酸

盐、一元弱碱盐溶液。值的计算。利用碑进行有关计算。溶度积原理、溶度积规则。

4.教学方案设计：学习通、多媒体教学课件和板书结合

氧化还原反应和化学电源简介

教学要求：

理解氧化还原反应的实质，掌握配平氧化还原方程式的方法。理解电极电势的概念，以及浓度、沉淀、

酸度等对电极电势的影响。掌握应用电极电势判断氧化还原反应进行的方向和限度及其计算。了解

元素电势图及其运用。

2.内容：

氧化还原反应：氧化还原反应的实质，氧化值，氧化还原方程式的（离子-电子法）。

电极电势：原电池，电极电势（电极电势的概念，标准电极电势及其测定，能斯特方程式，影响电极

电势的因素）。电极电势的应用：判断氧化还原反应的方向和氧化剂还原剂的强弱，判断氧化还原反

应进行的程度。元素电势图及其运用。

3.教学难点：

电极电势的概念及影响因素，Nernst方程的有关计算；电极电势的应用；元素标准电极电势图及其应

用；

4.教学方案设计：学习通、多媒体教学课件和板书结合

原子结构与元素周期性

1.教学要求：

掌握近代理论在解决核外电子运动状态问题上的重要结论：电子云概念，四个量子数的意义，S、P、

d原子轨道和电子云分布的图象。了解屏蔽效应和钻穿效应对多电子原子能级的影响，熟练掌握核外

电子的排布。从原子结构与元素周期系的关系，了解元素某些性质的周期性。

2.教学：

核外电子运动的特殊性：核外电子运动的量子化特征。核外电子运动的波粒二象性。

核外电子运动状态的描述：波函数、电子云及其图象表示（径向与角度分布图）。波函数、原子轨道和

电子云的区别与联系。四个量子数。核外电子排布和元素周期表；多电子原子的能级。核外电子排布

原理和电子排布原子结构与元素周期性的关系。元素某些性质的周期性，原子半径，电离势，电子亲

和势，电负性。

3.教学难点：

原子能级、波粒二象性、原子轨道、波函数和电子云等基本概念。s、p、d原子轨道的角度分布图（形

状和伸展方向）。

4.教学方案设计：学习通、多媒体教学课件和板书结合

分子的结构与性质

1.教学要求：

掌握离子键和共价键的基本特征和它们的区别。掌握价键理论，杂化轨道理论。

掌握分子轨道理论的基本内容。了解分子间作用力及氢键的性质和特点。

2.教学：

价键理论；杂化轨道理论；分子轨道理论；分子间的作用力和氢键；分子间力和氢键；

3.教学难点：

杂化类型（sp、sp\sp：'、不等性sp，与分子或离子空间构型的关系；分子轨道理论。

4.教学方案设计：学习通、多媒体教学课件和板书结合

配合物的结构和性质

1.教学要求：

掌握配位化合物的基本概念，组成，命名，分类。

2.教学：

配位化合物的基本概念：什么叫配合物，组成，命名。

配合物化学平衡的计算

3.教学难点：

配离子的稳定常数及其有关计算

4.教学方案设计：学习通、多媒体教学课件和板书结合

非金属元素

1.教学要求：

碳原子的性质、成键特征、氢化物。氮元素的氧化物，含氧酸及其盐类的性质和用途。

2.教学：

碳的氧化物、碳酸及其盐类的性质。了解氧化硼、硼酸、硼砂的性质和用途。

3.教学难点：

氮的氧化物，含氧酸及其盐类的性质和用途。碳的氧化物、碳酸及其盐类的性质。

5.教学方案设计：学习通、多媒体教学课件和板书结合

(-)实验部分：

实验一化学实验室安全教育及NaCl的提纯

实验目的要求：

1.熟悉无机化学实验室规则和实验要求

2.学习用粗食盐制试剂级氯化钠的方法；

3.练习称重、溶解、过滤、蒸发浓缩、结晶和减压过滤等基本操作；

4.掌握Ca"、Mg\SOF的鉴定方法。

实验仪器：托盘天平、布氏漏斗、漏斗、烧杯、酒精灯。

实验内容：粗食盐的提纯：粗食盐的溶解、除杂、过滤、蒸发、结晶，氯化钠的重结晶。

注意要点：减压过滤的操作要点

教学手段和方法：

学生利用各种信息资源，自行查阅资料、设计实验、开题答辩、实验操作、完成实验项目和总结实验

报告；

实验二硫酸亚铁锭的制备及纯度分析

实验目的要求：

1.通过设计实验方案了解复盐的一般特性及硫酸亚铁钱的制备方法，培养分析解决问题的能力；

2.熟练掌握水浴加热、蒸发、结晶和减压过滤等基本操作；

3.学习用目视比色法进行产品的限量分析，检验产品中的杂质含量。

实验仪器：托盘天平、布氏漏斗、漏斗、烧杯、酒精灯。

实验内容：设计实验方案制备硫酸亚铁镂并检验产品中杂质Fe"的含量，以确定产品等级。

注意要点：目视比色测定；查阅相关参考文献，提前两周拟定实验方案，经教师同意后方可实验

教学手段和方法：

学生利用各种信息资源，自行查阅资料、设计实验、开题答辩、实验操作、完成实验项目和总结实验

报告；

实验三醋酸电离度和电离常数的测定

实验目的要求：

1.测定醋酸的电离度和电离常数,学习并掌握P计使用技术，练习溶液的稀释和滴定操作；

2.学习数据记录和结果处理以及数字的概念。

实验仪器：P计、烧杯、移液管、容量瓶。

实验内容：

1.测定Ac溶液的浓度；2.配制不同浓度的Ac溶液并用p计测定溶液的p值；

3.计算Ac的电离度和电离常数。

注意要点：滴定操作和p计的使用，数字的运用

教学手段和方法：

结合学生将已经学过的基础实验和基础知识，综合在一起完成一个新的操作实验，目的是增加学生对

基础实验的熟练程度和基础知识的熟悉验证。

实验四配合物的性质和沉淀溶解平衡

实验目的要求：

1.比较配合物与简单化合物和复盐的区别，比较不同配体对配离子稳定性的影响；

2.了解配位平衡与沉淀反应、氧化还原反应的关系；

3.溶液的酸碱性、浓度对配位平衡的影响和螯合物的形成条件。

实验仪器：试管、离心机、离心试管、滴管、酒精灯。

实验内容：

1.配合物的生成和组成2.配离子稳定性比较3.配位平衡的移动4.螯合物的性质。

教学手段和方法：

采用学生将已经学过的基础实验，综合在一起完成一个新的操作实验。

实验五氧化还原反应和电化学

实验目的要求：

1.掌握电极的本性、电对的氧化性或还原性、物质的浓度、介质的酸度对电极电势和氧化还原反应的

方向、产物、速率的影响；

2.了解用酸度计（或伏特计）测定化学电池电动势方法。

实验仪器：盐桥、电压表、试管、烧杯、滴管。

实验内容：

1.氧化还原反应和电极电势；2.浓度和酸度的电极电势的影响；

3.浓度和酸度对氧化还原反应产物、方向的影响；

4.酸度对氧化还原反应速率的影响；

5.据有中间价态物质的氧化还原性。

注意要点：正确使用酸度计伏特计

教学手段和方法:

结合学生将已经学过的基础实验和基础知识，综合在一起完成一个新的操作实验，目的是增加学生对

基础实验的熟练程度和基础知识的熟悉验证。

六、学生成绩评定

学生成绩评定表

平时成绩期中

考核期末

出勤作业课堂表现阶段测验答辩项目小文章实验考试

考试

66820

成绩比

6%6%8%20%60%

例%

七、教材、参考书目、重要文献以及课程网络资源

1.使用教材：《无机化学》，王强等编，环境科学，2013版；

2.参考书：

《无机化学》，天津大学无机化学教研室编，高教，2010,3版；

《无机化学》，大连理工大学无机化学教研室编，高教，2008,4版；

《无机化学》(上、下)，宋天佑等编，高等教育，2009年9月；

《无机化学习题解析》，宋天佑主编，高等教育，2014,09月；

《无机化学例题与习题》，徐家宁等编，高等教育，2016年11月；

3.重要文献：

(1)我国应用型高校学生的创新创业水平研究[J].吴梦陵，王辛，孔凡新，查光成.高教学刊.

2017(05)

(2)应用型高校创新创业教育的方法“应当”[J].方小芳.辽宁科技学院学报.2019(05)

(3)应用型高校转型背景下课程探索与研究[J].何宛晟，常桂英,现代经济信息.2019(20)

课程网络资源：

1.www.bb.ustc.edu.cn/jpkc/xiaoji/wjx/(科学技术大学无机化学)

2.ttps://www.icoursel63.org/course/TJU-387002?tid=1002229004（天津大学慕课）

《专业导论》课程教学大纲

赵军伟万琳

一、课程基本情况

课程代码：1011129005

课程名称（中/英文）：专业导论/IntroductiontoaProfessionalDegreeProgram

课程类别：专业基础课

学分：0.5

总学时：8

理论学时：8

实验/实践学时：0

适用专业：材料物理

适用对象：本科

先修课程：无

教学环境：多媒体教室

开课学院：材料科学与工程学院

二、课程简介

1.课程任务与目的

《专业导论》课程是一门必修课，属于专业基础课，学生通过本大纲所规定的的全部教学内容的

学习，掌握全面了解本专业内涵、涉及领域、发展概况及其在国民经济建设中的地位，明确专业的培

养目标、专业人才应具备的知识内容、课程设置的原则及其相互关系，以增强学习的目的性、主动性、

兴趣和专业思想的稳定性。在本课程的专业概况环节，向学生介绍我国新能源行业发展的现状，介绍

国家在节能环保领域的政策，使学生树立青山绿水就是金山银山的观念。在太阳能电池、锂离子电池

和光催化材料发展现状介绍环节，介绍国家制造2025中的发展目标，激发学生勇于创新、服务祖国的

理想。

2.对接培养的岗位能力

本课程培养学生的综合能力，通过本课程的学习，学生掌握并全面了解本专业内涵、涉及领域、

发展概况及其在国民经济建设中的地位，明确专业的培养目标、专业人才应具备的知识内容、课程设

置的原则及其相互关系，以增强学习的目的性、主动性、兴趣和专业思想的稳定性。

三、课程教学目标

按照本专业培养方案的毕业要求，参照培养方案中毕业要求与课程的支撑关系矩阵表，本课程对

接培养的所承载的知识、能力和素质培养的具体要求如下：

知识目标：掌握全面了解本专业内涵、涉及领域、发展概况及其在国民经济建设中的地位，明确

专业的培养目标、专业人才应具备的知识内容、课程设置的原则及其相互关系。支撑毕业要求7.1,7.2。

能力目标：了解专业内涵、专业方向、发展概况。支撑毕业要求8.1,8.2。

素质目标：增强学习的目的性、主动性、兴趣和专业思想的稳定性。支撑毕业要求8.1,8.2。

课程教学目标支撑毕业要求为：岗位能力为环境和可持续发展的能力、职业规范终身学习的能力

培养。

四、教学课时安排

（-）学时分配

主题或学时完成课程

教学内容总学时

知识点讲课实验实践教学目标

主题或专业概况22007.1,7.2,8.1,

知识点18.2

主题或太阳能电池的现状、发22007.1,7.2,8.1,

知识点2展及应用8.2

主题或锂离子电池的现状、发22007.1,7.2,8.1,

知识点3展及应用8.2

主题或光催化材料的现状、发22007.1,7.2,8.1,

知识点4展及应用8.2

合计88

五、教学内容及教学设计

主题或知识点1专业概况

1.教学内容

专业概况介绍，内容有专业背景介绍，专业现状，专业前景，就业方向等。

2.教学

无

3.教学难点

无

4.教学方案设计（含教学方法、教学手段）

以PPT介绍为主，同时请专业教师到课堂，与学生进行交流，师生互动，回答学生问题。

主题或知识点2太阳能电池的现状、发展及应用

1.教学内容

介绍太阳能电池发展现状，内容有世界能源危机，新能源类型，太阳能电池的优缺点及发展现状,

材料物理专业方向特点及发展前景等。

2.教学

太阳能电池发展现状

3.教学难点

无

4.教学方案设计（含教学方法、教学手段）

以PPT介绍为主，同时与学生进行交流，师生互动，回答学生问题。

主题或知识点3锂离子电池的现状、发展及应用

1.教学内容

介绍锂离子电池发展现状，内容有世界能源危机，新能源类型，锂离子电池的优缺点及发展现状,

材料物理专业方向特点及发展前景等。

2.教学

锂离子电池发展现状

3.教学难点

无

4.教学方案设计（含教学方法、教学手段）

以PPT介绍为主，同时与学生进行交流，师生互动，回答学生问题。

主题或知识点4光催化材料的现状、发展及应用

1.教学内容

介绍光催化材料发展现状，内容有世界能源危机，新能源类型，光催化材料的优缺点及发展现状,

材料物理专业方向特点及发展前景等。

2.教学

光催化材料发展现状

3.教学难点

无

4.教学方案设计（含教学方法、教学手段）

以PPT介绍为主，同时与学生进行交流，师生互动，回答学生问题。

六、学生成绩评定

学生成绩评定表

平时成绩期中

考核期末

出勤作业课堂表现阶段测验答辩项目小文章其他考试

考试

V

成绩比

102070

例外

注：平时成绩按照五级制（、良好、中等、及格、不及格），期末成绩按照百分制，期末考试形式根据

学生学习的情况采用灵活的形式。

七、教材、参考书目、重要文献以及课程网络资源

建议教材:

无

《工程图学》课程教学大纲

朱春熙李彬

一、课程基本情况

课程代码：1021129001

课程名称（中/英文）：工程图学/EngineeringGrapics

课程类别：专业基础课

开课学期：2

学分：2.5

总学时：40

理论学时：40

实验/实践学时：0

适用专业：材料物理

适用对象：本科

先修课程：高等数学

开课学院：机械工程学院

二、课程简介

“机械制图”是探讨绘制机械图样的理论、方法和技术的一门技术基础课。是机械类、近机类各

专业必修的技术基础课。以图形为主的图样是承载信息、进行技术交流的重要媒体，是工程设计、制

造和施工过程中用来表达设计思想的工具。工程图又是解决工程中的定位、度量、计算等问题及进行

设计和构思的重要工具之一，被称为“工程界的语言”。

本课程任务是使学生掌握正投影法的基本理论及其应用，培养和发展空间想象能力、空间分析和

解决问题能力，培养学生阅读和绘制机械图样的基本能力，培养学生现代工程意识和创新设计能力。

三、课程教学目标

1.课程对毕业要求的支撑

（1）能够通过文献研究分析，应用数学和自然科学知识对材料物理领域的复杂工程问题进行建模

和表达，以获得结论。（支撑毕业要求指标点2.1）

（2）能够能够通过文献研究分析，应用材料物理基础知识和基本原理对材料物理领域的复杂工程

问题进行识别、表达和分析，以获得结论。（支撑毕业要求指标点2.2）

（3）能够能够通过文献研究分析，应用新能源材料专业基础知识和专业知识的基本原理对新能

源材料问题进行识别、表达和分析，以获得结论。（支撑毕业要求指标点23）

（4）掌握新能源材料与器件的复杂系统的测试及实验方法，掌握相关的基本原理。（支撑毕业要

求指标点4.1）

（5）能够针对新能源材料与器件工程领域的复杂工程问题设计实验，并对实验数据进行采集、处

理和解释。（支撑毕业要求指标点4.2）

（6）能够应用材料物理的基础和专业知识，对新能源材料与器件工程的复杂问题进行数据分析和

综合，得到结论。(支撑毕业要求指标点4.3)

(7)掌握文献检索、资料查询、现代工程工具、信息技术工具的使用方法和基本知识。(支撑毕业要

求指标点5.1)

(8)针对新能源材料与器件工程中的复杂工程问题，能够选择和使用合适的现代工具对问题进行洞

悉、模拟和预测。(支撑毕业要求指标点5.2)

(9)理解利用现代工程工具解决复杂新能源材料与器件工程问题的局限性。(支撑毕业要求指标点5.3)

2.课程教学目标

(1)掌握《技术制图》、《机械制图》国家标准中关于图纸幅面、标题栏、比例、字体、图线、尺

寸标注的有关规定。掌握平面图形的画法及尺寸注法，掌握用尺规绘图和徒手绘图的方法。

(2)掌握投影法的概念，理解点、线、面的投影形成及其投影规律，掌握各种位置直线、平面的

投影特性。掌握基本体的投影特点，理解截交线、相贯线的概念。

(3)理解组合体、形体分析法、线面分析法的实质，掌握形体分析法和线面分析法在看图和绘图

过程中的应用。掌握轴测图的画法。能够正确、完整、清晰地表达机件的结构形状。

3.教学内容与课程教学目标之间的对应关系

课程教学目标教学内容教学方法

国家标准《机械制图》一般规定；制图工

目标1:能够应用数学、自具及其使用；几何作图；平面图形的绘图

1.授课

然科学和工程科学的基本方法和步骤。视图、剖视图、断面图、局

2.多媒体教学

原理，识别、表达、并通部放大图、简化画法及其它规定画法。轴

3.教具模型

过文献研究分析复杂工程测投影的基本概念，正等测、斜二测图。

4.板书

问题，以获得结论。

目标2：能够基于科学原理

并采用科学方法对复杂工1.授课

投影的方法及其分类、正投影法的投影特

程问题进行研究，包括设2.多媒体教学

性；点、线、面的投影。立体的投影、平

计实验、分析与解释数据、3.教具模型

面与立体相交、两立体相交。

并通过信息综合得到合理4.板书

的结论

目标3：能够针对复杂工程

问题，开发、选择与使用

1.授课

恰当的技术、资源、现代组合体的形成及投影规律，组合体的形体

2.多媒体教学

工程工具和信息技术工分析，组合体三视图的画法，组合体的尺

3.教具模型

具，包括对复杂工程问题寸注法，看组合体视图的基本方法。

4.板书

的预测与模拟，并能够理

解其局限性。

四、教学内容

绪论

1.教学内容

(1)本课程的任务和内容

(2)投影法的基本概念

(3)机械工程中常用的两种图示方法

2.基本要求

(1)建立投影和平行投影概念；

(2)了解轴测投影和正投影法形成过程。

章制图的基本知识与技能

1.教学内容

(1)遵守《机械制图》国家标准的有关规定。

(2)能正确使用绘图工具和仪器。

(3)掌握常用几何作图方法，能够分析和标注平面图形尺寸。

2.教学：制图基本规格：图纸、比例、字体、图线及其画法；几何作图：斜度和锥度，圆弧连

接，椭圆的画法；尺寸标注和线段分析。

3.教学难点：尺寸标注和线段分析。

章投影基础

1.教学内容

(1)理解正投影法的基本概念。

(2)熟练掌握三视图的投影规律及其应用方法。

(3)掌握物体上点、直线、平面在角中各种位置的投影特性和作图方法。

(4)掌握平面立体投影特性和作图方法及其在表面上取点、取直线的作图方法。

(5)掌握回转体(轴线垂直于投影面的圆柱、圆锥和球)的投影特性和作图方法及其在表面上取

点、取直线的作图方法。

(6)熟悉平面与立体(包括平面立体和回转体)相交产生截交线的性质的分析方法。

(7)掌握平面(只限于特殊位置平面)与立体的截交线的基本作图方法，讲平面与圆柱相交。

(8)熟悉两回转体相交产生相贯线的性质的分析方法(讲两圆柱正交)。

(9)掌握两回转体(只限于轴线相交并垂直于某投影面)的相贯线的基本作图方法，讲表面取点

法。

2.教学：投影的基本知识；点的投影；直线的投影；平面的投影；平面与平面立体表面相交;

平面与回转体表面相交；两回转体表面相交的相贯线投影作法。

3.教学难点：平面内点和直线；两回转体表面相交

章轴测图

1.教学内容

(D建立轴测投影的基本概念，了解轴向伸缩系数和轴间角的几何意义。

(2)掌握立体和简单组合体正等轴测图的基本作图方法。

2.教学：轴测图的基本知识；正等轴测图。

3.教学难点：回转体的正等轴测图。

章组合体

L教学内容

(1)掌握组合体视图的画法。

(2)了解立体的尺寸注法，学会组合体的尺寸标注方法。

(3)掌握组合体读图的基本方法。

(4)掌握生物工程机械相关的复杂零部件的三视图。

2.教学：三视图的形成与其特性；画组合体的视图；组合体的尺寸标注；读组合体的视图。

3.教学难点：读组合体的视图；组合体的尺寸标注。

章机件的常用表达方法

1.教学内容

(D掌握制图国家标准中关于常用的视图、剖视图、断面图的基本画法和标注。

(2)了解国标中常用简化画法和其他规定画法及角投影图画法。

2.教学：基本视图；剖视图；断面图：局部放大图，简化画法和其他规定的表达方法。

3.教学难点：剖视图；断面图。

五、教学安排

序号教学内容学时对应课程对应毕业要

教学目标求指标点

1绪论2143、5.1

章制图的基本知识与

281、2、2.1、2.2、2.3

技能

3章投影基础824.1、4,2、5.2

4章轴测图434.1、4.2、5.2

5章组合体1034.1、4,2、5.2

6章机件的常用表达方法834.1、4.2、5.3

合计40

六、课程考核与评分标准

1.课程考核

本课程总成绩包括形成性评价(平时成绩)和结果性评价(期末成绩)，形成性评价(平时成绩)

占20%,结果性评价(期末考试成绩)占80%。形成性评价包括课堂测试和课后作业，分、良好、中等、

及格、不及格五个等级评定。期末考试采用闭卷，满分100分，折算80%计入总成绩.

2.课程教学目标的考核

序号课程教学目标考核内容考核

熟悉工程制图的基本要求由点、直线、平面的两面投影课堂测试，作业，考

1

和方法补面投影，看轴测图画三视图试

掌握投影法表达空间几何平面立体的截切，曲面立体的

课堂测试，作业，考

2形体和图解几何问题的基截切，补三视图中漏掉的线，

试）

本原理和方法已知两视图补画视图，

3.成绩评定标准（为平时成绩的评定办法）

平时成绩评定办法

考核环节考核结果及标准

评估项目及权良好（80~90中等（70~80及格（60~70不及格（＜60

（90-100分）

重分）分）分）分）

预习非常充分，

预习较为充分，预习基本充分，预习基本充分，

预习和课堂讨积极参加课堂无预习，不能参

积极参加课堂能够主动参加能够参加课堂

论（20分）讨论，并有自己加课堂讨论

讨论课堂讨论讨论

独到的见解

学期中间不定学期中间不定学期中间不定学期中间不定学期中间不定

期开展1-2次期开展1-2次期开展1-2次期开展1-2次期开展1-2次

课堂测试

课堂测试，评分课堂测试，评分课堂测试，评分课堂测试，评分课堂测试，评分

（20分）

标准为参考答标准为参考答标准为参考答标准为参考答标准为参考答

案案案案案

总结全面系统，总结较为全面，总结基本全面，

总结大致全面，总结不全面，思

能够结合自己能够主动积极对部分问题的

课后总结思考和主动意考不够深入系

所学知识并做思考相关问题，思考较为合理，

（20分）识需要加强，符统，存在抄袭现

到理论联系实有理论联系实有理论联系实

合基本要求象

际际的意识际的意识

作业基本能够

作