课程详情
课程评价
spContent=“工程材料基础”课程2020年获得首批“国家级一流本科课程”!材料是人类社会进步和发展的重要标志,它和能源、信息共同构成现代科技的三大支柱。本课程从工程材料的分类、应用和失效方式讲起,以金属(包括碳钢、合金钢、铸铁和有色金属)、陶瓷、高分子和复合材料及其工程应用为讲解对象,阐明材料的成分、组织结构、性能之间的关系。通过本课程的学习,您不但能广识材料、通晓性能、领会理论,还可以做到合理选材,以保证零件与构件安全长期服役。选择本课程,让你的材料知识日积月累,成为工程和相关领域的佼佼者!
—— 课程团队
课程概述

中文名称:工程材料基础

英文名称:Fundamentals of Engineering Materials

性质:学科大类基础课


      工程材料基础课程是为机械能源核技术飞行器设计、工程力学、人居环境、口腔医学机类、近机类专业的本科生,以及社会学习者设置的“学科大类基础课”,通过讲解材料的基础理论工程应用,使学生了解材料的成分-组织-结构-性能的内在关系,培养学生根据零构件设计的性能指标选择合适材料,做到“知材、懂材”并能合理使用材料。

      课程内容设置遵循加强基础突出重点注重应用适应面宽的原则。课程主要内容包括以下几个方面:

      (1) 介绍机械零件常见的失效形式,对材料性能的要求,以及提高零部件服役性能的改进方法和措施;

      (2) 以碳钢为例,讲解了金属晶体结构组织的基本概念,通过铁-渗碳体相图,掌握合金在缓慢冷却过程中的相变组织之间的关系,讲述碳含量碳钢性能的对应关系,介绍碳钢的种类和中国牌号;

      (3) 讲解碳钢的热处理原理工艺,展示金属固态相变多样性,以及热处理这种静态加工工艺对组织和性能的调控作用;

      (4) 介绍铸铁合金钢有色金属的成分、组织、热处理、性能特点及用途的基本知识; 

      (5) 概括陶瓷材料高分子材料复合材料的成分、组织、性能特点及各类常用材料的种类和用途。

授课目标

      工程材料基础课程是为机械能源核技术、飞行器设计、口腔医学等专业的本科生设置的 “学科大类基础课”,西安交通大学开设此门课迄今已有50余年的历史,每年在该校授课学生近1000名


      本课程重点介绍机械零件失效形式及其对性能的要求;讲解有关碳钢热处理的基础知识和理论,了解合金钢铸铁有色金属陶瓷材料高分子材料复合材料性能特点应用范围

      

      第1章为机械零件的失效分析和材料性能,第2~6章讲解金属材料的基础知识、热处理基本原理和常用合金、铸铁、有色金属材料的性能特点应用,在第7~9章介绍常用非金属材料,例如高分子材料、陶瓷材料,以及复合材料的基本知识、性能特点及应用。


      学习本门课将会达到以下学习目标:

      (1) 了解机械零构件的常见失效方式及其对性能指标的要求。 

      (2) 掌握必要的材料科学与工程基础知识,知晓材料科学是研究材料成分组织结构工艺性能之间的内在规律的学科。

      (3) 熟悉金属材料高分子材料陶瓷材料复合材料四大类工程材料的成分、组织和性能特点,以及各类材料中的典型代表应用范围

      (4) 让学习者初步具备合理选择材料正确制定加工方法工艺路线的能力。


让我们一起走进《工程材料基础》课堂,共同领略材料科学和工程的魅力。

课程大纲
预备知识

建议先修课程有:

(1) 大学物理

(2) 普通化学

(3) 材料力学

证书要求

为积极响应国家低碳环保政策, 2021年秋季学期开始,中国大学MOOC平台将取消纸质版的认证证书,仅提供电子版的认证证书服务,证书申请方式和流程不变。

 

电子版认证证书支持查询验证,可通过扫描证书上的二维码进行有效性查询,或者访问 https://www.icourse163.org/verify,通过证书编号进行查询。学生可在“个人中心-证书-查看证书”页面自行下载、打印电子版认证证书。

 

完成课程教学内容学习和考核,成绩达到课程考核标准的学生(每门课程的考核标准不同,详见课程内的评分标准),具备申请认证证书资格,可在证书申请开放期间(以申请页面显示的时间为准),完成在线付费申请。

 

认证证书申请注意事项:

1. 根据国家相关法律法规要求,认证证书申请时要求进行实名认证,请保证所提交的实名认证信息真实完整有效。

2. 完成实名认证并支付后,系统将自动生成并发送电子版认证证书。电子版认证证书生成后不支持退费。


参考资料

[使用教材] 

沈莲 主编. 《机械工程材料》(第4版). 北京:机械工业出版社,2018.


[实验教材] 席生岐等.《工程材料基础实验指导书》. 西安:西安交通大学出版社,2014.


[参考书目] 

1 朱张校, 姚可夫. 《工程材料学》. 北京: 清华大学出版社,2012.

2 齐民, 于永泗. 《机械工程材料》(第十版). 大连: 大连理工大学出版社, 2017.

3  William D. Callister, Jr. Fundamentals of Materials Science and Engineering (FIFTH EDITION). John Wiley & Sons, Inc.

4 堵永国. 《工程材料学》. 北京: 高等教育出版社, 2015.

常见问题

Q :  本门课程难学吗?

A :  具有大工科背景的学习者都可以学习,所讲内容不涉及深奥的理论知识,基于一般的机械常识、物理化学基础都应该能听懂和领会本课程知识和内容。



Q :  如何就课程中遇到的疑惑,或者发现问题进行交流?

A :  对某一节中的视频讲解有疑惑或建议的,可以在“课堂交流区”进行提问,提问可以用文字、图片,截图的多种形式进行;对于跟课程相关的通识类的问题,也可以在“综合讨论区”进行提问,我们争取在一周左右给出答复。


Q :  除了自主学习外,课程有没有集中答疑或讲解?

A :  从2021年第一学期开始,本课程将提供至少一次的线上集中答疑服务,请留意通知!