“机械电子工程基础”课程教学大纲
英文名称：Elements of Mechatronic Engineering
课程编号：MACH3453
学时：48 （理论学时：16 实验学时：32 课外学时:20）
学分：2
适用对象：机械类大三、大四本科生
先修课程：电工电子技术，机械原理，测试技术，机械控制工程理论基础
使用教材及参考书：
[1] 王孙安.机械电子工程原理.机械工程出版社.2010.10.
ISBN .7111285336
[2] 刘政华.何将三.机械电子学.国防科技大学出版.2005.
ISBN .7810245953
一、课程性质和目的
性质：专业课
目的：
1．培养学生根据机械电子系统功能要求，合理选择传动机构和驱动方式的能力及初步设计能力；
2．培养学生根据机械电子系统功能要求，合理选择传感器件和进行测量系统设计的初步能力；
3．培养学生根据机械电子系统功能要求，完成控制器应用设计的初步能力；
4．培养学生进行机械电子系统的总体设计的初步能力；
5．培养学生查阅文件及相关手册的能力和综合分析能力；
6．培养科研、严谨的工作作风。
二、课程内容简介
课程以机械电子系统涉及到的关键共性技术为主要内容，重点介绍执行机械及驱动技术，系统信息测量与处理技术，系统控制技术的基本原理、设计方法和优化与集成技术。课程从机械电子设计角度，系统阐述机电系统结构连接和动力传输、信息连接与驱动的综合优化与集成。实验内容主要包括直流伺服系统及应用、交流伺服系统及应用、过程控制系统。
三、教学基本要求
1．掌握机械电子系统中执行机构及其驱动技术的基本原理及其设计方法；
2．掌握机械电子系统中系统信息测量、处理的基本原理与设计方法；
3．掌握机械电子系统中嵌入式控制系统设计的基本原理，具有一定的应用设计能力；
4. 了解机械电子系统总体设计的基本原理，具有一定的应用设计能力。
四、教学内容及安排
绪论
1．机械电子工程的基本概念及其发展
2．机械电子工程应用
教学安排及教学方式
第一章：执行机构与驱动技术
1．机械传动机构概述
2．电气驱动装置的基本原理及应用
3. 液压驱动装置的基本原理应用教学安排及教学方式
第二章：信息测量系统设计
1．信息测量的基本原理及系统设计
2．传感器原理及应用
3. 信号处理技术及滤波器设计
教学安排及教学方式
第三章：嵌入式控制系统
1．嵌入式控制系统的设计方法概述
2．嵌入式控制系统的应用设计
教学安排及教学方式
第四章：机械电子系统数字控制系统设计
1．数字控制系统构成与设计概述
2．数字PID控制器设计
3. 模糊PID控制器设计
教学安排及教学方式
五、实践环节
1．直流伺服系统及应用实验，10学时2．交流伺服系统及应用实验，12学时
3. 过程控制系统实验，10学时
六、课外学时分配
七、考核方式
闭卷；
闭卷考试成绩占40%，平时作业占20%；实验成绩占40% 。
八、本课程各教学环节对人才培养目标的贡献度见下表
注：1、各专业课程贡献度表根据本专业知识、能力、素质培养要求填写。基础课程贡献度根据学校知识、能力、素质培养要求填写。
2、贡献度显著表示为◎，贡献度一般表示为○
大纲制定者：李天石
大纲审核者：
一、填空题 1．控制系统正常工作的首要条件是__稳定性_。 2．脉冲响应函数是t e t g 532)(--=，系统的传递函数为___2s ?3S+5____ 。 3．响应曲线达到过调量的____最大值____所需的时间，称为峰值时间t p 。 4．对于一阶系统的阶跃响应，其主要动态性能指标是___T _____，T 越大，快速性越___差____。 5．惯性环节的奈氏图是一个什么形状______半圆弧 。 二、选择题 1．热处理加热炉的炉温控制系统属于：A A.恒值控制系统 B.程序控制系统 C.随动控制系统 D.以上都不是 2．适合应用传递函数描述的系统是（ C ）。 A 、单输入，单输出的定常系统； B 、单输入，单输出的线性时变系统； C 、单输入，单输出的线性定常系统； D 、非线性系统。 3．脉冲响应函数是t e t g 532)(--=，系统的传递函数为： A A.)5(32+-s s B.) 5(32-+s s C.)5(32+- s D. )5(32++s s 4．实轴上两个开环极点之间如果存在根轨迹，那么必然存在( C ) A ．闭环零点 B ．开环零点 C ．分离点 D ．虚根 5. 在高阶系统中，动态响应起主导作用的闭环极点为主导极点，与其它非主导极点相比，主导极点与虚轴的距离比起非主导极点距离虚轴的距离（实部长度） 要（ A ） A 、小 B 、大 C 、相等 D 、不确定 6．一阶系统的动态性能指标主要是（ C ） A. 调节时间 B. 超调量 C. 上升时间 D. 峰值时间 7 . 控制系统的型别按系统开环传递函数中的（ B ）个数对系统进行分类。
机械工程材料期末考试 一．填空题（共30分，每空1分） 1．液态金属结晶的基本过程是形核与晶核长大。 2．铁素体（F）是碳溶于α-Fe 所形成的间隙固溶体，其晶格类型是：体心立方。 3. 检测淬火钢件的硬度一般用洛氏（HRC）硬度；而检测退火和正火钢件的硬度常用布氏（HRB）硬度。4．GCr15钢是滚动轴承钢，其Cr的质量分数是1.5% 。5．16Mn钢是合金结构钢，其碳的质量分数是0.16% 。6．QT600-03中的“03”的含义是：最低伸长率为3% 。7. 钢与铸铁含碳量的分界点是：2.11% 。 8．贝氏体的显微组织形态主要有B上和B下两种，其中B下的综合性能好。9．钢的淬火加热温度越高，淬火后马氏体中含碳量越高，马氏体晶粒越粗大，残余奥氏体的量越越多。 10．钢加热时A的形成是由A晶核的形成、A晶核向F和Fe3C 两侧长大、残余Fe3C的溶解、A的均匀化等四个基本过程所组成的。11．一般表面淬火应选中碳成分钢，调质件应选用中碳成分钢。13．碳钢常用的淬火介质是水，而合金钢是油。 14．T10钢（Ac1≈727℃，Accm≈800℃）退火试样经700 ℃、780 ℃、860 ℃加热保温，并在水中冷却得到的组织分别是：P+Fe3C ，Fe3C+M+Ar ，M+Ar 。 15．渗碳钢在渗碳后缓慢冷却，由表面向心部的组织分布依次为：P+Fe3CⅡ （网状），P ，P+F 。得分 二．判断题（共10分，每小题1分）（正确√ 错误×，答案填入表格）1．在其他条件相同时，砂型铸造比金属型铸造的铸件晶粒更细。× 2．固溶强化是指因形成固溶体而引起的合金强度、硬度升高的现象。√ 3．珠光体、索氏体、屈氏体都是铁素体和渗碳体组成的机械混合物。√ 4．碳的质量分数对碳钢力学性能的影响
材料工程基础》课程教学大纲 课程代码：050231021 课程英文名称：Fundamentals of Materials Engineering 课程总学时：40 讲课：40 实验：0 上机：0 适用专业：金属材料工程专业大纲编写（修订）时间：2017.7 一、大纲使用说明 （一）课程的地位及教学目标材料工程基础是金属材料工程专业学生必修的专业基础课，是学位课，是从事材料科学与工程专业技术领域人员必备的课程。 本课程主要讲授液态金属成形工艺、金属塑性成形工艺、金属连接成形工艺、粉末冶金成形、非金属材料成形工艺及各种材料成形工艺方法的选择原则。通过学习，使学生初步具备为不同零件的生产选择合理的制造方法的能力，为其他相关课程如工程材料学、热处理原理与工艺学以及从事新材料成形研究奠定必要的基础，同时使学生具有对典型的金属材料零件分析讨论使用不同的成形方法制造的能力。 通过本课程的学习，学生将达到以下要求： 1.掌握液态金属成形的工艺设计、浇注系统、冒口、冷铁等的设计基本原则；掌握顺序凝固的应用，同时凝固的应用；掌握砂型铸造、金属型铸造、压力铸造、离心铸造、熔模铸造、低压铸造等特种铸造方法的原理、特点和应用；了解3D 打印等先进成形技术； 2．掌握自由锻件图设计和模锻工艺；掌握板料冲压、挤压、拉拔、轧制等工艺特点和应用；了解超塑性成形、液态模锻等先进塑性成形工艺。 3.掌握金属连接成形原理和方法；掌握电弧焊、气焊、埋弧自动焊、气体保护电阻焊、等离子弧焊与切割、压力焊、钎焊等焊接工艺原理、特点及应用；了解焊接缺陷的检验方法；了解电子束焊接等现代焊接方法。 4.掌握粉末冶金成形工艺的方法、特点和应用。 5.掌握塑料、橡胶、陶瓷成形方法的特点和应用。 6.掌握各种材料成形工艺选用原则和方法。对具体典型的金属材料零件如暖气片、机床床身、大口径地下输水管、黄铜水龙头、发动机缸体、汽车铝轮毂、大型发电子转子、大批量齿轮毛坯、柴油机曲轴、连杆、半轴、硬币、汽车面板、火车钢轨、铜线、钢瓶、船体、硬质合金刀具、显示器壳体等分析讨论使用不同的成形方法制造的合理性。 7.了解国家相关政策，了解“一带一路”政策给材料成形带来的挑战以及机遇。 8.了解各种成形方法的设备。 9.了解各种新的材料成形方法。 （二）知识、能力及技能方面的基本要求 1.基本知识：掌握材料成形方法的一般知识，主要掌握金属材料成形的常用方法及特点。 2.基本理论及方法：掌握液态金属各种成形方法及工艺设计，浇注系统、冒口、冷铁的设计基本原则，掌握铸造缺陷及检验方法，掌握特种铸造方法的原理；掌握塑性成形方法的原理及工艺设计，锻件图设计，板料冲压、挤压、拉拔、轧制等工艺，掌握模型锻造的零件结构特点；掌握金属连接成形的方法及工艺设计，电弧焊、气焊、埋弧自动焊、气体保护电阻焊、等离子弧焊与切割、压力焊、钎焊等工艺，掌握焊接接头的组织和性能，掌握焊接缺陷及检验方法；掌握粉末冶金成形工艺的方法、特点和应用；掌握塑料、橡胶、陶瓷成形方法的特点和应用；
《液气压传动与控制》课程教学大纲 一、课程的地位、目的和任务 本课程地位： 本课程是机械类专业学生必修的专业课，着重讨论液压传动与气压传动基本原理、特点及应用。液气压传动与控制技术是机械设备中发展速度最快的技术之一，广泛应用于工业各个领域，而且随着液压、气动元件制造技术的进一步提高，不仅在作为一种基本的传动形式上占有重要地位，而将成为一种重要的控制手段。 本课程目的： 通过本课程的学习，学生应能较熟练地掌握液气压传动与控制的基本知识和基本技能，对液压与气动系统具有初步的分析与应用的能力，为今后解决生产实际问题及继续学习打下基础。 本课程任务： 1．学习液压阀、泵、马达、缸、液压辅件、气动元件、气动附件的工作原理、基本结构、特点、选用、维护、使用、常见故障及排除； 2．掌握液压与气压技术的基本理论；液压系统、气动系统的基本设计。具有在实际工作中能设计和分析液压系统并排除常见故障的初步能力。 二、本课程与其它课程的联系 本课程应安排在、机械制图、机械设计基础之后进行，学生应具有机械识图、机械设计制造方面的基本知识，为学习本课程打好基础。 三、课程内容及基本要求 第一章绪论 教学要求： 了解液压与气压传动的应用与发展，工作原理，系统的组成及其优缺点。 重点：液压与气压传动的工作原理 难点：液压与气压传动的工作原理 教学内容： （一）液压传动的工作原理及组成 （二）液压传动的应用与发展 （三）液压传动与控制的优缺点
第二章液压流体力学基础 教学要求： 本章是液压传动的理论基础，重点有两个，一是静力学基本方程，学生应能够正确应用该方程，二是动力学三个基本方程，学生应掌握三个方程的应用，并能利用方程解决具体问题，熟悉管路系统压力损失计算，其它内容可做一般了解。 重点： 1.静力学基本方程 2.流体动力学基本方程 难点：流体动力学基本方程 教学内容： （一）工作介质 （二）液体静力学 （三）流体动力学 （四）液体流动中的压力损失 （五）孔口及缝隙流量特性 （六）液压冲击和气穴现象 第三章液压泵与液压马达 教学要求： 本章介绍液压系统中用到的泵及马达，学生应掌握各种型式的泵与马达的工作原理、性能特点、泵主要性能参数的计算；熟悉常用的齿轮泵、柱塞泵、叶片泵及马达的结构，了解如何选用液压泵及马达。 重点：液压泵的工作原理 难点：液压泵的工作原理 教学内容： （一）概述 （二）齿轮泵与齿轮马达 （三）叶片泵与叶片马达 （四）柱塞泵与柱塞马达 第四章液压缸 教学要求： 液压缸是系统的执行元件，本章重点是活塞式液压缸，学生应掌握活塞式缸的结构，性能特点，能对主要尺寸进行计算及校核，了解各种缸的结构特点，能正确选定缸的类型。 重点：活塞式液压缸的性能特点 难点：如何正确选定缸的类型 教学内容： （一）液压缸的类型和特点 （二）液压缸的结构 （三）液压缸的设计与计算 （四）液压缸常见故障及分析
《控制工程基础》期末复习题 一、选择题 1、采用负反馈形式连接后，则 ( ) A 、一定能使闭环系统稳定； B 、系统动态性能一定会提高； C 、一定能使干扰引起的误差逐渐减小，最后完全消除； D 、需要调整系统的结构参数，才能改善系统性能。 2、下列哪种措施对提高系统的稳定性没有效果 ( )。 A 、增加开环极点； B 、在积分环节外加单位负反馈； C 、增加开环零点； D 、引入串联超前校正装置。 3、系统特征方程为 0632)(23=+++=s s s s D ，则系统 ( ) A 、稳定； B 、单位阶跃响应曲线为单调指数上升； C 、临界稳定； D 、右半平面闭环极点数2=Z 。 4、系统在2)(t t r =作用下的稳态误差∞=ss e ，说明 ( ) A 、 型别2 8、若某最小相位系统的相角裕度0γ>，则下列说法正确的是 ( )。 A 、不稳定； B 、只有当幅值裕度1g k >时才稳定； C 、稳定； D 、不能判用相角裕度判断系统的稳定性。 9、若某串联校正装置的传递函数为1011001 s s ++，则该校正装置属于( )。 A 、超前校正 B 、滞后校正 C 、滞后-超前校正 D 、不能判断 10、下列串联校正装置的传递函数中，能在1c ω=处提供最大相位超前角的是： A 、 1011s s ++ B 、1010.11s s ++ C 、210.51s s ++ D 、0.11101 s s ++ 11、关于传递函数，错误的说法是 ( ) A 传递函数只适用于线性定常系统； B 传递函数不仅取决于系统的结构参数，给定输入和扰动对传递函数也有影响； C 传递函数一般是为复变量s 的真分式； D 闭环传递函数的极点决定了系统的稳定性。 12、下列哪种措施对改善系统的精度没有效果 ( )。 A 、增加积分环节 B 、提高系统的开环增益K C 、增加微分环节 D 、引入扰动补偿 13、高阶系统的主导闭环极点越靠近虚轴，则系统的 ( ) 。 A 、准确度越高 B 、准确度越低 C 、响应速度越快 D 、响应速度越慢 14、已知系统的开环传递函数为50(21)(5) s s ++，则该系统的开环增益为 ( )。 A 、 50 B 、25 C 、10 D 、5 15、若某系统的根轨迹有两个起点位于原点，则说明该系统( ) 。 A 、含两个理想微分环节 B 、含两个积分环节 C 、位置误差系数为0 D 、速度误差系数为0 16、开环频域性能指标中的相角裕度γ对应时域性能指标( ) 。 A 、超调%σ B 、稳态误差ss e C 、调整时间s t D 、峰值时间p t 17、已知某些系统的开环传递函数如下，属于最小相位系统的是( ) A 、 (2)(1)K s s s -+ B 、(1)(5K s s s +-+） C 、2(1)K s s s +－ D 、(1)(2) K s s s -- 18、若系统增加合适的开环零点，则下列说法不正确的是 ( )。 第一章 一、填空题 1．工程材料按成分特点可分为金属材料、非金属材料、复合材料；金属材料又可分为有色金属和黑色金属两类；非金属材料主要有无机非金属、有机非金属；复合材料是指。 2．金属材料的力学性能主要包括强度、硬度、塑性、韧性等；强度的主要判据有屈服点和抗拉强度，强度和塑性可以用拉伸试验来测定；洛氏硬度测量方法简便、不破坏试样，并且能综合反映其它性能，在生产中最常用。 3．理解静拉伸试验过程和应力-应变曲线图。 二、判断题材料所受的应力小于屈服点σs时，是不可能发生断裂的。（×） 第二章 1 名词解释 晶体：指其原子（原子团或离子）按一定的几何形状作有规律的重复排列的物体 过冷度：实际结晶温度与理论结晶温度之差称为过冷度 变质处理：有意地向液态金属中加入某些变质剂以细化晶粒和改善组织达到提高材料性能的目的。 各向异性：在晶体中，由于各晶面和各晶向上的原子排列密度不同，因而导致在同一晶体的不同晶面和晶向上的各种性能的不同形核率：在单位时间内，单位体积中所产生的晶核 2 填空 三种常见的金属晶格体心立方，面心立方，密排六方。 晶体缺陷的形式包括点缺陷，线缺陷，面缺陷。 3 问答 1 简述形过冷度和难熔杂质对晶体的影响。 答：过冷度影响：金属结晶石，形核率和长大速度决定于过冷度。在一般的液态金属的过冷范围内，过冷度愈大，形核率愈高，则长大速度相对较小，金属凝固后得到的晶粒就愈细；当缓慢冷却时，过冷度小，晶粒就粗大。 难熔杂质的影响：金属结晶过程中非自发形核的作用王伟是主要的。所以某些高熔点的杂质，特别是当杂质的晶体结构与经书的晶体结构有某些相似时将强烈的促使非自发形核，大大提高形核率。 2 简述铸锭的组织结构特点。 答：铸锭是由柱状晶粒和等轴晶粒组成的，组织部均匀，不同形状的晶粒对性能由不同的影响。 3．凝固过程中晶粒度大小的控制。 答：主要有两种方法：1增大过冷度，2变质处理 第三章 1.金属塑性变形是在什么应力作用下产生的？金属的塑性变形有哪几种基本方式？它们之间有何区别 金属的塑性形变是在切应力的作用下产生的。金属的塑性形变有滑移和孪生两种形式。它们之间的区别是：1滑移是金属键一个个断裂，而孪生是孪生面上的键同时发生断裂；2孪生之后，虽然晶体结构为改变，但孪生的晶体的晶格位向已经发生改变。 2.塑性变形对金属的组织、结构和性能有哪些影响？ 组织结构影响：当工件的外形被拉长或者压扁时其内部的晶粒的形状也被拉长或压扁。 性能影响：强硬度提高，塑韧性降低，电阻增加，耐腐蚀性降低 3.什么叫再结晶？再结晶前、后组织和性能有何变化？ 当变形金属加热至较高温度，原子具有较大扩散能力时，会在变形最激烈的区域自发的形成新的细小等轴晶粒称为再结晶。再结晶前后组织上的变化是，在形变激烈能量高的地方形核。性能上的变 《工程材料》教学大纲 一、教学基本目标 《工程材料》课程是高等院校机械类专业的一门必修的技术基础课，是机械设备设计合理选择材料和使用材料的基础。通过教学使学生： 1．了解工程材料的发展，了解非金属材料的分类及其应用，了解新材料、新工艺； 2．掌握机械工程材料的基本理论及基本知识，熟悉金属材料的分类及其应用；（毕业要求1-3） 3．熟悉铁碳相图、钢的热处理工艺、合金化等基本知识，掌握材料的成分、组织、性能之间的关系，具有分析机械工程材料性能的能力；（毕业要求1-3）4．能够根据机械零件使用条件和性能要求，对结构零件进行合理选材的能力；（毕业要求1-3） 5．能够根据机械零件使用条件和性能要求，制定结构零件热处理工艺的能力。（毕业要求1-3） 二、课程涉及知识技能 本课程通过课堂教学、实验、综合作业等综合教学环节，训练以下知识技能（毕业要求1-3）： 1．掌握工程材料基本理论及基本知识，具备根据工业需求选择材料及制定热处理工艺的初步能力； 2．掌握铁碳相图和钢的合金化原理相关知识，具备分析材料、成份和组织和性能关系的能力； 3．掌握钢的热处理工艺、目的及其应用，具备根据材料的性能需求选择热 处理工艺的能力； 4．培养学生自主学习的能力和材料性能分析的工程意识； 5．通过材料金相试样制备及金相组织观察实验，具备分析材料成份、组织和性能关系的能力； 6．设计典型机械零件材料热处理工艺实验，具备分析不同热处理工艺对材料组织和性能影响能力。 三、相关能力培养 1．具有根据工业需求选择材料及制定热处理工艺的初步能力；（毕业要求1-3） 2．具有设计实验方案、进行实验、分析和解释数据的能力； 3．通过分组实验研究与讨论，培养学生具有团队意识和人际交流能力； 4．通过工程材料的选择与应用，培养学生工程设计的安全意识和社会责任感；（毕业要求1-3） 5．具有自主学习的能力。 四、教学基本内容 绪论 1. 了解材料的发展简史及工程材料研究的对象 2. 熟悉工程材料的分类 第 1 章材料的结构与性能 1. 掌握常见的纯金属晶体结构和合金的晶体结构 2. 掌握实际金属中的晶体缺陷 3. 熟悉金属材料的力学性能，了解金属材料的工艺性能和理化性能 4. 了解金属晶体中的晶面和晶向 5. 了解组织和性能的关系 第2章金属材料组织和性能的控制 1. 掌握纯金属的结晶过程 2. 掌握细晶强化的措施 3. 掌握匀晶相图、共晶相图、包晶相图和共析相图的分析 4. 掌握铁碳合金中的相和组织的概念，掌握相图中重要的点和线的含义， 目录 一、学科基础课 (1) 1.《高等数学》课程教学大纲 (1) 2.《机械制图》课程教学大纲 (17) 3.《线性代数》课程教学大纲 (27) 4.《概率论与数理统计》课程教学大纲 (34) 5.《大学物理》课程教学大纲 (41) 6.《理论力学》课程教学大纲 (55) 7.《材料力学》课程教学大纲 (64) 8.《C语言程序设计》课程教学大纲 (74) 二、专业主干课 (82) 1.《机械原理》课程教学大纲 (82) 2.《机械设计》课程教学大纲 (95) 3.《电工与电子技术》课程教学大纲 (108) 5.《互换性及技术测量基础》课程教学大纲 (119) 6.《工程材料及成形技术基础》课程教学大纲 (128) 7.《机械制造技术基础》课程教学大纲 (136) 8.《液压与气压传动》课程教学大纲 (145) 9.《专业英语》课程教学大纲 (153) 三、专业方向选修课 (164) 1.《计算机辅助三维设计》课程教学大纲 (164) 2.《数控加工工艺与编程》课程教学大纲 (174) 3.《控制工程》课程教学大纲 (180) 4.《测试技术》课程教学大纲 (191) 5.《单片机原理及应用》课程教学大纲 (210) 6.《可编程控制器原理与应用》课程教学大纲 (216) 7.《机械制造技术装备》课程教学大纲 (223) 四、专业任意选修课 (230) 模块1 (230) 1.《数控技术》课程教学大纲 (230) 2.《电机拖动》课程教学大纲 (236) 3.《数控机床检测及维修》课程教学大纲 (247) 4.《机械制造自动化技术》课程教学大纲 (257) 5.《工业机器人》课程教学大纲 (263) 6.《机械创新设计》课程教学大纲 (272) 模块2 (280) 1.《UG计算机辅助设计》课程教学大纲 (280) 2.《快速成型技术》课程教学大纲 (286) 3.《汽车原理与构造》课程教学大纲 (293) 4.《有限元软件应用》课程教学大纲 (305) 5.《模具设计与制造》课程教学大纲 (312) 6.《自动机与自动线》课程教学大纲 (320) 系别：__________ 班次：____________ 姓名：___________ 学号：____________ 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。装。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。订。。。。。。。。。。。。。 。。。。。。。。。。。。。线。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 2008—2009学年第一学期 《工程材料》期末考试试卷(A) 注意：本试卷共四大题，总分100分，考试时间120分钟。本试卷适用于07模具班，共需印制61份。 1. 碳素工具钢的含碳量一般是在以下哪个范围之内（ ） A. 0.3% - 0.5% B. 0.5% - 0.7% C. 0.7% - 1.3% D. 1.3% - 1.6% 2. 以下那种元素是9Mn2V 里不含的 （ ） A. C 元素 B. Ni 元素 C. Si 元素 D. Mn 元素 3. Cr12是以下哪种冷作模具钢的典型钢种 （ ） A. 高碳高铬冷作模具钢 B. 空淬冷作模具钢 C. 油淬冷作模具钢 D. 基体钢 4. 以下哪种模具钢的抗压强度、耐磨性及承载能力居冷作模具钢之首 （ ） A. 碳素工具钢 B. 火焰淬火冷作模具钢 C. 高速钢 D. DT 合金 5. 以下哪种钢号不属于热作模具钢的类型 （ ） A. 5CrNiMo B. 3Cr2W8V C. 4Cr5MoSiV D. 9SiCr 6. 高韧性热作模具钢的含碳量在以下哪个范围之内 （ ） A. 0.3% - 0.5% B. 0.5% - 0.7% C. 0.7% - 1.3% D. 1.3% - 1.6% 7. 以下哪个钢种属于冷热兼用的模具钢 （ ） A. GR 钢 C.HD 钢 C. 012Al D.PH 钢 8. 以下哪个选项的塑料模具钢已列入了国家标准 （ ） A. 3Cr2Mo 和CrWMn B. CrWMn 和Cr12MoV C. 3Cr2Mo 和3Cr2MnNiMo D. 3Cr2MnNiMo 和Cr12MoV 9. SM50属于以下哪种塑料模具钢 （ ） A. 预硬型塑料模具钢 B. 碳素塑料模具钢 C. 渗碳型塑料模具钢 D. 时效硬化型塑料模具钢 10. 以下哪种表面工程技术改变了技术表面的化学成分 （ ） A. 表面改性 B. 表面处理 C. 表面涂覆 D. 电镀技术 1.按照工作条件可将模具分为 、 、 。 2.塑料模具按其成型固化可分为 、 。 3.模具的失效形式主要有 、 、 、 、 。 4.塑料模具用钢系列有七大类，分别是 、 、 、 、 、 、 。 5.表面工程技术有三类，分别是 、 、 。 6.热作模具钢的主要失效形式是 、 。 7.铁碳合金相图中三种基本相是 、 、 。 1．硬度 2.模具失效 3. 延伸率 4. 二次硬化 5. 时效 一、选择题：请将唯一正确答案的编号填入答卷中，本题共10小题，每题2分，共20分。 三、名词解释：本题共5小题，每空3分，共15分。 二、填空题：本题每空1分，共25分。 《机械工程材料》教学大纲 修订单位：机械工程学院材料工程系 执笔人：吕柏林 一、课程基本信息 1.课程中文名称：机械工程材料 2.课程英文名称：Mechanical Engineering Materials 3.适用专业：机械设计制造及其自动化 4.总学时：48学时 5.总学分：3学分 二、本课程在教学计划中的地位、作用和任务 机械工程材料课程是为机械类本科生开设的必修课，本课程的主要目的是使学生通过本课程的学习，掌握金属材料，非金属材料，材料热处理以及材料选用等方面的技术基础知识．本课程的任务是结合校内金工教学实习，使学生通过工程材料的基础知识，材料处理，材料选用基础的学习，获得常用机械工程材料方面的实践应用能力，也为进一步学习毛坯成型和零件加工知识以及其它有关课程及课程设计，制造工艺方面奠定必要的基础。 三、理论教学内容与教学基本要求 （一）教学基本要求： １．熟悉工程材料的基本性能 ２．掌握金属学的基础知识，包括金属的晶体结构，结晶，塑性变形与再结晶，二元合金的结构与结晶． ３．掌握运用铁碳合金相图，等温转变曲线，分析铁碳合金的组织与性能的关系． ４．熟悉各种常规热处理工艺以及材料的表面热处理技术． ５．掌握常用工程材料（包括高分子材料，陶瓷材料）的组织，性能，应用与选用原则．（二）理论教学内容 1．绪论（2学时） 课程的目的和任务 ;教学方法和教学环节 ;学习要求与方法 2．工程材料的机械性能（2学时） 强度，刚度，硬度，弹性，塑性，冲击韧性 3．金属的晶体结构和结晶（6学时） 常见的三种晶体结构 ;金属实际结构及晶体缺陷 ;金属的同素异构转变4．金属的塑性变形与再结晶（6学时） 《电子制造工程训练》课程教学大纲 一、课程名称（中英文） 中文名称：电子制造工程训练 英文名称：Course Exercise in Electronic Manufacturing 二、课程编码及性质 课程编码：1306061 课程性质：实践环节（必修） 三、学时与学分： 总学时：3周 学分：3 四、先修课程： 电子制造技术基础、微连接原理、电子组装技术、印刷线路板设计、电子制造可靠性与失效分析 五、授课对象 本课程面向电子封装技术专业本科学生开设，也可供微电子工程专业本科生选修。 六、课程教学目标 电子制造工程训练课程设计是培养专业人才的一个重要教学环节，是培养学生综合运用所学的基础理论和专业知识，针对下一代移动通信设备、柔性/纳米电子设备、智能可穿戴设备、智能家居或者物联网等领域中电子产品，进行创新概念设计与创新工程训练，通过这一教学环节达到以下教学目标： 1、使学生在掌握专业设计的基础理论与专业知识的基础上，结合未来电子产品的发展趋势，提出概念设计方案以及可行的制程工艺方案； 2、学习并掌握半导体工艺路线、封装结构与热管理、电子封装与组装、基 板技术以及可靠性、先进封装技术等专业知识，并撰写设计报告； 3、培养学生的独立工作能力、创新能力和对工作认真负责的思想； 4、在设计工作中培养、锻炼学生的团结协作精神和协调能力。 表1 课程目标对毕业要求的支撑关系 七、教学重点与难点： 教学重点： 1、掌握先进电子产品的发展方向，熟悉半导体工艺路线，能够针对未来电子产品的发展趋势提出概念产品设计方案； 2、开展封装结构设计以及封装热管理分析，通过仿真分析进行概念产品设计方案的可行性评估； 3、熟练运用电子封装技术相关专业课程的基础知识，完成封装工艺设计，对可能存在的微连接问题进行分析； 4、熟练使用电子组装技术的基础知识，完成电子制造过程中的基板工艺，焊膏印刷、元器件贴装、回流焊等SMT工艺设计； 5、利用电子可靠性及失效分析理论，对产品进行可靠性评估，并指定返修工艺方案。 教学难点： 如何培养学生对整个电子制造过程有全面清晰的了解，并针对先进封装技术 《土木工程材料》课程教学大纲 一、课程的性质和学习目的 1、本课程的性质和任务 《土木工程材料》是土木工程专业的一门重要专业技术基础课, 是直接为土木工程实际问题服务的一门重要的学科。 《土木工程材料》是研究土木工程用材料结构、性能、标准及相互关系的一门科学，并且研究如何选用和组配复合材料。通过本课程的学习，使学生掌握各种材料内部组成、结构、技术性能、技术标准及其相互关系。培养学生合理选用和组配新型复合材料的能力。 2、课程的基本要求： （1）掌握砂石材料、水泥、水泥混凝土、沥青混合料的组成结构、技术性质及其关系；掌握矿质混合料、水泥混凝土、沥青混合料配合比设计； （2）熟悉石灰、沥青及钢材的组成结构、技术性质及技术要求； （3）了解各种外加剂的性能；了解部分新建筑材料的技术性能及发展趋向； （4）了解石灰、水泥凝结硬化原理；沥青混凝土强度理论；集料的级配理论；沥青乳化机理。 （5）了解土木工程中合成高分子材料的主要制品及应用、了解建筑功能材料的主要类型及特点。 3、本课程与其他课程的关系 在学习本课程之前, 应学完《数学》、《物理》、《化学》、《材料力学》、《工程地质》等课程，以便同学在学习本课程的过程中充分运用过去学过的知识。它是后续专业课的基础。二、本课程学习和考核的内容 绪论（2学时） 教学内容：土木工程材料发展概况，土木工程材料在土木工程建筑结构物中的作用，以及在经济发展中的意义；课程研究的对象和内容、要求和学习方法。 教学目标：了解土木工程材料在土木工程建筑结构物中的作用，以及在经济发展中的意义；明确本课程在本专业中的地位，了解本课程研究的对象和内容、要求和学习方法。 重点：土木工程材料在土木工程建筑结构物中的作用，土木工程材料的发展概况。 难点：土木工程材料在土木工程建筑结构物中的作用 （一）土木工程材料的基本性质（2学时） 教学内容：材料学的基本理论，材料的物理性质、力学性质、材料的耐久性。 教学目标：了解材料学的基本理论，掌握材料的物理性质、力学性质，掌握材料的物理—力学性质相互间的关系及在土木工程中的应用，掌握材料耐久性的基本概念。 重点：材料的物理—力学性质相互间的关系及在土木工程中的应用。 难点：材料的物理性质。 （二）天然石料（2学时） 教学内容：岩石的组成与分类、岩石的力学性能与测试方法、常用石料品种 电子工程设计2015修订教学大纲 V1.1 电子工程设计实验室 2015.10 “电子工程设计I-1”实践教学大纲 英文名称：Electronic Engineering Training I-1 适用专业：电子信息工程、通信工程、自动化、电子科学与技术 课程编码：0007488 学时：45 学分：1.5 时间安排：第5学期 一、课程地位与教学目标 课程地位：“电子工程设计”是由“电子工程设计I-1”、“电子工程设计I-2”、“电子工程设计I-3”三门课程组成的小型综合设计课程群。 课程教学目标：课程以小型电子系统的设计训练为载体，使学生了解产品研发的一般过程，掌握产品设计的基本方法，积累初步的实际工作经验，具备解决解决本专业领域内复杂工程问题的基本能力，为从工科大学生向工程师的角色转换做好准备。 “电子工程设计-1”包括产品研发过程、产品设计方法的学习和工程实现基本技能的训练两方面的教学内容。前者使学生知道解决复杂工程问题的切入点、工作环节和工作方法，具备工程实施过程的掌控能力。后者使学生具备实现设计意图的基本技能，为更彻底、更高效解决复杂工程问题奠定基础，为使解决方案更完善创造条件。 本课程支撑的毕业要求指标点： 指标点3-1 掌握电气及电子元器件知识，能用于设计电气工程领域复杂工程问题的解决方案。 指标点4-3 能够利用信息综合手段对实验数据进行分析与解释，并得出有效结论。 二、内容、要求与安排 电子工程设计I-1主要包括4个方面的内容，在一个学期内分5次（每次9学时）完成。安排如下： 1、产品设计一般过程、基本方法的了解及专门工艺知识的学习，5学时，采用集中课堂授课的方式完成。 该部分学习如何根据设计任务书进行需求分析、方案筛选和具体的书面设计，学习实现书面设计的一般过程与方法，学习根据设计要求进行元器件选择的原则，学习电路焊接的基本知识。 2、电路原理图设计训练（利用CAD软件绘制原理电路设计图），8学时，该部分内容在实验室采用边讲解边操作的方法完成。 3、印刷电路板设计训练（利用CAD软件绘制印刷电路设计图），8学时，该部分内容在实验室采用边讲解边操作的方法完成。主要学习印刷电路图设计中元器件布局、走线等方面的基本原则和利用计算机进行印刷电路图设计的方法。 4、简单电路模块的设计、组装、焊接、调试训练。该部分进行电源电路模块、传感器信号调理电路模块，控制信号驱动电路模块的设计与实现，分3次（共计24学时）在实验室完成。 一. 填空题(每小题2.5分，共25分) 1． 对控制系统的基本要求一般可以归纳为稳定性、 快速性 和 准确性 。 2． 按系统有无反馈，通常可将控制系统分为 开环系统 和 闭环系统 。 3． 在控制工程基础课程中描述系统的数学模型有 微分方程 、 传递函数 等。 4． 误差响应 反映出稳态响应偏离系统希望值的程度，它用来衡量系统 控制精度的程度。 5． 一阶系统 1 1 Ts 的单位阶跃响应的表达是 。 6． 有系统的性能指标按照其类型分为时域性能指标和 频域性能指标 。 7． 频率响应是线性定常系统对 谐波 输入的稳态响应。 8． 稳态误差不仅取决于系统自身的结构参数，而且与 的类型有关。 9． 脉冲信号可以用来反映系统的 。 10. 阶跃信号的拉氏变换是 。 二． 图1为利用加热器控制炉温的反馈系统（10分） 电压放大 功率放大 可逆电机 + -自偶调压器~220V U f +给定毫 伏信号 + -电炉热电偶加热器 U e U g 炉温控制系统 减速器 - 图1 炉温控制结构图 试求系统的输出量、输入量、被控对象和系统各部分的组成，且画出原理方框图，说明其工作原理。 三、如图2为电路。求输入电压i u 与输出电压0u 之间的微分方程， 并求该电路的传递函数（10分） 图2 R u 0 u i L C u 0 u i C u 0 u i R (a) (b) (c) 四、求拉氏变换与反变换(10分) 1．求[0.5]t te -（5分） 2．求1 3 [] (1)(2) s s s - ++ （5分） 五、化简图3所示的框图，并求出闭环传递函数（10分） 材料工程基础教学大纲 课程编号： 课程名称：材料工程基础 英文名称：Fundamentals of Material Engineering 学时：32 学分：2 适用专业：材料化学 课程性质：限选 执笔人： 先修课程：无机化学、高等数学、化工原理 编写日期：2011年3月 修订日期：2012年3月 材料工程基础教学大纲 一、课程教学目标 材料工程基础课程是材料化学专业的一门学科基础课。围绕材料生产过程主要涉及到的工程理论，本课程主要介绍与之相关的基本理论和基础研究方法。通过本课程的学习，要使学生获得工程流体力学、传热与传质基础等方面的基本概念、基本理论和基本运算技能；掌握材料生产过程中相关的工程理论基本知识，具备一定的工程研究能力。 二、教学内容及基本要求 第一章流体力学基础 （1）了解流体的基本物理属性和流体的输送设备。 （2）理解流体静力学、流体动力学、流体流动及流动阻力的基本概念、特性和工程应用。 第二章两相运动现象 （1）了解两相与多相流的专用术语和基本特性参数。 （2）了解粒子-流体的相互作用、连续相方程、流体-固体两相流的数值模拟。 第三章传热学基础 （1）了解传导传热、对流传热、辐射传热、综合传热等基本概念。 （2）掌握温度梯度、热流量的概念，平壁导热、园筒壁导热的计算，影响对流换热的主要因素及对流换热过程的描述，发射率、角系数的概念，物体之间的辐射传热，强化和削弱传热过程的方法。 第四章质量传递基础 （1）了解传质基本概念、分子扩散传质、传质与化学反应。 （2）掌握对流传质中的浓度边界层与对流传质系数、对流传质准数方程。 第五章物料干燥 （1）了解固体物料的去湿方法、物料的干燥方法、湿空气状态的变化过程、水分在气-固两相间的平衡。 （2）掌握对流干燥、传导干燥、辐射干燥、场干燥技术。 机械工程导论课程教学大纲 课程类别：专业基础课 修读方式：必修 学时：16 学分：1学分 适用专业：机械设计制造及其自动化、机械电子工程、材料成型及控制工程 考核方式：考查 先修或同修课程：工程图学、理论力学、金工实习等 一、课程简介 《机械工程导论》是机械工程学科各专业的专业基础课程，是机械工程学科的总纲，也是后续专业基础课和专业课的基础。本课程以学生的专业素质教育为目的，旨在使学生对机械工程的相关知识有一个较为全面的了解，因本课程内容非常丰富但课时数有限，在内容上不要求精深而要求全面，尽可能将今后四年的知识给学生以非常具体的感性认识，解决学生专业教育问题，增加学生对专业学习的兴趣和积极性。 本课程简明介绍机械工程概况及涉猎领域、机械工程简史、工程力学、工程材料及成形技术、机构及机械零部件、机械设计方法、机械制造基本概念、先进制造技术等内容。 二、课程教学目标 使学生对机械工程的相关知识和本专业的专业学习概况有一个较为全面的了解，增强专业学习的兴趣，具有明确专业学习方向的能力。 三、教学内容及要求 （一）绪论 1. 目的和要求 要求学生明确本课程的研究内容，学习目的和学习方法，使学生对机械工程涉猎的领域有基本的认识和了解。 教学要求：了解机器、机械、机械工程的基本概念；了解机械的分类、机械产品的基本要求；机械工程的主要内容；机械工程与国民经济的关系。 2. 教学内容 (1) 机械与机械工程 (2) 机械工程导论的基本内容 (3) 机械工程与国民经济的关系 3. 教学方法和手段 教学方法：讲授法 教学手段：多媒体教学 （二）机械工程简史及其发展 1. 目的和要求 通过机械工程历史及发展，说明机械工程在国民经济及社会的发展中的重要的作用，是推动社会发展的重要学科。 教学要求： (1)了解中国和世界机械发展简史 (2)掌握现代机械工程的国内外发展现状及未来发展趋势 2. 教学内容 (1) 中国机械发展史简介 (2) 世界机械发展史简介 (3) 现代机械工程 (4) 现代机械工程展望 3. 教学方法和手段 教学方法：讲授法 教学手段：多媒体教学 （三）机械基础知识简介 1. 目的和要求 使学生对机械的基础知识，包括力学、材料、液压和气压、机构、机械零部件、机械设计的基本方法和现代机械设计方法有大致的了解。 教学要求： (1) 了解国内外力学发展史及概况，了解力学在科技发展与工程应用中的作用与地位 (2) 了解常用金属材料的基本性质，应用和研究的总趋势；了解新型工程材料及其应用；了解材料成形的基本方法及其应用场合；了解材料成形的先进技术及发展趋势 (3) 理解液压与气压传动的工作原理；了解液压与气压传动系统的组成，液压与气压传动的优缺点及液压与气压传动技术的应用和发展 (4) 了解机构的组成，常用的机械零部件的类型及应用场合 (5) 了解机械设计的基本方法和一般步骤，了解典型现代设计方法的概念、基本思想及理论基础、设计步骤 2. 教学内容 (1) 工程力学发展概况及在工程中的应用 (2) 工程材料的种类与性能、常用金属材料种类及成型方法 (3) 液压与气压传动的概况及液压与气压传动技术的应用和发展 (4) 机构的组成及在机械中的应用，常用机械零部件的分类及应用 (5) 常规机械设计方法和现代机械设计方法 3. 教学方法和手段 《工程材料》课程教学大纲 课程名称：工程材料课程代码：MEAU2012 英文名称：Engineering Materials 课程性质：大类基础课程（专业基础 学分/学时：2学分/36学时 必修课程） 开课学期：第4学期 适用专业：机械设计制造及其自动化、机械电子工程、工业设计等专业 先修课程：材料力学、物理化学、传热学、有机化学 后续课程：无 开课单位：机电工程学院课程负责人：陈长军 大纲执笔人：陈长军大纲审核人：倪俊芳 一、课程性质和教学目标（在人才培养中的地位与性质及主要内容，指明学生需掌握知识与能力及其应达到的水平） 课程性质：本课程是机械设计及其自动化、过程装备与控制工程、热能与动力工程、理论与应用力学专业的技术基础课程之一。使学生获得有关工程结构和机械零件常用的金属材料和非金属材料的基本理论和性能特点，并使其初步具备合理选择与使用材料、正确制定零件的冷热加工工艺路线的能力。 教学目标：工程材料为工程学基础课。作为工程技术人员，必须具有合理选择、正确使用材料的能力。因此，通过本课程的学习，使学生掌握必要的材料方面的基本理论，具有解决工程实践中关于如何选用材料、确定热处理方法、安排某零件的工艺路线等问题的能力。 本课程的具体教学目标如下： 1）掌握金属材料的成分、组织、性能之间的关系 2）了解强化材料的基本方法 3）初步掌握钢的热处理原理及基本工艺 4）熟悉钢的牌号、性能、用途，正确选用材料的基本原则 教学目标与毕业要求的对应关系： 二、课程教学内容及学时分配（含课程教学、自学、作业、讨论等内容和要求，指明重点内容和难点内容。重点内容：★；难点内容：?） 1、绪论（1学时） 目标及要求： 1)材料与社会经济发展的关系；工程材料及其分类； 2)课程目的、任务与学习方法；课程内容，了解课程的主要教学内容、学 习方法和主要参考资料。 讨论内容： 讨论材料与社会经济发展的关系 作业内容： 掌握材料的概念及其基本的分类。 2、第一章工程材料的性能（2学时） 1.1静载时材料的力学性能 1.2动载时材料的力学性能 1.3断裂韧性 目标及要求： 1)掌握材料的拉伸强度指标，硬度的表达方法； 2)了解材料的冲击韧度与疲劳强度； 3)了解材料的断裂韧性； 讨论内容： 《微机电系统》课程教学大纲 课程代码：010132024 课程英文名称：Micro-Electro-Mechanical Systems（MEMS） 课程总学时：16 讲课：16 实验：0 上机：0 适用专业：机械电子工程 大纲编写（修订）时间：2017.7 一、大纲使用说明 （一）课程的地位及教学目标 微机电系统是制造工程领域的最重要发展方向之一，也是高新技术发展的前沿技术。是20世纪末、21世纪初兴起的工程科学前沿，是当前一个十分活跃的研究领域。它被广泛应用于机械制造工程领域、信息工程领域、医学工程领域、武器装备领域和日常生活中高新技术产品制造领域等，因此，对从事制造工程领域的工程技术人员来说，学习和掌握该知识有着重要的意义。 本课程的教学目标是，通过该课程的教学使学生了解制造工程领域技术的新发展，掌握一定的制造工程领域的最新知识，培养学生的微小机械的设计和制造能力，提高学生的创新思维意识。通过该课程的教学使学生掌握或了解微机电系统的相关基础知识，为后续工作中的技术水平的提高和发展奠定一定的基础。同时，将微机电系统领域的新理论、新方法、新技术等传授给学生。并使学生理解并掌握微机电系统领域理论体系及相关产品在实际中的应用情况。 （二）知识、能力及技能方面的基本要求 1．掌握微机电系统的概念、技术范畴；了解微机电系统在国民经济中的地位和作用。 2. 掌握微机电系统的设计方法与理念。 3. 掌握典型微机电系统的制造技术方法的原理及关键问题，针对具体加工对象选择相应的方法。 4. 能适当选择微机电系统的测量技术方法，了解相应的原理。 5. 了解微机电系统的发展动态，以及在高新技术领域与国防领域的应用。 （三）实施说明 1. 结合MEMS技术的发展和生产实际，更新教学内容，特别要注重微机电技术发展中新技术的应用。 2. 开展实际工程案例教学，充分利用多媒体等现代化教学手段。 3. 课堂教学要与教师科研实际相结合，培养学生的创新能力和解决工程实际问题的能力。（四）对先修课的要求 先修课程为：机械制造技术基础理论、机械原理与设计理论、测试技术基础、机械控制工程基础等。 （五）对习题课、实践环节的要求 课外作业：以每个章节内容为单元，实行具有设计性的大作业制。 （六）课程考核方式 1.考核方式：期末考核采用大作业、期末报告或论文形式考核。 2.考核目标：采用课堂的教学模式，加强学生实践能力和自学能力的培养，通过阶段性考核使学生掌握各个环节与阶段的知识，通过最终结业考核使学生系统地掌握或理解课程系统化知识体系。 3.成绩构成：出勤+平时大作业+期末考核，综合评定。 （七）参考书目 《微机电系统设计与制造》，刘晓明编，国防工业出版社，2006年工程材料期末试题及解答
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