《计算机在材料学与工程中的应用》课程教学大纲（本科）.docx

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1、计算机在材料学与工程中的应用课程教学大纲一、课程基本情况课程代码：1011239059课程名称：计算机在材料学与工程中的应用/Computer Applications in terial Science and Engineering课程类别：专业选修课程学分：2总学时：32理论学时：32实验/实践学时：0适用专业：金属材料工程适用对象：本科先修课程：高等数学、程序设计基础、材料科学基础、热处理原理教学环境：多媒体教室开课学院：材料科学与工程学院二、课程简介1 .课程任务与目的计算机在材料学与工程中的应用是金属材料工程专业的重要专业选修课程。本课程 涉及常用函数设计，渗碳过程数值模拟、渗碳工

2、艺设计、淬火过程模拟等内容。学生在具备 一定的计算机基础和学习了材料科学基础、热处理原理、热处理工艺、材料工程基础等专业 课程的基础上，通过本课程的学习，初步掌握计算机在材料科学与工程中的各种应用及研究 方法，能利用计算机能解决本专业的一些问题。掌握常用函数在材料模拟计算中的应用；气 体渗碳数学模型的建立方法及碳浓度分布函数；掌握热扩散技术的基本原理、工艺特点、分 类与应用；掌握一维淬火过程数值模拟的计算机模型及程序。通过对本课程的学习，学生能 够掌握本课程的功能、方法和技巧，能够达到融会贯通、灵活运用的目的。2 .对接培养的岗位能力使学生能够利用计算机查阅材料在热处理、成型及控制工程及相关专

3、业中的常用工艺装 备；掌握与材料学相关的计算机软件基本使用方法，基本原理；能够利用计算机进行材料学 中相关模型的建立并能进行计算机数值模拟；掌握计算机在数据处理过程中的一般方法、原 则；能够运用计算机解决从事材料学相关专业工作中遇到的一些基本问题；能利用计算机获 取材料学相关的信息，掌握行业动态和前沿研究。三、课程教学目标1 .掌握材料科学、金属材料热处理、材料成型等与专业相关的专业基础知识；能够利 用专业知识、数学知识、物理知识、化学知识、计算机知识解决一定的工程问题。（对应毕 业要求（1.1、1.2、L3、3.1、3.2、4.1、4.2、4.3）2 .能够分析工程中遇到问题，并利用计算机相

4、关软件的基本使用方法对相关问题进行 查询了解，并能够针对问题建立模型，找出解决办法，获得正确的结构。（对应毕业要求（1.1、 1.2、1.3、3.1、3.2、4.1、4.2、4.3）3 .培养学生利用计算机辅助工具在工作过程中进行数据处理、数据分析、数值模拟、产品设计和创新设计的能力；（对应毕业要求（1.1 1.2、1.3、3.1、3.2、4.1、4.2、4.3）4 .培养良好的科学文化素养、良好的职业道德素养和良好的技术文化素养，能够理解 和评价金属材料工程的工程实践对环境、社会可持续发展的影响。（对应毕业要求（1.1、1.2、 1.3、3.1、3.2、7.1、7.2）四、教学课时安排学时分

5、配主题或知识点教学内容总学时学时完成课程教学目标讲课实验实践主题1常用函数设计88001、 2、 3、 4主题2气体渗碳过程数值 模拟1212001、 2、 3、 4主题3气体渗碳工艺CAD44001、 2、 3、 4主题4一维淬火过程数值 模88101、 2、 3、 4合计323200五、难点及教学设计知识点1常用函数设计L教学内容键盘响应、画图函数设计、图形下字符输出、对话框、菜单函数、坐标等。2 .教学画图函数，学会使用各函数。3 .教学难点菜单和对话框设计。4 .教学方案设计（含教学方法、教学手段）课堂演示，案例式，启发式，互动式知识点2气体渗碳过程数值模拟1 .教学内容气体渗碳数学模

6、型的建立、差分方法、三对角方程的解法、渗碳模拟函数、碳浓度分布 函数。2 .教学数学模型的建立和差分方法。3 .教学难点计算方法。4 .教学方案设计（含教学方法、教学手段）课堂演示，案例式，启发式，互动式知识点3气体渗碳工艺CAD1 .教学内容气体渗碳工艺设计的内容、约束条件、碳浓度分布基本规律，程序介绍。2 .教学气体热扩散。3 .教学难点气体热扩散。4 .教学方案设计（含教学方法、教学手段）课堂演示，案例式，启发式，互动式知识点4 一维淬火过程数值模1 .教学内容相变动力学、温度场和组织转变量耦合计算模型、差分方程、计算程序、分析程序。2 .教学相变动力学、数学模型的建立、程序的使用。3

7、.教学难点组织转变量的计算。4 .教学方案设计（含教学方法、教学手段）课堂演示，案例式，启发式，互动式六、学生成绩评定根据课程类型、课程性质、课程内容及特点，确定适合的考核及成绩比例，考核学生获 取知识的能力、应用所学知识分析问题和解决问题能力、实践动手能力和等；考核采用多种 形式（测验、答辩、文章、项目等）、多个阶段（平时测试、作业测评、课外阅读、社会实 践、期末考核等）、多种类型（作品、课堂实训、课堂讨论、社会调查、竞赛等）等全过程 的考核。学生成绩评定样表注:考核平时成绩期中 考试期末 考试出勤作业课堂表现阶段测验答辩项目小文章其他VV成绩 比例%2020601 .过程考核包括平时成绩和期中考试，根据本课程要求在所采取的考核下方打“ J ”2 .期末考试为必修选，且占总成绩的比例不低于40%；3 .采用“其他”考核的要写明具体形式。七、教材、参考书目、重要文献以及课程网络资源建议教材：王顺兴，刘勇 主编.实用热处理模拟技术.机械工业,2002参考书：许鑫华，叶卫平 主编.计算机在材料科学中的应用.机械工业,2003