广东省高等教育自学考试课程考试大纲解析

（课程代码：00699）

目录

一、课程性质及课程目标

#

二、考核目标 #

三、课程内容及考核要求

#

四、教学大纲及考核实施要求说明

附录问题示例 #

一、课程性质及课程目标 #

1. 课程性质及特点

工业设计是一门交叉性很强的学科，材料、工艺与设计紧密联系，是高等院校设计类、机械类专业的重要技术基础课。 #

材料加工与成型技术旨在培养学生对常见工业产品材料的认识，记住常见工业产品材料的质地及加工工艺，了解工业材料的成本，并能将材料选择的原则运用到产品设计中。考生应掌握本课程的知识，为进一步学习人机工程学、工业设计模型制作、产品造型设计、产品综合设计训练、产品设计与开发等课程奠定一定的基础。 #

2. 课程目标 #

开设“材料加工与成形技术”课程的主要目的是使学生获得常用工程材料及成形工艺方法的基础知识，培养学生综合运用材料与成形工艺知识进行材料选择及改性方法、毛坯生产方法选择及工艺路线分析的初步能力，为学习其他相关课程及从事工业设计、生产一线技术工作打下必要的基础。

通过学习本课程，考生应达到以下目标。 #

1.了解材料科学及相关成形技术必备的理论基础；建立对材料成分、结构、加工、使用、性能和行为之间的关系和规律的认识。 #

2.熟悉各种常用结构工程材料的组成、结构、性能、应用特点及牌号表示方法；掌握各种结构工程材料的强化、改性及表面技术知识。 #

3.熟悉常见成形工艺方法的工艺特点及适用范围；基本掌握工业设计对结构工艺性的要求。掌握塑料、金属、陶瓷、玻璃、木材、复合材料等常见工业设计材料；掌握铸造、锻造、焊接、冲压、注塑等常见工业产品制造工艺；掌握车、铣、刨、磨、钻铰、钳工等机械加工方法。

4.掌握工业设计材料常用的表面处理技术。

5.掌握选择材料和成形工艺的基本原则、方法和步骤，初步具有合理选择材料、成形工艺（毛坯类型）和强化（或改性、表面技术应用等）方法和正确安排工艺路线（工序位置）的能力。

3. 与相关课程的联系与区别

材料加工与成形技术是产品造型基础、机械制图基础等课程学习的基础，也是进一步学习人机工程学、工业设计模型制作、产品造型设计、产品综合设计训练、产品设计与开发等课程的基础。

#

本课程与《工业设计表现技法》和《机械制图基础》联系紧密，三门课程内容有部分重叠，因此先学习前两门课程有助于更好地掌握本课程的知识。

#

四、课程重点与难点

#

本课程的重点内容为第1章、第2章、第3章、第4章、第6章、第7章，难点内容为第3章、第4章、第7章、第8章。每章??的具体重点、难点在提纲末尾有明确说明。 #

二、考核目标 #

本大纲在考核目标中，按照认识、理解、运用三个层次规定了应达到的能力水平要求。三个能力层次呈递进关系，各能力层次含义为：

#

记忆：记忆工业设计中常用材料的性能特点、加工方法、材料选择方法；熟悉各种力学性能指标的含义及其测试方法；记忆常用金属材料的晶体结构类型、晶体缺陷、材料的同素异形体概念；了解金属相结构的类型及其性能特点、同质异能的概念、陶瓷、高分子材料的结构特点。

#

理解：能理解与工业产品设计相关的材料的性能、特性、加工工艺、可加工性等，解决设计中性能、结构、质感、色彩的辩证统一，体现产品设计中科学与艺术的完美融合。通过本课程的学习，使学生了解与产品设计相关的各种常见材料的性能、加工成型、表面处理工艺，了解产品设计用材料的种类、特性、加工方法，通过设计案例讲解掌握产品设计用材料选择的基本方法，使学生能合理运用材料知识解决设计问题，利用材料性质体现产品所需要具备的特性。

#

应用：能运用材料与加工工艺的基础知识，包括材料种类、切削加工、成型工艺、热处理及表面技术等工业材料表面处理技术，判断零件选材的科学性、结构工艺的合理性。能根据产品性能特点合理选用材料，并能根据材料加工工艺原理、参考相关设计手册对造型的尺寸细节、表面纹理、色彩等进行设计与评审。能建立包括材料基本特性、感官特性、性能特性、加工工艺、应用特性等在内的材料设计体系，合理选用材料，甚至实现材料的创新应用，提高产品的观赏性和设计水平。 #

三、课程内容及考核要求 #

第 1 章 概述

#

1.学习目标和要求

了解设计与材料关系的发展历史；了解材料及工艺在产品设计中的地位；了解材料设计的内容、方法以及材料与产品的搭配关系；了解设计材料的分类方法及使用方法；了解材料性能的评价、材料的固有性能、材料的派生性能；培养学生积极向上的生活态度、深刻的人生阅历与洞察力、严谨的工程素养、健康绿色的生活理念、简洁朴素的审美修养、勇于探索创新的精神。

#

2. 课程内容 #

1.1 产品设计与材料 #

1.2 设计材料的分类 #

1.3 设计材料特性 #

三、考核知识点及考核要求 #

1. 产品设计与材料

熟记：造型材料的特点；造型材料的应用；造型材料的发展。

#

了解：材料与造型；造型材料的种类、基本性质；造型材料应具备的特性。 #

2. 设计材料的分类

#

记住：加工程度分类；材料结构分类；形态分类。

#

了解：设计材料不同分类的具体方向；了解设计材料的分类方法及用途。 #

3. 设计材料的性能

记住：物理性质；机械性质；化学性质。

#

了解：设计材料受外界环境影响而发生的变化；了解材料性能的评价、材料的固有性能、材料的派生性能。

4.本章重点与难点

本章重点：掌握材料的物理、化学和机械性能的基本概念。

本章难点：产品设计与材料的关系，以及材料的几种分类方法。

#

第2章 材料的表面处理

#

1.学习目标和要求

#

掌握材料表面处理的基本知识，掌握常用表面涂装材料的特性及施工工艺，掌握各种表面处理方法的特点及应用范围。 #

2. 课程内容

#

2.1材料表面处理的目的 #

2.2材料表面处理的分类 #

2.3 表面处理 #

2.4 涂层

#

2.5 有机涂层

2.6 搪瓷涂层 #

2.7 金属表面改性

2.8 表面处理 #

三、考核知识点及考核要求

1.材料表面处理的目的 #

记住：保护产品；装饰产品。 #

了解：了解表面处理在造型设计中的意义。 #

（二）材料表面处理的分类 #

记住：表面涂层；表面层改性；表面精加工。 #

了解：掌握表面处理、表面改性和表面涂覆的概念和方法。 #

（三）表面预处理 #

记住：表面处理的目的和方法。 #

了解：掌握材料表面预处理的三种目的；掌握材料表面预处理的五种方法。

#

应用：碱清洗；溶剂清洗；化学除锈；机械清洗；表面处理。

#

（四）常见材料表面处理方法（电镀、有机涂层、搪瓷涂层、金属表面改性、表面精加工）

认识：涂层；有机涂层；金属表面改性。

#

了解：掌握五种金属表面镀层类型；掌握五种常用的镀层方法；不同处理方法的特点及用途。

#

4.本章重点与难点 #

本章重点：了解表面处理在造型设计中的意义。 #

本章难点：掌握表面处理、表面改性、表面涂覆的概念和方法；了解材料表面处理技术的选择原则和要求。 #

第 3 章 设计材质的质感

1.学习目标和要求 #

掌握纹理的基本理论，掌握纹理设计的原理，了解纹理设计在产品设计中的地位和实际应用的原则。 #

2. 课程内容

#

3.1 纹理原理 #

3.2 纹理的分类 #

3.3 纹理设计

#

三、考核知识点及考核要求 #

1. 纹理原理 #

记住：生理特性；物理特性。

#

理解：材料纹理与形状的联系。 #

（二）纹理分类

熟记：材料感官特性的内容。 #

了解：影响材料感官特性的有关因素。

#

（三）纹理设计 #

记住：形式美的规律；应用的规律。 #

应用：和谐对比规律、主从规律的应用；纹理设计在设计中的地位及应用。

4.本章重点与难点

#

本章的重点：纹理的基本原理，人类的视觉和触觉对材料的感知，以及纹理的物理和化学特性。

#

本章难点：纹理设计的作用及纹理设计的规则，纹理设计的应用规则。

#

第 4 章 金属材料与成形工艺 #

1.学习目标和要求 #

了解金属材料基础知识工业材料表面处理技术，掌握各种金属材料成形工艺的特点、适用范围，了解产品设计中常用金属材料的基本性能，及其在产品设计中的应用。 #

2. 课程内容

#

4.1 金属材料概述

#

4.2 金属材料的成形工艺 #

4.3 切割

4.4 常用金属材料

#

4.5 金属材料在产品设计中的应用 #

三、考核知识点及考核要求

#

1.金属材料概述

#

熟记：金属材料的分类；材料的基本性质。

应用：设计中金属材料的选择。 #

（二）金属材料的成形过程 #

记住：金属铸造；塑料加工；焊接工艺。 #

应用：金属成型工艺。

（三）切割 #

记住：切割动作；切割要素。 #

了解：掌握各种切削动作和要素的特点。 #

（四）常用金属材料 #

记住：钢铁材料；常见的有色金属材料；其他合金金属。

了解：了解铁的分类，常见钢的种类及用途，铸铁的特点及用途；了解铝及铝合金、铜及铜合金的特点及用途；了解钛及钛合金、镁及镁合金、锡及锡合金的特点及用途。

#

（五）金属材料在产品设计中的应用

#

记住：设计示例包括水壶和洗脸盆水龙头。

#

应用：金属材料在设计中的应用。

4.本章重点与难点

本章重点：了解金属材料的基本概念、金属材料成形工艺的基本知识。 #

本章难点：工业设计中产品设计中常用金属材料的应用。 #

第五章 塑料及加工技术

#

1.学习目标和要求 #

掌握高分子聚合物基础知识、常见塑料材料的性能及应用范围。熟悉常用熟料添加剂的工作原理、常见品种及应用范围，熟悉塑料的常用成型加工工艺，能根据加工方法和制品性能要求，选择合适的材料设计塑料制品。 #

2. 课程内容 #

5.1 聚合物基础知识

#

5.2 塑料的基本性质

#

5.3 塑料成型工艺 #

5.4 常用塑料材料

#

5.5 塑料在产品设计中的应用

#

三、考核知识点及考核要求 #

1. 聚合物基础知识

记忆：聚合物的特性；组成与结构；分类和机械性能。

#

了解：聚合物及其在产品设计中的应用。 #

2.塑料的基本性质

#

熟记：塑料的组成；塑料的分类；塑料的特性。 #

应用：塑料及其在产品设计中的用途。 #

（三）塑料成型工艺 #

熟记：六种塑料成型加工技术；塑料二次加工技术。

了解：塑料成型常见缺陷的原因及解决方法。

#

（四）常用塑料材质

熟记：通用材料；工程材料。

#

了解：塑料材料的种类、特性及用途。

#

（五）塑料在产品设计中的应用

#

记住：设计实例包括手枪钻，生态垃圾桶和其他产品。 #

应用：塑料材料在设计中的应用。

#

4.本章重点与难点 #

本章重点：聚合物的特性、分子结构、机械状态。聚合物的分类与命名、塑料的组成与分类、塑料的性质。 #

本章难点：塑料注射成型、挤出成型、压塑成型、吹塑成型、发泡成型和压延成型的原理、特点及适用范围，塑料二次加工的概念和常用方法，常用通用塑料和工程塑料的基本特性，塑料在产品设计中的实际应用。 #

第六章 木材及加工技术

1.学习目标和要求 #

掌握木材的结构与特性，熟悉常用的木材成型加工工艺、木制品的装配工艺及表面装饰工艺，能充分利用木材的天然特性进行产品设计，并能根据木材的特性和加工工艺合理选用木材。

2. 课程内容

6.1 木材的结构和特性 #

6.2 木材加工 #

6.3 常用木材

#

6.4 木材在产品设计中的应用

三、考核知识点及考核要求 #

1.木材的结构和特性 #

记住：木材结构；木材缺陷；木材特性。 #

了解：木材及其在产品设计中的应用；了解树干的组成及木材的三个横截面积；了解木材的密度、纹理与颜色、涉水性质、导电性、可加工性、力学性质等。

（二）木材加工 #

记住：成型加工；装配；表面装饰工艺。 #

了解：木材加工的工艺流程和基本方法；木制品的组装过程；了解木制品的表面处理与表面覆盖技术。 #

3.常用木材

#

记住：不同木材的类型和特性。

#

了解：掌握常用木材加工工艺的选择；了解原木、人造板材、新木材的种类及用途。 #

4. 木材在产品设计中的应用

#

记忆：儿童跷跷板、座椅等设计实例。

应用：深入了解木材在设计中的应用。 #

4.本章重点与难点

#

本章重点：木材的结构与特性、木材的成型与加工方法、木制品的装配技术及木制品的表面装饰技术、

#

本章难点：常见木材种类、其制品性质及特点、木材在产品设计中的应用。 #

第七章 玻璃及加工技术

1.学习目标和要求

掌握玻璃的物理、化学特性，熟悉玻璃加工工艺，能根据玻璃的透光率、晶莹度、耐腐蚀性、硬度、脆性等特性进行产品设计。

#

2. 课程内容 #

7.1 玻璃的性质

#

7.2 玻璃的分类 #

7.3 玻璃加工技术 #

7.4 常用玻璃 #

7.5 玻璃在产品设计中的应用

三、考核知识点及考核要求

#

1.玻璃的特性 #

记住：玻璃的物理性质；玻璃的机械性质。 #

了解：了解玻璃的物理和机械性能。

#

（二）玻璃的分类

记住：成分分类；性能分类。 #

了解：了解玻璃材料的分类；常见的玻璃种类；新型、独特玻璃种类的特点及用途。 #

（三）玻璃加工技术

记住：五种玻璃加工工艺；二次加工工艺。

#

了解：玻璃加工的工艺流程及基本方法。

（四）常用玻璃

记住：普通玻璃；深加工玻璃；新型玻璃。 #

了解：不同木材的种类和特性。

（五）玻璃在产品设计中的应用

识别：设计示例包括玻璃器皿和玻璃家具等产品。

应用：玻璃在设计中的应用；玻璃在玻璃制品、玻璃家具、玻璃建筑等领域的应用。 #

4.本章重点与难点

本章重点：玻璃的光学性质、玻璃的物理性质、玻璃的化学性质、玻璃的集中分类方法、常用玻璃加工工艺的特点及应用范围。 #

本章难点：产品设计中常用的玻璃，不同功能的新型玻璃，玻璃在产品设计中的应用。 #

第8章 复合材料及加工技术 #

1.学习目标和要求

掌握复合材料的概念、特点、分类，了解常见复合材料，熟悉复合材料各种成型工艺，能根据复合材料的特点进行产品设计。

2. 课程内容 #

8.1 复合材料的概念和特性

#

8.2 复合材料的分类 #

8.3 设计中常用的复合材料 #

8.4 复合材料成型工艺

#

8.5 复合材料在产品设计中的应用 #

三、考核知识点及考核要求

1.复合材料的概念及特点 #

熟记：复合材料的概念；复合材料的特点。 #

了解：复合材料的性能比较；复合材料的概念及组合。 #

2.复合材料的分类 #

记住：基材的分类；性能高度的分类；不同用途的分类。 #

了解：了解复合材料的分类；了解复合材料相对于其他材料的优势和特点。

#

3. 设计中常用的复合材料

#

记住：玻璃纤维增??强塑料、碳纤维复合材料和夹层复合材料的性能。 #

了解：玻璃纤维增??强塑料、碳纤维复合材料、夹层复合材料三种复合材料的优缺点。 #

（四）复合材料的成型工艺

熟记：常用的复合材料成型工艺有：手糊成型、棚模成型、层压成型、缠绕成型。 #

应用：复合材料成型的不同工艺方法及应用。 #

（五）复合材料在产品设计中的应用

记住：设计示例包括玻璃纤维雕塑，碳纤维车身等。 #

应用：复合材料在设计中的应用。 #

4.本章重点与难点 #

本章重点：复合材料的概念及特点、复合材料的分类、 #

本章难点：设计中常用的复合材料成型工艺，复合材料在工业设计中的应用。 #

四、教学大纲及考核实施要求说明 #

1. 自学考试大纲的目的和功能

课程自学考试大纲是根据专业自学考试计划的要求和自学考试的特点而确定的，其目的是指导和规范个人自学、社会帮教和课程考试题目。 #

课程自学考试大纲明确了课程学习的内容和深度，规定了课程自学考试的范围和标准，因此，它是编写自学考试教材和辅导用书的依据，是社会助学机构进行自学指导的依据，是自学学生学习教材、掌握课程内容知识范围和程度的依据，是自学考试试题设置的依据。 #

2.课程自学考试大纲与教材的关系

#

课程自学考试大纲是学习和考核的依据，教材规定了学习和掌握课程知识的基本内容和范围，教材内容也包括大纲规定的课程知识的拓展和发展，课程内容可以体现教材中的一定深度或难度，但大纲中的考核要求必须恰当。 #

教学大纲和教材中的课程内容基本一致，教学大纲中的课程内容和考核知识点一般也包含在教材中，反之教材中的内容不一定在教学大纲中体现。

#

3. 关于自学资料 #

《产品设计材料与加工工艺》，何松林、焦玉琴、张泉主编，电子工业出版社出版，2023年版。

#

四、自学要求和方法指导 #

本大纲的基础课程要求是根据专业考试计划和专业培养目标确定的，基础课程要求还明确了课程的基本内容和对基础内容的掌握程度，基础要求中的知识点构成了课程内容的主体部分，因此，对课程基本内容的掌握程度和课程考核知识点是高等教育自学考试考核的主要内容。

为了有效指导个人自学和社会帮助，本大纲对课程的学习重点和难点进行了指出，章节内容的重点和难点一般也在该章节的基本要求中指出。 #

由于成人学习的个性化特点，建议课余自学时间不少于64小时。 #

建议您在学习本课程时注意以下几点： #

在学习课程教材之前，应先认真阅读本教学大纲，了解本课程的性质和特点，熟悉本课程的基本要求。学习本课程时，可以紧紧围绕本课程的基本要求。自学教材各章之前，应先阅读本教学大纲中相应章节的学习目标要求、考核知识点和考核要求，以便自学时思路清晰。把基础理论、基本知识的学习与实际问题的分析、解决结合起来，一是要理解基本理论、基本原理、基本知识和基本方法；二是要学会运用这些知识联系实际，解决有关的实际问题。关键是要深刻理解教材内容，把知识转化为能力，提高运用知识分析问题、解决问题的能力。

#

1. 系统学习，深入研究重点

自学者应首先系统地学习各章内容，掌握需要记忆的概念，深刻理解和掌握基本理论和方法，在此基础上深入研究知识点，抓住重点。

#

2.科学的学习方法，明确相关概念与方法的关系

#

考试前应对所学内容进行梳理，理清一些基本概念、理论和方法之间的关系，以方便记忆，加深理解。本课程使考生充分了解工业造型材料的种类、性质、质地、工艺对产品造型设计的影响，以及常用材料的选择、加工技术和工艺流程，运用到产品造型设计中的材料选择和加工工艺，实现设计的目的和要求。

#

3.深刻理解课本实例，注重理论与实践相结合 #

自学者应深入了解教材中各种材料性能及成型工艺，熟悉造型设计与材料的关系及其加工工艺，了解新材料，从而运用设计方法创造出功能良好、技术性能高、款式新颖的工业产品。掌握产品开发设计中材料与加工工艺的基本知识、原理和方法，掌握产品造型设计材料与工艺的学习方法和理论联系实际的方法，具有提出问题、解决问题的能力。

五、社会救助要求 #

对本课程任课教师和自学辅导单位提出如下基本要求。

1、熟悉本课程考试大纲要求及各章节考核知识点。 #

2. 辅导教学应以教学大纲为准，切勿随意删减内容，以免偏离教学大纲。 #

3.辅导还应注重突出重点，帮助学生建立对课程内容的整体概念。

#

4、辅导员在辅导时，应帮助自考生理清重点内容与一般内容的关系，在全面掌握全部考试内容的基础上，深入探究由人的需求与目的、材料的工艺结构、技术的原理组合、造型的审美形式等重要因素构成的完整体系，相关的材料与工艺知识是设计的重要因素与基础。

#

5.培养自学者应用知识的能力，帮助他们了解常见材料的特性及其处理方法，合理地应用材料知识来解决设计问题，选择适当的材料和产品设计中的处理技术英语作文，并使用材料的特性来反映产品所需的特性。

#

建议的课程内容和学习时间如下： #

章节 #

学习内容 #

推荐学习时间 #

第1章 #

介绍 #

第2章 #

材料的表面处理 #

第3章 #

设计材料的质地

第四章 #

金属材料和形成过程

10

#

第五章 #

塑料和加工技术

10

#

第六章

#

木材和加工技术 #

10 #

第7章 #

玻璃和加工技术 #

第八章

#

复合材料和加工技术

#