《增材制造技术》教学大纲

《增材制造技术》教学大纲课程编号：13180129英文名称：AdditiveManufacturingTechnology学分：2学时：总学时40学时，其中理论24学时，实践16学时先修课程：三维实体建模、机械设计基础、互换性与测量技术课程类别：专业拓展课程授课对象：智能制造工程专业学生教学单位：机械与电气工程学院修读学期：第5学期一、课程描述和目标增材制造技术是智能制造领域的前沿技术。《增材制造技术》课程是面向智能制造工程专业学生的一门专业拓展课程，旨在使学生通过学习增材制造技术基础原理和专业知识，开展增材制造实验，具备从事增材制造行业所需的基本能力、基本职业素养。本课程的理论学习内容主要包括增材制造技术的行业背景、发展历程、工艺方法和装备、常用材料及其性能、主要研究方向和应用领域方面的知识。此外，本课程的实践环节要求学生掌握桌面级3D打印机的操作步骤和工艺流程，并应用3D打印技术开展机械产品的创新设计。本课程使学生能够了解增材制造技术的国内外行业背景和发展历程，熟悉典型应用领域，了解前沿技术，理解主流技术的基本原理和基本知识，感受创客文化，了解先进的经营理念和商业模式并培养创新精神，能够独立动手操作桌面级3D打印机，并创新地完成三维实物作品的制作。课程目标1：学生能够熟悉增材制造技术目前存在的几种主流工艺技术及其设备和材料特性，理解基本科学原理，掌握基本知识，并了解增材制造技术的发展历程、典型应用领域和前沿技术。课程目标2：学生能够掌握3D打印的基本工艺流程，具备独立动手进行3D建模并操作桌面级3D打印机完成三维实物作品打印制作的实践能力和创新精神。二、课程目标对毕业要求的支撑关系毕业要求指标点课程目标权重指标点3-2：能够根据所提出的解决方案，规划设计流程，创新性地设计出满足特定需求的智能装备或智能制造系统。课程目标11指标点5-1：能够针对智能制造复杂工程问题，选择和使用恰当的技术、资源、现代信息技术工具等获得所需的相关资料。课程目标21指标点5-2：能够针对智能制造复杂工程问题，选择和使用恰当的技术、资源、现代信息技术工具等进行建模、仿真和预测，并能在实践中领会相关工具的局限性。课程目标21三、教学内容、基本要求与学时分配序号教学内容基本要求及重、难点（含德育要求）学时教学方式对应课程目标1增材制造技术的典型应用领域和发展历程熟悉增材制造技术的典型应用领域和发展历程。2讲授式学导式课程目标12增材制造的工艺方法和装备理解光固化成形、激光成形、熔融沉积成形、三维喷墨沉积成形等主要增材制造工艺方法的基本原理、技术特点、机械设备。8讲授式学导式课程目标13.增材制造常用的材料种类和特性熟悉塑料丝材、液态光敏树脂、塑料与金属粉末等常用耗材的种类和基本特性。2讲授式学导式课程目标14增材制造制件后处理熟悉增材制造产品的后处理流程和技术方法2讲授式学导式课程目标15增材制造的主要研究方向熟悉增材制造在几何设计、材料设计、计算工具、制造工艺方面的主要研究方向2讲授式学导式课程目标16增材制造的主要应用领域了解增材制造技术在航空航天、汽车工业、生物医学、文化创意等行业的应用2讲授式学导式课程目标17增材制造的工作岗位和商业模式了解增材制造行业的工作岗位和商业模式2讲授式学导式课程目标18学生PPT汇报自学增材制造前沿技术的学术论文，并制作PPT开展口头汇报。4课程目标1合计24序号实验项目实验内容与要求学时类型对应课程目标1桌面级3D打印机的操作流程熟悉桌面级3D打印机的基本结构，掌握操作流程。4演示课程目标22机械可运动装配体的3D设计和打印操作桌面级3D打印机制作机械装配体，并可使装配体基本实现所需运动功能。12设计课程目标2合计16四、课程教学方法采用集中讲授、提问、讨论、PPT汇报、实践等教学方式。五、学业评价和课程考核（一）考核方式及具体要求1.课程成绩构成与要求课程考核注重形成性和终结性评价相结合，形成性评价内容（平时成绩）包括知识总结、PPT汇报，终结性评价内容为实验，均按百分制计分，其中平时成绩占比60%，包括知识总结占比20%、PPT汇报占比40%，另实验成绩占比40%。2.课程目标达成考核与评价序号教学环节课程目标1课程目标2合计1知识总结150152PPT汇报25103533D打印实验104050课程目标对应分值5050100（二）考核与评价标准1.平时成绩考核与评价标准分值观测点90-100分70-89分60-69分0-59分知识总结按时完成，90%以上的作业内容齐全，基本知识点理解、掌握到位。按时完成，70%以上的作业内容齐全，基本知识点理解、掌握较到位。延时完成，60%以上的作业内容齐全，基本知识点理解、掌握基本到位。不交和补交，50%以下的作业内容齐全，基本知识点理解、掌握有偏差。PPT汇报按时完成，口才表达流利准确，PPT制作简洁美观，PPT制作和口头汇报的逻辑思维清晰，层次分明有条理，对汇报内容理解全面准确。按时完成，口才表达基本流利准确，PPT制作基本简洁美观，PPT制作和口头汇报的逻辑思维基本清晰，有一定层次和条理，对汇报内容理解基本准确。按时完成，口才表达不流利、不准确，PPT制作不美观，PPT制作和口头汇报欠逻辑条理、不清晰、无层次，对汇报内容理解不准确。未按时完成PPT制作和汇报。2.实验考核与评价标准分值观测点90-100分70-89分60-69分0-59分实验机械装配体已打印为成品，结构设计合理、有创意，功能实现达到预期。实验报告撰写规范，分析讨论深入。机械装配体已打印为成品，结构设计较为合理、有一定创意，功能实现初步达到预期。实验报告撰写较为规范，分析讨论较为深入。机械装配体已打印为成品，结构设计基本合理，功能实现基本达到预期。实验报告撰写基本规范，有分析讨论。机械装配体没有已打印完整，结构设计不合理、无创意，功能无法实现。实验报告撰写不规范，没有分析讨论。六、教材与参考书（一）推荐教材1.《增材制造技术基础（第2版）》，鲁华东张骜杨帆主编，机械工业出版社，2022年9月版。2.《增材制造技术》，吴超群、孙琴主编，机械工业出版社，2020年4月版；3.《增材制造技术原理与应用》，魏青松主编，科学出版社，2020年11月。（二）参考资料1．《3D打印:三维智能数字化创造（第3版）》，吴怀宇主编，电子工业出版社，2017年5月版；2．《3D打印技术与应用》，【美】Bandyopadhyay,Amit主编，王文先译，机械工业出版社，2017年9月版。3．《3D打印轻松上手》，【韩】安昶玄主编，千太阳译，机械工业出版社，2016年4月版。4．《3D打印:从全面了解到亲手制作(全彩版)》，杨振贤、张磊、樊彬主编，化学工业出版社，2015年5月版。5．《3D打印:原理、技术与应用》，吕鉴涛主编，人民邮电出版社