金属材料工程专业《材料加工测试技术（校企）》课程教学大纲

《材料加工测试技术（校企）》课程教学大纲一、课程基本情况课程代码：101145123503课程名称（中/英文）：材料加工测试技术（校企）/MaterialsProcessingTestingTechniques课程类别：个性化选修课程学分：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：电工与电子技术、大学物理、高等数学、线性代数、概率论与数理统计教学环境：多媒体教室开课学院：材料科学与工程学院二、课程简介《材料加工测试技术（校企）》是金属材料工程专业的个性化选修课程之一，本课程的教学目的是通过对本课程的学习，使学生对材料加工测试技术的基本理论和方法有全面、系统和深入的实质性理解，从本质上认识和分析材料加工过程中各种参量的测试原理和方法，并能有针对性的制定相应测试方案，也可为后续课程的学习奠定坚实的理论基础。1.课程任务与目的积极开展课程思政教学改革，将价值引领列入课程任务与目的。在课程的绪论环节，加入对中国改革开放以来成绩的介绍，起到激发学生道路自信，投入经济建设一线建功立业的热情。课程任务是：学生学习和掌握材料加工测试和实验技术方面的基本知识和基本技能。为今后从事材料加工或机械工程的基础研究、产品设计、研发、制造、生产管理、营销等技术工作打下必要的基础。课程目的是：学习本课程要求了解测试技术的基本知识；掌握信号分类和描述方法；掌握测试装置的基本特性；了解常用传感器与敏感元件的分类、原理、特点及选用原则；了解信号的调理与记录方法；了解信号处理的基本步骤和常见问题；了解振动测量的几种常用传感器。2.对接培养的岗位能力学生应具有通过课堂学习获取知识的能力；具有通过阅读、交流获取知识的能力；具有通过网络获取知识的能力；具有通过文献检索、资料查询获取知识的能力；具有终身学习的意识和习惯；具有一定的传感器制造新工艺工艺及传感器设计的创新能力；根据测试目的和实际工作条件合理选用传感器的能力；掌握数字信号处理的基本能力。对接的相应技术岗位为：为今后从事材料加工或机械工程测试技术的基础研究、产品设计、研发、制造、生产管理、应用、营销等岗位。使学生具备传感器生产技术要求相关的初步技能；新型测试技术研发所要求的相关初步技能；初步具备传感器生产管理的能力；初步具备使用各种传感器进行测量的能力；初步具备推销传感器产品的能力。三、课程教学目标1.课程对毕业要求的支撑[毕业要求指标点2.1]能够运用自然科学和金属材料工程科学的基本原理，识别金属材料领域复杂工程问题。[毕业要求指标点4.3]能够根据实验方案安全地开展金属材料工程实验，正确地采集实验数据，并利用工程及材料专业知识对金属材料工程问题的实验结果进行分析和解释，并通过信息综合得到合理有效的结论。[毕业要求指标点5.1]了解金属材料领域现代专业检测设备、信息技术工具具和模拟软件的使用原理和方法，理解其局限性，并能够选择与使用恰当的仪器、信息资源、工程工具和专业模拟软件，对金属材料复杂工程问题进行分析、计算与设计。[毕业要求指标点5.2]能够选择、开发或创造性地应用现代工程工具和信息技术工具，对金属材料的复杂工程问题进行预测与模拟，并能够理解其局限性。2.课程教学目标对应毕业要求指标点，具体内容如下教学目标1：掌握信号的定义和分类，掌握信号时域波形分析方法和信号频域频谱分析方法，了解其它信号分析方法，了解信号测试系统，建立测试的概念，了解测试装置的静态和动态特性。（支撑毕业要求指标点2.1）教学目标2：掌握工程中的应力应变、载荷(力、扭矩、弯矩等)、速度、加速度等的测试原理与方法；掌握材料加工过程基本参量的测量；掌握温度、振动、流量等测量的基本原理以及基本检测方法；掌握飞机、机械设备、桥梁等的固有频率的测量方法。（支撑毕业要求指标点4.3）教学目标3：掌握光电传感器、光纤传感器、红外测试系统、激光测试系统等新技术新工艺，培养学生在信号传感器领域从事设计、制造、科技开发、应用研究的能力；（支撑毕业要求指标点5.1）教学目标4：了解模拟信号放大电路原理、信号调制解调原理、信号滤波器的原理，了解鉴频器的原理，了解模数转换和数模转换的原理，培养学生利用计算机和调制解调器进行测试、设计和科学研究的能力。（支撑毕业要求指标点5.2）四、教学课时安排（一）学时分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或知识点1绪论22001主题或知识点2信号及其描述44001、2、3主题或知识点3测试装置的基本特性66001、2、3主题或知识点4常用的传感器与敏感元件1212001、2、3主题或知识点5信号的调理与记录22001、4主题或知识点6信号处理初步22001、4主题或知识点7振动测试22002、4主题或知识点8讲座（企业）22001、4合计323200五、教学内容及教学设计主题1绪论1.教学内容测试技术概况、测量的基础知识。测试技术的发展历程、现状及发展趋势。测试技术对我国现代化建设中的重要作用。培养学生的国际视野。2.教学重点测试技术的基本概念。3.教学难点无。4.教学方案设计（含教学方法、教学手段）采用课堂ppt教学。主题2信号及其描述1.教学内容信号的分类与描述、周期信号与离散频谱、瞬变非周期信号与连续频谱、随机信号。介绍信号的科学表述，培养学生的科学精神。2.教学重点信号的分类与描述。3.教学难点周期信号与离散频谱。4.教学方案设计（含教学方法、教学手段）采用课堂ppt教学，教学难点采用板书及例题讲解。主题3测试装置的基本特性1.教学内容概述、测量装置的静态特性、测量装置的动态特性、测试装置对任意输入的响应、实现不失真测量的条件、测量装置动态特性的测量、负载效应、测量装置的抗干扰。通过学习测量装置的静态和动态特性，来培养学生的逻辑思维能力。2.教学重点测量装置的静态特性、测量装置的动态特性。3.教学难点测量装置动态特性的测量。4.教学方案设计（含教学方法、教学手段）采用课堂ppt教学，教学难点采用板书及例题讲解。主题4常用的传感器与敏感元件1.教学内容常用传感器分类、机械式传感器及仪器、电阻电容与电感式传感器、磁电压电与热电式传感器、光电传感器、光纤传感器、半导体传感器、红外测试系统、激光测试传感器、传感器的选用原则。通过我国各种先进传感器的介绍，培养学生的自信心和自豪感。2.教学重点电阻电容与电感式传感器、光电传感器、半导体传感器、激光测试传感器。3.教学难点传感器的选用原则。4.教学方案设计（含教学方法、教学手段）采用课堂ppt教学，教学难点采用板书。主题5信号的调理与记录1.教学内容电桥、调制与解调、滤波器、信号的放大、测试信号的显示与记录。通过信号的调理来培养学生的数学能力。2.教学重点调制与解调。3.教学难点信号的放大。4.教学方案设计（含教学方法、教学手段）采用课堂ppt教学，教学难点采用板书及例题讲解。主题6信号处理初步1.教学内容数字信号处理的基本步骤、信号数字化出现的问题、相关分析及其应用、功率谱分析及其应用、现代信号分析方法简介。通过介绍信号的数字处理，培养学生的数学能力和计算机应用能力。2.教学重点数字信号处理的基本步骤。3.教学难点信号数字化出现的问题。4.教学方案设计（含教学方法、教学手段）采用课堂ppt教学，教学难点采用板书及例题讲解。主题7振动测试1.教学内容概述、惯性式传感器的力学模型、振动测量传感器。通过具体案例，使学生了解实际的振动测试传感器，培养学生的敬业精神。2.教学重点概述。3.教学难点无4.教学方案设计（含教学方法、教学手段）采用课堂ppt教学。主题8讲座（企业）1.教学内容测试技术发展趋势介绍、新式传感器介绍。通过新技术和新式传感器的介绍，培养学生的创新精神。2.教学重点测试技术发展趋势介绍。3.教学难点无。4.教学方案设计（含教学方法、教学手段）采用课堂ppt教学。由企业工程师进行课堂的实际案例讲解。六、学生成绩评定根据课程类型、课程性质、课程内容及特点，确定适合的考核方式及成绩比例，重点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、实践动手能力和创新能力等；考核方式可采用多种形式（测验、答辩、论文、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。1.课程考核方式及比例本课程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、实践动手能力和创新能力等；考核方式采用出勤、作业评测、课堂表现、期末考试等多种形式多个阶段全过程的考核，使学生成绩评定更加合理多样，优化课程评价体系，进一步提升本课程教学效果。 学生成绩评定表考核方式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论文实践√√√成绩比例%202010502.课程考核方式评价权重本课程教学目标与考核方式评价权重如表所示：课程教学目标支撑毕业要求指标点考核评价方式权重（%）过程性考核期末考试合计出勤作业课堂表现教学目标1指标点2.155310~3023~43教学目标2指标点4.355310~3023~43教学目标3指标点5.155210~3022~42教学目标4指标点5.255210~3022~42合计202010501003.课程成绩评价标准平时成绩评定及考核标准考核环节考核结果及标准评估项目及权重优秀（90~100分）良好（80~89分）中等（70~79分）及格（60~69分）不及格（<60分）出勤（20%）无迟到、早退、旷课现象。偶尔有迟到、早退现象。有迟到、早退现象。有迟到、早退、偶尔有旷课现象。迟到、早退、旷课较多。作业（20%）能够独立完成作业，作业完成质量优秀，能够灵活运用所学知识和理论解决问题，并获得正确结论能够独立完成作业，完成质量较高，能够运用所学知识和理论解决问题，并获得正确结论能够独立完成作业，完成质量符合要求，能够运用所学知识和理论解决问题，并获得有效结论基本能够独立完成作业，部分题目解答存在抄袭现象，运用所学知识和理论解决问题的能力基本符合要求不能独立完成作业，存在明显抄袭现象，不具备运用所学知识和理论解决问题的能力课堂表现（10%）积极参加课堂讨论，并有自己独到的见解，能够准确回答问题，并有自己独到的见解较为积极参加课堂讨论，能够准确回答问题，并提出自己的见解能够主动参加课堂讨论，能够回答问题参与课堂讨论，基本能回答相关问题不能有效参加课堂讨论，回答不出所有问题课程教学目标评价标准考核环节考核结果及标准评估项目及权重优（90-100）良（80-89）中（70-79）及格（60-69）不及格（0-59）教学目标1熟练掌握信号的定义和分类，熟练掌握信号时域波形分析方法和信号频域频谱分析方法，正确理解其它信号分析方法，正确理解信号测试系统，建立测试的概念，正确理解测试装置的静态和动态特性。正确掌握信号的定义和分类，掌握信号时域波形分析方法和信号频域频谱分析方法，正确理解其它信号分析方法，正确理解信号测试系统，建立测试的概念，正确理解测试装置的静态和动态特性。掌握信号的定义和分类，掌握信号时域波形分析方法和信号频域频谱分析方法，了解其它信号分析方法，了解信号测试系统，建立测试的概念，了解测试装置的静态和动态特性。一般掌握信号的定义和分类，掌握信号时域波形分析方法和信号频域频谱分析方法，一般了解其它信号分析方法，一般了解信号测试系统，建立测试的概念，一般了解测试装置的静态和动态特性。不能掌握信号的定义和分类，掌握信号时域波形分析方法和信号频域频谱分析方法，不够了解其它信号分析方法，不够了解信号测试系统，建立测试的概念，不够了解测试装置的静态和动态特性。教学目标2熟练掌握工程中的应力应变、载荷(力、扭矩、弯矩等)、速度、加速度等的测试原理与方法；熟练掌握材料加工过程基本参量的测量；熟练掌握温度、振动、流量等测量的基本原理以及基本检测方法；熟练掌握飞机、机械设备、桥梁等的固有频率的测量方法。正确掌握工程中的应力应变、载荷(力、扭矩、弯矩等)、速度、加速度等的测试原理与方法；正确掌握材料加工过程基本参量的测量；正确掌握温度、振动、流量等测量的基本原理以及基本检测方法；正确掌握飞机、机械设备、桥梁等的固有频率的测量方法。掌握工程中的应力应变、载荷(力、扭矩、弯矩等)、速度、加速度等的测试原理与方法；掌握材料加工过程基本参量的测量；掌握温度、振动、流量等测量的基本原理以及基本检测方法；掌握飞机、机械设备、桥梁等的固有频率的测量方法。一般掌握工程中的应力应变、载荷(力、扭矩、弯矩等)、速度、加速度等的测试原理与方法；一般掌握材料加工过程基本参量的测量；一般掌握温度、振动、流量等测量的基本原理以及基本检测方法；一般掌握飞机、机械设备、桥梁等的固有频率的测量方法。不能掌握工程中的应力应变、载荷(力、扭矩、弯矩等)、速度、加速度等的测试原理与方法；不能掌握材料加工过程基本参量的测量；不能掌握温度、振动、流量等测量的基本原理以及基本检测方法；不能掌握飞机、机械设备、桥梁等的固有频率的测量方法。教学目标3熟练掌握光电传感器、光纤传感器、红外测试系统、激光测试系统等新技术新工艺，培养学生在信号传感器领域从事设计、制造、科技开发、应用研究的能力；正确掌握光电传感器、光纤传感器、红外测试系统、激光测试系统等新技术新工艺，培养学生在信号传感器领域从事设计、制造、科技开发、应用研究的能力；掌握光电传感器、光纤传感器、红外测试系统、激光测试系统等新技术新工艺，培养学生在信号传感器领域从事设计、制造、科技开发、应用研究的能力；一般掌握光电传感器、光纤传感器、红外测试系统、激光测试系统等新技术新工艺，培养学生在信号传感器领域从事设计、制造、科技开发、应用研究的能力；不能掌握光电传感器、光纤传感器、红外测试系统、激光测试系统等新技术新工艺，培养学生在信号传感器领域从事设计、制造、科技开发、应用研究的能力；教学目标4熟练理解模拟信号放大电路原理、信号调制解调原理、信号滤波器的原理，熟练理解鉴频器的原理，熟练理解模数转换和数模转换的原理，培养学生利用计算机和调制解调器进行测试、设