《型材成型设备（校企）》课程教学大纲

《型材成型设备（校企）》课程教学大纲一、课程基本情况课程代码：101145123315课程名称（中/英文）：型材成型设备/ProfileFormingEquipment课程类别：专业方向特色课程学分：2总学时：32理论学时：32实验/实践学时：0适用专业：材料成型及控制工程适用对象：本科先修课程：机械设计基础、机械制造基础、工程力学、工程图学教学环境：多媒体教室/现场开课学院：材料科学与工程学院二、课程简介1．课程任务与目的本课程的任务与目的是使学生掌握型材成型设备的基础知识，包括连续铸造设备、轧制机械设备及其辅助设备、锻压设备等的工作原理，基本结构和主要结构的参数设计和关键零部件的强度校核，初步掌握设备的选择方法。本课程运用所学过的公共基础课（工程力学、工程图学等），专业基础课（机械制造基础、机械设计基础等）的理论知识、研究型材成型设备的结构和工作原理，为学生专业素质的培养打下坚实的理论基础。在本课程轧制机械设备概论环节，介绍本课程在材料成型技术发展中所起的作用，在工程案例中培养学生善于钻研、不惧困难的工匠精神，培养学生精益求精的科学探索精神，提高学生的工程意识，激发学生勇于创新、服务祖国的理想。2．对接培养的岗位能力通过本课程学习使学生掌握型材成型设备的相关结构以及其工作原理，掌握型材成型设备的选择方法及关键零部件的主要结构参数设计，培养能够面向建材行业，面向地方装备制造业的型材成型及控制专业的高素质学生。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1.3]综合运用模具设计、型材成型、材料成型自动控制、材料分析测试方法等专业知识分析选择成型设备、制定合理的加工工艺，解决材料成型生产过程中的实际工程问题。[毕业要求指标点3.1]能够根据工程实际要求，明确设计需求，利用自然科学、材料科学及工程的基本原理和技术手段，提出模具设计与制造、型材成型工艺开发及优化等过程中的具体解决方案。[毕业要求指标点5.2]能够根据现代材料成型方法，开发或选择使用恰当的现代专业设备或者测试技术解决材料成型复杂工程问题，同时能够充分认识各种方法和技术的优点和存在问题。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：能够掌握连续铸造设备、轧制机械设备的概念和分类；掌握轧机的构成和标称；掌握轧辊和轧辊轴承的结构和轧辊的调整装置；掌握轧机的机架和传动装置的结构和作用。（支撑毕业要求指标点1.3）教学目标2：了解轧制辅助设备如卷取机、剪切机、矫直机的结构和工作原理。了解锻压设备、挤压与拉拔设备、制管设备、焊接设备等型材成型其他设备。能够综合运用所学型材成型专业知识选择金属材料成型设备，解决金属材料成型生产过程中的实际工程问题。（支撑毕业要求指标点1.3）教学目标3：能够根据工程实际要求，明确设计需求，掌握轧制机械的基本原理和改造型材成型设备应具备的知识，具有运用有关资料设计简单型材成型设备的能力，为从事工程技术设计提供坚实的理论基础。（支撑毕业要求指标点3.1）教学目标4：能够根据金属材料成型实际工程需求，选择使用恰当的金属材料成型设备对型材成形过程中的复杂工程问题进行分析。能够掌握各种型材成型设备的优点，掌握正确使用设备的基本知识，并对型材成型设备存在的问题有明确的了解。（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1连续铸造设备44001、4主题2轧制机械设备概论22001、4主题3轧辊、轧辊轴承及轧辊调整装置66001、3主题4轧机机架及轧机主传动装置44001、3主题5轧机辅助设备66002、4主题6制管设备22002、4主题7锻压、挤压与拉拔设备66002、4主题8焊接设备22002、4合计323200五、教学内容及教学设计主题1连续铸造设备1．教学内容连续铸造的分类；传统连铸的一般过程；连铸机的分类及特点；浇注设备的构成及特点；传统连续铸造设备的构成及各部分的作用；典型的连铸连轧工艺及结晶器的结构特点；连续铸轧设备的类型及结构特点。薄板坯连铸连轧设备是钢铁产业链的重要环节，对于提高钢铁产品的质量和附加值具有关键作用。通过《大国重器》让学生看到中国装备工业的巨变，激发学生勇于创新、服务祖国的理想。2．教学重点传统连铸的一般过程；传统连续铸造设备的构成及各部分的作用；典型的连铸连轧工艺及特点。3．教学难点连铸机的组成，典型结构和作用；结晶器及其振动机构。4．教学方案设计（含教学方法、教学手段）采用混合式教学，结合多媒体授课，同时授课过程中采用问题讨论式、案例式、启发式等多种教学方法。主题2轧制机械设备概论1．教学内容轧制机械设备的概念、分类、轧机的构成；轧机工作机座、轧机的主机列、轧机的标称；型材轧机、轧制机械设备的发展动向。近年来，板坯轧制设备在新技术应用方面取得了显著进展，如智能制造、在线检测等技术的应用提高了生产效率和产品质量。轧制行业的研发重点将主要集中在提高设备性能、降低能耗、减少环节污染等方面，鼓励学生学好专业知识，进行设备改进及技术创新。2．教学重点轧机的分类、构成；轧机的标称。3．教学难点轧机的标称、现代化轧机的基本形式。4．教学方案设计（含教学方法、教学手段）采用混合式教学，结合多媒体授课，同时授课过程中采用问题讨论式、案例式、启发式等多种教学方法。主题3轧辊、轧辊轴承及轧辊调整装置1．教学内容轧辊的工作特点及其工艺要求、轧辊的结构形式及材质的选择；轧辊轴承的工作特点及类型；轧辊调整装置的类型，手动压下，电动压下及液压压下的特点及应用；压下装置的主要零部件结构及参数确定。介绍行业案例“板带轧机电动机液压压下联合控制系统”，对轧机采取的改造方案为电动压下和液压压下联合控制板厚，由电动压下进行辊缝粗调，液压压下系统负责轧辊精调。从而保证轧机的轧制效率，并且兼顾轧板质量。在工程案例中培养学生善于钻研、敢于创新的工匠精神。2．教学重点轧辊及轧辊轴承的工作特点及工艺要求；轧辊调整装置的类型。3．教学难点轧辊的失效形式和断裂形式；轧辊调整装置的结构及参数确定。4．教学方案设计（含教学方法、教学手段）采用混合式教学，结合多媒体授课，同时授课过程中采用问题讨论式、案例式、启发式等多种教学方法。主题4轧机机架及轧机主传动装置1．教学内容机架的类型，机架的结构及其主要参数；轧机主传动装置的构成，连接轴与联轴节的类型、结构、特点及用途；主传动中的齿轮装置的结构特点。在讲述机架的类型时，教材上仅介绍了开式机架和闭式机架两种，但是还有一种半闭式机架，它兼有闭式和开式两种机架的有点，装卸、换辊方便，加工制造容易，有较大的刚度。鼓励学生辩证地看问题，任何事物都是一分为二的，有优点也有缺点，鼓励学生扬长避短，综合优点对设备进行改进，从而达到最好的效果。2．教学重点机架的类型和结构特点；轧机主传动装置的构成及作用。3．教学难点轧机主传动装置的构成及作用。4．教学方案设计（含教学方法、教学手段）采用混合式教学，结合多媒体授课，同时授课过程中采用问题讨论式、案例式、启发式等多种教学方法。主题5轧机辅助设备1．教学内容卷取机分类、工艺对卷取机的要求分析，卷筒自动缩径原理、地下室热带钢卷取机、线材卷取机的形式及发展；剪切机的分类、工作原理、剪切机参数；矫直机的类型及发展、工作原理、结构和参数。在讲述矫直设备时，向学生介绍《2024-2030年中国矫直机行业发展态势与前景预测报告》，指出矫直机在国民经济中的地位，矫直机行业发展历史、现状及趋势，矫直机行业应加强与上下游产业的协同创新，提高产业链的整体竞争力，鼓励学生们具有团队合作的意识和创新精神。2．教学重点卷取机、剪切机和矫直机的类型、结构、工作原理和工艺特点。3．教学难点轧机辅助设备的工作原理及结构参数。4．教学方案设计（含教学方法、教学手段）采用混合式教学，结合多媒体授课，同时授课过程中采用问题讨论式、案例式、启发式等多种教学方法。主题6制管设备1．教学内容制管设备的类型；热轧管机的分类、特点及结构；冷轧管机的组成、主要技术参数、主要装置；焊管机的分类、构成及特点。管材分为无缝管和有缝管，无缝管主要采用穿孔机及轧制设备，而有缝管主要采用焊接设备。启发学生遇到问题要认真思考，全面分析，根据实际情况在不同的生产条件及工艺要求下选择合适的设备。2．教学重点穿孔机、轧管机的类型及特点；焊管机的特点。3．教学难点高精度轧管机的结构特点。4．教学方案设计（含教学方法、教学手段）采用混合式教学，结合多媒体授课，同时授课过程中采用问题讨论式、案例式、启发式等多种教学方法。主题7锻压、挤压与拉拔设备1．教学内容锻压设备的分类；锻锤、曲柄压力机和液压机的工作原理、特点和型号；拉拔、挤压设备的类型及其基本结构；拉拔、挤压设备的工作原理及主要设备参数的选取方法。机械中负载高、工作条件严峻的重要零件，除形状较简单的可用轧制的板材、型材或焊接件外，多采用锻件。《中国锻压行业“十四五”发展纲要》提出未来5年锻造行业实现自动化、信息化和数字化是行业重点发展方向。向同学们介绍《中国锻压设备行业发展现状分析与未来前景研究报告（2022-2029年）》，提高学生的工程意识，培养学生精益求精的科学探索精神。2．教学重点锻压机、拉拔机和挤压机的分类、结构和工作原理。3．教学难点锻压设备、挤压与拉拔设备主要参数的选取方法。4．教学方案设计（含教学方法、教学手段）采用混合式教学，结合多媒体授课，同时授课过程中采用问题讨论式、案例式、启发式等多种教学方法。主题8焊接设备1．教学内容焊接设备的类型及特点；埋弧焊设备；气体保护焊设备的组成及工作原理；电渣焊的组成及分类；等离子弧焊接设备的结构及工作原理。介绍焊接技术及设备的发展历史和我国对世界焊接技术的贡献，介绍焊接技术及设备在现代信息技术制造中的地位及现代工业体系中的应用，激发学生的民族自豪感和专业学习的兴趣，投身祖国建设的理想。2．教学重点埋弧焊接设备概述、常用的CO2气体保护焊设备的组成。3．教学难点电渣焊、等离子弧焊接设备等相关设备参数的选取方法。4．教学方案设计（含教学方法、教学手段）采用混合式教学，结合多媒体授课，同时授课过程中采用问题讨论式、案例式、启发式等多种教学方法。六、学生成绩评定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。本课程为考试课，课程评价采用过程考核与结果考核相结合的方式，过程考核包括课堂表现、小组讨论和作业等多种形式、多个阶段等全过程的考核，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作业课堂表现小组讨论答辩项目小论文其他√√√成绩比例%20128602.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课堂表现小组讨论作业教学目标1指标点1.342518~2429~35教学目标2指标点1.342515~1826~29教学目标3指标点3.122514~1623~25教学目标4指标点5.22256~1015~19合计12820601003.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）课堂表现（12%）无迟到、早退、旷课现象。积极主动参与课堂抢答和选人等活动，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偶尔有迟到、早退现象。主动参与课堂抢答和选人等活动，能够准确回答问题，并提出自己的见解有迟到、早退现象。参与课堂抢答和选人等活动，能够回答问题有迟到、早退、偶尔有旷课现象。基本参与课堂抢答和选人等活动，基本能回答相关问题迟到、早退、旷课较多。不参与课堂抢答和选人等活动，回答不出所有问题小组讨论（8%）积极主动参与课堂小组讨论等活动；小组讨论正确率很高积极参与课堂小组讨论等活动；小组讨论正确率高参与课堂小组讨论等活动；小组讨论正确率较高基本参与课堂小组讨论等活动；小组讨论正确率一般不参与课堂小组讨论等活动；小组讨论正确率很低作业（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秀（90~100分）良好（80~89分）中等（70~79分）及格（60~69分）不及格（<60分）教学目标1熟练掌握连续铸造设备、轧制机械设备的概念和分类；熟练掌握轧机的构成和标称；熟练掌握轧辊和轧辊轴承的结构和轧辊的调整装置；熟练掌握轧机的机架和传动装置的结构和作用。掌握连续铸造设备、轧制机械设备的概念和分类；掌握轧机的构成和标称；掌握轧辊和轧辊轴承的结构和轧辊的调整装置；掌握轧机的机架和传动装置的结构和作用。掌握连续铸造设备、轧制机械设备的概念和分类；掌握轧机的构成和标称；掌握轧辊和轧辊轴承的结构和轧辊的调整装置；掌握轧机的机架和传动装置的结构和作用。掌握连续铸造设备、轧制机械设备的概念和分类，轧机的构成和标称，了解轧辊和轧辊轴承的结构和轧辊的调整装置，轧机的机架和传动装置的结构和作用。不了解连续铸造设备、轧制机械设备的概念和分类；轧机的构成和标称；轧辊和轧辊轴承的结构和轧辊的调整装置；轧机的机架和传动装置的结构和作用。教学目标2熟练掌握卷取机、剪切机、矫直机的结构和工作原理；掌握锻压设备、挤压与拉拔设备及焊接设备等型材成型其他设备。能够综合运用所学型材成型专业知识选择金属材料成型设备，非常好的解决金属材料成型生产过程中的实际工程问题。掌握卷取机、剪切机、矫直机的结构和工作原理；掌握锻压设备、挤压与拉拔设备及焊接设备等型材成型其他设备。能够综合运用所学型材成型专业知识选择金属材料成型设备，较好的解决金属材料成型生产过程中的实际工程问题。了解卷取机、剪切机、矫直机的结构和工作原理；了解锻压设备、挤压与拉拔设备及焊接设备等型材成型其他设备。能够综合运用所学型材成型专业知识选择金属材料成型设备，解决金属材料成型生产过程中的实际工程问题。了解卷取机、剪切机、矫直机的结构和工作原理；了解锻压设备、挤压与拉拔设备及焊接设备等型材成型其他设备。基本能够综合运用所学型材成型专业知识选择金属材料成型设备，解决金属材料成型生产过程中的一般工程问题。不了解卷取机、剪切机、矫直机的结构和工作原理；不了解锻压设备、挤压与拉拔设备及焊接设备等型材成型其他设备。不能综合运用所学型材成型专业知识选择金属材料成型设备，解决金属材料成型生产过程中的简单工程问题。教学目标3能够根据工程实际要求，非常明确设计需求，熟练掌握轧制机械的基本原理和改造型材成型设备应具备的知识，具有熟练运用有关资料设计型材成型设备的能力。能够根据工程实际要求，明确设计需求，比较熟练的掌握轧制机械的基本原理和改造型材成型设备应具备的知识，具有较熟练的运用有关资料设计型材成型设备的能力。能够根据工程实际要求，明确设计需求，掌握轧制机械的基本原理和改造型材成型设备应具备的知识，具有运用有关资料设计简单型材成型设备的能力。能够根据工程实际要求，基本明确设计需求，基本掌握轧制机械的基本原