《材料加工检测技术》教学大纲

《材料加工检测技术》教学大纲适用范围：202X版本科人才培养方案课程代码：03130091课程性质：专业必修课学分：2学分学时：32学时（理论24学时，实验8学时）先修课程：材料科学基础、机械设计基础、材料综合实验等后续课程：毕业设计适用专业：材料成型及控制工程开课单位：材料科学与工程学院一、课程说明《材料加工检测技术》是材料成型及控制工程专业本科学生的专业必修课。本课程系统介绍材料成型过程中的常见物理量如温度、速度、力等检测的基本原理及一般分析方法。通过本课程的学习，使学生掌握成型过程中常见物理量检测的基本原理、常用设备和基本方法，提高学生的初步实验技能和逻辑推理能力、分析计算能力、实验研究能力、总结归纳能力及自学新知识的能力，同时为学习后续的逆向工程技术等课程的学习打下必要的基础。二、课程目标通过本课程的学习，使学生达到如下目标：课程目标1：了解材料成型检测及控制工程领域的最新发展动态，了解先进的检测技术及控制方法的发展现状及趋势，掌握材料成型过程检测的基本原理、基本知识以及基本方法，能够运用材料成型过程检测的基本原理分析材料成型领域工程问题并能够提出初步的解决方案。课程目标2：具有材料成型过程检测和分析能力；具有较强的交际沟通能力、团队协作能力、劳动能力和社会适应能力；具有一定的人文、社科、经济等方面基础知识的应用能力；使学生树立严谨求实的职业精神，激发学生的创新思维。课程目标3：理解行业标准、法律法规、及相关知识产权、行业政策，具有材料成型过程检测检测和控制的基础知识和专业知识，掌握分析问题、解决问题的科学方法，树立科学的世界观、人生观和价值观；具有严谨的科学态度和现代社会的竞争意识、环境保护意识、价值效益意识、求实创新意识；树立正确的审美观念和崇尚劳动、诚实劳动的精神。三、课程目标与毕业要求《材料加工检测技术》课程教学目标对材料成型及控制工程专业毕业要求的支撑见表1。表1课程教学目标与毕业要求关系毕业要求指标点课程目标支撑强度2.问题分析2.2能够应用数学、自然科学基本原理，对复杂材料成型及控制工程问题进行表述。课程目标1：了解材料成型检测及控制工程领域的最新发展动态，了解先进的检测技术及控制方法的发展现状及趋势，掌握材料成型过程检测的基本原理、基本知识以及基本方法，能够运用材料成型过程检测的基本原理分析材料成型领域工程问题并能够提出初步的解决方案。M4.研究4.2能够基于科学原理，采用科学方法设计实验，对材料成型专业领域的复杂工程问题制定实验方案并实施。课程目标2：具有材料成型过程检测和分析能力；具有较强的交际沟通能力、团队协作能力、劳动能力和社会适应能力；具有一定的人文、社科、经济等方面基础知识的应用能力；使学生树立严谨求实的职业精神，激发学生的创新思维。M5.使用现代工具5.2能够开发、选择与使用现代工程工具和信息技术工具对材料成型专业复杂问题进行辅助设计、预测和模拟，并理解其局限性。课程目标3：理解行业标准、法律法规、及相关知识产权、行业政策，具有材料成型过程检测检测和控制的基础知识和专业知识，掌握分析问题、解决问题的科学方法，树立科学的世界观、人生观和价值观；具有严谨的科学态度和现代社会的竞争意识、环境保护意识、价值效益意识、求实创新意识；树立正确的审美观念和崇尚劳动、诚实劳动的精神。H注：表中“H（高）、M（中）”表示课程与相关毕业要求的关联度。四、教学内容、基本要求与学时分配1.理论部分理论部分的教学内容、基本要求与学时分配见表2。表2教学内容、基本要求与学时分配教学内容教学要求，教学重点难点理论学时实验学时对应的课程目标绪论材料成形检测与控制的重要性；材料成形中经常检测与控制的物理量；本书的主要内容。教学要求：了解材料成形检测与控制的重要性，理解料成形中经常检测与控制的物理量的意义及测试方法。重点：材料成形检测与控制的重要性。难点：材料成形中经常检测与控制的物理量。21、2、3材料成形及控制工程中常用的传感器传感器的基本概念；各种常见的传感器如热电式、电阻式、电感式、电容式、压电式、光电式、霍尔传感器的工作原理、应用及电路；传感器的信号处理；传感器的适用原则。教学要求：掌握传感器的定义与组成，了解传感器的分类；掌握不同类型传感器钢的工作原理及信号处理，了解不同类型传感器的应用，掌握传感器的适用原则。重点：各类传感器的工作原理及组成。难点：传感器的选择及适用原则。841、2材料成形及控制工程中常用检测及显示技术磁电动圈式仪表；电位差计；温度的测量；电阻应变仪；应力和应变的测量；数字式仪表。教学要求：了解材料成形及控制工程中常用的检测及显示技术；掌握温度的测量、电阻应变仪的工作原理和应力和应变的的工作特性；了解数字式仪表，掌握应变片粘贴工艺及测点选择、布片和选片原则。重点：温度的测量；电阻应变仪的工作原理；应力和应变的测量。难点：应变片粘贴工艺及测点选择、布片和选片原则。821、2材料成形及控制工程中常用的驱动控制技术继电接触式控制系统；直流伺服电动机及其驱动控制技术；步进电动机及其驱动控制技术。教学要求：了解电气控制线路的图形符号和文字符号，熟悉电气原理图画法，掌握电气控制线路设计基础及基本规律；掌握直流伺服电动机、步进电动机的特性、驱动方式、控制方式及选用原则，了解常用的驱动控制技术在工业上的应用。重点：直流伺服电动机、步进电动机的特性及选用。难点：直流伺服电动机、步进电动机的工作原理。621、2合计2482.实验部分实验部分的教学内容、基本要求与学时分配见表3。表3实验项目、实验内容与学时实验项目实验内容和要求实验学时对应的课程目标1.几何体的三维测量实验内容：几何体的三维测量。实验要求：了解三坐标测量仪的应用，掌握三坐标测量仪的使用方法，能够对几何体的三维数据进行测量。21、22.材料力学性能测试实验内容：金属材料力学性能测量。实验要求：了解万能电子拉伸试验机的应用，掌握万能电子拉伸试验机的使用方法，能够对力学性能试样进行测试。21、23.断口显微分析实验内容：拉伸试样断口分析。实验要求：了解扫描电子显微镜在材料分析中的应用，掌握断口试样制样要求，能够根据显微镜观察断口形貌，分析断裂失效的机理。21、24.直读式光谱仪测量成分分析实验内容：测试碳钢中的合金成分。实验要求：了解光谱仪在材料分析中的应用，掌握光谱仪的使用方法。21、2五、教学方法及手段本课程以课堂讲授为主，采用启发式、讨论式教学、视频资源共享等教学手段完成课程教学任务和相关能力的培养。促进学生积极思考，开发学生的潜能，培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力；使学生比较全面地理解材料成形过程中的常见物理量检测的基本原理、分析方法及常用设备，能从本质上认识和分析材料成形过程中产生的实际问题和提出解决问题的途径；为开发新材料、新的成形技术奠定坚实的理论基础。六、课程资源1.推荐教材：（1）杭争翔.《材料成形检测与控制》[M].北京:机械工业出版社，2010.2.参考书：（1）杜向阳.机械工程测试技术基础[M].北京：清华大学出版社,2009.（2）熊诗波.机械工程测试技术基础[M].北京：机械工业出版社,2007.（3）李刚等.现代材料测试方法[M].北京：冶金工业出版社,2013.（4）鄢国强.材料表征与检测技术[M].北京：化学工业出版社,2009.3.期刊：（1）黄学荣.箱体零件形位公差设计及加工检测工艺分析[J].煤矿机械,2017,38(3):72-74.（2）DolanGP,FlynnRJ,TannerDA,RobinsonJS.QuenchfactoranalysisofaluminumalloysusingtheJominyendquenchtechnique[J].Mater.Sci.Tech-lond,2005,21,687-692.（3）房建国,马艳玲,李迪,等.发动机叶片椭圆进排气边智能磨削加工检测一体化技术[J].航空精密制造技术,2016,52(6):1-12.（4）陈亚莉,李美荣,宋成.压气机叶片型面精密数控铣加工技术应用研究[J].航空发动机,2016,42(4):93-97.（5）BaileyNP,JakobSchitz,JacobsenKW.Atomisticsimulationstudyoftheshear-banddeformationmechanisminMg-Cumetallicglasses[J].PhysicalReviewB,2006,73(6):4108-4120.4.网络资源：（1）苏鑫,张爱平,肖尧,等.振荡电磁场对双辊铸轧7075铝合金微观组织的影响.2014.12.30,/s?wd=paperuri%3A(73acea7e9484f3434bebfe237b6ac6f0)&filter=sc_long_sign&tn=SE_baiduxueshu_c1gjeupa&ie=utf-8&sc_ks_para=q%3D.（2）张欢欢,黄元春,刘胜胆,等.复合能场铸轧对AZ61镁板组织及性能的影响.2014.8.31,/s?wd=paperuri%3A(431b1184a0371751bf4f75d1071f8b0e)&filter=sc_long_sign&tn=SE_baiduxueshu_c1gjeupa&ie=utf-8&sc_ks_para=q%3D.七、课程考核对课程目标的支撑课程成绩由过程性考核成绩和期末考核成绩两部分构成，具体考核/评价细则及对课程目标的支撑关系见表4。表4课程考核对课程目标的支撑考核环节占比考核/评价细则课程目标123过程性考核课堂表现12（1）根据课堂出勤情况和课堂回答问题情况进行考核，满分100分。（2）以平时考核成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。√√√444课内实验16（1）根据每个实验的实验操作完成情况和实验报告质量单独评分，满分100分；（2）每次实验单独评分，取各次实验成绩的平均值作为此环节的最终成绩。（3）以实验成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。√16作业12（1）主要考核学生对各章节知识点的复习、理解和掌握程度，满分100分；（2）每次作业单独评分，取各次成绩的平均值作为此环节的最终成绩。（3）以作业成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。√√√552期末考核60（1）卷面成绩100分，以卷面成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。（2）主要考核材料成型过程中的各种传感器的工作原理、用途和工业应用，掌握材料成形及控制工程中常用检测及显示技术的工作原理及应用等内容。（3）考试题型为：名词解释题、填空题、简答题和分析计算题等。√√√252510合计：100分345016八、考核与成绩评定1.考核方式及成绩评定考核方式：本课程主要以课堂表现、课内实验、作业、期末考试等方式对学生进行考核评价。考核基本要求：考核总成绩由期末试卷成绩和过程性考核成绩组成。其中：期末试卷成绩为100分（权重60%），试题类型为填空题、选择题、判断题、简答题和分析题等类型，试卷中基本知识、基本理论、基本技能的试题分值不超过50%，综合应用题、分析题不低于50%；课堂表现、课堂讨论、作业等过程性考核成绩为100分（权重40%）；过程性考核和考试试题分值分配应与教学大纲各章节的学时基本成比例。2.过程性考核成绩的标准过程性考核方式重点考核内容、评价标准、所占比重见表5。表5过程性考核方式评价标准考核方式所占比重(%)100>x≥9090>x≥8080>x≥7070>x≥60x<60课堂表现30积极参与教学活动，踊跃回答问题，准确率大于90%。认真参与教学活动，回答问题准确率大于80%。偶尔参与教学活动，回答问题准确率大于70%。上课不认真，偶尔参与教学活动。上课不认真，不参与教学活动。课内实验40实验预习认真，能够熟练掌握方法与步骤，实验操作过程熟练、规范，遵规守纪、团结协作，实验结果详实、结论清晰、讨论合理实验前有预习，能够掌握方法与步