《增材制造与缺陷检测实践》课程教学大纲

《增材制造与缺陷检测实践》教学大纲课程名称：激光增材制造与缺陷检测技术实践 课程编号：F047094732英文名称：LaserAdditiveManufacturingandDefectDetectionTechnology学分：2学分总学时/课内实践学时：32/0学时课程性质：专业方向与拓展开课单位：数理科学与工程学院光电系基层教学组织适应对象：光电信息科学与工程一、课程简介《增材制造与缺陷检测技术实践》是我校针对光电信息科学与技术专业本科生开设的必修课程之一。本课程为学生讲授激光增材制造及其它典型得增材制造工艺的基本原理、主要特点、工艺过程，以及当前主要增材成型工艺相应的设备及所用材料；增材制造技术在工业制造、文化创意、医学及组织工程等领域的应用实例。本课程旨在拓展学生在新兴制造领域的专业知识，培养学生成为具有多学科知识与技能的复合型人才。二、课程目标思政目标：1-1培养实践意识和创新精神，激发学生的专业认同；1-2增强学生在我国光学事业发展建设过程中的文化自信、培养家国情怀；1-3培养批判性思维和尊重事实的科学精神，培养辩证唯物主义思想；1-4通过课内实践，培养团队合作意识，能与团队成员有效沟通并实现团队目标；1-5培养国际视野，立足国家产业发展需求，履行时代赋予使命的责任担当。知识目标：2-1理解增材制造（3D打印）的基本概念、定义和分类；2-2理解增材制造与传统减材制造技术的区别和优势；2-3熟悉常见的增材制造工艺，理解各种工艺工作原理、适用范围、优缺点及材料选择。2-4掌握缺陷检测的基本原理和方法。3.能力目标：3-1熟悉增材制造设备与操作，了解不同类型的增材制造设备（如3D打印机）的结构、功能及操作要点；3-2掌握增材制造后处理技术，掌握不同后处理技术的操作方法和应用场景；3-3了解增材制造技术的应用领域，能够分析增材制造技术在航空航天、汽车、医疗、教育等领域的应用案例；3-4培养学生识别、分析、定位和修复各种软件缺陷的能力。4.素质目标：4-1培养创新思维和解决问题的能力，以便在增材制造和缺陷检测领域进行深入研究或应用；4-2遵守职业道德和法律法规，重点学习了解增材制造技术实施过程中的知识产权保护、安全生产等相关法律法规；4-3鼓励学生关注行业动态和技术发展趋势，积极拓宽自己的视野和知识范围；4-4培养学生的适应性和学习能力，使他们能够迅速适应新的技术和工具，并不断学习新的知识和技能。三、课程目标与毕业要求对应关系本课程的课程目标对光电信息科学与工程专业毕业要求指标点的支撑情况如表1所示：表1课程目标与毕业要求对应关系毕业要求指标点课程目标毕业要求1：知识储备指标点1.1激光原理与技术：了解激光产生的基本原理、激光传输的几何原理、波动学规律及量子性特点、激光与物质相互作用的基本规律。---指标点1.2激光先进制造技术：了解现代制造技术的原理、工艺和方法，特别是激光微纳加工、激光焊接、激光切割等激光制造技术及其发展现状和前景。2-1，2-2，2-3指标点1.3材料科学与工程：熟悉金属、超硬、透明、高温、复合材料等先进材料的基本性质和应用领域，掌握材料在激光加工过程中的光学、热学和力学行为及基本规律。3-2指标点1.4质量控制与检测：掌握激光加工材料的参量表征和样品检测的基本方法，能够应用金相显微镜、扫描电镜、透射电镜、X射线衍射仪、表面轮廓仪等对加工的样品进行加工质量和效率的评估。2-4指标点1.5目标资源获取方法：明确所需目标资源，确定检索工具和资源库，实施科学的检索途径，获取激光制造领域的最新成果和知识理论。---毕业要求2:能力要求指标点2.1实验设计与操作技能：能够设计和实施激光实验，分析和解释实验结果，提出改进方案。3-1指标点2.2技术研发能力：具备激光技术研究和开发的能力，能够参与或独立开展激光技术创新项目。4-3指标点2.3工程实践能力：能够将理论知识应用于实际工程问题，解决激光制造过程中的技术难题。3-4指标点2.4团队合作能力：具备良好的团队合作精神，能够与其他专业人员有效沟通和协作。1-4指标点2.5创新能力：具备创新思维和创新能力，能够根据加工对象需求提出新的激光制造技术和方法。3-3毕业要求3：素质要求指标点3.1学术道德与规范：在从事激光加工技术的研究、开发、应用等过程中，保持严谨的科学态度、遵守学术道德规范。1-3,4-3指标点3.2职业道德素质：遵守职业道德规范，严格遵守操作规程和安全规范，确保激光加工过程的安全和质量。1-1，4-2指标点3.3学习能力：具备持续学习和自我提升的能力，能够跟踪激光技术的最新发展并应用于实际工作中。1-2，1-5,4-1，4-4指标点3.4解决问题的能力：面对复杂问题时能够从专业的角度科学分析，利用科学的目标资源获取方法寻找解决方案，并勇于承担责任。---指标点3.5抗压能力：在高压工作环境下能够保持冷静，理性分析实验结果并优化实验设计，有效应对激光制造过程中的压力与挑战。---四、课程教学安排课程共有八个讲授的教学内容，具体如下。第一讲：增材制造技术概述增材制造技术的定义与特点增材制造技术的发展历程增材制造技术的应用领域第二讲：主流增材制造技术——FDM（熔融沉积成型）技术FDM技术原理FDM工艺流程FDM设备介绍FDM技术应用案例第三讲：主流增材制造技术——SLA（光固化成型）技术SLA技术原理SLA工艺流程SLA设备介绍SLA技术应用案例第四讲：主流增材制造技术——SLS（选择性激光烧结）技术SLS技术原理SLS工艺流程SLS设备介绍SLS技术应用案例第五讲：其他增材制造技术简介第六讲：缺陷检测基础缺陷检测的定义与重要性缺陷检测的基本原理缺陷检测的主要方法第七讲：增材制造中的缺陷检测**增材制造中常见的缺陷类型增材制造缺陷检测的方法缺陷检测设备的选择与使用第八讲：案例分析与实践操作五、实践教学内容及要求表2：实践教学内容及要求序号教学类型教学内容教学要求1实验操作激光打标名片制作设计并自己操作激光器制作铝板名片2汇报演讲指定增材制造综述文献汇报演讲指定增材制造综述文献汇报演讲，并进行互评打分六、课程考核与评价课程考核分为形成性评价和总结性评价两种方式，其中形成性评价占比70%，总结性评价占比30%。形成行评价包含出勤及课后作业（10%）、随堂测验及学习通任务点完成（10%）、实践教学（50%）及课程设计汇报（30%）三部分；总结性评价为期末考试形式（30%）。各评价的评价方法及具体评价占比如表3所示。表3：成绩评定方式表评价分类考核环节评价方法评价占比考核/评价细则形成性评价出勤及作业线上+线下10%出勤（5%）+章节作业（5%）随堂测试及学习通任务点学习线上10%雨课堂选择题（5%）、任务点完成（5%）系统生成成绩实践教学线下50%实验报告四次及总结一次（