《先进制造技术》教学大纲

《先进制造技术》教学大纲适用范围：2022级本科人才培养方案课程代码：01150031课程性质：专业选修课学分：2学分学时：32学时（理论24学时，实验8学时）先修课程：机械原理、机械制造技术、机械设计等后续课程：机电综合创新设计适用专业：机械电子工程（专升本）开课单位：机械工程学院一、课程说明《先进制造技术》是机械电子工程专业的一门专业选修课。通过本课程学习，使学生全面了解制造技术的现状与发展趋势，掌握先进制造技术方法，先进制造工艺，先进制造技术系统管理技术，掌握和了解现代制造技术的发展情况和技术前沿，了解先进制造技术的应用情况和场合，了解先进制造技术对推动制造技术发展的重要性，了解和掌握先进制造技术的各种新思想、新方法、新技术，拓展学生的知识面，为学生今后从事技术工作或管理工作打下基础。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：能正确分析国内外制造业的发展和市场需求；掌握各种制造模式的原理和作用，根据生产条件确定生产节拍、工艺流程和程序；了解各种先进制造工艺技术的原理、适用范围和优缺点，能够根据零件要求选择正确的先进制造技术；具备跟踪专业技术发展方向，探求和更新知识的自学能力。课程目标2：掌握制造技术领域现代设计、加工、控制、制造的综合思维方法；学生具备独立思维能力、创新能力和合作能力；具备先进制造技术新思想、新方法的多学科融合能力和应用能力。培养作为一名机械工程专业技术人员必须具备的刻苦钻研和锲而不舍的学习精神，严谨的科学态度和积极向上的价值观，为未来的专业深造和工作奠定坚实的基础。三、课程目标与毕业要求《先进制造技术》课程教学目标对机械电子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3.设计/开发解决方案：能够设计针对机械电子工程领域复杂工程问题的解决方案，设计满足特定需求的机电系统及单元（部件）和装备，制定相关制造工艺，并能够在设计环节中体现创新意识，考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素3．1能针对特定需求确定复杂机械工程问题的设计目标。3.5能对设计及工艺方案进行优化、优选，体现创新意识。课程目标1：能正确分析国内外制造业的发展和市场需求；掌握各种制造模式的原理和作用，根据生产条件确定生产节拍、工艺流程和程序；了解各种先进制造工艺技术的原理、适用范围和优缺点，能够根据零件要求选择正确的先进制造技术；具备跟踪专业技术发展方向，探求和更新知识的自学能力。M6.工程与社会：能够基于机械工程相关背景知识进行合理分析，评价机械设计、机械制造、机电控制等工程实践和复杂工程解决方案对社会进步、人类健康、公共安全、法律法规以及文化传承的影响，并理解应承担的责任。6．1理解与机械工程领域相关的技术标准体系、法律法规、知识产权和产业行业政策。6.2能针对机械工程实践和解决方案的不良影响提出改进意见。课程目标2：掌握制造技术领域现代设计、加工、控制、制造的综合思维方法；学生具备独立思维能力、创新能力和合作能力；具备先进制造技术新思想、新方法的多学科融合能力和应用能力。培养作为一名机械工程专业技术人员必须具备的刻苦钻研和锲而不舍的学习精神，严谨的科学态度和积极向上的价值观，为未来的专业深造和工作奠定坚实的基础。H注：表中“H（高）、M（中）、L（弱）”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1.绪论（1）制造业的起源和发展（2）先进制造技术的提出和进展；（3）先进制造技术的内涵和体系结构（4）先进制造技术的发展趋势。教学要求：掌握制造系统的定义和内涵；理解并熟练掌握先进制造技术的定义、内涵及体系结构；了解先进制造技术的提出及工业化国家制造业的发展战略；了解先进制造技术的发展趋势、先进制造技术的技术前沿。重点:现代制造业面临的时代背景，我国先进制造技术的发展概况。难点:先进制造技术的内涵和范畴。21、22.现代设计技术（1）现代设计技术的内涵和体系结构（2）计算机辅助设计技术（3）现代设计方法-优化设计、可靠性设计、价值工程、逆向设计、绿色设计、模块化设计、面向对象的设计DFX；教学要求：了解CAX相关软件相关功能和特点；了解现代设计技术的现状和趋势；掌握模块化设计和面向对象的设计DFX的要点。重点:模块化设计技术、计算机辅助设计和计算机辅助工艺规程设计。难点:面向对象的设计DFX。41、23.先进制造工艺技术3.1概述3.2成型工艺技术3.3超精密加工技术3.4高速加工技术3.5增材制造技术3.6微纳加工技术3.7表面工程技术3.8特种加工技术3.9再制造技术教学要求：使学生了解少无切削加工技术、费切削加工技术、材料受迫成型工艺技术；掌握增材制造技术基本原理；掌握高速加工技术基本原理。重点：增材制造技术、高速加工技术。难点：特种加工技术、增材制造技术实现的原理。861、24.先进制造装备系统4.1先进制造自动化技术4.2数控加工技术4.3柔性制造系统4.4工业机器人教学要求：使学生掌握柔性制造系统的概念与基本组成；了解多轴数控加工技术的特点，了解工业机器人的种类和作用重点：柔性制造系统的概念组成及意义。难点：多轴数控加工技术的特点。621、25.先进制造模式5.1先进制造模式概述5.2成组技术5.3并行工程5.4精益生产5.5敏捷制造5.6计算机集成制造系统5.7虚拟制造5.8智能制造教学要求：掌握成组技术的概念和原理；了解零件分类编码系统及分类方法；掌握精益生产的概念及体系结构；了解敏捷制造与虚拟制造的概念及应用；重点：成组技术概念及原理；精益生产的概念及体系结构。难点：成组技术及零件的编码分类。21、26.先进管理技术5.1先进管理技术概述5.2企业资源计划ERP5.3供应链管理SCM5.4客户关系管理CRM5.5产品数据管理PDM5.6制造执行系统MES教学要求：了解先进管理技术相关概念。重点：产品数据管理PDM概念及特点。难点：制造执行系统MES概念及特点。21、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.超高速切削加工虚拟仿真实验实验内容：利用虚拟仿真平台完成工件的高速加工及形貌检测。实验要求：了解超高速加工设备、刀具的特点；了解加工过程中相关信息的测量原理；探索切削力和相关因素的关系；了解工件的检测方法。21、22.快速原型制造技术实验实验内容：将设计好的零件通过快速成型技术进行制造。实验要求：了解快速成型设备的结构特点和工作原理，分析夹具结构设计合理性。21、23.激光加工实验实验内容：完成激光切割和激光雕刻实验要求：了解激光切割机的结构组成、加工特点、基本原理；熟悉控制软件的操作，学会简单图形编辑和参数设置；了解参数选择与加工质量之间的关系。21、24.多轴加工实验实验内容：复杂曲面的加工实验要求：了解多轴加工中心的结构特点和基本操作方法；熟悉多轴加工中心的编成过程和基本要求；了解多轴加工中心的刀具系统。21、2合计8五、教学方法及手段本课程以课堂讲授为主，采用启发式、讨论式教学和案例教学等，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；以“少而精”为原则，精选教学内容，提供灵活的自主学习平台。在实验教学环节中，通过启发式教学、讨论式教学培养学生先进制造工艺、装备基本理论、基本知识和基本技能。培养学生自主学习能力、实际动手能力，激发学生的创新思维。采用教师讲授和学生动手操作的方法；在实验前学生应复习和掌握与本实验有关的教学内容、认真阅读实验指导书；在实验中要严格遵守实验纪律，按操作规程使用仪器；实验结束后，按规定对仪器进行维护保养；每完成一项实验，要认真完成一份实验报告。六、课程资源1.教材：（1）王隆太.先进制造技术.机械工业出版社，2020年.（2）李宗义.先进制造技术.机械工业出版社，2020年.（3）陈中中，王一工.先进制造技术.化学工业出版社，2017年.2.参考书：作者（译者）.书名.出版社.出版时间．（1）吴超群，孙琴.增材制造技术.机械工业出版社，2020年8月.（2）李文斌，李长河，孙未.先进制造技术.华中科技大学出版社，2014.5（3）柯武龙.自动化机构设计工程师速成宝典.机械工业出版社，2018年3月.3.期刊：（1）精密制造与自动化，上海磨床研究所.（2）电加工与模具，苏州电加工机床研究所；中国机械工程学会特种加工分会.（3）制造技术与机床，中国机械工程学会；北京机床研究所.（4）INTERNATIONALJOURNALOFADVANCEDMANUFACTURINGTECHNOLOGY，London4.网络资源：（1）刘彬彬.激光加工创新训练.2018.6./course/HNU-1002608029.（2）宏颖.数控机床控制技术.2018.6./course/HNPI-1002125012.七、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10（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。√√√352实验20（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。√√416阶段测验20（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）以测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。√√√893大作业50（1）大作业成绩100分，以大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。（2）主要从大作业选题、逻辑结构、资料搜集、撰写质量、撰写态度等方面进行评价。√√√202010合计：100分355015八、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、实验、大作业、阶段测验等方式对学生进行考核评价。考核基本要求：考核总成绩由大作业成绩和过程性考核成绩组成。其中：大作业为100分（权重50%）；课堂表现、实验、阶段测验等过程性考核成绩为100分（权重50%）。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20笔记完整，积极参与教学活动，踊跃回答问题，准确率大于90%。笔记完整，认真参与教学活动，回答问题准确率大于80%。笔记不完整，偶尔参与教学活动，回答问题准确率大于70%。上课不认真，上课不记笔记，偶尔参与教学活动。上课不认真，上课不记笔记，不参与教学活动。阶段测验40作业完整，思路清晰，准确率大于90%，字迹工整。作业完整，准确率大于80%，字迹工整。不交作业2次以内，准确率大于70%.不交作业4次以内，准确率大于60%.不交作业5次