《增材制造技術(shù)》教學(xué)大綱

《增材制造技術(shù)》教學(xué)大綱課程編號(hào)：13180129英文名稱：AdditiveManufacturingTechnology學(xué)分：2學(xué)時(shí)：總學(xué)時(shí)40學(xué)時(shí)，其中理論24學(xué)時(shí)，實(shí)踐16學(xué)時(shí)先修課程：三維實(shí)體建模、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、互換性與測(cè)量技術(shù)課程類別：專業(yè)拓展課程授課對(duì)象：智能制造工程專業(yè)學(xué)生教學(xué)單位：機(jī)械與電氣工程學(xué)院修讀學(xué)期：第5學(xué)期一、課程描述和目標(biāo)增材制造技術(shù)是智能制造領(lǐng)域的前沿技術(shù)?！对霾闹圃旒夹g(shù)》課程是面向智能制造工程專業(yè)學(xué)生的一門專業(yè)拓展課程，旨在使學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)增材制造技術(shù)基礎(chǔ)原理和專業(yè)知識(shí)，開展增材制造實(shí)驗(yàn)，具備從事增材制造行業(yè)所需的基本能力、基本職業(yè)素養(yǎng)。本課程的理論學(xué)習(xí)內(nèi)容主要包括增材制造技術(shù)的行業(yè)背景、發(fā)展歷程、工藝方法和裝備、常用材料及其性能、主要研究方向和應(yīng)用領(lǐng)域方面的知識(shí)。此外，本課程的實(shí)踐環(huán)節(jié)要求學(xué)生掌握桌面級(jí)3D打印機(jī)的操作步驟和工藝流程，并應(yīng)用3D打印技術(shù)開展機(jī)械產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計(jì)。本課程使學(xué)生能夠了解增材制造技術(shù)的國(guó)內(nèi)外行業(yè)背景和發(fā)展歷程，熟悉典型應(yīng)用領(lǐng)域，了解前沿技術(shù)，理解主流技術(shù)的基本原理和基本知識(shí)，感受創(chuàng)客文化，了解先進(jìn)的經(jīng)營(yíng)理念和商業(yè)模式并培養(yǎng)創(chuàng)新精神，能夠獨(dú)立動(dòng)手操作桌面級(jí)3D打印機(jī)，并創(chuàng)新地完成三維實(shí)物作品的制作。課程目標(biāo)1：學(xué)生能夠熟悉增材制造技術(shù)目前存在的幾種主流工藝技術(shù)及其設(shè)備和材料特性，理解基本科學(xué)原理，掌握基本知識(shí)，并了解增材制造技術(shù)的發(fā)展歷程、典型應(yīng)用領(lǐng)域和前沿技術(shù)。課程目標(biāo)2：學(xué)生能夠掌握3D打印的基本工藝流程，具備獨(dú)立動(dòng)手進(jìn)行3D建模并操作桌面級(jí)3D打印機(jī)完成三維實(shí)物作品打印制作的實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神。二、課程目標(biāo)對(duì)畢業(yè)要求的支撐關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)權(quán)重指標(biāo)點(diǎn)3-2：能夠根據(jù)所提出的解決方案，規(guī)劃設(shè)計(jì)流程，創(chuàng)新性地設(shè)計(jì)出滿足特定需求的智能裝備或智能制造系統(tǒng)。課程目標(biāo)11指標(biāo)點(diǎn)5-1：能夠針對(duì)智能制造復(fù)雜工程問(wèn)題，選擇和使用恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)、資源、現(xiàn)代信息技術(shù)工具等獲得所需的相關(guān)資料。課程目標(biāo)21指標(biāo)點(diǎn)5-2：能夠針對(duì)智能制造復(fù)雜工程問(wèn)題，選擇和使用恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)、資源、現(xiàn)代信息技術(shù)工具等進(jìn)行建模、仿真和預(yù)測(cè)，并能在實(shí)踐中領(lǐng)會(huì)相關(guān)工具的局限性。課程目標(biāo)21三、教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時(shí)分配序號(hào)教學(xué)內(nèi)容基本要求及重、難點(diǎn)（含德育要求）學(xué)時(shí)教學(xué)方式對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)1增材制造技術(shù)的典型應(yīng)用領(lǐng)域和發(fā)展歷程熟悉增材制造技術(shù)的典型應(yīng)用領(lǐng)域和發(fā)展歷程。2講授式學(xué)導(dǎo)式課程目標(biāo)12增材制造的工藝方法和裝備理解光固化成形、激光成形、熔融沉積成形、三維噴墨沉積成形等主要增材制造工藝方法的基本原理、技術(shù)特點(diǎn)、機(jī)械設(shè)備。8講授式學(xué)導(dǎo)式課程目標(biāo)13.增材制造常用的材料種類和特性熟悉塑料絲材、液態(tài)光敏樹脂、塑料與金屬粉末等常用耗材的種類和基本特性。2講授式學(xué)導(dǎo)式課程目標(biāo)14增材制造制件后處理熟悉增材制造產(chǎn)品的后處理流程和技術(shù)方法2講授式學(xué)導(dǎo)式課程目標(biāo)15增材制造的主要研究方向熟悉增材制造在幾何設(shè)計(jì)、材料設(shè)計(jì)、計(jì)算工具、制造工藝方面的主要研究方向2講授式學(xué)導(dǎo)式課程目標(biāo)16增材制造的主要應(yīng)用領(lǐng)域了解增材制造技術(shù)在航空航天、汽車工業(yè)、生物醫(yī)學(xué)、文化創(chuàng)意等行業(yè)的應(yīng)用2講授式學(xué)導(dǎo)式課程目標(biāo)17增材制造的工作崗位和商業(yè)模式了解增材制造行業(yè)的工作崗位和商業(yè)模式2講授式學(xué)導(dǎo)式課程目標(biāo)18學(xué)生PPT匯報(bào)自學(xué)增材制造前沿技術(shù)的學(xué)術(shù)論文，并制作PPT開展口頭匯報(bào)。4課程目標(biāo)1合計(jì)24序號(hào)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與要求學(xué)時(shí)類型對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)1桌面級(jí)3D打印機(jī)的操作流程熟悉桌面級(jí)3D打印機(jī)的基本結(jié)構(gòu)，掌握操作流程。4演示課程目標(biāo)22機(jī)械可運(yùn)動(dòng)裝配體的3D設(shè)計(jì)和打印操作桌面級(jí)3D打印機(jī)制作機(jī)械裝配體，并可使裝配體基本實(shí)現(xiàn)所需運(yùn)動(dòng)功能。12設(shè)計(jì)課程目標(biāo)2合計(jì)16四、課程教學(xué)方法采用集中講授、提問(wèn)、討論、PPT匯報(bào)、實(shí)踐等教學(xué)方式。五、學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)和課程考核（一）考核方式及具體要求1.課程成績(jī)構(gòu)成與要求課程考核注重形成性和終結(jié)性評(píng)價(jià)相結(jié)合，形成性評(píng)價(jià)內(nèi)容（平時(shí)成績(jī)）包括知識(shí)總結(jié)、PPT匯報(bào)，終結(jié)性評(píng)價(jià)內(nèi)容為實(shí)驗(yàn)，均按百分制計(jì)分，其中平時(shí)成績(jī)占比60%，包括知識(shí)總結(jié)占比20%、PPT匯報(bào)占比40%，另實(shí)驗(yàn)成績(jī)占比40%。2.課程目標(biāo)達(dá)成考核與評(píng)價(jià)序號(hào)教學(xué)環(huán)節(jié)課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2合計(jì)1知識(shí)總結(jié)150152PPT匯報(bào)25103533D打印實(shí)驗(yàn)104050課程目標(biāo)對(duì)應(yīng)分值5050100（二）考核與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)1.平時(shí)成績(jī)考核與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)分值觀測(cè)點(diǎn)90-100分70-89分60-69分0-59分知識(shí)總結(jié)按時(shí)完成，90%以上的作業(yè)內(nèi)容齊全，基本知識(shí)點(diǎn)理解、掌握到位。按時(shí)完成，70%以上的作業(yè)內(nèi)容齊全，基本知識(shí)點(diǎn)理解、掌握較到位。延時(shí)完成，60%以上的作業(yè)內(nèi)容齊全，基本知識(shí)點(diǎn)理解、掌握基本到位。不交和補(bǔ)交，50%以下的作業(yè)內(nèi)容齊全，基本知識(shí)點(diǎn)理解、掌握有偏差。PPT匯報(bào)按時(shí)完成，口才表達(dá)流利準(zhǔn)確，PPT制作簡(jiǎn)潔美觀，PPT制作和口頭匯報(bào)的邏輯思維清晰，層次分明有條理，對(duì)匯報(bào)內(nèi)容理解全面準(zhǔn)確。按時(shí)完成，口才表達(dá)基本流利準(zhǔn)確，PPT制作基本簡(jiǎn)潔美觀，PPT制作和口頭匯報(bào)的邏輯思維基本清晰，有一定層次和條理，對(duì)匯報(bào)內(nèi)容理解基本準(zhǔn)確。按時(shí)完成，口才表達(dá)不流利、不準(zhǔn)確，PPT制作不美觀，PPT制作和口頭匯報(bào)欠邏輯條理、不清晰、無(wú)層次，對(duì)匯報(bào)內(nèi)容理解不準(zhǔn)確。未按時(shí)完成PPT制作和匯報(bào)。2.實(shí)驗(yàn)考核與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)分值觀測(cè)點(diǎn)90-100分70-89分60-69分0-59分實(shí)驗(yàn)機(jī)械裝配體已打印為成品，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、有創(chuàng)意，功能實(shí)現(xiàn)達(dá)到預(yù)期。實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫規(guī)范，分析討論深入。機(jī)械裝配體已打印為成品，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)較為合理、有一定創(chuàng)意，功能實(shí)現(xiàn)初步達(dá)到預(yù)期。實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫較為規(guī)范，分析討論較為深入。機(jī)械裝配體已打印為成品，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本合理，功能實(shí)現(xiàn)基本達(dá)到預(yù)期。實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫基本規(guī)范，有分析討論。機(jī)械裝配體沒有已打印完整，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理、無(wú)創(chuàng)意，功能無(wú)法實(shí)現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫不規(guī)范，沒有分析討論。六、教材與參考書（一）推薦教材1.《增材制造技術(shù)基礎(chǔ)（第2版）》，魯華東張驁楊帆主編，機(jī)械工業(yè)出版社，2022年9月版。2.《增材制造技術(shù)》，吳超群、孫琴主編，機(jī)械工業(yè)出版社，2020年4月版；3.《增材制造技術(shù)原理與應(yīng)用》，魏青松主編，科學(xué)出版社，2020年11月。（二）參考資料1．《3D打印:三維智能數(shù)字化創(chuàng)造（第3版）》，吳懷宇主編，電子工業(yè)出版社，2017年5月版；2．《3D打印技術(shù)與應(yīng)用》，【美】Bandyopadhyay,Amit主編，王文先譯，機(jī)械工業(yè)出版社，2017年9月版。3．《3D打印輕松上手》，【韓】安昶玄主編，千太陽(yáng)譯，機(jī)械工業(yè)出版社，2016年4月版。4．《3D打印:從全面了解到親手制作(全彩版)》，楊振賢、張磊、樊彬主編，化學(xué)工業(yè)出版社，2015年5月版。5．《3D打印:原理、技術(shù)與應(yīng)用》，呂鑒濤主編，人民郵電出版社