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    机电一体化技术专业:B02《机械制造》课程标准(64h)

    [日期:2022-10-14]

    机械制造》课程标准

    课程名称: 机械制造

    适用专业:机电一体化技术

    开设学期: 学年 1 学期

       时:64

       分:4

    课程性质与作用

    《机械制造》这门课程机械类专业群的一门专业基础课,是机电一体化专业的专业核心课程,是综合技术基础课,培养学生能够完成材料选择、机床的选择、典型零件的加工工艺设计及机械加工,夹具工装的设计和产品的装配等典型工作任务,对学生职业能力培养起主要支撑作用,通过教学过程的组织实施,对学生职业素养养成起明显促进作用,它可将前修课程表培养的能力进行运用和内化,为后续课程的综合能力培养奠定基础。

    本课程是专业技术课,要求考生通过机械制图、工程材料、工程力学和实践环节,掌握公差配合、常用金属材料、热处理知识、力学知识、机械设计基础后再进行本课程自学。

    本课程是一门实践性很强的学科,要求考生能利用各种条件进行必要的生产实习或参观,促使考生能更好地掌握和理解本课程的基本理论和内容,提高考生应用所学理论分析和解决机械加工中产生加工质量问题的能力和根据零件表面形状设计选择刀具和机床的能力,并为今后课程学习和工作打下良好的基础。

    前修课程:《机械制图》、《机械设计》、《工程力学》等。

    后续课程:《数控机床操作与编程》。

    课程设计思路

    总目标:科技素养与方法论、知识与应用的整合发展。

    目标的四个方面:金属切削机床←→金属切削刀具←→机械制造工艺←→工艺装备(夹具)。

    实现目标的学习领域:金属材料的力学性能与常用热处理、机械制造基础知识、机械加工方法与装备、机械制造质量分析与控制、机械加工工艺规程制订、机械装配工艺、典型零件加工工艺设计。

    本课程总的设计思想是依据“机电一体化技术专业培养计划”的目标设置的。其总体设计思路是,打破传统的文化基础课、专业基础课、专业课的三段式课程设置模式,紧紧围绕完成工作任务的需要来选择课程内容;变知识学科本位为职业能力本位,打破传统的以“了解”、“熟悉”为特征设定的学科型课程目标,从“任务与职业能力”分析出发,共划分了15项任务,其中9个是对必要的基础知识的学习,另外6个任务是选取典型零件工艺设计为载体,拟定轴类零件加工工艺设计、盘套类零件加工工艺设计、箱体类零件加工工艺设计、杆叉类零件加工工艺设计、模架类零件加工工艺设计、CA6140主轴箱装配工艺设计等。力求科学地反映当前机械加工的新工艺、新技术和新方法,培养学生编制加工工艺和设计夹具的能力,以及运用国家现行技术标准的能力,强化学生运用技术、知识改进工艺与改造工艺装备的能力,提高学生处理实际工艺问题的能力。

    课程目标

    1.认知目标

    1)了解典型机械零件的种类、用途和工作状态、性能要求;

    2)了解材料的力学性能及其指标;

    3)掌握材料的强度、硬度、塑性、韧性等的检测原理和方法;

    4)了解材料的成分、组织与性能间的关系;

    5)具有材料的分类、编号及选用的知识;

    6)了解各种零件毛坯生产方法的特点、适用范围,掌握零件毛坯选择的原则;

    7)了解钢铁材料热处理的原理及方法,具有材料热处理后性能变化规律的知识;

    8)具有典型零件热处理方法的选用知识。

    2.能力目标

    1)具备对金属材料性能分析的能力。

    2) 具备Fe-Fe3C相图分析的能力及碳钢的基本知识。合理选择和确定碳钢与合金钢牌号的能力。

    3) 具备确定金属材料热处理方案的能力。

    4) 具备合理选择铸造工艺和加工方案的能力

    5) 具备分析刀具几何角度的能力,具备正确选用刀具材料的能力。

    6) 具备分析机床类型、加工性质及所使用刀具的能力。

    7) 具备合理选用切削液、刀具几何参数及切削用量的能力。

    8) 具备选用孔加工、平面加工的机床与刀具能力。具备分析数控加工机床、加工中心等机床的特点,应用等方面的能力。

    9) 具备分析砂轮特性及合理选用砂轮能力。

    10) 具备应用齿轮加工特点,基本原理及加工方法加工齿轮的能力。

    11) 具备分析各类机床夹具结构,各原件功能的能力。

    12) 具备选择定位基准和夹紧方法的能力

    13)具备正确选择车床、铣床夹具进行加工的能力

    14) 具备分析零件获得精度的方法以及机械装配工艺规程的制定方法

    15)具备分析,制订机械加工工艺规程的能力。

    16) 具备有正确选择典型零件加工工艺的能力  

    3.素质目标

    1)具备一定的吸收新技术和知识的自修能力;

    2)具有创新意识;

    3)具有一定的安全和环保意识。

    4)具有敬业爱岗和良好的团队合作精神。

    课程内容和要求

    1.课程内容结构安排

    序号

    参考学时

    1

    常用金属材料的性能和金相结构

    8

    2

    钢的热处理

    4

    3

    铸造工艺

    2

    4

    金属压力加工

    2

    5

    焊接工艺

    4

    6

    金属切削过程分析

    8

    7

    金属切削加工

    12

    8

    金属切削机床夹具

    8

    9

    机械制造精度的实现机械制造工艺规程制定

    8

    10

    典型零件的加工

    4

    11

    加工误差分析加工表面质量

    4


    2.课程内容要求


    1

    常用金属材料的性能和金相结构

    学时

    8

    学习目标

    掌握金属材料性能铁碳合金相图碳钢的基本知识铸铁、有色金属及其合金与常用非金属材料力学性能、化学成分、和牌号、用途

    学习内容

    教学方法和建议

    任务1金属的物理、化学性能;

    任务2金属的工艺机械性能。

    任务3铁碳合金的相结构及其性能

    多媒体、演示教学法

    讨论教学

    教学媒体与设备

    学生已有的知识、能力要求

    教师执教能力的要求

    教材、图片、影像资料、

    多媒体课件与教室

    掌握了机械制图、机械设计的相关知识

    1.讲师或工程师以上职称。

    2.具备良好的组织能力。

    3.有较强的理论和实践基础。




    2

    钢的热处理

    学时

    4

    学习目标

    掌握钢的热处理的基本原理;掌握钢的常规热处理方法(退火、正火、淬火和回火)和表面热处理方法。

    学习内容

    教学方法和建议

    任务1:叙述钢的热处理基础知识;

    任务2:叙述钢的常规热处理

    任务3:分析零件的表面热处理工艺

    多媒体、演示教学法

    讨论教学

    教学媒体与设备

    学生已有的知识、能力要求

    教师执教能力的要求

    教材、图片、影像资料、

    多媒体课件与教室

    掌握了机械制图、机械设计的相关知识

    1.讲师或工程师以上职称。

    2.具备良好的组织能力。

    3.有较强的理论和实践基础。


    3

    铸造工艺

    学时

    2

    学习目标

    掌握铸造的工艺过程及铸件的工艺结构性,能正确选择铸造方法

    学习内容

    教学方法和建议

    任务1:叙述铸造的工艺过程、铸造方法

    任务2:分析铸件的结构工艺性

    多媒体、演示教学法

    讨论教学

    教学媒体与设备

    学生已有的知识、能力要求

    教师执教能力的要求

    教材、图片、影像资料、

    多媒体课件与教室

    掌握了机械制图、机械设计的相关知识

    1.讲师或工程师以上职称。

    2.具备良好的组织能力。

    3.有较强的理论和实践基础。


    4

    金属压力加工

    学时

    2

    学习目标

    掌握压力加工的工艺过程及其工艺结构性,能正确选择压力加工方法

    学习内容

    教学方法和建议

    任务1:叙述金属压力加工的方法

    任务2:工艺以及结构工艺性分析

    多媒体、演示教学法

    讨论教学

    教学媒体与设备

    学生已有的知识、能力要求

    教师执教能力的要求

    教材、图片、影像资料、

    多媒体课件与教室

    掌握了机械制图、机械设计的相关知识

    1.讲师或工程师以上职称。

    2.具备良好的组织能力。

    3.有较强的理论和实践基础。






    5

    焊接工艺

    学时

    4

    学习目标

    具备合理选择焊接加工工艺和加工方法的能力

    学习内容

    教学方法和建议

    任务1:叙述焊接的工艺过程

    任务2:焊件变形与焊件结构工艺性分析

    多媒体、演示教学法

    讨论教学

    教学媒体与设备

    学生已有的知识、能力要求

    教师执教能力的要求

    教材、图片、影像资料、

    多媒体课件与教室

    掌握了机械制图、机械设计的相关知识

    1.讲师或工程师以上职称。

    2.具备良好的组织能力。

    3.有较强的理论和实践基础。


    6

    金属切削过程分析

    学时

    8

    学习目标

    掌握机械加工的切削运动和切削要素了解刀具的结构刀具材料的类型及选用原则;掌握影响切削加工性的因素及改善途径; 了解切削液作用机理,种类及选用;

    学习内容

    教学方法和建议

    任务1:叙述切削运动和切削要素。

    任务2:叙述刀具角度及其作用

    任务3:根据零件选择刀具及参数

    多媒体、演示教学法

    讨论教学

    教学媒体与设备

    学生已有的知识、能力要求

    教师执教能力的要求

    教材、图片、影像资料、

    多媒体课件与教室

    掌握了机械制图、机械设计的相关知识

    1.讲师或工程师以上职称。

    2.具备良好的组织能力。

    3.有较强的理论和实践基础。


    7

    金属切削加工

    学时

    12

    学习目标

    了解车床、铣床、钻床等机床的结构,掌握车、铣、钻、磨等加工的要素和要求;掌握齿形加工的方法。

    学习内容

    教学方法和建议

    任务1:叙述车削加工、铣削加工、钻、镗、刨、拉等金属加工方法

    任务2:钻、镗、刨、拉、磨削、齿形加工等金属加工方法

    多媒体、演示教学法

    讨论教学

    教学媒体与设备

    学生已有的知识、能力要求

    教师执教能力的要求

    教材、图片、影像资料、

    多媒体课件与教室

    掌握了机械制图、机械设计的相关知识

    1.讲师或工程师以上职称。

    2.具备良好的组织能力。

    3.有较强的理论和实践基础。



    8

    金属切削机床夹具

    学时

    8

    学习目标

    能叙述机床夹具的主要功能及机械加工中的作用机床夹具的类型及组成车床、铣床夹具的类型与特点、用途;知道车床、铣床、钻床、镗床夹具的结构特点与使用方法

    学习内容

    教学方法和建议

    任务1:车床夹具的设计

    任务2:铣床夹具的设计

    多媒体、演示教学法

    讨论教学一、任务驱动

    教学媒体与设备

    学生已有的知识、能力要求

    教师执教能力的要求

    教材、图片、影像资料、

    多媒体课件与教室

    掌握了机械制图、机械设计的相关知识

    1.讲师或工程师以上职称。

    2.具备良好的组织能力。

    3.有较强的理论和实践基础。


    9

    机械制造精度的实现机械制造工艺规程制定

    学时

    8

    学习目标

    掌握零件获得精度的方法以及机械制造工艺规程制定

    学习内容

    教学方法和建议

    任务1:叙述机械制造精度的内容

    任务2:制定机械制造工艺规程制定

    多媒体、演示教学法

    讨论教学

    教学媒体与设备

    学生已有的知识、能力要求

    教师执教能力的要求

    教材、图片、影像资料、

    多媒体课件与教室

    掌握了机械制图、机械设计的相关知识

    1.讲师或工程师以上职称。

    2.具备良好的组织能力。

    3.有较强的理论和实践基础。


    10

    典型零件的加工

    学时

    4

    学习目标

    掌握典型零件(轴、套筒、箱体、齿轮等零件)的功用与结构特点、技术要求以及主要工艺问题,会制定相应的加工工艺

    学习内容

    教学方法和建议

    任务1:轴类零件机械零件加工工艺设计

    任务2、套筒类零件机械零件加工工艺设计

    任务3箱体类零件机械零件加工工艺设计


    多媒体、演示教学法

    安全案例教学

    讨论教学

    教学媒体与设备

    学生已有的知识、能力要求

    教师执教能力的要求

    教材、图片、影像资料、

    多媒体课件与教室

    掌握了机械制图、机械设计的相关知识

    1.讲师或工程师以上职称。

    2.具备良好的组织能力。

    3.有较强的理论和实践基础。



    11

    机械加工误差分析加工表面质量

    学时

    4

    学习目标

    具备分析机械加工误差的基本知识;具备分析机械加工精度及表面质量的能力

    学习内容

    教学方法和建议

    任务1机械加工误差分析

    任务2机械加工表面质量分析

    多媒体、演示教学法

    讨论教学

    教学媒体与设备

    学生已有的知识、能力要求

    教师执教能力的要求

    教材、图片、影像资料、

    多媒体课件与教室

    掌握了机械制图、机械设计的相关知识

    1.讲师或工程师以上职称。

    2.具备良好的组织能力。

    3.有较强的理论和实践基础。

    实施建议

    1学习材料选用与编写

    1.1教材选用及编写

    优先采用或选用符合本课程课程标准的国家规划教材或省重点建设教材;没有现成的教材,可依据本课程标准编写教材,编定的教材必须具有:

    鉴于目前高职教育无此方面教材的现状,应根据项目化课程的特点自编教学讲义,在教学中不断补充和完善,最终形成具有项目化课程特点的校本教材。

    教材编写必须依据本课程标准进行,应充分体现以工作任务为设计思想。教材内容应体现先进性、通用性、实用性要求,语言表述应精炼、准确、科学。

    教材项目应包括以下内容:1)教学目标;2)工作任务;3)实践操作(相关实践知识);4)问题探究(相关理论知识);5)知识拓展(选学内容);6)实训与练习。

    1.2参考资料选用

    1)焦小明. 《机械加工技术》.机械工业出版社

    2)王茂元. 《机械制造技术》.机械工业出版社,

    3)王先逵. 《机械制造工艺学》(第2版). 清华大学机械工业出版社

    4)陈明. 《机械制造工艺学》.机械工业出版社

    5)王泓. 《机械制造基础》.北京理工大学出版社  

    6)朱淑萍. 《机械加工工艺及装备》.机械工业出版社  

    2.教学组织与设计

    1)教学条件和环境

    本课程结合学院具体的实训条件,力求按项目任务形式实施教学。课程内容力求在实验(实训)室完成,通过学习环境与模拟工作环境相结合,提高学生职业素养和交通素养

    2)本课程在教学方法上的特殊性

    1)在教学过程中,力求以案例教学、问题教学、操作示范等手段提高学生学习兴趣,激发学生的学习动力。

    2)在教学过程中,要广泛应用图片、动画等教学资源辅助教学,帮助学生理解各种交通机电系统的常识要点。

    3)教学过程中加强安全教育,提高安全意识,培养学生严谨的工作态度。

    3.课程考核与评价

    1)本课程教学过程以学生为主体,因此考核要以过程性考核为主,重在考查学生在工作任务中表现出来的能力。学生都要对各个项目开展过程进行总结,完成项目报告并汇报,采用项目实训报告和设计或作业的形式增加对学生完成项目的过程和结果的评价。过程性考核在总成绩中所占比例不少于50%。

    2)期末成绩评定采用综合评价。针对不同的零件,分组下达工艺设计任务进行综合评价,重在考查运用知识解决实际问题的能力。

    教学评价表

    评价内容

    权重

    常规评价

    出勤与课堂表现

    20%

    项目评价

    作业

    20%

    报告或汇报

    20%

    综合成绩评定

    40%

    合计

    100%

    4课程教学资源使用与建设(包括条件)

    1)注重课程资源和现代化教学资源的开发和利用,这些资源有利于创设形象生动的工作情景,激发学生的学习兴趣,促进学生对知识的理解和掌握。建议加强课程资源的开发,建立多媒体课程资源的数据库,努力实现跨学校多媒体资源的共享,以提高课程资源利用效率。

    2)积极开发和利用网络课程资源,充分利用诸如电子书籍、电子期刊、数据库、数字图书馆、教育网站和电子论坛等网上信息资源,使教学从单一媒体向多种媒体转变;教学活动从信息的单向传递向双向交换转变;学生单独学习向合作学习转变。

    3)运用现代教育技术和虚拟现实技术,建立虚拟社会、虚拟企业、虚拟车间、虚拟项目等仿真教学环境,优化教学过程,提高教学质量和效率,有利于规范学生操作流程,有利于培养学生专业素质。

    4)建立习题库及答案,同时为学生提供了多种版本的参考书,有利于学生复习和巩固知识,

    5)建立学习资料库,推荐国内外先进的制造设备、国内与专业有关的网站地址,积极引导与培养学生学会自主学习、资料查询等能力。

    6)工学结合产学合作开发课程资源,充分利用本行业典型的生产企业的资源,进行产学合作,建立实习实训基地,实践“工学”交替,满足学生的实习实训,同时为学生的就业创造机会。

    7)教学设施与实训环境

    校内应有“先进制造中心”、“CAD/CAM数控机房”、“金工实训室”,校外应有校外实训基地。