《快速成型技術(shù)B》教學(xué)大綱

《快速成型技術(shù)B》教學(xué)大綱適用范圍：202X版本科人才培養(yǎng)方案課程代碼：03151281課程性質(zhì)：專(zhuān)業(yè)選修課學(xué)分：2學(xué)分學(xué)時(shí)：32學(xué)時(shí)（理論32學(xué)時(shí)）先修課程：材料科學(xué)基礎(chǔ)、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、材料成形原理等后續(xù)課程：材料成形數(shù)字化設(shè)計(jì)、材料加工檢測(cè)技術(shù)等適用專(zhuān)業(yè)：材料成型及控制工程開(kāi)課單位：材料科學(xué)與工程學(xué)院一、課程說(shuō)明《快速成型技術(shù)B》是材料成型及控制工程專(zhuān)業(yè)一門(mén)專(zhuān)業(yè)選修課程。本課程主要介紹快速成型材料與技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)，內(nèi)容包括目前常用的快速成型技術(shù)、材料及設(shè)備、數(shù)據(jù)處理及關(guān)鍵技術(shù)的基本理論與應(yīng)用方法等。學(xué)生通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)可以掌握快速成型材料與技術(shù)的基本概念、基本原理和基本方法，提高學(xué)生的初步應(yīng)用技能和邏輯推理能力、分析計(jì)算能力、實(shí)驗(yàn)研究能力、總結(jié)歸納能力及自學(xué)新知識(shí)的能力，同時(shí)為學(xué)習(xí)后續(xù)課程及畢業(yè)后的工作學(xué)習(xí)打下必要的基礎(chǔ)。二、課程目標(biāo)通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生達(dá)到如下目標(biāo)：課程目標(biāo)1：掌握快速成型技術(shù)的基本概念、原理、規(guī)律、特點(diǎn)以及應(yīng)用情況；熟悉快速成型技術(shù)相關(guān)的材料、工藝、設(shè)備、檢測(cè)、分析和質(zhì)量控制的基礎(chǔ)理論和專(zhuān)業(yè)知識(shí)；了解材料快速成型技術(shù)學(xué)科的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)。課程目標(biāo)2：具備快速成型技術(shù)所需的材料選擇、工藝設(shè)計(jì)、加工制造和檢測(cè)分析等方面的基本能力；具有在快速成型技術(shù)相關(guān)領(lǐng)域從事生產(chǎn)、技術(shù)研發(fā)、工藝設(shè)計(jì)、檢測(cè)分析等工作的初步能力。課程目標(biāo)3：具有良好的材料選材、設(shè)計(jì)、制備、加工、檢測(cè)與分析等方面的專(zhuān)業(yè)素質(zhì)；具有良好的社會(huì)公德和職業(yè)道德、較強(qiáng)的社會(huì)責(zé)任感和團(tuán)隊(duì)合作精神；樹(shù)立正確的是非觀念和勞動(dòng)意識(shí)；具有堅(jiān)定正確的政治方向、科學(xué)的世界觀、人生觀和價(jià)值觀。三、課程目標(biāo)與畢業(yè)要求《快速成型技術(shù)B》課程教學(xué)目標(biāo)對(duì)材料成型及控制工程專(zhuān)業(yè)畢業(yè)要求的支撐見(jiàn)表1。表1課程教學(xué)目標(biāo)與畢業(yè)要求關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)支撐強(qiáng)度3.設(shè)計(jì)/開(kāi)發(fā)解決方案3.3能將優(yōu)選和創(chuàng)新設(shè)計(jì)意識(shí)，用于解決方案的制定環(huán)節(jié)。課程目標(biāo)2：具備快速成型技術(shù)所需的材料選擇、工藝設(shè)計(jì)、加工制造和檢測(cè)分析等方面的基本能力；具有在快速成型技術(shù)相關(guān)領(lǐng)域從事生產(chǎn)、技術(shù)研發(fā)、工藝設(shè)計(jì)、檢測(cè)分析等工作的初步能力。M5.使用現(xiàn)代工具5.2能夠開(kāi)發(fā)、選擇與使用現(xiàn)代工程工具和信息技術(shù)工具對(duì)材料成型專(zhuān)業(yè)復(fù)雜問(wèn)題進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)、預(yù)測(cè)和模擬，并理解其局限性。課程目標(biāo)1：掌握快速成型技術(shù)的基本概念、原理、規(guī)律、特點(diǎn)以及應(yīng)用情況；熟悉快速成型技術(shù)相關(guān)的材料、工藝、設(shè)備、檢測(cè)、分析和質(zhì)量控制的基礎(chǔ)理論和專(zhuān)業(yè)知識(shí)；了解材料快速成型技術(shù)學(xué)科的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)。課程目標(biāo)3：具有良好的材料選材、設(shè)計(jì)、制備、加工、檢測(cè)與分析等方面的專(zhuān)業(yè)素質(zhì)；具有良好的社會(huì)公德和職業(yè)道德、較強(qiáng)的社會(huì)責(zé)任感和團(tuán)隊(duì)合作精神；樹(shù)立正確的是非觀念和勞動(dòng)意識(shí)；具有堅(jiān)定正確的政治方向、科學(xué)的世界觀、人生觀和價(jià)值觀。H注：表中“H（高）、M（中）、L（弱）”表示課程與相關(guān)畢業(yè)要求的關(guān)聯(lián)度。四、教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時(shí)分配理論部分的教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時(shí)分配見(jiàn)表2。表2教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時(shí)分配教學(xué)內(nèi)容教學(xué)要求，教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)理論學(xué)時(shí)對(duì)應(yīng)的課程目標(biāo)1.快速成型材料及技術(shù)概論1.1快速成型技術(shù)的基本概念和基本原理；1.2快速成型技術(shù)的加工制造過(guò)程；1.3快速成型技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)。結(jié)合時(shí)事，進(jìn)行相關(guān)思政主題教育。教學(xué)要求：了解快速成型技術(shù)的發(fā)展歷程和國(guó)內(nèi)發(fā)展?fàn)顩r，理解快速成型技術(shù)的基本概念和基本流程；掌握快速成型技術(shù)的基本原理，掌握快速成型的特點(diǎn)及與傳統(tǒng)材料加工技術(shù)的差異；理解應(yīng)用快速成型技術(shù)開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品市場(chǎng)的優(yōu)勢(shì)，了解快速成型技術(shù)的其他研究領(lǐng)域，掌握快速成型的使用范圍和研究現(xiàn)狀；掌握快速成型技術(shù)的主要用途和在不同領(lǐng)域的應(yīng)用。重點(diǎn)：快速成型技術(shù)的基本原理，與傳統(tǒng)成型技術(shù)的區(qū)別與聯(lián)系。難點(diǎn)：快速成型技術(shù)的加工制造過(guò)程。31、32.幾種典型的快速成型技術(shù)2.1快速成型的基本工藝步驟、設(shè)備的組成與分類(lèi)、技術(shù)的分類(lèi)；2.2光固化成型（SLA）技術(shù)原理及工藝技術(shù)；2.3選擇性激光燒結(jié)（SLS）成型技術(shù)原理及工藝技術(shù)；2.4熔絲堆積（FDM）成型技術(shù)原理及工藝技術(shù)2.5分層實(shí)體制造（LOM）技術(shù)原理及工藝技術(shù)2.6三維打印（3DP）成型技術(shù)原理及工藝技術(shù)2.7其他典型快速成型技術(shù)結(jié)合時(shí)事，進(jìn)行相關(guān)思政主題教育。教學(xué)要求：理解并掌握快速成型的工藝技術(shù)特點(diǎn)、設(shè)備的組成與分類(lèi)、技術(shù)的分類(lèi)；理解并掌握SLA、SLS、FDM、LOM、3DP成型技術(shù)的原理及工藝技術(shù)特點(diǎn)，了解其他典型快速成型技術(shù)；掌握快速成型技術(shù)的比較及選用原則。。重點(diǎn)：SLA、SLS、FDM、LOM、3DP成型技術(shù)的原理及工藝技術(shù)特點(diǎn)。難點(diǎn)：快速成型的設(shè)備組成與分類(lèi)，不同快速成型技術(shù)的比較及選用原則。141、2、33.快速成型材料及設(shè)備3.1快速成型用材料種類(lèi)，RP技術(shù)對(duì)材料性能的要求；3.2光固化成型（SLA）、選擇性激光燒結(jié)（SLS）成型、選擇性激光燒結(jié)（SLS）成型、熔絲堆積（FDM）成型、分層實(shí)體制造（LOM）成型、三維打?。?DP）成型的材料及設(shè)備；3.3快速成型材料的發(fā)展方向。結(jié)合時(shí)事，進(jìn)行相關(guān)思政主題教育。教學(xué)要求：理解并掌握快速成型用材料種類(lèi)，及其對(duì)材料性能的要求；理解并掌握SLA、SLS、FDM、LOM、3DP成型技術(shù)的材料及設(shè)備特點(diǎn)；理解快速成型材料的發(fā)展方向。重點(diǎn)：SLA、SLS、FDM、LOM、3DP成型技術(shù)的材料及設(shè)備。難點(diǎn)：快速成型技術(shù)對(duì)材料性能的要求，快速成型材料的發(fā)展方向。51、2、34.快速成型技術(shù)前期的3D建模技術(shù)4.1通用3D建模軟件和行業(yè)3D建模軟件；4.23D建模軟件的特點(diǎn)與比較；4.33D建模軟件的選用原則。教學(xué)要求：了解通用3D建模軟件和行業(yè)3D建模軟件種類(lèi)；理解并掌握3D建模軟件的特點(diǎn)；理解并掌握3D建模軟件的選用原則。重點(diǎn)：通用3D建模軟件和行業(yè)3D建模軟件的特點(diǎn)。難點(diǎn)：3D建模軟件的選用原則。21、25.快速成型技術(shù)的數(shù)據(jù)處理及關(guān)鍵技術(shù)5.1快速成型技術(shù)前期的數(shù)據(jù)預(yù)處理；5.2快速成型技術(shù)中期的數(shù)據(jù)處理；5.3快速成型技術(shù)的數(shù)據(jù)處理應(yīng)用實(shí)例。教學(xué)要求：理解并掌握STL數(shù)據(jù)格式的預(yù)處理和快速成型系統(tǒng)數(shù)據(jù)接口格式；理解并掌握快速成型系統(tǒng)中CAD模型和工藝系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理，以及快速成型工藝的分層處理；理解并初步掌握典型快速成型技術(shù)的應(yīng)用實(shí)例。重點(diǎn)：STL數(shù)據(jù)格式的預(yù)處理和快速成型系統(tǒng)數(shù)據(jù)接口格式，快速成型系統(tǒng)中CAD模型和工藝系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理，快速成型工藝的分層處理。難點(diǎn)：快速成型技術(shù)的應(yīng)用實(shí)例。41、2、36.快速成型技術(shù)的精度6.1快速成型技術(shù)前期的處理精度；6.2快速成型技術(shù)中期的處理精度；6.3快速成型制件的后處理及表面精度。教學(xué)要求：了解并初步掌握三維CAD軟件和逆向工程數(shù)據(jù)軟件建立CAD數(shù)據(jù)模型的原理和方法；理解和初步掌握三維CAD數(shù)據(jù)文件和三維模型的處理方法、成型方向的合理選擇和RP工藝參數(shù)的合理設(shè)置；了解和初步掌握快速成型制件的后處理及表面精度。重點(diǎn)：三維CAD軟件和逆向工程數(shù)據(jù)軟件建立CAD數(shù)據(jù)模型，三維CAD數(shù)據(jù)文件和三維模型的處理，快速成型制件的后處理及表面精度。難點(diǎn)：成型方向的合理選擇和RP工藝參數(shù)的合理設(shè)置。41、2、3合計(jì)32五、教學(xué)方法及手段本課程以課堂講授為主，采用啟發(fā)式、討論式教學(xué)和案例教學(xué)等，充分用豐富的多媒體和網(wǎng)絡(luò)資源，是學(xué)生在課堂活動(dòng)中學(xué)習(xí)掌握快速成型材料與技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)，了解該類(lèi)材料和技術(shù)的工程應(yīng)用情況，促進(jìn)學(xué)生積極思考，開(kāi)發(fā)學(xué)生的潛能，培養(yǎng)學(xué)生思考問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力；精選代表性的教學(xué)內(nèi)容，采用視頻、圖片、軟件等豐富的形式類(lèi)型，安排討論、習(xí)題和測(cè)試等，鞏固課堂所學(xué)知識(shí)。六、課程資源1.推薦教材：（1）韓霞.快速成型技術(shù)與應(yīng)用（第二版）.機(jī)械工業(yè)出版社,2016.8.2.參考書(shū)：（1）青島英谷教育科技股份有限公司.快速成型技術(shù).西安電子科技大學(xué)出版社.2018.6.（2）吳懷宇.3D打印三維智能數(shù)字化創(chuàng)造.電子工業(yè)出版社.2015.5.（3）王廣春.增材制造技術(shù)及應(yīng)用實(shí)例.機(jī)械工業(yè)出版社.2014.1.3.期刊：（1）盧秉恒,李滌塵.增材制造(3D打印)技術(shù)發(fā)展.機(jī)械制造與自動(dòng)化,2013,04:4-7.（2）王雪瑩.3D打印技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展及前景分析.中國(guó)高新技術(shù)企業(yè),2012,26:3-6.（3）晁龍,陳勁松,郭建.陶瓷3D打印技術(shù)的研究進(jìn)展.陶瓷學(xué)報(bào),2018,03:5-7.（4）費(fèi)磊,邢娜,孫晶.基于SLS汽車(chē)零件鑄造模具快速成型技術(shù)的研究.自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用,2018,06:26-29.（5）張新聚,劉雷,李亞男.一種基于3D打印的塑料零件快速制造工藝研究.塑料工業(yè),2018,01:46-48.（6）C.Kriesia,?.Bjellanda,M.Steinert.Fastanditerativeprototypingforinjectionmolding–acasestudyofrapidlyprototyping.ProcediaManufacturing,2018,21:112-117.（7）M.Gurr,R.Mülhaupt.RapidPrototyping.ReferenceModuleinMaterialsScienceandMaterialsEngineering,2016,01:246-251.4.網(wǎng)絡(luò)資源：（1）汪焰恩,3D打印技術(shù)及應(yīng)用,2018.02.26,/course/NWPU-1001911003（2）康紅偉,碳纖維復(fù)合材料快速成型工藝及其樹(shù)脂在汽車(chē)輕量化的應(yīng)用,2016.09.30,/news/news_detail.aspx?id=6671.七、課程考核對(duì)課程目標(biāo)的支撐課程成績(jī)由過(guò)程性考核成績(jī)和期末考核成績(jī)兩部分構(gòu)成，具體考核/評(píng)價(jià)細(xì)則及對(duì)課程目標(biāo)的支撐關(guān)系見(jiàn)表3。表3課程考核對(duì)課程目標(biāo)的支撐考核環(huán)節(jié)占比考核/評(píng)價(jià)細(xì)則課程目標(biāo)123過(guò)程性考核課堂表現(xiàn)10（1）根據(jù)課堂出勤情況和課堂回答問(wèn)題情況進(jìn)行考核，滿分100分。（2）以平時(shí)考核成績(jī)乘以其在總評(píng)成績(jī)中所占的比例計(jì)入課程總評(píng)成績(jī)?！獭獭?33作業(yè)30（1）主要考核學(xué)生對(duì)各章節(jié)知識(shí)點(diǎn)的復(fù)習(xí)、理解和掌握程度，以及自主學(xué)習(xí)和演示表達(dá)能力，滿分100分；（2）每次作業(yè)單獨(dú)評(píng)分，取各次成績(jī)的平均值作為此環(huán)節(jié)的最終成績(jī)。（3）以作業(yè)成績(jī)乘以其在總評(píng)成績(jī)中所占的比例計(jì)入課程總評(píng)成績(jī)。√√√12108階段測(cè)驗(yàn)10（1）主要考核學(xué)生對(duì)階段性所學(xué)知識(shí)點(diǎn)的理解和掌握程度，滿分100分；（2）階段測(cè)驗(yàn)單獨(dú)評(píng)分，取該成績(jī)的平均值作為此環(huán)節(jié)的最終成績(jī)。（3）以階段測(cè)驗(yàn)成績(jī)乘以其在總評(píng)成績(jī)中所占的比例計(jì)入課程總評(píng)成績(jī)?！獭獭?42期末考核50（1）課程論文100分，以論文成績(jī)乘以其在總評(píng)成績(jī)中所占的比例計(jì)入課程總評(píng)成績(jī)。（2）主要考核學(xué)生通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)培訓(xùn)，對(duì)快速成型材料與技術(shù)的基本理論知識(shí)、常用工藝及分析方法掌握，對(duì)該技術(shù)及其發(fā)展趨勢(shì)的了解程度，對(duì)專(zhuān)業(yè)內(nèi)容的書(shū)面表達(dá)能力等。（3）考核形式為：自選一個(gè)或多個(gè)快速成型材料與技術(shù)專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的方向，手寫(xiě)論文，規(guī)范表述?！獭獭?02010合計(jì)：100分403723八、考核與成績(jī)?cè)u(píng)定1.考核方式及成績(jī)?cè)u(píng)定考核方式：本課程主要以課堂表現(xiàn)、作業(yè)、階段測(cè)驗(yàn)、期末考核等方式對(duì)學(xué)生進(jìn)行考核評(píng)價(jià)?？己嘶疽螅嚎己丝偝煽?jī)由期末考核成績(jī)和過(guò)程性考核成績(jī)組成。其中：期末考核成績(jī)?yōu)?00分（權(quán)重50%），采用課程論文的形式，考核學(xué)生對(duì)快速成型材料與技術(shù)的基礎(chǔ)理論知識(shí)、常用工藝及分析方法掌握，對(duì)快速成型技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)的了解程度，對(duì)專(zhuān)業(yè)內(nèi)容的書(shū)面表達(dá)能力等；課堂表現(xiàn)、作業(yè)、階段測(cè)驗(yàn)等過(guò)程性考核成績(jī)?yōu)?00分（權(quán)重50%）；過(guò)程性考核和期末考核分值分配應(yīng)與教學(xué)大綱各章節(jié)的學(xué)時(shí)基本成比例。2.過(guò)程性考核成績(jī)的標(biāo)準(zhǔn)過(guò)程性考核方式重點(diǎn)考核內(nèi)容、評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、所占比重見(jiàn)表4。表4過(guò)程性考核方式評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)考核方式所占比重(%)100>x≥9090>x≥8080>x≥7070>x≥60x<60課堂表現(xiàn)20筆記完整，積極參與教學(xué)活動(dòng)，踴躍回答問(wèn)題，準(zhǔn)確率大于90%。筆記完整，認(rèn)真參與教學(xué)活動(dòng)，回答問(wèn)題準(zhǔn)確率大于80%。筆記不完整，偶爾參與教學(xué)活動(dòng)，回答問(wèn)題準(zhǔn)確率大于70%。上課不夠認(rèn)真，基