《机械制造基础》课程设计方案

-PAGE10-课程总体教学方案一、基本信息课程名称：机械制造基础学时：64课程类型：技术平台课学分：4所属系部：机械系授课对象：先修课程：机械制图、机械设计基础后续课程：机床数控技术先进制造技术等制定时间：批准人：课程的地位、作用及内容框架（表述课程在本专业（群）所面向的职业技术领域整体能力培养目标中的地位和作用，包括相关职业资格证书的取得中所承担的教学任务）本课程为机械设计与制造专业群的平台核心课程之一，是学生最初接触的有关工程应用的一门课程，对培养学生的工程思维能力及解决问题的能力具有重要作用，是学生学习其它专业课程的基础。本课程支撑着该专业群三个专业“机械制造与自动化”、“模具设计与制造”、“数控技术”的职业基本核心能力和职业基本技能：产品的工艺制订与分析、机械加工、装配调试、质量检测等专项能力，为后续课程“机床数控技术”、“现代制造技术”、“模具制造工艺”等奠定技术基础。经过本课程的学习与相关实训，可以获得钳工中级证书、车工中级证书。同时也是获得数控加工中级证书、模具加工中级证书必不可少的重要学习环节，为此奠定坚实的基础。其主要内容包括：互换性与技术测量、工程材料与热处理和毛坯成型方法三个模块。其中互换性与技术测量模块主要包含计量检验工应掌握的基本知识和操作技能，工程材料与热处理模块包含有热处理工应掌握的基本知识和操作技能，毛坯成型方法模块包含热加工工种应掌握的基本知识和操作技能。课程整体预设能力目标1、专业能力（1）合理选择零件公差与配合性质以及表面粗糙度的能力；（2）常用工程材料的选择能力；（3）合理选择毛坯成形方法的能力，初步具备铸工、锻工、焊工的基本操作技能；（4）合理编排常用热处理工艺能力及热处理工的基本操作技能；（5）质量检测、分析能力和计量检验工的基本操作技能；（6）综合分析工艺问题的能力。2、方法能力（1）独立完成岗位工作的设计建构能力；（2）通过自学获取新知识和新技术的能力；（3）不断总结，提升质量以满足岗位需求的能力；（4）信息获取、加工与处理利用能力；（5）语言和书面表达能力。3、社会能力（1）人际交往和协商沟通能力；（2）工作中与他人的团队合作能力；（3）良好的职业道德和规范、安全、环保、成本和质量意识；（4）良好的心理素质和克服困难与挫折的能力。项目（或任务）设计序号项目（或任务）名称项目（或任务）方案描述预设能力目标教学资源学习成果学时实施要点（教学方法/教学手段）1零件尺寸极限与配合性质的选择与检测以CA6140车床的典型零件为对象引领课程内容；分组讨论分析如何选择零件尺寸公差与配合性质；再在计量工学结合实训室对其中的典型零件尺寸进行检测能合理选择零件尺寸公差与配合性质，能利用常规测量手段进行检测CA6140车床实物、教学ppt、动画素材；常规尺寸测量仪器习题讨论记录学习任务单8项目引领案例教学：以CA6140车床作为项目载体引领课程内容：分析不同典型零件的尺寸精度、配合要求；分组讨论：以典型零件为对象讨论分析如何选择零件尺寸公差与配合性质；学做合一：在计量工学结合实训室学生分组进行零件尺寸精度的检测。2零件形位公差的选择与检测以CA6140车床的典型零件为对象，引领课程内容；分组讨论分析如何选择零件形位公差；再在计量工学结合实训室对其中的典型零件形位公差进行检测能合理选择零件形位公差，能利用常规测量手段对形位公差进行检测CA6140车床实物、教学ppt、动画素材；常规形位公差测量仪器习题讨论记录学习任务单8项目引领案例教学：以CA6140车床作为项目载体引领课程内容：分析不同典型零件的形位公差要求；分组讨论：以典型零件为对象讨论分析如何选择零件形位公差；学做合一：在计量工学结合实训室学生分组进行零件形位误差的检测。3零件表面粗糙度的选择与检测以CA6140车床的典型零件为对象，分析如何选择零件表面粗糙度；再在计量工学结合实训室对其中的典型零件的表面粗糙度进行检测能合理选择零件表面粗糙度，能利用常规测量手段对表面粗糙度进行检测CA6140车床实物、教学ppt、动画素材；常规表面粗糙度测量仪器习题学习任务单2项目引领案例教学：以CA6140车床作为项目载体引领课程内容：分析不同典型零件的表面粗糙度要求；学做合一：在计量工学结合实训室学生分组进行零件表面粗糙度的检测。4组织性能检测首先举例某零件需要检测组织性能，分析其功能要求，提出问题。引入课程内容；然后结合视频资料介绍常用组织性能检测方法及其应用。再查资料、分组讨论，寻找其他检测方法及案例。1、了解零件常用组织性能检测方法及其应用；2、能根据零件使用功能初步选择合适的检测方法教学PPT、常用组织性能检测视频、教材、其他参考书学习任务单2项目引领某零件需要检测组织性能，分析其功能要求，提出问题。案例教学：以特殊性能要求的典型零件为例展开课程内容，结合视频资料介绍常用组织性能检测方法及其应用。查资料、分组讨论，寻找其他检测方法及案例。5认识三坐标测量机首先以某冲击钻外壳需要利用逆向工程设计为例，引入课程内容；现场介绍三坐标测量机的构造、功能、操作、结合视频介绍应用。然后分组操作体验。1、熟悉三坐标测量机的构造、功能、操作、应用；2、初步掌握三坐标测量机的操作。教学PPT、视频、教材、其他参考书三坐标测量机学习任务单4项目引领以某冲击钻外壳需要利用逆向工程设计为例，引入课程内容；案例教学：以案例为对象结合视频、现场介绍三坐标测量机的构造、功能、操作、应用。工学结合：分组操作测量零件6金属材料的性能通过桥梁、汽车车轴和飞机机翼、CA6140车床的典型零件等零件，为对象，分析不同零件应具备的性能特点，引入力学性能的概念，引出课程内容；PPT回顾机械设计基础课程已实训的典型零件的力学性能测定；在热处理实训室现场教学：材料硬度的测定1、掌握材料的力学性能；熟悉材料的工艺性能；掌握金属材料强度和塑性、硬度、冲击韧度的测定方法。CA6140车床实物、教学ppt、动画素材；硬度计习题学习任务单4项目引领案例教学：以CA6140车床作为项目载体引领课程内容：分析不同零件应具备的性能、特点；学做合一：在热处理实训室现场介绍硬度计的使用方法，测定材料硬度。7铁碳合金以CA6140车床不同零部件（床身、工作台、控制面板、润滑油箱、主轴箱、立柱等）为对象，分析其力学性能与合金成分的关系，从而引导课程内容的展开，中间组织学生讨论，思考合金组织与其性能的关系；最后总结出铁碳合金的组织成分对力学性能、工艺性能的影响规律，从而掌握铁碳合金的应用。1、了解金属的结构与结晶；2、熟悉铁碳合金的基本组织并掌握铁碳合金相图；3、了解金属的变形和再结晶基本知识；4、掌握碳素钢的常见牌号及应用；5、熟悉铸铁，了解其热处理方法。CA6140车床实物、教学ppt、动画素材；习题学习任务单8案例教学：以CA6140车床不同零部件（床身、工作台、控制面板、润滑油箱、主轴箱、立柱等）为对象，分析其合金成分及其对力学性能的影响；在教学中利用PPT和录像进行演示教学。引导学生掌握铁碳合金的性能，并可选定相应的制作材料、加工工艺方法及强化途径。8合理编排常用热处理工艺能力及热处理工的基本操作技能教师给出典型零件CA6140车床床身、工作台、控制面板、润滑油箱、主轴箱、立柱等，分析零件功能要求，引出热处理内容；学生分组讨论编排热处理工艺的方法及注意点；然后实际操作进行该项热处理1、了解钢在加热和冷却时的组织转变。2、掌握钢的常规热处理方法。3、熟悉钢的表面热处理方法。4、了解热处理新技术及热处理工常识。5、能进行钢的常规热处理操作。教学PPT；视频素材；钢的常规热处理设备、习题学习任务单8项目引领案例教学：教师给出典型零件CA6140车床床身、工作台、控制面板、润滑油箱、主轴箱、立柱等，分析零件功能要求，引出热处理内容；分组讨论：学生分组讨论编排热处理工艺的方法及注意点，进行典型零件的热处理工艺设计；学做合一：在热处理工学结合实训室进行常规热处理训练9其他常用工程材料以CA6140车床的典型零件为切入点，以常用切削刀具、传动齿轮、连杆、弹簧等为案例进行教学，在教学中利用PPT和录像进行演示教学。引导学生掌握合金钢、非铁金属的分类、牌号及成分、性能及用途，以便实现材料的选择。1．了解合金元素在合金钢中的作用。2．掌握合金钢的分类及牌号。3．掌握常用合金结构钢、合金工具钢的成分、性能及用途，了解特殊性能钢的性能特点。4．熟悉非铁金属及其合金的牌号、性能及用途。5．了解高分子材料、陶瓷和复合材料等非金属材料性能及用途。CA6140车床实物、教学ppt、动画素材；习题学习任务单4案例教学：以CA6140车床的典型零件为切入点，以常用切削刀具、传动齿轮、连杆、弹簧等为案例引导课程内容；学生分组讨论：合金钢、非铁金属的分类、牌号及成分、性能及用途；教师归纳总结。10工程材料的选用及热处理工艺设计以CA6140车床的典型零件、常用切削刀具、检具等不同类型典型零件为对象分析：组织学生分组讨论、完成典型零件的选材及热处理工艺设计1、了解零件的失效分析方法；2、掌握零件的选材原则；3、掌握热处理工艺设计方法；4、能进行典型零件的选材及热处理工艺设计CA6140车床实物、各种刀具实物、教学动画习题学习任务单2案例分析：以齿轮、轴类零件为例分析，并组织讨论学做合一：在机床实训室练习：组织学生分组讨论、完成以CA6140车床、常用切削刀具、夹具、检具典型零件的选材及热处理工艺设计11合理选择毛坯成形方法教师给出CA6140车床上各种典型零件并进行分析其毛坯型式、工艺特点及制造方法，学生分组讨论确定每个零件的毛坯种类及尺寸；铸工、锻工、焊工的基本操作认识在工业中心现场教学具备合理选择毛坯成形方法的能力；初步具备铸工、锻工、焊工的基本操作技能CA6140车床实物；铸工、锻工、焊工的基本设备；教学PPT习题学习任务单10案例分析：以CA6140车床作为项目载体引领课程内容：分析其毛坯型式、工艺特点及制造方法；现场教学：铸工、锻工、焊工的基本操作认识在工业中心现场教学分组讨论：学生分组讨论确定不同典型零件的毛坯种类及尺寸12综合训练以CA6140车床较复杂典型零件为项目，进行综合训练教师分配给学生一项工作任务，学生分组协作完成具备合理编排工艺路线、选择零件公差与配合性质以及表面粗糙度的能力、具备合理编排常用热处理工艺能力、具备合理选择毛坯成形方法的能力、具备综合分析各种工艺问题的能力CA6140车床实物、零件若干、教学PPT习题学习任务单4任务驱动：教师分配给学生一项工作任务，学生分组协作完成以CA6140车床作为项目载体，选择其中较复杂典型零件为项目授课进程序号项目（或任务）名称学时单元名称/学习内容学习目标阶段学习成果评价/检查1零件尺寸公差与配合性质的选择与检测2任务引入、认识标准及标准化、孔和轴、尺寸及尺寸偏差、公差及公差带、配合、基准制通过案例分析掌握尺寸公差与配合的基本术语与定义学习任务单过程评价、任务单质量、工作态度2任务引入、标准公差系列、基本偏差系列、优先和常用配合1、能查表确定标准公差和基本偏差的代号与数值；2、根据泰勒原则判断孔、轴是否合格；3、掌握优先配合，熟悉常用配合学习任务单过程评价、任务单质量、工作态度2任务分配：选择基准制、选择公差等级、配合的选用能根据零件的使用功能合理选择基准制、公差等级与配合的种类并能正确地标注学习任务单过程评价、任务单质量、工作态度2任务引入、相关知识概述、常用计量器具简介1、学会游标卡尺、千分尺、百分表、极限量规、立式光学比较仪、万能测长仪的使用；2、掌握测量数据分析方法并能判断零件合格性。学习任务单过程评价、任务单质量、操作规范性、工作态度2零件形位公差的选择与检测3任务引入、形状公差与公差带、轮廓度公差与公差带、形状误差及判断准则、形状误差检测熟悉形状误差项目及判断准则，具备形状误差的分析、检测能力学习任务单过程评价、任务单质量、工作态度3任务引入、定向公差与公差带、定位公差与公差带、跳动公差与公差带、位置误差及其评定、位置误差检测熟悉位置误差项目及判断准则，具备位置误差的分析、检测能力学习任务单过程评价、任务单质量、工作态度2任务引入、公差原则、案例分析形位公差的选择能分析、评定形位公差，初步能选择形位公差学习任务单过程评价、任务单质量、讨论记录、工作态度3零件表面粗糙度的选择与检测2任务引入、了解表面粗糙度主要术语及评定参数；识读表面粗糙度的符号、代号及标注；正确选用表面粗糙度；能检测表面粗糙度Ra值具备表面粗糙度分析、检测能力学习任务单过程评价、任务单质量、讨论记录、工作态度4组织性能检测2任务引入、致密性检验、放射性检验、超声波检验、磁粉探伤、渗透检验1、了解零件常用组织性能检测方法及其应用；2、能根据零件使用功能初步选择合适的检测方法学习任务单过程评价、任务单质量5认识三坐标测量机4任务引入、三坐标测量机的功能、测量系统、控制系统、软件系统；在实训室用三坐标测量机进行检测1、熟悉三坐标测量机的构造、功能、操作、应用；2、初步掌握三坐标测量机的操作。学习任务单过程评价、任务单质量、讨论记录、工作态度和能力6金属材料的性能2任务引入、掌握金属材料的力学性能：强度、塑性、韧性、硬度、疲劳强度掌握材料的力学性能指标；掌握硬度、强度、塑性指标的测量方法学习任务单过程评价、任务单质量、讨论记录、工作态度和能力2任务引入、了解金属材料的工艺性能：铸造性能、压力加工性能、焊接性、切削加工性能、热处理性能熟悉金属材料的工艺性能学习任务单过程评价、任务单质量7铁碳合金2任务引入、纯金属的晶体结构、金属的实际晶体结构、合金的晶体结构、纯金属的结晶过程及铁的同素异构现象了解金属的结构与结晶；掌握金相组织观察、分析能力学习任务单过程评价、任务单质量2任务引入、金属的塑性变形、冷塑性变形对金属性能与组织的影响、回复与再结晶、金属的热塑性变形了解金属的塑性变形和再结晶学习任务单过程评价、任务单质量2任务引入、铁碳合金的基本组织、Fe-Fe3C相图的运用掌握铁碳合金相图学习任务单过程评价、任务单质量2任务引入、碳素钢的分类、常用牌号及用途；铸铁的分类及石墨化、灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁熟悉碳素钢的常用牌号及应用；熟悉铸铁的常用牌号及应用学习任务单过程评价、任务单质量8合理编排常用热处理工艺能力及热处理工的基本操作技能2任务引入、钢在加热时的组织转变、钢在冷却时的组织转变、过冷奥氏体的组织转变类型认识钢的组织转变学会分析钢的组织学习任务单过程评价、任务单质量2任务引入、钢的常规热处理方法：退火、正火、淬火、回火；熟悉热处理工基本要求及操作要领1、掌握钢的常规热处理方法特点与应用；2、学会进行钢的常规热处理操作学习任务单过程评价、任务单质量、讨论记录、工作态度和能力2任务引入、钢的表面淬火、钢的化学热处理熟悉钢的表面热处理方法学习任务单过程评价、任务单质量2任务引入、真空热处理、激光热处理、形变热处理、气相沉积技术了解热处理新技术学习任务单过程评价、任务单质量9其他常用工程材料2任务引入、合金元素在钢中的作用、合金钢的分类及牌号、合金结构钢、合金工具钢、特殊性能钢1．了解合金元素在合金钢中的作用。2．掌握合金钢的分类及牌号。3．掌握常用合金结构钢、合金工具钢的成分、性能及用途，了解特殊性能钢的性能特点。学习任务单过程评价、任务单质量、讨论记录、工作态度和能力2任务引入、铝及铝合金、铜及铜合金、滑动轴承合金简介、粉末冶金材料简介、高分子材料、陶瓷、复合材料1．熟悉非铁金属及其合金的牌号、性能及用途。2．了解高分子材料、陶瓷和复合材料等非金属材料性能及用途。学习任务单过程评价、任务单质量、讨论记录、工作态度和能力10工程材料的选用及热处理工艺设计2零件的失效分析、机械零件选材的原则、热处理工艺设计方法、典型零件的选材及热处理工艺分析1、了解零件的失效分析方法；2、掌握零件的选材原则；3、掌握热处理工艺设计方法；4、能进行典型零件的选材及热处理工艺设计学习任务单过程评价、任务单质量、讨论记录、工作态度和能力11合理选择毛坯成形方法3任务引入、铸造工艺基础、其它铸造方法简介、铸工训练基础1、了解铸造的工艺过程、特点和应用范围，2、了解其他特种铸造方法。