《增材制造材料基礎(chǔ)》課程教學(xué)大綱

《增材制造材料基礎(chǔ)》課程教學(xué)大綱一、課程簡介課程中文名增材制造材料基礎(chǔ)課程英文名FundamentalsofAdditiveManufacturingMaterials雙語授課□是否課程代碼21122020課程學(xué)分2總學(xué)時數(shù)32課程類別□通識教育課程□公共基礎(chǔ)課程專業(yè)教育課程□綜合實(shí)踐課程□教師教育課程課程性質(zhì)□必修選修□其他課程形態(tài)□線上線下□線上線下混合式□社會實(shí)踐□虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核方式□閉卷開卷□課程論文□課程作品□匯報展示□報告?課堂表現(xiàn)?階段性測試?平時作業(yè)□其他（可多選）開課學(xué)院材料科學(xué)與工程學(xué)院開課系(教研室)材料加工系面向?qū)I(yè)材料成型及控制工程開課學(xué)期第5學(xué)期先修課程材料成型原理、機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)后續(xù)課程有色金屬材料加工技術(shù)、沖壓工藝及模具設(shè)計課程設(shè)計選用教材自編講義參考書目1.潘家敬.增材制造工程材料基礎(chǔ)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2021.2.楊占堯.增材制造與3D打印技術(shù)及應(yīng)用[M].北京:清華大學(xué)出版社,2017.3.魏青松.增材制造技術(shù)原理及應(yīng)用[M].北京:科學(xué)出版社,2019.課程資源教案、PPT課程簡介本課程是高等院校材控專業(yè)的一門專業(yè)選修課程。本課程從增材制造技術(shù)應(yīng)用出發(fā)，內(nèi)容涉及增材制造用材料科學(xué)基礎(chǔ)、增材制造用金屬材料、增材制造用高分子材料、增材制造用陶瓷材料、增材制造用液態(tài)光敏樹脂、增材制造用復(fù)合材料、增材制造用導(dǎo)電油墨材料、增材制造用生物醫(yī)用材料及增材制造用材料的力學(xué)性能。通過學(xué)習(xí)，學(xué)生可掌握面向增材制造技術(shù)的材料及其制備工藝。二、課程目標(biāo)表1課程目標(biāo)序號具體課程目標(biāo)課程目標(biāo)1使學(xué)生能夠描述增材制造技術(shù)基本原理及增材制造原材料的特性，列舉激光熔覆成型技術(shù)(LCF)、熔融沉積快速成型技術(shù)(FDM)、選擇性激光燒結(jié)技術(shù)(SLS)、立體光固化技術(shù)(SLA)、三維印刷成型(3DP)等不同增材制造技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)和局限性，能根據(jù)成型技術(shù)原理以及所使用材料的不同選擇不同的增材制造技術(shù)，具有正確認(rèn)識問題、分析問題和解決問題的能力。課程目標(biāo)2使學(xué)生能夠區(qū)別不同原材料通過增材制造技術(shù)獲得的產(chǎn)品其性能的優(yōu)點(diǎn)和局限性，能夠根據(jù)產(chǎn)品和工程實(shí)際的需求，確定明確的設(shè)計需求并開發(fā)相應(yīng)的增材制造技術(shù)所需原材料的解決方案，具有精益求精的大國工匠精神，建立科技報國的家國情懷和使命擔(dān)當(dāng)。表2課程目標(biāo)與畢業(yè)要求對應(yīng)關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)畢業(yè)要求4：研究【M】4.1能夠熟悉和掌握材料的特性和加工工藝參數(shù)對材料成型行為的影響，并具有對原材料和產(chǎn)品性能做出有效評價的能力。課程目標(biāo)1畢業(yè)要求3：設(shè)計/開發(fā)解決方案【M】3.1能夠根據(jù)產(chǎn)品和工程實(shí)際，確定明確的設(shè)計需求，利用工程科學(xué)的基本原理和技術(shù)手段，設(shè)計材料成型工藝、模具設(shè)計與制造過程中復(fù)雜工程問題的解決方案。課程目標(biāo)2課程學(xué)習(xí)內(nèi)容與方法表3-1課程目標(biāo)、學(xué)習(xí)內(nèi)容和教學(xué)方法對應(yīng)關(guān)系序號課程模塊學(xué)習(xí)內(nèi)容學(xué)習(xí)任務(wù)課程目標(biāo)學(xué)習(xí)重點(diǎn)難點(diǎn)教學(xué)方法學(xué)時1走進(jìn)增材制造1.增材制造技術(shù)基本原理拓展閱讀：增材制造技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)課程目標(biāo)1、2重點(diǎn)：1.增材制造技術(shù)基本原理2.增材制造技術(shù)分類及特點(diǎn)難點(diǎn)：3.不同增材制造技術(shù)對原材料需求講授法案例教學(xué)22.增材制造技術(shù)分類及特點(diǎn)課程目標(biāo)1、2講授法案例教學(xué)23.不同增材制造技術(shù)對原材料需求課程目標(biāo)1、2講授法案例教學(xué)24.增材制造技術(shù)原材料的分類及特點(diǎn)課程目標(biāo)1、2講授法案例教學(xué)25.專題討論不同增材制造技術(shù)對國民經(jīng)濟(jì)及社會發(fā)展的影響課程目標(biāo)1、2講授法案例教學(xué)22增材制造高分子材料1.增材制造高分子材料的種類及進(jìn)展拓展閱讀：高分子化合物的組成、分子量、聚合反應(yīng)類型、分類與命名、分子鏈構(gòu)型、聚集態(tài)結(jié)構(gòu)和力學(xué)狀態(tài)等內(nèi)容。課程目標(biāo)1、2重點(diǎn)：1.各種增材制造高分子材料的特性難點(diǎn)：2.增材制造高分子材料的優(yōu)點(diǎn)和局限性，并能根據(jù)不同的需求進(jìn)行高分子材料的選擇講授法、專題研討22.增材制造高分子材料的優(yōu)點(diǎn)和局限性課程目標(biāo)1、2講授法、專題研討23.各種增材制造高分子材料的特性課程目標(biāo)1、2講授法、專題研討24.專題討論高分子材料在增材制造中的新應(yīng)用課程目標(biāo)1、2講授法、專題研討23增材制造金屬材料1.增材制造金屬材料的種類及進(jìn)展拓展閱讀：金屬的晶體學(xué)相關(guān)理論基礎(chǔ)、固溶體、中間相及相圖基礎(chǔ)等相關(guān)內(nèi)容。課程目標(biāo)1、2重點(diǎn)：1.各種增材制造金屬材料的特性難點(diǎn)：2.增材制造金屬材料的優(yōu)點(diǎn)和局限性，并能根據(jù)不同的需求進(jìn)行金屬材料的選擇講授法、專題研討22.增材制造金屬材料的優(yōu)點(diǎn)和局限性課程目標(biāo)1、2講授法、專題研討23.各種增材制造金屬材料的特性課程目標(biāo)1、2講授法、專題研討24.專題討論金屬材料在增材制造中的新應(yīng)用課程目標(biāo)1、2講授法、專題研討24增材制造陶瓷材料1.增材制造陶瓷材料的種類及進(jìn)展拓展閱讀：機(jī)械破碎法、固相法、液相法和氣相法等陶瓷粉體的制備工藝。課程目標(biāo)1、2重點(diǎn)：1.各種增材制造陶瓷材料的特性難點(diǎn)：2.增材制造陶瓷材料的優(yōu)點(diǎn)和局限性，并能根據(jù)不同的需求進(jìn)行陶瓷材料的選擇講授法、專題研討22.增材制造陶瓷材料的優(yōu)點(diǎn)和局限性課程目標(biāo)1、2講授法、專題研討23.各種增材制造陶瓷材料的特性課程目標(biāo)1、2講授法、專題研討2四、課程考核（一）考核內(nèi)容與考核方式表4-1課程目標(biāo)、考核內(nèi)容與考核方式對應(yīng)關(guān)系課程目標(biāo)考核內(nèi)容所屬學(xué)習(xí)模塊/項(xiàng)目考核占比考核方式課程目標(biāo)11.增材制造技術(shù)基本原理增材制造技術(shù)基本原理59%課堂表現(xiàn)、平時作業(yè)、開卷考試2.增材制造原材料的分類及特性增材制造技術(shù)基本原理3.增材制造技術(shù)的分類增材制造技術(shù)基本原理4.不同增材制造技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)和局限性增材制造技術(shù)基本原理課程目標(biāo)21.增材制造高分子材料的分類、特性及優(yōu)點(diǎn)和局限性增材制造高分子材料41%課堂表現(xiàn)、平時作業(yè)、開卷考試2.增材制造金屬材料的分類、特性及優(yōu)點(diǎn)和局限性增材制造金屬材料3.增材制造陶瓷材料的分類、特性及優(yōu)點(diǎn)和局限性增材制造陶瓷材料4.根據(jù)產(chǎn)品和工程實(shí)際的需求，設(shè)計/開發(fā)相應(yīng)的增材制造技術(shù)所需原材料增材制造技術(shù)基本原理、增材制造高分子材料、增材制造金屬材料、增材制造陶瓷材料表4-2課程目標(biāo)與考核方式矩陣關(guān)系課程目標(biāo)考核方式考核占比期末考試成績比例60%課堂紀(jì)律成績比例30%平時作業(yè)成績比例16%課堂表現(xiàn)成績比例16%課程目標(biāo)148%53%46%46%59%課程目標(biāo)252%47%54%54%41%（二）成績評定1.平時成績評定（1）課堂表現(xiàn)（40分）：通過學(xué)生在課堂上的表現(xiàn)情況、發(fā)言與提問情況，來評價學(xué)生相關(guān)的能力。評價重點(diǎn)為價值目標(biāo)，特別是：專業(yè)認(rèn)同、理想信念、家國情懷、社會責(zé)任、學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)興趣、科學(xué)精神與創(chuàng)新精神、工匠精神、團(tuán)隊合作與終身學(xué)習(xí)意識。（2）作業(yè)完成情況（40分）：圍繞課程的學(xué)習(xí)目標(biāo)進(jìn)行作業(yè)的設(shè)計。如讓學(xué)生簡述對于某種特種加工技術(shù)的認(rèn)識，考核學(xué)生對于加工技術(shù)的理解情況，幫助學(xué)生將書本上的文字轉(zhuǎn)化為自己的理解。（3）階段測試（20分）：階段學(xué)習(xí)后進(jìn)行測驗(yàn)，包括選擇題、填空題，判斷題、簡答題等。按照測驗(yàn)的參考答案評分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評分。2.期末成績評定期末課程為開卷考試（60%）：依據(jù)課程考查實(shí)際得分計。課程考核主要考察學(xué)生對增材制造技術(shù)相關(guān)的基本概念理解、對增材制造原材料的分類及每一類原材料的優(yōu)點(diǎn)和局限性的理解并清楚每一類原材料的適用范圍。3.總成績評定總成績由平時考核成績和期末考核成績構(gòu)成。按平時成績（課堂紀(jì)律+平時作業(yè)+課堂表現(xiàn)）占（40%）和期末成績（60%）綜合制評定學(xué)生考核成績。即：總成績（100%）=平時成績（40%）+期末成績（60%）（三）評分標(biāo)準(zhǔn)表5評分標(biāo)準(zhǔn)（非試卷考核項(xiàng)目）考核項(xiàng)目評分標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)秀(100>x≥90)良好(90>x≥80)中等(80>x≥70)及格(70>x≥60)不及格(x<60)課堂表現(xiàn)（1）課堂紙練習(xí)、回答問題正確，且能進(jìn)行解釋（50%）。（2）提問、討論發(fā)言觀點(diǎn)正確，問題有深度、有創(chuàng)新（50%）。（1）課堂測驗(yàn)、回答問題正確，但解釋欠清楚（50%）。（2）提問、討論發(fā)言觀點(diǎn)正確，但問題無深度或無創(chuàng)新（50%）。（1）課堂測驗(yàn)、回答問題大部分正確，且不能解釋（50%）。（2）提問、討論發(fā)言觀點(diǎn)基本正確，但問題無深度、無創(chuàng)新（50%）。（1）課堂測驗(yàn)、回答問題錯誤率在30~50%之間，且不能解釋（50%）。（2）提問、討論發(fā)言觀點(diǎn)有部分錯誤，或邏輯不嚴(yán)密（50%）。（1）課堂測驗(yàn)、回答問題錯誤率超過50%，且不能解釋（50%）。（2）提問、討論發(fā)言觀點(diǎn)錯誤，思路不清晰，邏輯不嚴(yán)密（50%）。課后作業(yè)（1）答案正確率超過90%（80%）。（2）部分作業(yè)完成方法、思路有創(chuàng)新（10%）。（3）書寫規(guī)范，無抄襲，態(tài)度端正（10%）。（1）作業(yè)正確率在80~89%（80%）。（2）整個作業(yè)完成方法、思路無創(chuàng)新（10%）。（3）書寫規(guī)范，無抄襲，態(tài)度端正（10%）。（1）作業(yè)正確率在70-79%（80%）。（2）整個作業(yè)完成方法、思路無創(chuàng)新（10%）。（3）書寫較規(guī)范，無抄襲，態(tài)度基本端正（10%）。（1）作業(yè)正確率在60-69%（80%）。（2）整個作業(yè)完成方法、思路無創(chuàng)新（10%）。（3）書寫不夠規(guī)范，或有少量抄襲痕跡（10%）。（1）作業(yè)正確率在60%以下（80%）。（2）整個作業(yè)完成方法、思路無創(chuàng)新（10%）。（3）書寫不規(guī)范，有明顯抄襲，或有部分作業(yè)未完成（10%）。未提交作業(yè)記0分。階段測試掌握增材制造的基本原理、分類及特性和不同增材制造技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)和局限性。理解和掌握增材制造高分子材料、陶瓷材料以及金屬材料的分類、特性及優(yōu)點(diǎn)和局限性。能根據(jù)產(chǎn)品和工程實(shí)際的需求，設(shè)計/開發(fā)相應(yīng)的增材制造技術(shù)所需原材料。較掌握增材制造的基本原理、分類及特性和不同增材制造技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)和局限性。較理解和掌握增材制造高分子材料、陶瓷材料以及金屬材料的分類、特性及優(yōu)點(diǎn)和局限性。較能根據(jù)產(chǎn)品和工程實(shí)際的需求，設(shè)計/開發(fā)相應(yīng)的增材制造技術(shù)所需原材料。（1）基本掌握增材制造的基本原理、分類及特性和不同增材制造技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)和局限性。（2）基本理解和掌握增材制造高分子材料、陶瓷材料以及金屬材料的分類、特性及優(yōu)點(diǎn)和局限性。（3）基本能根據(jù)產(chǎn)品和工程實(shí)際的需求，設(shè)計/開發(fā)相應(yīng)的增材制造技術(shù)所需原材料。但存在一些問題。（1）基本掌握增材制造的基本原理、分類及特性和不同增材制造技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)和局限性。（2）基本理解和掌握增材制造高分子材料、陶瓷材料以及金屬材料的分類、特性及優(yōu)點(diǎn)和局限性。（3）基本能根據(jù)產(chǎn)品和工程實(shí)際的需求，設(shè)計/