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《制造技术前沿》MOOC
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课程介绍

《制造技术前沿》课程教学大纲

一、课程基本信息

课程名称

制造技术前沿

Frontier of manufacturing technology

课程编号

XXXX

课程学分

2

总学时

32

学时分配

理论:  32    实验:  0   上机: 0   课外: 0  

（课外学时不计入总学时）

课程类型

o公共课程        o通识课程

o学科门类基础课  R专业基础课 
o专业核心课      o专业选修课      o网络实践

开课学期

o1-1 o1-2 ¨2-1 o2-2 o3-1

先修课程

机械制造技术、机械设计、机械原理、机械制图

教材、参考书及其他资料

使用教材：

[1] 郑力，莫莉. 《智能制造：技术前沿与探索应用》，北京，清华大学出版社，2021；

[2] 吴超群. 《增材制造技术》，北京，机械工业出版社, 2020；

[3] 崔铮. 《微纳米加工技术及其应用》（第四版），北京，高等教育出版社，2020。

二、课程目标及学生应达到的能力（课程目标请参考附录的工科专业对标工程教育认证标准中专业毕业要求的具体指标点，根据具体课程对应相关适合项来制定本课程的教学目标。）

本课程的教学目标：

目标1：使学生具备工程知识储备能力，通过该课程，使学生掌握基本的制造技术前言相关的理论知识及其分析方法。

目标2：使学生具备一定的问题分析能力：通过该课程，使学生能够应用课程知识原理解决目前制造技术中的一些问题，比如智能制造技术、增材制造技术、微纳技术等一些先进的制造技术方面的技术问题，锻炼学生问题分析能力。

目标3：使学生具备一定的科学研究能力：通过该课程，使学生掌握制造技术前言方面的基本理论知识，为进一步的机械制造学科的学习打下坚实基础。

课程目标与专业毕业要求的关联关系（打✔）

毕业要求

课程目标

工程知识

储备

问题分析能力

初步科学研究能力

使用现代

工具能力

终身学习

能力

1

✔

 

 

 

 

2

 

✔

 

 

 

3

 

 

✔

 

 

注：毕业要求中各项具体内容可根据专业不同参考附录具体指标点作相应调整。

三、教学内容简介

章节顺序

章节名称

知识点

参考学时

1

第1章 导论

1.1-1.5 制造业与制造技术的发展历程

理解制造业的发展历程，了解制造技术的意义；了解自动化制造技术、网络化制造技术、信息化制造技术、智能化制造技术的特点及发展。

1.0

2

1.6-1.9 中国制造技术与德国工业4.0

了解德国工业4.0特点及发展。中国制造业的现状。  我国制造业存在的问题、差距、挑战和机遇。

中国制造2025提出、总体框架、任务领域。

1.5

3

第2章 智能制造

2.1 智能制造技术的发展

智能制造技术的发展，中国智能制造的发展战略，智能制造工程特点

 

1.5

4

2.2数字化制造技术

数字化制造的概念、技术特征、在汽车设计、制造方面的应用、发展趋势。

1.0

5

2.3 网络化制造技术

了解网络化技术的结构、管理系统以及应用、我国网络化制造发展与应用情况。

1.0

6

2.4工业机器人的组成

了解工业机器人概念以及组成。

0.5

7

2.5工业机器人的电气控制系统

了解工业机器人控制电气系统的基本结构、构成方式；机器人控制系统关键零部件;机器人常用的可编程控制器PLC。

0.5

8

2.6 工业机器人的基本应用

了解工业机器人的基本应用

0.5

9

2.7 可穿戴智能设备

了解可穿戴智能设备的特点及发展历程、应用

0.5

10

2.8  工业互联网

 

了解工业互联网的发展背景、体系架构、内涵、关键技术、应用模式、本质。

0.5

11

2.9 工业大数据

了解大数据的概念与构成；   工业大数据的概念与特点、特征、架构、标准、典型应用。大数据面临的技术挑战、技术发展趋势、多位一体的大数据技术剖析。

1.5

12

2.10 云计算

了解云计算的概念以及发展历程、特征、层次架构、分类、使用场景以及变革

1.0

13

第3章 绿色制造

 

了解绿色制造产生的背景、概念和特点、主要内容以及典型应用。

1.0

14

第4章 增材制造

4.1-4.4定义、特点及发展历程

 

了解增材制造的定义及特点、发展历程。

 

0.5

15

4.5增材制造常见成形方法

了解增材制造常见的成形方法；选择性激光烧结方法成形工艺以及参数、应用等。

1.0

16

4.6电子束选区熔化技术

了解电子束选区熔化成形技术的原理、特点、工艺以及应用。

0.5

17

4.7电子束熔丝沉积成型技术

4.8电弧法熔丝沉积成型技术

了解电子束熔丝沉积成型技术的原理、特点、工艺以及应用。

了解电弧法熔丝沉积成型技术的原理、特点、工艺以及应用。

 

0.5

18

4.9熔融沉积成型技术

了解熔融沉积成型技术的原理、特点、工艺以及应用。

0.5

19

4.10 三维印刷技术

了解三维印刷技术的原理、特点、工艺以及应用。

0.5

20

4.11分层实体制造技术

4.12激光选区熔化技术

了解分层实体制造技术的特点、工艺以及应用。

了解激光选区熔化技术的原理、特点、工艺。

0.5

21

4.13纤维缠绕技术

 

了解纤维缠绕技术的特点、工艺以及应用。

0.5

22

4.14  激光熔覆技术

 

了解激光熔覆技术的特点、工艺以及应用。

0.5

23

4.15  增材制造的几何设计

4.16  增材制造的材料设计

4.17 增材制造的计算工具

了解增材制造的几何设计思路；增材制造材料的设计的思路；增材制造的计算工具

1.5

24

4.18 增材制造技术的应用

了解增材制造技术的应用场景

0.5

25

第5章 微纳制造

5.1 概述

了解微纳制造技术的概念，应用、发展以及领域划分。

0.5

26

5.2  微细机械加工

了解微细加工的概念及分类，硅微细加工、LIGA加工、微细切削技术的机理及工艺，微细电火花加工、微细高能束加工、技术的概念、特点及工艺流程。

2.0

27

5.3 表面成膜技术

了解物理气相沉积技术、真空蒸镀、溅射镀膜、化学气相沉积、化学液相沉积方法、表面涂装和热喷涂技术的概念的原理、分类、工艺及应用等。

2.5

28

5.4  半导体工艺及封装技术

了解常用半导体材料、光刻技术、常用刻蚀技术、微连接技术、平坦化技术、化学机械抛光、微系统封装技术、半导体封装工艺、概念、机理、分类以及应用等。

3.5

29

5.5  微纳压印技术

了解微纳压印技术、热压印技术、紫外压印技术、微接触压印技术、毛细管微模板法、转移微模塑法、溶剂辅助微模塑法、滚轴压印技术、微纳压印新技术、的概念、原理、特点、分类及应用。

1.5

30

5.6  纳米结构自组装技术

了解自组装技术、纳米自组装技术、分子自组装技术、纳米粒子自组装技术、LB膜自组装技术、的概念、原理、特点以及应用等

1.5

31

5.7  微纳生物加工成形

了解生物制造、生物成形制造、生物去除制造、生物约束制造、生物约束成形、生物复制成形、生物组装成形的概念、特点、分类以及应用等

1.5

四、教学安排详表

序号

教学内容

 

学时分配

教学方式
（授课、实验、上机、讨论）

教学要求

（知识要求及能力要求）

对课程目标的支撑关系

第1章

导论

2.5

授课

理解制造业的发展历程，了解制造技术的意义；了解中国制造技术与德国工业4.0

课程目标1

第2章

智能制造

8.5

授课

了解智能制造技术的发展，智能制造技术比如数字化制造、网络化制造、工业机器人、工业互联网、大数据、云计算等。

课程目标1、2、3

第3章

绿色制造

1.0

授课

了解绿色制造的发展、特点、分类及应用

课程目标1、2、3

第4章

增材制造

7.0

授课

了解增材制造技术的主要原理及技术方法，熟悉常用的增材制造成形方法

课程目标1、2、3

第5章

微纳制造

13.0

授课

了解微纳制造技术的主要原理及技术方法，熟悉常用的微纳制造成形方法

课程目标1、2、3

注：对课程目标的支撑关系可填写大纲中第二部分课程目标的相应序号。

教学团队

柴蓉霞，女，博士，西安科技大学机械工程学院，主要研究方向为金属材料成形、增材制造。主持过陕西省教育厅自然基金项目1项，陕西省科技厅自然基金项目1项，主持陕西省科技厅陕煤联合基金子课题1项，参与国家自然基金1项、空军工程大学重点实验室开放基金1项、国家重大专项项目1项。国内外有关学术刊物和国际会议上发表论文20余篇，其中SCI/EI检索9篇。申请发明专利6项，获授权6项。

在高校学习、科研以及生产实践过程中主要集中于金属材料成形方向，有良好的理论基础，丰富的实践经验，包括金属材料成形理论、微观组织分析、数值模拟等等。通过长期的研究工作，对金属材料塑性成形理论、微观组织影响规律及材料力学模型等进行系统、深入的研究。自2013年来，本人增加金属材料激光增材制造方面的研究工作。包括激光增材制造相关参数对金属材料微观组织、力学性能的影响规律、增材制造材料性能改善等内容。

 

授课教师

zzjsqy
制造技术前沿
zhujiao117

课程特色

PPT(67)
视频(67)

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