工程训练课程教学大纲.docx
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工程训练课程教学大纲
“工程训练”课程
教学大纲
南京航空航天大学工程训练中心
二○一二年十月
目录
一、“工程认识”课程教学大纲………………
3
二、“工程训练A”课程教学大纲……………
17
三、“工程训练B”课程教学大纲……………
41
四、“工程训练C”课程教学大纲……………
60
五、“工程训练D”课程教学大纲……………
77
六、附录工程训练项目………………………
102
“工程认识”课程教学大纲
1.课程基本信息
课程编号:
90599001
课程中文名称:
工程认识
课程英文名称:
EngineeringFundamentals
课程性质:
公共基础课
考核方式:
考查
开课专业:
金融学、法学、政治学与行政学、音乐表演、戏剧影视美术设计、美术学、艺术设计、广播电视新闻学、英语、日语,信息与计算科学,应用物理学,光信息与技术,国际贸易与经济,公共事业管理、工程力学
开课院系:
工程训练中心
学时:
1周
学分:
1
开课学期:
4
2.课程的性质与目的
课程性质:
“工程认识”课程是专门针对非理工科专业的本科生开设的实践性基础课程,也是学生学习基本工艺知识,增强基本实践能力,提高基本工程素养不可缺少的实践环节。
课程目的:
本课程通过采取多种形式的知识展现和感受方式,结合实践环节,使学生建立起机械制造过程的基本概念,初步认识机械制造的基本工艺知识和方法;初步具备基本的动手操作能力;锻炼并培养其创新和竞争意识,提高学生的基本工程素养。
3.设计思路
该课程是以21世纪人才培养模式的要求为依据,结合《南京航空航天大学本科生培养方案》的具体要求而设置的。
其总体思路是,打破以知识传授为主要特征的传统学科课程模式,转变为以培养学生综合实践能力为中心组织课程内容,课程内容突出对学生实践能力的训练,理论知识的选取紧紧围绕实践创新能力的培养来进行,教学效果评价采取过程评价与结果评价相结合的方式。
该门课程共分为3个部分,总学时为1周,各部分的内容和课时安排如下:
(1)第1部分是工程训练动员,主要讲述工程训练的目的、内容、工程师的职业简介与安全教育等;时间为2学时,不占用训练时间。
(2)第2部分是参观,通过参观铸造、焊接、热处理、普通车削、铣削和磨削、钳工、特种加工、CAD/CAM等训练环节,知道机械制造的一般过程,形成对机械工程的初步认识,时间为4学时。
(3)第3部分是实践,通过对陶艺和某些实践训练模块(特种加工、质量管理基础、钳工和普通车削)结合,使得学生能够认知基本的实践知识,时间为36学时。
4.课程教学目标
4.1知识目标
通过本课程的训练,在认知层面上,应该初步具备以下知识:
(1)工程的基本概念;机械工程领域的基本范畴及其多学科融合交叉的特点。
(2)常用毛坯的种类及其制造方法;毛坯选择的基本原则;铸造的主要方法,砂型铸造的基本过程。
(3)常用的机械加工工艺方法、设备和工艺装备;从原材料到产品的一般生产过程。
(4)产品基本的质量要求和保障措施。
(5)陶艺的几种造型手法,并能使用一种或多种造型手法来制作陶艺。
4.2能力目标
经过训练后,应该具备以下能力:
(1)理解工程的概念;能够对机械工程领域的范畴进行简要宏观描述,并能结合参观、训练内容分析其多学科融合交叉的特点。
(2)知道毛坯的主要种类,能够根据实物说出其所属种类、相应制造工艺名称;
(3)能够结合给定零件,简述从原材料到产品的一般生产过程,以及各生产环节中主要工艺系统和工艺辅助系统的作用;能够在教师指导下完成作业件的加工。
(4)能够结合所见所闻,尤其是社会影响较大的产品质量事故及其后果,理解产品质量的重要地位;了解ISO9001:
2000质量管理体系的性质和作用。
(5)能使用一种或多种造型手法来制作陶艺。
4.3素质目标
经过训练后,学生应初步具备以下基本素养:
(1)团队精神:
意识到工程的实现是团队协作努力的结果,工作中团队精神至关重要;并能将这种认识融于工程实践中。
(2)严谨、求实的作风:
认识到实事求是工程成功实现的重要前提;在实践训练中能够坚持实事求是的原则,严格遵守训练要求和作业规范完成训练。
(3)质量意识和安全意识:
树立牢固的质量意识,建立强烈的安全意识。
5.实习教学内容与学时分配
本课程包含动员、参观、讲座及实践等四个部分,训练时间为一周,共计40学时。
训练内容及学时分配如下:
表1“工程认识”训练模块及学时分配
训练类别
训练模块
具体学时(小时)
备注
工程训练导论
工程训练的目的、内容和安排
2
不占训练时间
安全教育
工程与重大工程成就的简介
工程师职业与工程素质
参观
铸造
热加工
1
焊接
热处理
普车
传统机械加工
1
铣、磨
钳工
特种加工
先进制造技术
1.5
数字化设计、制造与管理技术
陶艺
0.5
实践
陶艺训练
8
普通车
16
根据实际情况择其一
钳工
16
质量管理基础
4
特种加工
8
合计
40
具体训练内容如下:
5.1工程训练导论(2学时,含动员课)
工程训练导论包含以下几部分内容:
(1)工程与重大工程成就简介。
(2)工程师职业与工程师素质简介。
(3)工程训练的目的、内容和安排。
(4)安全教育和相关规章制度。
5.2参观(4学时)
参观内容包括热加工、传统机械加工、先进制造技术、陶艺等四个基本部分。
各部分内容如下:
5.2.1铸造(0.3学时)
教学要求
(1)初步认识金属材料的提取方式及由金属材料生成毛坯的主要工艺方法和设备。
(2)知道铸造的生产的工艺过程、特点和应用;认识常用特种铸造的工艺过程和设备。
(3)认识砂型铸造过程。
教学内容
(1)金属材料熔炼工艺过程及设备简介。
(2)铸造等常用毛坯制造方法的工艺过程、特点和应用。
建议采用的教学组织形式和教学方法
应用多媒体、实物、挂图等教学工具,课堂授课、现场实物和挂图讲解、现场操作示范及讲解相结合。
5.2.2焊接(0.4学时)
教学要求
(1)认识焊接工艺过程、特点和应用。
(2)知道常用的焊接方法。
(3)现场认知焊条电弧焊与氧气切割的原理、设备与操作过程。
教学内容
(1)手工电弧焊的原理与操作演示。
(2)氧气切割的原理与操作演示。
建议采用的教学组织形式和教学方法
采用现场操作示范及讲解方式。
5.2.3热处理(0.3学时)
教学要求
(1)初步认识热处理、表面处理工艺及设备。
(2)通过实物认知表面处理种类及特点。
(3)现场认识调质工艺过程。
教学内容
(1)热处理加工、表面处理的特点、内容和范围。
(2)热处理、表面处理设备简介。
建议采用的教学组织形式和教学方法
现场实物和挂图讲解、现场操作示范及讲解相结合。
5.2.4普车(0.4学时)
教学要求
(1)初步认识车削加工工艺及设备。
(2)认识车刀、量具和通用夹具。
(3)现场认知简单车削过程。
教学内容
(1)车削加工的特点和应用。
(2)车床的型号、种类、卧式车床的基本组成及操作。
(3)端面、外圆等型面车削过程演示。
建议采用的教学组织形式和教学方法
现场实物和挂图讲解、现场操作示范及讲解相结合。
5.2.5普通铣削和磨削(0.3学时)
教学要求
(1)初步认知铣削、磨削的工艺方法、设备以及工艺装备。
(2)现场认知简单型面的铣削、磨削加工过程。
教学内容
(1)铣削加工的工艺过程、特点和应用。
(2)平面铣削过程演示。
(3)磨削加工的工艺过程、特点和应用。
(4)平面磨削过程演示。
建议采用的教学组织形式和教学方法
现场实物和挂图讲解、现场操作示范及讲解相结合。
5.2.6钳工(0.3学时)
教学要求
(1)明确钳工在机械制造领域中的地位和作用。
(2)初步认识钳工各种工艺方法、工具和设备。
(3)现场认知典型产品的装配过程,明确装配概念。
教学内容
(1)钳工在机械制造领域的地位和作用。
(2)钳工工具认识。
(3)平面划线操作演示。
(4)锯削、锉削的操作演示。
(5)钻床的型号、结构及操作演示。
(6)攻螺纹操作演示,套螺纹简介。
建议采用的教学组织形式和教学方法
课堂课、现场实物和挂图讲解、现场操作示范及讲解相结合。
5.2.7特种加工(0.5学时)
教学要求
(1)明确特种加工在现代制造领域中的地位和作用。
(2)初步认识数控电火花切割、成型加工工艺过程及设备。
教学内容
(1)特种加工的发展、分类和特点和应用范围。
(2)数控电火花线切割图形模拟及加工演示。
建议采用的教学组织形式和教学方法
采用现场操作示范及讲解方式。
5.2.8数字化设计、制造与管理技术(1学时)
教学要求
明确数字化设计、制造的基本内容和实现的一般过程。
教学内容
(1)Pro/ENGINEERING功能简介。
(2)Pro/ENGINEERING零件实体模型构建。
(3)DNC系统的概念、拓扑结构及功能简介。
(4)数控铣削、数控车削的工艺过程、特点和应用。
(5)数控铣床、数控车床分类、组成及操作。
(6)数控编程及加工实现。
(7)数控系统端NC程序下载。
(8)数控加工创新成果展示和演示。
(9)产品数据认知,产品数据管理的必要性和PDM系统简介。
建议采用的教学组织形式和教学方法
应用CAI课件、多媒体等教学工具,充分利用网络资源,采用课堂课、现场实物讲解、现场操作示范及讲解结合的形式。
5.2.9陶艺(0.5学时)
教学要求
(1)初步知道生活中的陶与瓷。
(2)初步认识各种成形手法与装饰手法
教学内容
(1)各种陶艺作品的展示。
(2)认识各种成形手法和装饰手法。
建议采用的教学组织形式和教学方法
采用现场操作示范及讲解方式。
5.3、实践
5.3.1普通车削(16学时)
1教学要求:
(1)能准确叙述普通车削的基本概念,能使用常用工艺手册选择刀具和切削加工参数。
(2)综合运用车削加工的基本操作技能,能够加工一般轴类零件,能够说明其基本工艺过程。
(3)严格遵守安全操作规程。
2教学内容
表2“工程认识”普通车削训练内容
训练模块
知识点
掌握程度
知道
领会
应用
分析
综合
评价
普通车削加工
(1)普通车床的概述
√
√
(2)车刀、工件及其装夹
√
√
(3)车削刀具的基本知识
√
√
√
(4)端面和中心孔的车削加工
√
√
(5)外圆的车削加工
√
√
(6)螺纹的车削加工
√
√
3 训练项目
表3 “工程认识”普通车削训练项目
序号
训练项目名称
训练项目编号
1
车削加工概述
29
2
车床通用工装及其用途
30
3
车刀的基本知识
33
4
端面、中心孔车削加工训练
31
5
外圆、锥面车削加工训练
32
6
螺纹及其它型面车削加工训练
36
4基本技能
(1)综合应用车削外圆、车端面、车锥面、钻中心孔的基本方法。
(2)综合应用螺纹加工、切槽、切断、车成型面、滚花的方法。
(3)能够按照加工的要求正确使用刀量具。
(4)能够按照零件特点选择合适的机床附件(三爪卡盘、四爪卡盘、顶尖等)。
能够利用工艺手册对简单的轴类零件进行初步的加工工艺分析。
5.3.2钳工(16学时)
1教学要求:
(1)能够举例说明钳工在机械制造及维修中的作用;能正确运用划线、锯削、锉削、钻孔、攻螺纹和套螺纹的方法。
(2)知道钻床的组成、运动和用途;知道扩孔、铰孔和锪孔的方法和应用。
(3)知道装配的基本知识。
(4)严格遵守安全操作规程。
2教学内容
表4“工程认识”钳工训练内容
训练模块
知识点
掌握程度
知道
领会
应用
分析
综合
评价
钳工
(1)钳工概述以及锯削、锉削及其操作
√
√
√
(2)划线及其应用
√
√
(3)钻床及其钻削操作
√
(4)丝锥、板牙及攻螺纹和套螺纹
√
(5)装配的基本知识
√
(6)装配及其操作
√
(7)钳工的刀具与综合件如榔头的制作
√
√
√
3训练项目
表5“工程认识”钳工训练项目
序号
训练项目名称
训练项目编号
1
锉削、锯削加工训练
58
2
麻花钻头、群钻的结构与应用
59
3
钻床的钻孔、扩孔、铰孔加工训练
60
4
丝锥、板牙及攻螺纹、套螺纹加工训练
62
5
钳工划线训练
63
6
研磨、刮削加工训练
64
7
产品装配训练及装配质量分析
67
8
其它典型钳工加工方法简介
66
4基本技能
(1)能正确运用划线、锯削、锉削、钻孔、攻螺纹和套螺纹等钳工操作方法。
(2)能应用钳工常用工具(手锯、锉刀、划针和划规、丝锥和板牙等)、量具(等高尺、游标卡尺等)、夹具(台虎钳)和设备(钻床)的使用方法。
(3)完成指定考核件(錾口榔头)的综合加工。
5.3.3陶艺(8学时)
1教学要求
(1)能简单叙述中国古代陶艺的发展过程,说出几点陶与瓷的不同之处,并能说下现代生活中陶艺的种类、功能、特点。
(2)能知道陶艺的几种造型手法,并能使用一种或多种造型手法来制作陶艺。
(3)能知道陶艺的几种装饰手法,并且能在命题创作中,选择恰当的装饰手法来点缀陶艺。
2教学内容
表6“工程认识”陶艺训练内容
训练模块
知识点
掌握程度
知道
领会
应用
分析
综合
评价
陶艺
(1)中国古代陶与瓷的发展
√
√
(2)成形手法与装饰手法
√
√
√
(3)生活中的各式陶瓷
√
√
(4)花命题的创作
√
√
√
3训练项目
表7“工程认识”陶艺训练项目
序号
训练项目名称
训练项目编号
1
陶艺基本概念的讲解
147
2
陶瓷艺术作品欣赏
148
3
陶艺造型手法的认识与应用
149
4
装饰手法的认识与尝试
150
5
创意陶艺的认识
151
6
陶艺命题创作
152
4基本技能
(1)大致知道中国古代的陶艺发展历史,区分陶与瓷的不同之处。
(2)能简单分析一件陶艺的制作手法与装饰手法。
(3)能用一种或多种造型手法及装饰手法制作陶艺。
能用一定的审美语言去分析生活中所见的陶艺。
5.3.4特种加工(8学时)
1教学要求
(1)能认识到特种加工在机械制造领域的地位和重要性。
(2)能准确叙述电火花线切割、电火花成型、激光加工等工作原理、机床结构、工艺特点及其加工范围、和传统加工方法相比主运动和进给运动传动链的特点。
(3)能掌握电火花线切割、激光加工(雕刻和切割)等基本操作方法。
(4)能进行典型型面的加工操作。
(5)严格遵守安全操作规程。
2教学内容
表8“工程认识”特种加工训练内容
训练模块
知识点
掌握程度
知道
领会
应用
分析
综合
评价
特种加工
(1)特种加工(主要是电火花加工和激光加工)的理论知识
√
(2)电火花线切割机床的基本操作
√
(3)激光雕刻(或切割)机床的基本操作
√
3训练项目
表9“工程认识”特种加工训练项目
序号
训练项目名称
训练项目编号
1
特种加工概述
97
2
电火花线切割的零件加工
98
3
电火花成形加工
99
4
激光雕刻和切割加工
100
4基本技能
(1)能应用电火花线切割机床的基本操作方法。
(2)能应用激光加工(切割和雕刻)机床的基本操作方法。
(3)能应用AutoCAD和CorelDraw软件的使用方法。
(4)能识别特种加工的种类、特点和应用。
5.3.5质量管理基础(4学时)
1教学要求
(1)能理解质量与质量管理的定义,能够举例说明质量标准的意义与作用。
(2)能准确叙述标准与标准化的定义,了解标准与标准化在经济发展与社会进步中的作用。
(3)能够叙述“ISO9001-2008质量管理体系要求”的基本构架,理解其基本思想。
(4)知道ISO9000质量管理体系建立的基本过程。
2教学内容
表10“工程认识”质量管理基础训练内容
训练模块
知识点
掌握程度
知道
领会
应用
分析
综合
评价
质量管理基础
(1)质量、质量管理及质量标准的定义
√
(2)标准与标准化的概念、作用
√
(3)“ISO9001-2008质量管理体系要求”的基本思想与构架
√
(4)ISO9000质量管理体系建立的基本过程
√
3训练项目
表11“工程认识”质量管理基础训练项目
序号
训练项目名称
训练项目编号
1
质量管理基础
124
4基本技能
(1)知道质量管理和标准化的概念、作用
(2)知道ISO9000体系建立的过程。
6.教材及主要参考资料
6.1教材
[1]周燕飞,现代工程实训[M].国防工业出版社,2010年8月.
[2]周燕飞,现代航空制造技术基础[M].西安:
西北工业大学出版社,2004年2月.
6.2参考资料
[1]傅水根.机械制造工艺基础[M].北京:
清华大学出版社,2004年3月.
[2]余维平.机械基础[M].北京:
北京航空航天大学出版社.2004年7月.
[3]龚仲华.数控技术[M].北京:
机械工业出版社,2004年2月.
[4]晏初宏.数控加工工艺与编程[M].北京:
化学工业出版社,2004年5月.
“工程训练A”课程教学大纲
1.课程基本信息
课程编号:
90580149
课程中文名称:
工程训练A
课程英文名称:
EngineeringTrainingA
课程性质:
技术基础课
考核方式:
考查
开课专业:
飞行器设计与工程、航空结构测试技术、飞行器环境与生命保障工程、建筑环境与设备工程、飞行器动力工程、热能与动力工程、车辆工程、飞行器制造工程、材料科学与工程、材料科学与工程(培优班)、工业工程
开课院系:
工程训练中心
学 时:
4周
学 分:
4
开课学期:
4
2.课程性质与目的
课程性质:
“工程训练A”是一门面向机械类专业本科学生开设的实践性技术基础课程。
它既是学生学习力学类、机械设计类和机械制造工艺与装备类等课程的先修课程,又是学生学习机械工程知识,提高综合工程能力,培养工程情感、态度和价值观不可缺少的实践环节。
课程目的:
通过本课程的学习,学生能够综合应用机械工程中设计、制造、管理和创新等方面的基本知识;知道机械制造的一般过程,具有应用所涉及的工具、方法和技术的能力;增强学生理论联系实际的能力和创新能力;培养学生的质量、市场、安全生产、环保和竞争等方面的综合意识。
3.设计思路
该课程是以21世纪人才培养模式的要求为依据,结合《南京航空航天大学本科生培养方案》的具体要求而设置的。
其总体思路是,打破以知识传授为主要特征的传统学科课程模式,转变为以培养学生综合实践能力为中心组织课程内容,并让学生在执行具体项目的过程中完成相应的训练任务,构建相关理论知识,课程内容突出对学生实践能力的训练,理论知识的选取紧紧围绕实践创新能力的培养来进行,教学效果评价采取过程评价与结果评价相结合的方式。
该门课程共分为14个部分,包含工程设计、制造、管理和创新四个方面,总学时为4周,各部分的内容和课时安排如下:
(1)第1部分是工程训练动员,主要讲述工程训练的目的、内容、工程师的职业与安全教育等;时间为2学时,不占用训练时间。
(2)第2~9部分、第10部分的CAM,第11部分属于工程制造方面,分别是普通车削、钳工、数控车削、数控铣削、热加工、铣削和磨削、测量、特种加工、CAM、机械制造工艺基础,时间为128学时。
(3)第10部分的CAD属于工程设计方面,主要是机械设计软件(如Pro/Engineer)的三维实体建模训练,时间为16学时。
(4)第12和13部分属于工程管理方面,主要是讲述产品数据的基本内容,说明产品数据管理PDM在现代制造领域中的地位和作用,时间为4个学时。
第13部分主要讲述质量管理的基础知识以及ISO9000质量管理体系建立的基本过程,时间是4个学时。
(5)第14部分属于工程创新方面,主要是讲述创新的特点、原理和技法,能综合应用所学知识进行机械创新方案设计,时间为8个学时。
各训练项目采用理论课、现场课和技能训练相结合的教学组织形式,尽量结合实际工程来设计教学内容,运用设问、启发引导和互动等灵活多变的教学方法授课,教学过程中要注重运用创造教育原理和方法来传授知识和技能,引导学生创造性地进行工程训练,让学生体会到独立“发现”知识,参与“创造”知识的乐趣。
同时把握素质教育和创新教育的内涵,将其理念贯穿于整个教学过程中来达到潜移默化的效果。
4.课程教学目标
4.1知识目标
通过本课程学习和实践,借助于教材、参考书、技术手册和一定的机械工程环境,及相关信息获取方式,在课程结束时,学生:
(1)能够准确描述机械工程的基本概念、基本术语和常识;能举例说明机械制造过程以及与经济的关系。
(2)对相关的设计软件,能描述其基本功能特性;能借助相关设计手册运用CAD软件进行三维建模;能借助数控工艺手册运用CAM软件进行数控加工程序的生成和相关仿真;能简述PDM产品数据管理和质量管理的基本概念。
(3)能简述铸件、锻件、焊接件、主要型材等毛坯的制造基本过程和方法,能识别其种类。
(4)能准确叙述普通车削、普通铣削、磨削、数控车削、数控铣削、电火花加工、激光加工等加工方法的工艺特点;能进行典型型面的加工操作;
(5)能简述钳工在机械制造及维修中的作用;能正确运用划线、锯削、锉削、钻孔、攻螺纹和套螺纹的方法;知道钻床的组成、运动和用途;知道机械装配和自动化装配的基础知识。
(6)能领会热加工(如铸造、锻压、焊接和热处理)的工艺特点和应用;能描述铸造的缺陷,能正确进行两箱造型操作,能了解三箱造型和刮板造型;知道自由锻和冲压的工艺特点,能描述锻件和冲压件的常见的缺陷;知道焊条电弧焊机的工艺特点,知道焊接工艺参数及其对焊接质量的影响,能描述常见的焊接缺陷和典型的焊接结构,知道其他常用焊接方法的特点和应用;知道钢的热处理方法和应用。
(7)知道创新的基本概念和特点,知道创新思维的主要形式、创新基本原理和常用创新技法。
4.2能力目标
在本训练结束时,能借助相关手册、技术资料等,学生具有以下能力:
(1)结合实际机械工程项目(教学产品)和创新项目,能够按
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