西安交通大学：材料科学与工程专业《材料现代加工方法》课程教学大纲.pdf_大学文库

并且正在进入全新的时代。其中，材料现代加工方法与多学科发生交叉融合，不仅补充和发展了传统工艺，而且在应用范围、加工质量、生产率、经济性等方面，尤其是在高、新、尖技术领域中，愈来愈发挥着重要的作用。其开发潜力之大、应用前景之广，令世人瞩目。本课程以应用多、发展快的材料去除的加工方法为核心，为学生系统讲授超声加工、电解加工、电铸和涂镀、电解机械复合加工、电火花加工、激光束加工、电子束加工、离子束加工、等离子加工、化学加工、快速成形等技术的基本原理、特点、工艺规律、应用及发展趋向。通过本课程的学习，拓宽学生的知识面，培养学生在传统的机械加工方法以外的现代加工技术方面基本知识和技能，掌握常用的几种现代加工方法的特点和适用范围，以适应当今材料制备与控制专业领域发展的需求。课程教学中，要求教师既要给学生讲授各种现代加工方法的基础理论知识，还要强调基于典型零件的加工工艺设计及实际应用，让学生从材料特点和使用环境特性出发，选择出较佳的材料现代加工工艺方法，锻炼学生理论结合实际的能力。通过编程训练，使学生掌握数控加工编程能力，并能对典型零件的编制正确的加工代码。通过文献调研训练，使学生了解现代加工技术的最新研究动态和发展趋势，建立终身学习的意识，并掌握查阅文献资料的能力，不断追求最新的知识理论，发展和完善知识体系。结合材料加工科学的发展前沿，锻炼学生发现问题、解决问题的能力。通过该课程的系统学习，要求学生了解与常规切削加工方法不同的现代加工方法，懂得可以利用电、化学、热、光、声等能量的形式，加工复杂、精密、细微等有特殊要求的零件。掌握电火花加工、电解加工、激光加工、超声加工等加工技术的基本原理、基本规律。使学生具有选择合理加工方法的基本技能，提高其解决工艺难题的能力。课程组织学生分组讨论，每一组一名组长和若干组员，共同完成老师布置的课题，并以PPT讨论的形式，锻炼学生查阅文献资料的能力，以及沟通交流与表达的能力。2.2课程的目标及学生应该达到的能力1材料现代加工技术基本理论知识理解能力系统地学习和掌握现代加工方法的相关基础知识；熟练掌握超声加工、电化

并且正在进入全新的时代。其中，材料现代加工方法与多学科发生交叉融合，不仅补充和发展了传统工艺，而且在应用范围、加工质量、生产率、经济性等方面，尤其是在高、新、尖技术领域中，愈来愈发挥着重要的作用。其开发潜力之大、应用前景之广，令世人瞩目。本课程以应用多、发展快的材料去除的加工方法为核心，为学生系统讲授超声加工、电解加工、电铸和涂镀、电解机械复合加工、电火花加工、激光束加工、电子束加工、离子束加工、等离子加工、化学加工、快速成形等技术的基本原理、特点、工艺规律、应用及发展趋向。通过本课程的学习，拓宽学生的知识面，培养学生在传统的机械加工方法以外的现代加工技术方面基本知识和技能，掌握常用的几种现代加工方法的特点和适用范围，以适应当今材料制备与控制专业领域发展的需求。课程教学中，要求教师既要给学生讲授各种现代加工方法的基础理论知识，还要强调基于典型零件的加工工艺设计及实际应用，让学生从材料特点和使用环境特性出发，选择出较佳的材料现代加工工艺方法，锻炼学生理论结合实际的能力。通过编程训练，使学生掌握数控加工编程能力，并能对典型零件的编制正确的加工代码。通过文献调研训练，使学生了解现代加工技术的最新研究动态和发展趋势，建立终身学习的意识，并掌握查阅文献资料的能力，不断追求最新的知识理论，发展和完善知识体系。结合材料加工科学的发展前沿，锻炼学生发现问题、解决问题的能力。通过该课程的系统学习，要求学生了解与常规切削加工方法不同的现代加工方法，懂得可以利用电、化学、热、光、声等能量的形式，加工复杂、精密、细微等有特殊要求的零件。掌握电火花加工、电解加工、激光加工、超声加工等加工技术的基本原理、基本规律。使学生具有选择合理加工方法的基本技能，提高其解决工艺难题的能力。课程组织学生分组讨论，每一组一名组长和若干组员，共同完成老师布置的课题，并以 PPT 讨论的形式，锻炼学生查阅文献资料的能力，以及沟通交流与表达的能力。 2.2 课程的目标及学生应该达到的能力 1 材料现代加工技术基本理论知识理解能力系统地学习和掌握现代加工方法的相关基础知识；熟练掌握超声加工、电化

学加工、电火花成型加工、电火花线切割加工和激光加工的基本原理、基本设备、工艺规律、特点和应用，为后续工作中现代加工方法选择，加工工艺研究奠定理论基础。 2 材料的现代加工方法和工艺设计能力根据材料物理、化学特性及服役条件，分析复杂工程环境中特定服役环境下对材料特殊性能、服役寿命或其他需求，根据材料成分-加工工艺-性能之间的相互关系，设计满足使用环境要求的合理、有效的材料加工方法、制定最优加工工艺路线，阐明材料加工工艺方案的影响因素和优化准则。支撑毕业要求指标点 6-2：基于材料工程的实际应用场景进行合理分析，正确评价材料工程实践过程和复杂工程问题解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响，及制约因素对方案实施的影响，并理解应承担的责任。 3 正确评价各类现代加工方法对环境及社会发展影响的能力能够运用现代加工方法的相关知识，对在复杂工程问题实际应用材料的特性和使役要求进行分析，对比分析不同加工方法（超声波、电火花、电化学、激光等）获得的材料组织与性能特点，选择满足材料使用要求的最佳现代加工方法，获得有效结论。并针对材料的使用环境和性能要求，能够对各类材料现代加工方法对环境及社会可持续发展的影响作出正确评价，并据此完善材料加工工艺设计方案。支撑毕业要求指标点 7-1：理解环境保护和可持续发展的理念和内涵，熟悉材料成分、生产和服役过程和对环境和社会经济可持续发展的影响。课程目标与专业毕业要求的关联关系毕业要求课程目标 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 课程目标 1 课程目标 2 L 课程目标 3 M 注：1,2,3.12 对应于专业认证毕业要求 12 条。课程目标与专业毕业要求的关联关系用 H/M/L 标注

教学方式章节学时教学内容（授课、教学要求对课程目标顺序分配实验、上（知识要求及能力要求）的支撑关系机、讨论）主要讲述现代加工方法的产生及发使学生掌握现代加工方法对材料可加工性和结构工艺性等的影响，了解现代加工方法的产课程目标1展、范畴及分类；现代加工方法的特第一章2授课课程目标2点及适用范围，在国民经济中的作用：生及发展，了解现代加工方法与分类。增加学介绍国内外现代加工现状及动向生对专业的认同感。主要讲述超声波加工原理和特点；典使学生掌握超声加工的基本原理和特点：掌握授课，型的超声波加工设备结构及工作原超声加工速度、精度、表面质量及其影响因素；课程目标1第二章自学理：介绍超声波加工的在机械、冶金了解超声加工的设备及应用，为研究和使用超课程目标2等行业中的应用声波加工工艺打下理论基础。使学生能够熟练掌握电化学加工的基本原理和分类：电化学过程的机理及极间反应：掌握电解加工原理，设备及应用：掌握电解磨削原授课，主要讲述电化学加工原理及分类：电课程目标1理，了解电解磨削设备了解电铸、涂镀及复第三章自学，解加工的基本规律和应用：电解磨削6课程目标2合镀加工原理及加工设备：针对典型零件的电讨论原理：电铸、涂镀及电化学抛光课程目标3化学加工工艺，通过课堂讨论，使学生清楚认识电化学加工方法对环境、社会可持续发展的影响。使学生熟练掌握电火花加工中的一些基本理主要讲述电火花加工的基本原理和加论、材料蚀除过程和规律：掌握电火花线切割工机理：电火花加工中的一些基本规投课，课程目标1控制编程技术：针对典型零件进行电火花加工自学，第四章律；电火花线切割加工的机理和典型6课程目标2工艺设计和环境影响因素分析讨论，使学生电讨论设备；电火花线切割控制系统和编程课程目标3火花加工方法对环境、社会可持续发展的影技术。响，并锻炼学生学术交流与表达的能力

章节顺序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一章主要讲述现代加工方法的产生及发展、范畴及分类；现代加工方法的特点及适用范围，在国民经济中的作用；介绍国内外现代加工现状及动向 2 授课使学生掌握现代加工方法对材料可加工性和结构工艺性等的影响，了解现代加工方法的产生及发展，了解现代加工方法与分类。增加学生对专业的认同感。课程目标 1 课程目标 2 第二章主要讲述超声波加工原理和特点；典型的超声波加工设备结构及工作原理；介绍超声波加工的在机械、冶金等行业中的应用 4 授课, 自学使学生掌握超声加工的基本原理和特点；掌握超声加工速度、精度、表面质量及其影响因素；了解超声加工的设备及应用，为研究和使用超声波加工工艺打下理论基础。课程目标 1 课程目标 2 第三章主要讲述电化学加工原理及分类；电解加工的基本规律和应用；电解磨削原理；电铸、涂镀及电化学抛光 6 授课，自学，讨论使学生能够熟练掌握电化学加工的基本原理和分类；电化学过程的机理及极间反应；掌握电解加工原理，设备及应用；掌握电解磨削原理，了解电解磨削设备；了解电铸、涂镀及复合镀加工原理及加工设备；针对典型零件的电化学加工工艺，通过课堂讨论，使学生清楚认识电化学加工方法对环境、社会可持续发展的影响。课程目标 1 课程目标 2 课程目标 3 第四章主要讲述电火花加工的基本原理和加工机理；电火花加工中的一些基本规律；电火花线切割加工的机理和典型设备；电火花线切割控制系统和编程技术。 6 授课，自学，讨论使学生熟练掌握电火花加工中的一些基本理论、材料蚀除过程和规律；掌握电火花线切割控制编程技术；针对典型零件进行电火花加工工艺设计和环境影响因素分析讨论，使学生电火花加工方法对环境、社会可持续发展的影响，并锻炼学生学术交流与表达的能力。课程目标 1 课程目标 2 课程目标 3

五、考核方式及成绩构成5.1考核成绩构成平时：50%，（包含：课堂PPT演讲和讨论）期末：50%5.2课程目标的考核环节与评分标准1课程教学与考核环节及其对应的课程目标的汇总课堂授课主要使学生系统地学习材料现代加工方法的基本理论知识。掌握：超声加工、电化学加工、电火花成型加工、电火花线切割加工和激光加工的基本原理、基本设备、工艺规律、特点和应用，及其对环境、社会可持续发展的影响，具备选择和设计最佳材料加工方法和工艺的能力。对应课程目标1、2、3。课程考核采取过程考核与期末考试相结合的方式。过程考核包括PPT演讲及讨论表现成绩，期末考试采用闭卷考核方式。课堂讨论和PPT演讲主要培养学生对所学知识的综合应用及沟通交流能力。在教学过程中，教师以几种典型的零件的电解加工工艺设计和电火花线切割加工代码编程为题，学生通过结合课堂所学及课下查阅文献资料，考虑对环境、社会可持续发展的影响，设计典型零件的电解加工工艺方案，推算电解加工工艺参数；编写零件的3B格式数控加工代码，制作相应PPT，在课堂上展示，与班级其他同学讨论。主讲教师及班级同学共同为汇报的小组进行打分，取平均分作为课堂讨论的最终成绩。该环节对应于课程目标2和课程目标3，且两个课程目标的占比分别为50%和50%。另外，在期末考试试题（满分100分）中，有40分对应于课程目标1，考察学生对基础知识的理解能力；有50分对应于课程目标2，考察学生对复杂工程问题中材料现代加工方法的分析、设计开发与解决的能力：另有10分对应于课程目标3考察学生是否明确各类材料现代加工方法对环境、社会可持续发展的影响，针对特定、典型环境条件具备选择和设计合理材料加工方法和工艺的能力。具体如表5-1所示。表5-1课程各教学环节与课程目标达成计算的比例

五、考核方式及成绩构成 5.1 考核成绩构成平时：50%，（包含：课堂 PPT 演讲和讨论）期末：50% 5.2 课程目标的考核环节与评分标准 1 课程教学与考核环节及其对应的课程目标的汇总课堂授课主要使学生系统地学习材料现代加工方法的基本理论知识。掌握：超声加工、电化学加工、电火花成型加工、电火花线切割加工和激光加工的基本原理、基本设备、工艺规律、特点和应用，及其对环境、社会可持续发展的影响，具备选择和设计最佳材料加工方法和工艺的能力。对应课程目标 1、2、3。课程考核采取过程考核与期末考试相结合的方式。过程考核包括 PPT 演讲及讨论表现成绩，期末考试采用闭卷考核方式。课堂讨论和 PPT 演讲主要培养学生对所学知识的综合应用及沟通交流能力。在教学过程中，教师以几种典型的零件的电解加工工艺设计和电火花线切割加工代码编程为题，学生通过结合课堂所学及课下查阅文献资料，考虑对环境、社会可持续发展的影响，设计典型零件的电解加工工艺方案，推算电解加工工艺参数；编写零件的 3B 格式数控加工代码，制作相应 PPT，在课堂上展示，与班级其他同学讨论。主讲教师及班级同学共同为汇报的小组进行打分，取平均分作为课堂讨论的最终成绩。该环节对应于课程目标 2 和课程目标 3，且两个课程目标的占比分别为 50%和 50%。另外，在期末考试试题（满分 100 分）中，有 40 分对应于课程目标 1，考察学生对基础知识的理解能力；有 50 分对应于课程目标 2，考察学生对复杂工程问题中材料现代加工方法的分析、设计开发与解决的能力；另有 10 分对应于课程目标 3 考察学生是否明确各类材料现代加工方法对环境、社会可持续发展的影响，针对特定、典型环境条件具备选择和设计合理材料加工方法和工艺的能力。具体如表 5-1 所示。表 5-1 课程各教学环节与课程目标达成计算的比例