电大机械制造基础课程设计方案.docx
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电大机械制造基础课程设计方案
—、课程概况
《机械制造基础》课程是中央电大数控技术专业（专科）的一门统设必修课。
课程教学总学时数为72，4学分，开设一学期。
先修课程为数学、机械制图，后续课程为机械设计基础、数控机床、数控工艺。
通过本课程的学习，使学生了解工程常用材料的性能、用途，冷热加工和热处理基本知识；具有机械零件几何精度和相互配合的知识；掌握金属切削原理和机械加工工艺的基本知识；了解机械加工的方法和常用机床的基本知识。
■课程主要内容
金属材料及热处理的基本知识、金属材料的热加工、公差配合与技术测量、形状和位置公差及检测、表面粗糙度及检测、金属切削机床及刀具、机械加工工艺知识等方面的内容。
■课程教学特点
《机械制造基础》课程是一门系统性和实践性都很强的课程，课程所包括的学科广泛，而且目前高校中还没有将这样多课程整合在一起的成型课程可供借鉴，具体表现为：
（1）学科内容的整合创新。
《机械制造基础》课程包括的材料、公差测量、热处理、刀具与切削加工、工艺的多学科内容。
需要将各个相关学科的内容重新整合、贯通，对学生的能力要求比较高，存在原定的教学难度。
（2）各个学科内容相互独立有相互联系，因此在规定的教学时间内保证学生达到教学要求、具备相应的能力，需要认真、按时完成课程实践环节的教学任务。
二、教学内容体系及教学要求
教学内容：
介绍信息系统的基础知识，包括信息系统的概念、信息系统大分类以及信息系统的开发过程，这部分内容是信息系统基础知识，为后面的学习内容打下基础。
具体包括以下内容：
1.金属材料的基本知识
教学内容
金属材料的力学性能
·强度（屈服强度、抗拉强度、塑性）
·硬度
·冲击韧性
·疲劳强度和蠕变强度
铁碳合金相图
·铁碳合金的基本组织
·含碳量对铁碳含金组织与性能的影响
·合金相图的应用
教学要求
·了解材料的力学性能和各状态的组织结构。
·掌握金属的强度、硬度、韧性，并能够判断出金属的机械性能的优劣。
·掌握铁碳合金相图。
2.钢的热处理
教学内容
（1）钢的普通热处理工艺
·钢的退火和正火
·钢的淬火和回火
（2）钢的表面热处理工艺
·钢的表面淬火
·火焰加热表面淬火
·钢的化学热处理
教学要求
·了解热处理的目的。
·初步掌握热处理的四个基本环节。
·3、初步掌握钢的热处理工艺。
3.常用工程材料及选用
教学内容
（1）碳钢
·碳钢的分类
·碳钢的牌号、性能和用途
（2）合金钢
·合金元素在钢中的作用
·低合金高强度结构钢和合金结构钢
·合金弹簧钢
·滚动轴承钢
·合金工具钢
（3）铸铁
·概述
·灰铸铁
·球墨铸铁
·蠕墨铸铁
·可锻造铸铁
（4）有色金属及合金
·铝及其铝合金
·铜及其铜合金
·滑动轴承合金
非金属材料
教学要求
·了解碳钢的分类、牌号、性能和用途。
·掌握各种材料的性能。
·熟练掌握碳钢的牌号、性能和用途，并能根据加工条件和成品的要求来确定毛坯的材料。
4.金属材料的热加工及机械零件毛坯的选择
教学内容
（1）铸造
·砂型铸造
·合金的铸造性能
·铸造工艺设计
·铸件的结构工艺性
·特种铸造工艺
（2）锻造
·金属的塑性变形
·锻造工艺
·自由锻造
·模锻
·冲压
·锻造的结构工艺性
（3）焊接
·焊接的实质及其焊接方法分类
·焊条电弧焊
·其他焊接方法
·常用金属材料的焊接
·焊接结构工艺性
·常见的焊接缺陷及原因
（4）机械零件毛坯的选择
·机械零件毛坯的类型及其制造方法的比较
·选择毛坯类型及其制造方法的原则
·常用机械零件毛坯的类型及其制造方法
教学要求
·了解铸造,锻造,焊接的目的。
·掌握砂型铸造，金属的朔性变形，焊条电弧焊的原理。
·熟练掌握常用金属材料的铸造、锻造和焊接的基本工艺。
5.公差配合与技术测量
教学内容
（1）极限与配合的基本术语和定义
·有关尺寸、公差和偏差的术语及定义
·有关配合的术语及定义
（2）极限与配合国家标准的组成与特点
·标准公差系列
·基本偏差系列
·极限与配合的标注
·国标中规定的公差带与配合
（3）极限与配合的选用
·基准制的选择
·公差等级的选择
·配合的选择
6.测量技术基础
教学要求
·了解极限与配合的基本术语和定义。
·掌握极限与配合国家标准的组成与特点。
·掌握极限与配合的选用原则与方法。
7.形状和位置公差及检测
教学内容
（1）形位公差的术语、定义及标注
·形位公差的术语、定义
·形位公差的标注
（2）2、形位公差的应用及选择
·形位公差的应用
·形位公差的选择
3、形位公差的检测
教学要求
·了解形状和位置公差的基本概念。
·掌握形位公差项目的符号与标注。
·了解形位公差项目的含义及其评定。
·掌握形位公差的选用原则与检测方法。
8.七、表面粗糙度及检测
教学内容
1、表面粗糙度的主要术语及评定参数
·表面粗糙度的概念及术语
·表面粗糙度的评定参数
2、表面粗糙度的选择和标注
·表面粗糙度的标注
·表面粗糙度的选择
9.3、表面粗糙度的检测
教学要求
·了解表面粗糙度的概念、术语。
·了解表面粗糙度的评定基础与评定参数。
·掌握表面粗糙度的标注。
·熟练掌握表面粗糙度的选用原则与方法。
10.八、金属切削加工概论
教学内容
1、切削加工的基本概念
·切削运动
·工件上的加工表面
·切削用量及切削层参数
2、切削刀具
·刀具材料
·刀具的几何形状及角度
·刀具的耐用度
3、切削过程中的物理现象
·切屑
·积屑瘤
·切削力
·切削热
4、工件材料的切削加工性
·衡量指标
·改善途径
教学要求
·了解切削过程中的物理现象。
·2、了解刀具的耐用度、工件材料的切削加工性的概念。
·3、掌握切削加工的基本概念。
·4、熟练掌握切削刀具的材料以及刀具的几何形状及角度。
11.九、机械加工
教学内容
1、金属切削机床的分类及型号编制方法
·金属切削机床的分类
·金属切削机床型号的编制方法
2、机械加工
·车削
·铣削
·刨削
·钻削、镗削
·磨削
·特种加工
教学要求
·了解金属切削机床的分类及型号编制方法。
·掌握常用金属切削机床（车床、钻床、铣床、刨床、磨床）的种类、构造及附件。
·了解其它金属切削机床（镗床、插床、拉床）的工艺范围、加工特点和加工方法。
·熟练掌握常用金属切削机床的工艺范围、加工特点和加工方法。
12.十、夹具
教学内容
1、机床夹具的概述
·机床夹具的分类
·机床夹具的组成
·机床夹具的作用
2、定位原理和定位类型
·工件的定位
·定位基准的选择
·常用的定位元件限制自由度的情况
3、定位方式和定位元件
·工件以平面定位时的定位元件
·工件以圆孔定位时的定位元件
·工件以外圆柱面定位时的定位元件
·工件以一面两孔进行定位
·定位误差分析
4、工件的夹紧
·工件夹紧的基本要求
·夹紧装置的组合
·夹紧力的确定
·基本夹紧机构
教学要求
·了解机床夹具的组成。
·掌握定位和夹紧机构的概念和功能。
·掌握简单工件的定位和夹紧机构的设计方法。
13.十一、机械加工质量
教学内容
1、机械加工精度概述
·加工精度和加工误差
·机械加工的经济精度
·工件加工精度的获得方法
2、影响加工精度的原因
·原始误差
·工艺系统的几何误差
·减小或消除内应力的措施
教学要求
·了解机械加工精度的概念。
·了解在生产中影响机械加工的精度的主要因素。
14.十二、工艺规程的基本知识
教学内容
1、生产过程与工艺过程
·生产过程
·工艺过程及组成
·工艺路线
2、生产纲领和生产类型
·生产纲领
·生产类型
·各种生产类型的工艺特点
3、机械加工工艺规程
·机械加工工艺规程概述
·制定机械加工工艺规程的原则及步骤
教学要求
·掌握机械加工工艺的基本概念、基本理论。
·熟练掌握制定机械加工工艺规程的基本原则和方法、步骤。
第四部分课内实践教学要求
本课程所包含的内容比较广泛，在教学过程中，为了更好的帮助学生对知识的理解，要求完成以下课内实验（暂列两项）：
一、金属材料金相实验2学时
实验目的：
观察金相样本组织结构，深入了解金属材料的组织结构在显微镜下的性状。
实验要求：
1.学生熟悉样品的制备过程，完成实验报告，独立观察样品并用图形描述典型结构。
2.学生对实验要求1的内容能够做出正确的表达，且在试验报告中对各种样本进行“综合分析”一节中能够表达正确的分析结果，获得相应的学分。
3.各地根据实验室的条件组织实验环节的教学。
基本要求要具备3种以上的样本（最好为学生提供样品制备条件），有金相显微镜设备。
学校不具备金相实验室条件的，可考虑借用其它院校或企业的实验室。
二、金属热处理实验2学时
实验目的：
通过热处理实践、材料硬度实验和金相样本组织结构观察，深入了解金属材料在热处理前后的机械性能和组织结构变化，在显微镜下的观察材料的组织结构变化。
实验要求：
4.学生分组进行热处理过程实验，完成材料机械性能的实验，独立观察样品并用图形描述典型结构，独立完成实验热处理报告。
5.学生对实验要求1的内容能够做出正确的表达，且在试验报告中对各种样本进行“综合分析”一节中能够表达正确的分析结果，获得相应的学分。
6.各地根据实验室的条件组织实验环节的教学。
基本要求要进行中碳钢的热处理，包括正火、退火、淬火、调质典型热处理工艺的3个实验（有条件最好进行全部实验），有马丁炉、金相显微镜设备。
学校不具备金相实验室条件的，可考虑借用其它院校或企业的实验室。
三、课程教学媒体说明
本课程目前使用的教学媒体主要有：
文字教材、录像教材、IP课件和网上辅导。
1.文字教材
《机械制造基础》课程金茂忠编中央广播电视大学出版社2006年
文字教材为该课程的主媒体。
文字教材的编写既保持了学科体系的先进性、科学性、适应性和实用性，又兼顾《机械制造基础》课程的理论、技术、方法三方面的融合，并强调在实践中具有操作性。
主教材将教学内容和导学内容有机结合，教学内容主要完成基本教学内容的传授，导学内容以内容简介、学习目标、本章小结、习题等形式完成对学习者的导学和助学作用。
实验教材包括实验内容和实验过程指导，实验内容与教学内容紧密配合，实验过程指导通过实例进行引导，并给出了源程序，结合学生对测试平台和测试工具的使用，掌握软件测试的关键技术和方法。
2.录像教材
该课程制作了18讲课程录像，每讲50分钟，讲授课程的重点和难点，由张茂林主讲。
课程录像与文字教材相对应，注意发挥录像教材艺术表现力、形象化教学的作用。
录像课程针对《机械制造基础》课程的课程特点，并考虑到教学资源的合理使用，按照课程内容，划分专题，采用案例分析、实景拍摄等多种方式，加深学生对文字教材知识点的把握。
3.IP课件
该课程制作了10讲IP课件，其中8讲为课程实验演示，2讲课程精讲，由张茂林主讲，主要用于教师培训。
IP课件以流媒体形式，放在课程网页上供学员使用。
IP课件展示《机械制造基础》课程课程的真实实验平台和实验工具软件，结合具体的实例进行分步骤的讲解。
4．网上教学辅导
网上教学辅导与上述媒体有机配合，有几方面作用：
（1）发布教学指导性文件、课程公告、问题咨询、参考资料；
（2）按照教学进度，发布辅导文章，刊登练习自测题；（3）在课程论坛上进行实时答疑和日常答疑；（4）开展网上的教师培训和教学研讨等工作。
文字教材、录像教材、IP课件和网上辅导密切配合，有机搭配，以文字教材为主，其他媒体为辅。
文字教材是学生学习的基本依据，录像教材和IP课件是文字教材的补充，网上辅导则是教与学交互的便捷方式。
总之，多种媒体的分工和搭配为学生提供较大的自学空间，便于学生自由选择、自主学习，提高学生的自学能力。
5．课程的CAI课件正在制作中。
2、网上辅导
进入课程网页方式：
登录电大在线，进入“《机械制造基础》课程”。
网上辅导内容包括课程的教学文件、课程辅导、网络课堂。
充分利用网络资源，定期与不定期的在网上提供有关的课程辅导材料，根据教学需要，适当安排网上辅导和考前答疑活动。
具体安排如下：
■教学文件
包括课程说明、教师介绍、教学大纲、教学设计方案。
■课程辅导
包括课程作业及解答、专题辅导、练习和解答、期末自测、考核说明等；网上还提供了教师讲课教案，供各教学点教学使用。
■网络课堂
包括直播课堂和IP课件。
网上教学活动：
中央电大一般将每学期集中安排1次对学生的实时在线辅导，和1次对教师的教研活动。
具体的时间安排每学期在电大在线主页上公布。
■论坛：
进行课程的日常答疑。
3、直播课堂
课程首开学期，通过教育电视台直播方式，安排2次直播课堂。
一次为课程重点难点讲解，一次为期末辅导。
直播课堂的内容挂在课程网页内。
4、作业
该课程有一份形成性考核册，即课程作业册。
作业成绩计入课程总成绩。
中央电大将不定期地抽查作业，检查作业的评审及完成情况。
关于课程考核的具体内容，请参考中央电大“《机械制造基础》课程考核说明”。
六、教学反馈
欢迎电大师生通过信件、电子邮件和电话的形式将教学活动中出现的问题及时反馈给课程组联系，我们将不胜感谢！
主讲教师：
崔虹雯沈阳电大
沈阳市和平区十四纬路七号（110003）
Email：
主持教师：
齐宏中央电大
北京市复兴门内大街160号中央广播电视大学理工部（100031）
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