智能制造技术及装备专业核心骨干课程建设方案样本

附件11:

《智能制造技术与装备》专业核心骨干课程建设方案

一、课程简介

智能制造技术与装备是现代各种先进制造技术和计算机技术相互结合、相互渗透而发展起来的一项综合性应用技术, 是现代工业的重要支撑技术之一, 其广泛用于航天、航空、船舶、机械、电子、集成电路, 模具等各个行业和领域, 它的发展和应用使传统的产品设计、制造内容和管理方式等都发生了根本的变化。当前, 智能制造技术与装备的应用水平已经成为衡量一个国家和地区科学技术水平发展及工业现代化水平的重要标志之一。

本课程系统学习智能制造技术与装备的基本知识、智能制造技术的体系结构, 了解各种现代设计技术、先进制造工艺、智能制造自动化技术与装备、制造系统管理技术, 了解各种现代设计方法的基本原理, 了解各种先进加工工艺和各种微细加工方法, 掌握数控机床的基本概念, 数控技术的基本术语, 数控程序编制的有关标准及代码, 掌握数控机床坐标系的定义, 绝对坐标与增量坐标，准备功能G代码，辅助功能M代码，数控程序的结构，常见G 指令的编程方法与应用, 各种指令应用例题, 数控编程实验, 常见固定循环指令的应用，CNC系统的组成，CNC 系统的硬件结构、软件结构，CNC装置工作原理，伺服系统概述，伺服系统特点，伺服系统分类, 开环伺服系统结构, 闭环、半闭环伺服系统结构, 伺服系统驱动元件的特点, 步进电机结构特点、工作原理、矩频

特性, 位置检测元件分类、要求, 脉冲编码器分类及结构, 伺服系统的

传动设计、动力设计, 开环伺服系统的误差分析、柔性制造技术、工业机器人技术、精益生产和集成制造技术、掌握MRP、MRPII、ERP 等各种智能生产管理技术。为学生在今后的工作中应用各种最新制造技术和手段从事机械设计制造工作打下坚实的基础。

二、课程建设思路及目标

课程建设目标:

适应现代工业建设高层次产品设计、制造、现代制造加工工艺、现代智能装备、现代管理人才培养的需要, 全面深化本课程的体系结构、教学内容、教学方法和手段的综合性改革, 促进教师队伍建设和教学条件的提升, 提高学生对本课程的学习兴趣、提高课程的教学质量, 将《智能制造技术与装备》课程建设成为符合教育规律, 具有当代工业最先进性、科学性, 并体现本学科鲜明特色的精品课程。

课程建设的思路:

1) 优化教学内容

本课程是一门专业基础课, 涉及的内容十分广泛, 包含先进制造技术基本内容, 现代设计方法学, 精密加工和超精密加工, 现代特种加工工艺, 快速成型制造技术, 现代数控技术与装备, FMS和工业机器人，精益生产、CIM、MRP MRP H和ERP面对复杂繁多的知识点和课程学时的约束, 必须对教学内容做出合理的安排。因此在教学内容组织上注重以下三个重点, 首先突出基础性: 以机械制造行业为主, 将那些与智能制

造技术与装备相关的设计方法、先进加工工艺、各种管理技术等共性问题抽取出来作为阐述的内容; 其次强调先进性、实用性: 结合机械制造企业需要, 将科研成果融进去, 理论联系实际, 以现代产品设计、生产工艺、智能装备为主线, 理论、原理介绍与应用实例相结合; 第三注重先进性: 智能制造技术与装备是一门不断发展的高新技术, 随时都有新技术出现, 要求授课教师必须在教学中不断补充新的学科发展、科研动态、先进制造技术和智能装备等内容, 并将最新的科研成果介绍给学生, 不断开拓学生的视野和思路。

2) 改革教学方法和教学手段

该课程综合性、实践性很强, 特别强调广泛性和跨学科应用能力、计算机辅助应用能力、机电结合能力、综合运用相关各学科知识的能力以及创新能力的培养。教学方式采用项目教学、实例教学、启发式教学等方法, 采用多媒体理论授课, 数控机床编程操作和上机实验相结合。丰富教学资源，辅以中国大学MOOC,国家精品课程网站等网络资源, 使学生开阔各种技术思路, 增加实际数控操作和上机操作, 提高了同学们的数控应用和计算机编程能力, 将近年来承担的多项与本课程内容相关的科研成果应用到课堂教学和实践教学中, 鼓励同学参与研究课题, 并与毕业设计相结合, 提高其实际解决问题的能力, 最大限度地调动了学生学

习的积极性、主动性和创新性。

3) 加强了实践环节

除增加了上机学时, 数控机床上机操作外, 还设计了数控高级编程形式的大作业题目供有余力的学生课外提高。开放式的作业形式, 教师只规定作业覆盖的内容、要求, 具体研究对象学生自己选择, 如编程实现复杂轮廓” 宏程序” 应用, 不规定所采用数控编程系统, 不局限于什么品牌CNC, 也不限于怎样的编程组合, 作业不限于加工对象等等。

在数控编程软件使用的教学上, 采用现场演示教学, 现场辅导, 避

免了理论教学与实践教学脱节的现象, 切实地提高学生的

实际操作能力。

鼓励学生积极参加社会实践, 譬如参加全国性的数控编程设计大赛、参加企业具体零件的数控编程课题, 实现复杂型面加工的CAD 辅助编程等等, 使学生接触最新的智能制造技术与装备应用知识, 从而提高学生的创新意识和开阔学生的视野。

4) 教师团队建设建立高水平的教师队伍和规范的教学管理制度, 经过互相学习、培训和参与教学研究活动, 采用主讲教师负责、后备教师参与、助教辅导的方式, 形成一支结构合理、人员稳定的高水平的教师队伍。

三、教学团队

课程组是一只职称结构、年龄结构、学历结构以及学缘结构均比较合理的优秀教学团队。课程组的教师们爱岗敬业, 积极奋进, 团结合作, 在教学过程中, 严谨治学, 言传身教, 大胆进行教学改革, 不断改进教学方法, 提高教学艺术, 提高教学质量。

教学队伍的基本情况如下:

学历结构: 博士2人, 硕士 2 人。博、硕士学历教师分别占教师总

数50%、50%。

职称结构: 教授1人, 副教授2人, 讲师1人, 其中2人为硕士生导师。高级职称占教师总数75%。

年龄结构：＞45岁3人，占75%; 35-45岁1人，占25% 学缘结构: 最后学历分别为天津大学、北京航空航天大学、大连理工大学、华中科技大学各 1 人。从不同学校取得学位的人数占100%。

四、教学内容整合和改革

本课程的理论教学主要内容是：先进制造技术内容, 现代设计方法学, 精密加工和超精密加工, 现代特种加工工艺, 快速成型制造技术, 现代数控技术与装备, FMS 和工业机器人, 精益生产、CIM、MRP MRP H 禾口ERP

在帮助学生掌握了课程的基本内容之后, 将严格按照课程的培养目标提高学生的实践能力, 在课程教学的实践环节安排学生上机编程, 数控机床编程和操作, 实现数控加工程序化, 熟练应用G 代码、M 代码、宏程序, 自由曲线编程, CAD 辅助编程等题目, 让学生在实践中掌握智能制造技术与装备理论, 从而激发学

生的学习兴趣，最大程度的锻炼学生的实践能力，实现课程的培

养目标。

五、课堂教学模式与教学手段改革

一）多媒体教学环境

运用现代教育技术，使用多媒体上课，经过幻灯片（ppt）、教学课件、教学视频和图片等形式提供丰富的声、像教学资源，在教学过程

中采用案例教学，动画演示，使学生多角度、多层次地接受知识传授，寓教于乐，教学效果突出。同时，对于个别知识点也能够辅以传统教学方式。

二）充分利用网络教学资源，如中国大学MOOC,国家精品课程网站，FANUC论坛，西门子论坛，数控编程技术论坛等，为学生的自主学习提供方便。

三）鼓励指导学生开展课外创新活动，如全国性的数控编

程设计与操作大赛、参加企业具体零件的数控编程课题，努力

培养学生的创新设计能力，开阔学生的视野。

四）建设网络教学环境，提供丰富教学资源

精品课程网站上为学生提供丰富的学习资源，如教学大纲、

电子课件、设计案例、习题与解答、交流园地等。

六、教学资源建设

一）如教学大纲、电子课件、数控编程设计案例、习题与

解答等已上网。

二）自编了《智能制造技术与装备》试题库。经过多年的试用，题库的内容、试题类型得到了很大的扩充和完善。

三）自编了《智能制造技术与装备》习题库。题库内容充实、题量大，不断补充更新，覆盖了课程的主要内容。

四）当前已积累了大量智能制造装备题材的毕业设计供学生参考，以开阔视野，提高学习兴趣。

七、课程考核与评价改革

当前依然采用卷面考试为主，综合考虑平时考勤、作业、上机实验和数控编程操作的模式，希望以后能有条件采用计算机考

试，增加一些实际编程操作的内容，以强调实践能力、分析能力

和创新能力的培养。

八、教材建设

本课程教材选用”十二五”普通高等院校规划教材《先进制造技术》，徐翔民，赵砚江，余斌主编，电子科技大学出版社出版6月出版第一版，41.6万字。该教材具有较好的系统性、完整性，教材内容适用新颖，版本更新较快。

参考教材：

[1] 周育才，刘忠伟.先进制造技术.北京：国防工业出版社，.

[2] 王隆太.先进制造技术，盛晓敏，北京：机械工业出版社，.

[3] 张平亮.先进制造技术.北京：机械工业出版社，.

[4] 孙志永，赵砚江.数控与电控技术.北京：机械工业出版社，.

[5] 王永章.机床的数字控制技术.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社,.

拟结合我校实际编写教材，新编教材要针对教改，面向21 世纪，增加新工艺、新方法、国际最新发展，掌握最新动态。

填写说明

1. 专业核心骨干课程要重点突出教学内容整合及改革，突出