《课程设计C》实践环节教学大纲课程编号：B04990230实践环节名称：课程设计C英文名称：CurriculumDesignC周数：2周学分：2.00考核方式：综合测评开设学期：第七学期选用教材：无适用专业及层次：金属材料工程专业本科生相关课程：金属工艺学，材料力学性能，计算机辅助制图，材料热处理及设备，材料测试与研究方法，金属材料学大纲执笔人：孙瑞雪大纲审核人：于立岩一、课程性质与目标课程设计是金属材料工程专业的重要的实践教学环节之一。要求学生通过课程设计掌握机械零件设计的理念、主要内容和方法；学会选择合适的材料并设计可行性的加工工艺路线、热处理工艺以及质量检测的方法等，从而锻炼学生综合利用所学知识进行机械零件设计的能力。通过本实践教学环节，要求学生达到以下的目标：课程目标1：使学生了解机械零件设计在生产和工程建设中的地位与重要性，掌握机械零件的设计的主要内容和方法，在设计过程中要求学生通过查找手册、文献、行业规范和国家标准等技术资料，对机械零件的多种设计方案进行对比分析，认识到解决方案的多样性，并证实最终解决方案的合理性。课程目标2：根据零件具体的使用环境及其对使用性能的要求，学会选择合适的材料，并设计可行的加工工艺路线、热处理工艺及质量检测方法，充分考虑社会、安全、法律以及环境等问题，并在设计环节体现创新意识。课程目标3：能够熟练使用计算机辅助设计软件如ProE，UG，AutoCAD等进行相应零件的三维建模及优化。能够通过文稿或图纸等技术文件对复杂工程技术问题进行清晰的阐述，熟练撰写报告和设计文稿、陈述发言，并能与团队成员进行有效的交流和沟通。课程目标4：在进行机械零件设计时，能够考虑金属材料产品领域中的一些新材料、新技术和新工艺，并能分析这些新方案对社会、健康、安全、法律以及社会的影响。课程目标5：熟悉与金属材料相关的环境保护和可持续发展方面的方针、政策和法律
《课程设计 C》实践环节教学大纲 课程编号： B04990230 实践环节名称： 课程设计 C 英文名称： Curriculum Design C 周数： 2 周 学 分： 2.00 考核方式： 综合测评 开设学期： 第七学期 选用教材：无 适用专业及层次：金属材料工程专业本科生 相关课程：金属工艺学，材料力学性能，计算机辅助制图，材料热处理及设备， 材料测试与研究方法，金属材料学 大纲执笔人：孙瑞雪 大纲审核人：于立岩 一、课程性质与目标 课程设计是金属材料工程专业的重要的实践教学环节之一。要求学生通过课程设计掌 握机械零件设计的理念、主要内容和方法；学会选择合适的材料并设计可行性的加工工艺路 线、热处理工艺以及质量检测的方法等，从而锻炼学生综合利用所学知识进行机械零件设计 的能力。通过本实践教学环节，要求学生达到以下的目标： 课程目标 1：使学生了解机械零件设计在生产和工程建设中的地位与重要性，掌握机械 零件的设计的主要内容和方法，在设计过程中要求学生通过查找手册、文献、行业规范和国 家标准等技术资料，对机械零件的多种设计方案进行对比分析，认识到解决方案的多样性， 并证实最终解决方案的合理性。 课程目标 2：根据零件具体的使用环境及其对使用性能的要求，学会选择合适的材料， 并设计可行的加工工艺路线、热处理工艺及质量检测方法，充分考虑社会、安全、法律以及 环境等问题，并在设计环节体现创新意识。 课程目标 3：能够熟练使用计算机辅助设计软件如 ProE，UG，AutoCAD 等进行相应零 件的三维建模及优化。能够通过文稿或图纸等技术文件对复杂工程技术问题进行清晰的阐述， 熟练撰写报告和设计文稿、陈述发言，并能与团队成员进行有效的交流和沟通。 课程目标 4：在进行机械零件设计时，能够考虑金属材料产品领域中的一些新材料、新 技术和新工艺，并能分析这些新方案对社会、健康、安全、法律以及社会的影响。 课程目标 5：熟悉与金属材料相关的环境保护和可持续发展方面的方针、政策和法律
法规：在进行机械零件设计时，能够合理评估设计方案对社会可持续发展的影响并能进行改进与修改。课程目标6：具有良好的团队协作与组织管理能力、人际交往能力，能够在团队中承担个体、团队成员以及负责人的角色。课程目标7：掌握机械零件产品设计、加工制造、评估和管理环节中的工程质量管理体系，并能够将经济决策方法用于机械零件产品的设计过程中。二、课程目标与毕业要求指标点的对应关系毕业要求指标点课程目标2.问题分析：能够应用数学、自然科学、材料科学与工程的基础理论2-4.能够通过对复杂工程问题的知识和金属材料的专业知识，识别、解决方案进行对比分析，筛选备选课程目标1表达复杂工程问题的关键环节、参方案，并证实最终解决方案的合理数与解决方案，并能够通过文献研性。究对具体的复杂工程问题进行分析，以获得有效结论。3.设计/开发解决方案：能够综合利用所学的基础理论知识和专业知识，针对金属材料工程领域中的复3-4.能够在复杂工程问题设计与杂工程问题，设计和优化材料成分、开发过程中，充分考虑社会、安全、材料加工工艺、热处理工艺、防腐法律以及环境等制约因素，系统、课程目标2全面优化工艺方案，并能够在设计工艺等，满足特定的产品需求，并环节中体现创新意识。能够在方案设计及优化中体现创新意识，考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素的影响。6.工程与社会：能够基于金属材料相关专业知识对工程实践的合理性6-2.能识别、量化和分析金属材料进行分析，了解与金属材料生产、领域新产品、新技术、新工艺的开设计、研发相关的法律、法规以及发和应用以及客观评价复杂工程课程目标4问题的解决方案对社会、健康、安承担的责任，能从社会、健康、安全、法律以及文化的潜在影响。全、法律以及文化的角度，评价金属材料工程实践产生的影响。7.环境和可持续发展：具有环保和7-2.能够合理地评估某个具体的可持续发展的意识，能够理解和评复杂工程问题对环境、社会可持续课程目标5发展的影响：并能够根据具体的评价针对金属材料复杂工程问题的专估报告，对复杂工程问题的解决方业工程实践对环境、社会可持续发
法规；在进行机械零件设计时，能够合理评估设计方案对社会可持续发展的影响并能进行改 进与修改。 课程目标 6：具有良好的团队协作与组织管理能力、人际交往能力，能够在团队中承担 个体、团队成员以及负责人的角色。 课程目标 7：掌握机械零件产品设计、加工制造、评估和管理环节中的工程质量管理体 系，并能够将经济决策方法用于机械零件产品的设计过程中。 二、课程目标与毕业要求指标点的对应关系 毕业要求 指标点 课程目标 2. 问题分析：能够应用数学、自然 科学、材料科学与工程的基础理论 知识和金属材料的专业知识，识别、 表达复杂工程问题的关键环节、参 数与解决方案，并能够通过文献研 究对具体的复杂工程问题进行分 析，以获得有效结论。 2-4. 能够通过对复杂工程问题的 解决方案进行对比分析，筛选备选 方案，并证实最终解决方案的合理 性。 课程目标 1 3. 设计/开发解决方案：能够综合 利用所学的基础理论知识和专业知 识，针对金属材料工程领域中的复 杂工程问题，设计和优化材料成分、 材料加工工艺、热处理工艺、防腐 工艺等，满足特定的产品需求，并 能够在方案设计及优化中体现创新 意识，考虑社会、健康、安全、法 律、文化以及环境等因素的影响。 3-4. 能够在复杂工程问题设计与 开发过程中，充分考虑社会、安全、 法律以及环境等制约因素，系统、 全面优化工艺方案，并能够在设计 环节中体现创新意识。 课程目标 2 6. 工程与社会：能够基于金属材料 相关专业知识对工程实践的合理性 进行分析，了解与金属材料生产、 设计、研发相关的法律、法规以及 承担的责任，能从社会、健康、安 全、法律以及文化的角度，评价金 属材料工程实践产生的影响。 6-2. 能识别、量化和分析金属材料 领域新产品、新技术、新工艺的开 发和应用以及客观评价复杂工程 问题的解决方案对社会、健康、安 全、法律以及文化的潜在影响。 课程目标 4 7. 环境和可持续发展：具有环保和 可持续发展的意识，能够理解和评 价针对金属材料复杂工程问题的专 业工程实践对环境、社会可持续发 7-2. 能够合理地评估某个具体的 复杂工程问题对环境、社会可持续 发展的影响；并能够根据具体的评 估报告，对复杂工程问题的解决方 课程目标 5
展的影响。案进行优化，使其满足环境、社会可持续发展的要求。9.个人和团队：能够在多学科背景9-1.能够正确理解团队的重要性，主动与团队中其他成员沟通，共享课程目标6下的团队中承担个体、团队成员以信息，合作共事。及负责人的角色，具有一定的组织9-2.能在多学科背景的团队中工管理能力、人际交往能力和团队协作，能胜任团队成员的角色，完成作能力。团队分配的任务：能胜任团队负责课程目标6人的角色，组织团队成员开展工作，能倾听和综合团队其他成员的意见。10.沟通：能够就金属材料复杂工10-1.能够通过文稿或图纸等技术程问题与业界同行及社会公众进行文件对复杂工程技术问题进行清有效沟通和交流，包括撰写报告和晰的阐述，并能利用现代信息技术设计文稿、陈迷发言、清晰表送达或课程目标3与业界同行及社会公众进行有效回应指令；具备一定的外语交流能沟通和交流，理解与业界同行和社力和国际视野，能够在跨文化背景会公众交流的差异性。下进行沟通和交流。11.项目管理：理解并掌握工程管11-2.能够将管理原理、经济决策理原理与经济决策方法，并能在多方法应用于金属材料产品设计、加课程目标7工制造、评估和管理等过程。学科环境中应用。三、课程设计基本内容及要求1.零件分析（支撑课程目标1、6）（1）查找零件工作条件（2）制定零件技术要求基本要求：通过查找网络资料、参考文献和手册，确定所设计机械零件的工作条件和技术要求，并分析零件的服役条件，包括承受载荷类型，工作温度，加载速度，环境介质条件，表面要求（光洁度等）以及有效运行寿命等。2.材料选择（支撑课程目标1、2、6）（1）确定零件的材料体系（2）写出材料的具体成分与性能指标基本要求：根据零件的工作条件与技术要求，确定所设计零件的材料体系，要求每组至少提供两种不同的可选择的材料体系，并进行论证分析，认识到解决方案的多样性。在材料选择时遵循“确保材料的使用性能、工艺性能和经济性”，并充分考虑安全、环境等现实约束条件。3.绘制零件工程图（支撑课程目标3、6）
展的影响。 案进行优化，使其满足环境、社会 可持续发展的要求。 9. 个人和团队：能够在多学科背景 下的团队中承担个体、团队成员以 及负责人的角色，具有一定的组织 管理能力、人际交往能力和团队协 作能力。 9-1. 能够正确理解团队的重要性， 主动与团队中其他成员沟通，共享 信息，合作共事。 课程目标 6 9-2. 能在多学科背景的团队中工 作，能胜任团队成员的角色，完成 团队分配的任务；能胜任团队负责 人的角色，组织团队成员开展工 作，能倾听和综合团队其他成员的 意见。 课程目标 6 10. 沟通：能够就金属材料复杂工 程问题与业界同行及社会公众进行 有效沟通和交流，包括撰写报告和 设计文稿、陈述发言、清晰表达或 回应指令；具备一定的外语交流能 力和国际视野，能够在跨文化背景 下进行沟通和交流。 10-1. 能够通过文稿或图纸等技术 文件对复杂工程技术问题进行清 晰的阐述，并能利用现代信息技术 与业界同行及社会公众进行有效 沟通和交流，理解与业界同行和社 会公众交流的差异性。 课程目标 3 11. 项目管理：理解并掌握工程管 理原理与经济决策方法，并能在多 学科环境中应用。 11-2. 能够将管理原理、经济决策 方法应用于金属材料产品设计、加 工制造、评估和管理等过程。 课程目标 7 三、课程设计基本内容及要求 1.零件分析（支撑课程目标 1、6） （1）查找零件工作条件 （2）制定零件技术要求 基本要求：通过查找网络资料、参考文献和手册，确定所设计机械零件的工作条件和 技术要求，并分析零件的服役条件，包括承受载荷类型，工作温度，加载速度，环境介质条 件，表面要求（光洁度等）以及有效运行寿命等。 2.材料选择（支撑课程目标 1、2、6） （1）确定零件的材料体系 （2）写出材料的具体成分与性能指标 基本要求：根据零件的工作条件与技术要求，确定所设计零件的材料体系，要求每组 至少提供两种不同的可选择的材料体系，并进行论证分析，认识到解决方案的多样性。在材 料选择时遵循“确保材料的使用性能、工艺性能和经济性”，并充分考虑安全、环境等现实 约束条件。 3. 绘制零件工程图（支撑课程目标 3、6）
使用ProE.AutoCAD等软件绘制零件工程图（三视图或剖面图）基本要求：根据机械零件的外形尺寸和技术要求，选择合适的绘图软件进行零件工程图的绘制，并正确标出零件的尺寸和公差，并能理解其局限性。4.制定机械零件生产加工工艺（支撑课程目标2、5、6、7）（1）制定零件生产工艺（2）制定零件加工工艺流程基本要求：根据机械零件的使用要求和服役条件，确定机械零件的详细的加工工艺流程，并在设计环节体现创新意识，以及考虑加工工艺对社会可持续发展的影响。能够将经济决策方法用于加工工艺的设计过程中。5.制定热处理工艺路线（支撑课程目标4、5、6）（1）学习热处理原理相关知识（2）制定零件的热处理工艺路线（3）确定热处理设备（4）热处理后零件金相组织的预测基本要求：根据所学热处理原理的相关知识，确定所设计机械零件的热处理工艺路线（包括加热温度、加热保温时间、冷却介质等参数）以及相关热处理设备：能够根据所选热处理工艺，预测零件的金相组织。在进行热处理工艺设计时要结合金属材料领域的新知识、新工艺，并要充分考虑其对环境、社会可持续发展的影响，并能进行相应修改。6.质量控制与检测（支撑目标4、6）（1）零件质量控制方法（2）零件性能检测技术基本要求：根据所设计机械零件的实际性能要求，确定零件质量控制的方法以及性能检测技术，并选择相应检测设备。7.课程设计报告与答（支撑课程目标4、6）（1）撰写课程设计报告（2）制作PPT进行答辩基本要求：根据上述设计内容，撰写课程设计报告，要求图文并茂，有目录，条理清楚层次分明。在答辩环节，能够就设计中问题与同学、老师进行有效沟通和交流；能清晰、准确表达设计的收获与体会、设计中的亮点及需要改进之处，正确回答教师与同学的提问。能根据老师的意见，进行修改，并认识到自主学习和终身学习的重要性。四、课程设计进度安排（2周）序号学时项目名称内容提要任务布置设计任务布置，提出设计要求，给出零件名称，集中0.5天1
使用 ProE, AutoCAD 等软件绘制零件工程图（三视图或剖面图） 基本要求：根据机械零件的外形尺寸和技术要求，选择合适的绘图软件进行零件工程 图的绘制，并正确标出零件的尺寸和公差，并能理解其局限性。 4. 制定机械零件生产加工工艺（支撑课程目标 2、5、6、7） （1）制定零件生产工艺 （2）制定零件加工工艺流程 基本要求：根据机械零件的使用要求和服役条件，确定机械零件的详细的加工工艺流 程，并在设计环节体现创新意识，以及考虑加工工艺对社会可持续发展的影响。能够将经济 决策方法用于加工工艺的设计过程中。 5. 制定热处理工艺路线（支撑课程目标 4、5、6） （1）学习热处理原理相关知识 （2）制定零件的热处理工艺路线 （3）确定热处理设备 （4）热处理后零件金相组织的预测 基本要求：根据所学热处理原理的相关知识，确定所设计机械零件的热处理工艺路线 （包括加热温度、加热保温时间、冷却介质等参数）以及相关热处理设备；能够根据所选热 处理工艺，预测零件的金相组织。在进行热处理工艺设计时要结合金属材料领域的新知识、 新工艺，并要充分考虑其对环境、社会可持续发展的影响，并能进行相应修改。 6. 质量控制与检测（支撑目标 4、6） （1）零件质量控制方法 （2）零件性能检测技术 基本要求：根据所设计机械零件的实际性能要求，确定零件质量控制的方法以及性能 检测技术，并选择相应检测设备。 7. 课程设计报告与答辩（支撑课程目标 4、6） （1）撰写课程设计报告 （2）制作 PPT 进行答辩 基本要求：根据上述设计内容，撰写课程设计报告，要求图文并茂，有目录，条理清楚、 层次分明。在答辩环节，能够就设计中问题与同学、老师进行有效沟通和交流；能清晰、准 确表达设计的收获与体会、设计中的亮点及需要改进之处，正确回答教师与同学的提问。能 根据老师的意见，进行修改，并认识到自主学习和终身学习的重要性。 四、课程设计进度安排（2周） 序号 项目名称 内容提要 学时 1 任务布置 设计任务布置，提出设计要求，给出零件名称，集中 0.5天
辅导。2查阅资料1.5天查阅相关手册、文献、国家标准及技术规范等。31天零件分析确定零件工作条件、技术要求及服役情况。4材料选择1天根据零件分析结果确定所选材料体系及原因。使用ProE,AutoCAD等软件绘制零件工程图（三视图2天绘制零件工程图5或剖面图）。1天6制定生产加工工艺确定机械零件的详细的加工工艺流程。71天制定热处理工艺路线制定热处理工艺路线，确定热处理设备。确定零件质量控制的方法以及性能检测技术，并选择81天质量控制与检测相应检测设备。撰写课程设计报告，要求图文并茂，有目录，条理清2天9撰写课程设计报告楚、层次分明。10答辩1天制作PPT，准备答辩。总计2周五、教学安排和形式1.本课程设计一般有指导教师出题（尽量结合生产实际），并详细布置课程设计的任务与内容。2.每个班按照45人进行分组，每组设置组长1名，负责整体协调工作。小组成员定期召开讨论会，就设计的零件进行深入分析，明确设计的内容，并收集、准备相关的技术资料。3.每小组针对自己的课题提出至少两种以上的工艺方案，在教师的指导下，由学生进行各方案的优缺点的对比，确定最终设计的方案。4.学生按照设计的方案进行各环节设计，并撰写课程设计报告，要求图文并茂，有目录，条理清楚、层次分明。5.答辩，能够就设计中问题与同学、老师进行有效沟通和交流：能清晰、准确表达设计的收获与体会、设计中的亮点及需要改进之处，指导教师就设计中的有关问题进行提问。6.在设计过程中注意学生自主解决问题的能力和创新意识的培养。六、考核方案及权重
辅导。 2 查阅资料 查阅相关手册、文献、国家标准及技术规范等。 1.5天 3 零件分析 确定零件工作条件、技术要求及服役情况。 1天 4 材料选择 根据零件分析结果确定所选材料体系及原因。 1天 5 绘制零件工程图 使用ProE, AutoCAD等软件绘制零件工程图（三视图 或剖面图）。 2天 6 制定生产加工工艺 确定机械零件的详细的加工工艺流程。 1天 7 制定热处理工艺路线 制定热处理工艺路线，确定热处理设备。 1天 8 质量控制与检测 确定零件质量控制的方法以及性能检测技术，并选择 相应检测设备。 1天 9 撰写课程设计报告 撰写课程设计报告，要求图文并茂，有目录，条理清 楚、层次分明。 2天 10 答辩 制作PPT，准备答辩。 1天 总计 2周 五、教学安排和形式 1. 本课程设计一般有指导教师出题（尽量结合生产实际），并详细布置课程设计的任 务与内容。 2. 每个班按照 4-5 人进行分组，每组设置组长 1 名，负责整体协调工作。小组成员定 期召开讨论会，就设计的零件进行深入分析，明确设计的内容，并收集、准备相关的技术资 料。 3. 每小组针对自己的课题提出至少两种以上的工艺方案，在教师的指导下，由学生进 行各方案的优缺点的对比，确定最终设计的方案。 4. 学生按照设计的方案进行各环节设计，并撰写课程设计报告，要求图文并茂，有目 录，条理清楚、层次分明。 5. 答辩，能够就设计中问题与同学、老师进行有效沟通和交流；能清晰、准确表达设 计的收获与体会、设计中的亮点及需要改进之处，指导教师就设计中的有关问题进行提问。 6. 在设计过程中注意学生自主解决问题的能力和创新意识的培养。 六、考核方案及权重