《計(jì)算機(jī)繪圖與三維造型設(shè)計(jì)》課程教學(xué)大綱

《計(jì)算機(jī)繪圖與三維造型設(shè)計(jì)》教學(xué)大綱課程編號(hào)010041課程性質(zhì)學(xué)科基礎(chǔ)課適合層次本科先修課程計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)、機(jī)械制圖后繼課程產(chǎn)品測(cè)繪與三維建模實(shí)訓(xùn)學(xué)分1.5總學(xué)時(shí)30理論18實(shí)驗(yàn)0上機(jī)12課外18適用專(zhuān)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)、測(cè)控技術(shù)與儀器等工科專(zhuān)業(yè)一、課程的目的與任務(wù)本課程是一門(mén)計(jì)算機(jī)應(yīng)用與機(jī)械制圖相結(jié)合的技術(shù)基礎(chǔ)課，是工程設(shè)計(jì)與圖形學(xué)領(lǐng)域的學(xué)科，也是機(jī)械專(zhuān)業(yè)、近機(jī)專(zhuān)業(yè)和相關(guān)設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)的必修課。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)的基本能力；在講授內(nèi)容方面，結(jié)合我校實(shí)際，培養(yǎng)應(yīng)用型人才，同時(shí)考慮社會(huì)上對(duì)應(yīng)用軟件的需求，采用以Autodesk公司的AutoCAD軟件為主體介紹二維繪圖的基本方法和技巧；選擇目前比較流行的SolidWorks、Pro/Eengineer、UG、CATIA等三維軟件之一簡(jiǎn)介參數(shù)化實(shí)體造型方法。本課程的教學(xué)目標(biāo)如下：課程目標(biāo)1：理解計(jì)算機(jī)二維繪圖和三維造型軟件的基本原理，掌握一種二維繪圖軟件和一種三維造型設(shè)計(jì)軟件的使用方法，能夠針對(duì)工程圖形完成繪制、編輯、尺寸標(biāo)注、文件轉(zhuǎn)換和虛擬裝配等任務(wù)。課程目標(biāo)2：應(yīng)用二維和三維軟件完成復(fù)雜工程問(wèn)題的方案設(shè)計(jì)和創(chuàng)新設(shè)計(jì)，體現(xiàn)創(chuàng)新思維。表1課程的教學(xué)目標(biāo)對(duì)畢業(yè)要求的支撐畢業(yè)要求畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)支撐課程教學(xué)目標(biāo)使用現(xiàn)代工具：能夠針對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造復(fù)雜工程問(wèn)題，選擇與使用恰當(dāng)?shù)默F(xiàn)代工具，對(duì)復(fù)雜工程問(wèn)題進(jìn)行模擬與預(yù)測(cè)，并分析和理解現(xiàn)代工具的局限性。5.1掌握一種或多種對(duì)儀器儀表進(jìn)行建模的工具，并能夠?qū)⑵溆糜趦x器領(lǐng)域復(fù)雜工程問(wèn)題建模型過(guò)程中；（形成強(qiáng)支持H）課程目標(biāo)1設(shè)計(jì)解決方案:能夠針對(duì)儀器儀表的復(fù)雜問(wèn)題，提出光機(jī)電一體化系統(tǒng)的多個(gè)解決方案，設(shè)計(jì)滿(mǎn)足特定需求的系統(tǒng)和單元（部件），并能夠在設(shè)計(jì)的不同階段體現(xiàn)創(chuàng)新意識(shí)，考慮社會(huì)、健康、安全、法律、文化以及環(huán)境等行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)約束。3.4掌握基本的創(chuàng)新方法，能夠在方案設(shè)計(jì)、系統(tǒng)設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等階段體現(xiàn)創(chuàng)新意識(shí)。（形成弱支撐L）課程目標(biāo)2二、課程目標(biāo)達(dá)成途徑設(shè)計(jì)及學(xué)時(shí)分配表2課程目標(biāo)達(dá)成途徑設(shè)計(jì)及學(xué)時(shí)分配課程教學(xué)目標(biāo)達(dá)成途徑理論教學(xué)環(huán)節(jié)過(guò)程訓(xùn)練環(huán)節(jié)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)1講授15學(xué)時(shí)作業(yè)+實(shí)訓(xùn)報(bào)告15學(xué)時(shí)上機(jī)實(shí)訓(xùn)9學(xué)時(shí)2講授3學(xué)時(shí)（穿插在理論教學(xué)整個(gè)過(guò)程）作業(yè)+實(shí)訓(xùn)報(bào)告3學(xué)時(shí)（穿插在作業(yè)報(bào)告中）上機(jī)實(shí)訓(xùn)3學(xué)時(shí)（穿插在所有上機(jī)實(shí)訓(xùn)中）合計(jì)18學(xué)時(shí)（理論）18學(xué)時(shí)（課外）12學(xué)時(shí)（實(shí)訓(xùn)）三、理論教學(xué)內(nèi)容及學(xué)時(shí)分配表3理論教學(xué)內(nèi)容及學(xué)時(shí)分配知識(shí)單元/章節(jié)知識(shí)點(diǎn)教學(xué)要求學(xué)時(shí)支撐的課程目標(biāo)第1章計(jì)算機(jī)繪圖簡(jiǎn)介§1計(jì)算機(jī)繪圖發(fā)展應(yīng)用§2典型計(jì)算機(jī)繪圖軟件介紹§3課程教學(xué)內(nèi)容、計(jì)劃、方法及考核介紹。1、了解計(jì)算機(jī)繪圖的發(fā)展和應(yīng)用，典型的二維三維繪圖軟件，課程學(xué)習(xí)內(nèi)容和考核方式。（支撐課程目標(biāo)1）11第2章二維繪圖基本操作§1AutoCAD文件操作與環(huán)境設(shè)置軟件安裝、啟動(dòng)、退出、系統(tǒng)配置、工作界面、坐標(biāo)系統(tǒng)、圖層介紹、繪圖單位、繪圖界限、命令輸入、精確繪圖輔助工具（捕捉、正交、柵格、極軸、自動(dòng)追蹤）、對(duì)象操作、顯示控制、文件管理等§2AutoCAD基本繪圖命令直線(xiàn)、構(gòu)造線(xiàn)、多段線(xiàn)、多邊形、矩形、圓弧、圓、樣條曲線(xiàn)、橢圓、圖案填充、文字輸入等1、熟悉AutoCAD的界面及軟件的基本操作。（支撐課程目標(biāo)1）2、理解AutoCAD的坐標(biāo)系，掌握?qǐng)D層及繪圖環(huán)境設(shè)置（支撐課程目標(biāo)1）3、掌握極軸、捕捉、追蹤等輔助繪圖工具的設(shè)置。（支撐課程目標(biāo)1）4、能熟練運(yùn)用常用繪圖命令繪制簡(jiǎn)單平面圖形。（支撐課程目標(biāo)1）5、能綜合運(yùn)用多種方式方法完成圖形繪制。（支撐課程目標(biāo)2）21，2第2章二維繪圖基本操作§3AutoCAD基本編輯命令：移動(dòng)（復(fù)制）、鏡像、偏移、陣列、旋轉(zhuǎn)、修剪、打斷、合并、等分點(diǎn)、縮放、圓角、倒角、分解、夾點(diǎn)編輯、特性編輯、特性匹配§4尺寸標(biāo)注與公差標(biāo)注文本輸入與編輯，尺寸標(biāo)注與修改、公差標(biāo)注與修改、粗糙度和基準(zhǔn)符號(hào)等圖塊與外部參照1、能熟練運(yùn)用常用編輯命令對(duì)簡(jiǎn)單平面圖形進(jìn)行編輯修改。（支撐課程目標(biāo)1）2、掌握文字樣式的設(shè)置以及文字與特殊符號(hào)的輸入。（支撐課程目標(biāo)1）3、掌握尺寸標(biāo)注樣式的設(shè)置和修改，各類(lèi)型尺寸標(biāo)注方法以及尺寸的編輯修改。（支撐課程目標(biāo)1）4、掌握?qǐng)D塊的創(chuàng)建和插入、保存，圖塊的屬性設(shè)置。了解外部參照應(yīng)用。（支撐課程目標(biāo)1）5、能綜合運(yùn)用多種方式方法完成圖形編輯。（支撐課程目標(biāo)2）31，2第3章三維建?；静僮鳌?Solidworks軟件介紹與繪圖設(shè)置設(shè)計(jì)思想、安裝啟動(dòng)、文件操作、工作界面、視圖調(diào)整、對(duì)象操作§2Solidworks三維軟件的二維繪圖基本知識(shí)、繪制基本工具、編輯基本工具、尺寸標(biāo)注工具、幾何關(guān)系添加、繪制過(guò)程實(shí)例§3三維基礎(chǔ)特征建模拉伸特征、旋轉(zhuǎn)特征、掃描特征、放樣特征1、熟悉Solidwork的界面及軟件的基本操作。（支撐課程目標(biāo)1）2、理解Solidwork三維建模的思想和方法。（支撐課程目標(biāo)1）3、掌握Solidwork二維草繪和編輯以及尺寸約束添加與編輯。（支撐課程目標(biāo)1）3、掌握Solidwork拉伸、旋轉(zhuǎn)、掃描、放樣四大主要特征工具構(gòu)建實(shí)體和切除的操作方法。（支撐課程目標(biāo)1）4、能綜合運(yùn)用多種方式方法完成草圖繪制和基礎(chǔ)特征建模。（支撐課程目標(biāo)2）31，2第3章三維建模基本操作§4Solidworks三維高級(jí)特征建模倒角、圓角、筋特征、孔特征、抽殼特征、拔模特征、鏡像特征、陣列特征、加厚特征、螺紋修飾特征、其它高級(jí)特征簡(jiǎn)介§5Solidworks曲線(xiàn)曲面鈑金擴(kuò)展命令投影曲線(xiàn)、組合曲線(xiàn)、通過(guò)參考點(diǎn)曲線(xiàn)、通過(guò)xyz點(diǎn)曲線(xiàn)、螺旋線(xiàn)、渦旋線(xiàn)、分割線(xiàn)等曲線(xiàn)簡(jiǎn)介拉伸曲面、旋轉(zhuǎn)曲面、掃描曲面、放樣曲面、放樣曲面等曲面簡(jiǎn)介基體法蘭、邊線(xiàn)法蘭、接法蘭、平展等鈑金工具簡(jiǎn)介1、掌握Solidwork高級(jí)特征工具建模操作方法。（支撐課程目標(biāo)1）2、了解Solidwork曲線(xiàn)工具使用操作方法。（支撐課程目標(biāo)1）3、了解Solidwork曲面工具使用操作方法。（支撐課程目標(biāo)1）4、了解Solidwork鈑金工具使用操作方法。（支撐課程目標(biāo)1）5、能綜合運(yùn)用多種方式方法完成高級(jí)特征建模。（支撐課程目標(biāo)2）31，2第3章三維建?；静僮鳌?Solidworks三維虛擬裝配創(chuàng)建裝配文件、插入和刪除裝配零件、顯示和壓縮零部件、定位零部件（固定、移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)、添加配合、刪除配合、修改配合）、復(fù)制、鏡像、陣列、裝配體檢查、爆炸圖§7Solidworks三維導(dǎo)出與編輯工程圖組成、創(chuàng)建、環(huán)境；圖紙格式定義、視圖創(chuàng)建（標(biāo)準(zhǔn)、模型、投影、輔助、剖面、局部、斷開(kāi)剖視、斷裂視圖、裁剪視圖）、編輯視圖（視圖邊線(xiàn)、更新、鎖住、移動(dòng)、對(duì)齊、旋轉(zhuǎn)、顯示和隱藏視圖）、工程圖標(biāo)注簡(jiǎn)介、工程圖輸出1、掌握Solidwork三維虛擬裝配的操作方法以及裝配體的干涉檢查。（支撐課程目標(biāo)1）2、掌握Solidwork工程圖各種視圖的創(chuàng)建方法。（支撐課程目標(biāo)1）3、能綜合運(yùn)用多種方式方法完成裝配和生成目標(biāo)視圖。（支撐課程目標(biāo)2）31，2第4章拓展綜合訓(xùn)練§1復(fù)雜零件識(shí)圖與三維造型零件圖識(shí)圖及建模規(guī)劃。§2三維軟件圖形的交換操作軟件格式轉(zhuǎn)換及工程圖輸出為dwg格式方法?！?零部件建模出圖操作綜合案例在已知工程圖情況下實(shí)例模擬讀圖及用Solidwork零件建模、虛擬裝配并在工程圖生成各種視圖最后導(dǎo)出為dwg格式在AutoCAD中完成最終編輯的過(guò)程。1、掌握多種零件圖識(shí)圖及用Solidwork建模思路。（支撐課程目標(biāo)2）2、掌握Solidwork文件格式轉(zhuǎn)換以及工程圖導(dǎo)出為dwg格式在AutoCAD中進(jìn)一步編輯的方法。（支撐課程目標(biāo)1）3、掌握綜合運(yùn)用Solidworks和AutoCAD通過(guò)多種方式方法解決工程實(shí)際問(wèn)題的方法（支撐課程目標(biāo)2）31，2四、實(shí)踐教學(xué)要求表4實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的設(shè)置及學(xué)時(shí)分配序號(hào)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目名稱(chēng)實(shí)驗(yàn)性質(zhì)學(xué)時(shí)分配實(shí)驗(yàn)類(lèi)型實(shí)訓(xùn)內(nèi)容及要求支撐課程目標(biāo)1二維平面圖形繪制必修3綜合性AutoCAD軟件完成組合體三視圖繪制（尺寸可不注）。1，22三維草圖與基礎(chǔ)建模必修3綜合性Solidworks軟件通過(guò)三維草圖拉伸、旋轉(zhuǎn)、掃描、放樣完成簡(jiǎn)單組合體建模。1，23三維裝配與工程圖必修3綜合性Solidworks軟件完成簡(jiǎn)單裝配體零件建模并裝配，生成工程圖。1，24二維和三維綜合訓(xùn)練必修3綜合性Solidworks軟件完成較復(fù)雜裝配體零件建模、裝配，并完成一個(gè)指定零件工程圖視圖生成，導(dǎo)出為dwg格式，Solidworks軟件完成完成零件圖最終編輯。1，2五、課程考核評(píng)價(jià)方式和教學(xué)目標(biāo)達(dá)成度評(píng)價(jià)（一）、課程考核評(píng)價(jià)方式表5課程考核評(píng)價(jià)方式考核項(xiàng)目考核要求總比例支撐課程目標(biāo)上機(jī)考試對(duì)學(xué)生零件圖讀圖能力、運(yùn)用Solidworks完成較復(fù)雜零件建模、創(chuàng)建工程圖視圖能力及運(yùn)用AutoCAD完成較復(fù)雜零件工程圖繪制能力（基本設(shè)置、繪圖準(zhǔn)確性及完成度、尺寸標(biāo)注和技術(shù)要求標(biāo)注）進(jìn)行考核。80%1，2上機(jī)實(shí)訓(xùn)1/2/3/4考核學(xué)生運(yùn)用AutoCAD繪制組合體三視圖；運(yùn)用Solidworks進(jìn)行零件建模、部件裝配、創(chuàng)建工程圖視圖能力，綜合運(yùn)用Solidworks和AutoCAD完成較復(fù)雜零件圖工程圖出圖的能力。16%1，2實(shí)訓(xùn)報(bào)告1/2/3/4考核學(xué)生分析、總結(jié)和自主學(xué)習(xí)的能力。4%1，2考核方式：總評(píng)成績(jī)=上機(jī)考試（滿(mǎn)分100分）80%+過(guò)程考核成績(jī)20%1）上機(jī)考試80%：對(duì)學(xué)生綜合運(yùn)用Solidworks和AutoCAD完成較復(fù)雜零件建模和工程圖出圖能力進(jìn)行考核。2）過(guò)程考核成績(jī)20%：包括上機(jī)實(shí)訓(xùn)16%+報(bào)告4%。（二）、成績(jī)?cè)u(píng)定標(biāo)準(zhǔn)上機(jī)考試成績(jī)根據(jù)學(xué)生運(yùn)用Solidworks建模和視圖創(chuàng)建完整度、運(yùn)用AutoCAD繪制零件圖的基本設(shè)置，圖形繪制的正確性和完成度，尺寸標(biāo)注和技術(shù)要求標(biāo)注的完整、清晰、正確性，以及總體布圖的均勻、美觀以百分制評(píng)出，具體評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)如下：表6上機(jī)考試-成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)課程目標(biāo)目標(biāo)值評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)課程目標(biāo)195分（86-95分）（76-85分）（67-75分）（57-66分）（0-56分）Solidworks三維模型特征很完整，尺寸很正確，零件工程圖視圖很完整；圖層、文字樣式、標(biāo)注樣式設(shè)置很正確；AutoCAD圖形正確、完成度很高；尺寸標(biāo)注很正確、完整、清晰；布圖很美觀均勻。Solidworks三維模型特征完整，尺寸正確，零件工程圖視圖完整;圖層、文字樣式、標(biāo)注樣式設(shè)置正確；AutoCAD圖形正確、完成度高；尺寸標(biāo)注正確、完整、清晰；布圖美觀均勻。Solidworks三維模型特征完整，尺寸略有偏差，零件工程圖視圖基本完整，局部有問(wèn)題;圖層、文字樣式、標(biāo)注樣式設(shè)置較正確；AutoCAD圖形較正確、完成度較高；尺寸標(biāo)注較正確、完整、清晰；布圖較美觀均勻。Solidworks三維模型特征略有缺失，尺寸有偏差，零件工程圖視圖基本完整，局部有較大問(wèn)題;圖層、文字樣式、標(biāo)注樣式設(shè)置一般；AutoCAD圖形正確性一般、完成度一般；尺寸標(biāo)注正確性、完整度、清晰一般；布圖欠美觀。Solidworks三維模型特征缺失較多，尺寸偏差較大，零件工程圖視圖不完整;圖層、文字樣式、標(biāo)注樣式設(shè)置差；AutoCAD圖形正確性、完成度低；尺寸標(biāo)注正確性差、完整度差、不清晰；布圖不美觀均勻。課程目標(biāo)25分（5分）（4分）（3分）（2分）（1分）能很好的使用高級(jí)功能完成建模和圖形繪制，圖形文件很小。能盡量使用高級(jí)功能完成建模和圖形繪制，圖形文件較小。能大部分使用高級(jí)功能完成建模和圖形繪制，圖形文件大小適中。較少用到高級(jí)功能建模和圖形繪制，圖形文件偏大。全為基礎(chǔ)特征組合完成建模，圖形文件很大。表7實(shí)訓(xùn)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)實(shí)訓(xùn)1：二維平面圖形繪制4.0分3.5分3.0分2.5分圖層很正確，圖形很正確；完成度很高；布圖很均勻美觀；很好的使用高級(jí)功，圖形文件很小。圖層正確，圖形正確；完成度高；布圖均勻美觀；大部分使用高級(jí)功，圖形文件較小。圖層比較正確，圖形比較正確；完成度一般；布圖較均勻美觀；少部分使用高級(jí)功能，圖形文件大小適中。圖層不正確，圖形不正確；完成度差；布圖不均勻美觀；幾乎不使用高級(jí)功能，圖形文件大。實(shí)訓(xùn)2：三維草圖與基礎(chǔ)建模4.0分3.5分3.0分2.5分草圖圖形很正確，尺寸和約束很完整且無(wú)偏差，三維模型特征很完整，尺寸很正確；很好的使用高級(jí)功，圖形文件很小。草圖圖形正確，尺寸和約束基本完整，略有偏差，三維模型特征完整，尺寸偏差較??；大部分使用高級(jí)功，圖形文件較小。草圖圖形基本正確，尺寸和約束不完整，有偏差，三維模型特征不完整，尺寸有偏差；少部分使用高級(jí)功能，圖形文件大小適中。草圖圖形不正確，無(wú)尺寸和約束，三維模型特征缺失較多，尺寸偏差較大；幾乎不使用高級(jí)功能，圖形文件大。實(shí)訓(xùn)3：三維裝配與工程圖4.0分3.5分3.0分2.5分零件全部建模且尺寸很正確，裝配配合完整，工程圖視圖很完整且序號(hào)很正確；很好的使用高級(jí)功，圖形文件很小。零件全部建模且尺寸正確，裝配配合基本完整，工程圖視圖完整且序號(hào)正確；大部分使用高級(jí)功，圖形文件較小。零件全部建模，裝配配合基本完整，工程圖視圖完整但局部略有問(wèn)題；少部分使用高級(jí)功能，圖形文件大小適中。零件未全部完成建模，裝配未完成，工程圖視圖不完整；幾乎不使用高級(jí)功能，圖形文件大。實(shí)訓(xùn)4：二維和三維綜合訓(xùn)練4.0分3.5分3.0分2.5分零件全部建模且尺寸很正確，裝配配合完整，零件工程圖視圖很完整，AutoCAD完成最終零件圖圖層很正確，圖形很正確；完成度很高；布圖很均勻美觀；很好的使用高級(jí)功，圖形文件很小。零件全部建模且尺寸很正確，裝配配合基本完整，零件工程圖視圖完整，AutoCAD完成最終零件圖圖層正確，圖形正確；完成度高；布圖均勻美觀；大部分使用高級(jí)功，圖形文件較小。零件全部建模，裝配配合基本完整，零件工程圖視圖完整但局部略有問(wèn)題，AutoCAD完成最終零件圖圖層比較正確，圖形比較正確；完成度一般；布圖較均勻美觀；少部分使用高級(jí)功能，圖形文件大小適中。零件未全部完成建模，裝配未完成，零件工程圖視圖不完整，AutoCAD完成最終零件圖圖層不正確，圖形不正確；完成度差；布圖不均勻美觀；幾乎不使用高級(jí)功能，圖形文件大。表8實(shí)訓(xùn)報(bào)告評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)實(shí)訓(xùn)1/2/3/41分0.5分實(shí)訓(xùn)報(bào)告提交及時(shí)，報(bào)告內(nèi)容充實(shí)，能體現(xiàn)自主學(xué)習(xí)過(guò)程和學(xué)習(xí)深度。實(shí)訓(xùn)報(bào)告提交不及時(shí)，報(bào)告內(nèi)容不充實(shí)，不能體現(xiàn)自主學(xué)習(xí)過(guò)程，學(xué)習(xí)深度不夠。

（三）、課程目標(biāo)達(dá)成度評(píng)價(jià)方法表9課程考核內(nèi)容及課程目標(biāo)達(dá)成度評(píng)價(jià)方法課程目標(biāo)考核內(nèi)