《生產(chǎn)線數(shù)字化仿真技術(shù)》課程標(biāo)準(zhǔn)

《生產(chǎn)線數(shù)字化仿真技術(shù)》課程標(biāo)準(zhǔn)一、基本信息課程名稱生產(chǎn)線數(shù)字化仿真技術(shù)課程編碼課程性質(zhì)公共基礎(chǔ)專業(yè)基礎(chǔ)專業(yè)核心專業(yè)綜合公共選修專業(yè)選修學(xué)時/學(xué)分48/3課程類型理論理實一體實踐實踐學(xué)時48上課地點校內(nèi)校外周學(xué)時24教學(xué)場所多媒體教室實訓(xùn)（驗）室一體化教室R生產(chǎn)性實訓(xùn)基地其它（）開課部門機(jī)械工程學(xué)院二、課程目標(biāo)1．課程描述本課程以物料分揀機(jī)的概念設(shè)計為總體目標(biāo)，借助UG軟件中的MCD（機(jī)電概念設(shè)計）模塊完成分揀機(jī)構(gòu)的運動方案設(shè)計、信號的創(chuàng)建與映射、運動仿真結(jié)果的輸出與討論等內(nèi)容。MCD作為基于UGNX平臺的機(jī)電產(chǎn)品計算機(jī)輔助概念設(shè)計工具，它是一種全新的解決方案，為虛擬產(chǎn)品和虛擬生產(chǎn)線上設(shè)備的數(shù)字化設(shè)計和調(diào)試提供一體化平臺。借助該軟件，可對包含多物理場以及通常存在于機(jī)電一體化產(chǎn)品中的自動化相關(guān)行為的概念進(jìn)行3D建模和仿真，實現(xiàn)創(chuàng)新性的設(shè)計，滿足機(jī)械設(shè)計人員日益提高的要求，不斷提高機(jī)械的生產(chǎn)效率、縮短設(shè)計周期和降低生產(chǎn)成本。本課程以物料分揀機(jī)為對象，系統(tǒng)地介紹其基于MCD的概念設(shè)計過程，引領(lǐng)學(xué)生掌握（目的）：（1）剛體、碰撞體、傳輸面、對象源、對象收集器、碰撞傳感器、固定副、斷開約束等基本物理屬性的設(shè)置。（2）鉸鏈副、滑動副、速度控制、位置控制、仿真序列的設(shè)置。（3）信號和信號適配器的創(chuàng)建。（4）仿真PLC、博圖、外部信號配置、信號映射的創(chuàng)建。通過講演結(jié)合實踐操作的授課方式（歷程），使學(xué)生掌握利用MCD模塊完成物料分揀機(jī)的機(jī)電設(shè)計全部內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)踏實、精益求精的工作作風(fēng)（成果）。2．先修課程及先備能力先修課程：機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)、UG機(jī)構(gòu)運動仿真、電氣控制與PLC應(yīng)用等先備能力：掌握三維建模基礎(chǔ)、會一般機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計、能識讀并修改PLC程序3．課程教學(xué)目標(biāo)（標(biāo)注核心能力指標(biāo)）編號課程教學(xué)目標(biāo)對應(yīng)的知識能力素養(yǎng)集M1能根據(jù)項目要求建立系統(tǒng)的三維模型1—2—1、1—2—2、1—4—1、1—4—4、2—2—1、2—2—5、2—2—6、3—3—1、3—4—8M2能設(shè)計各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運動方案1—2—3、1—4—1、2—2—6、3—3—2、3—4—9、3—5—2M3熟悉機(jī)構(gòu)運動分析基本概念及環(huán)境參數(shù)設(shè)置1—2—3、1—4—1、2—2—6、3—3—2、3—4—9、3—5—2M4會創(chuàng)建剛體、碰撞體和對象源1—2—3、1—4—1、2—1—1、2—1—7、3—5—4、3—5—6M5會創(chuàng)建傳輸面、碰撞傳感器和對象收集器1—2—3、1—4—1、2—1—1、2—1—7、3—4—6、3—5—4、3—5—6M6會創(chuàng)建運動副以及斷開約束1—2—3、1—4—1、2—1—1、2—1—7、3—4—6、3—5—4、3—5—6M7熟悉速度控制、位置控制以及仿真序列的設(shè)置1—2—3、1—4—1、2—1—1、2—1—7、3—5—4、3—5—6M8會創(chuàng)建符號表、信號適配器1—2—3、1—4—1、2—1—1、2—1—7、3—5—4、3—5—6M9能通過PLCSIM、TIAPortal建立與UGNX的聯(lián)系1—2—3、1—4—1、2—1—1、2—1—7、3—5—4、3—5—6M10會輸出仿真結(jié)果1—2—3、1—4—1、2—1—1、2—2—4、3—3—2、3—4—6、3—5—4M11具有工匠精神，能夠愛崗敬業(yè)、遵章守紀(jì)、履行職責(zé)3—1—2、3—1—2、3—1—3、3—1—8、3—3—1、3—3—2、3—3—3、3—4—3、3—4—8M12能分析和解決建模、裝配、工程圖中出現(xiàn)的問題1—4—1、1—4—4、1—6—1、1—6—2、1—6—3、1—6—4、1—6—5、2—2—1、2—2—5M13能夠運用常用的創(chuàng)新方法，具有機(jī)械創(chuàng)新意識3—4—9、3—5—5、3—5—64．學(xué)分分配數(shù)學(xué)及基礎(chǔ)科學(xué)專業(yè)與實務(wù)課程—專業(yè)/實務(wù)（專業(yè)基礎(chǔ)）專業(yè)與實務(wù)課程—實驗/實做通識其他合計123三、課程內(nèi)容及參考學(xué)時（參考課時：總課時/實踐課時）項目名稱教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法建議教學(xué)目標(biāo)代碼知識能力素養(yǎng)集參考課時項目一基于物理特性的基本指令1.剛體、碰撞體的設(shè)置2.傳輸面、對象源的設(shè)置3.對象收集器、碰撞傳感器的設(shè)置；4.固定副、斷開約束的設(shè)置。項目導(dǎo)入任務(wù)驅(qū)動自主學(xué)習(xí)小組交流項目匯報M1；M2；M3；M4；M5；M61—2—1、1—2—21—4—1、1—4—42—1—7、2—2—12—2—5、2—2—63—3—1、3—4—83—4—9、3—5—23—5—4、3—5—612項目描述：本項目以物料分揀機(jī)的物料、傳送帶、回收桶等為載體，要求學(xué)生掌握剛體、碰撞體、傳輸面、對象源、對象收集器、碰撞傳感器、固定副、斷開約束等基本物理屬性的設(shè)置。項目二基于運動特性的仿真序列驗證工藝1.鉸鏈副的設(shè)置；2.滑動副的設(shè)置；3.速度控制、位置控制的設(shè)置；4.仿真序列的設(shè)置。項目導(dǎo)入任務(wù)驅(qū)動自主學(xué)習(xí)小組交流項目匯報M6；M71—2—3、1—4—12—1—1、2—1—73—4—6、3—5—43—5—612項目描述：本項目以物料分揀機(jī)的物料、分揀器等為載體，要求學(xué)生掌握鉸鏈副、滑動副、速度控制、位置控制、仿真序列的設(shè)置。項目三基于虛擬信號傳輸?shù)目刂茍?zhí)行器1.創(chuàng)建信號；2.創(chuàng)建信號適配器項目導(dǎo)入任務(wù)驅(qū)動自主學(xué)習(xí)小組交流項目匯報M81—2—3、1—4—12—1—1、2—1—73—5—4、3—5—68項目描述：本項目以物料分揀機(jī)運動時的信號為載體，要求學(xué)生掌握信號和信號適配器的創(chuàng)建。項目四基于博圖和虛擬PLC的程序驗證1.創(chuàng)建仿真PLC以及博圖的設(shè)置；2.外部信號配置實現(xiàn)PLCSIM通訊；3.創(chuàng)建信號映射項目導(dǎo)入任務(wù)驅(qū)動自主學(xué)習(xí)小組交流項目匯報M9；M10；M11；M12；M133—1—2、3—1—33—1—8、3—3—13—3—2、3—3—33—4—3、3—4—63—4—8、3—4—93—5—4、3—5—53—5—612項目描述：本項目以物料分揀機(jī)工作時虛擬PLC和分揀機(jī)運動之間傳遞的信號為載體，要求學(xué)生掌握仿真PLC、博圖、外部信號配置、信號映射的創(chuàng)建?？己?合計48四、課程評價評價項目配分評價方式教學(xué)目標(biāo)知識能力素養(yǎng)集細(xì)項配分評價指標(biāo)平時成績20出勤評量M111—1—11—1—21—1—31—1—410根據(jù)學(xué)生出勤情況，由教師評定學(xué)習(xí)態(tài)度M113—3—13—3—23—3—33—3—43—3—53—3—610根據(jù)學(xué)生上課狀態(tài)、作業(yè)完成情況、在線學(xué)習(xí)情況及職教云任務(wù)完成情況，由教師及職教云成績綜合評定項目實驗40實作評價M1M2M3M4M5M6M7M8M91—2—31—4—12—1—12—1—73—4—63—5—43—5—640學(xué)生完成各模塊任務(wù)的情況（仿真方案、仿真結(jié)果等）期末成績40實作評價M10M12M133—1—23—1—33—1—83—3—13—3—23—3—33—4—33—4—63—4—83—4—93—5—43—5—53—5—640學(xué)生完成最終考核任務(wù)的情況評價方式紙筆測驗：□小考□期中紙筆測驗□期末紙筆測驗實做評價：作業(yè)實做成品日常表現(xiàn)□表演觀察□軼事記錄□課堂實驗檔案評量：書面報告□專題檔案口語評量：口頭報告□口試其它評量：□請說明：五、課程教學(xué)資源1．實訓(xùn)教學(xué)條件建議建議該課程在常州科教城現(xiàn)代工業(yè)中心4號樓一樓數(shù)字孿生與信息化實訓(xùn)區(qū)開設(shè)，建議每1個學(xué)生一臺高性能計算機(jī)。（1）實訓(xùn)設(shè)備、工量具要求項目名稱實訓(xùn)設(shè)備、工量具名稱生均數(shù)量建議品牌（選填）項目一：基于物理特性的基本指令高性能計算機(jī)1戴爾項目二：基于運動特性的仿真序列驗證工藝項目三：基于虛擬信號傳輸?shù)目刂茍?zhí)行器項目四：基于博圖和虛擬PLC的程序驗證（2）實訓(xùn)耗材要求無2．師資條件該課程建議實訓(xùn)項目指導(dǎo)教師應(yīng)具備高校機(jī)械工程類講師以上職稱或工程師以上職業(yè)資格證書，并且近3年獲得頒發(fā)的MCD實訓(xùn)項目合格證書，具有獨立完成各項目任務(wù)的