《數(shù)字化設(shè)計與制造綜合實(shí)踐》實(shí)踐教學(xué)大綱

PAGEPAGE1《數(shù)字化設(shè)計與制造綜合實(shí)踐》課程教學(xué)大綱一、課程基本信息課程名稱數(shù)字化設(shè)計與制造綜合實(shí)踐課程編號課程性質(zhì)必修課課程類別實(shí)踐環(huán)節(jié)開課單位智能制造教研室授課學(xué)期第6學(xué)期學(xué)分/學(xué)時3/3周實(shí)施方式實(shí)訓(xùn)適用專業(yè)智能制造工程專業(yè)是否雙語否先修課程工程制圖、機(jī)械設(shè)計、三維實(shí)體建模與設(shè)計、三維掃描與逆向設(shè)計后續(xù)課程增材制造技術(shù)，畢業(yè)設(shè)計二、課程簡介本課程是智能制造專業(yè)的核心實(shí)訓(xùn)課程之一，主要培養(yǎng)學(xué)生對于典型零件的數(shù)字化設(shè)計、制造和分析的技術(shù)應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力。通過對現(xiàn)代產(chǎn)品開發(fā)中數(shù)字化設(shè)計制造和分析中基本理論、基本方法及關(guān)鍵技術(shù)的掌握，是學(xué)生具備一定的科學(xué)素養(yǎng)、人文素養(yǎng)、職業(yè)素養(yǎng)、創(chuàng)新意識和工匠精神。三、課程目標(biāo)及對畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的支撐（一）課程目標(biāo)通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生達(dá)到以下目標(biāo)：課程目標(biāo)1.使學(xué)生具備從事數(shù)字化設(shè)計制造所必備的素質(zhì)、知識與技能，培養(yǎng)學(xué)生掌握數(shù)字化設(shè)計、數(shù)字化裝配及數(shù)字化分析的理論基礎(chǔ)。課程目標(biāo)2.培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際，嚴(yán)謹(jǐn)踏實(shí)、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)作風(fēng)，具備較強(qiáng)的動手能力、分析解決問題能力及創(chuàng)新能力，樹立全面質(zhì)量管理意識，以及團(tuán)隊合作精神，為專業(yè)能力培養(yǎng)打下扎實(shí)基礎(chǔ)。課程目標(biāo)3.培養(yǎng)學(xué)生自我學(xué)習(xí)和自我發(fā)展的能力，鼓勵學(xué)生根據(jù)自己的能力和實(shí)際情況，有針對性地進(jìn)行自學(xué)和超前學(xué)習(xí)，具備跟蹤專業(yè)技術(shù)發(fā)展方向，探求和更新知識的自學(xué)能力。（二）課程目標(biāo)對畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的支撐課程目標(biāo)支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)畢業(yè)要求課程目標(biāo)13.3能夠設(shè)計滿足特定需求的智能制造系統(tǒng)、零部件或制造工藝，并體現(xiàn)創(chuàng)新意識。5.2能夠開發(fā)或應(yīng)用滿足特定需求的現(xiàn)代工具，對智能制造工程領(lǐng)域復(fù)雜工程問題進(jìn)行模擬與預(yù)測，并能夠理解其局限性。10.1掌握符合行業(yè)規(guī)范和要求的技術(shù)文件寫作方法，能夠就復(fù)雜工程問題通過書面報告及陳述發(fā)言等形式清晰表達(dá)或回應(yīng)；3、設(shè)計/開發(fā)解決方案5、使用現(xiàn)代工具10、溝通課程目標(biāo)23.3能夠設(shè)計滿足特定需求的智能制造系統(tǒng)、零部件或制造工藝，并體現(xiàn)創(chuàng)新意識。9.1具有團(tuán)隊合作意識，理解多學(xué)科背景團(tuán)隊成員的不同角色在團(tuán)隊中的作用，能夠作為個體或團(tuán)隊成員完成所承擔(dān)的任務(wù)。3、設(shè)計/開發(fā)解決方案9、個人和團(tuán)隊課程目標(biāo)33.3能夠設(shè)計滿足特定需求的智能制造系統(tǒng)、零部件或制造工藝，并體現(xiàn)創(chuàng)新意識。5.2能夠開發(fā)或應(yīng)用滿足特定需求的現(xiàn)代工具，對智能制造工程領(lǐng)域復(fù)雜工程問題進(jìn)行模擬與預(yù)測，并能夠理解其局限性。9.1具有團(tuán)隊合作意識，理解多學(xué)科背景團(tuán)隊成員的不同角色在團(tuán)隊中的作用，能夠作為個體或團(tuán)隊成員完成所承擔(dān)的任務(wù)。10.1掌握符合行業(yè)規(guī)范和要求的技術(shù)文件寫作方法，能夠就復(fù)雜工程問題通過書面報告及陳述發(fā)言等形式清晰表達(dá)或回應(yīng)。設(shè)計/開發(fā)解決方案：5、使用現(xiàn)代工具9、個人和團(tuán)隊10、溝通四、課程基本教學(xué)內(nèi)容及對課程目標(biāo)的支撐（一）課程基本教學(xué)內(nèi)容實(shí)踐內(nèi)容一減速器數(shù)字化設(shè)計1.課程主要內(nèi)容（1）使學(xué)生能夠根據(jù)減速器的齒輪、軸等二維紙質(zhì)圖紙構(gòu)建三維實(shí)體模型，并能根據(jù)實(shí)際的裝配要求和過程在計算機(jī)中進(jìn)行虛擬裝配，生成裝配爆炸圖。（2）能將三維的齒輪和軸的模型轉(zhuǎn)化為二維CAD工程圖紙，并能根據(jù)實(shí)際的工程圖紙進(jìn)行尺寸和公差的標(biāo)注。2.重點(diǎn)和難點(diǎn)重點(diǎn)：繪制減速器整體三維裝配及工程圖紙繪制。難點(diǎn)：繪圖規(guī)范3.實(shí)施方式小組分工合作4.學(xué)習(xí)要求（1）使學(xué)生具備產(chǎn)品三維造型的素質(zhì)、知識與技能，掌握數(shù)字化設(shè)計、數(shù)字化裝配的理論基礎(chǔ)；（2）通過大量的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源，包括視頻資料、教學(xué)錄像、課件等，鼓勵學(xué)生根據(jù)自己的能力和實(shí)際情況，有針對性地進(jìn)行自學(xué)和超前學(xué)習(xí)，具備跟蹤專業(yè)技術(shù)發(fā)展方向，探求和更新知識的自學(xué)能力。5.實(shí)踐要求（1）實(shí)踐屬性：綜合訓(xùn)練型（2）工作流程：布置教學(xué)任務(wù)，讓學(xué)生熟知實(shí)踐內(nèi)容，分組進(jìn)行實(shí)踐任務(wù)。（3）分組要求：5人一組（4）實(shí)踐準(zhǔn)備：機(jī)房或自備電腦，電腦安裝三維建模軟件（5）時間安排：1周（6）其他要求：無6.學(xué)生學(xué)習(xí)預(yù)期成果（1）應(yīng)用三維軟件完成虛擬裝配及二維圖繪制，綜合培養(yǎng)學(xué)生分析解決問題能力，創(chuàng)新能力以及團(tuán)隊合作精神；（2）綜合培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力，鼓勵學(xué)生根據(jù)自己的能力和實(shí)際情況，有針對性地自學(xué)和超前學(xué)習(xí)。7.支撐課程目標(biāo)課程目標(biāo)1.使學(xué)生具備從事數(shù)字化設(shè)計制造所必備的素質(zhì)、知識與技能，培養(yǎng)學(xué)生掌握數(shù)字化設(shè)計、數(shù)字化裝配及數(shù)字化分析的理論基礎(chǔ)。課程目標(biāo)2.培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際，嚴(yán)謹(jǐn)踏實(shí)、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)作風(fēng)，具備較強(qiáng)的動手能力、分析解決問題能力及創(chuàng)新能力，樹立全面質(zhì)量管理意識，以及團(tuán)隊合作精神，為專業(yè)能力培養(yǎng)打下扎實(shí)基礎(chǔ)。課程目標(biāo)3.培養(yǎng)學(xué)生自我學(xué)習(xí)和自我發(fā)展的能力，鼓勵學(xué)生根據(jù)自己的能力和實(shí)際情況，有針對性地進(jìn)行自學(xué)和超前學(xué)習(xí)，具備跟蹤專業(yè)技術(shù)發(fā)展方向，探求和更新知識的自學(xué)能力。實(shí)踐內(nèi)容二三維掃描與逆向設(shè)計1.課程主要內(nèi)容（1）使學(xué)生能夠根據(jù)已有產(chǎn)品或者模型進(jìn)行三維掃描，并能對掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行三維逆向建模，即將實(shí)物模型轉(zhuǎn)化成CAD模型。（2）能利用3d打印設(shè)備將CAD模型打印出來，即將CAD模型轉(zhuǎn)化成實(shí)體。2.重點(diǎn)和難點(diǎn)重點(diǎn)：掌握逆向工程的數(shù)據(jù)處理和模型建立方法。難點(diǎn)：分析、提取模型關(guān)鍵信息和特征。3.實(shí)施方式小組分工合作4.學(xué)習(xí)要求（1）使學(xué)生掌握產(chǎn)品三維掃描及逆向建模技術(shù)及方法，具備將所學(xué)的三維掃描與逆向工程知識和技能應(yīng)用于解決實(shí)際問題的能力；（2）通過大量的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源，包括視頻資料、教學(xué)錄像、課件等，鼓勵學(xué)生根據(jù)自己的能力和實(shí)際情況，有針對性地進(jìn)行自學(xué)和超前學(xué)習(xí)，具備跟蹤專業(yè)技術(shù)發(fā)展方向，探求和更新知識的自學(xué)能力。5.實(shí)踐要求（1）實(shí)踐屬性：綜合訓(xùn)練型（2）工作流程：布置教學(xué)任務(wù)，讓學(xué)生熟知實(shí)踐內(nèi)容，分組進(jìn)行實(shí)踐任務(wù)。（3）分組要求：根據(jù)具體情況確定（4）實(shí)踐準(zhǔn)備：機(jī)房或自備電腦，電腦安裝GeomagicStudio等軟件。（5）時間安排：2周（6）其他要求：無6.學(xué)生學(xué)習(xí)預(yù)期成果（1）應(yīng)用三維軟件完成虛擬裝配及二維圖繪制，綜合培養(yǎng)學(xué)生分析解決問題能力，創(chuàng)新能力以及團(tuán)隊合作精神；能夠全面掌握三維掃描與逆向設(shè)計的方法和技能，深入了解三維掃描與逆向工程的實(shí)際應(yīng)用，具備一定的分析和解決問題的能力。（2）綜合培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力，鼓勵學(xué)生根據(jù)自己的能力和實(shí)際情況，有針對性地自學(xué)和超前學(xué)習(xí)。7.支撐課程目標(biāo)課程目標(biāo)1.使學(xué)生具備從事數(shù)字化設(shè)計制造所必備的素質(zhì)、知識與技能，培養(yǎng)學(xué)生掌握數(shù)字化設(shè)計、數(shù)字化裝配及數(shù)字化分析的理論基礎(chǔ)。課程目標(biāo)2.培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際，嚴(yán)謹(jǐn)踏實(shí)、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)作風(fēng)，具備較強(qiáng)的動手能力、分析解決問題能力及創(chuàng)新能力，樹立全面質(zhì)量管理意識，以及團(tuán)隊合作精神，為專業(yè)能力培養(yǎng)打下扎實(shí)基礎(chǔ)。課程目標(biāo)3.培養(yǎng)學(xué)生自我學(xué)習(xí)和自我發(fā)展的能力，鼓勵學(xué)生根據(jù)自己的能力和實(shí)際情況，有針對性地進(jìn)行自學(xué)和超前學(xué)習(xí)，具備跟蹤專業(yè)技術(shù)發(fā)展方向，探求和更新知識的自學(xué)能力。（二）課程基本教學(xué)內(nèi)容對課程目標(biāo)的支撐實(shí)踐內(nèi)容實(shí)施方式支撐的課程目標(biāo)學(xué)時安排內(nèi)容一減速器相關(guān)零件的數(shù)字化設(shè)計通過實(shí)體建模和特征建模提供的各種標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計特征：孔、槽、型腔、凸臺、墊、柱體、塊體、錐體、球體、管狀體、倒圓和倒角等，完成減速器中零件的三維造型設(shè)計；指定關(guān)鍵零件的二維工程圖繪制課程目標(biāo)1、2、33天內(nèi)容二減速器零件裝配，爆炸圖及動畫展示能熟練設(shè)置環(huán)境變量；熟練使用幾何鏈接器；能建立零部件之間的關(guān)聯(lián)性設(shè)計建模；能控制裝配中部件之間的更新；能建立裝配控制結(jié)構(gòu)；能制作裝配爆炸圖及傳動動畫展示課程目標(biāo)1、2、32天內(nèi)容三三維逆向建模根據(jù)已有產(chǎn)品或者模型進(jìn)行三維掃描，并能對掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行三維逆向建模，即將實(shí)物模型轉(zhuǎn)化成CAD模型。課程目標(biāo)1、2、37天內(nèi)容四3d打印CAD模型便于利用3d打印設(shè)備打印課程目標(biāo)1、2、33天合計3周五、課程考核及對課程目標(biāo)的支撐（一）課程考核課程成績構(gòu)成（百分制）課程成績構(gòu)成比例考核環(huán)節(jié)目標(biāo)分值考核/評價細(xì)則平時成績50%平時表現(xiàn)10考核內(nèi)容及評價細(xì)則（平時課堂對學(xué)生的課堂紀(jì)律、行為態(tài)度等方面觀察為依據(jù)）目標(biāo)分值=0.2*平時成績平時技能操作40考核內(nèi)容及評價細(xì)則（每一個學(xué)習(xí)項目實(shí)施作載體，依該小組上交的教學(xué)文件中合理性，正確性和創(chuàng)新型）目標(biāo)分值=0.8*（自評、組間互評、教師檢查三者平均值）技能測試50%面試成績20考核內(nèi)容及評價細(xì)則（PPT的制作完整度，項目的敘述合理性，在項目中表現(xiàn)出的研究程度及創(chuàng)新程度）目標(biāo)分值=0.3*理論面試實(shí)操成績20考核內(nèi)容及評價細(xì)則（隨機(jī)出題的操作能力）目標(biāo)分值=0.4*理論面試實(shí)踐報告10考核內(nèi)容及評價細(xì)則（報告格式的準(zhǔn)確性，內(nèi)容的完整性及分析內(nèi)容的合理性）目標(biāo)分值=0.3*實(shí)踐報告成績（二）課程考核對課程目標(biāo)的支撐實(shí)踐內(nèi)容考核內(nèi)容考核方式支撐的課程目標(biāo)內(nèi)容一減速器相關(guān)零件的數(shù)字化設(shè)計實(shí)體零件建模和特征建模的各種標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計特征的準(zhǔn)確性；指定關(guān)鍵零件的二維工程圖的規(guī)范完整性小組考核課程目標(biāo)1、2、3內(nèi)容二減速器零件裝配，爆炸圖及動畫展示設(shè)置環(huán)境變量；使用幾何鏈接器；建立零部件之間的關(guān)聯(lián)性設(shè)計建模；控制裝配中部件之間的更新；建立裝配控制結(jié)構(gòu)；制作裝配爆炸圖及傳動動畫展示小組考核課程目標(biāo)1、2、3內(nèi)容三三維逆向建模軟件使用熟練程度；三維掃描設(shè)備使用熟練程度；逆向建模的可實(shí)施操作性。小組考核課程目標(biāo)1、2、3內(nèi)容四3d打印3d打印設(shè)備使用熟練程度；3d打印模型質(zhì)量小組考核課程目標(biāo)1、2、3六、課程資源[1]趙建國,李懷正等.《SolidWorks三維設(shè)計及應(yīng)用》.電子工業(yè)出版社[2]周健.《SolidWorks2016中文版應(yīng)用教程》.機(jī)械工業(yè)出版社[3]許睦旬.《數(shù)字化設(shè)計與制造軟件應(yīng)用基礎(chǔ)》西安交通大學(xué)，中國大學(xué)慕課：/course/XJTU-1460563162?from=searchPage&outVendor=zw_mooc_pcs