高職《數(shù)據(jù)采集技術(shù)》課程標(biāo)準(zhǔn)

1、高職數(shù)據(jù)采集技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)一、課程概述1、課程性質(zhì)數(shù)據(jù)采集技術(shù)屬專業(yè)能力模塊，為專業(yè)核心課程。2、課程與系列產(chǎn)品或項(xiàng)目設(shè)計(jì)與開發(fā)流程的關(guān)聯(lián) 專業(yè)能力模塊依據(jù)逆向工程項(xiàng)目實(shí)施流程中的數(shù)據(jù)采集、 數(shù)據(jù)處理、 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、 先進(jìn)制 造及產(chǎn)品質(zhì)量管理與檢驗(yàn)等為主線來構(gòu)架專業(yè)核心課程。數(shù)據(jù)采集是逆向工程的首要階段， 測(cè)量數(shù)據(jù)的好壞直接決定著后續(xù)數(shù)字化模型能否在誤差控制范圍內(nèi)還原為已有的實(shí)物樣件， 而數(shù)據(jù)采集中的關(guān)鍵技能就是根據(jù)不同形狀的三維實(shí)體模型,利用不同的數(shù)據(jù)采集方法和技巧完成 3D 數(shù)據(jù)采集，獲取有效的模型點(diǎn)云數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)采集后再利用相關(guān)軟件完成測(cè)量數(shù)據(jù) 預(yù)處理、三維實(shí)體模型重建等后續(xù)流程。3、課程目標(biāo)

2、通過本課程的學(xué)習(xí)， 學(xué)生應(yīng)掌握數(shù)據(jù)采集設(shè)備的原理和握作， 掌握數(shù)據(jù)采集的方法和技 巧及測(cè)量精度的檢查、驗(yàn)證方法和保證技術(shù)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的數(shù)據(jù)采集。4 、與前后續(xù)課程的關(guān)系 對(duì)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造專業(yè)，學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)采集技術(shù)的前期課程主要有機(jī)械制圖及 計(jì)算機(jī)繪圖 、產(chǎn)品質(zhì)量管理與檢驗(yàn) 、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) ，這是學(xué)好數(shù)據(jù)采集技術(shù)進(jìn)行 產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)與制造的基礎(chǔ)。后續(xù)課程主要有數(shù)據(jù)處理技術(shù) 、產(chǎn)品造型設(shè)計(jì) 、先進(jìn)制 造技術(shù)等，測(cè)量后獲取的數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)處理、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供依據(jù)，為后續(xù)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與先進(jìn) 制造等應(yīng)用性課程打好基礎(chǔ)。二、課程內(nèi)容設(shè)計(jì)1、課程案例描述及選取的理由案例序號(hào)案例名稱案例內(nèi)容選取案例理由1玩具汽車數(shù)據(jù)測(cè)

3、量1、玩具汽車數(shù)據(jù)測(cè)量 系統(tǒng)。2、玩具汽車數(shù)據(jù)采集 方法。3、玩具汽車數(shù)據(jù)測(cè)量 規(guī)劃。4、玩具汽車數(shù)據(jù)測(cè)量 的參數(shù)設(shè)置。玩具汽車包含車身、車門、車輪和車 燈等部分，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、曲面復(fù)雜。此 案例的數(shù)據(jù)采集， 能全面涵蓋掃描區(qū) 域規(guī)劃問題、 基準(zhǔn)測(cè)量精度和測(cè)量數(shù) 據(jù)精度保證問題、 檢查和驗(yàn)證測(cè)量數(shù) 據(jù)精度的方法問題等。 通過此案例進(jìn) 行三維數(shù)據(jù)采集， 能讓學(xué)生掌握逆向 工程數(shù)據(jù)采集的關(guān)鍵技術(shù)，準(zhǔn)確、快5、玩具汽車數(shù)據(jù)測(cè)量。 6、檢查和驗(yàn)證玩具汽 車測(cè)量數(shù)據(jù)精度。 7、玩具汽車的測(cè)量數(shù) 據(jù)保存與輸出。速獲取名種產(chǎn)品的三維幾何數(shù)據(jù)。 案 例覆蓋了本課程教學(xué)大綱所要求的 知識(shí)點(diǎn)和技能， 是典型的數(shù)據(jù)測(cè)量

4、綜 合案例。注：鼓勵(lì)大案例一案到底，也可以是小案例群組成2、課程案例結(jié)構(gòu)與課時(shí)分配案例序號(hào)案例模塊實(shí)踐任務(wù)理論基礎(chǔ)序號(hào)名稱模塊內(nèi)容內(nèi)容課時(shí)內(nèi)容課時(shí)11.1玩具汽車 數(shù)據(jù)測(cè)量 系統(tǒng)以復(fù)合式三坐標(biāo) 測(cè)量儀為例， 掌握測(cè) 量系統(tǒng)軟件的應(yīng)用 及測(cè)量機(jī)的操作。1）據(jù)玩具汽車不同部 位結(jié)構(gòu)，正確選擇測(cè)量系 統(tǒng)和測(cè)量頭；2）熟悉三坐標(biāo)測(cè)量機(jī) 的操作方法。81）三坐標(biāo)測(cè) 量儀的結(jié)構(gòu)和 原理； 2）數(shù)據(jù)測(cè)量 軟件； 3）測(cè)量機(jī)控制 系統(tǒng)及測(cè)頭； 4 ）三坐標(biāo)測(cè) 量機(jī)的操作方 法。81.2玩具汽車 數(shù)據(jù)采集 方法分析玩具汽車各 部分形狀結(jié)構(gòu)， 掌握 數(shù)據(jù)采集的方法和 技巧，確定各部位點(diǎn) 云數(shù)據(jù)的獲取方法。1）分析

5、玩具汽車各部 分形狀結(jié)構(gòu)；2）確定各部位幾何數(shù) 據(jù)的采集方法。41）數(shù)據(jù)測(cè)量原 理分析；2 ）數(shù)據(jù)采集方 法分類； 3）采集方法 與技巧；4 ）數(shù)據(jù)測(cè)量方 法比較分析； 5）數(shù)據(jù)獲取 應(yīng)遵循的原則。41.3玩具汽車 數(shù)據(jù)測(cè)量 規(guī)劃對(duì)玩具汽 車各 部分 的數(shù)據(jù)測(cè)量進(jìn)行規(guī) 劃，確定其掃描方式 及裝夾定位。1）據(jù)結(jié)構(gòu)形狀分析預(yù)期 掃描精度、擬合精度； 2）確定玩具汽車各部位 的掃描方式； 3）確定各部位掃描時(shí)工 件的裝夾定位。41）掃描精度、 掃描效率、 曲面 重構(gòu)擬合精度、 曲面拼接光順 性； 2）掃描方式 類型及其應(yīng)用； 3）工件掃描 與裝夾定位。41.4玩具汽車 數(shù)據(jù)測(cè)量 的參數(shù)設(shè) 置以玩具汽

6、車為例， 分 析各部分形狀結(jié)構(gòu)， 對(duì)各部分?jǐn)?shù)據(jù)測(cè)量 的參數(shù)進(jìn)行正確合 理的設(shè)置， 以保證測(cè) 量精度。1）正確建立工件在掃描 時(shí)的坐標(biāo)基準(zhǔn)； 2）確定玩具汽車各部分 的掃描區(qū)域，并確定掃描 步距及掃描速度； 3）選擇合理的測(cè)量控制 參數(shù)。41）模型掃描 的區(qū)域規(guī)劃及 掃描步距； 2 ）坐標(biāo)基準(zhǔn) 的建立及其精 度保證技術(shù)； 3）測(cè)量控制 參數(shù)的設(shè)置41.5玩具汽車 數(shù)據(jù)測(cè)量以復(fù)合式三坐標(biāo)測(cè) 量儀為例， 學(xué)習(xí)其各 種找正對(duì)齊的方法， 掌握玩具汽車在掃 描時(shí)表面 顏色 的 處 理方法， 及各部分?jǐn)?shù) 據(jù)的正確測(cè)量。1）學(xué)習(xí)各種找正對(duì)齊的 方法，并完成玩具汽車各 零部件坐標(biāo)的找正對(duì)齊； 2）對(duì)模型表面顏色

7、進(jìn)行 噴色處理；3）正確完成接觸掃描的 測(cè)尖補(bǔ)償； 4）完成玩具汽車的三維 幾何數(shù)據(jù)測(cè)量。41）模型與軟件 坐標(biāo)的找正對(duì) 齊方式與方法； 2）接觸式掃 描的誤差分析 與測(cè)尖補(bǔ)償； 3）模型表面 顏色的 影 響及 處理方法； 4 ）模型邊緣 的數(shù)據(jù)測(cè)量。41.6檢查和驗(yàn) 證玩具汽 車測(cè)量數(shù) 據(jù)精度、 玩具汽車 的測(cè)量數(shù) 據(jù)保存與 輸出1）具汽車為例，對(duì) 其三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)精 度進(jìn)行分析， 掌握檢 查和驗(yàn)證方法， 并采 取合理措施補(bǔ)正； 2）點(diǎn)數(shù)據(jù)文件的建 立、點(diǎn)數(shù)據(jù)文件保存 及輸出方法； 3）對(duì)玩具汽車的點(diǎn) 數(shù)據(jù)進(jìn)行合理分層。1）對(duì)已獲取的玩具汽車 三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)精度進(jìn)行 檢查和驗(yàn)證； 2）確定誤差精

8、度； 3）采取合理的補(bǔ)救措施 補(bǔ)正誤差。4 對(duì)玩具汽車各部分點(diǎn)數(shù) 據(jù)分別用不同的文件名 命名；5 把各部分點(diǎn)數(shù)據(jù)導(dǎo)入后 移到同一圖層，并用不同 顏色表示；6 保存玩具汽車測(cè)量數(shù)據(jù) 文件。8 1）測(cè)量數(shù)據(jù) 精度的檢查和 驗(yàn)證方法； 2）誤差精度的 確定； 3）測(cè)量數(shù)據(jù)誤 差類型； 4）測(cè)量誤差 的影響因素及 提高測(cè)量精度 的方法； 5）補(bǔ)救措施。 6）量點(diǎn)數(shù)據(jù)文 件格式及單個(gè) 文件建立； 7）數(shù)據(jù)分層； 8）數(shù)據(jù)保存； 9）數(shù)據(jù)輸出及 在逆向軟件中 打開方法。4課時(shí)小計(jì)3228課時(shí)合計(jì)60注： （ 1）案例模塊意指對(duì)案例的分解。（ 2）實(shí)踐任務(wù)意指對(duì)實(shí)現(xiàn)模塊的工作任務(wù)的分解；（ 3）理論基礎(chǔ)意指

9、完成實(shí)踐任務(wù)所需要的知識(shí)（要求：1、所列出的理論基礎(chǔ)內(nèi)容與所推薦的教材或參考書相對(duì)應(yīng)； 2、：指教師須講精講透的內(nèi)容；：鼓勵(lì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的內(nèi)容）。、考核方式及評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)案例 模塊 序號(hào)分值比例建議 考核 方式評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)成績（百分制）優(yōu)良及格1110%教師 評(píng)價(jià) +互 評(píng)1）能熟練地?fù)?jù)玩具 汽 車 不同部位結(jié)構(gòu) 正確選擇測(cè)量系統(tǒng) 和測(cè)量頭； 2）熟練掌握三坐標(biāo) 測(cè)量機(jī)的操作方法； 3）具有良好的職業(yè) 素質(zhì)：職業(yè)操守、團(tuán) 隊(duì)合作精神、 學(xué)習(xí)態(tài) 度、交流及表達(dá)能 力、組織協(xié)調(diào)能力。1）能據(jù)玩具汽車不 同部位結(jié)構(gòu)正確選 擇測(cè)量系統(tǒng)和測(cè)量 頭；2）掌握三坐標(biāo)測(cè)量 機(jī)的操作方法； 3）具有較好的職業(yè) 素質(zhì)。1

10、）能據(jù)玩具汽車不 同部位結(jié)構(gòu)選擇測(cè) 量系統(tǒng)和測(cè)量頭； 2）基本掌握三坐標(biāo) 測(cè)量機(jī)的操作方法； 3）具有一定的職業(yè) 素質(zhì)。1218%教師 評(píng)價(jià) +互 評(píng)1）能快速正確地分 析 玩 具汽 車各 部 分 形狀結(jié)構(gòu)； 2）熟練掌握數(shù)據(jù)采 集的方法和技巧， 準(zhǔn) 確快速地確定各部 位點(diǎn)云數(shù)據(jù)的獲取 方法； 3）具有良好的職業(yè) 素質(zhì)：職業(yè)操守、團(tuán) 隊(duì)合作精神、 學(xué)習(xí)態(tài) 度、交流及表達(dá)能 力、組織協(xié)調(diào)能力。1）能分析玩具汽車 各部分形狀結(jié)構(gòu)； 2）掌握數(shù)據(jù)采集的 方法和技巧， 能確定 玩具汽車各部位點(diǎn) 云數(shù)據(jù)的獲取方法； 3）具有較好的職業(yè) 素質(zhì)。1）能分析玩具汽車 各部分形狀結(jié)構(gòu)； 2）基本掌握數(shù)據(jù)采 集的

11、方法和技巧， 基 本能確定玩具汽車 各部位點(diǎn)云數(shù)據(jù)的 獲取方法； 3）具有一定的職業(yè) 素質(zhì)。1317%教師 評(píng)價(jià) +互 評(píng)1）熟練掌握各種掃 描方式及其應(yīng)用， 能 快速正確地確 定 玩 具 汽 車各部位的掃 描方式； 2）熟練掌握玩具汽 車各部位掃描時(shí)工 件的裝夾定位； 3）具有良好的職業(yè) 素質(zhì)：職業(yè)操守、團(tuán)1）掌握各種掃描方 式及其應(yīng)用， 能夠確 定玩具汽車 各部位 的掃描方式； 2）掌握玩具汽車各 部位掃描時(shí) 工件的 裝夾定位。3）具有較好的職業(yè) 素質(zhì)。1）基本掌握各種掃 描方式及其應(yīng)用， 能 夠確定玩具汽車簡 單部位的掃描方式； 2）基本掌握玩具汽 車各部位掃描時(shí)工 件的裝夾定位； 3）

12、具有一定的職業(yè) 素質(zhì)。隊(duì)合作精神、 學(xué)習(xí)態(tài) 度、交流及表達(dá)能 力、組織協(xié)調(diào)能力。1418%教師 評(píng)價(jià) +互 評(píng)1）能熟練正確地建 立坐標(biāo)基準(zhǔn)及 玩具 汽車各部分掃描區(qū) 域、掃描步距、掃描 速度的確定； 2）能熟練掌握測(cè)量 控制參數(shù)選擇； 3）具有良好的職業(yè) 素質(zhì)：職業(yè)操守、團(tuán) 隊(duì)合作精神、 學(xué)習(xí)態(tài) 度、交流及表達(dá)能 力、組織協(xié)調(diào)能力。1）能正確建立坐標(biāo) 基準(zhǔn)，確定玩具汽車 各部分掃描區(qū)域、 掃 描步距、掃描速度； 2）掌握測(cè)量控制參 數(shù)的選擇； 3）具有較好的職業(yè) 素質(zhì)。1）基本能建立坐標(biāo) 基準(zhǔn)，確定玩具汽車 各部分掃描區(qū)域、 掃 描步距、掃描速度； 2）基本掌握測(cè)量控 制參數(shù)的選擇； 3）具

13、有一定的職業(yè) 素質(zhì)。1517%教師 評(píng)價(jià) +互 評(píng)1）熟練掌握各種找 正對(duì)齊的方法， 并完 成 玩具汽車各零部 件坐標(biāo)的找正對(duì)齊； 2）熟練掌握模型表 面 顏 色噴色處理方 法 及接觸掃描的測(cè) 尖補(bǔ)償，快速準(zhǔn)確地 完成玩具汽車的三 維幾何數(shù)據(jù)測(cè)量； 3）具有良好的職業(yè) 素質(zhì)：職業(yè)操守、團(tuán) 隊(duì)合作精神、 學(xué)習(xí)態(tài) 度、交流及表達(dá)能 力、組織協(xié)調(diào)能力。1）掌握各種找正對(duì) 齊的方法， 并完成玩 具汽車各零部件坐 標(biāo)的找正對(duì)齊； 2）掌握模型表面顏 色噴色處理方法及 接觸掃描的測(cè)尖補(bǔ) 償，完成玩具汽車的 三維幾何數(shù)據(jù)測(cè)量； 3）具有較好的職業(yè) 素質(zhì)。1）基本掌握坐標(biāo)找 正對(duì)齊的方法， 完成 玩具汽車各零

14、部件 坐標(biāo)的找正對(duì)齊； 2）基本掌握模型表 面顏色 噴色處理方 法及接觸掃描的測(cè) 尖補(bǔ)償， 在同學(xué)及及 教師幫助下完成玩 具汽車的三維幾何 數(shù)據(jù)測(cè)量； 3）具有一定的職業(yè) 素質(zhì)。1620%教師 評(píng)價(jià) +互 評(píng)1）熟練掌握測(cè)量數(shù) 據(jù)精度的檢查和驗(yàn) 證及誤差精度確定 的方法，數(shù)據(jù)文件的 建立、點(diǎn)數(shù)據(jù)文件保 存及輸出方法； 2）能正確分析測(cè)量 誤差的影響因素， 熟 練掌握提高測(cè)量精 度的方法， 及出現(xiàn)誤 差后采取的補(bǔ)救措 施； 3）熟練完成對(duì)玩具 汽車測(cè)量精度的檢1）掌握測(cè)量數(shù)據(jù)精 度的檢查和驗(yàn)證及 誤差精度確定的方 法，數(shù)據(jù)文件的建 立、點(diǎn)數(shù)據(jù)文件保存 及輸出方法； 2）能正確分析測(cè)量 誤差的影響

15、因素， 熟 練掌握提高測(cè)量精 度的方法， 及出現(xiàn)誤 差后采取的補(bǔ)救措 施； 3）完成對(duì)玩具汽車 測(cè)量精度的檢和查1）基本掌握測(cè)量數(shù) 據(jù)精度的檢查和驗(yàn) 證及誤差精度確定 的方法， 數(shù)據(jù)文件的 建立、點(diǎn)數(shù)據(jù)文件保 存及輸出方法； 2）能正確分析測(cè)量 誤差的影響因素， 基 本掌握提高測(cè)量精 度的方法， 及出現(xiàn)誤 差后采取的補(bǔ)救措 施； 3）在教師和同學(xué)幫 助下完成對(duì)玩具汽和查和驗(yàn)證， 合理地 完成玩具汽車的點(diǎn) 數(shù)據(jù)分層； 4）具有良好的職業(yè) 素質(zhì)：職業(yè)操守、團(tuán) 隊(duì)合作精神、 學(xué)習(xí)態(tài) 度、交流及表達(dá)能 力、組織協(xié)調(diào)能力。和驗(yàn)證，合理地完成 玩具汽車的點(diǎn)數(shù)據(jù) 分層； 4）具有較好的職業(yè) 素質(zhì)。車測(cè)量精度

16、的檢和 查和驗(yàn)證及 點(diǎn)數(shù)據(jù) 分層； 4）具有一定的職業(yè) 素質(zhì)。成績合計(jì)四、課程資源1、師資要求 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造專業(yè)及相關(guān)專業(yè)教師， 具有較豐富的坐標(biāo)測(cè)量理論知識(shí)及嫻 熟的操作技能，在逆向數(shù)據(jù)測(cè)量及誤差處理方面有一定的研究。2、教學(xué)場(chǎng)地（普通教室、數(shù)字化教室、校內(nèi)外實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地）要求及運(yùn)用 1）數(shù)字化教室：理論知識(shí)及數(shù)據(jù)測(cè)量軟件應(yīng)用；2）校內(nèi)外實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地：利用實(shí)訓(xùn)基地對(duì)數(shù)據(jù)采集進(jìn)行練習(xí)和強(qiáng)化訓(xùn)練，為 學(xué)生掌握數(shù)據(jù)采集技術(shù)、技能提供有力保障。3、案例庫（每門課程必須建立不低于 10 個(gè)案例的案例庫， 并保持每年動(dòng)態(tài)更新）案例序號(hào)案例名稱選取案例理由1開關(guān)面板數(shù)據(jù)測(cè)量開關(guān)面板含平面及較復(fù)雜曲面，是

17、典型的綜合測(cè)量數(shù)據(jù)采集案 例。2儀表外殼數(shù)據(jù)測(cè)量儀表外殼有含平面及較復(fù)雜曲面， 是典型的綜合測(cè)量數(shù)據(jù)采集案 例。3手機(jī)蓋殼數(shù)據(jù)測(cè)量手機(jī)蓋殼含平面及較復(fù)雜曲面，是典型的綜合測(cè)量數(shù)據(jù)采集案 例。4鼠標(biāo)數(shù)據(jù)測(cè)量鼠標(biāo)殼含平面及較復(fù)雜曲面，是典型的數(shù)據(jù)采集案例。5洗發(fā)水瓶數(shù)據(jù)測(cè)量洗發(fā)水瓶含平面及較復(fù)雜曲面，是典型的綜合測(cè)量數(shù)據(jù)采集案 例。6電池盒底座數(shù)據(jù)測(cè)量電池盒底座含平面及較復(fù)雜曲面， 是典型的綜合測(cè)量數(shù)據(jù)采集案 例。7燈座數(shù)據(jù)測(cè)量燈座含平面及較復(fù)雜曲面，是典型的綜合測(cè)量數(shù)據(jù)采集案例。8摩托車后視鏡數(shù)據(jù)測(cè)量摩托車后視鏡含平面及較復(fù)雜曲面， 是典型的綜合測(cè)量數(shù)據(jù)采集 案例。9助動(dòng)車后備箱數(shù)據(jù)測(cè)量助動(dòng)車后備箱含平面及較復(fù)雜曲面， 是典型的綜合測(cè)量數(shù)據(jù)采集 案例。10摩托車前把總成數(shù)據(jù)測(cè)量摩托車前把總成含平面及較復(fù)雜曲面， 是典型的綜合測(cè)量數(shù)據(jù)采 集案例。4 、教材及參考資料1）自編校本教材 2）參考資料：逆向工程技術(shù)，編者：金濤、童永光，機(jī)械工業(yè)出版社。逆向工程綜合技能實(shí)訓(xùn)教程 ，黃誠駒主編，高等教育出版社圖書發(fā)行部。5、教學(xué)視頻自主開發(fā)。6 、其他課程資源（如：學(xué)習(xí)網(wǎng)站等）1）在逆向工程項(xiàng)目中有設(shè)備較齊全先進(jìn)數(shù)據(jù)采集實(shí)驗(yàn)室、 公差測(cè)量實(shí)驗(yàn)室。2）在學(xué)院校園網(wǎng)中，建有本課程的教學(xué)