《計算機輔助設計技術基礎》課程教案

1、西南交通大學峨眉校區(qū)機械工程系課程教案（ 學年第 學期）課程名稱：計算機輔助設計技術基礎適用專業(yè)：機械專業(yè)任課教師：教研室：制圖及CAD教研室審 批 人： 【課程信息總表】課程名稱計算機輔助設計技術基礎課程代碼2100245授課對象機械類專業(yè)修課人數(shù)授課教師謝敏職 稱副教授教研室制圖及CAD課程類型課程性質(zhì)公共基礎課（ ）；學科基礎課（ ）；專業(yè)課（ ）是否選修必修（ ）；限選（ ）；任選（）授課方式課堂講授（ ）；實踐課（ ）考核方式考試（ ）；考查（）課程教學總學時數(shù)32學時學分數(shù)2學分學時分配課堂講授 32 學時； 實驗課 學時；其它 學時教材名稱名稱作 者出版社出版時間計算機輔助設計楊

2、雄飛機械工業(yè)出版社2003年指定參考書機械CAD原理與實踐肖剛清華大學出版社2001年計算機輔助機械設計萬小利機械工業(yè)出版社2003年其它教學參考等可用教學資源自制計算機輔助設計技術基礎CAI電子課件1套備注注：對選擇項在括號內(nèi)打號周 次第 1 周，第 1 次課章節(jié)名稱緒論：第1章 緒論 §1-1 計算機輔助技術概述 §1-2 CAD技術的應用與發(fā)展§1-3 CAD系統(tǒng)的組成 §1-4 CAD系統(tǒng)的功能 §1-5 CAD系統(tǒng)的優(yōu)勢授課方式課堂教學（）；實驗教學（ ）；其它（ ）教學時數(shù)2學時教學目的及要求1、認識計算機輔助設計的概念和術語2、認

3、識計算機輔助設計的應用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢3、掌握CAD系統(tǒng)的硬軟件組成及其功能特點教學重點對計算機輔助設計技術的正確認識CAD體統(tǒng)的功能及其優(yōu)勢CAD技術的發(fā)展方向和熱點問題 教學難點對CAD技術（Computer Aided Design）的正確認識 區(qū)別于一般的計算機繪圖（Computer Aided Drafting）教學手段和方法課堂教學，多媒體與黑板相接合教學內(nèi)容提要及時間分配教學內(nèi)容提要時間分配緒論： §1-1 計算機輔助技術概述 §1-2 CAD技術的應用與發(fā)展§1-3 CAD系統(tǒng)的組成與工作過程 §1-4 CAD系統(tǒng)的功能 §1-5

4、 CAD系統(tǒng)的優(yōu)勢 習題與討論20 min15 min15 min15 min15 min10 min思考題、討論題、作業(yè)思考題：1-1、1-3、1-4、1-5習 題：1-2、1-6、1-8、1-9備 注周 次第 2 周，第 2 次課章節(jié)名稱第2章 計算機輔助系統(tǒng) 計算機輔助設計系統(tǒng)的硬件、軟件組成、功能及其特點授課方式課堂教學（ ）；實驗教學（ ）；其它（ ）教學時數(shù)2 學時教學目的及要求認識計算機輔助設計系統(tǒng)的硬件組成，各設備的作用及特點 認識計算機輔助設計系統(tǒng)的軟件組成，各類軟件的功能與作用教學重點CAD系統(tǒng)的硬件組成，輸入/輸出設備的作用與特點。CAD系統(tǒng)的支撐軟件，常用的CAD/CA

5、M/CAE軟件及其功能特點。教學難點無教學手段和方法課堂教學，采用多媒體教學手段教學內(nèi)容提要及時間分配教學內(nèi)容提要時間分配回顧上次課程的內(nèi)容§2-1 CAD系統(tǒng)的硬件組成（CAD系統(tǒng)各設備的作用及特點，系統(tǒng)的硬件環(huán)境配置）§2-2 CAD系統(tǒng)的軟件組成（CAD系統(tǒng)的支撐軟件，常用的CAD/CAM/CAE軟件及其功能特點）本章小節(jié)思考題與討論5 min30 min40 min15 min 思考題、討論題、作業(yè)思考題： 2-1、2-2、3-1、3-2習題： 2-3、2-4、3-3、3-5備 注周 次第3周，第 3 次課章節(jié)名稱第3章 計算機圖形技術基礎 §3.1計算機

6、輔助圖形技術基礎概述 §3.2 VB中的常用圖形函數(shù)與控件授課方式課堂教學（）；實驗教學（ ）；其它（ ）教學時數(shù)2學時教學目的及要求認識計算機輔助圖形技術掌握VB語言中的常用圖形函數(shù)與控件教學重點學習CAD 繪制圖形的常用方法掌握參量化繪圖的方法，學習使用圖形庫和程序庫方法繪制圖形掌握Visual Basic 語言中的常用圖形函數(shù)與控件教學難點圖形組合法繪圖與參量化繪圖方法教學手段和方法課堂教學，采用多媒體教學手段，結(jié)合程序?qū)嵗虒W內(nèi)容提要及時間分配教學內(nèi)容提要時間分配回顧上次課程內(nèi)容第3章 計算機圖形技術基礎 §3.1計算機輔助圖形技術CG基礎概述 （ CG的主要方法及

7、特點 使用高級語言進行參數(shù)化繪圖的常用方法） §3.2 VB中的常用圖形函數(shù)與控件 （Picture、Shape、Form） （VB中的坐標系統(tǒng)規(guī)劃，顏色、填充等設置函數(shù)） (Pset、Line、Circle等繪圖函數(shù))結(jié)合程序?qū)嵗M行討論5min 30 min45 min10 min思考題、討論題、作業(yè)備 注周 次第 4 周，第 4 次課章節(jié)名稱§3-3 圖形變換的方法 §3-4 圖形的組合變換授課方式課堂教學（）；實驗教學（ ）；其它（ ）教學時數(shù)2學時教學目的及要求理解圖形變換的原理與方法，掌握變換矩陣的程序設計方法掌握圖形的組合變換方法，認識常用的組合變換

8、矩陣教學重點圖形變換的原理與方法、圖形的組合變換方法教學難點采用變換矩陣方法進行圖形變換的程序設計方法教學手段和方法課堂教學，采用多媒體教學手段，結(jié)合程序?qū)嵗虒W內(nèi)容提要及時間分配教學內(nèi)容提要時間分配回顧復習上次課程內(nèi)容。§3-3 圖形變換的方法 （解析法的基本原理與特點） （矩陣法的基本原理與特點） （常用圖形變換的變換矩陣） §3-4 圖形的組合變換 （圖形組合變換的方法與原理） （常用的組合變換矩陣） §3-5 機械CAD對繪圖軟件的要求結(jié)合程序?qū)嵗M行討論5 min45 min20 min10 min10 min思考題、討論題、作業(yè)編寫程序，采用矩陣法完成

9、對圖形變換的程序設計備 注周 次第 5 周，第 5 次課章節(jié)名稱第4章 CAD接口技術及圖形標準§4-1計算機圖形軟件標準 §4-2常用計算機輔助系統(tǒng)之間的接口技術 §4-3 AutoCAD的命令組文件授課方式課堂教學（）；實驗教學（ ）；其它（ ）教學時數(shù)2學時教學目的及要求了解常用的計算機圖形軟件標準 學習常用計算機輔助系統(tǒng)之間的接口技術 學習AutoCAD命令組文件的結(jié)構與生成 教學重點講述計算機圖形軟件標準常用計算機輔助系統(tǒng)之間的接口技術教學難點常用CAD系統(tǒng)之間的接口標準及鏈接方法教學手段和方法課堂教學，多媒體教學形式，注意理論與實踐的結(jié)合教學內(nèi)容提要及

10、時間分配教學內(nèi)容提要時間分配回顧復習上次課程內(nèi)容。第4章 CAD接口技術及圖形標準 CAD接口技術與標準概述§4-1計算機圖形軟件標準§4-2常用計算機輔助系統(tǒng)之間的接口技術 §4-3 AutoCAD的命令組文件本章小結(jié)與課堂討論5 min10 min15 min25 min25 min10 min思考題、討論題、作業(yè)編寫程序，實現(xiàn)向心球軸承參數(shù)化CAD繪圖程序的命令組文件生成備 注周 次第 6 周，第 6 次課章節(jié)名稱總結(jié) 機械CAD對繪圖軟件的要求習題課 熟練掌握常用機械零件的參數(shù)化繪制方法及圖形變換方法授課方式課堂教學（）；實驗教學（ ）；其它（ ）教學時數(shù)

11、2學時教學目的及要求認識機械CAD繪圖軟件的特點和要求通過具體的CAD程序?qū)嵗?，熟悉常用機械零件的參數(shù)化程序繪制及圖形變換的程序設計方法教學重點機械CAD繪圖軟件的特點和要求常用的機械零件圖形的參數(shù)化程序設計方法教學難點如何開發(fā)符合實際工程需求的參數(shù)化CAD繪圖程序教學手段和方法課堂教學，采用多媒體教學手段，結(jié)合程序?qū)嵗M行講解與討論教學內(nèi)容提要及時間分配教學內(nèi)容提要時間分配回顧復習上次課程的內(nèi)容。講述： 機械CAD對繪圖軟件的要求 （程序的完整性、容錯性、智能性、移植性、標準化） （用戶界面的設計原則）課堂討論與習題列舉具體的機械零件CAD程序?qū)嵗f明系列化產(chǎn)品的參數(shù)化程序繪制及圖形變換的

12、程序設計方法5 min30 min55 min思考題、討論題、作業(yè)進行向心球軸承的參數(shù)化CAD繪圖程序設計備 注周 次第 7 周，第 7 次課章節(jié)名稱第5章 工程設計數(shù)據(jù)處理與數(shù)據(jù)庫 §5-1數(shù)據(jù)處理技術概述§5-2數(shù)表的分類及其程序化 §5-3插值計算方法 授課方式課堂教學（）；實驗教學（ ）；其它（ ）教學時數(shù)2學時教學目的及要求認識常用機械設計數(shù)據(jù)的存儲及其程序調(diào)用及處理方法教學重點對機械設計中應用到的數(shù)據(jù)表格的程序處理方法教學難點理解計算機處理和人工處理中對數(shù)據(jù)格式的不同要求設計數(shù)據(jù)的幾種插值計算方法教學手段和方法課堂教學，采用多媒體教學手段，結(jié)合程序?qū)嵗?/p>

13、教學內(nèi)容提要及時間分配教學內(nèi)容提要時間分配回顧復習上次課程的內(nèi)容。§5-1數(shù)據(jù)處理技術概述（認識設計數(shù)據(jù)的處理和存儲的基本方法及特點）（對近似數(shù)據(jù)、標準化數(shù)據(jù)等的處理方法） §5-2數(shù)表的分類及其程序化 （對一維、二維、多維等類型數(shù)據(jù)表格的處理方法）§5-3插值計算方法 （直線、拋物線、拉格朗日等插值計算的處理方法） 5 min20 min30 min35 min 思考題、討論題、作業(yè)對V型帶輪傳動的工況系數(shù)KA數(shù)據(jù)表格處理的程序設計備 注周 次第 8 周，第 8 次課章節(jié)名稱§5-4線圖的程序化 §5-5數(shù)據(jù)的擬合方法 §5-6常用

14、的工程數(shù)據(jù)庫方法授課方式課堂教學（）；實驗教學（ ）；其它（ ）教學時數(shù)2學時教學目的及要求掌握線圖形式的設計數(shù)據(jù)的程序處理方法掌握設計數(shù)據(jù)的最小二乘法等數(shù)據(jù)擬合方法了解常用的工程數(shù)據(jù)庫方法教學重點各類線圖形式的設計數(shù)據(jù)的程序處理方法數(shù)據(jù)的擬合的意義與方法教學難點對數(shù)形式的線圖數(shù)據(jù)的程序處理最小二乘法數(shù)據(jù)擬合教學手段和方法課堂教學，采用多媒體教學手段，結(jié)合程序?qū)嵗虒W內(nèi)容提要及時間分配教學內(nèi)容提要時間分配回顧復習上次課程內(nèi)容§5-4線圖的程序化 （線圖的離散化插值處理、直線圖與對數(shù)圖的程序處理）§5-5數(shù)據(jù)的擬合方法 （數(shù)據(jù)擬合的思想與方法， 采用最小二乘法進行數(shù)據(jù)擬合）&

15、#167;5-6常用的工程數(shù)據(jù)庫方法 （數(shù)據(jù)文件的建立與調(diào)用， Access與Foxpro等數(shù)據(jù)庫軟件簡介） 習題與討論5 min25 min30 min20 min10 min思考題、討論題、作業(yè) 編寫程序，對V型帶輪設計的帶型選擇的線圖進行CAD程序處理備 注周 次第 9 周，第 9 次課章節(jié)名稱§5-7 數(shù)據(jù)結(jié)構概述第6章 工程計算方法中的程序設計 §6-1 工程設計中的計算機處理方法概述 §6-2方程及線性方程組的求解授課方式課堂教學（）；實驗教學（ ）；其它（ ）教學時數(shù)2學時教學目的及要求了解數(shù)據(jù)結(jié)構的概念，學習常見的數(shù)據(jù)結(jié)構的特點及應用學習常用的工程

16、設計計算方法，掌握方程及線性方程組的程序求解教學重點常用的數(shù)據(jù)結(jié)構的形式、特點及應用常用的工程設計計算方法及求解教學難點數(shù)據(jù)結(jié)構中鏈表、隊列、棧和二叉數(shù)的概念線性方程組的求解和回代過程教學手段和方法課堂教學，采用多媒體教學手段，結(jié)合程序?qū)嵗虒W內(nèi)容提要及時間分配教學內(nèi)容提要時間分配回顧復習上次課程內(nèi)容§5-7 數(shù)據(jù)結(jié)構概述 （數(shù)據(jù)結(jié)構的基本概念） （常用的數(shù)據(jù)結(jié)構及其應用）第6章 工程計算方法中的程序設計 §6-1 工程設計中的計算機處理方法概述 §6-2方程及線性方程組的求解 （常用的三種方程求解方法） （求解的精度、有幾個根時的求解） （線性方程組的求解方法與

17、過程）習題與討論5 min30 min10 min40 min5min 思考題、討論題、作業(yè)編寫程序，求解指定方程在某個區(qū)間內(nèi)的多個根。備 注周 次第 10 周，第 10 次課章節(jié)名稱 §6-3 常用的積分計算方法 §6-4 常用的微分計算方法 授課方式課堂教學（）；實驗教學（ ）；其它（ ）教學時數(shù)2學時教學目的及要求掌握常用的幾種積分計算的程序處理方法了解一般微分計算的程序處理方法教學重點 常用的幾種積分計算的程序處理方法教學難點拋物線法求解函數(shù)的積分、積分求解的精度教學手段和方法課堂教學，采用多媒體教學手段，結(jié)合程序?qū)嵗虒W內(nèi)容提要及時間分配教學內(nèi)容提要時間分配回顧復

18、習上次課程內(nèi)容 討論線性方程組求解的方法 （全主元素消元法與列主元素消元法） （方程的性態(tài)問題） §6-3 常用的積分計算方法 （梯形法和拋物線法求解）（函數(shù)積分求解的精度問題）§6-4 常用的微分計算方法 本章小結(jié)，習題與討論20 min 45 min15 min10 min思考題、討論題、作業(yè)編寫程序，利用函數(shù)積分法求解指定的機械設計問題。備 注周 次第 11 周，第 11 次課章節(jié)名稱習題與討論課 熟練掌握機械工程中的常用設計數(shù)據(jù)的處理與相關的數(shù)學計算方法授課方式課堂教學（ ）；實驗教學（ ）；其它（ ）教學時數(shù)2學時教學目的及要求通過實例程序的設計，鞏固并提高已學的

19、第五、六兩章的內(nèi)容教學重點常用工程設計數(shù)據(jù)的程序處理方法常用工程設計的數(shù)學計算方法教學難點數(shù)據(jù)處理和數(shù)學計算的具體程序設計思想與方法教學手段和方法課堂教學，采用多媒體教學手段，結(jié)合程序?qū)嵗M行講解與討論教學內(nèi)容提要及時間分配教學內(nèi)容提要時間分配回顧復習第5、6兩章課程的內(nèi)容課堂討論與習題列舉具體的機械零件CAD程序?qū)嵗X輪設計），說明在具體的機械產(chǎn)品CAD程序設計中的思想、方法及需引起重視的問題。20 min70 min思考題、討論題、作業(yè)編寫程序，完成對直齒輪基本參數(shù)的設計計算備 注周 次第 12 周，第 12 次課章節(jié)名稱第7章 現(xiàn)代設計計算方法簡介 §7-1 現(xiàn)代設計計算方法

20、概述§7-2 機械數(shù)值優(yōu)化設計簡介 §7-3有限元分析計算簡介授課方式課堂教學（）；實驗教學（ ）；其它（ ）教學時數(shù)2學時教學目的及要求學習了解常用的現(xiàn)代設計計算方法學習理解機械優(yōu)化設計與有限元分析計算的基本方法教學重點現(xiàn)代設計計算方法的基本思想優(yōu)化設計與有限元計算的概念與基本方法教學難點優(yōu)化設計與有限元計算的概念與基本方法教學手段和方法課堂教學，注意理論與實踐的結(jié)合教學內(nèi)容提要及時間分配教學內(nèi)容提要時間分配回顧復習上次課程的內(nèi)容第7章 現(xiàn)代設計計算方法簡介 §7-1 現(xiàn)代設計計算方法概述§7-2 機械數(shù)值優(yōu)化設計簡介 §7-3有限元分析計算

21、簡介 本章小結(jié)，問題討論5 min15 min30 min30 min 10 min思考題、討論題、作業(yè)備 注周 次第 13 周，第 13 次課章節(jié)名稱第8章 工程軟件開發(fā)技術 §8-1 軟件工程概述 §8-2 軟件開發(fā)設計的原則、規(guī)范與方法 §8-3軟件的管理與維護。授課方式課堂教學（）；實驗教學（ ）；其它（ ）教學時數(shù)2學時教學目的及要求學習軟件工程的基本思想掌握軟件開發(fā)的基本原則、規(guī)范與方法了解軟件的管理與維護教學重點軟件工程的概念與方法軟件設計與開發(fā)的基本原則與方法教學難點軟件設計的基本原則與軟件開發(fā)的基本過程教學手段和方法課堂教學，采用多媒體教學手段，

22、注意理論與實踐的結(jié)合教學內(nèi)容提要及時間分配教學內(nèi)容提要時間分配回顧復習上次課程的內(nèi)容第8章 工程軟件開發(fā)技術 §8-1 軟件工程概述 §8-2 軟件開發(fā)設計的原則、規(guī)范與方法 §8-3軟件的管理與維護本章小結(jié)，問題討論5 min20 min40 min15 min10 min思考題、討論題、作業(yè)思考題： 2、3、5、習題： 6、8備 注周 次第 14 周，第 14 次課章節(jié)名稱第九章 計算機輔助設計應用 §9-1 機械CAD系統(tǒng)設計方法概述 §9-2 機械CAD系統(tǒng)開發(fā)的原則與技巧 §9-3常見問題的分析與對策授課方式課堂教學（）；實驗教學（ ）；其它（ ）教學時數(shù)2學時教學目的及要求了解機械CAD程序系統(tǒng)設計的一般要求學習掌握機械CAD系統(tǒng)設計方法掌握機械CAD系統(tǒng)開發(fā)的原則與技巧教學重點理解機械CAD系統(tǒng)的要求，開發(fā)設計的原則與一般方法教學難點講述從使用的角度來考慮CAD系統(tǒng)的設計從系統(tǒng)的角度來完成CAD程序的開發(fā)教學手段和方法課堂教學，采用多媒體教學手段，注意結(jié)合具體實例進行講解教學內(nèi)容提要及時間分配教學內(nèi)容提要時間分配回顧復習上次課程的內(nèi)容第九章 計算機輔助設計應用 §9-1 機械CAD系統(tǒng)設計方法概