《材料成型計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)A》教學(xué)大綱

《材料成型計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)A》教學(xué)大綱適用范圍：202X版本科人才培養(yǎng)方案課程代碼：03131131課程性質(zhì)：學(xué)科基礎(chǔ)必修課學(xué)分：3學(xué)分學(xué)時(shí)：48學(xué)時(shí)（理論24學(xué)時(shí)，上機(jī)24學(xué)時(shí)）先修課程：機(jī)械制圖后續(xù)課程：材料成形數(shù)字化設(shè)計(jì)、材料加工創(chuàng)新、數(shù)字化模具設(shè)計(jì)與工程實(shí)踐、材料成型技術(shù)綜合創(chuàng)新、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)與制造課程設(shè)計(jì)等適用專(zhuān)業(yè)：材料成型及控制工程開(kāi)課單位：材料科學(xué)與工程學(xué)院一、課程說(shuō)明《材料成型計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)A》是材料成型及控制工程專(zhuān)業(yè)本科學(xué)生的學(xué)科基礎(chǔ)必修課程。本課程主要講授材料成型常用機(jī)械零件的二維和三維圖形繪制，培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算機(jī)繪圖的職業(yè)能力；培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)格遵守國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的意識(shí)，及運(yùn)用和貫徹國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的能力，為學(xué)習(xí)其他有關(guān)課程及以后從事技術(shù)工作打下必要的基礎(chǔ)。二、課程目標(biāo)通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生達(dá)到如下目標(biāo)：課程目標(biāo)1：能夠掌握AutoCAD的基礎(chǔ)繪圖命令和UG的基礎(chǔ)建模命令，根據(jù)機(jī)械制圖中的讀圖技巧，讀懂常見(jiàn)機(jī)械零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及裝配體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，分析機(jī)械零件工藝結(jié)構(gòu)的繪制方法，分析零件間裝配關(guān)系表達(dá)方法，結(jié)合AutoCAD和UG的軟件操作習(xí)慣，擬定畫(huà)圖思路，利用AutoCAD軟件繪制機(jī)械圖樣，利用UG軟件創(chuàng)建機(jī)械零件的三維模型。培養(yǎng)計(jì)算機(jī)繪圖思維，鍛煉計(jì)算機(jī)繪圖能力，培養(yǎng)良好的專(zhuān)業(yè)、職業(yè)能力。課程目標(biāo)2：能夠熟練使用AutoCAD二維軟件進(jìn)行創(chuàng)建圖層，完成符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的尺寸標(biāo)注、表面粗糙度標(biāo)注、幾何公差標(biāo)注、標(biāo)題欄創(chuàng)建、明細(xì)欄創(chuàng)建、技術(shù)要求添加、圖紙打印等，培養(yǎng)學(xué)生的規(guī)矩意識(shí)，科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度，精益求精、一絲不茍的工匠精神，引導(dǎo)學(xué)生樹(shù)立正確的世界觀、人生觀和價(jià)值觀，樹(shù)立正確的職業(yè)理想。課程目標(biāo)3：能夠熟練使用AutoCAD的修改命令，結(jié)合所學(xué)內(nèi)容，對(duì)零件的工藝結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理的修改。能夠靈活運(yùn)用UG軟件中的曲線、曲面命令，選擇合理的方案，完成復(fù)雜零件的快速建模以及創(chuàng)新設(shè)計(jì)。提高學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，提升創(chuàng)新精神。三、課程目標(biāo)與畢業(yè)要求表1課程教學(xué)目標(biāo)與畢業(yè)要求關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)支撐強(qiáng)度1.工程知識(shí)1.3掌握相關(guān)自然科學(xué)知識(shí)、工程基礎(chǔ)知識(shí)和思維方法，并能將其應(yīng)用于解決復(fù)雜材料成型及控制工程問(wèn)題。課程目標(biāo)1：能夠掌握AutoCAD的基礎(chǔ)繪圖命令和UG的基礎(chǔ)建模命令，根據(jù)機(jī)械制圖中的讀圖技巧，讀懂常見(jiàn)機(jī)械零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及裝配體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，分析機(jī)械零件工藝結(jié)構(gòu)的繪制方法，分析零件間裝配關(guān)系表達(dá)方法。M1.4能運(yùn)用工程專(zhuān)業(yè)知識(shí)，解決模具設(shè)計(jì)與制造、成型工藝開(kāi)發(fā)、應(yīng)用研究、運(yùn)營(yíng)管理、裝備設(shè)計(jì)與調(diào)試等材料成型和工程技術(shù)問(wèn)題。課程目標(biāo)1：結(jié)合AutoCAD和UG的軟件操作習(xí)慣，擬定畫(huà)圖思路，利用AutoCAD軟件繪制機(jī)械圖樣，利用UG軟件創(chuàng)建機(jī)械零件的三維模型。培養(yǎng)計(jì)算機(jī)繪圖思維，鍛煉計(jì)算機(jī)繪圖能力，培養(yǎng)良好的專(zhuān)業(yè)、職業(yè)能力。3.設(shè)計(jì)/開(kāi)發(fā)解決方案3.1能夠設(shè)計(jì)針對(duì)材料成型專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的復(fù)雜工程問(wèn)題的合理解決方案，設(shè)計(jì)滿(mǎn)足國(guó)家和區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需求的零件、模具、設(shè)備和工藝流程。課程目標(biāo)2：能夠熟練使用AutoCAD二維軟件進(jìn)行創(chuàng)建圖層，完成符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的尺寸標(biāo)注、表面粗糙度標(biāo)注、幾何公差標(biāo)注、標(biāo)題欄創(chuàng)建、明細(xì)欄創(chuàng)建、技術(shù)要求添加、圖紙打印等。課程目標(biāo)3：能夠熟練使用AutoCAD的修改命令，結(jié)合所學(xué)內(nèi)容，對(duì)零件的工藝結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理的修改。能夠靈活運(yùn)用UG軟件中的曲線、曲面命令，選擇合理的方案，完成復(fù)雜零件的快速建模以及創(chuàng)新設(shè)計(jì)。提高學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。H3.3能將優(yōu)選和創(chuàng)新設(shè)計(jì)意識(shí)，用于解決方案的制定環(huán)節(jié)。課程目標(biāo)3：能夠靈活運(yùn)用UG軟件中的曲線、曲面命令，選擇合理的方案，完成復(fù)雜零件的快速建模以及創(chuàng)新設(shè)計(jì)。鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，提升創(chuàng)新精神。5.使用現(xiàn)代工具5.2能夠開(kāi)發(fā)、選擇與使用現(xiàn)代工程工具和信息技術(shù)工具對(duì)材料成型專(zhuān)業(yè)復(fù)雜問(wèn)題進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)、預(yù)測(cè)和模擬，并理解其局限性。課程目標(biāo)1：能夠分析機(jī)械零件工藝結(jié)構(gòu)的繪制方法，分析零件間裝配關(guān)系表達(dá)方法，結(jié)合AutoCAD和UG的軟件操作習(xí)慣，擬定畫(huà)圖思路，利用AutoCAD軟件繪制機(jī)械圖樣，利用UG軟件創(chuàng)建機(jī)械零件的三維模型。課程目標(biāo)2：能夠熟練使用AutoCAD二維軟件進(jìn)行創(chuàng)建圖層，完成符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的尺寸標(biāo)注、表面粗糙度標(biāo)注、幾何公差標(biāo)注、標(biāo)題欄創(chuàng)建、明細(xì)欄創(chuàng)建、技術(shù)要求添加、圖紙打印等，培養(yǎng)學(xué)生的規(guī)矩意識(shí)，科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度，精益求精、一絲不茍的工匠精神，引導(dǎo)學(xué)生樹(shù)立正確的世界觀、人生觀和價(jià)值觀，樹(shù)立正確的職業(yè)理想。課程目標(biāo)3：能夠熟練使用AutoCAD的修改命令，結(jié)合所學(xué)內(nèi)容，對(duì)零件的工藝結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理的修改。能夠靈活運(yùn)用UG軟件中的曲線、曲面命令，選擇合理的方案，完成復(fù)雜零件的快速建模以及創(chuàng)新設(shè)計(jì)。H注：表中“H（高）、M（中）”表示課程與相關(guān)畢業(yè)要求的關(guān)聯(lián)度。四、教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時(shí)分配1.理論部分理論部分的教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時(shí)分配見(jiàn)表2。表2教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時(shí)分配教學(xué)內(nèi)容教學(xué)要求，教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)理論學(xué)時(shí)上機(jī)學(xué)時(shí)對(duì)應(yīng)的課程目標(biāo)1.二維圖形繪制1.1AutoCAD軟件概述及繪圖基礎(chǔ)1.2二維圖形的繪制及修改1.3圖層管理1.4技術(shù)要求、標(biāo)題欄及明細(xì)欄的創(chuàng)建1.5頁(yè)面設(shè)置與圖紙打印1.6尺寸標(biāo)注1.7引線標(biāo)注1.8表面粗糙度與幾何公差等塊的創(chuàng)建1.9國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)樣式模板的創(chuàng)建及使用1.10機(jī)械圖樣的繪制教學(xué)要求：了解AutoCAD的工作界面，掌握鼠標(biāo)的基本操作及工作界面的相關(guān)設(shè)置；能夠靈活使用柵格捕捉、對(duì)象捕捉和極軸追蹤等命令；掌握?qǐng)D層線型、線寬等設(shè)置及圖層管理；熟練掌握直線、矩形、圓等繪圖命令和修剪、偏移、陣列、鏡像等修改命令；掌握文字及表格樣式的設(shè)置與編輯方法，能夠熟練技術(shù)要求、創(chuàng)建標(biāo)題欄及明細(xì)欄；掌握塊的屬性定義、編輯及插入方法，能夠以塊的形式繪制表面粗糙度與幾何公差基準(zhǔn)并進(jìn)行創(chuàng)建；掌握尺寸、序號(hào)等的標(biāo)注方法及編輯修改；掌握?qǐng)D紙的打印方法；掌握機(jī)械圖樣的繪圖思路與方法。重點(diǎn)：二維圖形的繪制；繪圖、修改等命令的靈活運(yùn)用；文字、表格、標(biāo)注等的樣式設(shè)置；圖紙的打印方法；機(jī)械圖樣的繪圖思路。難點(diǎn)：機(jī)械圖樣的繪圖思路。12121、2、32.三維建模2.1UG軟件概述及用戶(hù)默認(rèn)設(shè)置2.2常用工具命令使用2.3草圖的繪制2.4常用特征命令2.5常見(jiàn)機(jī)械零件的建模2.6常用曲線曲面命令2.7曲面模型的建模教學(xué)要求：了解UG軟件的用戶(hù)界面特點(diǎn)；掌握鼠標(biāo)的基本操作及修改用戶(hù)默認(rèn)設(shè)置的方法；掌握文件和視圖的基本操作；掌握草圖的繪制、約束及重新編輯；熟練掌握常用特征、曲線、曲面等命令；掌握常見(jiàn)機(jī)械零件及曲面模型的建模思路及建模方法；能夠靈活運(yùn)用建模命令實(shí)現(xiàn)各種模型的創(chuàng)建。重點(diǎn)：草圖的繪制、約束及重新編輯；常用特征、曲線、曲面等命令的操作方法；常見(jiàn)機(jī)械零件及曲面模型的建模思路及建模方法。難點(diǎn)：曲線、曲面等命令的操作方法；曲面模型的建模。12121、3合計(jì)24242.上機(jī)部分上機(jī)部分的教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時(shí)分配見(jiàn)表3。表3上機(jī)項(xiàng)目、上機(jī)內(nèi)容與學(xué)時(shí)上機(jī)項(xiàng)目上機(jī)內(nèi)容和要求上機(jī)學(xué)時(shí)對(duì)應(yīng)的課程目標(biāo)1.AutoCAD簡(jiǎn)單二維圖形的繪制上機(jī)內(nèi)容：繪制指定圖形。上機(jī)要求：練習(xí)直線、圓及圓弧、點(diǎn)、橢圓、多邊形、多段線、圖案填充等繪圖命令；練習(xí)刪除、復(fù)制、鏡像、偏移、陣列、縮放、倒角、圓角、移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)、拉伸、延伸、修剪、打斷、分解和合并對(duì)象等修改命令；結(jié)合柵格捕捉、對(duì)象捕捉、極軸追蹤等功能繪制指定圖形。61、32.AutoCAD常見(jiàn)機(jī)械圖樣的繪制上機(jī)內(nèi)容：繪制指定機(jī)械圖樣。上機(jī)要求：完成圖層設(shè)置，使用合理的線寬、線型、線型比例，選擇合理的表達(dá)方式，繪制各視圖。21、33.AutoCAD機(jī)械圖樣的標(biāo)注及圖紙打印上機(jī)內(nèi)容：對(duì)指定機(jī)械圖樣的視圖進(jìn)行標(biāo)注并打印圖紙。上機(jī)要求：選擇合適的圖幅大小，設(shè)置文字及表格樣式，繪制圖框、標(biāo)題欄/明細(xì)欄；設(shè)置標(biāo)注、引線樣式，對(duì)表面粗糙度、幾何公差等創(chuàng)建塊，完成尺寸、表面粗糙度、幾何公差等的標(biāo)注；編寫(xiě)技術(shù)要求；完成圖紙頁(yè)面設(shè)置，打印圖紙為pdf格式。424.UG草圖的繪制上機(jī)內(nèi)容：繪制給定圖形的草圖。上機(jī)要求：練習(xí)直線、圓及圓弧、多邊形、多段線、快速修剪、鏡像、偏移、陣列、縮放、倒角、倒圓等草圖命令；練習(xí)添加尺寸約束及幾何約束等；根據(jù)給定圖形及尺寸繪制草圖。215.UG常見(jiàn)機(jī)械零件的建模上機(jī)內(nèi)容：繪制給定零件的三維模型。上機(jī)要求：讀零件圖，選擇合理的建模思路，選取恰當(dāng)?shù)牟輬D平面繪制草圖，使用合適的建模命令，創(chuàng)建給定零件的三維模型，根據(jù)零件的工作環(huán)境及加工方式設(shè)計(jì)合理的工藝結(jié)構(gòu)。61、36.UG曲面模型的創(chuàng)建上機(jī)內(nèi)容：繪制給定的曲面模型。上機(jī)要求：分析曲面模型的特點(diǎn)，確定合理的建模思路；靈活使用草圖、特征、曲線、曲面等命令，完成給定曲面模型的建模。41、3合計(jì)24五、教學(xué)方法及手段本課程以課堂講授與上機(jī)案例操作練習(xí)相結(jié)合的方式進(jìn)行，通過(guò)啟發(fā)式、案例式、討論式的教學(xué)方式完成課程教學(xué)任務(wù)和相關(guān)能力的培養(yǎng)。使學(xué)生全面掌握二維繪圖和三維建模的方法與技巧，具有較好的計(jì)算機(jī)繪圖的職業(yè)能力。促進(jìn)學(xué)生積極思考，培養(yǎng)學(xué)生思考問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、動(dòng)手操作能力，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。六、課程資源1.推薦教材（1）管殿柱.計(jì)算機(jī)繪圖（AutoCAD2018版）[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2021．（2）展迪優(yōu).UGNX12.0機(jī)械設(shè)計(jì)教程[M].機(jī)械工業(yè)出版社,2022．2.參考書(shū)（1）北京兆迪科技有限公司.UGNX12.0快速入門(mén)教程[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2022.（2）北京兆迪科技有限公司.UGNX12.0曲面設(shè)計(jì)教程[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2022.（3）穆浩志.工程圖學(xué)與CAD基礎(chǔ)教程（第2版）[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2022.（4）丁源.UGNX12.0中文版從入門(mén)到精通[M].北京:清華大學(xué)出版社,2019.（5）王靜.新標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械圖圖集[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2014.（6）何銘新,錢(qián)可強(qiáng),徐祖茂.機(jī)械制圖[M].北京:高等教育出版社,2017.3.期刊（1）白青青,陳麗紅,裴霏,王靜.AutoCAD繪圖速度優(yōu)化的方法研究[J].無(wú)線互聯(lián)科技,2022,19(07):47-50.（2）王晟磊.基于AutoCAD圖紙集與二次開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)圖紙批量打印[J].制造業(yè)自動(dòng)化,2022,44(09):32-35.（3）王小芬,陳立.基于AutoCAD的自定義線型的加載方法探索[J].機(jī)械研究與應(yīng)用,2018,31(03):164-165.（4）張進(jìn)軍.AutoCAD尺寸標(biāo)注技巧[J].科學(xué)大眾,2017(10):191.（5）邱坤淼.計(jì)算機(jī)CAD繪圖的基本方法和應(yīng)用技巧探析[J].中國(guó)設(shè)備工程,2017(19):205-206.（6）曹忠.CAD制圖技巧:如何自定義工程圖標(biāo)注樣式[J].計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò),2017,43(16):40-41.（7）CsabaKardosetc.ApplicationofGenericCADModelsforSupportingFeatureBasedAssemblyProcessPlanning[J].ProcediaCIRP.2018,67:446-451.4.網(wǎng)絡(luò)資源（1）連萌等.AUTOCAD機(jī)械工程制圖.2022年./course/YRCTI-1206991808?from=searchPage&outVendor=zw_mooc_pcssjg_.（2）段少麗.計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)UG.2022./course/WHJZY-1449603172?from=searchPage&outVendor=zw_mooc_pcssjg_.（3）徐家忠等.UG軟件應(yīng)用.2022./course/GFXY-1003096001?from=searchPage&outVendor=zw_mooc_pcssjg_.七、課程考核對(duì)課程目標(biāo)的支撐課程成績(jī)由過(guò)程性考核成績(jī)和綜合作業(yè)考核成績(jī)兩部分構(gòu)成，具體考核/評(píng)價(jià)細(xì)則及對(duì)課程目標(biāo)的支撐關(guān)系見(jiàn)表4。表4課程考核對(duì)課程目標(biāo)的支撐考核環(huán)節(jié)占比考核/評(píng)價(jià)細(xì)則課程目標(biāo)123過(guò)程性考核課堂表現(xiàn)10（1）根據(jù)課堂出勤情況和課堂參與課堂活動(dòng)等情況進(jìn)行考核，滿(mǎn)分100分。（2）以平時(shí)考核成績(jī)乘以其在總評(píng)成績(jī)中所占的比例計(jì)入課程總評(píng)成績(jī)?！獭獭?42上機(jī)任務(wù)25（1）根據(jù)每次上機(jī)操作的完成情況單獨(dú)評(píng)分，滿(mǎn)分100分；（2）每次上機(jī)單獨(dú)評(píng)分，取各次上機(jī)成績(jī)的平均值作為此環(huán)節(jié)的最終成績(jī)。（3）以上機(jī)任務(wù)成績(jī)乘以其在總評(píng)成績(jī)中所占的比例計(jì)入課程總評(píng)成績(jī)?！獭獭?078隨堂練習(xí)15（1）主要考核學(xué)生對(duì)各章節(jié)知識(shí)點(diǎn)的理解和掌握程度，滿(mǎn)分100分；（2）每次練習(xí)單獨(dú)評(píng)分，取各次成績(jī)的平均值作為此環(huán)節(jié)的最終成績(jī)。（3）以練習(xí)成績(jī)乘以其在總評(píng)成績(jī)中所占的比例計(jì)入課程總評(píng)成績(jī)?！獭獭?45綜合作業(yè)考核50（1）綜合作業(yè)成績(jī)100分，以綜合作業(yè)成績(jī)乘以其在總評(píng)成績(jī)中所占的比例計(jì)入課程總評(píng)成績(jī)。（2）主要考核AutoCAD零件圖的繪制、尺寸標(biāo)注、表面粗糙度標(biāo)注、幾何公差標(biāo)注、標(biāo)題欄創(chuàng)建、明細(xì)欄創(chuàng)建、技術(shù)要求添加、圖紙打印，以及UG零件建模等內(nèi)容。√√√251510合計(jì)：100分453025八、考核與成績(jī)?cè)u(píng)定1.考核方式及成績(jī)?cè)u(píng)定考核方式：本課程主要以課堂表現(xiàn)、上機(jī)任務(wù)、隨堂練習(xí)、期末綜合作業(yè)等方式對(duì)學(xué)生進(jìn)行考核評(píng)價(jià)。考核基本要求：考核總成績(jī)由期末綜合作業(yè)成