《工程軟件訓(xùn)練》（機器人）實訓(xùn)教學(xué)大綱

PAGEPAGE5《工程軟件訓(xùn)練》課程教學(xué)大綱一、課程基本信息課程名稱工程軟件訓(xùn)練（機器人方向）課程編號課程性質(zhì)必修課課程類別必修開課單位機械電子教研室授課學(xué)期第6學(xué)期學(xué)分/學(xué)時2/2周實施方式實訓(xùn)適用專業(yè)機械電子工程是否雙語否先修課程工程制圖，控制工程基礎(chǔ)后續(xù)課程畢業(yè)設(shè)計二、課程簡介機械電子工程專業(yè)工程軟件訓(xùn)練是學(xué)生修完《工程制圖》、《控制工程基礎(chǔ)》課程后開設(shè)的實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。是以機械電子工程專業(yè)典型工程案例為基礎(chǔ)，利用三維建模軟件Solidworks完成三維建模的結(jié)構(gòu)設(shè)計、利用科學(xué)計算軟件Matlab對經(jīng)典控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真。本課程旨在培養(yǎng)學(xué)生將所學(xué)專業(yè)知識綜合運用于工程實踐的能力。三、課程目標(biāo)及對畢業(yè)要求指標(biāo)點的支撐（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：知識目標(biāo)熟練掌握三維建模軟件Solidworks的使用方法、利用科學(xué)計算軟件Matlab進(jìn)行經(jīng)典控制系統(tǒng)仿真的方法。課程目標(biāo)2：能力目標(biāo)通過Solidworks三維建模培養(yǎng)學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計能力、空間想象能力。通過Matlab進(jìn)行經(jīng)典控制系統(tǒng)仿真，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用科學(xué)計算軟件，實現(xiàn)控制系統(tǒng)建模及仿真的能力。課程目標(biāo)3：素質(zhì)目標(biāo)通過本次實訓(xùn)，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際的作風(fēng)，樹立辯證唯物主義世界觀。培養(yǎng)遵規(guī)守紀(jì)、踏實工作的態(tài)度、精益求精和不斷創(chuàng)新的工匠精神。（二）課程目標(biāo)對畢業(yè)要求指標(biāo)點的支撐課程目標(biāo)支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點畢業(yè)要求課程目標(biāo)15.1能夠合理選擇與使用解決復(fù)雜機械電子工程問題所需的多種儀器設(shè)備、信息資源、現(xiàn)代工程工具和信息技術(shù)工具；5-使用現(xiàn)代工具課程目標(biāo)25.2能夠開發(fā)或應(yīng)用滿足特定需求的現(xiàn)代工具，對機械電子工程領(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。6.1了解與本專業(yè)相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、知識產(chǎn)權(quán)、產(chǎn)業(yè)政策和法律法規(guī)，理解不同社會文化對工程活動的影響。使用現(xiàn)代工具工程與社會課程目標(biāo)36.1了解與本專業(yè)相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、知識產(chǎn)權(quán)、產(chǎn)業(yè)政策和法律法規(guī)，理解不同社會文化對工程活動的影響。6-工程與社會四、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)容內(nèi)容一：Solidworks三維建模1.課程主要內(nèi)容手動氣閥三維建模、四足機械狗三維建模及運動模擬。2.重點和難點重點：手動氣閥三維建模、四足機械狗三維建模。難點：四足機械狗運動模擬。3.實施方式集中講授，練習(xí)、小組討論，個性化指導(dǎo)。學(xué)習(xí)要求（1）能從手動氣閥功能要求出發(fā)，制定手動氣閥運動方案。（2）根據(jù)手動氣閥零件特征，領(lǐng)會Soliworks軟件操作。（3）應(yīng)用Soliworks軟件設(shè)計繪制連桿機構(gòu)組成的四足、內(nèi)部齒輪機構(gòu)、傳動機構(gòu)、驅(qū)動舵機等。（4）模擬驅(qū)動機器人進(jìn)行爬行動作。5.實踐要求（1）實踐屬性：綜合訓(xùn)練型（2）工作流程：學(xué)習(xí)Solidworks軟件的基本操作；學(xué)習(xí)手動氣閥、四足機械狗結(jié)構(gòu)、完成三維建模。（3）分組要求：5人1組。（4）實踐準(zhǔn)備：設(shè)計任務(wù)書及設(shè)計所需的軟件。（5）時間安排：4天（6）其他要求：需自備設(shè)計所用的計算機。6.學(xué)生學(xué)習(xí)預(yù)期成果能夠根據(jù)任務(wù)要求完成三維建模及四足機械狗運動模擬。7.支撐課程目標(biāo)課程目標(biāo)1，課程目標(biāo)2，課程目標(biāo)3內(nèi)容二：Matlab控制系統(tǒng)仿真1.課程主要內(nèi)容Matlab一階線性系統(tǒng)、二階線性系統(tǒng)時域分析、頻域分析仿真，高階系統(tǒng)的時域、頻域分析仿真，系統(tǒng)穩(wěn)定性分析。2.重點和難點重點：Matlab一階線性系統(tǒng)、二階線性系統(tǒng)時域分析、頻域分析仿真。難點：高階系統(tǒng)的時域、頻域分析仿真、系統(tǒng)穩(wěn)定性分析。3.實施方式集中講授，練習(xí)、小組討論，個性化指導(dǎo)。4.學(xué)習(xí)要求掌握一階線性系統(tǒng)、二階線性系統(tǒng)時域分析、頻域分析仿真，領(lǐng)會高階系統(tǒng)的時域、頻域分析仿真，理解系統(tǒng)穩(wěn)定性分析方法。5.實踐要求（1）實踐屬性：綜合訓(xùn)練型（2）工作流程：學(xué)習(xí)Matlab典型系統(tǒng)建模，系統(tǒng)時域、頻域分析方法，系統(tǒng)穩(wěn)定性分析方法。（3）分組要求：5人1組。（4）實踐準(zhǔn)備：設(shè)計任務(wù)書及設(shè)計所需的軟件。（5）時間安排：4天（6）其他要求：需自備設(shè)計所用的計算機。6.學(xué)生學(xué)習(xí)預(yù)期成果能夠應(yīng)用Matlab進(jìn)行典型系統(tǒng)的時域、頻域分析，判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性。7.支撐課程目標(biāo)課程目標(biāo)1，課程目標(biāo)2，課程目標(biāo)3內(nèi)容三：編寫實訓(xùn)報告1.課程主要內(nèi)容實訓(xùn)報告內(nèi)容要求：Solidworks三維建模過程及模型展示；控制系統(tǒng)Matlab建模、仿真過程、結(jié)果展示、程序截圖；實訓(xùn)收獲及心得體會。2.重點和難點重點：實訓(xùn)報告內(nèi)容準(zhǔn)確、詳實、格式規(guī)范；難點：實訓(xùn)報告內(nèi)容準(zhǔn)確、詳實。3.實施方式采用教師集中講授與個性化指導(dǎo)相結(jié)合的指導(dǎo)方式。4.學(xué)習(xí)要求（1）掌握實訓(xùn)報告內(nèi)容要求；（2）掌握實訓(xùn)報告編寫方法：內(nèi)容正確，格式規(guī)范，項目齊全，條理清晰，文筆流暢，內(nèi)容充實。5.實踐要求（1）實踐屬性：綜合訓(xùn)練型（2）工作流程：完成項目后編寫實訓(xùn)報告（3）分組要求：5人1組（4）實踐準(zhǔn)備：實訓(xùn)報告格式規(guī)范要求（5）時間安排：2天（6）其他要求：無6.學(xué)生學(xué)習(xí)預(yù)期成果（1）綜合根據(jù)實訓(xùn)過程編寫實訓(xùn)報告；（2）掌握實訓(xùn)報告編寫方法：內(nèi)容正確，格式規(guī)范，項目齊全，條理清晰，文筆流暢，內(nèi)容充實。7.支撐課程目標(biāo)課程目標(biāo)1，課程目標(biāo)2，課程目標(biāo)3（二）課程基本教學(xué)內(nèi)容對課程目標(biāo)的支撐實踐內(nèi)容實施方式支撐的課程目標(biāo)學(xué)時安排內(nèi)容一：Solidworks三維建模集中講授、練習(xí)、小組討論、個性化指導(dǎo)課程目標(biāo)1，2，34天內(nèi)容二：Matlab控制系統(tǒng)仿真集中講授、練習(xí)、小組討論、個性化指導(dǎo)課程目標(biāo)1，2，34天內(nèi)容三：編寫實訓(xùn)報告集中講授、個性化指導(dǎo)課程目標(biāo)1，2，32天合計2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)則平時成績及實訓(xùn)答辯40%實訓(xùn)表現(xiàn)（百分制）50要求按時出勤、態(tài)度認(rèn)真；設(shè)計表現(xiàn)：曠課1次扣10分，遲到早退或請假1次扣5分目標(biāo)分值=0.5*設(shè)計表現(xiàn)平均成績答辯（百分制）50按要求準(zhǔn)確回答實訓(xùn)問題、根據(jù)回答問題的完整性、準(zhǔn)確度綜合評分。目標(biāo)分值=0.5*答辯平均成績課設(shè)成果60%實訓(xùn)報告（百分制）40實訓(xùn)報告項目齊全20分，書寫工整20分，格式規(guī)范20分，內(nèi)容充實20分、表達(dá)清楚20分。目標(biāo)分值=0.4*實訓(xùn)報告平均成績分析結(jié)果、模型（百分制）60仿真分析結(jié)果合理40分，三維設(shè)計正確40分，圖形表達(dá)合理、美觀20分，目標(biāo)分值=0.6*分析結(jié)果、模型成績（二）課程考核對課程目標(biāo)的支撐實踐內(nèi)容考核內(nèi)容考核方式支撐的課程目標(biāo)內(nèi)容一：Solidworks三維建模1-1手動氣閥建模1-2四足機械狗三維建模及運動模擬實訓(xùn)成果實訓(xùn)答辯課程目標(biāo)1、2、3內(nèi)容二：Matlab控制系統(tǒng)仿真2-1一階、二階系統(tǒng)時域、頻域仿真2-2高階系統(tǒng)仿真及系統(tǒng)穩(wěn)定性分析實訓(xùn)成果實訓(xùn)答辯課程目標(biāo)1、2、3內(nèi)容三：編寫實訓(xùn)報告3-1實訓(xùn)報告內(nèi)容正確3-2實訓(xùn)報告格式規(guī)范實訓(xùn)成果實訓(xùn)答辯課程目標(biāo)1、2、3課程資源參考書：[1]CAD/CAM/CAE技術(shù)聯(lián)盟.solidworks2020中文版機械設(shè)計從入門到精通.清華大學(xué)出版社.2020.10[2]薛定宇,