《數(shù)字化設計與制造綜合實踐》實踐教學大綱

PAGEPAGE1《數(shù)字化設計與制造綜合實踐》課程教學大綱一、課程基本信息課程名稱數(shù)字化設計與制造綜合實踐課程編號課程性質必修課課程類別實踐環(huán)節(jié)開課單位智能制造教研室授課學期第6學期學分/學時3/3周實施方式實訓適用專業(yè)智能制造工程專業(yè)是否雙語否先修課程工程制圖、機械設計、三維實體建模與設計、三維掃描與逆向設計后續(xù)課程增材制造技術，畢業(yè)設計二、課程簡介本課程是智能制造專業(yè)的核心實訓課程之一，主要培養(yǎng)學生對于典型零件的數(shù)字化設計、制造和分析的技術應用能力和創(chuàng)新能力。通過對現(xiàn)代產(chǎn)品開發(fā)中數(shù)字化設計制造和分析中基本理論、基本方法及關鍵技術的掌握，是學生具備一定的科學素養(yǎng)、人文素養(yǎng)、職業(yè)素養(yǎng)、創(chuàng)新意識和工匠精神。三、課程目標及對畢業(yè)要求指標點的支撐（一）課程目標通過本課程的學習，使學生達到以下目標：課程目標1.使學生具備從事數(shù)字化設計制造所必備的素質、知識與技能，培養(yǎng)學生掌握數(shù)字化設計、數(shù)字化裝配及數(shù)字化分析的理論基礎。課程目標2.培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際，嚴謹踏實、實事求是的科學態(tài)度和科學作風，具備較強的動手能力、分析解決問題能力及創(chuàng)新能力，樹立全面質量管理意識，以及團隊合作精神，為專業(yè)能力培養(yǎng)打下扎實基礎。課程目標3.培養(yǎng)學生自我學習和自我發(fā)展的能力，鼓勵學生根據(jù)自己的能力和實際情況，有針對性地進行自學和超前學習，具備跟蹤專業(yè)技術發(fā)展方向，探求和更新知識的自學能力。（二）課程目標對畢業(yè)要求指標點的支撐課程目標支撐畢業(yè)要求指標點畢業(yè)要求課程目標13.3能夠設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)或應用滿足特定需求的現(xiàn)代工具，對智能制造工程領域復雜工程問題進行模擬與預測，并能夠理解其局限性。10.1掌握符合行業(yè)規(guī)范和要求的技術文件寫作方法，能夠就復雜工程問題通過書面報告及陳述發(fā)言等形式清晰表達或回應；3、設計/開發(fā)解決方案5、使用現(xiàn)代工具10、溝通課程目標23.3能夠設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具有團隊合作意識，理解多學科背景團隊成員的不同角色在團隊中的作用，能夠作為個體或團隊成員完成所承擔的任務。3、設計/開發(fā)解決方案9、個人和團隊課程目標33.3能夠設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)或應用滿足特定需求的現(xiàn)代工具，對智能制造工程領域復雜工程問題進行模擬與預測，并能夠理解其局限性。9.1具有團隊合作意識，理解多學科背景團隊成員的不同角色在團隊中的作用，能夠作為個體或團隊成員完成所承擔的任務。10.1掌握符合行業(yè)規(guī)范和要求的技術文件寫作方法，能夠就復雜工程問題通過書面報告及陳述發(fā)言等形式清晰表達或回應。設計/開發(fā)解決方案：5、使用現(xiàn)代工具9、個人和團隊10、溝通四、課程基本教學內容及對課程目標的支撐（一）課程基本教學內容實踐內容一減速器數(shù)字化設計1.課程主要內容（1）使學生能夠根據(jù)減速器的齒輪、軸等二維紙質圖紙構建三維實體模型，并能根據(jù)實際的裝配要求和過程在計算機中進行虛擬裝配，生成裝配爆炸圖。（2）能將三維的齒輪和軸的模型轉化為二維CAD工程圖紙，并能根據(jù)實際的工程圖紙進行尺寸和公差的標注。2.重點和難點重點：繪制減速器整體三維裝配及工程圖紙繪制。難點：繪圖規(guī)范3.實施方式小組分工合作4.學習要求（1）使學生具備產(chǎn)品三維造型的素質、知識與技能，掌握數(shù)字化設計、數(shù)字化裝配的理論基礎；（2）通過大量的網(wǎng)絡教學資源，包括視頻資料、教學錄像、課件等，鼓勵學生根據(jù)自己的能力和實際情況，有針對性地進行自學和超前學習，具備跟蹤專業(yè)技術發(fā)展方向，探求和更新知識的自學能力。5.實踐要求（1）實踐屬性：綜合訓練型（2）工作流程：布置教學任務，讓學生熟知實踐內容，分組進行實踐任務。（3）分組要求：5人一組（4）實踐準備：機房或自備電腦，電腦安裝三維建模軟件（5）時間安排：1周（6）其他要求：無6.學生學習預期成果（1）應用三維軟件完成虛擬裝配及二維圖繪制，綜合培養(yǎng)學生分析解決問題能力，創(chuàng)新能力以及團隊合作精神；（2）綜合培養(yǎng)學生自學能力，鼓勵學生根據(jù)自己的能力和實際情況，有針對性地自學和超前學習。7.支撐課程目標課程目標1.使學生具備從事數(shù)字化設計制造所必備的素質、知識與技能，培養(yǎng)學生掌握數(shù)字化設計、數(shù)字化裝配及數(shù)字化分析的理論基礎。課程目標2.培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際，嚴謹踏實、實事求是的科學態(tài)度和科學作風，具備較強的動手能力、分析解決問題能力及創(chuàng)新能力，樹立全面質量管理意識，以及團隊合作精神，為專業(yè)能力培養(yǎng)打下扎實基礎。課程目標3.培養(yǎng)學生自我學習和自我發(fā)展的能力，鼓勵學生根據(jù)自己的能力和實際情況，有針對性地進行自學和超前學習，具備跟蹤專業(yè)技術發(fā)展方向，探求和更新知識的自學能力。實踐內容二三維掃描與逆向設計1.課程主要內容（1）使學生能夠根據(jù)已有產(chǎn)品或者模型進行三維掃描，并能對掃描數(shù)據(jù)進行三維逆向建模，即將實物模型轉化成CAD模型。（2）能利用3d打印設備將CAD模型打印出來，即將CAD模型轉化成實體。2.重點和難點重點：掌握逆向工程的數(shù)據(jù)處理和模型建立方法。難點：分析、提取模型關鍵信息和特征。3.實施方式小組分工合作4.學習要求（1）使學生掌握產(chǎn)品三維掃描及逆向建模技術及方法，具備將所學的三維掃描與逆向工程知識和技能應用于解決實際問題的能力；（2）通過大量的網(wǎng)絡教學資源，包括視頻資料、教學錄像、課件等，鼓勵學生根據(jù)自己的能力和實際情況，有針對性地進行自學和超前學習，具備跟蹤專業(yè)技術發(fā)展方向，探求和更新知識的自學能力。5.實踐要求（1）實踐屬性：綜合訓練型（2）工作流程：布置教學任務，讓學生熟知實踐內容，分組進行實踐任務。（3）分組要求：根據(jù)具體情況確定（4）實踐準備：機房或自備電腦，電腦安裝GeomagicStudio等軟件。（5）時間安排：2周（6）其他要求：無6.學生學習預期成果（1）應用三維軟件完成虛擬裝配及二維圖繪制，綜合培養(yǎng)學生分析解決問題能力，創(chuàng)新能力以及團隊合作精神；能夠全面掌握三維掃描與逆向設計的方法和技能，深入了解三維掃描與逆向工程的實際應用，具備一定的分析和解決問題的能力。（2）綜合培養(yǎng)學生自學能力，鼓勵學生根據(jù)自己的能力和實際情況，有針對性地自學和超前學習。7.支撐課程目標課程目標1.使學生具備從事數(shù)字化設計制造所必備的素質、知識與技能，培養(yǎng)學生掌握數(shù)字化設計、數(shù)字化裝配及數(shù)字化分析的理論基礎。課程目標2.培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際，嚴謹踏實、實事求是的科學態(tài)度和科學作風，具備較強的動手能力、分析解決問題能力及創(chuàng)新能力，樹立全面質量管理意識，以及團隊合作精神，為專業(yè)能力培養(yǎng)打下扎實基礎。課程目標3.培養(yǎng)學生自我學習和自我發(fā)展的能力，鼓勵學生根據(jù)自己的能力和實際情況，有針對性地進行自學和超前學習，具備跟蹤專業(yè)技術發(fā)展方向，探求和更新知識的自學能力。（二）課程基本教學內容對課程目標的支撐實踐內容實施方式支撐的課程目標學時安排內容一減速器相關零件的數(shù)字化設計通過實體建模和特征建模提供的各種標準設計特征：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計；指定關鍵零件的二維工程圖繪制課程目標1、2、33天內容二減速器零件裝配，爆炸圖及動畫展示能熟練設置環(huán)境變量；熟練使用幾何鏈接器；能建立零部件之間的關聯(lián)性設計建模；能控制裝配中部件之間的更新；能建立裝配控制結構；能制作裝配爆炸圖及傳動動畫展示課程目標1、2、32天內容三三維逆向建模根據(jù)已有產(chǎn)品或者模型進行三維掃描，并能對掃描數(shù)據(jù)進行三維逆向建模，即將實物模型轉化成CAD模型。課程目標1、2、37天內容四3d打印CAD模型便于利用3d打印設備打印課程目標1、2、33天合計3周五、課程考核及對課程目標的支撐（一）課程考核課程成績構成（百分制）課程成績構成比例考核環(huán)節(jié)目標分值考核/評價細則平時成績50%平時表現(xiàn)10考核內容及評價細則（平時課堂對學生的課堂紀律、行為態(tài)度等方面觀察為依據(jù)）目標分值=0.2*平時成績平時技能操作40考核內容及評價細則（每一個學習項目實施作載體，依該小組上交的教學文件中合理性，正確性和創(chuàng)新型）目標分值=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考核內容及評價細則（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）目標分值=0.3*理論面試實操成績20考核內容及評價細則（隨機出題的操作能力）目標分值=0.4*理論面試實踐報告10考核內容及評價細則（報告格式的準確性，內容的完整性及分析內容的合理性）目標分值=0.3*實踐報告成績（二）課程考核對課程目標的支撐實踐內容考核內容考核方式支撐的課程目標內容一減速器相關零件的數(shù)字化設計實體零件建模和特征建模的各種標準設計特征的準確性；指定關鍵零件的二維工程圖的規(guī)范完整性小組考核課程目標1、2、3內容二減速器零件裝配，爆炸圖及動畫展示設置環(huán)境變量；使用幾何鏈接器；建立零部件之間的關聯(lián)性設計建模；控制裝配中部件之間的更新；建立裝配控制結構；制作裝配爆炸圖及傳動動畫展示小組考核課程目標1、2、3內容三三維逆向建模軟件使用熟練程度；三維掃描設備使用熟練程度；逆向建模的可實施操作性。小組考核課程目標1、2、3內容四3d打印3d打印設備使用熟練程度；3d打印模型質量小組考核課程目標1、2、3六、課程資源[1]趙建國,李懷正等.《SolidWorks三維設計及應用》.電子工業(yè)出版社[2]周健.《SolidWorks2016中文版應用教程》.機械工業(yè)出版社[3]許睦旬.《數(shù)字化設計與制造軟件應用基礎》西安交通大學，中國大學慕課：/course/XJTU-1460563162?from=searchPage&outVendor=zw_mooc_pcs