机械产品的数字化设计(共16页)

1、机械(jxi)产品的数字化设计课程标准课程名称：机械(jxi)产品的数字化设计适用(shyng)专业：机电一体化技术、数控技术教学模式：理实一体化、教学做一体化总 学 时：48学时实践学时：24学时第一部分 前 言一、课程性质机械产品的数字化设计是机电一体化技术专业设置的计算机辅助设计一门专门必修课。机械产品的数字化设计课程主要是运用SolidWorks软件进行产品设计，SolidWorks软件是一种CAD/CAE/CAM集成软件，目前应用在机械及相关领域内十分广泛，具有很高的实用性。通过本课程的学习，培养学生较熟练的掌握Solidworks软件的使用能力，使学生能够满足企事业单位对毕业生在该

2、方面的的要求。同时，通过对Solidworks软件的学习，使学生能够掌握一些先进的的设计方法、设计流程和设计思想。机械产品的数字化设计的主要项目任务是：设计一台涡轮蜗杆传动的减速器。学习的知识点主要是：草图绘制、特征建模、钣金设计、装配、工程图的创建方法与技巧，知识点贯穿与整个项目之中。通过完成涡轮蜗杆减速器的设计，使学生掌握SolidWorks软件的基础知识，具有SolidWorks软件应用的基本技能，能够利用SolidWorks软件进行一般复杂程度零件的设计，为适应机械产品三维设计等岗位作准备。二、课程设计理念1、按照“以能力为本位，以职业实践为主线，以项目课程为主体的模块化专业课程体系”

3、的总体设计要求，以工作任务模块为中心构建的工程项目课程体系。彻底打破学科课程的设计思路，紧紧围绕项目任务完成的需要来选择和组织课程内容，突出工作任务与知识的联系，让学生在职业实践活动的基础上掌握知识，增强课程内容与职业岗位能力要求的相关性，提高学生的就业能力。2、以计算机辅助设计行业需求引领课程项目工作任务(rn wu)，以课程项目工作任务选择课程技能模块，以课程技能模块确定课程知识内容。将减速器的各个零部件、标准间循序渐进融入各项目之间及项目之下各模块之中，并通过工作任务的分析与完成，全面而合理地覆盖计算机辅助制造领域所涉及的理论知识与实践知识。也就是说，先获取技能，再体验知识。通过技能的学

4、习过程，来获取必需够用的知识。其编排依据是该职业所特有的工作任务逻辑关系，而不是知识关系。3、依据工作任务完成的需要、职业学校学生的学习特点和职业能力(nngl)形成的规律，按照“学历证书与职业(zhy)资格证书嵌入式”的设计要求确定课程的知识、技能等内容。4、依据各学习项目的内容总量以及在该门课程中的地位分配各学习项目的课时数。三、课程设计思路根据机电一体化行业的发展需求和职业岗位所需要的知识能力素质要求，打破传统学科体系课程内容结构，按照“行动导向”的认知规律，以情境教学的形式，对课程进行重构。教学内容的选取以实物零件为载体。确定以“涡轮蜗杆减速器”为载体，分成7个学习情境，每个学习情境中

5、布置3个学习任务，完成SolidWorks中的三大模块学习。以培养学生的全面素质为基础，以提高学生的综合职业能力为核心的职教特色。本课程打破以学科为中心的内容结构体系，突出“必备和够用为度”的职业教育思想，采用理实一体化课程模式，按照“典型工作任务”所需要的理论知识和实践技能组织课程内容，按照先易后难组织课程结构。第二部分 课程目标一、课程目标通过以工作任务导向以及典型零件计算机辅助设计的实际工作项目活动，使高等职业学院的机电技术专业的学生了解计算机辅助设计与制造专业的学习领域和工作领域等专业知识与技能，能够熟练地使用计算机辅助设计软件与专业技术等，培养学生具备产品计算机辅助设计的实际工作技能

6、，为学生未来从事专业方面实际工作的能力奠定基础。二、职业能力目标（一）、知识目标1、知识(zh shi)目标(1）使学生能够(nnggu)系统地学习SolidWorks软件三维数字建模的相关知识；(2）使学生能够系统地学习SolidWorks软件(run jin)装配设计的相关知识；(3）使学生能够系统地学习SolidWorks软件生成工程图的相关知识。（二）、能力目标(1）能够熟练地使用常用SolidWorks软件完成典型机械零件的三维建模工作，并掌握计算机辅助设计软件的基本操作技能；(2）能够熟练地使用SolidWorks软件完成装配体三维装配设计工作，并掌握计算机辅助设计软件的基本操作技

7、能；(3）能够熟练地使用SolidWorks软件完成由三维模型生成工程图纸工作，并掌握计算机辅助设计软件的基本操作技能。（三）、素质目标1、方法能力自主学习获取信息的能力，决策与规划的能力，评价执行结果的能力。（1）资料收集整理能力；（2）制定、实施工作计划的能力；（3）简单的绘图与识图能力；（4）能够把理论知识与应用性较强实例有机结合起来，培养学生的专业实践能力。同时使学生对专业知识职业能力有深入的理解，尤其使学生对计算机辅助设计与制造产品的理念与实际技能有明显提高；2、社会能力相关职业素养、团队合作精神,创新精神。 （1）培养学生的沟通能力及团队协作精神； （2）培养学生分析问题、解决问题

8、的能力； （3）培养学生勇于创新、爱岗敬业的工作作风； （4）培养学生的质量意识、安全意识； （5）培养学生的社会责任心、环保意识； （6）在教学过程、学习评价中注重塑造学生职业道德和培养职业素养。第三(d sn)部分 课程内容设计一、课程项目(xingm)设计 液压与气动技术(jsh)项目设计项目名称子项目名称教学模式学时1、学习情境一 产品设计基础任务1产品设计主要过程理实一体化教学、教学做一体化2任务2产品设计主要思路任务3在SW环境下产品设计过程2、学习情境二 回转类零件设计任务1零件建模的基础知识8任务2实例分析-轴的设计任务3创建涡轮轴3、学习情境三 成型面零件设计任务1扫描、放样

9、等建模知识8任务2实例分析-齿轮的设计任务3涡轮设计4、学习情境四 箱体类零件设计任务1零件建模的基础知识6任务2实例分析下箱盖设计任务3箱体设计5、学习情境五 产品的装配任务1装配知识10任务2实例分析-轴承、刷子的装配任务3减速箱装配6、学习情境六 产品的工程图任务1工程图生成的知识6任务2实例分析涡轮轴的工程图生成任务3减速箱箱体工程图创建7、学习情境七 项目的拓展任务1储物架设计8任务2微波炉机壳设计总学时48二、项目内容及实施包括项目及子项目名称、学时、学习目标、学习内容、教学方法和建议、工具与媒体、学生已有基础、教师所需执教能力要求。学习情境一 产品设计基础（载体：涡轮蜗杆减速器）

10、1.参考学时2学时。2.学习目标了解产品设计的主要过程；了解产品设计的一般(ybn)思路；掌握(zhngw)机械系统的构成；掌握(zhngw)在SW环境中进行产品设计过程。3.工作任务用SolidWorks完成零件的建模、装配和工程图的生成示范。任务一 产品设计主要过程参考学时0.5学习目标会使用SolidWorks来打开和保存文件；会选择使用SolidWorks的零件建模、装配图和工程图三个模块；掌握在SW环境中进行产品设计过程。工作任务选择计算机辅助设计的软件SolidWorks确定产品设计的主要过程相关实践知识使用SolidWorks打开涡轮蜗杆减速器使用SolidWorks进行简单的建

11、模操作相关理论知识了解产品设计的一般思路了解产品设计的主要过程掌握机械系统的构成拓展知识Pro-E软件在产品设计中的应用CAD/CAM类软件的应用及区别任务二 产品设计主要思路参考学时0.5学习目标会使用SolidWorks来打开和保存文件；会选择使用SolidWorks的零件建模、装配图和工程图三个模块；掌握在SW环境中进行产品设计过程。工作任务选择计算机辅助设计的软件SolidWorks确定产品设计的主要过程相关实践知识使用SolidWorks打开涡轮蜗杆减速器使用SolidWorks进行简单的建模操作相关理论知识了解产品设计的一般思路了解产品设计的主要过程拓展知识Pro-E软件在产品设计

12、中的应用CAD/CAM类软件的应用及区别任务三 在SW环境下产品设计过程参考学时1学习目标会使用SolidWorks来打开和保存文件；会选择使用SolidWorks的零件建模、装配图和工程图三个模块；掌握在SW环境中进行产品设计过程。工作任务选择计算机辅助设计的软件SolidWorks确定产品设计的主要过程相关实践知识使用SolidWorks打开涡轮蜗杆减速器使用SolidWorks进行简单的建模操作相关理论知识了解产品设计的一般思路了解产品设计的主要过程拓展知识Pro-E软件在产品设计中的应用CAD/CAM类软件的应用及区别学习(xux)情境二 回转类零件(ln jin)设计（载体(zit)

13、：涡轮轴）1.参考学时8学时。2.学习目标掌握草图绘制、标注、编辑操作方法；掌握拉伸、回转、切除等操作方法；掌握倒角、镜像、钻孔等操作方法。3.工作任务用SolidWorks完成涡轮轴和轴承盖零件的建模。任务一 软件设计知识参考学时2学习目标会使用SolidWorks来草图绘制、标注、编辑；会使用SolidWorks进行拉伸、回转、切除等操作方法；掌握倒角、镜像、钻孔等操作方法。工作任务介绍理论知识，并在计算机上示范操作相关实践知识运用SolidWorks草绘视图运用SolidWorks编辑视图运用SolidWorks进行拉伸和回转操作相关理论知识回转体的主要类别回转体的基准回转体建模的常用方

14、法拓展知识倒角、镜像和异型导向孔等命令的应用任务二 实例分析与训练参考学时4学习目标运用SolidWorks来创建简单轴类零件；运用SolidWorks来创建轴承盖零件。工作任务完成简单轴类零件的建模完成书上轴承盖零件的建模相关实践知识运用SolidWorks草绘视图运用SolidWorks编辑视图运用SolidWorks进行拉伸和回转操作相关理论知识回转体的主要类别回转体的基准回转体建模的常用方法拓展知识补充图纸，让学生完成建模任务(rn wu)三 涡轮轴设计(shj)参考学时2学习目标运用SolidWorks进行涡轮轴零件的创建工作任务完成SolidWorks进行涡轮轴零件的创建（参照书本

15、：30页）相关实践知识使用SolidWorks进行涡轮轴零件的创建相关理论知识零件结构特征分析造型方法分析拓展知识复杂零件的拉伸和回转设计学习(xux)情境三 成型面零件设计（载体：涡轮）1.参考学时8学时。2.学习目标掌握扫描、放样成型面造型操作方法；掌握曲线、曲面等造型操作方法；掌握螺旋线、拉伸曲面等操作方法；进一步掌握草图绘制中的技巧。3.工作任务用SolidWorks完成吊环、直齿圆柱齿轮和涡轮零件的建模。任务一 软件设计知识参考学时2学习目标会使用SolidWorks来扫描、放样成型面造型操作方法；会使用SolidWorks进行曲线、曲面等造型操作方法；工作任务介绍理论知识，并在计算

16、机上示范操作相关实践知识运用SolidWorks来扫描零件运用SolidWorks来放样零件运用SolidWorks进行曲线、曲面造型相关理论知识空间曲面建模空间曲线建模放样和扫描拓展知识创建螺纹任务二 实例分析与训练参考学时4学习目标运用SolidWorks来创建吊环；运用SolidWorks来创建直齿圆柱齿轮。工作任务用放样命令来完成吊环的创建用扫描命令来完成直齿圆柱齿轮的创建相关实践知识运用SolidWorks草绘视图运用SolidWorks编辑视图运用SolidWorks进行放样和扫描操作相关理论知识空间曲面建模空间曲线建模放样和扫描拓展知识补充图纸，让学生完成成型面的创建任务(rn

17、wu)三 涡轮设计(shj)参考学时2学习目标运用SolidWorks来创建涡轮；工作任务完成SolidWorks进行涡轮零件的创建（参照书本：96页）相关实践知识使用SolidWorks进行涡轮零件的创建相关理论知识零件结构特征分析造型方法分析拓展知识蜗杆的设计学习(xux)情境四 箱体类零件设计（载体：减速器箱体）1.参考学时6学时。2.学习目标掌握抽壳、拔模的造型方法；掌握筋板的造型方法；掌握曲面切除的技巧；进一步掌握草图绘制的技巧。3.工作任务用SolidWorks完成减速器上、下箱体的建模。任务一 软件设计知识参考学时2学习目标会使用抽壳、拔模的造型方法；会使用筋板的造型方法；掌握曲

18、面切除的技巧工作任务介绍理论知识，并在计算机上示范操作相关实践知识运用SolidWorks来抽壳零件运用SolidWorks来拔模零件运用SolidWorks进行筋板的创建相关理论知识箱体的结构特点箱体的毛坯和加工抽壳、拔模、筋板命令的应用拓展知识运用抽壳、拔模、筋板命令任务二 实例分析与训练参考学时2学习目标运用SolidWorks来创建上箱体；工作任务运用抽壳、拔模、筋板命令来创建上箱体相关实践知识运用SolidWorks草绘视图运用SolidWorks编辑视图运用SolidWorks进行抽壳、拔模、筋板操作相关理论知识箱体的结构特点箱体的毛坯和加工抽壳、拔模、筋板命令的应用拓展知识引入下

19、箱体的创建任务(rn wu)三 下箱体设计(shj)参考学时2学习目标运用SolidWorks来创建下箱体；工作任务运用抽壳、拔模、筋板命令来创建下箱体（参照书本：128页）相关实践知识使用SolidWorks进行下箱体零件的创建相关理论知识零件结构特征分析造型方法分析拓展知识组合夹具的设计学习(xux)情境五 产品的组装与配合（载体：减速器）1.参考学时10学时。2.学习目标掌握装配体的相关操作；掌握配合、剖面视图等操作；掌握用智能扣件插入标准件的操作方法；掌握爆炸、动画等操作方法；掌握螺旋线、拉伸曲面操作方法。3.工作任务用SolidWorks完成减速器的装配。任务一 软件设计知识参考学时

20、2学习目标会使用装配体的相关操作；会使用配合、剖面视图等操作；进一步掌握草图绘制中的技巧。工作任务介绍理论知识，并在计算机上示范操作相关实践知识运用零件来进行装配相关理论知识装配基准的选择零件的定位与连接产品中的标准件拓展知识运用轴承的零件来进行装配任务(rn wu)二 实例(shl)分析与训练参考学时4学习目标创建螺旋千斤顶的零件图并装配；工作任务运用旋转、拉伸和扫描来创建零件把零件进行装配相关实践知识运用旋转、拉伸和扫描来创建零件把零件进行装配相关理论知识装配基准的选择零件的定位与连接产品中标准件的选择拓展知识引入减速器的装配任务(rn wu)三 减速器的装配参考学时4学习目标运用Soli

21、dWorks来进行整个减速器的装配；工作任务选择部分标准件完成减速器的装配（参照书本：157页）相关实践知识使用SolidWorks进行下箱体零件的创建相关理论知识零件结构特征分析装配基准的选择和约束的选择拓展知识减速器的爆炸视图学习情境六 产品的工程图（载体：减速器箱体）1.参考学时6学时。2.学习目标掌握生成三视图和投影视图的操作方法；掌握生成局部视图和剖视图的操作方法；掌握编辑剖面线、中心线操作方法；掌握尺寸标注的技巧。3.工作任务用SolidWorks完成减速器上箱体的生成。任务一 软件设计知识参考学时2学习目标会使用生成三视图和投影视图的操作方法；会使用生成局部视图和剖视图的操作方法

22、；掌握编辑剖面线、中心线操作方法。工作任务介绍理论知识，并在计算机上示范操作相关实践知识运用轴类零件来进行工程图的生成相关理论知识工程图与三维实体模型的关系图纸格式三视图和投影视图拓展知识轴类零件的工程图生成任务(rn wu)二 实例分析(fnx)与训练参考学时2学习目标轴承端盖的零件图生成；工作任务完成轴承端盖的零件图生成对三视图的尺寸进行编辑相关实践知识完成轴承端盖的零件图生成对三视图的尺寸进行编辑相关理论知识工程图与三维实体模型的关系图纸格式三视图和投影视图三视图图纸尺寸的编辑拓展知识完成轴承端盖的三视图任务(rn wu)三 减速箱箱体工程图生成参考学时2学习目标掌握生成三视图和投影视图

23、的操作方法；掌握生成局部视图和剖视图的操作方法；掌握编辑剖面线、中心线操作方法；掌握尺寸标注的技巧。工作任务完成减速箱箱体的工程图生成（参照书本：157页）相关实践知识使用SolidWorks进行减速箱上箱体的工程图生成对工程图进行尺寸编辑相关理论知识零件结构特征分析三视图的分布剖视图的创建拓展知识减速器装配工程图学习情境一 七 项目的拓展（载体：焊接和钣金件）1.参考学时6学时。2.学习目标钣金加工技术的基础知识；掌握基体法兰、斜接法兰、边线法兰、展开、折叠操作方法；掌握抽壳、拔模、扣合、包覆等特征操作方法；掌握塑料产品的设计方法。3.工作任务用SolidWorks完成通风管、微波炉机壳、洗

24、手液瓶喷嘴、扫描仪盖的设计。任务(rn wu)一 储物架设计参考学时2学习目标掌握钣金加工技术的基础知识；掌握基体法兰、斜接法兰、边线法兰、展开、折叠操作方法。工作任务介绍理论知识，并在计算机上示范操作相关实践知识用SolidWorks软件完成通风管的设计相关理论知识钣金的规格基体法兰命令和放样折弯命令的应用拓展知识补充钣金类零件任务(rn wu)二 微波炉机壳设计(shj)参考学时2学习目标掌握钣金加工技术的基础知识；掌握基体法兰、斜接法兰、边线法兰、展开、折叠操作方法。工作任务介绍理论知识，并在计算机上示范操作相关实践知识用SolidWorks软件完成微波炉机壳的设计相关理论知识钣金的规格

25、基体法兰命令和放样折弯命令的应用拓展知识补充钣金类零件1、学习方法要求：（1）鉴于本课程实践性强的特点，建议采用行动导向学习法，具体就是开展理实一体化学习；（2）在理实一体化教学过程中，教师应立足于加强学生实际操作能力的培养，通过学习情境学习提高学生的学习兴趣，激发学生的成就感；特别注重学习小组的划分，以此来强化学生社会能力培养；(3)在理实一体化教学过程中，教学过程中教师应突出我院“四职一体化”人才培养理念，将“四职”贯彻到学生学习整个过程中。2、学生已有基础学生需先修机械制图、机械基础、钳工技能实训、机床电控与PLC、维修电工技能实训等课程，具备拆装液压元件和组构液压控制电路的基本技能、方

26、法和能力。3、教师所需执教能力要求（1）从事本课程教学的专任教师应具备的相关知识、能力和资质具备机械制造类或机电控制类专业大学本科以上（含本科）学历，并接受过职业教育教学方法论培训，具备高校教师资格。具备较扎实的理论基础知识和较强的实践动手能力(nngl)和教学组织、管理及协调能力。 （2）从事本课程(kchng)教学的兼职教师应具备的资质具备一定的普通话基础，并掌握(zhngw)一定的教育教学相关知识。在企业从事3年以上液压系统或机电技术产品的安装、调试、维修、维护等工作。（3）师资配备本课程师资由专任教师和兼职教师共同组成，课程中的30%以上的教学任务由兼职教师承担。第四部分 实施建议与教

27、学改革教学评价与考核方式教学评价应采取阶段性评价和目标评价相结合，理论考核与实践考核相结合，学生作品的评价与知识点考核相结合，有条件的可采取在实际工作环境中考核学生的能力。加强评价结果的反馈，更好地改善学生的学习，有效地促进学生发展。在反馈中要充分尊重学生，以鼓励、肯定、表扬为主。并创建三维建模兴趣小组，组织参加省、市各级的比赛。（一）、对学生的评价1、考核内容掌握SolidWorks软件的三大模块：零件的建模、装配和工程图的生成。考试方式为上机考核，注重实用性、应用性。2、考核方法采用过程生成考核办法，注重学生学习过程的考核。本课程考核采用平时成绩、期末考试（实操考试）成绩综合评价的形式。总

28、评成绩为：平时成绩40%+期末考试成绩60%。平时成绩为：课程授课过程中的学生考勤情况、平时表现即平时作业和项目任务完成情况。期末考试成绩为：满分为100分，采取上机操作考试的方式。（二）、对教师的评价按照学校相关规定进行。（三）、对课程体系的评价按照课程建设工作条例评价。二、教学建议1、机械产品的数字化设计选用的教材是SolidWorks2009产品设计行业应用实践，该本教材典型的应用案例(n l)，挖掘最需要的软件知识和执业能力。内容突出一条主线，两条线索，纵横结合，完美展现软件在行业中的应用。2、教学按学院要求实行项目化教学改革，项目一条主线为涡轮蜗杆减速器，分解成7个工作任务为出发点来

29、激发学生的学习兴趣，教学中要注重创设(chungsh)教育情境，采取理论实践一体化教学模式，要充分利用多媒体和网络教学手段。 3、本课程在教学(jio xu)活动中，应立足于加强学生实际操作能力的培养，采用理实一体化教学，提高学生的学习兴趣。4、本课程的教学关键是现场教学，教中学，学中做。教师引导，学生操作，学生提问，教师解答、指导。5、 教师应因材施教，着力培养学生对本课程的学习兴趣，从而提高学生的学习主动性和积极性。6、教师应具有双师型工作能力，具有与课程内容相关的能力，边操作、边演示、边讲解。三、评价建议1、改革考核手段和方法，加强实践环节的考核，采用过程考核的考核方法。2、结合课堂提问

30、、学生作业，项目实施成果、学生项目实施情况汇报及期末考试情况综合评定学生的成绩。3、应注重对学生动手能力和在实践中分析问题、解决问题能力的考核。对在学习和应用上有创新的学生应特别给予鼓励，综合评价学生的能力。 四、课程资源的开发与利用1、注重实训指导书和实训标准的开发和应用。2、常用课程资源的开发和利用。利用多媒体软件、电子教案、建议加强常用课程资源的开发。3、积极开发和利用网络课程资源。注重大学城云空间的开发与利用，积极探索慕客课程开发，引导学生利用网络自学，提高自行学习的能力。4、创造一体化教学场所条件。具备进行理实一体化教学的专业教室。5、产学合作开发实验实训课程资源。充分利用各维修企业的资源，进行校企合作，建立实训基地，满足学生的实训需求(xqi)，在此过程中进行实训课程资源开发，同时为学生提供就业机会，开辟就业渠道。6、开放式实验实训中心的利用。最大程度(chngd)地利用开放式实训基地，