《数字化设计与仿真》课程标准

《数字化设计与仿真》课程标准课程代码KC01000442课程性质必修课程学分3总学时48适用专业机械电子工程技术教学方式理论+实践制定人学校制定日期2022.1审核部门机械学院机电系企业修订人修订日期2023.2审核部门机械学院机电系一、课程定位《数字化双胞胎技术》是一门专业核心课程，针对高职专科毕业生、五年一贯制高职毕业生生源的机械电子工程本科专业开设，培养学生熟悉UG常用三维实体建模命令，工程图样的绘制方法，综合运用三维CAD技术、运动仿真技术，结合典型工程案例，循序渐进地掌握各类机构设计和分析方法，为今后的相关课程学习打下基础。《数字化双胞胎技术》的先修课程包括：机械制图、机械设计基础等；后续课程包括：机电产品创新设计综合实训、智能制造系统等。三、课程目标1.知识目标（1）掌握UG中运用实体特征明创建三维实体模型方法；（2）掌握UG草图绘制方法；（3）熟悉各种视图生成绩视图编辑方法；（4）掌握工程图中尺寸标注和技术要求的标注；（5）掌握零件装配成装配体的各种装配方法；（6）掌握半剖、局部剖、阶梯剖等工程图技巧；（7）掌握制作爆炸图、零件明细表方法；（8）熟悉UG运动仿真工作界面和参数设置方法；（9）掌握连杆质量属性、材料、初始速度设置方法；（10）掌握各种点心运动副与约束的创建方法；（11）掌握齿轮副运动机构的定义和仿真方法；（12）掌握弹簧、阻尼器、衬套等弹性连接器的定义和仿真方法；（13）掌握复杂运动机构位移和加速度的驱动定义方法；（14）掌握运动机构动态干涉检查方法；（15）掌握分析运动机构中零件的位移、速度、加速度等参数方法；（16）掌握博途西门子PLC与MCD联动控制的方法。2.职业能力目标（1）能创建基准、扫描、成形特征；（2）能进行典型三维实体建模；（3）能创建草图曲线和约束；（4）能按规范绘制二维工程图；（5）能熟练在工程图中标注尺寸和技术要求；（6）能熟练装配典型机械机构；（7）能按规范绘制装配图和工程爆炸图；（8）能制作零件明细表并按顺序标号；（9）能构建运动仿真方案；（10）能熟练定义连杆参数；（11）能熟练定义旋转副、滑动副、柱面副等运动副与约束；（12）能完成齿轮系运动仿真；（13）能完成包括弹性连接器的运动机构仿真；（14）能进行复杂运动的驱动函数定义；（15）能分析机构的动态干涉情况；（16）能分析机构中零件的位移、速度加速度等运动参数；（17）能完成MCD仿真方案与PLC的虚拟调试。3.职业素质养成目标（1）机电产品三维设计的创新精神；（2）机械机构不断优化，精益求精的工匠精神；（3）查阅资料、勤于思考、勇于探索的良好作风；（4）善于自学、善于归纳分析；（5）良好的道德品质、协调沟通能力、团队合作精神；（6）严谨、全面、高效、复杂的职业素质。4.职业技能证书参考目标（1）工业数字孪生建模与应用职业技能等级证书四、课程内容与要求《数字化双胞胎技术》是一门专业核心课程，针对高职k专科毕业生、五年一贯制高职毕业生生源的机械电子工程本科专业开设，培养学生熟悉UG常用三维实体建模命令，工程图样的绘制方法，综合运用三维CAD技术、运动仿真技术，结合典型工程案例，循序渐进地掌握各类机构设计和分析方法，为今后的相关课程学习打下基础。项目一简易机械臂参考学时：8学习目标掌握简易机械臂建模方法任务1任务名称简易机械臂子任务（教学内容）1、UG软件环境介绍与入门2、草图，拉伸、旋转特征创建3、约束定义4、部件装配相关知识UG软件环境介绍与入门、草图，拉伸、旋转特征创建、约束定义、部件装配项目二扭尾机械手参考学时8学习目标掌握扭尾机械手建模和仿真方法任务1任务名称扭尾机械手子任务（教学内容）1、MCD模块环境介绍及参数设置2、刚体定义相关知识MCD模块环境介绍及参数设置、刚体定义项目三简易传输带参考学时8学习目标掌握简易传输带的仿真方法任务1任务名称简易传输带子任务（教学内容）1、碰撞体定义2、象源定义3、碰撞传感器定义4、对象收集器定义5、对象变换器定义相关知识碰撞体定义、象源定义、碰撞传感器定义、对象收集器定义、对象变换器定义项目四6轴机器人参考学时8学习目标掌握6轴机器人的仿真方法任务1任务名称6轴机器人子任务（教学内容）1、连杆质量、材料属性定义2、连杆速度定义3、不同运动副种类4、不同运动副定义方法相关知识连杆质量、材料属性定义、连杆速度定义、不同运动副种类、不同运动副定义方法项目五视觉检测站参考学时8学习目标掌握视觉检测站的仿真方法任务1任务名称视觉检测站子任务（教学内容）1、齿轮副定义2、齿轮齿条副定义3、线缆副定义4、2—3传动副定义5、轮系运动仿真相关知识杆齿轮副定义、齿轮齿条副定义、线缆副定义、2—3传动副定义、轮系运动仿真、项目六控制面板参考学时8学习目标掌握控制面板的仿真方法任务1任务名称扭控制面板子任务（教学内容）1、弹簧、阻尼器、衬套定义2、碰撞传感器定义3、距离传感器定义相关知识弹簧、阻尼器、衬套定义、碰撞传感器定义、距离传感器定义五、教学资源要求1.教材选取原则《数字化设计与仿真》教材适合于应用本科教育，以能力为导向，进行任务化教学，进行理论与实践一体的能力导向型教学，适应职业本科教学。参考书目《机电概念设计（MCD）应用实例教程》依照传统软件讲授方式，为高职专科教材，有一定的参考价值。2.推荐教材数字化设计与仿真、洪晴、北京：电子工业出版社、20223.实验教材自编讲义4.学习资源的选用（1）学习资料资源NX1872CAStudentGuide；（2）信息化教学资源开发视频资源。（3）课程资源的开发建议充分利用多媒体课件、教学视频、教学案例、学习论坛、在线答疑、在线测试等资源，使教学从单一媒体向多媒体转变，激发学生的学习积极性。5.教学环境资源要求软件：SIEMENSNX软件50套；硬件：计算机仿真（数字仿真）实训基地，计算机50台。学生所占机械工程学院应该为学生提供开放的实验室，方便学生自由练习。六、考核与成绩评定本课程采用笔试加完成项目的考核方式，着重考核学生的动手能力和解决实际问题的能力。总成绩=学习过程评价（20