《材料制备计算机辅助设计》教学大纲

《材料制备计算机辅助设计》教学大纲适用范围：202X版本科人才培养方案课程代码：03155011课程性质：专业选修课学分：2学分学时：32学时（理论16学时，上机16学时）先修课程：工程制图与CAD、机械设计B、材料物理化学后续课程：电池质量管理B、新能源材料专业英语适用专业：新能源材料与器件开课单位：材料科学与工程学院一、课程说明《材料制备计算机辅助设计》是新能源材料与器件专业本科学生的专业平台选修课。本课程要求学生了解材料制备设备的基本设计方法；掌握SolidWorks软件的常用建模技巧和工程设计的基本流程；具有利用标准、手册、图册等相关资料的基本查询能力；培养学生的创新设计意识，提高学生的综合设计能力。二、课程目标通过本课程的学习，使学生达到如下目标：课程目标1：了解机械设计基础知识；熟练掌握SolidWorks软件的使用方法；掌握软件的常用建模技巧和工程设计的基本流程；熟悉创建零件模型和装配体的分析过程；了解工程图的绘制技巧。课程目标2：增强学生的自主学习能力；培养学生的基本资料查询能力；培养学生的知识综合运用能力；培养学生的创新设计意识；提高学生的综合设计能力。课程目标3：培养学生具有良好的职业道德、较强的社会责任感和团队合作精神；具有一定的解决实际工程问题的专业素质；具有自主学习的个人素质；具有较强的创新观念和劳动意识。三、课程目标与毕业要求《材料制备计算机辅助设计》课程教学目标对新能源材料与器件专业毕业要求的支撑见表1。表1课程教学目标与毕业要求关系毕业要求指标点课程目标支撑强度1.工程知识1.3掌握相关自然科学知识、工程基础知识和思维方法，并能将其应用于解决新能源材料与器件专业相关复杂工程问题。课程目标1：了解机械设计基础知识；熟练掌握SolidWorks软件的使用方法；掌握软件的常用建模技巧和工程设计的基本流程；熟悉创建零件模型和装配体的分析过程；了解工程图的绘制技巧。M3.设计/开发解决方案3.2能够根据要求，设计开发实现特定功能的新能源材料和能源器件。课程目标3：培养学生具有良好的职业道德、较强的社会责任感和团队合作精神；具有一定的解决实际工程问题的专业素质；具有自主学习的个人素质；具有较强的创新观念和劳动意识。M5.使用现代工具5.2能够选择和使用恰当的仪器、信息资源，工程工具和专业模拟软件等，用于新能源材料与器件领域复杂工程问题的分析、计算与设计。课程目标2：增强学生的自主学习能力；培养学生的基本资料查询能力；培养学生的知识综合运用能力；培养学生的创新设计意识；提高学生的综合设计能力。H注：表中“H（高）、M（中）”表示课程与相关毕业要求的关联度。四、教学内容、基本要求与学时分配1.理论部分理论部分的教学内容、基本要求与学时分配见表2。表2教学内容、基本要求与学时分配教学内容教学要求，教学重点难点理论学时上机学时对应的课程目标1.计算机辅助设计概述1.1CAD的概念1.2CAD的发展与应用教学要求：掌握CAD的基本概念，了解CAD的发展趋势及应用。重点：CAD的应用及其在产品加工过程中的地位。难点：CAD的发展趋势及应用。21、32.SolidWorks软件基础知识2.1二维草图的绘制方法2.2三维零件的建模方法2.3三维零件实体建模流程2.4SolidWorks软件设计树的使用方法与技巧2.5SolidWorks软件模型的显示与控制方法教学要求：掌握二维草图和三维零件建模的基本绘制方法，掌握三维零件实体建模的基本设计流程，掌握设计树的基本使用方法，掌握模型的显示与控制方法。重点：二维草图的绘制、三维建模基础、实体建模的一般过程、设计树、模型的显示与控制。难点：设计树、特征的编辑与编辑定义。21、33.盘盖类零件的设计3.1盘盖类零件的结构和建模分析3.2拉伸凸台、拉伸切除、倒角等特征操作3.3低速轴上大闷盖、大透盖的设计与绘制教学要求：理解盘盖类零件的建模思路，掌握拉伸凸台、拉伸切除、倒角等特征的操作方法，掌握低速轴上大闷盖、大透盖的设计与绘制方法。重点：盘盖类零件的常用特征，盘盖类的创建过程分析。难点：盘盖类零件的建模思路分析以及常用工具的使用。241、2、34.轴类零件的设计4.1轴类零件的结构和建模分析4.2旋转凸台、圆角、基准面、螺旋曲线等特征操作4.3轴类零件的设计与绘制教学要求：理解轴类零件的建模思路，掌握旋转凸台、圆角、基准面、螺旋曲线等特征的操作方法，掌握轴类零件的设计与绘制方法。重点：轴类零件的常用特征，轴类零件的创建过程分析。难点：基准面的创建、螺旋曲线的创建。221、2、35.齿轮零件的设计5.1齿轮零件的结构和建模分析5.2扫描、放样、阵列、镜像等特征操作5.3曲面生成渐开线、插值法生成渐开线5.4齿轮零件的设计与绘制教学要求：理解齿轮零件的建模思路，掌握扫描、放样、阵列、镜像等特征的操作方法，熟悉曲面生成渐开线和插值法生成渐开线的方法，掌握齿轮零件的设计与绘制方法。重点：齿轮零件的常用特征，齿轮零件的创建过程分析。难点：放样特征、曲面生成渐开线、插值法生成渐开线。241、2、36.箱体零件的设计6.1箱体类零件的结构和建模分析6.2草图的基本特征绘制6.3抽壳、孔、筋等特征操作6.4箱体类零件的设计与绘制教学要求：理解箱体类零件的建模思路，掌握草图的基本特征绘制方法，掌握抽壳、孔、筋等特征操作方法，掌握箱体类零件的设计与绘制方法。重点：箱体类零件的常用特征，箱体类零件的创建过程分析。难点：与减速器上箱盖、下箱盖相关的机械专业知识。221、2、37.装配7.1零件装配基础知识7.2常用装配的约束类型7.3装配基本流程7.4爆炸视图教学要求：掌握常用的装配方法和技巧，掌握零件的装配流程，掌握生成爆炸视图的方法。重点：装配约束类型、装配基本流程、爆炸视图。难点：装配流程。221、2、38.工程图8.1工程图模板8.2工程图视图8.3创建高级制图8.4工程图的标注8.5工程图的输出。教学要求：掌握常用工程图视图的创建方法，掌握高级视图的创建方法，掌握工程图的标注的方法，掌握零件及装配体工程图的绘制方法，理解工程图的标准化问题，掌握工程图的输出方法。重点：高级视图的创建、工程图的标注、减速器零件及装配体的工程图创建、工程图输出。难点：工程图的标准化问题、装配体工程图。221、2、3合计16162.上机部分上机部分的教学内容、基本要求与学时分配见表3。表3上机项目、上机内容与学时上机项目上机内容和要求上机学时对应的课程目标1.盘盖类零件的设计上机内容：盘盖类零件的结构和建模分析，拉伸凸台、拉伸切除、倒角等特征操作，低速轴上大闷盖、大透盖的设计与绘制。上机要求：理解盘盖类零件的建模思路，掌握拉伸凸台、拉伸切除、倒角等特征的操作方法，掌握低速轴上大闷盖、大透盖的设计与绘制方法。41、2、32.轴类零件的设计上机内容：轴类零件的结构和建模分析，旋转凸台、圆角、基准面、螺旋曲线等特征操作，轴类零件的设计与绘制。上机要求：理解轴类零件的建模思路，掌握旋转凸台、圆角、基准面、螺旋曲线等特征的操作方法，掌握轴类零件的设计与绘制方法。21、2、33.齿轮零件的设计上机内容：齿轮零件的结构和建模分析，扫描、放样、阵列、镜像等特征操作，曲面生成渐开线、插值法生成渐开线，齿轮零件的设计与绘制。上机要求：理解齿轮零件的建模思路，掌握扫描、放样、阵列、镜像等特征的操作方法，熟悉曲面生成渐开线和插值法生成渐开线的方法，掌握齿轮零件的设计与绘制方法。41、2、34.箱体零件的设计上机内容：箱体类零件的结构和建模分析，草图的基本特征绘制，抽壳、孔、筋等特征操作，箱体类零件的设计与绘制。上机要求：理解箱体类零件的建模思路，掌握草图的基本特征绘制方法，掌握抽壳、孔、筋等特征操作方法，掌握箱体类零件的设计与绘制方法。21、2、35.装配上机内容：零件装配基础知识，常用装配的约束类型，装配基本流程。上机要求：掌握常用的装配方法和技巧，掌握装配流程。21、2、36.工程图上机内容：工程图模板，工程图视图，创建高级制图，工程图的标注，工程图的输出。上机要求：掌握常用工程图视图的创建方法，掌握高级视图的创建方法，掌握工程图的输出方法。21、2、3合计16五、教学方法及手段本课程以课堂指导为主，结合案例分析、视频资源共享、课堂讨论、资料查询等教学手段完成课程教学任务和相关能力的培养。学生比较全面地理解材料制备设备的基本设计方法，掌握SolidWorks软件的使用方法，掌握盘盖类、轴类、齿轮类、箱体类等典型零件的设计方法，培养学生自主学习能力、实际动手能力，激发学生的创新思维。六、课程资源1.推荐教材：（1）不指定2.参考书：（1）商跃进.SolidWorks2018三维设计及应用教程[M].北京：机械工业出版社.2019.08.（2）段辉.SolidWorks2012基础与实例教程[M].北京：机械工业出版社.2019.08.（3）李奉香.SOLIDWORKS零件建模操作及实例[M].北京：机械工业出版社.2019.07.（4）北京兆迪科技有限公司.SolidWorks快速入门教程[M].北京：机械工业出版社.2019.03.3.期刊：（1）机械设计,中国机械工程学会.（2）机械设计与制造,辽宁省机械研究院.（3）机械设计与制造工程,东南大学出版社有限责任公司.（4）机械设计与研究,上海交通大学.（5）MaterialandDesign,ElsevierScience.（6）JournalofMaterialsProcessingTechnology,ElsevierScience.4.网络资源：（1）SolidWorks机械工程师网,（2）机械设计论坛,（3）SolidWorks爱好者论坛,七、课程考核对课程目标的支撑课程成绩由过程性考核成绩和期末考核成绩两部分构成，具体考核/评价细则及对课程目标的支撑关系见表4。表4课程考核对课程目标的支撑考核环节占比考核/评价细则课程目标123过程性考核课堂任务20（1）根据课堂任务完成情况、完成时间及完成质量进行考核，满分100分。（2）以课堂任务考核成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。√√√3125阶段测验10（1）根据阶段测验的完成情况、完成时间及完成质量进行考核，满分100分。（2）以阶段测验成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。√√√262平时作业20（1）主要考核学生对各章节知识点的复习、理解和掌握程度，满分100分；（2）以作业成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。√√√5123期末考核50（1）大作业成绩100分，以成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。（2）主要考核SolidWorks软件的使用方法，对草图、零件及转配体设计的掌握程度，自主设计典型零件的能力。√√√202010合计：100分305020八、考核与成绩评定1.考核方式及成绩评定考核方式：本课程主要以课堂任务、阶段测验、平时作业、期末大作业等方式对学生进行考核评价。考核基本要求：考核总成绩由期末大作业成绩和阶段测验、作业评价等过程性评价成绩组成，其中过程性评价成绩权重占50%、期末大作业成绩权重占50%。分值分配应与教学大纲各章节的学时基本成比例。2.过程性考核成绩的标准过程性考核方式重点考核内容、评价标准、所占比重见表5。表5过程性考核方式评价标准考核方式所占比重(%)100>x≥9090>x≥8080>x≥7070>x≥60x<60课堂任务40积极参与并按时、按质完成课堂任务，能够独立分析问题，解决问题。认真参与并按时、按质完成课堂任务，能够分析问题，解决问题。参与并完成课堂任务，