《材料成型计算机辅助设计A》教学大纲

《材料成型计算机辅助设计A》教学大纲适用范围：202X版本科人才培养方案课程代码：03131131课程性质：学科基础必修课学分：3学分学时：48学时（理论24学时，上机24学时）先修课程：机械制图后续课程：材料成形数字化设计、材料加工创新、数字化模具设计与工程实践、材料成型技术综合创新、机械设计基础、机械设计课程设计、模具设计与制造课程设计等适用专业：材料成型及控制工程开课单位：材料科学与工程学院一、课程说明《材料成型计算机辅助设计A》是材料成型及控制工程专业本科学生的学科基础必修课程。本课程主要讲授材料成型常用机械零件的二维和三维图形绘制，培养学生计算机绘图的职业能力；培养学生严格遵守国家标准的意识，及运用和贯彻国家标准的能力，为学习其他有关课程及以后从事技术工作打下必要的基础。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：能够掌握AutoCAD的基础绘图命令和UG的基础建模命令，根据机械制图中的读图技巧，读懂常见机械零件的结构特点及装配体的结构特点，分析机械零件工艺结构的绘制方法，分析零件间装配关系表达方法，结合AutoCAD和UG的软件操作习惯，拟定画图思路，利用AutoCAD软件绘制机械图样，利用UG软件创建机械零件的三维模型。培养计算机绘图思维，锻炼计算机绘图能力，培养良好的专业、职业能力。课程目标2：能够熟练使用AutoCAD二维软件进行创建图层，完成符合国家标准的尺寸标注、表面粗糙度标注、几何公差标注、标题栏创建、明细栏创建、技术要求添加、图纸打印等，培养学生的规矩意识，科学严谨的学习态度，精益求精、一丝不苟的工匠精神，引导学生树立正确的世界观、人生观和价值观，树立正确的职业理想。课程目标3：能够熟练使用AutoCAD的修改命令，结合所学内容，对零件的工艺结构进行合理的修改。能够灵活运用UG软件中的曲线、曲面命令，选择合理的方案，完成复杂零件的快速建模以及创新设计。提高学生分析问题和解决问题的能力，锻炼学生的创新意识，提升创新精神。三、课程目标与毕业要求表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复杂材料成型及控制工程问题。课程目标1：能够掌握AutoCAD的基础绘图命令和UG的基础建模命令，根据机械制图中的读图技巧，读懂常见机械零件的结构特点及装配体的结构特点，分析机械零件工艺结构的绘制方法，分析零件间装配关系表达方法。M1.4能运用工程专业知识，解决模具设计与制造、成型工艺开发、应用研究、运营管理、装备设计与调试等材料成型和工程技术问题。课程目标1：结合AutoCAD和UG的软件操作习惯，拟定画图思路，利用AutoCAD软件绘制机械图样，利用UG软件创建机械零件的三维模型。培养计算机绘图思维，锻炼计算机绘图能力，培养良好的专业、职业能力。3.设计/开发解决方案3.1能够设计针对材料成型专业领域的复杂工程问题的合理解决方案，设计满足国家和区域经济社会发展需求的零件、模具、设备和工艺流程。课程目标2：能够熟练使用AutoCAD二维软件进行创建图层，完成符合国家标准的尺寸标注、表面粗糙度标注、几何公差标注、标题栏创建、明细栏创建、技术要求添加、图纸打印等。课程目标3：能够熟练使用AutoCAD的修改命令，结合所学内容，对零件的工艺结构进行合理的修改。能够灵活运用UG软件中的曲线、曲面命令，选择合理的方案，完成复杂零件的快速建模以及创新设计。提高学生分析问题和解决问题的能力。H3.3能将优选和创新设计意识，用于解决方案的制定环节。课程目标3：能够灵活运用UG软件中的曲线、曲面命令，选择合理的方案，完成复杂零件的快速建模以及创新设计。锻炼学生的创新意识，提升创新精神。5.使用现代工具5.2能够开发、选择与使用现代工程工具和信息技术工具对材料成型专业复杂问题进行辅助设计、预测和模拟，并理解其局限性。课程目标1：能够分析机械零件工艺结构的绘制方法，分析零件间装配关系表达方法，结合AutoCAD和UG的软件操作习惯，拟定画图思路，利用AutoCAD软件绘制机械图样，利用UG软件创建机械零件的三维模型。课程目标2：能够熟练使用AutoCAD二维软件进行创建图层，完成符合国家标准的尺寸标注、表面粗糙度标注、几何公差标注、标题栏创建、明细栏创建、技术要求添加、图纸打印等，培养学生的规矩意识，科学严谨的学习态度，精益求精、一丝不苟的工匠精神，引导学生树立正确的世界观、人生观和价值观，树立正确的职业理想。课程目标3：能够熟练使用AutoCAD的修改命令，结合所学内容，对零件的工艺结构进行合理的修改。能够灵活运用UG软件中的曲线、曲面命令，选择合理的方案，完成复杂零件的快速建模以及创新设计。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1.二维图形绘制1.1AutoCAD软件概述及绘图基础1.2二维图形的绘制及修改1.3图层管理1.4技术要求、标题栏及明细栏的创建1.5页面设置与图纸打印1.6尺寸标注1.7引线标注1.8表面粗糙度与几何公差等块的创建1.9国家标准样式模板的创建及使用1.10机械图样的绘制教学要求：了解AutoCAD的工作界面，掌握鼠标的基本操作及工作界面的相关设置；能够灵活使用栅格捕捉、对象捕捉和极轴追踪等命令；掌握图层线型、线宽等设置及图层管理；熟练掌握直线、矩形、圆等绘图命令和修剪、偏移、阵列、镜像等修改命令；掌握文字及表格样式的设置与编辑方法，能够熟练技术要求、创建标题栏及明细栏；掌握块的属性定义、编辑及插入方法，能够以块的形式绘制表面粗糙度与几何公差基准并进行创建；掌握尺寸、序号等的标注方法及编辑修改；掌握图纸的打印方法；掌握机械图样的绘图思路与方法。重点：二维图形的绘制；绘图、修改等命令的灵活运用；文字、表格、标注等的样式设置；图纸的打印方法；机械图样的绘图思路。难点：机械图样的绘图思路。12121、2、32.三维建模2.1UG软件概述及用户默认设置2.2常用工具命令使用2.3草图的绘制2.4常用特征命令2.5常见机械零件的建模2.6常用曲线曲面命令2.7曲面模型的建模教学要求：了解UG软件的用户界面特点；掌握鼠标的基本操作及修改用户默认设置的方法；掌握文件和视图的基本操作；掌握草图的绘制、约束及重新编辑；熟练掌握常用特征、曲线、曲面等命令；掌握常见机械零件及曲面模型的建模思路及建模方法；能够灵活运用建模命令实现各种模型的创建。重点：草图的绘制、约束及重新编辑；常用特征、曲线、曲面等命令的操作方法；常见机械零件及曲面模型的建模思路及建模方法。难点：曲线、曲面等命令的操作方法；曲面模型的建模。12121、3合计24242.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.AutoCAD简单二维图形的绘制上机内容：绘制指定图形。上机要求：练习直线、圆及圆弧、点、椭圆、多边形、多段线、图案填充等绘图命令；练习删除、复制、镜像、偏移、阵列、缩放、倒角、圆角、移动、旋转、拉伸、延伸、修剪、打断、分解和合并对象等修改命令；结合栅格捕捉、对象捕捉、极轴追踪等功能绘制指定图形。61、32.AutoCAD常见机械图样的绘制上机内容：绘制指定机械图样。上机要求：完成图层设置，使用合理的线宽、线型、线型比例，选择合理的表达方式，绘制各视图。21、33.AutoCAD机械图样的标注及图纸打印上机内容：对指定机械图样的视图进行标注并打印图纸。上机要求：选择合适的图幅大小，设置文字及表格样式，绘制图框、标题栏/明细栏；设置标注、引线样式，对表面粗糙度、几何公差等创建块，完成尺寸、表面粗糙度、几何公差等的标注；编写技术要求；完成图纸页面设置，打印图纸为pdf格式。424.UG草图的绘制上机内容：绘制给定图形的草图。上机要求：练习直线、圆及圆弧、多边形、多段线、快速修剪、镜像、偏移、阵列、缩放、倒角、倒圆等草图命令；练习添加尺寸约束及几何约束等；根据给定图形及尺寸绘制草图。215.UG常见机械零件的建模上机内容：绘制给定零件的三维模型。上机要求：读零件图，选择合理的建模思路，选取恰当的草图平面绘制草图，使用合适的建模命令，创建给定零件的三维模型，根据零件的工作环境及加工方式设计合理的工艺结构。61、36.UG曲面模型的创建上机内容：绘制给定的曲面模型。上机要求：分析曲面模型的特点，确定合理的建模思路；灵活使用草图、特征、曲线、曲面等命令，完成给定曲面模型的建模。41、3合计24五、教学方法及手段本课程以课堂讲授与上机案例操作练习相结合的方式进行，通过启发式、案例式、讨论式的教学方式完成课程教学任务和相关能力的培养。使学生全面掌握二维绘图和三维建模的方法与技巧，具有较好的计算机绘图的职业能力。促进学生积极思考，培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力，培养学生自主学习能力、动手操作能力，激发学生的创新思维。六、课程资源1.推荐教材（1）管殿柱.计算机绘图（AutoCAD2018版）[M].北京:机械工业出版社,2021．（2）展迪优.UGNX12.0机械设计教程[M].机械工业出版社,2022．2.参考书（1）北京兆迪科技有限公司.UGNX12.0快速入门教程[M].北京:机械工业出版社,2022.（2）北京兆迪科技有限公司.UGNX12.0曲面设计教程[M].北京:机械工业出版社,2022.（3）穆浩志.工程图学与CAD基础教程（第2版）[M].北京:机械工业出版社,2022.（4）丁源.UGNX12.0中文版从入门到精通[M].北京:清华大学出版社,2019.（5）王静.新标准机械图图集[M].北京:机械工业出版社,2014.（6）何铭新,钱可强,徐祖茂.机械制图[M].北京:高等教育出版社,2017.3.期刊（1）白青青,陈丽红,裴霏,王静.AutoCAD绘图速度优化的方法研究[J].无线互联科技,2022,19(07):47-50.（2）王晟磊.基于AutoCAD图纸集与二次开发实现图纸批量打印[J].制造业自动化,2022,44(09):32-35.（3）王小芬,陈立.基于AutoCAD的自定义线型的加载方法探索[J].机械研究与应用,2018,31(03):164-165.（4）张进军.AutoCAD尺寸标注技巧[J].科学大众,2017(10):191.（5）邱坤淼.计算机CAD绘图的基本方法和应用技巧探析[J].中国设备工程,2017(19):205-206.（6）曹忠.CAD制图技巧:如何自定义工程图标注样式[J].计算机与网络,2017,43(16):40-41.（7）CsabaKardosetc.ApplicationofGenericCADModelsforSupportingFeatureBasedAssemblyProcessPlanning[J].ProcediaCIRP.2018,67:446-451.4.网络资源（1）连萌等.AUTOCAD机械工程制图.2022年./course/YRCTI-1206991808?from=searchPage&outVendor=zw_mooc_pcssjg_.（2）段少丽.计算机辅助设计UG.2022./course/WHJZY-1449603172?from=searchPage&outVendor=zw_mooc_pcssjg_.（3）徐家忠等.UG软件应用.2022./course/GFXY-1003096001?from=searchPage&outVendor=zw_mooc_pcssjg_.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综合作业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过程性考核课堂表现10（1）根据课堂出勤情况和课堂参与课堂活动等情况进行考核，满分100分。（2）以平时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。√√√442上机任务25（1）根据每次上机操作的完成情况单独评分，满分100分；（2）每次上机单独评分，取各次上机成绩的平均值作为此环节的最终成绩。（3）以上机任务成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。√√√1078随堂练习15（1）主要考核学生对各章节知识点的理解和掌握程度，满分100分；（2）每次练习单独评分，取各次成绩的平均值作为此环节的最终成绩。（3）以练习成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。√√√645综合作业考核50（1）综合作业成绩100分，以综合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。（2）主要考核AutoCAD零件图的绘制、尺寸标注、表面粗糙度标注、几何公差标注、标题栏创建、明细栏创建、技术要求添加、图纸打印，以及UG零件建模等内容。√√√251510合计：100分453025八、考核与成绩评定1.考核方式及成绩评定考核方式：本课程主要以课堂表现、上机任务、随堂练习、期末综合作业等方式对学生进行考核评价。考核基本要求：考核总成绩由期末综合作业成