逆向工程技术教学大纲

PAGEPAGE9《逆向工程技术》课程教学大纲一、课程基本信息课程名称逆向工程技术课程编号[310040075]课程性质选修课课程类别专业选修课开课单位材料成型教研室授课学期6学分/学时1.5/24课内学时24理论授课10上机学时10课内实践实验学时4课外学时10适用专业材料成型及控制工程是否双语否先修课程工程制图、三维实体建模与设计后续课程模具CAD、模具CAE二、课程简介逆向工程技术是材料成型及控制工程专业模具方向的专业选修课，为实践性强的一门课程。本课程对逆向工程中的数据采集技术、数据处理与CAD建模技术和快速成型制造技术知识进行理论讲授及实验验证，培养学生的实践能力、创新能力和新产品设计开发能力。三、课程目标及对毕业要求指标点的支撑（一）课程目标通过本课程的学习，使学生达到以下目标：课程目标1.陈述逆向建模、快速成型制造技术的基本概念和基本原理；列举逆向建模技术手段、常用的数据采集设备和快速成型设备；实施产品的复制、仿制。课程目标2.根据数据处理的基本原理和方法，分析采集数据，归纳和总结产品问题，提高学生的创新意识。课程目标3.结合所学三维建模技术，修改产品结构设计，开发新的设计方案。培养学生的创新能力，提高学生一丝不苟、坚持不懈、终身学习的意识。（二）课程目标对毕业要求指标点的支撑课程目标支撑毕业要求指标点毕业要求课程目标15.1能够合理选择与使用解决复杂材料成型及控制工程问题所需的多种仪器设备、信息资源、现代工程工具和信息技术工具5-使用现代工具课程目标25.2能够应用或开发满足特定需求的现代工具，对材料成型及控制工程领域的复杂工程问题进行模拟与预测，并能够理解其局限性。课程目标312.1能够正确认识自主学习和终身学习的必要性，具有自主学习和终身学习的意识；12-终身学习四、课程基本教学内容及对课程目标的支撑（一）课程基本教学内容第一单元逆向建模技术及方法（学时数：1学时）1.课程主要内容（1）逆向工程技术简介（2）逆向建模的概念和常用方法（3）正逆向混合建模（4）逆向建模方法2.重点和难点（1）逆向建模的概念和常用方法（2）逆向建模方法3.教学方法多媒体教学4.学生学习预期成果定义逆向工程技术和逆向建模，列举逆向工程的常用方法，举例说明逆向工程的应用过程及场合。5.支撑课程目标课程目标1。第二单元逆向建模技术基础（学时数：2学时）1.课程主要内容（1）GeomagicDexignX软件介绍（2）基于GeomagicDexignX逆向建模基本流程（3）GeomagicDexignX模块介绍（4）GeomagicDexignX工作界面及基础操作2.重点和难点（1）基于GeomagicDexignX逆向建模基本流程（2）GeomagicDexignX工作界面及基础操作3.教学方法课堂多媒体讲授、上机辅导、案例分析。4.学生学习预期成果熟悉逆向软件GeomagicDexignX的模块能够区别各模块的功能，选择合适的操作命令，完成简单实例的基本操作。5.支撑课程目标课程目标1。第三单元点阶段处理技术（学时数：3学时）1.课程主要内容（1）三维扫描实验（2）点对象处理概述（3）点对象处理的主要操作命令（4）应用实例2.重点和难点（1）点对象处理的主要操作命令（2）应用实例3.教学方法课堂多媒体讲授、上机辅导、案例分析、实验。4.学生学习预期成果能够操作三维扫描设备，扫描实体采集数据，实现实体模型数字化。辩别采集数据中的冗余数据、缺损数据，归纳后进行精简或修补。5.支撑课程目标课程目标1、课程目标2。第四单元多边形阶段处理技术（学时数：2学时）1.课程主要内容（1）多边形阶段概述（2）多边形阶段处理工具（3）应用实例2.重点和难点多边形阶段处理工具的应用3.教学方法课堂多媒体讲授、上机辅导、案例分析。4.学生学习预期成果辩别点云数据网格化后出现的网格退化、自交、孤立、重叠以及孔洞等错误，归纳后进行网格修复，优化面片数据，构建理想的多边形数据模型。5.支撑课程目标课程目标1、课程目标2。第五单元对齐技术（学时数：1学时）1.课程主要内容（1）对齐技术简介（2）对齐技术的主要命令（3）应用实例2.重点和难点对齐实例处理3.教学方法课堂多媒体讲授、上机辅导、案例分析。4.学生学习预期成果能够将扫描的点云数据从原始的位置移动到更有利用效率的空间位置，为扫描数据的后续使用提供简捷的广义坐标系统。5.支撑课程目标课程目标1、课程目标2。第六单元领域处理技术（学时数：1学时）1.课程主要内容（1）领域处理技术简介（2）领域阶段的主要命令（3）应用实例2.重点和难点领域的划分3.教学方法课堂多媒体讲授、上机辅导、案例分析。4.学生学习预期成果能够将多边形数据模型按曲率进行数据分块，使数据模型各特征通过领域组表达，并根据领域进行特征提取创建二维截面线和投影边界轮廓线，并对各特征进行修改和添加约束，创建参数化模型；同时根据领域进行曲面拟合，创建面片。5.支撑课程目标课程目标1、课程目标2。第七单元草图处理技术（学时数：2学时）1.课程主要内容（1）草图模块、3D草图功能简介（2）草图模块、3D草图阶段的主要操作命令（3）应用实例2.重点和难点草图命令的使用3.教学方法课堂多媒体讲授、上机辅导、案例分析。4.学生学习预期成果能够根据设计需求画出模型的平面轮廓，通过添加几何约束与尺寸约束精确控制草图的几何尺寸关系，实现尺寸驱动与参数化建模。能在面片上创建样条曲面、断面曲线和境界曲线，作为后期拉伸、放样等建模命令的要素。5.支撑课程目标课程目标1、课程目标2。第八单元建模技术（学时数：4学时）1.课程主要内容（1）建模模块简介（2）建模模块的主要操作命令（3）应用实例2.重点和难点主要操作命令的使用3.教学方法课堂多媒体讲授、上机辅导、案例分析、实验。4.学生学习预期成果能够针对不同的采集数据，选择不同的数据处理和建模方法，构建理想的模型，并在此基础上，开发新的产品结构。5.支撑课程目标课程目标1、课程目标2、课程目标3。第九单元精确曲面技术（学时数：4学时）课程主要内容精确曲面阶段简介2.重点和难点精确曲面的主要操作命令3.教学方法课堂多媒体讲授、上机辅导、案例分析。4.学生学习预期成果够根据模型表面的曲率变化构建曲面片结构，分析生成曲面片结构中存在的问题，并选择自动曲面化或手动曲面化操作方式，对曲面片结构进行修改，能够有效的表达模型形状，拟合成规则的、合适形状的NURBS曲面。5.支撑课程目标课程目标1、课程目标2、课程目标3。第十单元测量模块处理技术（学时数：1学时）1.课程主要内容（1）测量模块概述（2）测量模块的主要操作命令（3）应用实例2.重点和难点测量模块实例3.教学方法课堂多媒体讲授、上机辅导、案例分析。4.学生学习预期成果能够分析逆向建模过程中模型转换过程中模型之间存在的误差，并进行修改，提高模型的精度，为后期参数化建模提供有利的参考依据。5.支撑课程目标课程目标1、课程目标2、课程目标3。第十一单元逆向建模综合实例（学时数：3学时）1.课程主要内容基于GeomagicDexignX逆向建模2.重点和难点逆向建模软件基本功能的使用3.教学方法课堂多媒体讲授、上机辅导、案例分析。4.学生学习预期成果能够针对不同的采集数据，选择不同的数据处理和建模方法，构建理想的模型，并在此基础上，开发新的产品结构。5.支撑课程目标课程目标1、课程目标2、课程目标3。（二）课程基本教学内容对课程目标的支撑课程教学内容教学方法支撑的课程目标学时安排课内课外学时比例第一单元逆向建模技术及方法讲授法课程目标111:1第二单元逆向建模技术基础课堂多媒体讲授、上机辅导、案例分析课程目标121:1第三单元点阶段处理技术课堂多媒体讲授、上机辅导、案例分析、实验课程目标1、231:1第四单元多边形阶段处理技术课堂多媒体讲授、上机辅导、案例分析课程目标1、221:1第五单元对齐技术课堂多媒体讲授、上机辅导、案例分析课程目标1、211:2第六单元领域处理技术课堂多媒体讲授、上机辅导、案例分析课程目标1、211:2第七单元草图处理技术课堂多媒体讲授、上机辅导、案例分析课程目标1、221:2第八单元建模技术课堂多媒体讲授、上机辅导、案例分析、实验课程目标1、2、341:1第九单元精确曲面技术课堂多媒体讲授、上机辅导、案例分析课程目标1、2、341:2第十单元测量模块处理技术课堂多媒体讲授、上机辅导、案例分析课程目标1、2、311:2第十一单元逆向建模综合实例课堂多媒体讲授、上机辅导、案例分析课程目标1、2、331:2合计2436五、课程考核及对课程目标的支撑（一）课程考核课程成绩构成（百分制）课程成绩构成比例考核环节目标分值考核/评价细则平时成绩30%出勤（百分制）30出勤按次数计入成绩目标分值=0.3*作业平均成绩回答问题（百分制）40提问按回答情况计入成绩目标分值=0.4*作业平均成绩测验（百分制）30测验按答题情况计入成绩目标分值=0.3*作业平均成绩上机实践50%作业（百分制）50共3次上机作业，每次作业按100分制单独评分，取各次成绩的平均值作为此环节最终成绩。目标分值=0.5*作业平均成绩专题设计（百分制）50共2次专题设计，每次设计按100分制单独评分，取各次成绩的平均值作为此环节最终成绩。目标分值=0.5*作业平均成绩实验20%实验操作20共2次实验，取各次成绩的平均值作为此环节最终成绩。目标分值=0.2*作业平均成绩实验报告30实验作品50（二）课程考核对课程目标的支撑教学内容考核内容考核方式支撑的课程目标第一单元逆向建模技术及方法（1）逆向建模的概念和常用方法（2）基于GeomagicDexignX的逆向建模方法作业课程目标1第二单元逆向建模技术基础（1）逆向建模基本流程（2）软件工作界面及基础操作上机操作课程目标1第三单元点阶段处理技术（1）三维扫描实验（2）点对象处理命令的应用上机操作，实验课程目标1、2第四单元多边形阶段处理技术多边形阶段命令的应用上机操作课程目标1、2第五单元对齐技术对齐技术命令的应用上机操作课程目标1、2第六单元领域处理技术领域阶段命令的应用上机操作课程目标1、2第七单元草图处理技术草图模块命令的应用上机操作课程目标1、2第八单元建模技术（1）建模模块的应用实例（2）3D打印产品上机操作、实验课程目标1、2、3第九单元精确曲面技术精确曲面的应用实例上机操作课程目标1、2、3第十单元测量模块处理技术测量模块的应用实例上机操作课程目标1、2、3第十一单元