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PAGEPAGE5《工程软件训练》课程教学大纲一、课程基本信息课程名称工程软件训练(机器人方向)课程编号课程性质必修课课程类别必修开课单位机械电子教研室授课学期第6学期学分/学时2/2周实施方式实训适用专业机械电子工程是否双语否先修课程工程制图,控制工程基础后续课程毕业设计二、课程简介机械电子工程专业工程软件训练是学生修完《工程制图》、《控制工程基础》课程后开设的实践性教学环节。是以机械电子工程专业典型工程案例为基础,利用三维建模软件Solidworks完成三维建模的结构设计、利用科学计算软件Matlab对经典控制系统进行仿真。本课程旨在培养学生将所学专业知识综合运用于工程实践的能力。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:知识目标熟练掌握三维建模软件Solidworks的使用方法、利用科学计算软件Matlab进行经典控制系统仿真的方法。课程目标2:能力目标通过Solidworks三维建模培养学生结构设计能力、空间想象能力。通过Matlab进行经典控制系统仿真,培养学生应用科学计算软件,实现控制系统建模及仿真的能力。课程目标3:素质目标通过本次实训,培养学生理论联系实际的作风,树立辩证唯物主义世界观。培养遵规守纪、踏实工作的态度、精益求精和不断创新的工匠精神。(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机械电子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能够开发或应用满足特定需求的现代工具,对机械电子工程领域复杂工程问题进行模拟与预测,并能够理解其局限性。6.1了解与本专业相关的技术标准、知识产权、产业政策和法律法规,理解不同社会文化对工程活动的影响。使用现代工具工程与社会课程目标36.1了解与本专业相关的技术标准、知识产权、产业政策和法律法规,理解不同社会文化对工程活动的影响。6-工程与社会四、课程基本教学内容及对课程目标的支撑(一)课程基本教学内容内容一:Solidworks三维建模1.课程主要内容手动气阀三维建模、四足机械狗三维建模及运动模拟。2.重点和难点重点:手动气阀三维建模、四足机械狗三维建模。难点:四足机械狗运动模拟。3.实施方式集中讲授,练习、小组讨论,个性化指导。学习要求(1)能从手动气阀功能要求出发,制定手动气阀运动方案。(2)根据手动气阀零件特征,领会Soliworks软件操作。(3)应用Soliworks软件设计绘制连杆机构组成的四足、内部齿轮机构、传动机构、驱动舵机等。(4)模拟驱动机器人进行爬行动作。5.实践要求(1)实践属性:综合训练型(2)工作流程:学习Solidworks软件的基本操作;学习手动气阀、四足机械狗结构、完成三维建模。(3)分组要求:5人1组。(4)实践准备:设计任务书及设计所需的软件。(5)时间安排:4天(6)其他要求:需自备设计所用的计算机。6.学生学习预期成果能够根据任务要求完成三维建模及四足机械狗运动模拟。7.支撑课程目标课程目标1,课程目标2,课程目标3内容二:Matlab控制系统仿真1.课程主要内容Matlab一阶线性系统、二阶线性系统时域分析、频域分析仿真,高阶系统的时域、频域分析仿真,系统稳定性分析。2.重点和难点重点:Matlab一阶线性系统、二阶线性系统时域分析、频域分析仿真。难点:高阶系统的时域、频域分析仿真、系统稳定性分析。3.实施方式集中讲授,练习、小组讨论,个性化指导。4.学习要求掌握一阶线性系统、二阶线性系统时域分析、频域分析仿真,领会高阶系统的时域、频域分析仿真,理解系统稳定性分析方法。5.实践要求(1)实践属性:综合训练型(2)工作流程:学习Matlab典型系统建模,系统时域、频域分析方法,系统稳定性分析方法。(3)分组要求:5人1组。(4)实践准备:设计任务书及设计所需的软件。(5)时间安排:4天(6)其他要求:需自备设计所用的计算机。6.学生学习预期成果能够应用Matlab进行典型系统的时域、频域分析,判断系统的稳定性。7.支撑课程目标课程目标1,课程目标2,课程目标3内容三:编写实训报告1.课程主要内容实训报告内容要求:Solidworks三维建模过程及模型展示;控制系统Matlab建模、仿真过程、结果展示、程序截图;实训收获及心得体会。2.重点和难点重点:实训报告内容准确、详实、格式规范;难点:实训报告内容准确、详实。3.实施方式采用教师集中讲授与个性化指导相结合的指导方式。4.学习要求(1)掌握实训报告内容要求;(2)掌握实训报告编写方法:内容正确,格式规范,项目齐全,条理清晰,文笔流畅,内容充实。5.实践要求(1)实践属性:综合训练型(2)工作流程:完成项目后编写实训报告(3)分组要求:5人1组(4)实践准备:实训报告格式规范要求(5)时间安排:2天(6)其他要求:无6.学生学习预期成果(1)综合根据实训过程编写实训报告;(2)掌握实训报告编写方法:内容正确,格式规范,项目齐全,条理清晰,文笔流畅,内容充实。7.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实践内容实施方式支撑的课程目标学时安排内容一:Solidworks三维建模集中讲授、练习、小组讨论、个性化指导课程目标1,2,34天内容二:Matlab控制系统仿真集中讲授、练习、小组讨论、个性化指导课程目标1,2,34天内容三:编写实训报告集中讲授、个性化指导课程目标1,2,32天合计2周五、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/评价细则平时成绩及实训答辩40%实训表现(百分制)50要求按时出勤、态度认真;设计表现:旷课1次扣10分,迟到早退或请假1次扣5分目标分值=0.5*设计表现平均成绩答辩(百分制)50按要求准确回答实训问题、根据回答问题的完整性、准确度综合评分。目标分值=0.5*答辩平均成绩课设成果60%实训报告(百分制)40实训报告项目齐全20分,书写工整20分,格式规范20分,内容充实20分、表达清楚20分。目标分值=0.4*实训报告平均成绩分析结果、模型(百分制)60仿真分析结果合理40分,三维设计正确40分,图形表达合理、美观20分,目标分值=0.6*分析结果、模型成绩(二)课程考核对课程目标的支撑实践内容考核内容考核方式支撑的课程目标内容一:Solidworks三维建模1-1手动气阀建模1-2四足机械狗三维建模及运动模拟实训成果实训答辩课程目标1、2、3内容二:Matlab控制系统仿真2-1一阶、二阶系统时域、频域仿真2-2高阶系统仿真及系统稳定性分析实训成果实训答辩课程目标1、2、3内容三:编写实训报告3-1实训报告内容正确3-2实训报告格式规范实训成果实训答辩课程目标1、2、3课程资源参考书:[1]CAD/CAM/CAE技术联盟.solidworks2020中文版机械设计从入门到精通.清华大学出版社.2020.10[2]薛定宇,
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