《数字化设计与制造综合实践》实践教学大纲

PAGEPAGE1《数字化设计与制造综合实践》课程教学大纲一、课程基本信息课程名称数字化设计与制造综合实践课程编号课程性质必修课课程类别实践环节开课单位智能制造教研室授课学期第6学期学分/学时3/3周实施方式实训适用专业智能制造工程专业是否双语否先修课程工程制图、机械设计、三维实体建模与设计、三维扫描与逆向设计后续课程增材制造技术，毕业设计二、课程简介本课程是智能制造专业的核心实训课程之一，主要培养学生对于典型零件的数字化设计、制造和分析的技术应用能力和创新能力。通过对现代产品开发中数字化设计制造和分析中基本理论、基本方法及关键技术的掌握，是学生具备一定的科学素养、人文素养、职业素养、创新意识和工匠精神。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.使学生具备从事数字化设计制造所必备的素质、知识与技能，培养学生掌握数字化设计、数字化装配及数字化分析的理论基础。课程目标2.培养学生理论联系实际，严谨踏实、实事求是的科学态度和科学作风，具备较强的动手能力、分析解决问题能力及创新能力，树立全面质量管理意识，以及团队合作精神，为专业能力培养打下扎实基础。课程目标3.培养学生自我学习和自我发展的能力，鼓励学生根据自己的能力和实际情况，有针对性地进行自学和超前学习，具备跟踪专业技术发展方向，探求和更新知识的自学能力。（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13.3能够设计满足特定需求的智能制造系统、零部件或制造工艺，并体现创新意识。5.2能够开发或应用满足特定需求的现代工具，对智能制造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。10.1掌握符合行业规范和要求的技术文件写作方法，能够就复杂工程问题通过书面报告及陈述发言等形式清晰表达或回应；3、设计/开发解决方案5、使用现代工具10、沟通课程目标23.3能够设计满足特定需求的智能制造系统、零部件或制造工艺，并体现创新意识。9.1具有团队合作意识，理解多学科背景团队成员的不同角色在团队中的作用，能够作为个体或团队成员完成所承担的任务。3、设计/开发解决方案9、个人和团队课程目标33.3能够设计满足特定需求的智能制造系统、零部件或制造工艺，并体现创新意识。5.2能够开发或应用满足特定需求的现代工具，对智能制造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。9.1具有团队合作意识，理解多学科背景团队成员的不同角色在团队中的作用，能够作为个体或团队成员完成所承担的任务。10.1掌握符合行业规范和要求的技术文件写作方法，能够就复杂工程问题通过书面报告及陈述发言等形式清晰表达或回应。设计/开发解决方案：5、使用现代工具9、个人和团队10、沟通四、课程基本教学内容及对课程目标的支撑（一）课程基本教学内容实践内容一减速器数字化设计1.课程主要内容（1）使学生能够根据减速器的齿轮、轴等二维纸质图纸构建三维实体模型，并能根据实际的装配要求和过程在计算机中进行虚拟装配，生成装配爆炸图。（2）能将三维的齿轮和轴的模型转化为二维CAD工程图纸，并能根据实际的工程图纸进行尺寸和公差的标注。2.重点和难点重点：绘制减速器整体三维装配及工程图纸绘制。难点：绘图规范3.实施方式小组分工合作4.学习要求（1）使学生具备产品三维造型的素质、知识与技能，掌握数字化设计、数字化装配的理论基础；（2）通过大量的网络教学资源，包括视频资料、教学录像、课件等，鼓励学生根据自己的能力和实际情况，有针对性地进行自学和超前学习，具备跟踪专业技术发展方向，探求和更新知识的自学能力。5.实践要求（1）实践属性：综合训练型（2）工作流程：布置教学任务，让学生熟知实践内容，分组进行实践任务。（3）分组要求：5人一组（4）实践准备：机房或自备电脑，电脑安装三维建模软件（5）时间安排：1周（6）其他要求：无6.学生学习预期成果（1）应用三维软件完成虚拟装配及二维图绘制，综合培养学生分析解决问题能力，创新能力以及团队合作精神；（2）综合培养学生自学能力，鼓励学生根据自己的能力和实际情况，有针对性地自学和超前学习。7.支撑课程目标课程目标1.使学生具备从事数字化设计制造所必备的素质、知识与技能，培养学生掌握数字化设计、数字化装配及数字化分析的理论基础。课程目标2.培养学生理论联系实际，严谨踏实、实事求是的科学态度和科学作风，具备较强的动手能力、分析解决问题能力及创新能力，树立全面质量管理意识，以及团队合作精神，为专业能力培养打下扎实基础。课程目标3.培养学生自我学习和自我发展的能力，鼓励学生根据自己的能力和实际情况，有针对性地进行自学和超前学习，具备跟踪专业技术发展方向，探求和更新知识的自学能力。实践内容二三维扫描与逆向设计1.课程主要内容（1）使学生能够根据已有产品或者模型进行三维扫描，并能对扫描数据进行三维逆向建模，即将实物模型转化成CAD模型。（2）能利用3d打印设备将CAD模型打印出来，即将CAD模型转化成实体。2.重点和难点重点：掌握逆向工程的数据处理和模型建立方法。难点：分析、提取模型关键信息和特征。3.实施方式小组分工合作4.学习要求（1）使学生掌握产品三维扫描及逆向建模技术及方法，具备将所学的三维扫描与逆向工程知识和技能应用于解决实际问题的能力；（2）通过大量的网络教学资源，包括视频资料、教学录像、课件等，鼓励学生根据自己的能力和实际情况，有针对性地进行自学和超前学习，具备跟踪专业技术发展方向，探求和更新知识的自学能力。5.实践要求（1）实践属性：综合训练型（2）工作流程：布置教学任务，让学生熟知实践内容，分组进行实践任务。（3）分组要求：根据具体情况确定（4）实践准备：机房或自备电脑，电脑安装GeomagicStudio等软件。（5）时间安排：2周（6）其他要求：无6.学生学习预期成果（1）应用三维软件完成虚拟装配及二维图绘制，综合培养学生分析解决问题能力，创新能力以及团队合作精神；能够全面掌握三维扫描与逆向设计的方法和技能，深入了解三维扫描与逆向工程的实际应用，具备一定的分析和解决问题的能力。（2）综合培养学生自学能力，鼓励学生根据自己的能力和实际情况，有针对性地自学和超前学习。7.支撑课程目标课程目标1.使学生具备从事数字化设计制造所必备的素质、知识与技能，培养学生掌握数字化设计、数字化装配及数字化分析的理论基础。课程目标2.培养学生理论联系实际，严谨踏实、实事求是的科学态度和科学作风，具备较强的动手能力、分析解决问题能力及创新能力，树立全面质量管理意识，以及团队合作精神，为专业能力培养打下扎实基础。课程目标3.培养学生自我学习和自我发展的能力，鼓励学生根据自己的能力和实际情况，有针对性地进行自学和超前学习，具备跟踪专业技术发展方向，探求和更新知识的自学能力。（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减速器相关零件的数字化设计通过实体建模和特征建模提供的各种标准设计特征：孔、槽、型腔、凸台、垫、柱体、块体、锥体、球体、管状体、倒圆和倒角等，完成减速器中零件的三维造型设计；指定关键零件的二维工程图绘制课程目标1、2、33天内容二减速器零件装配，爆炸图及动画展示能熟练设置环境变量；熟练使用几何链接器；能建立零部件之间的关联性设计建模；能控制装配中部件之间的更新；能建立装配控制结构；能制作装配爆炸图及传动动画展示课程目标1、2、32天内容三三维逆向建模根据已有产品或者模型进行三维扫描，并能对扫描数据进行三维逆向建模，即将实物模型转化成CAD模型。课程目标1、2、37天内容四3d打印CAD模型便于利用3d打印设备打印课程目标1、2、33天合计3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50%平时表现10考核内容及评价细则（平时课堂对学生的课堂纪律、行为态度等方面观察为依据）目标分值=0.2*平时成绩平时技能操作40考核内容及评价细则（每一个学习项目实施作载体，依该小组上交的教学文件中合理性，正确性和创新型）目标分值=0.8*（自评、组间互评、教师检查三者平均值）技能测试50%面试成绩20考核内容及评价细则（PPT的制作完整度，项目的叙述合理性，在项目中表现出的研究程度及创新程度）目标分值=0.3*理论面试实操成绩20考核内容及评价细则（随机出题的操作能力）目标分值=0.4*理论面试实践报告10考核内容及评价细则（报告格式的准确性，内容的完整性及分析内容的合理性）目标分值=0.3*实践报告成绩（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减速器相关零件的数字化设计实体零件建模和特征建模的各种标准设计特征的准确性；指定关键零件的二维工程图的规范完整性小组考核课程目标1、2、3内容二减速器零件装配，爆炸图及动画展示设置环境变量；使用几何链接器；建立零部件之间的关联性设计建模；控制装配中部件之间的更新；建立装配控制结构；制作装配爆炸图及传动动画展示小组考核课程目标1、2、3内容三三维逆向建模软件使用熟练程度；三维扫描设备使用熟练程度；逆向建模的可实施操作性。小组考核课程目标1、2、3内容四3d打印3d打印设备使用熟练程度；3d打印模型质量小组考核课程目标1、2、3六、课程资源[1]赵建国,李怀正等.《SolidWorks三维设计及应用》.电子工业出版社[2]周健.《SolidWorks2016中文版应用教程》.机械工业出版社[3]许睦旬.《数字化设计与制造软件应用基础》西安交通大学，中国大学慕课：/course/XJTU-1460563162?from=searchPage&outVendor=zw_mooc_pcs