《数字化设计与制造课程标准》.doc

数字化设计与制造课程标准课程代码：汽车 学分：3 建议课时数：64英文名称：适用专业：计算机辅助设计与分析先修课程：计算机辅助设计课程团队负责人及成员：陈良萍、刘宏强、王云、赵静、李蕾、黄艺、史俊玲、毛新1.课程定位和设计思路1.1课程定位本课程是计算机辅助设计与分析专业的专业核心课程之一，主要培养学生对典型零件的数字化设计与制造的专业能力培养，同时培养学生的社会能力和方法能力，通过对现代产品开发中的数字化设计与制造的基本理论、基本方法及关键技术的了解，为学生后续的专业学习及以后的工作奠定基础。1.2设计思路以职业分析和职业标准确定课程的职业能力，以职业能力为目标，建构主义理论，多元智能理论为基础，构建由实践情境构成，工作过程为中心，任务驱动的“理论实践”一体化的教学过程；以职业能力为目标进行课程各环节的评价和调控；以多种教学形式注重学生职业能力的培养，并将素质教育贯穿整个教学过程中。本课程教学设计以情境性原则为主、科学性原则为辅，营造“真实的虚拟”情境，以工作过程作为参照系，将陈述性知识与过程性知识整合、理论知识与实践知识整合，以任务驱动设计工作过程环节，并针对每一个工作过程环节来传授相关课程内容，实现实践技能与理论知识的一体化。明确教学目的，抓住教学重点，突破教学难点，探索教学方法，注重教学效果。 课程既着重培养学生的职业专门技术能力，即让学生通过实践操作的训练和理论知识的学习，掌握产品的数字化设计与制造技术；又着重培养学生的职业关键能力，即学习能力、工作能力、创新思维与创新能力。2.工作任务和课程目标2.1工作任务制造业的发展推动了产品的不断更新与发展，作为先进制造技术与信息技术相结合的产物，数字化设计与制造技术在各个行业获得了越来越广泛的应用。经过广泛的企业调查表明，数字化设计与制造人才作为国家技能型紧缺人才，必须掌握三维结构设计、自动编程及数控加工等技术，具有责任心强、职业态度端正、愿意从基层做起，有一定的专业理论知识，动手能力强，能吃苦耐劳的精神。2.2课程目标使学生具备从事产品三维造型和自动编程岗位所必备的素质、知识与技能，培养学生掌握数字化设计、数字化装配、数字化制造的理论基础；培养学生能熟练应用Proe软件，独立完成中等复杂程度的产品从三维造型到正确选择刀具、加工方法、后置处理、生成数控加工程序并在数控机床上完成零件加工的整个过程的能力。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，为后续的专业职业能力培养打下扎实基础。培养学生自我学习和自我发展的能力。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。3. 教学方针落实情况目标能力是否承担目标能力的训练任务教学环节或方法表达交流能力随堂作业、实验实训报告、课堂讨论就业上岗能力课堂讲授、实验实训团队合作能力实验实训、小组学习批判思维能力方案设计、课堂讨论终身学习能力方案设计、课外阅读4课程内容和教学要求序号工作任务技能内容与教学要求知识内容与教学要求1摩托车座椅数字化设计能建立投影曲线。 能熟练运用直纹面、截面体及加厚片体曲面功能指令进行机械产品设计。 能建立零部件之间的关联性设计建模。 能运用曲面相关性设计方法进行机械零部件设计。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，完成摩托车座椅零件的三维 造型设计，所有零部件之间的相 互配合面的形状、位置均要求保 证关联性的自动更新。2汽车轮毂数字化设计能熟练运用草图建模。 能熟练进行创建组，以及利用组进行阵列操作。 能熟练进行曲面的创建，以及曲面的编辑操作。 能熟练掌握轮毂的设计思路。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、杆、倒圆和 倒角等，完成汽车轮毂零件的三 维造型设计，所有结构参数和相 互配合面的形状、位置均要求保 证关联性的自动更新。3汽车轮毂模具数字化制造1、能初步制定和规划一般机械产品的数控工艺方案。 2、能熟练掌握初始化制造加工环境的配置和设置。 3、能熟练创建刀具、几何体、方法和程序父节点。 4、掌握建立加工工序的操作步骤与方法。 5、能生成刀位轨迹并仿真检查刀位轨迹。 6、能熟练创建后处理程序。 7、能熟练生成车间工艺文档。利用 CAM 功能产生 3 轴运动的刀具路径，加工实体模型。能熟练运用多种驱动方法和刀方式，如：沿边界、径向、螺旋线以及沿用户定义的方向驱 动；同心圆和径向等走刀方式； 能熟练控制逆铣和顺铣切削以及沿螺旋路线进刀等；识别前道工序未能切除的区域和陡峭区，以便进一步清理这些地方；仿真刀具路径，产生刀位文件。4球形烟灰缸装配设计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； 能运用曲面相关性设计方法进行机械零部件设计。1、球形烟灰缸包括底座和上盖两 个部件组成，根据造型和结构要 求，调整底座和上盖分型面的位 置后，底座和上盖两个组件要求 自动更新，同时保证两者正确的 装配位置，配合间隙不变。 2、上盖的开口大小要求随着分型 面位置的变化自动调整，保证开 口的最下面与分型面距离不变。 5实施建议51教材选用与编写建议5.1.1、必须依据本课程标准选用与编写教材。教材应充分体现任务引领、实践导向的设计思路。5.1.2、教材以完成任务的典型活动项目来驱动，通过录像、实际案例、情景模拟和课后拓展作业等多种手段，使学生通过上述各种教学活动来获得职业认知和职业技能。5.1.3、教材应突出实用性，应避免把职业能力简单理解为纯粹的技能操作，同时要具有前瞻性。应将本专业领域的发展趋势及实际业务操作中应遵循的新规定及时纳入其中。5.1.4、教材应以学生为本，文字表述要简明扼要，内容展现应图文并茂、突出重点，重在提高学生学习的主动性和积极性。教材中的活动设计要具有可操作性。52教学建议5.2.1、教师应营造“真实的虚拟”职业情境，引导学生怎么做，怎样做更好。学生在教师的指导下，拟定工作方案，实施工作方案，检查评价。教师要引导学生整理收集到的各种信息、生产（设计）数据，并应用科学的思维和方法进行分析，通过分析和归纳，找出规律，从而得出结论。5.2.2、教师应当认识到，只有对实际职业情境转化成具普遍意义的学习情境“真实的虚拟”情境，让学生在实践操作训练过程中，渗透理论知识讲解，才能将实践知识与理论知识有机地结合起来，才能全面提高学生的知识、能力与素质， 既能使学生掌握专业技术知识，又能培养学生的专业实践能力。促使学生在整个学习过程中既动手又动脑，调动学生的积极性，激发学生的学习兴趣。5.2.3、教师应根据不同的教学内容，创造各种条件和形式，开展学生之间的交流。在实训过程中要求学生尝试使用不同的加工参数进行零件的加工，认真观察和分析，并进行各种形式的讨论。由于数控加工成本较高，要鼓励学生合作学习，每组学生把用不同加工参数的切削后的结果与其他人充分交流，使每一个人都能参与小组工作，使学生认识到小组的成员在科技创新中各有所长，其知识和技能可以互补，通过这种活动培养学生的协作精神。5.2.4、课程教学以项目为基础，通过任务驱动使学生先感性后认知，激发学生潜在的学习动力，围绕完成任务中出现的问题、难题进行理论知识的学习，引导学生综合运用所学的知识和技能，进行工作任务的策划与设计、实施和评价，训练学生有序的工作方法，培养学生的工作能力，通过分析和解决完成任务中的问题、难题，培养学生创新思维和创新能力。53教学评价建议5.3.1、突出过程与模块评价，结合课堂提问、业务操作、课后作业、模块考核等手段，加强实践性教学环节的考核，并注重平时成绩的评定与管理。5.3.2、强调目标评价和理论与实践一体化评价，注重引导学生进行学习方式的改变。5.3.3、强调课程结束后综合评价，结合案例分析、角色扮演、岗位轮训操作等手段，充分发挥学生的主动性和创造力，注重考核学生所拥有的综合职业能力及水平。5.3.4、建议在教学中分任务模块评分，课程结束时进行综合模块考核。各任务模块可参照下表：序号任务模块评价目标评价方式评价分值1摩托车座椅数字化设计评价学生能运用曲面相关性设计方法进行机械零部件设计。形成性评价总结性评价252汽车轮毂数字化设计评价学生能熟练掌握轮毂的设计思路。形成性评价总结性评价253汽车轮毂模具数字化制造评价学生能初步制定和规划一般机械产品的数控工艺方案。 能熟练掌握初始化制造加工环境的配置和设置。形成性评价总结性评价254球形烟灰缸装配设计评价学生能运用曲面相关性设计方法进行机械零部件设计。形成性评价总结性评价25说明：1、形成性评价，是在教学过程中对学生的学习态度和各类作业情况进行的评价；总结性评价，是在教学模块结束时，对学生整体技能情况的评价。若模块考评中同时采用形成性评价和总结性评价时，建议采用6：4的方式记分。2、本课程按百分制考评，60分为合格。54教学建议资源的开发与利用5.4.1、利用现代信息技术开发录像带、视听光盘等多媒体课件，通过搭建起多维、动态、活跃、自主的课程训练平台，使学生的主动性、积极性和创造性得以充分调动。5.4.2、注重仿真软件的开发利用，如“模拟实习”、“在线答疑”、“模块考试”等，让学生置身于网络实习平台中，积极自主地完成该课程的学习，为学生提高基