审定时间《逆向设计》课程教学大纲.docx

执笔人（课程负责人）执笔时间审阅人（专业负责人）审阅时间审定人（学院负责人）审定时间何永强2018.03.30郑鹏飞2018.04.02吴 俊逆向设计课程教学大纲课程代码 适用专业 机电一体化技术 课程类型 职业技能课 学 分 数 4 总学时数 64 第一部分 总 纲一、课程性质、教学目的1课程性质逆向设计是机电一体化技术专业的一门职业技能课，通过本课程学习，学生应掌握逆向工程的基本概念和技术体系，了解逆向工程的发展趋势；掌握面向实物样件的数字采集、数据处理、模型重建与评价的基本理论与技术；培养学生建立面向机电产品的逆向工程方法论，初步掌握一种支持逆向工程的应用软件工具。2教学目的本课程主要介绍逆向工程的概念、过程及实现逆向工程的具体环节等内容。通过课程的教学和应用实践等多个环节，使学生掌握逆向工程的理论原理、技术方法和工程应用，为今后从事相关领域的岗位就业，解决逆向工程实际问题奠定坚实的基础。知识目标（1）掌握逆向工程技术基本概念，逆向工程的应用；（2）掌握逆向工程测量技术；（3）掌握常用逆向软件Geomagic Wrap的应用；（4）掌握模型重建技术和逆向工程的产品创新设计。能力目标（1）能根据工程样件，正确完成扫描仪器的正确操作和标定；（2）能运用扫描仪进行正确合理的数据采集；（3）能应用Geomagic Wrap进行点阶段的数据拼接；（4）能应用Geomagic Wrap进行多边形阶段处理，并完善逆向效果；（5）能应用Geomagic Wrap进行曲面阶段的处理和模型分析。职业目标（1）具有良好的职业道德、规范操作意识；（2）能独立学习、工作，掌握交流与团队合作能力；（3）具备良好的组织协调能力，掌握文明生产、安全生产与环境保护的相关规定及内容。3前导课程与后续课程前导课程：机械制图与CAD、机电产品造型设计、机械设计基础。后续课程：数控加工与编程、智能制造技术。二、推荐教材及主要参考资料1. 成思源，Geomagic Studio逆向建模技术及应用，清华大学出版社，2016年8月2刘鑫，逆向工程技术应用教程，清华大学出版社，2013年5月三、大纲执行说明1在学习本课程之前，学生应具有必要的生产实践和感性认识；2本课程大纲规定的是课程的基本内容，讲课顺序可根据选用教材进行调整；3本课程大纲规定的是标准学时，可以根据实际执行时学期长短做适当调整。第二部分 理论教学一、教学基本要求通过对本课程理论部分的学习，要求了解逆向工程的基本工作原理；掌握常用测量方式、测量技术，能够对Geomagic Wrap进行数据处理。二、教学方法与手段采用理论讲解、多媒体课件演示相结合的教学方式。三、教学内容的设置与学时数分配表序号教学环节学时教学内容小计讲授习题课讨论其他(一)逆向建模技术及方法22(二)逆向建模技术基础22(三)数据采集阶段22（四）点阶段处理22（五）多边形阶段22（六）特征模块处理技术211（七）曲线阶段处理技术211（八）精确曲面阶段处理技术44（九）参数曲面阶段处理技术44（十）分析模块22（十一）逆向建模综合844合 计32284注：*代表机动教学内容四、理论教学内容与要求（一）逆向建模技术及方法教学内容：1逆向工程基本概念；2逆向工程常用方法；3基于Geomagic Wrap的逆向建模方法。教学要求：1了解逆向工程的基本概念；2了解逆向工程的常用方法；3掌握Geomagic Wrap的软件基本操作。重点：1.培养逆向工程的建模思维；2.掌握Geomagic Wrap的软件基本操作。难点：逆向设计中的扫描仪使用。教学建议：通过讲解结合实际机床逐步理解记忆。（二）逆向建模技术基础教学内容：1Geomagic Wrap软件介绍；2Geomagic Wrap逆向建模基本流程；3Geomagic Wrap模块介绍；4. Geomagic Wrap工作界面、热键使用、文件导入与导出。教学要求：1了解Geomagic Wrap的基本流程；2. 掌握Geomagic Wrap的基本工作界面操作；3掌握常见的Geomagic Wrap快捷键操作；4掌握常用的逆向工程文档类型；5掌握逆向工程中文件的导入与导出。重点：1逆向建模的基本流程；2Geomagic Wrap基本工作界面；3. Geomagic Wrap快捷操作命令。难点：逆向工程中不同阶段的文档类型。教学建议：通过实例讲解，熟练掌握基本逆向处理流程。 （三）数据采集阶段教学内容：1数据采集阶段概述；2数据采集阶段的主要操作命令；教学要求：1了解数据采集的原理；2掌握数据采集的基本操作命令。重点：1数据采集的原理；2Geomagic Wrap基本操作命令。难点：数据采集的原理理解。教学建议：可以结合实训进行理论讲授。（四）点阶段处理教学内容：1点对象处理概述；2点对象处理的主要操作命令；3扫描数据拼接功能。教学要求：1. 掌握点对象处理阶段的基本流程；2. 掌握点对象处理阶段的基本操作命令。重点：点云文件的处理流程和技巧。难点：如何进行不同样件逆向点处理的参数设定。教学建议：讲授应与实际工程结合。（五）多边形阶段处理教学内容：1多边形阶段概述；2多边形阶段的主要命令。教学要求：1. 掌握多边形处理阶段的基本流程；2. 掌握多边形处理阶段的基本操作命令。重点：多边形文件的处理流程和技巧。难点：如何进行不同样件逆向多边形处理的参数设定。教学建议：讲授应与实际工程结合。（六）特征模块处理技术教学内容：1特征模块概述；2特征模块的主要命令。教学要求：1. 掌握特征模块处理的基本流程；2. 掌握特征模块处理阶段的基本操作命令。重点：特征模块文件的处理流程和技巧。难点：如何进行不同样件逆向特征模块处理的参数设定。教学建议：讲授应与实际工程结合。（七）曲线阶段处理技术教学内容：1曲线阶段功能概述；2曲线阶段的处理工具。教学要求：1. 掌握曲线阶段处理的基本流程；2. 掌握曲线阶段的基本操作命令。重点：曲线阶段的处理流程和技巧。难点：如何进行不同样件逆向曲线阶段处理的参数设定。教学建议：讲授应与实际工程结合。（八）精确曲面阶段处理技术教学内容：1精确曲面阶段功能概述；2精确曲面的主要操作命令。教学要求：1. 掌握精确曲面阶段处理的基本流程；2. 掌握精确曲面阶段的基本操作命令。重点：精确曲面阶段的处理流程和技巧。难点：如何进行不同样件逆向精确曲面阶段处理的参数设定。教学建议：讲授应与实际工程结合。（九）参数曲面阶段处理技术教学内容：1参数曲面阶段功能概述；2参数曲面的主要操作命令。教学要求：1. 掌握参数曲面阶段处理的基本流程；2. 掌握参数曲面阶段的基本操作命令。重点：参数曲面阶段的处理流程和技巧。难点：如何进行不同样件逆向参数曲面阶段处理的参数设定。教学建议：讲授应与实际工程结合。（十）分析模块教学内容：1分析模块功能概述；2分析模块的主要操作命令。教学要求：1. 掌握分析模块的基本流程；2. 掌握分析模块的基本操作命令。重点：分析模块阶段的处理流程和技巧。难点：如何进行不同样件逆向分析模块阶段处理的参数设定。教学建议：讲授应与实际工程结合。（十一）逆向建模综合教学内容：1基于接触式与非接触式采集的数据融合概述；2综合逆向建模流程。教学要求：1. 掌握基于接触式与非接触式采集的数据融合；2. 掌握综合逆向建模流程。重点：掌握综合逆向建模流程。难点：掌握基于接触式与非接触式采集的数据融合。教学建议：讲授应与实际工程结合。第三部分 实训教学一、实训基本要求本课程实训教学部分要求学生通过Geomagic Wrap软件的应用掌握逆向工程中的数据处理技术。二、实训方式、实训场所实训方式包括： 机房Geomagic Wrap软件操作。实训场所包括： 机房、机电实训中心。三、实训项目的设置与学时数分配表序号教学环节学时实训项目小计指导实验上机设计其他(一)逆向建模设备介绍及熟悉22(二)数据采集22(三)点对象处理44(四)多边形处理44(五)特征模块处理11（六）曲线阶段处理11（七）精确曲面阶段处理44（八）参数曲面阶段处理44（九）分析模块处理22（十）逆向综合实例44（十一）与UG结合的正逆建模44合 计3232注：1表格中带“*”部分为选学内容；2表格上的“指导、实验、上机、设计”等，可根据课程特点进行：修改、增加或减少。四、实训教学内容与要求（一）逆向建模设备介绍及熟悉实训内容：1逆向扫描的操作规范；2逆向设备的操作面板、按钮介绍。实训要求：1掌握常用逆向设备的操作规范；2. 掌握逆向设备的操作面板及功能按钮。实训方式：上机操作。实训场所：机房。（二）数据采集实训内容：1扫描仪的标定及基本操作；2数据采集阶段的主要操作命令。实训要求：1掌握扫描仪的标定；2掌握数据采集阶段的主要操作命令。实训方式：上机操作。实训场所：机房。（三）点对象处理实训内容：1. 点对象处理的主要操作命令；2Geomagic Wrap点对象处理应用实例。实训要求：1掌握采样、修补、联合、封装等命令；2掌握点对象的完整应用。实训方式：上机操作。实训场所：机房。（四）多边形处理实训内容：1多边形阶段的主要命令；2Geomagic Wrap多边形阶段的应用实例。实训要求：1. 熟练掌握修补、平滑、填充孔、联合、偏移、边界、锐化、转换、输出命令；2掌握多边形处理的完整应用。实训方式：上机操作。实训场所：机房。（五）特征模块处理实训内容：1.特征模块的主要命令；2. Geomagic Wrap特征模块的应用实例。实训要求：1掌握特征模块包括创建、编辑、显示、输出操作命令；2掌握特征模块的完整应用。实训方式：上机操作。实训场所：机房。（六）曲线阶段处理实训内容：1曲线阶段的主要命令；2Geomagic Wrap曲线阶段的应用实例。实训要求：1掌握自由曲线、已投影曲线、输出操作命令；2掌握曲线阶段的完整应用。实训方式：上机操作。实训场所：机房。（七）精确曲面处理阶段实训内容：1精确曲面处理阶段的主要命令；2Geomagic Wrap精确曲面处理阶段的应用实例。实训要求：1掌握开始、自动曲面化、轮廓线、曲面片、格栅、曲面、分析等操作；2掌握Geomagic Wrap精确曲面处理阶段的应用实例。实训方式：上机操作。实训场所：机房。（八）参数曲面处理阶段实训内容：1参数曲面处理阶段的主要命令；2Geomagic Wrap参数曲面处理阶段的应用实例。实训要求：1掌握开始、区域、主曲面、连接、分析等操作；2掌握Geomagic Wrap参数曲面处理阶段的应用实例。实训方式：上机操作。实训场所：机房。（九）分析模块处理实训内容：1 分析模块处理的主要命令；2 Geomagic Wrap分析模块处理阶段的应用实例。实训要求：1 掌握比较、测量操作组命令；2掌握Geomagic Wrap分析模块处理阶段的应用实例。实训方式：上机操作。实训场所：机房。（十）逆向综合实例实训内容：1Geomagic Wrap的总体功能应用。实训要求：1掌握基于接触式和非接触式采集的数据融合技术；2. 熟悉掌握逆向建模的综合应用。实训方式：上机操作。实训场所：机房。（十一）与UG结合的正逆建模实训内容：1. 与UG结合的正