高职《数据采集技术》课程标准

1、高职数据采集技术课程标准一、课程概述1、课程性质数据采集技术属专业能力模块，为专业核心课程。2、课程与系列产品或项目设计与开发流程的关联 专业能力模块依据逆向工程项目实施流程中的数据采集、 数据处理、 结构设计、 先进制 造及产品质量管理与检验等为主线来构架专业核心课程。数据采集是逆向工程的首要阶段， 测量数据的好坏直接决定着后续数字化模型能否在误差控制范围内还原为已有的实物样件， 而数据采集中的关键技能就是根据不同形状的三维实体模型,利用不同的数据采集方法和技巧完成 3D 数据采集，获取有效的模型点云数据。数据采集后再利用相关软件完成测量数据 预处理、三维实体模型重建等后续流程。3、课程目标

2、通过本课程的学习， 学生应掌握数据采集设备的原理和握作， 掌握数据采集的方法和技 巧及测量精度的检查、验证方法和保证技术，实现产品的数据采集。4 、与前后续课程的关系 对计算机辅助设计与制造专业，学习数据采集技术的前期课程主要有机械制图及 计算机绘图 、产品质量管理与检验 、机械设计基础 ，这是学好数据采集技术进行 产品造型设计与制造的基础。后续课程主要有数据处理技术 、产品造型设计 、先进制 造技术等，测量后获取的数据为数据处理、结构设计提供依据，为后续的结构设计与先进 制造等应用性课程打好基础。二、课程内容设计1、课程案例描述及选取的理由案例序号案例名称案例内容选取案例理由1玩具汽车数据测

3、量1、玩具汽车数据测量 系统。2、玩具汽车数据采集 方法。3、玩具汽车数据测量 规划。4、玩具汽车数据测量 的参数设置。玩具汽车包含车身、车门、车轮和车 灯等部分，结构复杂、曲面复杂。此 案例的数据采集， 能全面涵盖扫描区 域规划问题、 基准测量精度和测量数 据精度保证问题、 检查和验证测量数 据精度的方法问题等。 通过此案例进 行三维数据采集， 能让学生掌握逆向 工程数据采集的关键技术，准确、快5、玩具汽车数据测量。 6、检查和验证玩具汽 车测量数据精度。 7、玩具汽车的测量数 据保存与输出。速获取名种产品的三维几何数据。 案 例覆盖了本课程教学大纲所要求的 知识点和技能， 是典型的数据测量

4、综 合案例。注：鼓励大案例一案到底，也可以是小案例群组成2、课程案例结构与课时分配案例序号案例模块实践任务理论基础序号名称模块内容内容课时内容课时11.1玩具汽车 数据测量 系统以复合式三坐标 测量仪为例， 掌握测 量系统软件的应用 及测量机的操作。1）据玩具汽车不同部 位结构，正确选择测量系 统和测量头；2）熟悉三坐标测量机 的操作方法。81）三坐标测 量仪的结构和 原理； 2）数据测量 软件； 3）测量机控制 系统及测头； 4 ）三坐标测 量机的操作方 法。81.2玩具汽车 数据采集 方法分析玩具汽车各 部分形状结构， 掌握 数据采集的方法和 技巧，确定各部位点 云数据的获取方法。1）分析

5、玩具汽车各部 分形状结构；2）确定各部位几何数 据的采集方法。41）数据测量原 理分析；2 ）数据采集方 法分类； 3）采集方法 与技巧；4 ）数据测量方 法比较分析； 5）数据获取 应遵循的原则。41.3玩具汽车 数据测量 规划对玩具汽 车各 部分 的数据测量进行规 划，确定其扫描方式 及装夹定位。1）据结构形状分析预期 扫描精度、拟合精度； 2）确定玩具汽车各部位 的扫描方式； 3）确定各部位扫描时工 件的装夹定位。41）扫描精度、 扫描效率、 曲面 重构拟合精度、 曲面拼接光顺 性； 2）扫描方式 类型及其应用； 3）工件扫描 与装夹定位。41.4玩具汽车 数据测量 的参数设 置以玩具汽

6、车为例， 分 析各部分形状结构， 对各部分数据测量 的参数进行正确合 理的设置， 以保证测 量精度。1）正确建立工件在扫描 时的坐标基准； 2）确定玩具汽车各部分 的扫描区域，并确定扫描 步距及扫描速度； 3）选择合理的测量控制 参数。41）模型扫描 的区域规划及 扫描步距； 2 ）坐标基准 的建立及其精 度保证技术； 3）测量控制 参数的设置41.5玩具汽车 数据测量以复合式三坐标测 量仪为例， 学习其各 种找正对齐的方法， 掌握玩具汽车在扫 描时表面 颜色 的 处 理方法， 及各部分数 据的正确测量。1）学习各种找正对齐的 方法，并完成玩具汽车各 零部件坐标的找正对齐； 2）对模型表面颜色

7、进行 喷色处理；3）正确完成接触扫描的 测尖补偿； 4）完成玩具汽车的三维 几何数据测量。41）模型与软件 坐标的找正对 齐方式与方法； 2）接触式扫 描的误差分析 与测尖补偿； 3）模型表面 颜色的 影 响及 处理方法； 4 ）模型边缘 的数据测量。41.6检查和验 证玩具汽 车测量数 据精度、 玩具汽车 的测量数 据保存与 输出1）具汽车为例，对 其三维点云数据精 度进行分析， 掌握检 查和验证方法， 并采 取合理措施补正； 2）点数据文件的建 立、点数据文件保存 及输出方法； 3）对玩具汽车的点 数据进行合理分层。1）对已获取的玩具汽车 三维点云数据精度进行 检查和验证； 2）确定误差精

8、度； 3）采取合理的补救措施 补正误差。4 对玩具汽车各部分点数 据分别用不同的文件名 命名；5 把各部分点数据导入后 移到同一图层，并用不同 颜色表示；6 保存玩具汽车测量数据 文件。8 1）测量数据 精度的检查和 验证方法； 2）误差精度的 确定； 3）测量数据误 差类型； 4）测量误差 的影响因素及 提高测量精度 的方法； 5）补救措施。 6）量点数据文 件格式及单个 文件建立； 7）数据分层； 8）数据保存； 9）数据输出及 在逆向软件中 打开方法。4课时小计3228课时合计60注： （ 1）案例模块意指对案例的分解。（ 2）实践任务意指对实现模块的工作任务的分解；（ 3）理论基础意指

9、完成实践任务所需要的知识（要求：1、所列出的理论基础内容与所推荐的教材或参考书相对应； 2、：指教师须讲精讲透的内容；：鼓励学生自主学习的内容）。、考核方式及评价标准案例 模块 序号分值比例建议 考核 方式评价标准成绩（百分制）优良及格1110%教师 评价 +互 评1）能熟练地据玩具 汽 车 不同部位结构 正确选择测量系统 和测量头； 2）熟练掌握三坐标 测量机的操作方法； 3）具有良好的职业 素质：职业操守、团 队合作精神、 学习态 度、交流及表达能 力、组织协调能力。1）能据玩具汽车不 同部位结构正确选 择测量系统和测量 头；2）掌握三坐标测量 机的操作方法； 3）具有较好的职业 素质。1

10、）能据玩具汽车不 同部位结构选择测 量系统和测量头； 2）基本掌握三坐标 测量机的操作方法； 3）具有一定的职业 素质。1218%教师 评价 +互 评1）能快速正确地分 析 玩 具汽 车各 部 分 形状结构； 2）熟练掌握数据采 集的方法和技巧， 准 确快速地确定各部 位点云数据的获取 方法； 3）具有良好的职业 素质：职业操守、团 队合作精神、 学习态 度、交流及表达能 力、组织协调能力。1）能分析玩具汽车 各部分形状结构； 2）掌握数据采集的 方法和技巧， 能确定 玩具汽车各部位点 云数据的获取方法； 3）具有较好的职业 素质。1）能分析玩具汽车 各部分形状结构； 2）基本掌握数据采 集的

11、方法和技巧， 基 本能确定玩具汽车 各部位点云数据的 获取方法； 3）具有一定的职业 素质。1317%教师 评价 +互 评1）熟练掌握各种扫 描方式及其应用， 能 快速正确地确 定 玩 具 汽 车各部位的扫 描方式； 2）熟练掌握玩具汽 车各部位扫描时工 件的装夹定位； 3）具有良好的职业 素质：职业操守、团1）掌握各种扫描方 式及其应用， 能够确 定玩具汽车 各部位 的扫描方式； 2）掌握玩具汽车各 部位扫描时 工件的 装夹定位。3）具有较好的职业 素质。1）基本掌握各种扫 描方式及其应用， 能 够确定玩具汽车简 单部位的扫描方式； 2）基本掌握玩具汽 车各部位扫描时工 件的装夹定位； 3）

12、具有一定的职业 素质。队合作精神、 学习态 度、交流及表达能 力、组织协调能力。1418%教师 评价 +互 评1）能熟练正确地建 立坐标基准及 玩具 汽车各部分扫描区 域、扫描步距、扫描 速度的确定； 2）能熟练掌握测量 控制参数选择； 3）具有良好的职业 素质：职业操守、团 队合作精神、 学习态 度、交流及表达能 力、组织协调能力。1）能正确建立坐标 基准，确定玩具汽车 各部分扫描区域、 扫 描步距、扫描速度； 2）掌握测量控制参 数的选择； 3）具有较好的职业 素质。1）基本能建立坐标 基准，确定玩具汽车 各部分扫描区域、 扫 描步距、扫描速度； 2）基本掌握测量控 制参数的选择； 3）具

13、有一定的职业 素质。1517%教师 评价 +互 评1）熟练掌握各种找 正对齐的方法， 并完 成 玩具汽车各零部 件坐标的找正对齐； 2）熟练掌握模型表 面 颜 色喷色处理方 法 及接触扫描的测 尖补偿，快速准确地 完成玩具汽车的三 维几何数据测量； 3）具有良好的职业 素质：职业操守、团 队合作精神、 学习态 度、交流及表达能 力、组织协调能力。1）掌握各种找正对 齐的方法， 并完成玩 具汽车各零部件坐 标的找正对齐； 2）掌握模型表面颜 色喷色处理方法及 接触扫描的测尖补 偿，完成玩具汽车的 三维几何数据测量； 3）具有较好的职业 素质。1）基本掌握坐标找 正对齐的方法， 完成 玩具汽车各零

14、部件 坐标的找正对齐； 2）基本掌握模型表 面颜色 喷色处理方 法及接触扫描的测 尖补偿， 在同学及及 教师帮助下完成玩 具汽车的三维几何 数据测量； 3）具有一定的职业 素质。1620%教师 评价 +互 评1）熟练掌握测量数 据精度的检查和验 证及误差精度确定 的方法，数据文件的 建立、点数据文件保 存及输出方法； 2）能正确分析测量 误差的影响因素， 熟 练掌握提高测量精 度的方法， 及出现误 差后采取的补救措 施； 3）熟练完成对玩具 汽车测量精度的检1）掌握测量数据精 度的检查和验证及 误差精度确定的方 法，数据文件的建 立、点数据文件保存 及输出方法； 2）能正确分析测量 误差的影响

15、因素， 熟 练掌握提高测量精 度的方法， 及出现误 差后采取的补救措 施； 3）完成对玩具汽车 测量精度的检和查1）基本掌握测量数 据精度的检查和验 证及误差精度确定 的方法， 数据文件的 建立、点数据文件保 存及输出方法； 2）能正确分析测量 误差的影响因素， 基 本掌握提高测量精 度的方法， 及出现误 差后采取的补救措 施； 3）在教师和同学帮 助下完成对玩具汽和查和验证， 合理地 完成玩具汽车的点 数据分层； 4）具有良好的职业 素质：职业操守、团 队合作精神、 学习态 度、交流及表达能 力、组织协调能力。和验证，合理地完成 玩具汽车的点数据 分层； 4）具有较好的职业 素质。车测量精度

16、的检和 查和验证及 点数据 分层； 4）具有一定的职业 素质。成绩合计四、课程资源1、师资要求 机械设计与制造专业及相关专业教师， 具有较丰富的坐标测量理论知识及娴 熟的操作技能，在逆向数据测量及误差处理方面有一定的研究。2、教学场地（普通教室、数字化教室、校内外实习实训基地）要求及运用 1）数字化教室：理论知识及数据测量软件应用；2）校内外实习实训基地：利用实训基地对数据采集进行练习和强化训练，为 学生掌握数据采集技术、技能提供有力保障。3、案例库（每门课程必须建立不低于 10 个案例的案例库， 并保持每年动态更新）案例序号案例名称选取案例理由1开关面板数据测量开关面板含平面及较复杂曲面，是

17、典型的综合测量数据采集案 例。2仪表外壳数据测量仪表外壳有含平面及较复杂曲面， 是典型的综合测量数据采集案 例。3手机盖壳数据测量手机盖壳含平面及较复杂曲面，是典型的综合测量数据采集案 例。4鼠标数据测量鼠标壳含平面及较复杂曲面，是典型的数据采集案例。5洗发水瓶数据测量洗发水瓶含平面及较复杂曲面，是典型的综合测量数据采集案 例。6电池盒底座数据测量电池盒底座含平面及较复杂曲面， 是典型的综合测量数据采集案 例。7灯座数据测量灯座含平面及较复杂曲面，是典型的综合测量数据采集案例。8摩托车后视镜数据测量摩托车后视镜含平面及较复杂曲面， 是典型的综合测量数据采集 案例。9助动车后备箱数据测量助动车后备箱含平面及较复杂曲面， 是典型的综合测量数据采集 案例。10摩托车前把总成数据测量摩托车前把总成含平面及较复杂曲面， 是典型的综合测量数据采 集案例。4 、教材及参考资料1）自编校本教材 2）参考资料：逆向工程技术，编者：金涛、童永光，机械工业出版社。逆向工程综合技能实训教程 ，黄诚驹主编，高等教育出版社图书发行部。5、教学视频自主开发。6 、其他课程资源（如：学习网站等）1）在逆向工程项目中有设备较齐全先进数据采集实验室、 公差测量实验室。2）在学院校园网中，建有本课程的教学