国家示范性高等职业院校建设计划

数控技术专业《计算机三维造型基础》课程标准重庆工业职业技术学院二○○九年五月制定人员黄维亚重庆工业职业技术学院副教授钟富平重庆工业职业技术学院副教授谭大庆重庆工业职业技术学院高级技师杨华骥重庆机床厂高级工程师冯小红建设集团技术中心高级工程师陈智重庆建设工业集团技术人员高级技师实施部门：数控技术教研室审核部门：数控技术专业建设指导委员会批准部门：教务处《计算机三维造型基础》课程标准课程代码：01132003课程类别：专业基础课课程学分：3计划课时：56适用专业：数控技术专业先修课程：计算机应用基础、机械制图、计算机二维绘图。一、课程概述（一）制定依据本标准依据《数控技术专业人才培养方案》，全国CAD技能等级培训工作指导委员会制定的《CAD技能等级考评大纲》而制定。（二）课程的性质与地位该课程是数控技术专业的重要课程，属于专业必修课。《计算机三维造型基础》作为培养工程技术人员所必需的一门专业必修课，在培养学生现代设计能力和创新能力方面发挥着重要作用。本课程重点在于传授基本的CAD原理，培养学生运用CAD计算机辅助设计进行机械零部件的三维造型、装配和运动仿真等计算机辅助设计的综合能力。同时指导学生采用正确的学习方法，培养他们的空间思维能力，提高学生的创新意识和综合素养，并为后续的学习准备必要的知识，为获得工程技术人员必备的技术能力打下扎实基础。本课程与其它课程关系：序号前期课程名称为本课程支撑的主要能力1计算机应用基础计算机应用的基础知识2《机械制图》机械制图基本知识，工程图样的识别与绘制能力。3计算机二维绘图计算机绘制二维工程图的能力序号后续课程名称需要本课程支撑的主要能力1《CAD/CAM应用技术》零件的三维建模的能力，运动分析的能力。2计算机辅助工艺设计（CAPP）计算机辅助设计的能力。（三）课程设计思路按照“以能力为本位，以职业实践为主线，以学生就业为导向”的总体设计要求，以工作任务为中心构建的工程项目课程体系。紧紧围绕工作任务完成的需要来选择和组织课程内容，突出工作任务与知识的联系，让学生在职业实践活动的基础上掌握知识，增强课程内容与职业岗位能力要求的相关性，提高学生的就业能力。学习项目选取的基本依据是该门课程涉及的工作领域和工作任务范围，但在具体设计过程中，还以机械产品加工的典型零件为载体，使工作任务具体化，产生了具体的学习项目。依据工作任务完成的需要、高等职业院校学生的学习特点和职业能力形成的规律，按照“学历证书与职业资格证书嵌入式”的设计要求确定课程的知识、技能等内容，培养学生初步具备实际工作过程的专业技能。（四）课程内容选取的依据重庆是长三角工业生产重镇，依托重庆装备制造业基地，根据现代化工业生产的需求，对数控技术应用型人才的需求量不断增大，其中特别需要既懂数控化设备的操作、又懂数控化产品计算机辅助设计的综合型人才。《计算机三维造型基础》这们课程正顺应了数控专业市场的需求、又符合了数控专业发展的要求。因此以数控车、数控铣、数控车铣复合机加零件三维造型，作为本课程的学习平台，这样既服务于地方经济，满足企业的需要，也便于教学活动的开展。（五）课程特色1．提出了以工作任务为载体的教学模式。2．融教学与高等职业技能认证为一体的教学思路，同时提升课程教学水平和质量，实现可持续的发展。3．体现了知识传授、能力培养和素质教育的统一。整个课程的教学规划和教学活动组织按照“如何进行一套数控产品的设计？”为主线展开，不但向学生传授CAD系统基础知识，而且重点培养学生的解决工程实际问题的能力以及在工程实践中所需的表达能力、组织能力、合作能力等基本素质。二、课程教学目标（一）总目标通过本课程学习，学生能够理解和掌握计算机三维设计有关知识，并初步具备运用所掌握的知识与分析实例所得的经验对数控产品进行三维造型设计的能力。通过工学结合、校企合作的基于工作任务的学习活动，培养学生具有良好职业道德、专业技能水平、可持续发展能力，初步形成一定的学习能力和课程实践能力，并培养学生诚实、守信、负责、善于沟通和合作的团队意识，及其重质量、守规范和安全意识，提高学生的职业能力，并通过理论、实训、实习相融合的教学方式，边讲边学、边学边做、做中学、学中做，把学生培养成为具有良好职业道德的高技能型人才。（二）分目标1、知识目标（1）了解CAD造型设计的草绘功能和实作技能；（2）掌握拉伸、旋转类零件的CAD三维造型的设计；（拉伸、旋转、扫描、混合、螺旋扫描、变剖面扫描等造型功能）（3）掌握箱体、壳、筋板等铣削类零件的CAD三维造型设计；（孔、抽壳、筋、拔模、阵列等）（4）掌握CAD三维造型设计的的曲面造型功能，提高CAD的建模质量；（5）掌握CAD三维造型设计的组件功能，提高CAD的综合应用能力；（6）熟悉CAD的运动仿真功能，了解与掌握多种设计思维与设计方法；（7）能够灵活运用色彩功能进行造型渲染；2、学生专业能力目标：（1）掌握数控产品CAD三维造型的建模方法；（2）具备综合使用CAD三维造型功能和表现能力；（3）培养学生对数控产品进行三维组件和制作模型的综合表达能力；（4）掌握并灵活运用CAD的运动仿真功能进行机械产品的各种造型；3、方法能力和社会能力目标:（1）培养学生发现问题和解决问题的能力。（2）具有良好的学习态度。（3）具有良好的交往与沟通表达能力；（4）具有团队合作精神；（5）具有正确的价值观与评定事物的能力。三、课程教学内容与学时安排序号工作任务知识目标技能目标教学学时备注1CAD三维设计基本概念及绘制二维图形1．CAD三维设计概述2．掌握绘制二维图形的方法和技能。1．二维草绘基础；2．图元的创建和编辑；3．约束工具的使用；4．尺寸的标注和修改；4学时2创建拉伸、旋转类零件的CAD三维实体模型掌握拉伸、旋转类零件的三维实体模型的建模方法和技巧。1．创建拉伸实体特征；2．创建旋转实体特征；3．创建扫描实体特征；4．创建混合实体特征；5．创建螺旋扫描及变可剖面扫描特征。24学时3箱体、壳、筋板等铣削类零件的CAD三维造型设计；掌握箱体、壳、筋板等铣削零件参数化设计的方法和技巧。（孔、抽壳、筋、拔模、阵列等）1．特征的修改；2．特征的阵列和复制、筋板和拔模、孔和抽壳以及倒角；3．参数和关系。6学时4曲面零件的CAD三维造型设计掌握曲面零件CAD三维造型设计的方法和技能。1．曲面的创建方法；2．曲面的编辑操作；3．曲面的实体化操作。6学时5数控、机电产品的CAD三维组件设计掌握组件装配设计的方法和技巧。1．零件在空间的约束和定位；2．零件装配过程。3．组件的造型渲染。8学时6二维工程图设计掌握CAD/CAM(建议用Pro/E或UG软件)提供的二维工程图设计能力。1．能够利用CAD/CAM(建议Pro/E或UG)系统提供的标准模板建立一般三视图；2．掌握CAD/CAM(建议Pro/E或UG)工程图国标模板的建立；3．可以熟练建立零件视图及自动标注尺寸。4学时7机构运动仿真设计熟悉机构运动仿真设计的方法和技巧。1．仿真设计的一般步骤；2．机构仿真的基本环节。4学时四、教学实施（一）师资要求1、从事本课程教学的专任教师，应具备以下相关知识、能力和资质：具备高校教师资格；获得国家三维CAD讲师以上职业资格；具备教学组织、管理及协调能力；2、从事本课程教学的兼职教师，应具备以下资质：具备5年以上CAD/CAM工作经验。3、本课程师资由专兼职教师共同组成。课程中30%以上的教学任务由兼职教师承担。（二）教学硬件设施教学正版软件（如UG、PRO/E、CATIA、MASTERCAM等CAD/CAM软件）、投影仪、计算机；计算机多媒体教室。实施建议：1．学院要对教师教学场地（主要指计算机房）以及实物等教学资源的要求进行协调，为保证教学按计划实施提供有力的保障。2．教师要根据任务教学，收集生产实践中的典型案例，采用任务驱动式教学，真正实现工学结合的教学目的。3．设计交流与讨论式的学习活动，引导学生结合生活体验，采用推测、查阅或询问等方法进行学习，培养学生独立思考问题和动手参与实践能力，促进学生实践能力和创新思维的发展；4．引导学生运用观察、发现、归纳和实践等方法，增强对课程知识的理解和设计与实践技能的应用。5．积极创造条件，让学生参与制订阶段性学习目标以及实现目标的方法。引导学生在学习过程中进行自我评价并根据需要调整自己的学习目标和学习策略。（三）教材及参考资料教材以“以典型零件设计制造引领工作任务，以工作任务引领专业知识”为原则，选用具有企业一线技术骨干、高级技术工程师共同参与编写的教材。课程教材：自编《计算机三维造型》校本教材相关参考资料目录：序号目录主编出版社1《Pro/E3.0中文版基础教程》潭雪松等编著人民邮电出版社2《Pro/E野火版基础教程》裴建昌等编著人民邮电出版3《UGNX4.0三维机械设计》贺斌主编机械工业出版社（四）教学方法1．采用多种教学方法灵活使用的形式，加强对学生实际职业能力的培养，强化案例教学或项目教学，注重以工作任务为导向型案例或项目激发学生学习热情，使学生在案例分析或项目活动中了解CAD技术工作过程。利用多媒体课件和大量操作录像，形象的介绍CAD设计方法；侧重讲授课程的重点、难点、关键部分、知识点间的联系，引导学生自觉地去思考，对有代表性的重要步骤进行重点讲解，比较各种操作之间的共性和特殊性，启发学生举一反三，触类旁通。在下课前布置学生下节课需要掌握的教学内容，使得教师和学生在课堂上都是“有备”而来，使教学富有成效。２．采取互动式教学方法，激发学生学习的兴趣。《计算机三维造型》是一门实践性很强的学科，本身的研究发展也很快，因此，书本上的内容常常跟不上时代发展的要求，这就要求我们在授课时，不能局限于课本上的理论知识，还必须介绍当前CAD技术的实际应用情况，以及本学科最新学术研究成果。配合具体的案例讲解，激发学生学习的兴趣。３．采取工学结合的任务教学法，一人一机，利用CAD软件，在计算机房进行现场教学；聘请具有行业经验的企业专家来学校上课，加强学生的动手能力，启发学生进行理性思维，进一步加深学生对本课程知识点的理解和掌握。建议教学方法：小组教学法、现场教学法、启发式、互动式的教学方法、多媒体教学法、讨论式教学法。（五）教学评价1、评价原则教学评价是指对学生学业评价。突出阶段评价、目标评价、理论与实践一体化评价。关注评价主体的多元性。体现各课程在评价上的特殊性。（1）强调工作过程与模块评价，结合课堂提问、案例分析、讲解与操作，综合思考与练习、专业能力考核等手段，加强实践性教学环节的考核，并注重理解与分析能力的提高与培养。（2）强调课程结束后综合评价，应用实例分析与理解、案例讲解与操作等手段，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。通过评价，使学生在课程的学习过程中不断体验进步与成功，认识自我，建立自信，促进学生CAD设计与实践综合应用能力的全面发展；使教师获取CAD设计与实践教学的反馈信息，对自己的教学行为进行反思和适当的调整，促进教师不断提高教育教学水平；使学校及时了解课程标准的执行情况，改进教学管理，促进零件结构设计与实践课程的不断发展和完善。2、评价建议《计算机三维造型》课程的学习成绩评定的基本思路是注重学习的过程，强调对学生学习过程的控制作用，用学习的过程成绩来作为期末考试的主要成绩，调动老师的教和学生学的积极性，将“试题”转变为“试能”，达到使学生真正掌握知识和技能的目的，评价过程包括：先前能力认可形成性鉴定终结性鉴定综合评价3、考核方式与成绩构成本课程按照百分制进行考核，考核主要包括平时考核和期末考核两大方面，平时考核占70%，期末考试占30%。（1）平时考核：包括学习态度、学习水平和实践动手能力三个方面。学习态度的考核，主要是考查每个学生上课出席情况，主要包括出勤情况、听课态度及作业完成情况，共占20%，其中出勤情况、听课态度占10%，作业完成情况占10%。学习水平的考核，主要包括课堂提问、讨论课发言及平时测验的考核，共占20%。其中课堂提问、讨论课发言占10%，平时测验占10%。实践动手能力的考核，占30%，主要根据实际操作和设计完成情况进行考核。（2）期末考试：考试题多为设计型、综合题，考查灵活运用所学知识解决问题和创新思维能力。4.成绩认定及考核标准学生成绩的认定，包括2个方面，一是平时总评成绩，满分70分；二是按照课程考核标准进行的期未考核，满分30分。两项分之和，即为学生最终成绩。表1《计算机三维造型》课程平时考核标准（70分）项目内容分值学习态度（20分）出勤情况（5分）优秀(5)良好(4)合格（3）不合格(0)听课态度（5分）优秀(5)良好(4)合格（3）不合格(0)作业完成情况（10分）优秀(10)良好(8)合格（6）不合格(0)学习水平（20分）课堂提问（5分）优秀(5)良好(4)合格（3）不合格(0)讨论课发言（5分）优秀(5)良好(4)合格（3）不合格(0)平时测验（10分）优秀(10)良好(8)合格（6）不合格(0)实践动手能力（30分）实际操作和仿真实训完成情况（30）优秀(30)良好(24)合格（18）不合格(0)表2.《计算机三维造型基础》期末试卷试题分布（30分）项目内容分值计算机三维造型基本概念（6分）填空题6零件三维造型、组件设计（24