《机械产品数字化设计（SolidWorks）》课程标准（含课程思政）

《机械产品数字化设计（SolidWorks）》课程标准一、课程基本信息表1课程基本信息表课程名称数字化设计（SolidWorks）开设系（院）部数控技术学院课程代码40711631开课形式混合式教学课程性质专业基础课课程类型B类课程学时32课程学分2.0分开课部门数控技术学院开课学期第Ⅲ学期先修课程机械识图与公差配合、机械工程材料、工程力学、机械设计基础、电工电子技术后续课程数、机械制造工艺、精密测量技术、毕业设计（论文）、岗位实习适用专业（层次）机械制造及自动化专业二、课程性质（一）课程描述本课程是机械设计与制造专业的核心必修课，紧密对接机械设计、数控编程等岗位需求，以SolidWorks软件为载体，围绕零部件数字化建模、虚拟仿真验证、与数控机床数据交换三大典型工作任务构建教学内容。课程采用理实一体化教学模式，融合机械设计行业标准与软件应用规范，强化实践操作与工程应用能力培养，帮助学生掌握数字化设计核心技能，为机械设计课程实训、机械装调综合实训及顶岗实习奠定基础。本课程既具备独立的技能培养价值，又为后续专业课程提供数字化设计支撑，旨在培养具备精益求精工匠精神、标准化意识和绿色设计理念的高素质技术技能人才。（四十四）课程定位本课程基于学生通过前导课程掌握的机械识图、公差配合、机械结构设计及力学分析等知识与能力，聚焦数字化设计核心素养提升，构建从软件操作到工程应用的技能体系，为后续课程中机械系统整体设计、复杂零件造型及多轴加工编程提供关键技术支撑。课程以机械设计工程技术人员、机械制造工程技术人员等职业岗位需求为导向，突出“以岗定课、以练促能”理念，融入课程思政元素，强化标准化操作、绿色设计及团队协作能力培养，助力学生形成符合智能制造发展需求的职业素养，实现从理论认知到工程实践的衔接。表2课程定位分析面向的工作岗位具备的职业能力机械设计岗位1.能运用SolidWorks完成机械零部件三维建模及结构优化；2.能进行虚拟装配与干涉检查，生成符合标准的装配图；3.能结合力学知识开展简单结构应力分析与性能验证；4.能遵循绿色设计理念优化零件结构，降低制造成本。数控编程岗位1.能将SolidWorks模型转换为数控加工所需数据格式；2.能配合CAM软件完成加工工艺规划与程序编制准备；3.能通过仿真验证优化加工路径，避免加工干涉；4.能对接数控机床完成数据传输与加工效果预判。工艺技术岗位1.能基于三维模型编制机械加工工艺文件；2.能利用仿真技术验证工艺合理性，优化装配流程；3.能参与新产品数字化研发的工艺配合工作4.能规范管理数字化设计文件与工艺资料。设备运维岗位1.能通过三维模型分析机械设备结构，辅助故障诊断；2.能设计简单维修备件的三维模型并输出加工图纸；3.能利用仿真技术模拟设备运行状态，优化维护方案。三十、课程设计思路（一）学情分析对近年生源进行分析，部分学生生源于农村，因父母外出务工等原因，情感上缺乏足够关注，部分学生自信心不足、沟通能力较弱，团队协作意识有待提升，且对专业职业规划认知模糊，学习态度与效率参差不齐，需实施分层式教学与个性化指导，落实因材施教、因材施评理念。专业基础上，学生已完成前导课程学习，具备机械识图、公差配合及基础机械设计知识，对机械结构有初步认知，但空间想象能力差异较大，部分学生对复杂形体的三维构建存在困难。高职机械类学生动手实践意愿强，对软件操作类课程兴趣浓厚，喜欢“做中学、学中做”的教学模式，但理论基础不均，对数字化设计与制造的衔接逻辑理解不足，工程实践能力与企业岗位需求存在差距，需通过强化实践项目与案例教学弥补短板。同时，学生对智能制造领域的新技术、新理念关注度较高，适合融入行业前沿内容激发学习动力。（二）整体设计本标准依据国家教育部颁发的《高等职业学校机械设计与制造专业教学标准》《机械设计与制造专业人才培养方案》，结合学校机械设计与制造专业办学定位，以及区域通用设备制造业、专用设备制造业对数字化设计人才的需求，参照《机械设计行业标准》《SolidWorks软件应用规范》制定。四、课程目标总目标：本课程紧扣机械设计与制造专业培养目标，遵循学生认知规律与工程实践规律，以培养数字化设计核心能力为重点，通过理论讲授与实践操作结合，使学生熟练掌握SolidWorks软件操作技能，具备机械零部件数字化建模、虚拟装配、仿真分析及数据交换能力，树立标准化意识、绿色设计理念和工匠精神，为后续课程学习、职业资格考证及可持续职业发展奠定坚实基础，助力学生成长为符合智能制造领域需求的高技能人才。（一）素质目标30.树立精益求精的工匠精神，养成严谨细致、规范操作的职业习惯，恪守工程技术人员职业道德与行为准则；31.形成强烈的标准化意识与准则意识，自觉遵循机械设计行业标准及软件应用规范，具备质量管控与责任担当；32.培养良好的团队协作能力与沟通表达能力，能在项目实践中有效配合、分工协作，共同完成设计任务；33.树立绿色设计与可持续发展理念，在设计中兼顾环保、节能与成本控制，增强社会责任感；34.激发科技报国的家国情怀，关注智能制造领域前沿技术，养成自主学习、持续创新的职业素养。（二）知识目标1.了解SolidWorks软件的发展历程、功能模块及在机械制造行业的应用场景，熟悉软件操作界面与基本设置；2.掌握机械零部件草图绘制、特征建模的基本原理与方法，熟悉常用建模工具的应用规则；3.理解虚拟装配的基本概念与流程，掌握装配约束、干涉检查及爆炸图生成的核心知识；4.熟悉结构应力分析、运动仿真的基本原理，了解仿真参数设置与结果分析方法；5.掌握工程图生成的国家标准，熟悉尺寸标注、公差标注及技术要求的规范表达；6.了解SolidWorks模型与数控机床的数据交换格式及传输原理，熟悉常见数据交换问题的处理方法。（三）能力目标1.能熟练操作SolidWorks软件完成草图绘制、编辑与约束，能独立构建轴套、轮盘、叉架、箱体等典型机械零部件的三维模型；2.能运用扫描、放样、曲面建模等方法完成复杂零部件造型，能对模型进行优化编辑与修改；3.能进行机械部件的虚拟装配，合理设置装配约束，完成干涉检查并优化装配方案，能生成装配图与爆炸图；4.能开展简单结构的应力分析与运动仿真，能根据仿真结果优化零件结构与运动参数；5.能将三维模型转换为符合国家标准的工程图，规范标注尺寸、公差及技术要求，具备工程图输出与审核能力；6.能实现SolidWorks模型与数控机床的数据交换，配合CAM软件完成加工数据准备，具备设计与制造衔接的实践能力；7.能独立分析并解决数字化设计过程中的常见问题，具备自主探究与问题排查能力。（四）证书目标表3证书一览表证书名称发证单位建议取得学期备注1+X数控车铣加工职业技能等级证书（中级）武汉华中数控股份有限公司第5-6学期选取，课程内容覆盖证书核心考点计算机辅助技术认证中华人民共和国教育部第4-6学期选取，提升数字化设计职业竞争力SolidWorks认证助理工程师（CSWA）达索系统公司第4学期可选，行业认可度高，助力就业1+X数控车铣加工职业技能等级证书（中级）武汉华中数控股份有限公司第5-6学期选取，课程内容覆盖证书核心考点五、课程结构与内容表4课程内容与目标要求模块项目教学内容重点、难点思政元素及融入途径学时模块一：SolidWorks基础操作项目一：软件认知与环境设置1.SolidWorks软件发展历程、功能模块及行业应用；2.软件安装与启动，操作界面组成与自定义设置；3.文件管理（新建、保存、打开、导出）；4.视图控制与基准面、基准轴创建。重点：操作界面认知与文件管理；基准特征创建。难点：基准面的合理创建与应用。规范意识、职业素养2项目二：草图绘制与编辑1.草图绘制环境进入与退出；2.基本图形（直线、圆、矩形等）绘制；3.草图编辑工具（修剪、延伸、偏移等）使用；4.草图约束（几何约束、尺寸约束）方法；5.草图检查与修改。重点：草图约束方法与规范；草图编辑技巧。难点：复杂草图的约束优化与错误排查。严谨细致、精益求精4项目三：参考几何体应用1.基准点、基准曲线、基准坐标系创建；2.派生基准面的创建方法（偏移、平行、垂直等）；3.参考几何体在建模中的应用场景；4.典型案例练习与实操。重点：派生基准面创建；参考几何体的灵活应用。难点：根据建模需求合理规划参考几何体。规划意识、逻辑思维2模块二：机械零部件数字化建模项目一：基本特征建模1.拉伸、旋转特征的创建与编辑；2.倒角、圆角、抽壳等修饰特征应用；3.筋特征、孔特征的创建方法；4.轴套类、轮盘类零件建模实操。重点：拉伸、旋转特征创建；孔特征与筋特征应用。难点：特征编辑与参数化调整。标准化意识、工匠精神4项目二：复杂特征建模1.扫描、放样特征的创建与参数设置；2.引导线、轮廓线的设计要求；3.曲面特征的基础创建与编辑；4.叉架类、箱体类零件建模实操。重点：扫描、放样特征应用；曲面特征创建。难点：复杂曲面的造型与优化。创新思维、攻坚克难4项目三：特征编辑与修改1.特征树的应用与编辑；2.特征的压缩、解除压缩与删除；3.参数化修改与关联设计；4.建模错误排查与修改技巧。重点：参数化修改；关联设计应用。难点：复杂模型的错误排查与高效修改。问题解决、持续改进4项目四：标准件与常用件建模1.标准件库的调用与编辑；2.齿轮、螺纹、键、销等常用件建模；3.自定义标准件的创建方法；4.标准件在装配中的应用准备。重点：标准件库调用；常用件建模规范。难点：齿轮、螺纹等复杂结构建模。遵循准则、行业规范4模块三：虚拟装配与仿真项目一：虚拟装配基础1.装配体环境认知与零件插入；2.装配约束类型（重合、平行、垂直等）应用；3.配合关系的编辑与修改；4.简单部件装配实操（如减速器部分装配）。重点：装配约束类型应用；配合关系创建。难点：复杂配合关系的合理设置。团队协作、精准配合4项目二：装配优化与分析1.装配干涉检查与间隙分析；2.爆炸图的创建、编辑与渲染；3.装配体的简化与轻量化处理；4.完整减速器装配与优化实操。重点：干涉检查与分析；爆炸图创建。难点：装配问题的定位与优化解决。质量意识、责任担当2项目三：基础仿真分析1.运动仿真模块认知与设置；2.简单运动副（旋转、移动、齿轮等）创建；3.运动仿真参数设置与结果分析；4.结构应力分析基础与实操。重点：运动副创建；仿真参数设置。难点：仿真结果分析与结构优化建议。科技报国、创新应用2六、课程实施策略结合机械软件类课程特点，以提升学生数字化设计能力为核心，融合数智化教学手段，采用多样化教学方法，确保教学质量与效果，具体策略如下：（一）理实一体化教学法依托数控加工实训室、机械设计基础实训室，实现理论讲授与实操训练同步开展。教师精讲核心理论与操作要点后，学生立即上机实操，教师巡回指导、即时纠错，帮助学生快速掌握软件操作技能，突破复杂建模、装配仿真等教学难点。适用模块二、模块三所有项目及模块四综合项目实战。（二）项目导向教学法以完整项目为载体，按照“任务导入—方案设计—自主实操—成果评价—拓展提升”的流程组织教学。师生共同围绕典型机械部件（如减速器、齿轮箱）开展全流程设计，学生在完成项目任务的过程中整合知识、提升技能，突出学生主体地位与教师主导作用。适用于模块三虚拟装配与仿真、模块四综合项目实战。（三）虚拟仿真教学法借助SolidWorks仿真模块及数控仿真设备，构建虚拟设计与制造环境，模拟真实工程场景。学生通过虚拟装配、干涉检查、运动仿真等操作，预判设计问题与加工风险，优化设计方案，降低实训成本，提升工程实践能力。适用于模块三虚拟装配与仿真项目，模块四数据交换项目。（四）案例教学法精选航空航天、高端装备制造、汽车零部件等领域的典型案例，分为引导案例、教学案例与拓展案例。引导案例用于模块开篇，激发学习兴趣；教学案例融入课堂教学，结合知识点拆解分析；拓展案例用于课后练习，培养学生分析与解决实际问题的能力。同时融入思政案例，强化价值引领，适用于所有模块教学。（五）分层教学法根据学生空间想象能力、软件操作基础的差异，将学生分为基础组、提升组与进阶组。基础组侧重软件基础操作与简单建模训练；提升组增加复杂零件建模与装配仿真难度；进阶组开展创新设计与拓展应用训练，确保不同层次学生均能获得提升，落实因材施教理念。七、考核评价（一）课程考核方式本课程采用定量评价与定性评价相结合、过程考核与结果考核相融合的综合评价模式，成绩评定采用百分制。其中过程考核占40%，重点评价学生学习过程中的实操能力与参与度；增值评价占20%，侧重思政素养提升与技能成长进步；期末结果考核占40%，检验学生综合应用能力，实现对学生知识、能力、素质的全面评价。（二）课程考核标准1.思政态度与增值考核标准占最终成绩20%，包括思政素养（10%）与成长进步（10%）。思政素养主要评价学生的职业操守、团队协作、规范意识等；成长进步通过阶段性成绩比对、技能提升幅度进行评价，鼓励学生自主学习、持续进步。2.过程实施考核标准占最终成绩40%，采用学生自评、小组互评、教师点评三方评价方式。包括课前预习（8%）、课堂实操（16%）、课后作业（8%）、小组项目协作（8%），分项目按完成质量记录成绩，全面评价学生学习过程。3.期末结果考核标准占最终成绩40%，采用上机实操形式，从试题库抽取题目，涵盖零件建模、虚拟装配、工程图输出、数据交换等核心内容，其中基础操作占30%，综合应用占70%，检验学生数字化设计综合能力。表5课程考核评分标准考核项目子项目分值占比考核标准过程考核（40%）课前预习8%按时完成线上预习任务，参与课前测试，掌握基础知识点。课堂实操16%遵守实训室纪律，规范操作设备；熟练完成课堂实操任务，及时解决操作问题。课后作业8%按时保质完成课后实操作业与报告，主动开展拓展练习。小组协作8%积极参与小组项目，主动配合分工，有效沟通协作，贡献个人力量。增值考核（20%）思政态度10%无旷课迟到早退，具备良好职业操守与团队意识，恪守操作规范。成长进步10%阶段性测试成绩稳步提升，技能掌握程度明显进步，自主学习能力增强。结果考核（40%）期末实操40%考核方式：上机实操；考核核心：数字化设计综合技能，按完成质量评分。八、实施条件（一）师资条件课程教学团队需具备良好的师德师风，践行“四有好老师”“四个相统一”“四个引路人”要求，将师德师风作为队伍建设第一标准，打造一支专兼结合、“双师型”特征鲜明的教学团队，兼顾理论教学、实践指导与课程思政融入能力。1.授课师资基本要求1)具有本科及以上学历，机械设计与制造、机械工程等相关专业背景，持有高校教师资格证书；2)具备“双师型”教师资格，持有SolidWorks认证工程师、1+X数控车铣加工职业技能等级证书（中级及以上）等相关职业资格证书；3)具备3年以上企业机械设计或数字化设计相关实践经验，熟悉机械制造行业标准与岗位需求；2.教学团队组成及分工构建以课程负责人为核心的专兼结合教学团队，专职教师与企业兼职教师比例不低于7:3。课程负责人负责确定培养目标、推进课程改革与建设，优化教学内容与模式；专职教师负责教学设计、课堂教学、实操指导及思政融入，定期深入企业调研，更新教学内容；企业兼职教师负责引入行业前沿技术、企业真实项目，参与实训指导与课程评价，助力教学与岗位需求精准对接。序号姓名工作单位职称/职务工作经历12（四十五）校内外实训基地构建“校内实训为主、校外实习为辅”的实训基地体系，打造德技并修的实训环境，贴合企业真实工作场景，满足理实一体化教学与综合实训需求。1.校内实训基地依托数控加工实训室、机械设计基础实训室，配备高性能计算机、SolidWorks正版软件、数控仿真设备及投影教学设备，搭建千兆网络环境与安全防护系统。软件版本及时更新，配套标准件库与仿真模块；实训室管理制度完善，配备应急照明与疏散设施，确保实训安全有序开展。2.校外实训基地建立稳定的校外实习基地，合作企业涵盖通用设备制造、专用设备制造等领域，为学生提供岗位实习与项目实践机会。基地需具备完善的实训设施、明确的实训岗位与专业的指导教师，能承接学生开展数字化设计、机械装调等实训任务，帮助学生熟悉企业工作流程与岗位要求，实现校企协同育人。表7校外实习基地表序号校外实习基地名称合作企业名称用途1振英实习基地