《数字化设计与制造》课程标准（含课程思政）

《数字化设计与制造》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与制造开设系（院）部数控技术学院课程代码40711304开课形式混合式教学课程性质专业拓展课课程类型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V学期）先修课程《机械制图》《焊接方法与设备》《机械工程材料》后续课程《焊接实训》《焊接生产管理》适用专业（层次）智能焊接技术专业（高职）（五年制）二、课程性质（一）课程描述《数字化设计与制造》是智能焊接技术专业的专业拓展课程，是焊接专业对接智能制造、工业4.0发展趋势的核心课程之一。本课程以焊接行业数字化转型为背景，融合数字化建模、焊接工艺数字化编制、智能焊接设备操作、焊接仿真技术等内容，构建“设计-编程-仿真-实操”一体化教学体系，旨在培养学生掌握焊接构件数字化设计、智能焊接设备数字化控制、焊接工艺数字化优化的基础能力，为从事智能焊接操作、焊接工艺设计、焊接数字化生产管理等岗位奠定基础。（二）课程定位本课程是智能焊接技术专业的拓展提升课程，衔接《机械制图》《焊接方法与设备》等先修课程，对接《焊接实训》等后续课程，是焊接专业学生从传统焊接向智能焊接转型的关键课程。课程立足区域焊接行业数字化发展需求，聚焦焊接结构数字化设计、焊接工艺数字化编制、焊接机器人数字化编程、焊接过程仿真等核心岗位技能，培养学生的数字化思维与工程实践能力，为学生从事高端装备焊接、智能制造生产、数字化工艺优化等岗位提供支撑三、课程设计思路（一）学情分析在专业上，学生已经完成《机械工程材料》《焊接方法与设备》《机械制图》等专业课程学习，对焊接岗位有了一定的基础认知，已掌握手工电弧焊、二氧化碳气体保护焊、氩弧焊等专业知识，具备基础的机械图纸识读与焊接工艺理解能力，在此基础之上开展《数字化设计与制造》课程学习符合学生认知规律。近两年焊接专业的生源中单招和普高生源所占比例提高，学生整体的英语、数学等公共基础知识掌握较扎实，对计算机软件操作接受度高，学习自主性、自律性增强。课程各子项目从知识技能基础、认知实践能力、学习特点分析、思政素养形成四个方面对学生学情展开具体分析，基于学生状况制定课程相关具体目标包括知识目标，能力目标和素质目标（二）课程设计依据本标准依据国家教育部颁发的相关专业标准和《智能焊接技术专业人才培养方案》结合学校智能焊接技术专业办学定位以及区域焊接行业发展对典型岗位人才的需求等相关要求进行制定。（三）整体设计在专业上，学生已经完成《机械工程材料》《焊接方法与设备》《机械制图》等专业课程学习，对焊接岗位有了一定的基础认知，已掌握手工电弧焊、二氧化碳气体保护焊、氩弧焊等专业知识，具备基础的机械图纸识读与焊接工艺理解能力，在此基础之上开展《数字化设计与制造》课程学习符合学生认知规律。近两年焊接专业的生源中单招和普高生源所占比例提高，学生整体的英语、数学等公共基础知识掌握较扎实，对计算机软件操作接受度高，学习自主性、自律性增强。课程各子项目从知识技能基础、认知实践能力、学习特点分析、思政素养形成四个方面对学生学情展开具体分析，基于学生状况制定课程相关具体目标包括知识目标，能力目标和素质目标四、课程目标《数字化设计与制造》课程旨在培养学生的知识与技能、过程与方法以及情感态度与价值观。在知识与技能方面，学生需系统掌握焊接结构数字化建模、焊接工艺数字化编制、智能焊接设备数字化控制、焊接过程仿真优化的基本原理，熟悉常用数字化设计与制造软件的操作，掌握焊接机器人基础编程方法，了解数字化焊接生产的质量管控要点。同时，学生应具备焊接数字化设计与制造的实操技能，能分析解决数字化焊接过程中的常见问题。结合专业人才培养目标，课程在能力、知识、素质方面提出新要求。能力上，学生需具备焊接结构数字化设计、智能焊接工艺编程、数字化焊接生产管理的综合能力，以及跨学科知识综合应用能力。知识上，课程需更新拓展，增加先进焊接数字化技术、智能制造新工艺等内容，紧跟行业发展。素质上，培养学生终身学习意识、自主学习能力、综合素质和职业素养，使学生成为德才兼备的高素质焊接技术人才（一）素质目标（1）在以实际操作过程为主的项目教学过程中，培育学生的团队合作精神、锻炼专业技术交流能力和创新意识。（2）具有质量意识、环保意识、安全意识、信息素养、工匠精神、创新思维。（3）具有自我管理能力、职业生涯规划的意识，具有良好的集体意识和团队协作精神。（4）具有制定工作计划的方法能力，获取新知识、新技能的学习能力。（5）解决实际问题的工作能力，树立良好的安全意识和职业道德意识，为职业生涯发展奠定坚实基础。（二）知识目标（1）了解数字化设计与制造技术在焊接领域的应用现状与发展趋势，掌握常用数字化设计软件的基础操作知识。（2）掌握焊接结构三维建模、工程图数字化绘制的基本方法，熟悉焊接符号、坡口形式的数字化标注规范。（3）掌握焊接工艺数字化编制的流程与方法，熟悉焊接参数数字化设置、优化的相关知识。（4）了解焊接机器人、数控焊接设备的数字化控制系统原理，掌握基础编程指令与操作方法。（5）了解焊接过程仿真技术的应用，熟悉焊接热过程、变形仿真的基本原理。（6）掌握数字化焊接生产的安全操作规范、设备维护与质量检测基础知识。（三）能力目标（1）能根据焊接构件图纸，运用数字化设计软件完成三维建模与工程图绘制，规范标注焊接相关参数。（2）能根据焊接工件要求，完成焊接工艺的数字化编制，合理设置焊接参数并生成数字化工艺文件。（3）能对焊接机器人、数控焊接设备进行基础数字化编程、调试，完成简单焊接任务的实操操作。（4）能运用焊接仿真软件进行简单焊接过程仿真，分析焊接变形、应力问题并提出优化方案。（5）能规范处理数字化焊接生产过程中的数据文件，完成基础的数字化生产管理工作。（6）能排查数字化焊接设备操作过程中的常见故障，提出基础的维护与处理措施。（四）证书目标表2证书一览表序号证书名称发证单位备注1轨道交通装备焊接职业技能等级证书(1+X)中国中车集团有限公司选取2特殊焊接技术职业技能等级证书（1+X证书）中船舰客教育科技(北京)有限公司选取3高级焊接操作工证书人力资源和社会保障部选取4特种作业操作证安全生产监督管理局选取五、课程结构与内容表3课程内容与目标要求项目任务教学内容思政元素及融入途径学时项目一焊接结构数字化建模任务一数字化设计软件基础操作数字化设计软件（SolidWorks）界面与操作；草图绘制基础；零件建模基本命令；特征编辑方法【思政元素】：技能思政【融入途径】：守正创新2任务二焊接构件三维建模焊接零件建模；焊接装配体设计；焊缝特征建模；焊接构件干涉检查【思政元素】：精工铸魂【融入途径】：匠心报国2任务三焊接工程图数字化绘制二维工程图生成；焊接符号标注；坡口形式标注；焊接工艺卡片数字化生成【思政元素】：匠心筑梦【融入途径】：精工守规2项目二焊接工艺数字化编制任务一焊接工艺数字化编制流程焊接工艺文件编制规范；焊接方法、材料的数字化选择；焊接参数的数字化设置【思政元素】：技能思政【融入途径】：守正创新2任务二焊接工艺数字化优化焊接工艺参数的数字化分析；焊接工艺的优化方法；焊接工艺文件的数字化管理【思政元素】：技能增效【融入途径】：匠心强国2项目三焊接机器人数字化编程任务一焊接机器人基础操作焊接机器人结构与工作原理；示教器操作；坐标系设置；安全操作规范【思政元素】：安全事故【融入途径】：质量管理4任务二焊接机器人轨迹编程直线、圆弧轨迹编程；焊接参数设置；程序编辑与调试；焊接路径优化直线、圆弧轨迹编程；焊接参数设置；程序编辑与调试；焊接路径优化【思政元素】：精准逐迹【融入途径】：匠心强国4项目四焊接过程仿真与优化任务一焊接热过程仿真焊接热输入仿真；温度场分布分析；焊接热循环曲线【思政元素】：数智求真【融入途径】：精工铸魂2任务二焊接变形与应力仿真焊接变形仿真分析；焊接应力分布仿真；焊接工艺优化方案设计【思政元素】：控形守正【融入途径】：精工铸魂2项目五数字化焊接生产管理任务一数字化焊接生产流程用焊接生产数据采集；焊接质量数据统计；数字化生产看板应【思政元素】：规形有序【融入途径】：精工铸魂2任务二数字化焊接设备维护数控焊接设备日常维护；焊接机器人保养；数字化设备故障排查【思政元素】：数智守正【融入途径】：精工铸魂2项目六综合实训任务一焊接构件数字化设计与制造综合实训焊接构件建模；焊接工艺编制；焊接机器人编程；焊接仿真优化；实操焊接【思政元素】：融技铸魂【融入途径】：制造强国4五、课程实施策略本课程基于任务驱动、案例教学等教学理念，主要采用讲授法、讨论法、探究法等教学方法和互相讨论、实施任务、实习作业等学习方法，依托微课、慕课等信息化教学平台实施教学。【理虚实一体化教学法】教师精讲核心理论知识，通过理实互动实训教学平台让学生上机练习处理相关问题，而后结合实际操作进行岗位体验，帮助解决在课程教学中学生距离岗位远、工作过程复杂难理解、理论知识吃不透等问题，有效的突破教学的难点。【项目教学法】师生通过共同实施一个完整的项目工作而进行的教学活动，以工作过程为导向、项目为载体、任务为驱动、能力为目标、素质为基础、学生为主体、教师为主导、理论实践一体化。具体包括的环节有情景导入，明确任务；收集资料，制定方案；自主协作，具体实施；点拨引导，过程检查；展示成果，修正完善；评估检测，拓展升华。【任务驱动教学法】在讲解知识点之前，通过一个实际的项目，引出知识点，为了解决项目的问题，讲解知识点，提高学生兴趣。【案例教学法】将案例分为引导案例、教学案例和阅读分析案例三类。引导案例放在每个模块前，通过引导案例，引发学习兴趣，明确学习任务，让学生思维由被动变主动；教学案例放在每个模块的课堂教学中或课堂教学后，老师讲解和学生学做结合；阅读分析案例放在每个模块后，由学生单个或分组进行，老师下发案例后，学生先阅读、思考、讨论和分析，最后教师点评，培养学生分析问题和解决问题的能力。适用于思政教育，主要通过列举企业焊接数字化转型案例，印发学习兴趣，帮助学生对知识的理解与掌握，体现每一节课。【问题引导法】教师在课堂上提出问题，引导学生分析问题，最后达到解决问题的目的。这种学方法以问题的设计和回答为主要形式，实施要点是教师如何引导学生去分析问题解决问题这一探究过程。适用于每个模块课前的问题导入。七、考核评价（一）课程考核方式本课程的考核以定量方式呈现评价结果，成绩评定采用百分制，采用过程考核和结果考核相结合的形式，过程考核占40%（依据线上教学平台数据统计结果与线下课堂表现，包括在线学习时间，作业完成情况，参与讨论等），增值评价占20%（依据思政素养提升以及对比学习数据和阶段性考核比较评分，）期末结果考核占40%（采用教学平台组卷测试）。（二）课程考核标准1.思政态度与增值考核标准主要针对学生的出勤有无迟到早退现象、是否具有饱满的精神风貌、是否具有良好的职业操守等方面内容进行评价，以及学生平台数据比对分析，占最终成绩的20%。39.过程实施考核标准采用学生自评、小组互评、教师点评的方式对学生进行综合评价，具体包括课前线上教学平台的任务预习情况、课中学生的表现情况、课后作业的完成情况，分项目视完成质量记成绩，占最终成绩40%。3.期末结果考核标准采用闭卷形式，建试题库，从中抽取。客观题占20%，金属熔焊原理题占80%，占最终成绩的30%。表4课程考核评分标准考核项目考核标准过程考核（40%）课前预习（8%）按时完成资源预习任务，参与课程前侧。课堂表现（12%）上课认真听讲，遵守课堂纪律；积极踊跃回答课堂提问并认真记录笔记；主动参与小组活动。课后作业（10%）能够保质保量按时上交作业，积极参加拓展活动。增值考核（20%）思政态度（10%）无旷课、迟到早退现象；具备饱满的精神风貌和良好的职业操守。成长进步（10%）阶段性数据比对分析，进步超过5%计1分结果考核（40%）期末考试（40%）考核方式：闭卷考核类型：考试八、实施条件（一）师资条件授课师资基本要求：本课程的专业任课教师应具备以下要求：132.具有本科及以上学历，专业要求为机械类专业及相近专业；133.具有高校教师资格证书；134.具有相关的职业资格证书；135.具有企业相关实践经验者有限；136.具有良好的职业道德和职业操守，能胜任本课程的教学组织、教导和实施工作。教学团队组成及分工：构建一个以课程负责人为核心，专兼结合，形成一支知识水平高、学历高、业务强、教学经验丰富的优秀教师队伍。教师团队要定期进行课程调研,将行业中的新政策、新方法、新思路融入课程中来。课程负责人主要确定课程培养目标，加强课程改革和课程建设，按照“理虚实一体”的教学模式，不断加强课程教学内涵建设，创新教学模式，优化教学组织形式。同时，按照“双素质、双结构”的要求，加强课程教学团队建设。专职教师主要负责教学设计、教学组织授课，在教学过程中不断整合和优化教学内容，教学中合理融入思政。定期深入实践，与企业一起进行市场调研，掌握丰富的实践知识，并充实到教学内容中去，不断改进教学组织形式，加大现代教学手段的应用，积极进行教学手段、方法和内容的改革，提高教学效果。企业兼职教师主要负责将企业一线的实际工作经验带给学生和教师，参与课程建设和人才培养标准的制定和修订。（二）校内外实训基地1.校内实训基地：能够将校内实训基地的设备、环境、氛围、管理等与实际职业活动现场安排的基本一致。一般配备黑（白）板、多媒体计算机、投影设备、音响设备，互联网接入或WiFi环境，并具有网络安全防护措施。安装应急照明装置并保持良好状态，符合紧急疏散要求、标志明显，保持逃生通道畅通无阻。表5校内实训基地序号实训项目实训设备数量场地面