《CATIA三維設(shè)計(jì)》教學(xué)大綱

《CATIA三維設(shè)計(jì)》教學(xué)大綱適用范圍：202X版本科人才培養(yǎng)方案課程代碼：04150011課程性質(zhì)：專業(yè)選修課學(xué)分：3學(xué)分學(xué)時(shí)：48學(xué)時(shí)（理論32學(xué)時(shí)，上機(jī)16學(xué)時(shí)）先修課程：機(jī)械制圖后續(xù)課程：汽車設(shè)計(jì)適用專業(yè)：車輛工程開課單位：車輛與交通工程學(xué)院一、課程說明《CATIA三維設(shè)計(jì)》是車輛工程專業(yè)的一門專業(yè)選修課程。本課程任務(wù)主要是學(xué)習(xí)汽車、機(jī)械類零部件建模的基本方法。通過對(duì)本課程的學(xué)習(xí)和上機(jī)操作，使學(xué)生掌握CATIA軟件的零件設(shè)計(jì)、裝配設(shè)計(jì)及工程圖設(shè)計(jì)的理論與應(yīng)用，學(xué)會(huì)CATIA三維造型設(shè)計(jì)方法，掌握數(shù)字化設(shè)計(jì)的基本技能，為基于三維設(shè)計(jì)的汽車產(chǎn)品設(shè)計(jì)與虛擬仿真技術(shù)的發(fā)展與運(yùn)用奠定必要的知識(shí)與技能基礎(chǔ)，進(jìn)而適應(yīng)現(xiàn)代企業(yè)產(chǎn)品生命周期管理的組織與運(yùn)行模式，屬于校企合作課程，進(jìn)一步為學(xué)生在設(shè)計(jì)師崗位就業(yè)方向夯實(shí)了基礎(chǔ)。二、課程目標(biāo)通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生達(dá)到如下目標(biāo)：課程目標(biāo)1：學(xué)習(xí)CATIA三維設(shè)計(jì)思想及方法，認(rèn)識(shí)三維設(shè)計(jì)的重要性，針對(duì)特定問題可獨(dú)立建立模型解決問題，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力。課程目標(biāo)2：根據(jù)最新制圖及企業(yè)產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，掌握三維造型技術(shù)創(chuàng)新方法，建立數(shù)字設(shè)計(jì)思維，培養(yǎng)學(xué)生追求創(chuàng)新的態(tài)度和意識(shí)與獨(dú)立開發(fā)產(chǎn)品的能力。課程目標(biāo)3：培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐學(xué)習(xí)能力，使學(xué)生掌握基本的上機(jī)操作技能，通過實(shí)踐應(yīng)用的基本訓(xùn)練與所學(xué)知識(shí)的運(yùn)用，掌握以CATIA為平臺(tái)解決實(shí)際問題的能力。三、課程目標(biāo)與畢業(yè)要求《CATIA三維設(shè)計(jì)》課程教學(xué)目標(biāo)對(duì)車輛工程專業(yè)畢業(yè)要求的支撐見表1。表1課程教學(xué)目標(biāo)與畢業(yè)要求關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)支撐強(qiáng)度工程知識(shí)1.2能夠?qū)?shù)學(xué)、物理和工程科學(xué)技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)用于對(duì)車輛工程相關(guān)復(fù)雜工程問題建立數(shù)學(xué)模型并進(jìn)行求解。課程目標(biāo)1：學(xué)習(xí)CATIA三維設(shè)計(jì)思想及方法，認(rèn)識(shí)三維設(shè)計(jì)的重要性，針對(duì)特定問題可獨(dú)立建立模型解決問題，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力。H使用現(xiàn)代工具5.1掌握車輛工程領(lǐng)域常用的現(xiàn)代儀器、信息技術(shù)工具、工程工具和模擬軟件的使用原理和方法。課程目標(biāo)3：培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐學(xué)習(xí)能力，使學(xué)生掌握基本的上機(jī)操作技能，通過實(shí)踐應(yīng)用的基本訓(xùn)練與所學(xué)知識(shí)的運(yùn)用，掌握以CATIA為平臺(tái)解決實(shí)際問題的能力。H工程與社會(huì)6.1了解產(chǎn)業(yè)政策、法律法規(guī)和現(xiàn)代企業(yè)管理體系，熟悉車輛工程領(lǐng)域的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系課程目標(biāo)2：根據(jù)最新制圖及企業(yè)產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，掌握三維造型技術(shù)創(chuàng)新方法，建立數(shù)字設(shè)計(jì)思維，培養(yǎng)學(xué)生追求創(chuàng)新的態(tài)度和意識(shí)與獨(dú)立開發(fā)產(chǎn)品的能力。M注：表中“H（高）、M（中）”表示課程與相關(guān)畢業(yè)要求的關(guān)聯(lián)度。四、教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時(shí)分配1.理論部分理論部分的教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時(shí)分配見表2。表2教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時(shí)分配教學(xué)內(nèi)容教學(xué)要求，教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)理論學(xué)時(shí)上機(jī)學(xué)時(shí)對(duì)應(yīng)的課程目標(biāo)1.汽車CAD概述1.1CAD技術(shù)的簡介、課程和軟件的介紹、本課程的基本內(nèi)容1.2CATIA軟件的安裝1.3CATIA軟件的界面組成、圖形文件管理和視圖操作1.4CATIA軟件工具欄的基本設(shè)置教學(xué)要求：熟悉CATIA軟件的三維造型的基本方法、特點(diǎn)和流程，以及鼠標(biāo)和指南針的操作；熟悉CATIA軟件操作環(huán)境，掌握系統(tǒng)啟動(dòng)、退出、工作界面、操作技巧、文件管理、編輯菜單、視圖菜單、工具菜單等的使用。同時(shí)介紹國內(nèi)三維軟件技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，教育學(xué)生應(yīng)樹立文化自信、民族自信、科技報(bào)國的家國情懷和使命擔(dān)當(dāng)。重點(diǎn)：CATIA軟件的界面組成、圖形文件管理和鼠標(biāo)指南針等視圖操作。41、22.草圖設(shè)計(jì)2.1草圖概述2.2草圖繪制2.3草圖編輯2.4草圖約束2.5草圖狀態(tài)與分析2.6綜合實(shí)例教學(xué)要求：理解并熟練掌握草圖繪制、草圖編輯和草圖約束命令的應(yīng)用。重點(diǎn)：草圖繪制，草圖編輯、草圖約束，綜合實(shí)例。難點(diǎn)：草圖約束。842、33.零件設(shè)計(jì)3.1零部件建模設(shè)計(jì)的一般流程3.2基于草圖的實(shí)體特征建模3.3三維實(shí)體特征的修飾特征3.4三維實(shí)體的變化特征和參考元素的創(chuàng)建3.5綜合實(shí)例教學(xué)要求：掌握零部件建模設(shè)計(jì)的一般流程；掌握基于草圖的實(shí)體特征；掌握三維實(shí)體特征的修飾；掌握三維實(shí)體的變化特征和參考元素的創(chuàng)建；具備零部件建模設(shè)計(jì)的綜合實(shí)戰(zhàn)能力。重點(diǎn)：基于草圖的實(shí)體特征、三維實(shí)體特征的修飾，三維實(shí)體的變化特征和參考元素的創(chuàng)建，三維實(shí)體造型設(shè)計(jì)。難點(diǎn)：三維實(shí)體的變化特征和參考元素的創(chuàng)建。1081、2、34.裝配設(shè)計(jì)4.1零部件裝配設(shè)計(jì)的一般流程4.2產(chǎn)品結(jié)構(gòu)工具和設(shè)置約束4.3部件調(diào)整和裝配分析4.4綜合實(shí)例教學(xué)要求：掌握零部件裝配設(shè)計(jì)的一般流程；掌握產(chǎn)品結(jié)構(gòu)工具和如何進(jìn)行設(shè)置約束；掌握如何進(jìn)行部件調(diào)整和裝配分析；具備零部件裝配設(shè)計(jì)的綜合實(shí)戰(zhàn)能力。重點(diǎn):產(chǎn)品結(jié)構(gòu)工具和設(shè)置約束，部件調(diào)整和裝配分析。難點(diǎn):部件調(diào)整和裝配分析。421、2、35.工程圖設(shè)計(jì)5.1工程圖入門5.2創(chuàng)建視圖5.3標(biāo)注5.4尺寸操作5.5創(chuàng)建圖框5.6打印圖紙5.7綜合實(shí)例教學(xué)要求：掌握零部件工程圖設(shè)計(jì)的一般流程；掌握如何創(chuàng)建視圖；掌握如何進(jìn)行尺寸及文本的標(biāo)注；具備零部件工程圖設(shè)計(jì)的綜合實(shí)戰(zhàn)能力。重點(diǎn):創(chuàng)建視圖、標(biāo)注、尺寸操作，創(chuàng)建圖框，文本框。難點(diǎn):創(chuàng)建尺寸。621、2、3合計(jì)32162.上機(jī)部分上機(jī)部分的教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時(shí)分配見表3。表3上機(jī)項(xiàng)目、上機(jī)內(nèi)容與學(xué)時(shí)上機(jī)項(xiàng)目上機(jī)內(nèi)容和要求上機(jī)學(xué)時(shí)對(duì)應(yīng)的課程目標(biāo)1.草圖設(shè)計(jì)的綜合練習(xí)上機(jī)內(nèi)容：利用CATIA軟件繪制二維圖形案例，案例包括直角三角形、墊片草圖、開口扳手草圖、槽輪草圖、手柄平面圖等圖形。上機(jī)要求：理解并熟練掌握基本二維草圖圖形繪制、草圖編輯、草圖約束命令和草圖實(shí)例的綜合繪制。41、2、32.零件設(shè)計(jì)的綜合練習(xí)上機(jī)內(nèi)容：利用CATIA軟件繪制三維零部件的圖形案例，案例包括創(chuàng)建花鍵軸模型、三角蓋零件模型、機(jī)座模型等。上機(jī)要求：掌握零部件建模設(shè)計(jì)的一般流程；掌握基于草圖的實(shí)體特征；掌握三維實(shí)體的修飾特征；掌握三維實(shí)體的變化特征和參考元素的創(chuàng)建；熟練掌握零部件實(shí)例的綜合繪制。81、2、33.裝配設(shè)計(jì)的綜合練習(xí)上機(jī)內(nèi)容：利用CATIA軟件進(jìn)行裝配設(shè)計(jì)案例制作，案例包含裝配低速滑輪裝置、機(jī)械千斤頂、固態(tài)存儲(chǔ)硬盤盒等并創(chuàng)建分解圖。上機(jī)要求：熟練掌握零部件裝配流程與約束，以及調(diào)整和裝配分析。21、2、34.工程圖設(shè)計(jì)的綜合練習(xí)上機(jī)內(nèi)容：利用CATIA軟件進(jìn)行工程圖設(shè)計(jì)案例制作，案例包含創(chuàng)建機(jī)座、花鍵軸等零件的工程圖視圖；編輯零件的工程圖視圖及技術(shù)要求的標(biāo)注等。上機(jī)要求：掌握零部件工程圖設(shè)計(jì)的一般流程；掌握如何創(chuàng)建視圖；掌握如何進(jìn)行尺寸及文本的標(biāo)注；具備零部件工程圖設(shè)計(jì)的綜合實(shí)戰(zhàn)能力。22、3合計(jì)16五、教學(xué)方法及手段本課程屬于校企合作課程，以課堂講授軟件操作與企業(yè)案例相結(jié)合為主，結(jié)合校企合作教材、討論、案例、視頻資源共享、上機(jī)等教學(xué)手段完成課程教學(xué)任務(wù)和相關(guān)能力的培養(yǎng)。要求學(xué)生比較全面地理解并掌握二維草圖、三維實(shí)體、裝配與工程圖的設(shè)計(jì)方法，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考問題、分析問題和解決問題的能力；以“少而精”為原則，精選教學(xué)內(nèi)容，精講多練；除課堂講授外，會(huì)安排課堂討論、上機(jī)測驗(yàn)、課后作業(yè)及綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目等過程性環(huán)節(jié)，鞏固課堂所學(xué)知識(shí)。在上機(jī)教學(xué)環(huán)節(jié)中，通過啟發(fā)式教學(xué)、討論式教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生二維、三維設(shè)計(jì)綜合能力。培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、實(shí)操設(shè)計(jì)能力，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。六、課程資源1.推薦教材：（1）徐劍波.CATIAV5R21基礎(chǔ)與應(yīng)用案例教程[M].北京:航空工業(yè)出版社.2021.2.參考書：（1）北京兆迪科技有限公司.CATIAV5R20實(shí)例寶典[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社.2021.（2）潘志剛.CATIAV5R21實(shí)用基礎(chǔ)教程[M].北京:科學(xué)出版社.2020.（3）李蘇紅.CATIAV5實(shí)體造型與工程圖設(shè)計(jì)[M].北京:科學(xué)出版社.2018.（4）李學(xué)志,李若松,方戈亮.CATIA實(shí)用教程（第3版）[M].北京:清華大學(xué)出版社.2020.（5）胡慶夕,何嵐嵐,張海光.三維建模與工程制圖（CATIAV5版）[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社.2021.3.期刊：（1）管月芹,蘇洋.基于CATIAV5的汽車標(biāo)準(zhǔn)件庫的建立與應(yīng)用[J].汽車工程師,2018(1):50-54.（2）付雅軍,王有軍.基于CATIAV5的齒輪標(biāo)準(zhǔn)件庫的建立[J].遼寧工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2019,39(03):180-183.（3）KangD,ChoeM,KimJI.AnalysisofChangesinWaterPressureandVortexduringtheAquaticExerciseforUpperLimbinPersonbyFluidFlowSimulation[J].DefectandDiffusionForum.2020(399):137-144.（4）薛柯,王顯峰,王東立等.自動(dòng)鋪絲軌跡理論鋪放角度偏差算法[J].南京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào).2020,52(01):110-117.（5）白健宇.基于CATIA汽車線束三維設(shè)計(jì)的初期準(zhǔn)備與相關(guān)應(yīng)用[J].汽車電器.2021(08):62-67.4.網(wǎng)絡(luò)資源：（1）中國大學(xué)MOOC.三維機(jī)械設(shè)計(jì)【3D-CAD】.2021./course/NEAU-1205911803?from=searchPage&outVendor=zw_mooc_pcssjg_（2）網(wǎng)易公開課.CATIA實(shí)例運(yùn)用視頻教程.2021./newview/movie/free?pid=PFTMD6870&mid=VFTMESUQI七、課程考核對(duì)課程目標(biāo)的支撐課程成績由過程性考核成績和期末考核成績兩部分構(gòu)成，具體考核/評(píng)價(jià)細(xì)則及對(duì)課程目標(biāo)的支撐關(guān)系見表4。表4課程考核對(duì)課程目標(biāo)的支撐考核環(huán)節(jié)占比考核/評(píng)價(jià)細(xì)則課程目標(biāo)123過程性考核課堂活動(dòng)10（1）根據(jù)課堂主題討論、課堂回答問題情況和隨堂練習(xí)等進(jìn)行考核，滿分100分。（2）以平時(shí)考核成績乘以其在總評(píng)成績中所占的比例計(jì)入課程總評(píng)成績?！獭獭?33上機(jī)測驗(yàn)15（1）根據(jù)每個(gè)上機(jī)的上機(jī)操作完成情況和上機(jī)質(zhì)量單獨(dú)評(píng)分，滿分100分。（2）每次上機(jī)測驗(yàn)單獨(dú)評(píng)分，取各次上機(jī)測驗(yàn)成績的平均值作為此環(huán)節(jié)的最終成績。（3）以上機(jī)測驗(yàn)成績乘以其在總評(píng)成績中所占的比例計(jì)入課程總評(píng)成績?！獭獭?55作業(yè)15（1）主要考核學(xué)生對(duì)各章節(jié)知識(shí)點(diǎn)的復(fù)習(xí)、理解和掌握程度，滿分100分。（2）每次平時(shí)作業(yè)單獨(dú)評(píng)分，取各次成績的平均值作為此環(huán)節(jié)的最終成績。（3）以作業(yè)成績乘以其在總評(píng)成績中所占的比例計(jì)入課程總評(píng)成績?！獭獭?55期末考核60（1）期末大作業(yè)成績100分，以期末大作業(yè)成績乘以其在總評(píng)成績中所占的比例計(jì)入課程總評(píng)成績。（2）主要考核學(xué)生利用CATIA軟件進(jìn)行二維設(shè)計(jì)、三維設(shè)計(jì)、裝配圖設(shè)計(jì)、工程圖設(shè)計(jì)等內(nèi)容。（3）以期末考核成績乘以其在總評(píng)成績中所占的比例計(jì)入課程總評(píng)成績?！獭獭?02020合計(jì)：100分343333八、考核與成績評(píng)定1.考核方式及成績評(píng)定考核方式：本課程主要以課堂活動(dòng)、上機(jī)測驗(yàn)、作業(yè)、期末大作業(yè)等方式對(duì)學(xué)生進(jìn)行考核評(píng)價(jià)?？己嘶疽螅嚎己丝偝煽冇善谀┐笞鳂I(yè)和過程性考核成績組成。其中：期末大作業(yè)成績?yōu)?00分（權(quán)重60%），課堂活動(dòng)、上機(jī)測驗(yàn)、作業(yè)等過程性考核成績?yōu)?00分（權(quán)重40%），過程性考核和期末大作業(yè)分值分配應(yīng)與教學(xué)大綱各章節(jié)的學(xué)時(shí)基本成比例。2.過程性考核成績的標(biāo)準(zhǔn)過程性考核方式重點(diǎn)考核內(nèi)容、評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、所占比重見表5。表5過程性考核方式評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)考核方式所占比重(%)100≥x≥9090＞x≥8080＞x≥7070＞x≥60x＜60課堂活動(dòng)25按時(shí)上課，積極參與教學(xué)活動(dòng)，踴躍回答問題，準(zhǔn)確率大于90%。按時(shí)上課，認(rèn)真參與教學(xué)活動(dòng)，回答問題準(zhǔn)確率大于80%。缺課兩次以內(nèi)，偶爾參與教學(xué)活動(dòng)，回答問題準(zhǔn)確率大于70%。缺課兩次以內(nèi)，上課不認(rèn)真，