《材料制備計算機(jī)輔助設(shè)計》教學(xué)大綱

《材料制備計算機(jī)輔助設(shè)計》教學(xué)大綱適用范圍：202X版本科人才培養(yǎng)方案課程代碼：03155011課程性質(zhì)：專業(yè)選修課學(xué)分：2學(xué)分學(xué)時：32學(xué)時（理論16學(xué)時，上機(jī)16學(xué)時）先修課程：工程制圖與CAD、機(jī)械設(shè)計B、材料物理化學(xué)后續(xù)課程：電池質(zhì)量管理B、新能源材料專業(yè)英語適用專業(yè)：新能源材料與器件開課單位：材料科學(xué)與工程學(xué)院一、課程說明《材料制備計算機(jī)輔助設(shè)計》是新能源材料與器件專業(yè)本科學(xué)生的專業(yè)平臺選修課。本課程要求學(xué)生了解材料制備設(shè)備的基本設(shè)計方法；掌握SolidWorks軟件的常用建模技巧和工程設(shè)計的基本流程；具有利用標(biāo)準(zhǔn)、手冊、圖冊等相關(guān)資料的基本查詢能力；培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計意識，提高學(xué)生的綜合設(shè)計能力。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：了解機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)知識；熟練掌握SolidWorks軟件的使用方法；掌握軟件的常用建模技巧和工程設(shè)計的基本流程；熟悉創(chuàng)建零件模型和裝配體的分析過程；了解工程圖的繪制技巧。課程目標(biāo)2：增強學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力；培養(yǎng)學(xué)生的基本資料查詢能力；培養(yǎng)學(xué)生的知識綜合運用能力；培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計意識；提高學(xué)生的綜合設(shè)計能力。課程目標(biāo)3：培養(yǎng)學(xué)生具有良好的職業(yè)道德、較強的社會責(zé)任感和團(tuán)隊合作精神；具有一定的解決實際工程問題的專業(yè)素質(zhì)；具有自主學(xué)習(xí)的個人素質(zhì)；具有較強的創(chuàng)新觀念和勞動意識。三、課程目標(biāo)與畢業(yè)要求《材料制備計算機(jī)輔助設(shè)計》課程教學(xué)目標(biāo)對新能源材料與器件專業(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)點課程目標(biāo)支撐強度1.工程知識1.3掌握相關(guān)自然科學(xué)知識、工程基礎(chǔ)知識和思維方法，并能將其應(yīng)用于解決新能源材料與器件專業(yè)相關(guān)復(fù)雜工程問題。課程目標(biāo)1：了解機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)知識；熟練掌握SolidWorks軟件的使用方法；掌握軟件的常用建模技巧和工程設(shè)計的基本流程；熟悉創(chuàng)建零件模型和裝配體的分析過程；了解工程圖的繪制技巧。M3.設(shè)計/開發(fā)解決方案3.2能夠根據(jù)要求，設(shè)計開發(fā)實現(xiàn)特定功能的新能源材料和能源器件。課程目標(biāo)3：培養(yǎng)學(xué)生具有良好的職業(yè)道德、較強的社會責(zé)任感和團(tuán)隊合作精神；具有一定的解決實際工程問題的專業(yè)素質(zhì)；具有自主學(xué)習(xí)的個人素質(zhì)；具有較強的創(chuàng)新觀念和勞動意識。M5.使用現(xiàn)代工具5.2能夠選擇和使用恰當(dāng)?shù)膬x器、信息資源，工程工具和專業(yè)模擬軟件等，用于新能源材料與器件領(lǐng)域復(fù)雜工程問題的分析、計算與設(shè)計。課程目標(biāo)2：增強學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力；培養(yǎng)學(xué)生的基本資料查詢能力；培養(yǎng)學(xué)生的知識綜合運用能力；培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計意識；提高學(xué)生的綜合設(shè)計能力。H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)時分配見表2。表2教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時分配教學(xué)內(nèi)容教學(xué)要求，教學(xué)重點難點理論學(xué)時上機(jī)學(xué)時對應(yīng)的課程目標(biāo)1.計算機(jī)輔助設(shè)計概述1.1CAD的概念1.2CAD的發(fā)展與應(yīng)用教學(xué)要求：掌握CAD的基本概念，了解CAD的發(fā)展趨勢及應(yīng)用。重點：CAD的應(yīng)用及其在產(chǎn)品加工過程中的地位。難點：CAD的發(fā)展趨勢及應(yīng)用。21、32.SolidWorks軟件基礎(chǔ)知識2.1二維草圖的繪制方法2.2三維零件的建模方法2.3三維零件實體建模流程2.4SolidWorks軟件設(shè)計樹的使用方法與技巧2.5SolidWorks軟件模型的顯示與控制方法教學(xué)要求：掌握二維草圖和三維零件建模的基本繪制方法，掌握三維零件實體建模的基本設(shè)計流程，掌握設(shè)計樹的基本使用方法，掌握模型的顯示與控制方法。重點：二維草圖的繪制、三維建?；A(chǔ)、實體建模的一般過程、設(shè)計樹、模型的顯示與控制。難點：設(shè)計樹、特征的編輯與編輯定義。21、33.盤蓋類零件的設(shè)計3.1盤蓋類零件的結(jié)構(gòu)和建模分析3.2拉伸凸臺、拉伸切除、倒角等特征操作3.3低速軸上大悶蓋、大透蓋的設(shè)計與繪制教學(xué)要求：理解盤蓋類零件的建模思路，掌握拉伸凸臺、拉伸切除、倒角等特征的操作方法，掌握低速軸上大悶蓋、大透蓋的設(shè)計與繪制方法。重點：盤蓋類零件的常用特征，盤蓋類的創(chuàng)建過程分析。難點：盤蓋類零件的建模思路分析以及常用工具的使用。241、2、34.軸類零件的設(shè)計4.1軸類零件的結(jié)構(gòu)和建模分析4.2旋轉(zhuǎn)凸臺、圓角、基準(zhǔn)面、螺旋曲線等特征操作4.3軸類零件的設(shè)計與繪制教學(xué)要求：理解軸類零件的建模思路，掌握旋轉(zhuǎn)凸臺、圓角、基準(zhǔn)面、螺旋曲線等特征的操作方法，掌握軸類零件的設(shè)計與繪制方法。重點：軸類零件的常用特征，軸類零件的創(chuàng)建過程分析。難點：基準(zhǔn)面的創(chuàng)建、螺旋曲線的創(chuàng)建。221、2、35.齒輪零件的設(shè)計5.1齒輪零件的結(jié)構(gòu)和建模分析5.2掃描、放樣、陣列、鏡像等特征操作5.3曲面生成漸開線、插值法生成漸開線5.4齒輪零件的設(shè)計與繪制教學(xué)要求：理解齒輪零件的建模思路，掌握掃描、放樣、陣列、鏡像等特征的操作方法，熟悉曲面生成漸開線和插值法生成漸開線的方法，掌握齒輪零件的設(shè)計與繪制方法。重點：齒輪零件的常用特征，齒輪零件的創(chuàng)建過程分析。難點：放樣特征、曲面生成漸開線、插值法生成漸開線。241、2、36.箱體零件的設(shè)計6.1箱體類零件的結(jié)構(gòu)和建模分析6.2草圖的基本特征繪制6.3抽殼、孔、筋等特征操作6.4箱體類零件的設(shè)計與繪制教學(xué)要求：理解箱體類零件的建模思路，掌握草圖的基本特征繪制方法，掌握抽殼、孔、筋等特征操作方法，掌握箱體類零件的設(shè)計與繪制方法。重點：箱體類零件的常用特征，箱體類零件的創(chuàng)建過程分析。難點：與減速器上箱蓋、下箱蓋相關(guān)的機(jī)械專業(yè)知識。221、2、37.裝配7.1零件裝配基礎(chǔ)知識7.2常用裝配的約束類型7.3裝配基本流程7.4爆炸視圖教學(xué)要求：掌握常用的裝配方法和技巧，掌握零件的裝配流程，掌握生成爆炸視圖的方法。重點：裝配約束類型、裝配基本流程、爆炸視圖。難點：裝配流程。221、2、38.工程圖8.1工程圖模板8.2工程圖視圖8.3創(chuàng)建高級制圖8.4工程圖的標(biāo)注8.5工程圖的輸出。教學(xué)要求：掌握常用工程圖視圖的創(chuàng)建方法，掌握高級視圖的創(chuàng)建方法，掌握工程圖的標(biāo)注的方法，掌握零件及裝配體工程圖的繪制方法，理解工程圖的標(biāo)準(zhǔn)化問題，掌握工程圖的輸出方法。重點：高級視圖的創(chuàng)建、工程圖的標(biāo)注、減速器零件及裝配體的工程圖創(chuàng)建、工程圖輸出。難點：工程圖的標(biāo)準(zhǔn)化問題、裝配體工程圖。221、2、3合計16162.上機(jī)部分上機(jī)部分的教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時分配見表3。表3上機(jī)項目、上機(jī)內(nèi)容與學(xué)時上機(jī)項目上機(jī)內(nèi)容和要求上機(jī)學(xué)時對應(yīng)的課程目標(biāo)1.盤蓋類零件的設(shè)計上機(jī)內(nèi)容：盤蓋類零件的結(jié)構(gòu)和建模分析，拉伸凸臺、拉伸切除、倒角等特征操作，低速軸上大悶蓋、大透蓋的設(shè)計與繪制。上機(jī)要求：理解盤蓋類零件的建模思路，掌握拉伸凸臺、拉伸切除、倒角等特征的操作方法，掌握低速軸上大悶蓋、大透蓋的設(shè)計與繪制方法。41、2、32.軸類零件的設(shè)計上機(jī)內(nèi)容：軸類零件的結(jié)構(gòu)和建模分析，旋轉(zhuǎn)凸臺、圓角、基準(zhǔn)面、螺旋曲線等特征操作，軸類零件的設(shè)計與繪制。上機(jī)要求：理解軸類零件的建模思路，掌握旋轉(zhuǎn)凸臺、圓角、基準(zhǔn)面、螺旋曲線等特征的操作方法，掌握軸類零件的設(shè)計與繪制方法。21、2、33.齒輪零件的設(shè)計上機(jī)內(nèi)容：齒輪零件的結(jié)構(gòu)和建模分析，掃描、放樣、陣列、鏡像等特征操作，曲面生成漸開線、插值法生成漸開線，齒輪零件的設(shè)計與繪制。上機(jī)要求：理解齒輪零件的建模思路，掌握掃描、放樣、陣列、鏡像等特征的操作方法，熟悉曲面生成漸開線和插值法生成漸開線的方法，掌握齒輪零件的設(shè)計與繪制方法。41、2、34.箱體零件的設(shè)計上機(jī)內(nèi)容：箱體類零件的結(jié)構(gòu)和建模分析，草圖的基本特征繪制，抽殼、孔、筋等特征操作，箱體類零件的設(shè)計與繪制。上機(jī)要求：理解箱體類零件的建模思路，掌握草圖的基本特征繪制方法，掌握抽殼、孔、筋等特征操作方法，掌握箱體類零件的設(shè)計與繪制方法。21、2、35.裝配上機(jī)內(nèi)容：零件裝配基礎(chǔ)知識，常用裝配的約束類型，裝配基本流程。上機(jī)要求：掌握常用的裝配方法和技巧，掌握裝配流程。21、2、36.工程圖上機(jī)內(nèi)容：工程圖模板，工程圖視圖，創(chuàng)建高級制圖，工程圖的標(biāo)注，工程圖的輸出。上機(jī)要求：掌握常用工程圖視圖的創(chuàng)建方法，掌握高級視圖的創(chuàng)建方法，掌握工程圖的輸出方法。21、2、3合計16五、教學(xué)方法及手段本課程以課堂指導(dǎo)為主，結(jié)合案例分析、視頻資源共享、課堂討論、資料查詢等教學(xué)手段完成課程教學(xué)任務(wù)和相關(guān)能力的培養(yǎng)。學(xué)生比較全面地理解材料制備設(shè)備的基本設(shè)計方法，掌握SolidWorks軟件的使用方法，掌握盤蓋類、軸類、齒輪類、箱體類等典型零件的設(shè)計方法，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、實際動手能力，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。六、課程資源1.推薦教材：（1）不指定2.參考書：（1）商躍進(jìn).SolidWorks2018三維設(shè)計及應(yīng)用教程[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2019.08.（2）段輝.SolidWorks2012基礎(chǔ)與實例教程[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2019.08.（3）李奉香.SOLIDWORKS零件建模操作及實例[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2019.07.（4）北京兆迪科技有限公司.SolidWorks快速入門教程[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2019.03.3.期刊：（1）機(jī)械設(shè)計,中國機(jī)械工程學(xué)會.（2）機(jī)械設(shè)計與制造,遼寧省機(jī)械研究院.（3）機(jī)械設(shè)計與制造工程,東南大學(xué)出版社有限責(zé)任公司.（4）機(jī)械設(shè)計與研究,上海交通大學(xué).（5）MaterialandDesign,ElsevierScience.（6）JournalofMaterialsProcessingTechnology,ElsevierScience.4.網(wǎng)絡(luò)資源：（1）SolidWorks機(jī)械工程師網(wǎng),（2）機(jī)械設(shè)計論壇,（3）SolidWorks愛好者論壇,七、課程考核對課程目標(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/評價細(xì)則及對課程目標(biāo)的支撐關(guān)系見表4。表4課程考核對課程目標(biāo)的支撐考核環(huán)節(jié)占比考核/評價細(xì)則課程目標(biāo)123過程性考核課堂任務(wù)20（1）根據(jù)課堂任務(wù)完成情況、完成時間及完成質(zhì)量進(jìn)行考核，滿分100分。（2）以課堂任務(wù)考核成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績?！獭獭?125階段測驗10（1）根據(jù)階段測驗的完成情況、完成時間及完成質(zhì)量進(jìn)行考核，滿分100分。（2）以階段測驗成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績?！獭獭?62平時作業(yè)20（1）主要考核學(xué)生對各章節(jié)知識點的復(fù)習(xí)、理解和掌握程度，滿分100分；（2）以作業(yè)成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績?！獭獭?123期末考核50（1）大作業(yè)成績100分，以成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績。（2）主要考核SolidWorks軟件的使用方法，對草圖、零件及轉(zhuǎn)配體設(shè)計的掌握程度，自主設(shè)計典型零件的能力?！獭獭?02010合計：100分305020八、考核與成績評定1.考核方式及成績評定考核方式：本課程主要以課堂任務(wù)、階段測驗、平時作業(yè)、期末大作業(yè)等方式對學(xué)生進(jìn)行考核評價?？己嘶疽螅嚎己丝偝煽冇善谀┐笞鳂I(yè)成績和階段測驗、作業(yè)評價等過程性評價成績組成，其中過程性評價成績權(quán)重占50%、期末大作業(yè)成績權(quán)重占50%。分值分配應(yīng)與教學(xué)大綱各章節(jié)的學(xué)時基本成比例。2.過程性考核成績的標(biāo)準(zhǔn)過程性考核方式重點考核內(nèi)容、評價標(biāo)準(zhǔn)、所占比重見表5。表5過程性考核方式評價標(biāo)準(zhǔn)考核方式所占比重(%)100>x≥9090>x≥8080>x≥7070>x≥60x<60課堂任務(wù)40積極參與并按時、按質(zhì)完成課堂任務(wù)，能夠獨立分析問題，解決問題。認(rèn)真參與并按時、按質(zhì)完成課堂任務(wù)，能夠分析問題，解決問題。參與并完成課堂任務(wù)，