《材料制備計算機輔助設計》教學大綱

《材料制備計算機輔助設計》教學大綱適用范圍：202X版本科人才培養(yǎng)方案課程代碼：03155011課程性質(zhì)：專業(yè)選修課學分：2學分學時：32學時（理論16學時，上機16學時）先修課程：工程制圖與CAD、機械設計B、材料物理化學后續(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：材料科學與工程學院一、課程說明《材料制備計算機輔助設計》是新能源材料與器件專業(yè)本科學生的專業(yè)平臺選修課。本課程要求學生了解材料制備設備的基本設計方法；掌握SolidWorks軟件的常用建模技巧和工程設計的基本流程；具有利用標準、手冊、圖冊等相關資料的基本查詢能力；培養(yǎng)學生的創(chuàng)新設計意識，提高學生的綜合設計能力。二、課程目標通過本課程的學習，使學生達到如下目標：課程目標1：了解機械設計基礎知識；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2：增強學生的自主學習能力；培養(yǎng)學生的基本資料查詢能力；培養(yǎng)學生的知識綜合運用能力；培養(yǎng)學生的創(chuàng)新設計意識；提高學生的綜合設計能力。課程目標3：培養(yǎng)學生具有良好的職業(yè)道德、較強的社會責任感和團隊合作精神；具有一定的解決實際工程問題的專業(yè)素質(zhì)；具有自主學習的個人素質(zhì)；具有較強的創(chuàng)新觀念和勞動意識。三、課程目標與畢業(yè)要求《材料制備計算機輔助設計》課程教學目標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課程教學目標與畢業(yè)要求關系畢業(yè)要求指標點課程目標支撐強度1.工程知識1.3掌握相關自然科學知識、工程基礎知識和思維方法，并能將其應用于解決新能源材料與器件專業(yè)相關復雜工程問題。課程目標1：了解機械設計基礎知識；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.設計/開發(fā)解決方案3.2能夠根據(jù)要求，設計開發(fā)實現(xiàn)特定功能的新能源材料和能源器件。課程目標3：培養(yǎng)學生具有良好的職業(yè)道德、較強的社會責任感和團隊合作精神；具有一定的解決實際工程問題的專業(yè)素質(zhì)；具有自主學習的個人素質(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?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域復雜工程問題的分析、計算與設計。課程目標2：增強學生的自主學習能力；培養(yǎng)學生的基本資料查詢能力；培養(yǎng)學生的知識綜合運用能力；培養(yǎng)學生的創(chuàng)新設計意識；提高學生的綜合設計能力。H注：表中“H（高）、M（中）”表示課程與相關畢業(yè)要求的關聯(lián)度。四、教學內(nèi)容、基本要求與學時分配1.理論部分理論部分的教學內(nèi)容、基本要求與學時分配見表2。表2教學內(nèi)容、基本要求與學時分配教學內(nèi)容教學要求，教學重點難點理論學時上機學時對應的課程目標1.計算機輔助設計概述1.1CAD的概念1.2CAD的發(fā)展與應用教學要求：掌握CAD的基本概念，了解CAD的發(fā)展趨勢及應用。重點：CAD的應用及其在產(chǎn)品加工過程中的地位。難點：CAD的發(fā)展趨勢及應用。21、32.SolidWorks軟件基礎知識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計流程，掌握設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、三維建模基礎、實體建模的一般過程、設計樹、模型的顯示與控制。難點：設計樹、特征的編輯與編輯定義。21、33.盤蓋類零件的設計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、大透蓋的設計與繪制教學要求：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、基準面、螺旋曲線等特征操作4.3軸類零件的設計與繪制教學要求：理解軸類零件的建模思路，掌握旋轉(zhuǎn)凸臺、圓角、基準面、螺旋曲線等特征的操作方法，掌握軸類零件的設計與繪制方法。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：基準面的創(chuàng)建、螺旋曲線的創(chuàng)建。221、2、35.齒輪零件的設計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齒輪零件的設計與繪制教學要求：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箱體類零件的設計與繪制教學要求：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、下箱蓋相關的機械專業(yè)知識。221、2、37.裝配7.1零件裝配基礎知識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工程圖的標注8.5工程圖的輸出。教學要求：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，理解工程圖的標準化問題，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：工程圖的標準化問題、裝配體工程圖。221、2、3合計16162.上機部分上機部分的教學內(nèi)容、基本要求與學時分配見表3。表3上機項目、上機內(nèi)容與學時上機項目上機內(nèi)容和要求上機學時對應的課程目標1.盤蓋類零件的設計上機內(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、大透蓋的設計與繪制。上機要求：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、大透蓋的設計與繪制方法。41、2、32.軸類零件的設計上機內(nèi)容：軸類零件的結(jié)構(gòu)和建模分析，旋轉(zhuǎn)凸臺、圓角、基準面、螺旋曲線等特征操作，軸類零件的設計與繪制。上機要求：理解軸類零件的建模思路，掌握旋轉(zhuǎn)凸臺、圓角、基準面、螺旋曲線等特征的操作方法，掌握軸類零件的設計與繪制方法。21、2、33.齒輪零件的設計上機內(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，齒輪零件的設計與繪制。上機要求：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，掌握齒輪零件的設計與繪制方法。41、2、34.箱體零件的設計上機內(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，箱體類零件的設計與繪制。上機要求：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計與繪制方法。21、2、35.裝配上機內(nèi)容：零件裝配基礎知識，常用裝配的約束類型，裝配基本流程。上機要求：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，工程圖的標注，工程圖的輸出。上機要求：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、教學方法及手段本課程以課堂指導為主，結(jié)合案例分析、視頻資源共享、課堂討論、資料查詢等教學手段完成課程教學任務和相關能力的培養(yǎng)。學生比較全面地理解材料制備設備的基本設計方法，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計方法，培養(yǎng)學生自主學習能力、實際動手能力，激發(fā)學生的創(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.SolidWorks2018三維設計及應用教程[M].北京：機械工業(yè)出版社.2019.08.（2）段輝.SolidWorks2012基礎與實例教程[M].北京：機械工業(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：機械工業(yè)出版社.2019.03.3.期刊：（1）機械設計,中國機械工程學會.（2）機械設計與制造,遼寧省機械研究院.（3）機械設計與制造工程,東南大學出版社有限責任公司.（4）機械設計與研究,上海交通大學.（5）MaterialandDesign,ElsevierScience.（6）JournalofMaterialsProcessingTechnology,ElsevierScience.4.網(wǎng)絡資源：（1）SolidWorks機械工程師網(wǎng),（2）機械設計論壇,（3）SolidWorks愛好者論壇,七、課程考核對課程目標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/評價細則及對課程目標的支撐關系見表4。表4課程考核對課程目標的支撐考核環(huán)節(jié)占比考核/評價細則課程目標123過程性考核課堂任務20（1）根據(jù)課堂任務完成情況、完成時間及完成質(zhì)量進行考核，滿分100分。（2）以課堂任務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）主要考核學生對各章節(jié)知識點的復習、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。√√√5123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)配體設計的掌握程度，自主設計典型零件的能力?！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、階段測驗、平時作業(yè)、期末大作業(yè)等方式對學生進行考核評價。考核基本要求：考核總成績由期末大作業(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重占50%、期末大作業(yè)成績權重占50%。分值分配應與教學大綱各章節(jié)的學時基本成比例。2.過程性考核成績的標準過程性考核方式重點考核內(nèi)容、評價標準、所占比重見表5。表5過程性考核方式評價標準考核方式所占比重(%)100>x≥9090>x≥8080>x≥7070>x≥60x<60課堂任務40積極參與并按時、按質(zhì)完成課堂任務，能夠獨立分析問題，解決問題。認真參與并按時、按質(zhì)完成課堂任務，能夠分析問題，解決問題。參與并完成課堂任務，