《三维造型技术》实验教学大纲（本科）.docx

三维造型技术实验教学大纲一、课程基本情况.（标题：宋体，5号，加粗，段前0.5行，段后0.5行）.课程代码：1021139009 （正文：宋体，5号，行距16磅）课程名称（中/英文）：三维造型技术（CATIA） / Modern Design Metod （CATIA）课程类别：课程性质：专业选修课总学分：2总学时：32实验/实践学时：16适用专业：车辆工程 汽车服务工程适用对象：本科先修课程：工程图学、计算机文化基础开课学院：机械工程学院二、课程简介（课程性质、定位、内容及实验在人才培养方案中的地位及作用，200字左右。）三维造型技术（CATIA）是车辆工程专业的一门专业选修课。以CATIA软件为基础介绍了 三维造型设计的基本方法，包括CATIA V5系统的界面组成，CATIA V5草图工具、CATIA V5实体造 型的基本方法，曲面造型的基本方法，组件装配的基本方法，工程图制作的基本方法。课程是理 论课的延伸，课程以理论课和上机实验结合的进行，通过本课程的学习，使学生能够全面地学习 三维造型设计的方法，掌握数字化设计的基本技能，并为后续更深入的学习三维设计打下基础。三、课程教学目标1.课程对毕业要求的支撑（与理论课相同）毕业要求二级指标点课程教学目标(1)(2)(3)3.设计开发：根据车辆工程产业需求，针 对其领域工程技术要求，完成设计开发内 容，并能够在设计环节中表达创新意识， 兼顾经济、社会、健康、平安、法律、 伦理、文化以及环境等因素。3-3.对设计方案或技术路线进行 优化，表达创新意识V34用图纸和研究报告等形式呈现 设计成果。V5.使用工具：能够针对车辆工程领域复 杂工程问题，开发、选择与使用恰当的技 术、资源、现代工程工具和信息技术工具， 包括对车辆工程领域复杂工程问题的计 算与仿真，并能够理解其局限性。5-2.开发、选择与使用恰当的现代工 具对车辆工程领域复杂工程问题进行 预测与模拟；V12.终身学习：具有自主学习和终身学习 的意识，有不断学习和适应开展的能力。12-2 了解本专业的新理论、新技术、 新方法，自主学习，适应开展。q2 .课程教学目标（2-4条）1）学习三维（CATIA）设计思想及方法，认识三维设计的重要性，培养自主学习能力；（支撑毕业要求指标点12-2）2）掌握三维造型技术创新方法，建立数字设计思维，培养学生追求创新的态度和意识；（支撑毕业要求指标点3-3）3）培养学生的工程实践学习能力，使学生掌握基本的上机操作技能，获得实践应用的基本 训练，具有运用学过知识，以CATIA为平台解决实际问题的能力；（支撑毕业要求指标点3-4, 5-2）o3 .教学内容与课程教学目标之间的对应关系四、教学内容实验一草图设计实验课程教学目标教学内容教学方法目标1学习三维（CATIA） 设计思想及方法，认识三 维设计的重要性，培养自 主学习能力；1.草图设计工作台简介2.草图设计工作台设置3. 草图绘制、草图编辑、草图几何约束、草图实例 讲解。4.基于草图特征（拉伸、旋转、打孔、旋 转体（槽）、肋、加强筋、放样）；5.特征编辑； 6.特征变换（平移、旋转、对称、镜像、阵列） 7.形体与曲面有关操作（裁剪、加厚曲面、包 络体、缝合等）8.形体之间的布尔运算9.讲解实 例：连杆的三维实体建模，摇杆三维建模10.部 件装配11.工程图12.创成式外形设计13.参数化 与知识顾问上机操作目标2：掌握三维造型技术 创新方法，建立数字设计 思维，培养学生追求创新 的态度和意识；1.草图设计工作台简介2.草图设计工作台设置3. 草图绘制、草图编辑、草图几何约束、草图实例 讲解。4.基于草图特征（拉伸、旋转、打孔、旋 转体（槽）、肋、加强筋、放样）；5.特征编辑； 6.特征变换（平移、旋转、对称、镜像、阵列） 7.形体与曲面有关操作（裁剪、加厚曲面、包 络体、缝合等）8.形体之间的布尔运算9.讲解实 例：连杆的三维实体建模，摇杆三维建模10.部 件装配11.创成式外形设计12.参数化与知识顾问上机操作目标3：培养学生的工程实 践学习能力，使学生掌握 基本的上机操作技能，获 得实践应用的基本训练， 具有运用学过知识，以 CATIA为平台解决实际问 题的能力；1 .CATIA V5功能简介2.环境设置3.工作界面介 绍；4.CATIAV5基本操作（文件、鼠标、罗盘、 特征树、选择、查找、显示、测量等）5.基于草 图特征（拉伸、旋转、打孔、旋转体（槽）、肋、 加强筋、放样）；6.特征编辑；7.特征变换（平移、 旋转、对称、镜像、阵列）8.形体与曲面后关操 作（裁剪、加厚曲面、包络体、缝合等）9.形 体之间的布尔运算10.讲解实例：连杆的三维实 体建模，摇杆三维建模11.创成式外形设计12. 参数化与知识顾问上机操作实验目的或任务：（1） CATIA软件安装及界面的基本组成;掌握对CATIA操作环境的常用设置；掌握CATI基本操作（文件、鼠标、罗盘、特征树、选择、查找、显示、测量等）。（2） 掌握草图设计工作台的一般设置；掌握草图设计工作台常用工具；熟知各绘图工具的位置并能熟练应用；掌握草图的编辑及几何约束。（3） 按时完成草图设计实例，要求绘制尺寸正确，约束完全，无过约束及缺乏约束。实验内容及步骤：（1） 草图设计工作台设置草图绘制、草图编辑、草图几何约束完成草图设计实例实验所需设备及材料：计算机安装catia软件。实验二三维实体设计实验目的或任务：（1） 掌握基于草图特征（拉伸、旋转、打孔、旋转体（槽）、肋、加强筋、放样）；掌握特征编辑命令；掌握特征变换（平移、旋转、对称、镜像、阵列）；掌握形体与曲面有关操作（裁剪、加厚曲面、包络体、缝合等）；（2） 掌握形体之间的布尔运算操作；完成三维设计实例，要求绘制尺寸正确，结构完整无错，倒角细化完整。实验内容及步骤：（1） 基于草图特征（拉伸、旋转、打孔、旋转体（槽）、肋、加强筋、放样）；特征编辑；特征变换（平移、旋转、对称、镜像、阵列）形体与曲面有关操作（裁剪、加厚曲面、包络体、缝合等）（2） 形体之间的布尔运算实例讲解：摇杆三维建模三维实体建模实例（汽缸、肋板、压板、斜块体等）实验所需设备及材料：计算机安装catia软件。实验三 创成式曲面设计实验目的或任务：（1）掌握线框生成工具（点、线、面）；（2）掌握曲面生成工具（拉伸、选择、球体、偏移、扫掠、放样、填充、缝合、桥接）；（3）掌握曲面编辑和修改（合并、修复、平滑曲线、分解、剪切、提取曲面边界、提 取元素、倒圆角、平移、旋转、对称、缩放、变形、阵列）；（4）掌握曲线曲面设计工具和混合设计；（5）掌握完成曲面设计实例，要求曲面过度平滑结构完整，可由曲面生成实体。实验内容及步骤：（6）掌握线框生成工具（点、线、面）；（7）掌握曲面生成工具（拉伸、选择、球体、偏移、扫掠、放样、填充、缝合、桥接）；（8）掌握曲面编辑和修改（合并、修 复、平滑曲线、分 解、剪切、提取曲面边界、提 取元素、倒圆角、平移、旋转、对称、缩放、变形、阵列）；（9）掌握曲线曲面设计工具和混合设计；（10）完成曲面设计实例，要求曲面过度平滑结构完整，可由曲面生成实体。 实验内容及步骤：（1） 线框生成工具（点、线、面）；（2） 曲面生成工具（拉伸、选择、球体、偏移、扫掠、放样、填充、缝合、桥 接）；（3） 曲面编辑和修改（合并、修复、平滑曲线、分解、剪切、提取曲面边界、 提取元素、倒圆角、平移、旋转、对称、缩放、变形、阵列）；曲线曲面设计工具和混合设计；曲面建模实例（饮料瓶、听筒、汽车内饰件烟灰缸等）。实验所需设备及材料：计算机安装catia软件。实验四装配设计实验目的或任务：（1） 装配体下部件创立方法；部件位置改变命令（罗盘移动、位置移开工具、捕捉命令、爆炸图）；约束创立（相合、接触、偏移、角度约束）；装配体分析（物性测量、干涉分析）；（2） 完成装配实例，要求各部件装配位置正确，无干涉，并添加相互位置约束，生成爆炸图。实验内容及步骤：（1） 装配体下部件创立方法；部件位置改变命令（罗盘移动、位置移开工具、捕捉命令、爆炸图）；约束创立（相合、接触、偏移、角度约束）；装配体分析（物性测量、干涉分析）；（2） 滚轮部件装配实例；曲柄机构装配实例。实验所需设备及材料：计算机安装catia软件。实验五工程图设计实验目的或任务：（1） 工程图创立及环境设置（投影显示、图框、投图视角等）；视图操作及投影（剖视图、向视图、展开视图、局部视图、断开视图）;尺寸标注及文字命令；孔位图创立；（2） 形位公差标注；工程图导出；完成工程图实例，要求视图表达清楚，标注正确完全，正确使用图框。实验内容及步骤：（1） 工程图创立及环境设置（投影显示、图框、投图视角等）；视图操作及投影（剖视图、向视图、展开视图、局部视图、断开视图）;尺寸标注及文字命令；孔位图创立；（2） 形位公差标注；工程图导出；绘图实例（连接器）。实验所需设备及材料：计算机安装catia软件。五、实验工程及学时安排注：序号实验工程名称实验学时实验 类型实验 要求每组 人数备注1草图设计2综合性必做12三维实体设计6创新性必做13创成式曲面设计4创新性必做14装配设计2综合性必做15工程图设计2综合性必做11.实验类型：分“演示性”、“验证性”、“综合性”、“设计性”、“创新性”2.每组人数：指教学实验工程中在每套仪器设备上同时完本钱实验工程的人数。如2人合用一台显微镜，那么每组人数为2人；5人合用一台仪器那么每组人数为5。六、考核与评分标准1.课程考核三维造型技术是一门专业选修课程，形成性评价（平时成绩）占20%,过程性评价（实验成绩） 30%,结果性评价（期末考试成绩）占50%。平时成绩占比20%,包含出勤情况和预习表现；实验成绩 占比30%,包含实验操作表现和上机实验作业完成情况；期末考核成绩占比50%,包含三维零件 设计及装配、工程图出图、曲面设计等题型；课程总成绩=平时成绩x20% +实验成绩x3O%+期末考核 x50%o课程共包含5个实验工程，如果缺做2个及以上实验工程，不管其它成绩高低，课程总 成绩记为不及格。2.课程教学目标的考核序号课程教学目标考核内容考核1学习三维（CATIA）设计 思想及方法，认识三维设 计的重要性，培养自主学 习能力；三维实体建模自顶向下和自底 向上的两种使用；三维设计中 利用知识工程模块进行参数化 设计；上机操作情况；2掌握三维造型技术创新 方法，建立数字设计思 维，培养学生追求创新的 态度和意识；草图设计模块；三维实体建模 方法；曲面建模方法；知识工 程模块使用、装配模块使用等上机操作情况； 设计实例考核；3培养学生的工程实践学上机操作利用草图设计模块；上机操作情况；习能力，使学生掌握基本 的上机操作技能，获得实 践应用的基本训练，具有 运用学过知识，以CATIA 为平台解决实际问题的 能力；三维实体建模；曲面建模；知 识工程、装配模块、工程制图 模块，完成零件三维设计及二 维出图的过程。设计实例考核；3.成绩评定标准七、教学资源评价细那么考核环节平时成绩实验成绩期末成绩（90T00 分）按时出勤，不迟到， 不早退，积极预习， 思路清晰，提问过程 中能够详细了解上机 实验过程实验过程中操作仔细规范，实验作业 完成度高，且准确；并结合实验过程 中的出现的问题进行的分析和讨论解 决实验操作技能考试规范、熟 练，能的完成实验内容的， 期末考试成绩在90 -100分良好（80-90 分）出勤率较好，能够做 好预习工作，提问过 程中基本理解上机实 实验过程及内容实验操作过程中仔细认真，操作规范， 实验作业完成度较高，对实验过程中 出现的问题能进行一定的分析和讨论实验操作技能考试基本规 范，熟练，能较好完成实验 内容的，期末考试成绩在80-90 分中等（70-80 分）有迟到现象，基本无 预习，提问过程中未 能较好的掌握上机实 验课程中的实验内容 和操作技术实验操作过程中仔细认真，操作规范， 实验作业完成度较高，对实验过程中 出现的问题能进行一般的分析和讨论实验操作技能考试基本规范 但不太熟练，能够完成实验 内容的，期末考试成绩在70-80 分及格（60-70分）迟到次数较多，无预 习，不了解上机实验 操作实验操作过程中仔细认真，操作规范， 实验作业完成度较高，对实验过程中 出现的问题不能通过讨论分析解决实验操作技能不够规范和熟 练，基本能完成实验内容的， 期末考试成绩在60-70分不及格（V60分）缺课次数较多，无预 习，不了解实验操作实验操作过程中有明显敷衍现象，实 验结果存在严重错误或内容不全等不能进行实验操作技能考试，期末考试成绩在60分以 下L教材：侯洪生，刘广武CATIA V5案例教程版北京.人民邮电2参考书籍：1 .文娜CATIA V5基础教程第1版北京：机械工业2015.2 .詹熙达.CATIA V5R20快速入门教程第1版北京:机械工业2011.3 .二|掠兆迪科技编著CATIA V5-6 R2014曲面设计实例精解,第1版J原:机械工业2015.3 廉Catia视频教程（51自学网）；