《三维结构设计》课程教学大纲（本科）.docx

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1、三维结构设计Three Dimension Design for Construction课程代码：04271970学分：2学时：32 （其中：课堂教学学时：22实验学时：上机学时：10课程实践学时：）先修课程：计算机应用基础、计算机辅助设计AutoCAD适用专业：能源与动力工程教材：UG NX8.0快速入门教程展迪优主编机械工业出版社2014-6 （第4版）一、课程性质与课程目标（一）课程性质三维结构设计是热能与动力工程类的专业选修课程之一。UG NX三维结构设计 软件具有基于特征、单一数据库、参数化、全相关动态设计等优点，在现代产品的设计 中得到广泛运用。本课程以UGNX软件为例，主要讲授

2、三维结构设计的设计思想及 工程造型方法，培养学生作为未来机械设计工程师的基本素质。学习该课程之前应具备 工程图学、机械制造、机械设计、计算机应用等基础知识。（二）课程目标课程目标1：掌握CAD、CAM、CAE等基本概念；课程目标2：掌握三维结构设计的基础-二维图形的绘制及技巧；课程目标3：掌握三维结构设计的基本要领，及专业涉及的三维零件绘制方法；课程目标4：掌握三维结构设计的常用装配技巧，实现基础部件的装配及绘制；课程目标5：掌握三维结构设计的三维转二维的常规方法。（三）课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系本课程支撑专业培养计划中毕业要求指标点：1 .毕业要求5:针对能源与动力工程中的相关工

3、程问题，能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，并了解其局限性。2 .毕业要求7：能够理解和评价动力机械的使用及工程应用对环境、社会可持续发展的影响,能正确认识动力机械对于客观世界和社会的影响。3 .毕业要求9：具有团队合作和在多学科背景环境中发挥作用的能力，理解个体、团队成员以及负责人的角色。4 .毕业要求10：能够就相关工程问题与业界同行进行有效沟通和交流，具有国际视野和跨 文化的交流、竞争与合作能力。5.毕业要求12：具有自主学习和终身学习的意识，能正确认识终身学习的重要性，有不断 学习和适应发展的能力。程目标 毕业要挑标点课程目标1课程目标2课程目标3课程目标4课程

4、目标5毕业要求5qq毕业要求7毕业要求97q毕业要求10q毕业要求127注：课程目标与毕业要求指标点对接的单元格中可输入也可标注“H、M、L-o二、课程内容与教学要求(按章撰写)第一章、UGNX概论(-)课程内容(1) UG NX常用模块简介；(2) UG NX系统的设计思想；(3) UGNX的界面环境简介；(4) UG NX主菜单介绍；(二)教学要求(1) 了解UG NX常用模块、主要设计思想。(2)掌握界面、主菜单、工具栏、信息区各部分的功能；掌握文件的操作(当前目 录、新建、保存、删除等)。(三)重点与难点重点掌握UG NX软件界面标题栏、菜单栏、工具栏等分类原则及调入方法，以及 三维结

5、构设计软件的设计思想。第二章、二维草图设计(一)课程内容（1）草图界面及环境变量设置；（2）几何界面图形工具及基本元素的绘制；（3）尺寸约束及几何约束（4）几何图形编辑及修改。（二）教学要求掌握草图绘制的基本方法，重点掌握绘制点、绘制线、绘制矩形、绘制圆、绘制圆 弧以及绘制其它几何图形的方法。熟练掌握草图的基本命令，重点掌握相交、分割、修 剪、镜像、移动实体、约束、修改及元素删除等命令。（三）重点与难点重点掌握草图绘制界面的进入退出，以及绘制草图时尺寸约束和几何约束的配合使 用，以及草图的编辑及修改、尺寸驱动功能。第三章、基准的建立（-）课程内容（1）基准的概念及作用；（2）基准点、轴、面的建

6、立；（3）基准坐标系的建立；（4）图层及固定坐标系的建立规则。（二）教学要求熟练掌握非实体基准特征的建立与修改，掌握图层的常规分类规则。（三）重点与难点重点掌握基准的建立以及使用的灵活多样性，学会图层的建立及管理，为绘制大型 较复杂三维图形奠定基础。第四章、三维零件设计（一）课程内容（1）实体建模概述；（2）基础特征的生成；（3）附加特征的生成；（3）特征的操作。（二）教学要求熟练掌握零件造型的基本方法，重点掌握拉伸、旋转、扫掠、混成、加强筋、打孔、 圆角、倒角、抽壳、拔模斜度等造型方法；熟悉特征操作的基本命令，重点掌握特征复 制、零件镜像、特征阵列等命令；同时要熟练掌握零件造型的编辑命令（特

7、征的父子关 系、更改父子关系、重新定义特征、修改、安排特征建立顺序、插入特征、图层的管理 与应用以及特征的隐藏与删除等）。（三）重点与难点重点掌握实体建模过程中各种特征及特征操作的综合使用，并能够通过特征的关联 关系对特征进行重新布局。第五章、曲面设计（选讲）（一）课程内容（1）曲面特征分析；（2）基本曲面绘制；（3）曲面操作；（4）高级曲面造型。（二）教学要求掌握曲面特征的基本概念，重点掌握一般曲面特征的创建以及高级曲面特征的创 建，熟悉曲面特征的操作（合并、剪裁、延伸、转换等）（三）重点与难点重点掌握一般曲面的绘制方法，能够进行较为简单的曲面造型。第六章、装配设计（-）课程内容（1）装配的

8、基本概念；（2）实例；（3）爆炸图。（二）教学要求熟练掌握装配模块的基本知识、装配约束条件以及零件装配步骤。（三）重点与难点重点掌握装配模块中的装配约束，做到装配关系符合设计意图，并能够据此分析并 完善各装配零件的设计缺陷。第七章、工程图设计（一）课程内容（1）工程图概述；（2）工程图的创建；（3）工程图的尺寸标注；（4）工程图的修改和完善。（二）教学要求熟练掌握工程图纸的创建方法，以及各种尺寸的标注方法。(三)重点与难点重点掌握在生成工程图纸的过程中，如何实现各视图及自动生成标注的合理布置, 以及树立三维结构设计的参数化理念。三、本课程开设的上机项目编号实验项目名称学时类型要求支撑的课程目标

9、1二维草图设计2设计性必做1、22简单三维零件设计2设计性必做1、2、43复杂三维零件设计2设计性必做1、2、44装配设计2设计性必做1、25工程图设计2设计性必做2、 3、 4、 5注：1.“类型”填验证性、综合性、设计性等;2.“要求”填必做、选做。实验L二维草图设计实验目标：掌握草图基本曲线的绘制，掌握各种草图几何约束方法，掌握各种草图尺寸约束 方法。实验要求：(1)在明确设计意图基础上，合理选择草图基准面；(2)会设定草图坐标系和定位草图；(3)掌握草图基本曲线的绘制，掌握各种草图几何约束方法，掌握各种草图尺寸约 束方法。实验2：简单三维零件设计实验目标：掌握UG的各种基础建模特征。实

10、验要求：(1)掌握UG长方体、圆柱体、球体等体素特征及布尔运算；(2)掌握拉伸、回转、扫掠等扫描特征；（3）掌握常用的图层操作，包括图层设置、图层类别、视图中的可见图层、移动 至图层、复制至图层等。实验3：复杂三维零件设计实验目标：全面掌握UG建模特征，构建较复杂模型。实验要求：（1）掌握孔、凸台、腔体、键槽、沟槽等特征的创建；（2）掌握拔模、倒圆、倒斜角、抽壳、螺纹等特征的创建。实验4：装配设计实验目标：装配基本概念，掌握组件的操作与阵列，掌握爆炸视图的操作。实验要求：（1）理解装配的概念与结构，熟悉装配导航器；（2）掌握组件操作与阵列中的添加组件、组件配对、组件替换等操作；（3）熟悉爆炸图

11、工具条，掌握新建爆炸图和简单编辑爆炸图。实验5：工程图设计实验目标：UG三维转二维，视图创建及编辑方法，各种尺寸及符号标注。实验要求：（1）掌握工程图设计中各种参数的预设值；（2）掌握局部放大图、全剖视图、半剖视图、旋转剖视图、阶梯剖视图、局部剖 视图的创建；（3）掌握尺寸标注、符号标注、文本注释标注、形位公差标注等的创建。四、学时分配及教学方法注：1.课程实践学时按相关专业培养计划列入表格;章（按序填写）教学形式及学时分配主要教学方法支撑的课程 目标课堂 教学实验上 机课程 实践小 计第一章2讲授法1第二章42讲授法2第二早42讲授法2第四章42讲授法、讨论法、演示法3第五章2讲授法4第六章

12、42讲授法、讨论法、演示法4第七章22讲授法5合计22102 .主要教学方法包括讲授法、讨论法、演示法、研究型教学方法（基于问题、项目、案例 等教学方法）等。五、课程考核注：1.分学期设置和考核的课程应按学期分别填写上表。考核方式或途径考核要求考核权重备注平时表现作也35次，采用上机操作形式 为主，占平时成绩70队课堂表 现占平时成绩30%。20%上机考试重点考察学生UG NX软件的应用 能力。80%3 .考核形式主要包括课堂表现、平时作业、阶段测试、期中考试、期末考试、大作业、小 论文、项目设计和作品等。4 .考核要求包括作业次数、考试方式（开卷、闭卷）、项目设计要求等。5 .考核权重指该考核方式或途径在总成绩中所占比重。六、参考书目及学习资料（书名，主编，出版社，出版时间及版次）UG NX8.0快速入门教程 展迪优 主编 机械工业出版社2014-6 （第4版）七、大纲说明（内容可包括课程基本要求、习题要求及其它一些必要的说明）1 .采用多媒体教学手段，建议采用讲授、讨论相结合，多种教学手段综合运用。2 .采用课堂教学与实验操作相结合的方式，加深对知识点的理解，形成较强的实践操作能力。2017年9月20 日