《反求工程》教学大纲（本科）.docx

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1、反求工程教学大纲课程英文名Reverse Engineering课程代码A0803Z16学分2总学时32理论学时14实验/实践学时18课程类别专业教育课课程性质任选先修课程计算机辅助设计制造及应用 CAD/CAM适用专业机械设计制造及其自动化开课学院机电工程学院执笔人审定人制定时间2018年5月一、课程地位与课程目标(-)课程地位反求工程是机械设计制造及其自动化专业的一门专业选修课程。反求工程是指用一定的测量 手段对实物或模型进行测量，根据测量数据通过三维几何建模方法重构实物的CAD模型的过程, 是一个从样品生成产品数字化信息模型，并在此基础上进行产品设计开发及生产的全过程。课程 主要介绍反求

2、工程的基本概念和技术体系，面向实物样件的数字化、数据处理、模型重建与评价 的基本理论与技术，面向机电产品的反求工程方法论，支持反求工程的应用软件工具。(二)课程目标. 了解反求工程的基本概念和技术体系；1 .掌握面向实物样件的数字化、数据处理、模型重建与评价的基本理论与技术；.熟悉面向机电产品的反求工程方法论。2 .掌握反求工程的应用软件工具。(三)思政教育目标(1)根据辩证唯物主义中的认识论，阐述如何发现科学问题，通过反求工程与快速原型制 造的学习，使学生在逻辑思维能力、抽象思维能力以及分析问题与解决问题的能力方面受到初步 训练；培养学生初步养成辩证唯物主义世界观和科学思维方法。(2)阐述机

3、械行业内的反求工程技术，增强文化自信和民族自豪感，宣扬工匠精神和核心 价值观，引导学生成为核心价值观的坚定信仰者、积极传播者、模范践行者。(3)面对我国机械行业反求工程应用人才紧缺，以及对零件原型构造等技术的迫切需求现 状，增强学生对国家民族自强发展的紧迫感，激发和增强学生的民族自尊心和责任感。二、课程目标达成的途径与方法课堂教学与实践教学并重。1 .课堂教学主要讲解数字化、数据处理、模型重建与评价的基本理论与技术，GEOMAGIC STUDIO反求工程应用软件的应用。通过实例的讲解，使同学们更好地熟悉或掌握反求工程的方 法和步骤，提高学生对反求工程学习兴趣。课堂教学尽量结合实际案例，使同学们

4、能更好地融入 课堂教学，提高教学效果。2 .实践教学主要通过学生上机熟悉GEOMAGIC STUDIO反求工程应用软件，掌握手持式激 光扫描仪和关节臂测量仪使用方法，培养学生熟练运用所学知识的能力、收集和提炼信息的能力 以及解决实际问题的能力。三、课程目标与相关毕业要求的对应关系注：1 .支撑强度分别填写H、M或L （其中H表示支撑程度高、M为中等、L为低）;课程目标课程目标对课程归属专业毕业要求的支撑程度毕业要求3毕业要求5课程目标1LL课程目标2MM课程目标3HL课程目标4LH3 .毕业要求须根据课程所在专业培养方案进行描述。四、课程主要内容与基本要求知识点主要内容基本要求第一章逆向工程概

5、述逆向工程基本概念L2逆向工程常用软件L1逆向工程数据采集系统L1光学测量系统的误差分析及优缺点L1第二章 GEOMAGIC STUDIO 软件 基础GEOMAGIC STUDIO 工作界面L1GEOMAGIC STUDIO 模块简介L1GEOMAGIC STUDIO鼠标操作及快捷键L1GEOMAGIC STUDIO工具栏命令详解L1GEOMAGIC STUDIO 处理流程L2GEOMAGIC STUDIO基本操作案例L2第三章GEOMAGIC STUDIO点阶 段点云编辑L2点云注册L2特征对齐（回转件拼接）L2特征对齐（球法拼接）L2点处理案例L3第四章GEOMAGIC STUDIO多边

6、形阶段三角网格面基本处理L2三角网格面高级处理L2三角网格面处理案例L3第五章GEOMAGIC STUDIO形状 阶段基于探测曲率构造曲面L2基于探测轮廓线构造曲面L2形状阶段的高级编辑L2NURBS曲面创建案例L3第六章 GEOMAGIC FASHION 阶 段构建参数化曲面L2参数化曲面创建案例L3第七章 GEOMAGIC STUDIO 12GEOMAGIC STUDIO 12 操作案例L3操作案例反求工程数据采集系统专题研讨反求工程数据采集系统L3快速原型和快速模具技术专题研讨快速原型和快速模具技术L3实物反求设计成果展本专题研讨实物反求设计成果展示L3基本要求：L1-理解，L2-掌握，

7、L3-熟练掌握五、课程学时安排章节号教学内容学时 分配学生任务对应课 程目标作业要求自学要求讨论第一早1.1 逆向工程基本概念1.2 逆向工程常用软件1.3 逆向工程数据采集系 统1.4 光学测量系统的误差 分析及优缺点1自拟习题1、2第一早2.1 GEOMAGIC STUDIO 工作界面2.2 GEOMAGIC STUDIO 模块简介2.3 GEOMAGIC STUDIO 鼠标操作及快捷键2.4 GEOMAGIC STUDIO 工具栏命令详解2.5 GEOMAGIC STUDIO 处理流程2.6 GEOMAGIC STUDIO 基本操作案例1自拟习题4第三章3.1 点云编辑3.2 点云注册3

8、.3 特征对齐（回转件拼 接）3.4 特征对齐（球法拼接）3.5 点处理案例2自拟习题2、3、4第四章4.1 三角网格面基本处理4.2 二角网格面局级处理4.3 三角网格面处理案例2自拟习题2、3、4第五章5.1 基于探测曲率构造曲 面5.2 基于探测轮廓线构造 曲面5.3 形状阶段的高级编辑5.4 NURBS曲面创建案例2自拟习题2、3、4第六章6.1 构建参数化曲面6.2 参数化曲面创建案例2自拟习题2、3、4第七章GEOMAGIC STUDIO 12 操作案例2自拟习题2、3、4反求工程数据采集系统专 题研讨12、3快速原型和快速模具技术 专题研讨12、3实物反求设计成果展示专 题研讨2

9、2、3、4四、实践环节及基本要求注：1.实验性质指演示性、验证性、设计性、综合性等；2.实验类别指必做、选做等。序号实验项目名称学时基本要求学生任务实验 性质实验 类别1数据点云的获取2掌握关节臂测量仪操作完成关节臂测量 仪测量实验验证必做2模型反求与数字重建2基于手持式激光扫描仪， 利用Geomagic软件进行 三维重建的流程获取点云并完成 三维重建验证必做3GEOMAGIC STUDIO 点阶段上机实验2熟 悉 GEOMAGICSTUDIO点阶段操作完成 GEOMAGIC STUDIO点阶段 练习验证必做4GEOMAGIC STUDIO 多边形阶段上机实验2熟 悉 GEOMAGICSTUD

10、IO多边形阶段操 作完成 GEOMAGIC STUDIO多边形 阶段练习验证必做5GEOMAGIC STUDIO 形状阶段上机实验2熟 悉 GEOMAGICSTUDIO形状阶段操作完成 GEOMAGIC STUDIO形状阶 段练习验证必做6GEOMAGIC FASHION阶段上机实验2熟 悉 GEOMAGICSTUDIO FASHION 阶段 操作完成GEOMAGIC STUDIO FASHION 阶段 练习验证必做7GEOMAGIC STUDIO 综合练习上机实验4掌 握 GEOMAGICSTUDIO软件处理点云 方法完成GEOMAGIC STUDIO点云处 理综合必做五、考核方式及成绩评定

11、考核内容考核方式评定标准（依据）占总成绩比例过程考核含到课率、课堂讨论发言、平时 作业等点名记录、课堂发言记 录、作业/实验完成质量30%期末考核论文、演示答辩综述报告、实物反求设计 报告70%考核类别考查成绩登记方式百分制六、推荐教材与主要参考书（一）推荐教材1. Geomagic studio 12逆向基础与实例应用讲义（二）主要参考书：1 .成思源，谢韶旺.Geomagic studio逆向工程技术及应用.清华大学出版社.2010,92 .曹德权.Pro/Engineer Wildfire 4.0中文版曲面分析与逆向工程.清华大学出版社. 2008,12.陈雪芳，孙春华.逆向工程与快速成型技术应用.化学工业出版社.2011,11