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本课程包含“AutoCAD软件应用”、“Creo软件应用”、“Cimatron软件应用”等三大教学项目,为机械制造与自动化专业的技术平台课程,其先修课程是“机械制图”等课程。通过本课程的学习,使学生熟悉AutoCAD、Creo、Cimatron等CAD/CAM软件,并能应用这些软件进行典型机械零件图的绘制、三维零件造型与产品的数控自动编程,并具备有较强的社会能力、方法能力、专业能力和良好职业素养,为学生毕业后走向工作岗位打下良好的基础。
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1.课程定位
本课程包含“AutoCAD软件应用”、“Creo软件应用”、“Cimatron软件应用”等三大教学项目,为机械制造与自动化专业的技术平台课程,其先修课程是 “机械制图”等课程。通过本课程的学习,使学生熟悉AutoCAD、Creo、Cimatron等CAD/CAM软件,并能应用这些软件进行典型机械零件图的绘制、三维零件造型与产品的数控自动编程,并具备有较强的社会能力、方法能力、专业能力和良好职业素养,为学生毕业后走向工作岗位打下良好的基础。
2.课程设计思路
本课程是根据企业的岗位需求以及国家职业标准,依据机械制造与自动化专业工作任务与职业能力分析,目的是使学生具备应用CAD/CAM软件解决典型机械零件二维图的绘制、三维零件造型与自动编程的能力。本课程立足于实际能力培养,紧紧围绕典型的工作任务来选择课程内容,以更为有效地培养学生实际工作的能力,提高课程内容的实用性及与工作任务的相关性。经过行业专家与资深教师的共同细致和系统分析,课程确定AutoCAD软件应用、Creo 软件应用和Cimatron软件应用等三大项目。在教学过程中,强调工作过程导向,知识服务于技能、服务于能力。引入大量企业典型产品作为教学案例,将软件操作命令、操作技巧及加工工艺、加工策略融入教学过程,学生的学习过程即是企业绘图员或设计师或编程工艺员的工作过程,强化学生运用软件的实践操作。同时注重国家标准、行业企业规范的融入,强化制图、造型、编程规范,培养学生的安全、环境、保密意识。通过分组实施、小组讨论等手段,强化学生的沟通交流、团队协作意识,确保掌握技能的同时,也具备良好的职业素质。以学生为中心,一方面在课程模块教学内容编排上,根据学生认知规律,将任务由易到难、由简单到复杂编排。
二、课程目标
1.职业能力目标
(1)能熟练运用AutoCAD软件中的基本绘图命令绘制各种二维图形,设置图层、线型和颜色,进行文本插入、尺寸标注,运用图案填充功能对图形进行图案填充,能通过视图和视口控制图形的显示状态,并利用图纸空间与模型空间的转换方法来控制图形的输出比例。
(2)能熟练运用Creo软件开展三维造型、零件装配和零部件工程图绘制,学会使用Creo软件在电脑上进行零部件的动态、静态分析,装配干涉检验、动力仿真制作等高级技巧。
(3)能熟练运用Cimatron软件从其它软件格式导入二维、三维零件模型,并进行分析,能合理拟定数控加工工艺,包括选择合理加工序,正确选用加工基准、加工刀具、装夹与定位等,能根据实际要求创建毛坯,合理选择加工策略,设置加工工艺参数,能进行后置处理,并将编制的程序传输到数控机床。
2. 素质目标
(1)能遵守一般企业的保密规定;
(2)具备安全生产、环境保护、职业道德等意识;
(3)具备进行加工质量评估的能力;
(4)具备收集、处理、保存各类专业技术的信息资料的能力;
(5)具备团队合作、协调人际关系的能力。
三、课程内容与要求
表1 课程主要内容
序号
教学项目
任务名称
学习目标
参考学时
1
AutoCAD软件应用
绘图环境的设置
(1)熟悉AutoCAD2007软件的工作界面,熟练基本文件操作
(2)能按CAD制图国家标准进行CAD设置,会创建A4样板文件
(3)会文字输入
(4)能使用图形显示控制
(5)能使用绘图辅助工具,坐标输入方法
(6)熟悉部分绘图和编辑命令
(7) 掌握尺寸样式的创建;
4
二维图形的绘制
(1)熟悉普通平面图形绘制的相关命令;
(2)精确绘图方法
(3)掌握二维图形编辑的方法和技巧;
(4)会对称、平行、均布、圆弧连接图形绘制的相关命令。
8
尺寸标注
(1)掌握各种类型尺寸的标注方法;
(2)掌握块的定义与创建
(3)掌握尺寸标注的编辑;
(4)掌握尺寸公差及形位公差等技术要求的标注方法。
4
机械装配图绘制
(1)掌握图块的应用;
(2)掌握装配图的绘图方法;
(3)了解装配图的图层控制。
4
图纸集及布局打印输出
(1)了解图纸集的基础应用;
(2)掌握图纸的布局及页面设置;
(3)掌握草图输出的基本方法。
2
2
Creo 软件应用
草图绘制
(1) 能根据给定的工程图正确地画出二维草图;
(2) 能按图纸要求正确标注尺寸;
(3) 能正确设置必要的几何约束
4
实体建模
(1)能熟练使用拉伸、旋转、扫描命令创建实体特征;
(2)能熟练使用孔工具命令创建孔特征;
(3)熟练掌握倒圆角命令;
(4)熟练掌握特征阵列;
(5)掌握偏移曲面中4种偏移类型的操作步骤和技巧;
(6)掌握曲面转化为实体操作
(7)掌握螺距恒定、螺距可变两种螺旋扫描的操作;
(8)掌握螺旋扫描截面设定穿过轴和垂直轨迹的含义。
(9)掌握对象复制、粘贴、选择性粘贴的操作技巧
(10)掌握变截面扫描命令创建实体特征
10
曲面建模
(1) 掌握使用扫掠命令创建曲面;
(2) 掌握使用扫掠混合命令创建曲面;
(3) 掌握曲面编辑功能:曲面延伸、曲面修剪等
(4) 掌握使用边界混合命令创建曲面
(5) 能使用造型工具(style)创建曲线、曲面
(6) 掌握曲线、曲面连接三种关系:①位置连接(G0);②相切连接(G1);③曲率连接(G2),并能用分析工具分析。
(7) 掌握曲面转化实体的方法
8
装配及机构仿真
(1) 掌握装配的基本操作步骤;
(2) 掌握匹配、相切、插入、对齐等常用装配约束命令操作;
(3) 掌握机构运动副装配;
(4) 掌握机构运动仿真设置;
(5) 掌握零件装配后爆炸图创建。
4
工程图绘制
(1) 掌握工程图配置文件中常用项目的设置;
(2) 掌握导出基本三视图及其他视图:详细视图、辅助视图、旋转视图
(3) 掌握剖视图创建:全剖视图、半剖视图、局部剖视图;
(4) 尺寸、公差、形位公差、粗糙度的标注,文字输入、文件格式转化为AutoCAD格式后文字的正常显示技巧、工程图格式模板的制作技巧、模板的调用技巧。
4
3
Cimatron软件应用
压铸模动模板数控编程
(1)熟悉Cimatron E8.5自动编程界面、编程步骤及模型导入方法;
(2)能合理选择型腔铣削的刀具;
(3)能正确设置2.5轴型腔铣削-环切、平行切削、毛坯环切、精修壁面、封闭轮廓铣、开放轮廓铣等加工策略的刀路参数;
(4)能合理设置机床参数,会进行仿真模拟,并能出程序单。
6
推杆固定板数控编程
(1)能进行正确选择孔加工刀具、选择钻孔点、合理设置刀路参数及机床参数;
(2)熟悉钻孔加工(包括钻孔、镗孔、攻丝等)的特点,并能熟练应用。
2
注塑模动模板数控编程
(1)熟悉体积铣中的环切3D、二次开粗等加工策略;
(2)能合理设置环切3D、二次开粗等加工策略的刀路参数;
(3)初步熟悉曲面铣加工方式。
4
电极数控编程
(1)会加载刀具库文件;
(2)能合理选择曲面加工刀具;
(3)熟悉曲面铣-精铣所有加工策略的特点;
(4)能合理设置精铣所有的刀路参数及机床参数。
4
KITTY猫上盖数控编程
(1)熟练掌握加工边界的创建方法;
(2)熟悉局部精细加工的类型及特点、清根铣、笔式铣的特点,能合理设置清根铣的刀路参数。
(3)能进行刀路的后置处理;
(4)能将程序传输给数控机床操作。
4
合计
72
四、课程实施
(1)师资条件
授课教师最好采用校内专任教师与校外兼职教师相结合的方式。校内专任教师应能熟练应用AutoCAD、Creo和Cimatron软件,具有丰富的该软件应用实践经验,并能将实践与理论相结合,并具备开展教、学、做一体化教学的能力。校外兼职教师应是机械加工企业的设计人员、数控加工企业的编程工艺人员。
(2)实验实训条件
实验实训装备应包括每人一台安装有AutoCAD、Creo、Cimatron软件,并能正常运行的计算机。同时应具有数控铣床、加工中心等数控设备,数量上应能满足2-3人一台设备,让学生能将生成的数控程序发送到数控机床上,能真正运行、试切。
2.建议教材和参考书
(1)教材选用
《典型零件测量与计算机绘图》,金波主编,科学出版社;
《Pro/ENGINEER 软件应用》,孙慧平、芦亚萍主编,浙江大学出版社;
《Cimatron E8.5数控自动编程项目化教程》,胡新华主编,科学出版社。
(2)教材编写原则与要求
教材编排力求做到理论“够用”为原则,深化实例讲解。让学生在实例讲解的过程中深入理解概念,学会实际操作方法。选择典型实例,以取得举一反三的效果。教材编写应采用由浅入深的递进方式。强调以工作任务为载体设计教学过程,教、学、做相结合。
(3)教材、教学参考资料使用建议
教材实施适合采用理实一体化教学模式,强调以工作任务为载体设计教学过程,做到教、学、做相结合,强化学生的能力培养。
按照由简单到复杂的过程进行编排,由浅入深地介绍了使用机械CAD/CAM的各种相关操作步骤和方法。因此建议循序渐进地进行教学,以使学生看得懂、学得会、用得上为原则,并建议能够学以致用,举一反三,从而尽快掌握CAD/CAM软件应用的诀窍。建议在教学中注意引导学生延伸思考,了解CAD/CAM 的设计与加工思路,而不是局限于本课程介绍的范例操作,使学生从本课程的范例学习中培养实际的CAD/CAM应用能力。
建议在教学中要求学生利用网站上有的教学课件、教学视频,还有源文件进行预习、复习,避免因某种原因不懂而使学习停顿,以便尽快地掌握CAD/CAM的使用技巧。
3.教学方法建议
(1)在教学过程中,应立足于加强学生职业能力的培养,采用项目教学法,以工作任务引领提高学生学习兴趣,激发学生的成就动机。
(2)每一个工作任务都围绕一个典型案例开展教学,采用“任务工单→任务实施(指导教师软件演示操作,学生跟做)→任务练习考核”的方式进行,让学生在实践中模仿提高,然后再回到自身训练中,即走“示范-模仿-实践”的波浪式前进方式。
(3)在教学过程中,要创设工作情景,同时应加大实践实操的容量,要紧密结合职业技能证书的考证,加强考证的实操项目的训练,在实践实操过程中,使学生掌握施工工艺流程,提高学生的岗位适应能力。
(4)在教学过程中,要应用多媒体、投影等教学工具,利用课件、视频、网络资源辅助教学。
(5)在教学过程中,要重视本专业领域新技术、新工艺、新材料发展趋势,贴近企业所需。为学生提供职业生涯发展的空间,努力培养学生参与社会实践的创新精神和职业能力。
(6)教学过程中教师应积极引导学生提升职业素养,提高职业道德。
4.教学评价
(1)改革传统的学生评价内容、手段和方法,采用项目评价,过程性评价与目标评价相结合,理论与实践一体化评价等模式,评价要充分体现学生的职业能力与职业素养。
(2)关注评价的多元性,结合考勤、5S管理、学生作业、上机及考试情况,综合评价学生成绩。
(3)改变传统纯粹的教师评学生的方式,采用学生自评、教师评估和企业专家评估相结合的方式,提高评估的透明度和权威性。
表2 课程考核评价方式
终结性考核占课程总成绩的比例
50
形成性考核占课程总成绩的比例
50
形成性考核
考核形式
内容
要求
分值比例
考勤
课程学期到课率
要求无故不得旷课
10%
作业
课后作业完成情况
完成作业并上交
10%
5S管理
着装礼仪、行为规范、安全卫生
符合5S管理要求
10%
上机
课堂完成上机训练内容的情况
及时、保质
20%
终结性考核
考试
考试大纲要求的内容
认真作答
50%
5.课程资源开发与利用
(1)注重基于工作过程的项目化教材的开发和应用。
(2)注重课程资源和现代化教学资源的开发和利用,这些资源有利于创设形象生动的工作情景,激发学生的学习兴趣,促进学生对知识的理解和掌握。同时,建议加强课程资源的开发,建立多媒体课程资源的数据库,努力实现跨学校多媒体资源的共享,以提高课程资源利用效率。
(3)积极开发和利用网络课程资源,充分利用诸如电子书籍、电子期刊、数据库、数字图书馆、教育网站和电子论坛等网上信息资源,使教学从单一媒体向多种媒转变;学活动从信息的单向传递向双向交换转变;学生单独学习向合作学习转变。同时应积极创造条件搭建远程教学平台,扩大课程资源的交流空间。
(4)产学研合作开发课程资源,充分利用本行业典型的生产企业的资源,进行产学合作,建立实习实训基地,实践“工学”交替,满足学生的实习实训,同时为学生的就业创造机会。
五、其它说明
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暂未设置教学指导
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暂未设置教材信息
主讲教师