《CATIA三维设计A》教学大纲.docx

CATIA三维设计A教学大纲适用范围：202X版本科人才培养方案课程代码:04153011课程性质：专业选修课学分:2学分学时：32学时（理论16学时，上机16学时）先修课程：机械制图、机械设计基础、汽车构造后续课程：汽车仿真运用技术适用专业：汽车服务工程开课单位：车辆与交通工程学院一、课程说明CATIA三维设计A是汽车服务工程专业的一门专业选修课。本课程以CATIA软件为基础主要传授汽车零部件建模的基本方法和加工的理论及应用，为今后进行产品设计和解决工程实际问题提供必要的CATIA知识和三维设计方法。本课程从零件三维建模技术基础理论和应用实践两个方面组织教学，培养学生应用大型工程软件解决问题的能力，掌握数字化设计的基本技能。二、课程目标通过本课程的学习，使学生达到如下目标：课程目标1：通过对CATIA工程软件的学习，掌握各种机械零件的建模方法、特点和过程,掌握构建汽车零部件三维模型、识读汽车零件工程图的能力,强化国家机械三维建模、机械制图等相关标准，建立具有“工匠精神”的严谨设计作风。课程目标2：掌握计算机辅助绘图的常规思维、设计过程和零件建模的创新方法，激发学生的创新思维。培养学生追求创新的态度和意识，以及发现问题、解决问题的综合能力。课程目标3：培养学生树立正确的建模设计理念和建模过程，了解机械零件三维建模技术、建模工程软件的前沿和发展动向，认识到科技自立自强是国家强盛之基、安全之要。培养学生工程实践的学习能力，运用相关标准规范、查阅和整理有关技术资料信息的能力，提高学生自主学习与团队协作的素养。三、课程目标与毕业要求CATIA三维设计A课程教学目标对汽车服务工程专业毕业要求的支撑见表I0表1课程教学目标与毕业要求关系毕业要求指标点课程目标支撑强度L工程知识1.2能够将数学、物理和工程科学技术基础知识应用于汽车服务相关的复杂工程问题，建立数学模型并求解。课程目标1：掌握各种机械零件的建模方法、特点和过程，掌握构建汽车零部件三维模型、识读汽车零件工程图的能力。M5.使用现代工具5.3能够开发、选择与使用现代工程工具和信息技术工具对汽车服务领域复杂工程问题进行辅助设计、预测和模拟，并理解其局限性。课程目标2：掌握计算机辅助绘图的常规思维、设计过程和零件建模的创新方法，激发学生的创新思维。培养学生追求创新的态度和意识，以及发现问题、解决问题的综合能力。H12.终身学习12.2能适应职业发展要求，及时关注并跟踪、把握汽车服务工程及相关专业领域前沿理论、技术的发展动态，具备不断获取新的知识、技能，持续自我提升的能力。课程目标3：培养学生工程实践的学习能力，运用相关标准规范、查阅和整理有关技术资料信息的能力，提高学生自主学习、与他人合作解决问题、准确运用文字的表达能力。M注：表中“H（高）、M（中）”表示课程与相关毕业要求的关联度。四、教学内容、基本要求与学时分配1 .理论部分理论部分的教学内容、基本要求与学时分配见表2。表2教学内容、基本要求与学时分配教学内容教学要求，教学重点难点理论学时对应的课程目标1. CATIA概述1.1 课程基本内容和软件的介绍及CATIA软件的安装1.2 CATlA软件的界面组成、图形文件管理和视图操作1.3 CATlA软件工具栏的基本设置。教学要求：使学生了解并掌握CATlA的三维造型的基本方法、特点和流程，以及鼠标和指南针的操作；使学生掌握系统启动、退出、工作界面、操作技巧、文件管理、编辑菜单、视图菜单、工具菜单等的使用。重点：软件的界面组成、图形文件管理和莉1图操作难点：软件工具栏的基本设置。212.草图设计2.1 草图概述2.2 草图绘制2.3 草图编辑2.4 草图约束2.5 草图状态与分析2.6 综合实例教学要求：使学生理解并熟练掌握草图绘制、草图编辑和草图约束命令的应用。重点：草图绘制；草图编辑；草图约束。难点：综合实例。441、23.零件设计3.1 零部件建模设计的一般流程3.2 基于草图的实体特征3.3 三维实体特征的修饰3.4 三维实体的变化特征和参考元素的创建3.5 综合实例教学要求：使学生掌握零部件建模设计的一般流程、创建基于草图的实体特征、三维实体特征的修饰和三维实体的变化特征和参考元素的创建。具备零部件建模设计的综合实战能力。重点：基于草图的实体特征创建、三维实体特征的修饰方法。难点：三维实体的变化特征和参考元素的创建。681、2、34.装配设计4.1 零部件装配设计的一般流程4.2 产品结构工具和设置约束4.3 部件调整和装配分析4.4 综合实例教学要求：使学生掌握零部件装配设计的一般流程、产品结构工具和如何进行设置约束和如何进行部件调整和装配分析，具备零部件装配设计的综合实战能力。重点：产品结构工具的使用和约束的设置难点：三维实体的变化特征和参考元素的创建。222、35.工程图设计5.1 工程图入门5.2 创建视图5.3 标注及尺寸操作5.4 创建图框5.5 综合实例教学要求：使学生掌握零部件工程图设计的一般流程、如何创建视图及如何进行尺寸及文本的标注，具备零部件工程图设计的综合实战能力。重点：创建视图、标注、尺寸操作。难点：创建图框221、2、3合计16162 .上机部分上机部分的教学内容、基本要求与学时分配见表3。表3上机项目、上机内容与学时上机项目上机内容和要求上机学时对应的课程目标L草图设计上机内容：CATlA基本操作和界面认识、草图绘制、草图编辑、草图几何约束，完成草图设计实例。上机要求：了解CATlA软件安装及界面的基本组成，掌握CATlA基本操作、草图设计工作台的一般设置和常用工具，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。41、22.零件设计上机内容：基于草图特征（凸台、凹槽、孔、旋转体（槽）、肋、加强肋等）、特征编辑、特征变换（平移、旋转、对称、镜像、阵列），81、2、3完成零件设计综合实例。上机要求：掌握基于草图特征、特征编辑命令和特征变换，完成零件设计实例(绘制尺寸正确，结构完整无错)。3.装配体创建与编辑上机内容：装配体约束创建、部件位置改变命令、爆炸图、装配体分析，完成零部件装配设计综合实例。上机要求：掌握装配体约束创建、装配体分析，完成装配设计实例(各部件装配位置正确，无干涉)，生成爆炸图。21、2、34.工程图设计上机内容：工程图创建及环境设置、视图操作及投影、尺寸标注及文本命令、形位公差标注和图框创建，完成零件工程图设计综合实例。上机要求：掌握工程图创建及环境设置、视图操作及投影、尺寸标注及文本命令、形位公差标注，完成零件工程图设计实例(视图表达清楚，标注正确完全，正确使用图框)。21、2、3合计16五、教学方法及手段本课程以“讲一练一做”一体化的教学模式，理论教学与技能训练同步进行。课堂讲授中重点对软件基本命令和零件建模思路的讲解，结合多媒体教学、综合实例、视频资源共享等教学手段完成课程教学任务和相关能力的培养。采用启发式教学，培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力;引导和鼓励学生对学习生活中的实际模型进行建模练习，培养学生的自学能力，增加实例强化学生对命令的理解，调动学生学习的主观能动性。在上机教学环节中，采用现场教学模式，即教师在讲授基本命令后，对命令的应用示例在教师机上讲授演示,学生在学生机上同步操作演练，强化教师与学生的互动，学生当场对软件相关命令进行吸收并应用，并在练习中增加变换，使学生在实际应用中能举一反三，灵活运用。六、课程资源1 .推荐教材：(1)徐剑波,陈隆波,罗志华.中文版CAnAV5R21基础与应用案例教程M.北京:航空工业出版社,2018.11.2 .参考书：(1)李学志,李若松,方戈亮CATIA实用教程(第3版)M.北京:清华大学出版社,2020.9.(2) T仁亮.CATIAV5基础教程第2版M.北京:机械工业出版社,2021.3.(3)孙岩志.CATIAV5-6R17中文版从入门到精通M.北京：人民邮电出版社,2019.3.(4)北京兆迪科技有限公司.CA11AV5R21宝典M.北京:中国水利水电出版社,2017.1.(5)詹友刚.CATIAV5R21机械设计教程M.北京：机械工业出版社,2019.9.3 .期刊:(I)李昆霖,周少.基于CATIA的自行小车车体承载结构设计与研究J.现代制造技术与装备,2021,57(02):103-104.(2)王健男.基于CATIA人机工程学的客室扶手设计方法J.佳木斯大学学报(自然科学版),2022,40(01):139-142.(3)朱俊懿,王熠,瞿俊杰,雷汝靖.基于CATIA的涡轮增压器压气机优化设计J.内燃机与酉己件,2022(01):7-9.(4)鸵旭东,闫凤超,汤清之,徐思豪.基于CATIA平台的箱柱三维设计J.机械工程,2022,51(06):82-85.(5)ZHENGY,YANGS,CHENGHC.AnapplicationframeworkofdigitaltwinanditscasestudyJ.JournalofAmbientIntelligenceandHumanizedComputing,2019,10(3):1141-1153.4.网络资源：(1)茅嘉炜.基本CATIA的起重机主梁有限元分析研究JOL.中文科技期刊数据库(文摘版)工程技术2016-09-ll.(2)李艳.CATIA运动仿真在汽车座椅设计中的应用分析JOL.中文科技期刊数据库(引文版)工程技术2022-08-18.七、课程考核对课程目标的支撑课程成绩由过程性考核成绩和期末考核成绩两部分构成,具体考核细则及对课程目标的支撑关系见表4。表4课程考核对课程目标的支撑考核环节占比考核/评价细则课程目标123过程性考核课堂表现10(1)根据课堂出勤情况和课堂回答问题情况进行考核，满分100分。(2)以平时考核成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。442上机及作业10(1)根据每个上机项目、作业完成情况和完成质量单独评分，满分100分；(2)每次上机、作业单独评分，取各次上机、作业成绩的平均值作为此环节的最终成绩。(3)以上机及作业成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。433阶段测试20(1)主要考核学生对所学章节知识点的复习、理解和掌握程度，满分100分；(2)单独评分作为此环节的最终成绩。(3)成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。1064期末60(1)卷面成绩100分，以卷面成绩乘以其在总评成考核绩中所占的比例计入课程总评成绩。（2）主要考核草图的绘制和编辑、三维建模（凸台、圆角、倒角、凹槽、肋、加强肋）等