英文名称：CAD/CAE/CAM/NC

课程编号：CODE4026

学时：56 （理论学时：8 课程设计学时：48）

学分：2

适用对象：机械工程及其自动化专业本科生

先修课程：机械工程基础课程和专业课程

使用教材及参考书：

根据学生所选项目自行选择参考书，但要求：

1.利用图书馆和网络相关电子资源；

2.学生按小组自我归纳所选项目所采用的主要参考书目；

3.提供学生项目小组记录，作为参考资料阅读的成果。

性质：CDIO课程设计

目的：采用基于项目的主动实践型的创新技能学习模型，通过选取难度适当的机电产品/部件，以组工作的方式，用于训练使用CAD/CAE/CAM/NC工程软件的基本技能，并进行技能评价；培养协作与独立工作能力，分析、表达、讲述问题的能力，多学科知识的综合运用能力，产品协同开发能力；提升问题解决的综合素质。

本课程旨在培养机械工程专业本科生CAD/CAE/CAM/NC软件工程应用技能，为产品设计与开发提供基础技能。本课程以CDIO的方式，基于项目学习的模式，以典型机械部件/产品的设计与开发为对象，培养学生CAD/CAE/CAM/NC软件的应用技能，创新意识、独立工作能力、工程实施能力、团队协作能力。本课程采用项目负责制（4-5个学生组成一组，每组负责一个项目）与组工作模式，通过理论学习、组内组间讨论、现场指导评价方式，实现从项目选题、设计到加工一体化的过程控制与技能训练，最终达到提升学生CAD/CAE/CAM/NC的综合应用技能的目标。主要内容包括：课程简介，项目选题，项目规划，部件/产品方案与结构设计，部件/产品运动学、静动力学仿真分析，典型零件加工仿真与NC代码生成，部件/产品设计结果评估，项目答辩。

1. 掌握基于项目学习的机械工程类产品设计与加工一体化过程与组织实施方法。

2．在项目的执行中培养运用CAD/CAE/CAM/NC等工程软件协同解决产品开发过程问题的技能，提升学生解决问题的综合素质。

第一章：课程简介

1. 介绍课程设计的目的和要求；

2. 举行《基于项目学习的CAD/CAE/CAM/NC软件工程应用技能拓展》讲座，明确基于项目学习的具体含义与任务；以项目为单位，确定分组与分工方法；

3. 布置课后作业：要求各组初步确定某种机械部件/产品的设计任务作为“项目”，并从“选题动机、背景与意义”、“目标与内容”、“拟采用的方法”、“分工和进度安排”、“预期的结果”等五方面准备汇报PPT（10-15分钟）。

第二章：项目选题

1. 举行《支持项目实施的资料收集》的讲座；

2. 各组推举1位同学做项目选题报告，要求汇报10-15分钟，提问10分钟；

3.按小组划分分别自由讨论可能的项目选题，自由讨论时间20-30分钟；

4. 启发各小组成员尽可能多地发言，讲述所有可能的项目选题，并一一作评述，最终帮助各小组确定拟作项目。

5. 布置课后作业：查阅项目管理相关资料，进行项目组织、实施等方面的知识储备，准备项目规划PPT（15-20分钟）。

第三章：项目规划

1. 举行《项目管理》、《ProE简介与应用》的讲座；

2. 每组介绍项目规划、相关资料收集情况、项目实施方案、对项目经费预算等的考虑；

3. 项目组成员对自己每位项目组成员的工作量做出估计，对自己在项目规划中的协同工作做出评价（自我评价）；

4. 教师对每组规划的项目方案的可行性进行评述，提出建议，根据建议对项目规划做必要的修改。

5. 布置课后作业：各组撰写项目计划书，实施项目设计，解决部件/产品设计中的方案确定、计算等问题，准备汇报PPT（15-20分钟）。

第四章：部件/产品方案与结构设计

1. 举行《Anasys简介与应用》的讲座；

2. 每组分别介绍项目在方案、结构及其计算方面的执行情况；

3. 各组之间进行提问，教师做答疑和评述。

4. 布置课后作业：训练采用CAD软件进行运动学仿真，采用Anasys软件进行零部件静动力学仿真分析，初步生成部件/产品的装配图、零件图；准备汇报PPT（15-20分钟）。

第五章：部件/产品运动学、静动力学仿真分析

1. 举行《VR及其应用》、《UG及MasterCAM应用》的讲座；

2. 各组汇报新的进展，包括在设计计算方面的修改，运动学、静动力学仿真分析结果；

3. 各组之间进行提问，教师做答疑和评述。

4. 布置课后作业：采用UG或MasterCAM应用，从产品/部件中选取1个典型零件，完成NC代码生成与加工仿真；准备汇报PPT（15-20分钟）。

第六章：典型零件加工仿真与NC代码生成

1. 各组汇报在典型零件的NC编程方面取得的进展；

2. 各组之间进行提问，教师做答疑和评述。

3. 布置课后作业：完善部件/产品运动学、动力学静力学分析，采用VR进行虚拟装配仿真，生成最终的装配图、爆炸图、零件图，采用废旧材料选取部分机构进行实物构建。准备汇报PPT（15-20分钟）。

第七章：部件/产品设计结果评估

1. 由各组汇报最终项目结果或项目收尾情况；

2. 各组之间互相讨论，教师进行现场点评；

3. 布置课后作业：按小组撰写并提交最终项目报告，并做项目汇报PPT（30分钟）；最终报告内容包括：项目概述、主要内容、关键技术与方法、作品描述与讨论、分析与结论等，并将CAD/CAE/CAM/NC软件的应用贯穿于其中。

第八章：项目答辩

1. 各组做项目最终汇报，要求讲解30分钟，提问15分钟。

2. 教师在综合考虑学生自评、互评结果的基础上，现场给出每位学生的最终成绩。

2. 各组对其项目进行“自评”。小组的每个成员均需对本组的项目和包括自己在内的成员进行“自评”。（即：自评包括对本组集体的“自评”和个人对小组中每个成员的评价）；

3. 其它各组成员对做项目汇报的小组进行集体“评价”以及对该小组每位成员进行“评价”。

4. 教师依据学生综合评价结果，并依据学习过程对学生工作的情况，为各项目小组及其每位学生给出最终成绩。

基于具体的项目，采用讨论、上机等形式，实现CAD/CAE/CAM/NC相关软件应用技能训练；在此基础上，采用废旧材料选取部分机构进行实物构建与测试。

考核由三部分组成：

1. 各组对其项目进行“自评”。小组的每个成员均需对本组的项目和包括自己在内的成员进行“自评”。（即：自评包括对本组集体的“自评”和个人对小组中每个成员的评价）；

2. 其它各组成员对做项目汇报的小组进行集体“评价”以及对该小组每位成员进行“评价”。

3. 教师依据学生综合评价结果，并依据学习过程对学生工作的情况，为各项目小组及其每位学生给出最终成绩。

注：1、各专业课程贡献度表根据本专业知识、能力、素质培养要求填写。基础课程贡献度根据学校知识、能力、素质培养要求填写。

2、贡献度显著表示为◎，贡献度一般表示为○

大纲制定者：江平宇

大纲审核者：