《Solidworks Motion基础教学与运动仿真》教学大纲
课程英文名 | Solidworks Motion basic teaching and motion Simulation | 课程代码 | 17E0016 |
学分 | 1 | 总学时 | 16 | 理论学时 | 10 | 实验/实践学时 | 6 |
课程类别 | 通识教育课程 | 课程性质 | 通识任选 | 先修课程 | / |
面向对象 | 全校学生 | 开课学院 | 米乐足球app |
执笔人 | 方流 | 审定人 | 张松慧 | 制定时间 | 2021年10月 |
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一、课程地位
该课程的设立有利于促进我校工程师人才培养，为开展实践创新教育教学改革、掌握前沿设计工具、推动工程技术和产业发展起到积极示范与促进作用。同时能够培养和提升大学生运用CAD/CAM/CAE的能力，提高创新能力和团队协作能力。
二、课程目标
1.培养学生了解前沿设计工具和方法，包括CAD/CAM/CAE。
2.培养学生利用计算机软件绘制运动轨迹，逆向、正向推导及验证机构。
3.培养学生形成整体设计思维和基本工程素养。
4.培养学生创新能力、动手能力和逻辑思考能力。
5.思政目标：传播正确的价值观和科学精神。结合当前我国科学技术发展水平，培养学生养成自主创新、勇于担当、勤学笃行、报效祖国的理想信念。
三、课程目标达成的途径与方法
1.通过上课讲解、学生讨论的形式，让学生对前沿设计工具及方法有所了解。
2.通过无碳小车设计实例，培养学生掌握三维软件绘图、机构设计的建模方法。
3.通过无碳小车设计实例，培养学生掌握机构的运控控制、轨迹仿真的方法。
4.通过改变轨迹的形状，培养学生的创新能力、动手能力和逻辑思维能力。
四、课程主要内容与基本要求
第一章：Solid Works三维机械设计
教学目标：宣讲思想政治教育的理论知识、价值理念以及精神追求；了解前沿设计工具与方法，对CAD/CAM/CAE有所认识，掌握一种建模方法。
重点难点：三维建模。
第二章：无碳小车结构设计与关键参数
教学目标：简介当前我们科学技术发展水平，培养学生自主创新能力；理解无碳小车结构设计要求，关键参数选取与计算依据。
重点难点：关键参数选取与计算。
第三章：无碳小车轨迹设计
教学目标：培养学生勇于担当的精神，实现立德树人的教育目标；了解不同CAE软件的轨迹生产方法，理解利用函数命令绘制轨迹。
重点难点：利用函数命令，绘制曲率连续的轨迹。
第四章：凸轮机构及其逆向设计
教学目标：培养学生养成勤学笃行的良好习惯；理解凸轮结构及其设计，掌握仿真环境搭建方法，由机构和运动轨迹逆推凸轮。
重点难点：由机构和运动轨迹逆推凸轮轮廓。
第五章：小车正向仿真及优化设计
教学目标：培养学生的爱国情操，树立报效祖国之信念；掌握仿真环境方法，实现正向仿真轨迹与理想轨迹的重合和优化。
重点难点：实现正向仿真轨迹与理想轨迹的重合和优化。
五、课程学时安排
章节号 | 教学内容 | 学时数 | 学生任务 | 对应课程目标 |
第1章 | 宣讲思想政治教育的理论知识、价值理念以及精神追求；介绍前沿设计工具与方法，对CAD/CAM/CAE有所认识，并运用SolidWorks软件进行三维设计 | 3 | 完成课后讨论 | 课程目标1、5 |
第2章 | 简介当前我们科学技术发展水平，培养学生自主创新能力；介绍无碳小车结构设计要求，关键参数选取与计算依据 | 3 | 完成课后讨论 | 课程目标2、5 |
第3章 | 培养学生勇于担当的精神，实现立德树人的教育目标；介绍不同CAE软件的轨迹生产方法，掌握利用函数命令绘制轨迹。 | 3 | 完成仿真作业 | 课程目标2、3、5 |
第4章 | 培养学生养成勤学笃行的良好习惯；介绍凸轮结构及其设计，搭建仿真环境，完成由机构和运动轨迹逆推凸轮轮廓 | 3 | 完成仿真作业 | 课程目标2、3、5 |
第5章 | 培养学生的爱国情操，树立报效祖国之信念；搭建仿真环境，运行小车，实现正向仿真轨迹与理想轨迹的重合和优化 | 4 | 完成仿真实验 | 课程目标2、3、4、5 |
六、实践环节及基本要求
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 | 搭建仿真环境，完成由机构和运动轨迹逆推凸轮轮廓 | 3 | 逆向推出凸轮轮廓 | 完成仿真实验 | 综合性 | 必做 |
2 | 搭建仿真环境，实现由逆推的凸轮来驱动小车，完成正向仿真轨迹与理想轨迹的重合和优化 | 3 | 利用逆向推出的凸轮来正向仿真，得到运行轨迹 | 完成仿真实验 | 综合性 | 必做 |
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。
七、考核方式及成绩评定
考核内容 | 考核方式 | 评定标准（依据） | 占总成绩比例 |
过程考核 | 到课率、课堂讨论发言、平时作业等 | 点名签到，旷课扣分； 积极发言，适当加分。 | 20% |
期末考核 | 大作业完成无碳小车运行轨迹仿真 | 实现设计功能 | 80% |
考核类别 | 考查 |
成绩登记方式 | 五级制 |
八、推荐教材与主要参考书
（一）推荐教材：
《SolidWorks 2005三维机械设计》，田东，机械工业出版社，2006年1月，第1版第1次
（二）主要参考书：
1.《机械设计基础》，杨可桢，高等教育出版社，2013，第6版
2.《机械设计实用机构运动仿真图解》，朱金生，凌云等，电子工业出版社，2014，第2版
