《机械CAD CAM》课程标准

《机械CAD/CAM》课程标准

执 笔 人： 闫波 年 月 日

教研室主任（审核）： 年 月 日 系 主 任（批准）： 年 月 日

一、课程基本信息

课程编码：020104 020131

适合专业（面向对象）：三年制高职二年级同学 总 学 时：52 总 学 分：3 修课方式：必修

考核方式：上机考核 先修课程：《机械制图》《计算机绘图》《机械设计基础》《机械加工技术》等 后续课程：《机械制造工艺编制与实施》《数控设备与编程》等 教材与参考书：

校本教材

《机械CAD/CAM》闫波主编 2006年 第一版 《机械CAD/CAM》闫波主编 2008年 第二版

林清安编著系列教材（14本 电子工业出版社 清华大学出版社）

1. 《Pro/ENGINEER野火4.0综合教程》 2. 《Pro/ENGINEER野火4.0基础零件设计》 3. 《Pro/ENGINEER野火4.0工程图制作》 4. 《Pro/ENGINEER野火3.0基础零件设计(上)》 5. 《Pro/ENGINEER野火3.0基础零件设计(下)》 6. 《Pro/ENGINEER野火3.0高级零件设计(上)》 7. 《Pro/ENGINEER野火3.0高级零件设计(下)》 8. 《Pro/ENGINEER野火3.0零件设计应用实例》 9. 《Pro/ENGINEER野火3.0动态机构设计与仿真》 10. 《Pro/ENGINEER野火4.0基础入门与范例》 11. 《Pro/ENGINEER野火4.0零件装配与产品设计》 12. 《Pro/ENGINEER野火4.0模具设计》 13. 《Pro/ENGINEER野火4.0钣金设计》 14. 《Pro/ENGINEER野火4.0造型曲面设计》

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综合教程入门教程与手机实例可接续下列各书零件设计零件设计基础入门零件设计高级应用工程制图造型设计手机设计钣金设计钣金设计产品设计零件装配动态机构模具设计模具设计数控加工数控加工

二代龙震系列教材（9本 电子工业出版社） 1．《Pro/ENGINEER wildfire 4.0基础设计》 2．《Pro/ENGINEER wildfire 4.0进阶提高》 3．《Pro/ENGINEER wildfire 4.0高级设计》 4．《Pro/ENGINEER wildfire 4.0工程图设计》 5．《Pro/ENGINEER ISDX wildfire 3.0/4.0造型设计》 6．《Pro/Mechanism wildfire 3.0/4.0机构运动分析》 7．《Pro/MECHANICA wildfire 3.0/4.0结构热力分析》 8．《Pro/MOLDESIGN wildfire3.0/ 4.0模具设计》 9．《Pro/NC wildfire 3.0/4.0&CIMATRON数控加工》

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二、课程性质

本课程是机械设计与制造专业和计算机辅助设计与制造专业的核心专业课程，机械制造及自动化专业和机电设备维修与管理专业的主干专业课程。通过本课程的学习，使学生初步具备工艺员、技术员和设计员应用软件的岗位工作能力。

三、课程标准制订依据

1、工作任务与岗位标准分析

根据对太原重型机械集团有限公司、山西澳瑞特健康产业股份有限公司、太原矿山机器有限公司、榆次经纬纺织机械制造集团、长治液压设备有限公司等企业的深入调研，面向煤机设备、健身器材、液压设备产品，机械设计与制造专业岗位分析、岗位能力标准等分析如下表所示。

岗位与岗位能力分析表 职业岗位 1、 2、 工作职责 3、 4、 工艺员岗位 根据主工艺师安排，参加各种工艺文件编制、1、参加产品图样设计、包装图样设计； 2、参加新产品开发各阶段的设计评审、设计参加工艺验证、技术攻关等； 设计员岗位 工装设计等； 特殊工序工艺员负责特殊工序明细编制、特殊验证工作； 特殊工序工艺员负责产品开发中特殊工序用4、 参加新产品开发的试制施工等； 液压、计算机、铸造、机械设计与制造（力学、公差配合技术、机械制图等）、企业标准、统计技术、质量体系程序文件、质量手册、热处理、金属材料学、CAD软件、二维、三维、合同法及APQP。 熟悉行业产品的工作原理。熟练掌握APQP工序工艺编制、特殊工序质量控制、策划及实施； 3、 参加设计更改； 工装、模具设计。 机械设计与制造（力学、公差配合技术、机械制专业及 图等）、企业标准、统计技术、质量体系程序文件、三维、及APQP。 熟悉公司产品的工艺过程，会熟练使用二维、相关知识 质量手册、热处理、金属材料学、CAD软件、二维、技能资格 三维及CAD制图软件、工艺软件，能应用APQP。 方法，熟练应用CAD软件、二维及三维软件。 在生产中，需要极好的沟通能力和协调能力，与分厂技术员及技术工人进行及时沟通，根据实际情况选择工艺流程，协助施工技术员进行工艺的及时更改，以满足产品的要求。 在编制产品工艺时，能对新工艺、新材料及时应用。 在产品研发过程中，需要有协调能力和组织能力，与销售、供应及生产分厂技术工人等进行协调、探讨产品的结构、工艺性，组织工人进行设计的验证。 对自己设计的产品，需要有分析信息的能力，确认该产品市场、利润及市场潜力。 在设计中，要有一般的综合分析、创新、实在编制产品工艺时，能综合考虑设备、材料、施、判断能力，对自己所掌握的各类知识能艺性好、结构合理、满足性能要求）。 组织 协调 能力 能要求 综合 能力 开拓 力 创新 原有的工艺路线，制定出合理、经济的工艺文件。 综合利用，设计的产品能适应于生产实际（工其它 能力 心理素质 与同事关系有较强的合作能力与沟通能力，把自己编制的工艺能与同事共享。 遇到工艺中的问题，能冷静思考，逐一分析每一过程，直到能发现问题。 要有特别强的自学能力，能经常对新工艺、新材料进行学习利用。 与工艺人员和设计人员均要有良好的沟通能力，将自己的设计与同事共享。 遇到设计中的问题，能冷静思考，做出正确、谨慎果断的决定。 要有特别强的自学能力，争取在3年内达到设计师的水平。 特殊要求 2、制定依据 3

本课程是依据机械设计与制造和计算机辅助设计与制造专业人才培养目标，参照我省装备制造业相关行业标准和技术员和设计员的职业资格标准，以技术员和设计员的岗位能力和素质培养为核心，通过与山西澳瑞特健康产业股份有限公司和长治液压设备有限公司校企共建基于工作过程的项目教学，紧紧抓住应用先进软件进行产品设计能力这一主线，以企业典型案例为载体，重构了体现机械产品过程点的基于工作过程任务的学习领域课程。使学生具备从事机械产品设计员和技术员职业的高素质、高技能、应用性人才所必需的基本知识与技能。同时培养学生团队协作、职业素质、质量意识和创造意识。

四、课程目标

（一）知识目标

1、 知道《机械CAD/CAM》这门课程的性质、地位和独立价值。知道这门课程的知识范围、基本框架、研究方法和未来的发展方向。 2、 理解这门课程的主要概念、基本原理和方法。

3、 掌握CAD/CAM系统的软硬件组成、功能和配置原则，具有一定的选择合适CAD/CAM系统的能力。

4、 熟练掌握计算机绘图及图形处理、三维几何建模技术的原理和方法。

5、 熟练掌握CAD/CAM技术在机械工程中的应用，理解CAE、CAPP、CAM的基本原理及方法，掌握CAD/CAM集成与计算机集成制造的概念及关键技术，具有进行CAD/CAM系统规划与实施的初步能力。

6、 知道CAD/CAM相关新概念和新技术的发展。 （二）能力目标 一）专业能力

为培养“会操作 能设计 懂管理 精工艺”的机械专业技术人员，本课程定位于为机械设计与制造专业和计算机辅助设计与制造专业的专业骨干课程，学完本课程后学生应达到下述目标：

1、具备一般复杂程度零件的造型能力，使得学生的读图能力在学习完毕《机械制图》的基础上又有进一步的提高；

2、在熟练操作计算机绘图（AUTOCAD）的基础上拥有更为娴熟的工程制图能力； 3、在掌握现代设计方法的基础上，具备简单机械产品的设计能力；

4、在懂得机械零件制造工艺的基础上能够进行CAM的NC加工仿真能力。

5、通过了解实际机械产品的设计、制造及装配过程，逐步养成学生严谨的工作态度、熟练的操作技能、大胆的创新思路、肯奉献的企业精神等综合人文素质。 二）关键能力

1.获取信息：能够从较复杂的任务中获取关键信息，并熟练地应用先进手段获得解决任务地信息；

2. 自主学习：能够自主学习并掌握新知识、新技术，能独立制定工作计划并进行实施； 3. 解决问题：具备整体与创新思维能力，能够自主正确分析问题，并运用所学知识解决实际问题；

4. 负责耐劳：具有决策、规划能力，能够从工作岗位获取新的知识，胜任工作岗位，并在一定目标下，负责、踏实、稳定、注重质量地完成比较脏累的工作任务；

5. 人际沟通：具有较复杂的书面和口头表达能力；

6. 团队合作：具有合作精神和管理协调能力，具备优良的职业道德修养，能遵守职业道德规范。

五、课程设计思路

1、课程建设将构建基于工作过程、融入职业标准的课程体系，充分体现高职教育的职业性

根据对我省相关行业的企业调研和CAD/CAM职业标准的考察，分析机械CAD/CAM的典型工作任务，确定本课程的任务。通过工作过程分析，按照职业成长的逻辑规律确定课程

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的模块顺序。根据学生从简单到复杂的认知规律，从单项技能到综合能力、从绘图员到设计员的成长规律，分析职业知识与技能的递进关系来构建课程体系。参照相关的职业资格标准确定教学内容，保持教学内容与实际工作的一致性，并将职业技能考核内容实现模块化教学，充分体现高职教育的职业性特点。

2、课程建设将针对职业岗位任职要求和工作过程，进行“教、学、做”一体化研究，充分体现高职教育的实践性

针对职业岗位和任职要求，结合实际工作过程，对教学内容进行重新选择，重新设计和重新组织。在教学中，实现以能力为终极目标，以任务和项目为载体，突出实践教学，实践教学的教学时间占到70%以上。

在教学方法上，充分实行“教、学、做”一体化，强化学生能力的培养，注意调动学生学习的主动性和创造性，发挥教师的主导性和学生的主体性，实训直接安排在设计室和企业的一线进行，在做中学，在学中做，充分体现高职教育的实践性特点。

3、课程建设将在校企联合办学的形式下，双方共同培养学生，充分体现高职教育的开放性

课程建设要在专业建设的大体制下进行，学院的机械设计与制造专业、机械制造与自动化专业、计算机辅助设计与制造专业均强调与企业的联合办学，《机械CAD/CAM》课程的改革更要很好地体现校企合作，工学融合的特点，在教学计划的制定，教学内容的确定，人才培养目标的制定上让企业大胆、充分地实质性参与，双方共同培养学生，充分体现高职教育的开放性特点。

六、课程内容与学习情景

《机械CAD/CAM》课程的案例教学选择机械行业典型机械零部件和当地企业一线实例，反映了我省装备制造业的技术发展趋势。

1、教学内容分配 序课题 项目实例 教学要求 主要内容 学时 号 了解CAD/CAM的基本概念发展过程、应CAD/CAM技CADCAM技术的发CAD/CAM概1 用及发展趋势； 2 术概述 展史 论、系统 了解典型的CADCAM硬件和软件系统。 了解CAD类软件零件模块的基本环境及阶梯轴、端盖阀体草绘、特征造机械CAD建草绘的基本技巧； 2 等简单机械零件型的一般方12 模技术 掌握构建三维特征实体特征的一般方的CAD造型 法 法 基于特征参螺栓、齿轮轴承、理解参数化在机械零件设计中的作用； 特征造型的3 数化的机械箱体等机械典型理解曲面造型技术； 高级应用、综12 设计 零部件 能够应用一些高级造型 合实例 了解装配模块的基本环境 掌握零件基本装配方法、装配干涉检基于虚拟化发动机模型 0 装配方法 4 查、基于装配的零件设计；分解图的生6 的装配设计 单级减速器 仿真过程 成等操作； 理解运动仿真的基本思路 掌握通过三维造型创建二维工程图的面向产品设减速器总装图各工程图的创5 基本方法和步骤； 6 计的工程图 零部件的工程图 建 掌握各类CAD软件之间的格式转换 掌握各类CADCAM软件之间的格式转换计算机辅助轮盘类异形零件方法； CAM加工软件6 8 数控编程 等 掌握CAM平面及立体的加工方法； 的使用 能够生成符合NC加工要求的G代码 7 计算机辅助齿轮的变形受力、了解CAE工程分析及CAPP在行业内应CAE工程分6 5

工程分析及金属切削刀具的用的意义及现状； 析、CAPP应用 工艺过程设结构分析、轴类零理解CAE工程分析的思路及具体步骤； 计 件的CAPP 理解CAPP的思路 2、课时分配 课时分配 序课题 项目实例 学时 号 讲授 讲练 备注 1 CAD/CAM技术概述 CADCAM技术的发展史 2 2 阶梯轴、端盖、阀体等 2 机械CAD建模技术 12 12 简单机械零件的CAD造型 基于特征参数化的机螺栓、齿轮、轴承、箱体等机械典3 12 2 10 械设计 型零部件 基于虚拟化的装配设4 发动机模型 单级减速器 6 2 4 计 面向产品设计的工程5 减速器总装图、各零部件的工程图 6 6 图 6 计算机辅助数控编程 轮盘类异形零件等 8 2 6 计算机辅助工程分析齿轮的变形受力、金属切削刀具的7 6 2 4 及工艺过程设计 结构分析、轴类零件的CAPP 合7个模块 20个典型工程实例 52 10 42 计 3、综合实训 项目 实训内容 学时 选取依据 零件实体模型的建构 10 零件的建模是基础，在此基础上方可对机械零部件的装配及CAD部分 4 机械零部件进行零件的设计、部件（产品）仿真 的装配及工程图的绘制。 机械工程图的绘制 4 二维图形的加工 4 典型机械零件的NC加工是CAM的重CAM部分 三维零件的加工 4 点，也是机械制造类技术人员的必备素质。 在通晓CADCAM基础理论及相应操作以具体的机械产品或技能的基础上对学生进行一次结合具体机械CADCAM零部件为工作项目进行产品或机械零部件的设计与制造是十分必要20 综合实训 CAD设计及CAM的NC的。通过此次实训，学生的CADCAM综合加工仿真 能力大为提高，相应的实践操作技能和机械工艺能力得到进一步锻炼。 合计 46 七、考核标准 1、考核方式

《机械CAD/CAM》课程要突出学生应用知识能力为主的综合考核评价方式。评价以上机考核为主，综合考虑学生的日常表现，结合学生的作品做出公正客观的评价。

改革课程考核方式，采取项目考核与综合考核相结合方法，将考核重点放在对学生的工作能力和岗位职业能力综合评价上。每个任务结束，根据学生完成学习性工作任务情况、工作态度与表现进行考核。单一项目学习完毕后，进行综合项目学习，采用综合工作任务考核，考核内容以一个典型任务----题，让学生进行---，综合考核学生对知识的综合运用能力。课程最终考核成绩，（项目考核占 50%，综合考核占 50%）。

2、考核组织

将课程的终了性考试变为注重平时内容考查的过程性考核；将以教师为主导的考核体

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制逐渐变为以教师、企业工程师（技师）、学生共同参与的考核评价体制；将以知识性为主的考核标准逐渐转变为以能力为核心，以职业资格标准为纽带的考核标准；成立由学校教师、企业工程师共同组成的理事会，双方共同对学生进行考核，校企双方依据“校企合作、工学结合”对教学管理的实际需求、重构适应“校企合作、工学结合”需要的、新的教学质量监控体系和评价机制。企业参与课程标准的制定和质量监控，课程评价标准要将教育标准、企业标准和行业标准统一起来。

3、评价标准 课程考核点 考核要点 CAD/CAM技术概述 草绘 零件实体模型的建构 机械零部件的装配及仿真 机械工程图的绘制 二维图形的加工 三维零件的加工 权重 5% 10% 30% 30% 10% 5% 10% 实训考核 按照实训课题的难易程度及学生的个人意愿，可将学生分为若干人一组，在进行一周的集中实训后需交实训报告一份（包括电子档），内容及相应的考核方法如下：

《机械CAD/CAM》综合实训评分体系 姓名： 学号： 日期： 班级： 课题类型： 机械行业企业产品（ ） 与其它专业实训共建课题（ ） 自主创作（ ） 教材中的工艺实例（ ） 其 它（ ） 考核内容 零件造型 基本知识及技能 产品（部件）装配 工程图 NC程序 日常表现 内容的创新性 能力体现 实训中的角色（主持设计还是主要参与） 课题的实用性 权重 20% 10% 10% 20% 10% 5% 最高20% 5% 成绩 注：

1、本表为实训结束后最后一天下午的答辩评分表； 2、最后的实训成绩按照百分制计；

3、实训结果包括实训报告（纸质）及电子档各一份，其中的电子档不仅包括 纸质内容的电子文档，还应包括所有实训内容的电子内容，如零部件、装配图、NC文档等； 4、同组的同学纸质实训报告每人一份，电子档一组一份。

八、教学建议

1、 教学班是主要的组织，班级授课制是目前教学的主要组织形式。有条件的话，也可以

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采用分组教学，或多种方式灵活组合，尽量减轻学生的生理和心理疲劳。

2、 由于《机械CAD/CAM》课程涉及面广，知识含量大，CADCAM的理论教学用一般

的黑板教学无法很好地完成这门课程的教学，一些三维设计技术等无法现实体验感受，因此，前期制作一份多媒体课件，通过文字、图象、声音和动画等显示出各种CAD/CAM技术的内容和原理等是十分必要的。

3、 首先将课程内容分析透彻，分档归类，确定整个多媒体课件的总体结构方案；然后按

体系结构查阅、下载和搜集有关资料，并与合作企业交流合作有关素材，不断补充完善内容，并与实践教学并行进行，鼓励学生参与教学工作，使教与学真正达到有机的结合。

4、 教学方法必须灵活，要充分发挥学生的主体性，与学生建立起平等、民主和对话的师

生关系，培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力和探究意识，使学生会学。同时广泛征求学生意见，不断完善和补充课件内容；并尝试将多媒体光碟挂在网上，鼓励学生在网上学习；同时在网上完成作业，教师也在网上反馈作业批改意见。 5、 评价教学方法要以实现课程标准规定的教学目标为依据，好的教学方法应有助于学生

对教学内容的理解，并能激发学生的学习热情，树立工程意识，达到优化学生的知识、能力、素质，特别是设计思想、设计方法与创新思维能力培养的目的。鼓励有所创新并取得实效的教学方法。

6、 本课程采用多媒体课件和设备进行教学，通过多媒体技术有效地提高本课程的教学质

量和知识内容，激发学生学习的兴趣，吸引学生积极参与教学过程，探索多媒体教学的模式和方法。

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