甘肃省高校引进和使用优质在线开放课程

支 撑 材 料

推荐单位 兰州交通大学

课程名称 计算机辅助设计：参数化造型设计及表达

课程类别 □通识教育课■学科基础课

□专业核心课□创新创业类课

所属学科 机械工程

课程使用人 董雅宏

引进情况 □已引进应用 ■计划或正在引进

2018.4.28

目 录

1. 教学团队教学改革成果 .................................................................................................. 3

1.1 省级教学成果一等奖 ............................................................................................ 3

1.2 董雅宏教改项目结项验收 ................................................................................... 3

1.3 董雅宏 MOOC 学习证书 ..................................................................................... 4

1.4 团队承担省级资源共享课证明 .......................................................................... 5

1.5 团队编写的教材 ...................................................................................................... 6

3. 拟引进课程资源证明 ....................................................................................................... 8

3.1 拟引进课程网站 ...................................................................................................... 8

3.2 拟引进课程大纲 ...................................................................................................... 9

4. 已建成课程相关资源证明............................................................................................ 12

4.1 校级线上课程建设证明 ...................................................................................... 12

4.2 校级线上课程教学内容 ...................................................................................... 12

5. 本校开设课程相关证明 ................................................................................................ 14

5.1 课程教学大纲 ........................................................................................................ 14

5.2 课程教学日历 ........................................................................................................ 19

5.3 课程教学 ppt 示例列表 ...................................................................................... 21

5.4 课程教学视频示例列表 ...................................................................................... 22

1. 教学团队教学改革成果

1.1 省级教学成果一等奖

1.2 董雅宏教改项目结项验收

1.3 董雅宏 MOOC 学习证书

1.4 团队承担省级资源共享课证明

1.5 团队编写的教材

2. .

3. 拟引进课程资源证明

3.1 拟引进课程网站 课程名称：计算机辅助设计：参数化造型设计及表达

网 站：https://www.icourse163.org/course/BIT-1001999003

3.2 拟引进课程大纲

第一讲 课程介绍

1.1 课程内涵及其与工程制图的关系 讲授方式及特点 学习方法

1.2 失败的“设计”实例

1.3 看看什么才是创新

第二讲 参数化造型设计简介

2.1 造型设计的思路及基本特征的特点

2.2 参数化造型设计软件简介 Inventor 软件界面简介

2.3. 设计意图（思想）的概念

第三讲 造型设计实例 1(以拉伸为主要特征)

3.1. 形状约束反应设计意图（草图环境）

3.2. 尺寸约束反应结构大小（草图环境） (拉伸)特征层面设计意图的反应 特征编辑

3.3. 孔特征

3.4. 工作平面的创建（圆柱相切工作平面） 零件外观的调整

3.5. 小结——设计意图（思想）的贯彻

第二周 单元测验 1--设计意图

第二周 例 1 模型造型作业

第四讲 一、造型设计实例 2（对称及相同要素的处理）

4.1.1. 对称拉伸 共享草图

4.1.2. 特征阵列

第二周 单元测验 2--重复要素及对称拉伸

第二周 例 2 模型造型作业

第四讲 二、造型设计实例 3（拉伸特征综合实实例）

4.2.1.形体分析 底板造型 定位孔的设计意图

4.2.2. 其他主要拉伸特征 偏移工作平面的创建

4.2.3. 孔特征 中分工作平面 加强筋特征简介

第四讲 三、造型设计实例 4（斜柱体特征的零件造型设计）

4.3.1. 基本拉伸特征 斜柱体特征的定义及造型

4.3.2.小结与思考： 造型设计中精确反应设计意图 避免修补

第五讲 造型设计实例 5（复杂腔体类零件综合实例）

5.1. 形体分析 法兰盘造型 特征阵列 特征层面设计思想的表达

5.2. 外界法兰盘的创建（角度工作平面） 拉伸特征的终止方式

5.3. Ifeather 的使用 如何使用帮助学习

5.4. 加强筋特征 圆角特征创建顺序对结果的影响

5.5. 加强筋特征详解

喷射器腔体模型提交

第六讲 一、造型设计实例 6（摇臂零件的造型设计）

6.1. 形体分析及思路 全圆角特征 草图中的偏移命令

第六讲第一节作业 摇臂零件造型

第六讲 二、造型设计实例 7（典型回转零件的造型设计）

6.2.1. 回转特征的使用

6.2.2. 内部回转特征 沉孔特征

6.2.3. 标准结构（键槽）的造型设计

第六讲第二节模型提交 V 型皮带轮

第七讲 一、造型设计实例 8（典型的扫掠特征——平面弯管的造型设计）

7.1.1. 模板选择 扫掠特征

7.1.2. 法兰拉伸特征及其与弯管的融合

7.1.3. 造型思路的反思及改进

第七讲 二、造型设计实例 9（典型的扫掠特征——空间弯管的造型设计）

7.2.1. 空间扫掠路径的定义 视图与轴测图在表达上的各自特点 空间扫掠路径的生成

7.2.2. 法兰的造型设计 Ifeather 的使用

7.2.3. 草图块的使用

空间弯管造型结果提交

第八讲 造型设计实例 10（壳类零件的造型设计及其他特征的学习方法）

8.1. 抽壳特征 涡轮壳造型设计

8.2. 使用范例自主学习的方法 放样及其他特征

第九讲 表达与展示——工程图实例 1（基础视图、全剖、半剖视）

9.1. 设计的表达与展示

9.2. 表达方法(工程制图中的图样画法)

9.3. 工程图环境设置 基础视图 半剖视图

9.4. 全剖视图 中心线

9.5. 工程图中的尺寸标注

9.6. 工程图标题栏的填写 工程图标题栏的定义

9.7. 工程图标题栏的定制与使用

第十讲 表达与展示——工程图实例 2（斜视图、局部视图、过渡线）

10.1.斜视图 局部视图

10.2. 过渡线的处理

10.3. 中心线 检索尺寸 尺寸驱动

10.4.工程图中表达方案的准确体现

请提交第十讲例题的工程图（使用自定义简化标题栏，pdf 格式）

第十一讲 表达与展示——工程图实例 3（旋转剖切、完整的零件图）

11.1. 表达方案 旋转剖切 视图对齐与标记

11.2. 过渡线 加强筋纵向剖切的处理 使用“仅草图显示”处理对称要素

11.3. 环形中心线

11.4. 尺寸标注

11.5. 尺寸公差 表面粗糙度 填写标题栏

请提交第十一讲例题的工程图（简化标题栏，pdf 格式）

第十二讲 锥阀部件的造型设计——零件造型设计

12.1. 设计与造型设计的关系

12.2. 锥阀部件的设计思路 确定零件参数的思路和方法

12.3. 阀体零件设计上的细节考量

12.4. 阀体造型设计

12.5. 阀体上的螺纹孔 阀体上的锥孔结构造型设计

12.6. 项目管理 相配合零件的关联设计 用实体生成零件 在位编辑零件

12.7. 阀杆零件中平面特征的造型设计

第十三讲 锥阀部件的设计——部件装配与展示

13.1. 锥阀的装配 装配约束

13.2. 装配中的干涉检查

13.3. 锥阀的工作原理及动画展示

第十四讲 锥阀部件的设计——装配图及表达试图

14.1. 装配图中的视图 零件在装配中位置的调整 零件在装配图中的剖切参与

14.2. 中心线 尺寸标注 零件编号

14.3. 标题栏的填写 明细栏的生成

14.4. 表达试图与装配动画

锥阀部件的装配工程图

第十五讲 齿轮油泵部件的造型设计——零件的造型设计

15.1. 齿轮油泵的工作原理 齿轮油泵的设计思路 泵盖上的工艺结构 配合尺寸

15.2. 使用 inventor 的设计加速器功能生成齿轮

15.3. 泵体零件的造型设计

15.4. 泵盖及其他零件的造型设计

第十六讲 齿轮油泵部件的造型设计——装配与表达

16.1. 齿轮油泵部件的装配 啮合齿轮的装配 装配约束的抑制

16.2. 泵盖上安全机制的装配 接触识别器 子装配

16.3. 齿轮油泵部件的表达 部件装配图、视图对齐 局部剖视、断面图、剖面线编辑

16.4. 装配部件的展示： 表达视图（爆炸图） 装配动画 文件打包

16.5. 课程总结与综合作业

4. 已建成课程相关资源证明

4.1 校级线上课程建设证明

4.2 校级线上课程教学内容

视频单元

总数 120 个 总时长 40小时

计划完成

时间 2017.12.30

配套教材 SolidWorks 2014 三维设计及应用教程

视频单元 讲授内容 时长

分钟/小时 讲授人

1-6 1.三维设计概述：课程简介、快速入门、软件

概述，SolidWorks 基础知识、用户界面、文件

管理

120/2.0 曹兴潇

7-14 2.草图设计：零件参数化设计快速入门，草图

绘制、编辑方法，复杂轮廓草图设计、实例 1~4 160/2.7 董雅宏

15-24

3.特征创建：快速入门，草图特征创建、编

辑、实例，附件特征创建、编辑、实例，操作

特征创建、编辑、实例，特征综合设计实例 1~3

200/3.3 董雅宏

25-36

4.零件设计：快速入门，设计意图体现、斜槽

拉伸、草图体现实例 1~2、特征体现实例 1~

2，零件设计秘诀练习，零件建模规划、零件建

模规划实例 1~3

240/4.0 董雅宏

37-42 5.典型零件：拉伸类零件、旋转类零件、扫描

类零件、齿轮类零件、箱体类零件、螺母 120/2.0 董雅宏

43-50

6.装配基础：快速入门-螺栓连接，虚拟装配设

计（规划），基本配合、实例，虚拟装配编辑

（替换零部件、子装配操作）、统计与干涉检

查，自上而下的装配设计简介、实例

160/2.7 曹兴潇

51-56 7.典型装配：曲柄连杆机构装配（活塞连杆组

装配、总装配），减速器装配（低速轴组件、齿

轮装配、箱体装配、运动检查）

120/2.0 曹兴潇

57-63 8.产品表达：零件设计表达（外观、材质、质

量特性、实例），装配表达（剖切、爆炸、动

画、物理模拟、综合实例）

140/2.3 曹兴潇

64-73

9.图纸基础：快速入门，工程图模版创建、应

用，模型/投影视图、局部/裁剪视图、剖视图

生成，注解添加（尺寸、公差、注释），与制图

国标不符合问题的处理方法

200/3.3 杨 艳

74-78 10.零件图纸：零件图基础，典型零件工作图

（低速轴、齿轮、弹簧、下箱体零件图） 100/1.7 杨 艳

79-84 11.装配图纸：装配图基础，螺栓连接总装工程

图-视图生成、注释添加、序号及明细表，减速

器总装工程图-视图生成、注释添加

120/2.0 杨 艳

85-99

12.高效工具：设计重用：配置、系列零件、设

计库、二次开发基础与实例，高效配合技术

（配合复制与阵列、扣件、减速器装配-紧固件

装配），钣金：钣金基础、3 种钣金设计方法、

综合应用，焊接：焊接基础、综合应用，管

道：管道基础、综合应用

300/5.0 李振华

100-114

13.CAE 分析：快速入门：四连杆机构协同仿

真，运动仿真：分析原理、仿真步骤、仿真实

例，有限元分析：快速入门（三步曲）、分析原

理、建模策略、高速轴设计、直齿圆柱齿轮设

计、螺旋弹簧设计、踏面制动温度场、压气机

动力强度协同仿真、踏面制动热机耦合分析实

践，优化设计：优化设计快速入门、悬臂托架

尺寸优化

300/5.0 商跃进

115-120

14.CAM 仿真：CAM 基础：快速入门-槽形凸轮加

工、CAMWorks基础，铣削仿真：平面凸轮铣削

加工、外形与槽铣削加工，车削仿真：手柄车

削加工、辗钢整体车轮车削加工

120/2.0 商跃进

5. 本校开设课程相关证明

5.1 课程教学大纲

《计算机辅助三维设计原理与应用》教学大纲

一、课程基本信息

课程代码 04010532 课程英文名称 Principles and Application of Computer-aided

Design

课程性质 选修 课程类别 专业教育 学分数 3

学时数

48

其中 理论学时 28 实验学时 上机学时 20 其它实践

学时

开课学期 第五学期

先修课程 《画法几何与机械制图》、《车辆制造与修理工艺》、《机械设计》等专业基础类课

程

适用专业 车辆工程

二、课程简介

《计算机辅助三维设计原理与应用》是面向车辆工程专业本科生开设的一门专业基础选修课。通过

该课程的理论学习和上机练习，能使学生利用三维设计软件（SolidWorks）对机车车辆零部件进行参数

化建模、虚拟装配、工程图、运动分析和 CAE 分析，为以后的课程学习和解决实际工程问题打好基础。

三、教学基本要求

通过本课程的理论教学和上机训练，使学生了解三维设计的特点和优越性；掌握零件参数化设计、

虚拟装配、工程图生成的相关知识和方法；掌握零部件的运动分析、应力仿真的相关知识和方法；了解

有限元理论，掌握零部件 CAE 分析的相关知识和方法；在上机训练过程中培养和锻炼学生的研究能力、

表达能力和团队合作精神及在团队中发挥作用的能力。

四、教学内容

1. 三维设计概述

（1） CAD/CAM 技术概述

（2）SolidWorks基础

2. 零件建模

（1）零件建模基础

（2）草图设计

（3）特征设计

（4）零件设计

（5）常用机械零件设计

3. 虚拟装配设计

（1）自下而上的装配设计

（2）自上而下的装配设计

（3）机械产品表达

4. 工程图创建

（1）工程图概述

（2）创建工程图模版

（3）创建工程图

（4）创建零件图

（5）创建装配图

5. 高效工具

（1）设计重用

（2）钣金设计

（3）焊接设计

（4）管路与布线设计

6. CAE分析

（1）机构运动仿真

（2）结构有限元分析

（3）优化设计

（4）CAM数控加工

五、学时分配

教 学 内 容 理论

学时

实验

学时

上机

学时

习题课

学时

讨论课

学时

其它实

践学时

三维设计概述 2 2

零件建模 8 6

虚拟装配设计 6 4

工程图创建 6 4

高效工具 2 2

CAE分析 4 2

合 计 28 20

总 计 48

六、评价与考核方式

本课程采取的考核方式：分散考试。课程总评成绩由考试成绩、平时成绩两部分组成，其中考试成

绩占 60%，平时成绩占 40%，包括：课堂考勤 10%、期中测验成绩 10%、大作业成绩 10%、答疑成绩 5%、

奖励成绩 5%。

七、建议教材与教学参考书

1.《Solidworks2014三维设计及应用教程》，曹茹，机械工业出版社，2014年 9月

2.《有限元原理与 ANSYS实践》，商跃进，王红，清华大学出版社，2012年 3月

八、执笔人： 审核人： 编写时间：2017年 7月

附件：《计算机辅助三维设计原理与分析》课程成绩评定办法

《计算机辅助三维设计原理与应用》课程成绩评定办法

课程代码：04010532

课程负责人：李刚

任课教师：曹兴潇、董雅宏、朱喜锋、杨艳

学时：48

学分：3.0

考试方式：闭卷

一、成绩构成及比例

1．总评成绩

总评成绩=平时总成绩×40% +期末考试成绩×60%

2．平时成绩

平时成绩=考勤成绩（占总评成绩的 10%）+大作业成绩（占总评成绩的 10%）+期中测

验成绩（占总评成绩的 10%）+答疑成绩（占总评成绩的 5%）+奖励成绩（占总评成绩的 5%）。

平时成绩优良率小于 50%，最后按百分制提交，教务系统中设置比例为 30%。

二、各部分成绩评定办法

1．考勤成绩

考勤成绩占总评成绩的 5%，总分 5分。旷课一次扣 1分，事假、病假请假 1次扣 0.5

分，早退 1次扣 0.5分，迟到不扣分。

2．作业成绩

作业成绩占总评成绩的 10%。本课程作业为一次大作业，必须在课程结束周的周五之

前提交。计分标准为：

（1）作业完整，叙述清楚，内容正确，书写规范，得 10分。

（2）作业完整，叙述清楚，内容基本正确，书写规范，得 8分。

（3）作业完整，叙述较清楚，内容基本正确，书写较规范，得 7分。

（4）作业完整，叙述较清楚，内容基本正确，书写不规范，得 6分。

（5）作业欠完整，叙述较清楚，内容基本正确，书写规范，得 5分。

（6）作业不交或抄袭作业者为 0分。

（7）晚交、补交者每次先按照上面(1)～(6)评分，但最高不超过 5分。

注：若发现有雷同作业，涉及所有当事学生的作业成绩全按 0分记。

3．期中测验成绩

期中测验成绩占总评成绩的 10%。期中测验采用上机考试的形式，卷面为百分制。将

卷面成绩乘以 10%，即为期中测验成绩。

4．答疑成绩

答疑成绩占总评成绩的 5%。答疑次数多，且带有课程实际问题参加答疑者得 5分；答

疑次数较少，回答问题表现一般者得 3分；答疑次数少，不参加答疑或在答疑过程中无实

际问题者得 0分。

5．奖励成绩

奖励成绩占总评成绩的 5%。根据实际情况，平时奖励分不超过 5分，如大作业特别优

秀（奖励 2分）、期中测验卷面成绩达到优秀（奖励 1分）、答疑表现特别优秀（奖励 1分）

等。

6．期末考试成绩

期末考试采用上机考试的形式，题目难度和题量适中，能反映学生情况。成绩按实际

卷面得分进行登记，最后按百分制提交，教务系统中设置比例为 60%。

三、关于取消考试资格的说明

1．缺课累计 12学时及以上者取消考试资格（含上机学时）。

2．无故旷课 6学时及以上者取消考试资格（含上机学时）。

3．抄袭他人作业情节严重者取消考试资格。

4．不提交大作业的取消考试资格。

5. 不参加期中测验的取消考试资格。

6. 在上机实验过程中如果发现 2次及以上做与上机实验内容无关的事情（打游戏、

上网聊天、看电影等），取消考试资格；

四、关于该课程成绩评定办法的执行说明

1．严格按照学院审核通过的办法执行，不得随意改动或变通。

2．本办法开学第一讲课向全体学生宣布说明。

3．平时成绩评定结果在期末考试前向全体同学公布，负责解释、说明和质疑，确认无

误后交学院教务办公室备案。

4．课程成绩评定办法由学院审核通过后，教务办公室统一盖章印发后执行。课程负责

人负责将成绩评定办法发放到任课教师，并组织说明和解释相关细则，所有开课教师评分

要求和宽严程度要保持一致，以保证班级间平时成绩的公正性。

5．课程名称和学时相同的课程期末考试采用同一套试题和补考试题，两个以上开课教

师必须采用流水线方式批阅试卷，严禁单独批阅。

6．期末试题和补考试题由课程负责人组织任课教师集体研究出题，命题质量实行审定

制度，应尽量避免概念题、简答题、选择题、填空题，杜绝教材及作业中的原题。命题须

经教学院长审定并于开考前两周交付印刷。

7．开卷、半开卷考试，考生可携带教材、教辅等印刷资料及本人的笔记本、作业本等

进入考场，但不得借用或复印他人的笔记本和作业本，否则按考试违纪处理。考试过程中

不得互相讨论、相互借用资料，否则按考试违纪或作弊处理。

8．所有考试中使用的各类复杂公式、图表可按实际需要附于试卷末尾。

9．教师严禁向学生提供历届考试题，严禁考试前勾画重点和范围，严禁泄露或变相泄

露试题，并做好试题保密工作。

课程负责人签字：

年 月 日

5.2 课程教学日历

5.3 课程教学 ppt 示例列表

5.4 课程教学视频示例列表