课程英文名 | SolidWorks Motion basic teaching and motion Simulation | 课程代码 | 17E0016 |
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学分 | 1 | 总学时 | 16 | 理论学时 | 10 | 实验学时 | 6 | 上机学时 |
| 实践学时 |
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课程类别 | 公共基础课 | 课程性质 | 任选 | 先修课程 | 无 |
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适用专业 | 理工科专业 | 开课学院 | 工程训练中心、创新学院 |
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执笔人 | 方流 | 审定人 | 张松慧 | 制定时间 | 2024 年12 月 |
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注：课程类别是指公共基础课/学科基础课/专业教育课；课程性质是指必修/限选/任选。
一、课程地位与课程目标
（一）课程地位
该课程的设立有利于促进我校CAE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。同时也为工创大赛、机械创新设计大赛、成图大赛、睿抗机器人大赛和浙江省机器人竞赛的人才选拔提供了输送渠道。
（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、制作动画、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。
二、课程目标达成的途径与方法
以课堂教学为主，结合自学、课堂讨论、课外作业、小组大作业等。
课堂教学CAE前沿设计工具、三维绘图软件；机构的运控控制、动画制作和轨迹仿真的方法。
课堂讨论设计工具使用心得、轨迹优化方法、数据处理和逆向仿真方法。
三、课程主要内容与基本要求
第一章 SolidWorks三维建模基础
1.1 直线运动
1.2 非同序运动
基本要求：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。通过介绍，使学生认识到大国工匠精神，激发和增强学生的民族自豪感和自信心。
第二章 结构设计与运动参数
2.1 配合关系和精确运动
2.2 视像属性与动画向导
基本要求：理解解工创大赛小车结构设计要求，关键参数选取与计算依据。通过介绍全国工程实践与创新能力大赛发展历程，对比我校与其他院校差距与优势，卓厉奋发，提升自身竞争性。
第三章 轨迹设计与驱动设置
3.1 装配体动画爆炸
3.2 添加马达
基本要求：熟练掌握至少一种CAE软件的轨迹生成方法，理解利用函数命令绘制轨迹。通过培养学生勇于担当的精神，实现立德树人的教育目标。
第四章 正向切除与关联设计
4.1 切割运动
4.2 关联设计
基本要求：掌握仿真环境搭建方法，由机构和运动轨迹动画演示切割运动和关联设计。通过实验演示，使学生体会各参数设置对结果的影响，养成勤于思考、善于钻研的习惯。
第五章 凸轮设计与正逆向仿真
5.1 凸轮机构设计
5.2 正弦机构设计
基本要求：掌握运动副的创建与设置，实现正向仿真轨迹与理想轨迹的重合和优化。通过完整的设计与仿真过程，使学生对工程设计有个初步认识，为以后的学习和就业打下基础。
四、课程学时安排
章节号 | 教学内容 | 学时数 | 学生任务（作业、自学、讨论等任务要求） | 对应课程目标 |
第1章 | 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。通过介绍，使 学生认识到大国工匠精神，激发和增强学生的民族自 豪感和自信心。 | 3 | 完成课后讨论 | 课程目标1、5 |
第2章 | 讲解工创大赛结构设计要求，关键参数选取与计算依据。 简介全国工创大赛发展历程，培养学生核心竞争力。 | 3 | 完成课后讨论、计算作业 | 课程目标2、5 |
第3章 | 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。培养学生勇于担当的精神，实现立德树人的 教育目标。 | 3 | 完成仿真作业 | 课程目标2、3、5 |
第4章 | 掌握仿真环境搭建方法，由机构和运动轨迹动画演示切 割运动和关联设计。通过实验演示，使学生体会各参数 设置对结果的影响，养成勤于思考、善于钻研的习惯。 | 3 | 完成仿真作业 | 课程目标2、3、5 |
第5章 | 掌握运动副的创建与设置，实现正向仿真轨迹与理想轨 迹的重合和优化。通过完整的设计与仿真过程，使学生 对工程设计有个初步认识，为以后的学习和就业打下基础。 | 4 | 完成仿真实验 | 课程目标2、3、4、5 |
五、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机构，完成正向仿真轨迹与理想轨迹的重合和优化，获得运动机构的位移、速度、加速度和力的曲线图 | 3 | 利用逆向推出的凸轮来正向仿真，得到动力学参数 | 完成仿真实验 | 综合性 | 选做 |
3 | 完成零件装配，设置键码节点，制作小车装配动画，爆炸动画，切割动画和关联动画 | 3 | 掌握快速装配零件，动画制作技术 | 完成装配与动画制作实验 | 综合性 | 选做 |
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。
六、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。 | 30% |
期末考核 | 大作业完成运动机构运行轨迹仿真 | 实现设计功能 | 70% |
考核类别 | 考查 |
成绩登记方式 | 五级制 |
七、推荐教材与主要参考书
（一）推荐教材：
《SolidWorks快速入门教程：2015版》，北京兆迪科技有限公司，电子工业出版社，2015年，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
