《先进制造技术》网络课程教案 专题二 现代工程设计技术 项目1：先进工程设计技术
任课教师： 赵琳 年 月 日 授课班级 知识目标 教学目标 能力目标 德育目标 重点与 难点 方法 手段 授课日期 授课时数 1 了解先进工程设计技术概念、内容和方法。 能够掌握创新设计的类型。 学习先进工程设计的体系结构和设计方法，加强创新思维训练，养成严肃、认真的工作态度。 1．重点是创新设计的类型 2．难点是创造性思维模式构成。 启发式、研究式、讨论式和案例式教学。 网络课程教学 教学内容 一、引入新课 1．先进制造技术的发展趋势是什么？ 2．先进制造技术的出现与发展，对社会进步有哪些积极影响？ 二、通过生活中的各种产品的外形、功能和材料选择，引出本节课主题现代先进设计技术，明确学习任务： 1．先进工程设计技术概念、内容和方法。 2．明确先进工程设计技术的特征。 3．掌握创造性思维模式构成。 三、利用多媒体技术，以启发式讲授教学内容。 1．讲授制先进工程设计技术的内涵及体系结构。 2．讲授创新设计的类型。 3．采用案例教学法，分析采用案例教学法，分析国内企业创新现状。 4．讲授创造性思维模式构成。 四、课后思考题 1．分析现代设计技术的内涵及特点。 2．什么是创新设计，企业为什么要注重创新设计。 五、布置预习作业：根据提供的参考资料，预习逆向工程及全生命周期设计相关内容。 2.1 先进工程设计技术 一、先进工程设计技术的内涵 先进工程设计技以满足产品的质量、性能、时间、成本／价格综合效益最优为目的，以计算机辅助设计技术为主体，以知识为依托，以多种科学方法及技术为手段，研究、改进、创造产品活动过程所用到的技术群体的总称。 二、先进工程设计的体系结构（利用图表形式讲解） 三、先进工程设计技术的特征 1. 传统设计理论与方法的继承、延伸与扩展； 2. 多种设计技术、理论与方法的交叉与综合； 3. 设计手段的计算机化； 4. 设计结果的精确化； 教学重点与难点 教学方法与手段 教学 过程 板书 设计 5. 设计过程的并行化 、智能化； 6. 面向产品生命周期全过程的可信性设计； 7. 多种设计试验技术的综合运用。 2.2 创新设计 一、创新设计的概念和特点 1. 概念：通常是指不同于以往的设计，可能是一种全新的设计，也可能是对原有设计的改进。 2. 特点：创新设计的两个基本特征：设计的非常规性(包括新颖性和非连续性)和设计的成功实现。 二、创新设计类型 1. 突破性创新 2. 渐进式创新 三、采用案例教学：分析国内企业创新现状 四、创造性思维模式（举例说明以下模式） 1. 形象与抽象思维 2. 分析与综合思维 3. 收敛与发散思维 4. 离散与组合式思维 5. 对应与联想式思维 6. 换元与移植式思维 课后 分析 1．通过学习先进工程设计的内涵和体系结构，使学生认识到先进工程设计的出现对现代企业的影响和作用。 2．授课过程采用案例法教学，分析国内企业创新现状，将创新设计概念深入到实例中，帮助学生深入浅出的理解教学内容。
专题二 现代工程设计技术 项目2：逆向工程及全生命周期设计
任课教师： 赵琳 年 月 日 授课班级 知识目标 教学目标 能力目标 德育目标 教学重点与难点 教学方法与手段 重点与 难点 方法 手段 授课日期 授课时数 1 了解逆向工程的产生与发展、逆向工程设计的基本方法和全生命周期设计的内涵。 能够掌握逆向工程关键技术、并行设计的关键技术。 学习逆向工程及全生命周期设计的体系结构和设计方法，了解这两种技术在国内外的研究及应用状况，激发学生的科研兴趣。 1．重点是逆向工程设计的基本步骤和并行工程在国外的研究及应用状况。 2．难点是3D云软件和并行产品的主要内容和关键因素。 启发式、研究式、讨论式和案例式教学。 网络课程教学 教学内容 一、引入新课 1．分析现代设计技术的内涵及特点。 2．描述现代设计技术的体系结构。 3．什么是创新设计，企业为什么要注重创新设计。 二、根据预习内容引入课题，明确学习任务： 1．了解逆向工程的产生与发展、逆向工程设计的基本方法。 2．了解全生命周期设计的内涵。 3．明确逆向工程及全生命周期设计的体系结构和设计方法。 三、利用多媒体技术，以问题方式讲授教学内容。组织学生观察分析、讨论问题。 1．讲授逆向工程设计的基本方法。 2．讲授逆向工程设计的基本步骤。 3．3D点云软件。 4．逆向工程关键技术。 5．全生命周期设计的特点及意义。 6．并行设计的关键技术。 7．并行产品的主要内容和关键因素。 四、课后思考题 1．叙述反求工程的含义，分析反求工程作业的基本步骤。 2．并行工程在国外的研究应用状况。 3．国外并行工程要研究机构。 五、本章大作业： 1．根据参考题目范围《现代设计技术的历史与发展》，撰写各自研究报告（3种现代设计方法以上）。 2．具体要求见《先进制造技术》课程作业要求、格式要求及作业模板。 教学 过程 2.3 逆向工程 一、逆向工程的含义 逆向工程：以设计方法学为指导，以现代设计理论、方法、技术为基础，运用各种专业人员的工程设计经验、知识和创新思维，对已有产品进行解剖、深化和再创造，使之成为新产品。 二、逆向工程设计的基本方法 1．实物反求法； 2．软件反求法； 3．影像反求法（影像反求难度最大，目前还未形成成熟的技术）； 三、逆向工程设计的基本步骤（利用图表法讲解） 四、逆向工程关键技术 1．反求对象的分析 在反求工程中，如何根据所提供的反求样本信息，获取反求对象的功能、原理、材料性能、加工工艺等，这是反求工程成败的关键。其具体内容包括： 1) 功能及原理分析； 2) 材料分析； 3) 加工、装配工艺分析； 4) 精度分析； 5) 造型的分析； 6) 系列化、模块化分析。 2．反求工程中的测量技术 3．模型重构技术 所谓模型重构，就是根据所采集的样本几何数据在计算机内重构样本模型的技术。包括模型重构技术和曲面重构技术 2.4 全生命周期设计 一、全生命周期设计的内涵 全生命周期设计技术，产品设计不仅仅进行产品的功能与结构设计，而且还要对产品的全生命周期，也就是产品的规划、设计、制造、销售、使用、维修直至报废、回收处理的全过程，进行系统的设计。 二、全生命周期设计的特点 1) 集成性：各部门分工协作 2) 开放性：设计的计算机界面 3) 前瞻性：面向制造 4) 分布式环境：每个工作人员都有独立的终端 5) 标准数据管理：数据一致、共享 三、全生命周期设计的意义 并行设计是实现全寿命周期设计的重要方法和手段，面向制造的设计是全寿命周期设计的重要组成内容，产品数据管理则是实现全生命周期设计的技术关键。 四、并行设计 并行设计（concurrent design，CD）是集成的、并行的产品设计方法，强调在产品开发的初始阶段就必须全面考虑产品生命周期中的各个阶段对产品设计的综合影响，从而实现产品全生命周期的优化设计。 教学 具体 内容 五、并行设计的关键技术 1）产品并行开发过程建模及优化 2）支持并行设计的计算机信息系统 3）模拟仿真技术 课后 分析 1．通过学习逆向工程关键技术、并行设计的关键技术，使学生认识并行工程(CE)能够增强企业的竞争力, 并能给企业带来巨大的经济效益和社会效益。
《先进制造术》网络课程教案
