《三维建模技术》课程教学大纲
课程代码：020032031
课程英文名称：Three-dimensional Modeling Technology
课程总学时：32 讲课：32 实验：0 上机：0
适用专业：车辆工程、装甲车辆工程、能源与动力工程专业
大纲编写（修订）时间：2017.5
一、大纲使用说明
（一）课程的地位及教学目标
本课程为车辆工程、装甲车辆工程和能源与动力工程专业学生的一门专业基础选修课，是一门计算机软件学习与应用课程。
三维建模软件是工程人员提高设计水平与效率、改进产品质量、缩短产品开发周期、增强竞争能力的有力工具。
通过本课程的学习，使学生掌握Catia软件中几个基本模块的操作和应用，培养学生应用大型工程软件解决问题的能力，使学生毕业后能够适应社会的发展。
为毕业设计的顺利进行知识储备并奠定基础，为今后从事科学研究和工程技术工作打下扎实的计算机应用基础。
通过本课程的学习，学生将达到以下要求：
1．掌握Catia软件中几个基本模块的操作和应用，建立三维建模的概念；
2．能够进行基于草图的三维模型建立并合理添加约束进行装配；
3．能够对所设计零件或装配进行工程图设计，并进行合理标注；
4．能够进行简单的曲线和曲面设计。
（二）知识、能力及技能方面的基本要求
1.基本知识：掌握三维建模的基本构成及软件的安装等基本知识。
2.基本能力：掌握应用catia软件进行三维建模、装配及工程图设计等基本技能。
培养学生分析和处理实际问题的能力，能够独立面对问题、分析问题、解决问题。
（三）实施说明
1．教学方法：课堂讲授中重点对基本命令和建模思路的讲解；采用启发式教学，培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力；引导和鼓励学生对学习生活中的实际模型进行建模练习，培养学生的自学能力；增加实例强化学生对命令的理解，调动学生学习的主观能动性。
2．教学手段：采用现场教学模式，即教师在讲授基本命令后，对命令的应用示例在教师机上讲授演示,学生在自带的笔记本上同步操作演练，强化教师与学生的互动，学生当场对软件相关命令进行吸收并应用，并在练习中增加变换，使学生在实际应用中能举一反三，灵活运用。
课程的教学目标通过教师演示讲授，学生课堂练习和课后作业三个环节来实现。
（四）对先修课的要求
要求学生先修：《机械制图》并达到课程的基本要求。
本课程将为《虚拟样机技术》、ANSYS技术》、课程设计以及毕业设计的学习打下良好基础。
（五）对习题课、实践环节的要求
1．根据课程的要求，结合专业特点安排一定的实例，通过课堂练、教师讲解相结合和课后作业完成。
对重点、难点命令如多截面实体等加强习题练习以培养学生消化和巩固所学知识，用以解决实际问题为目的，课堂学生完成指定任务的先后顺序作为评定平时成绩的一
部分。
2．课后作业要能起到提高学生软件应用能力，提高学生分析问题、解决问题能力，学生必须独立、按时完成课外习题和作业，作业的完成情况应作为评定课程成绩的一部分。
3．本课程的课程设计单独设课，单独考核，具体要求参见相应的课程设计教学大纲。
（六）课程考核方式
1．考核方式：考查。
2．考核目标：考核学生对软件掌握程度及应用能力。
3．成绩构成：本课程的总成绩主要由三部分组成：平时成绩（包括作业情况、出勤情况等）占50%，期末考试（期末上机操作考试，指定时间完成指定零件建模，根据完成质量及完成顺序确定期末考试成绩），成绩占50%。
（七）参考书目
《CatiaV5R21机械设计教程》,詹熙达,机械工业出版社，2013.4
二、中文摘要
本课程是车辆工程、装甲车辆工程专业和能源与动力工程专业学生的一门专业基础选修课，是一门实践性很强的计算机软件学习与应用课程。
课程通过对catia基本模块的的讲授，使学生掌握三维建模的基本知识、基本原理和基本方法，并具有三维建模的能力。
课程主要内容包括草图设计、零件设计、装配设计、工程图设计等。
本课程将为后续课程的学习以及相关课程设计、毕业设计等奠定重要的基础。
三、课程学时分配表
四、教学内容及基本要求
第1部分Catia简介及使用环境
总学时(单位：学时):2 讲课:2 实验:0 上机:0
具体内容:
1）Catia发展与未来，及其在汽车设计中的应用;
2）介绍catia的工作界面、文件操作、鼠标操作、罗盘操作、特征树、显示控制等明确本课程的内容、性质和任务；
重点:
Catia使用环境及基本操作
第2部分草图设计
总学时(单位：学时):6 讲课:6 实验:0 上机:0
第2.1部分草图设计环境、绘制草图图形（讲课2学时）
具体内容:
对草图中profile、sketch tools等工具条中的命令进行讲解并练习。
重点
profile、spline、Circle、line等命令
难点:
sketch tools命令的应用
第2.2部分图形编辑和约束控制（讲课2学时）
具体内容:
对草图中的operation、constrain等工具栏进行讲解并实例练习。
重点
coner、trim、mirror等命令的应用
难点:
Constrain工具栏中约束的合理添加
习题：
草图绘制练习
第2.3部分草图模块练习（讲课2学时）
具体内容:
进行草图模块综合实例训练。
重点
约束的合理添加。
难点:
约束的合理添加。
习题：
草图绘制练习
第3部分零件设计
总学时(单位：学时):14 讲课:14 实验:0上机:0
第3.1部分基于草图特征的建模方法（讲课4学时）
具体内容:
在草图的基础上应用进行sketch-baseed features工具栏进行实体建模。
重点
Pad、pocket、shaft命令讲解。
Pocket和shaft命令具体应用。
第3.2部分在实体上再加工建模方法（讲课2学时）
具体内容:
掌握hole、Loft、rib、muiti-section solid等命令进行实体建模。
重点:
rib、muiti-section solid命令的应用；
难点：
rib、muiti-section solid命令的应用。
第3.3部分实体的变化（讲课2学时）
具体内容:
掌握dress-up features工具栏的命令。
重点:
fillet、chamfer、draft angle、shell、thickness、thread/tap等命令难点：
Variable radius fillet、shell等命令的应用
第3.4部分不同实体组件间的组合建模（讲课4学时）
具体内容:
掌握transformation features工具栏的命令。
重点:
translation、mirror、patten、scale等命令的应用；
难点：
Patten命令的应用
第3.5部分三维综合建模（讲课2学时）
具体内容:
三维模型综合建立实例。
重点:
命令的综合应用；
难点：
如何能综合应用命令完成实体模型建立
第4部分装配设计
总学时(单位：学时):4 讲课:4 实验:0 上机:0
第4.1部分装配设计及约束（讲课2学时）
具体内容:
如何在装配模块中导入零件或生成新零件并进行约束装配。
重点:
装配约束的合理添加；
难点：
装配约束的合理添加；
第4.2部分装配模块练习（讲课2学时）
具体内容:
装配模块命令综合练习，并对装配好的组件进行装配分析；
重点：
合理添加约束进行装配
装配分析
习题内容：
组件装配
第5部分工程图设计
总学时(单位：学时):4 讲课:4 实验:0 上机:0
具体内容：
第5.1部分工程图设计（讲课2学时）
具体内容:
将零件或装配导入工程图模块生成工程图纸，并进行合理标注；重点:
对工程图纸合理标注；
难点：
绘图模式和背景模式的转换
第5.2部分工程图设计训练（讲课2学时）
具体内容:
练习对三维零件或装配组件生成工程图纸并进行合理标注
重点：
对工程图纸进行文字及各种尺寸、公差等合理标注；
难点：
工程图纸的合理标注。
习题内容：
由三维实体生成标准工程图纸，并合理标注。
第6部分上机操作考试
总学时(单位：学时):2 讲课:2 实验:0 上机:0
具体内容:
上机操作考试。