工程软件与应用A：CATIA（一）基本信息中文课程名称：工程软件与应用A：CATIA英文课程名称：Engineering softwareandapplications A:CATIA课程编号：0301012学分：3学时：48（其中，32学时理论，16学时上机）课程性质：必修课程适用专业：机械设计制造及其自动化先修课程：《机械设计》、《机械制造技术》、《现代机械制造装备》等开课系（教研部）：机械制造工程系执笔：于斐审核：高延峰课程简介：《工程软件与应用A：CATIA》是机械设计制造及其自动化专业的专业必修课，也是-门极具航空特色、紧密结合工程实际的课程。CATIA是大型的CAD/CAE/CAM一体化应用软件，其集成解决方案覆盖了产品设计与制造领域。通过本课程的学习，可以掌握CATIA软件的使用方法，包括草图的绘制，机械零部件的三维实体造型，二维工程图的绘制、曲面设计、数控加工编程、动态模拟与仿真等，为今后应用CAD/CAM系统从事工程技术工作、提高产品设计开发和创新能力打下基础。（二）课程目标本课程的主要目标是通过计算机辅助设计、数控加工自动编程、加工仿真及其后处理的学习，能够自如地进行复杂机械零件的实体造型和数控加工程序的编制，支撑专业毕业目标中相应指标点的达成。课程目标对学生的能力要求如下：1.通过CATIA软件的学习，使学生建立起“设计从三维开始”的新理念，应用该软件在3D环境下进行复杂产品的结构设计和逆向造型，具有对复杂零件和产品进行分析、三维实体造型和数控加工编程的能力。2.通过课程的理论和实践学习，进一步扩展自己的知识体系，面对实际问题时，能运用所学知识和方法寻求解决问题的策略。课程目标对毕业要求的支撑关系如下：表1课程目标对毕业要求的支撑关系毕业要求毕业要求指标点课程目标指标点5.1：掌握机械CAD、CAM及CAE等设计与分析工具的课程目标1毕业要求5基本知识和使用方法；课程目标2
工程软件与应用 A：CATIA （一）基本信息 中文课程名称:工程软件与应用 A：CATIA 英文课程名称：Engineering software and applications A:CATIA 课程编号：0301012 学分：3 学时：48(其中，32 学时理论，16 学时上机) 课程性质：必修课程 适用专业：机械设计制造及其自动化 先修课程：《机械设计》、《机械制造技术》、《现代机械制造装备》等 开课系（教研部）：机械制造工程系 执笔：于斐 审核：高延峰 课程简介： 《工程软件与应用 A：CATIA》是机械设计制造及其自动化专业的专业必修课，也是一 门极具航空特色、紧密结合工程实际的课程。CATIA 是大型的 CAD/CAE/CAM 一体化应用 软件，其集成解决方案覆盖了产品设计与制造领域。通过本课程的学习，可以掌握 CATIA 软件的使用方法，包括草图的绘制，机械零部件的三维实体造型，二维工程图的绘制、曲面 设计、数控加工编程、动态模拟与仿真等，为今后应用 CAD/CAM 系统从事工程技术工作、 提高产品设计开发和创新能力打下基础。 （二）课程目标 本课程的主要目标是通过计算机辅助设计、数控加工自动编程、加工仿真及其后处理的 学习，能够自如地进行复杂机械零件的实体造型和数控加工程序的编制，支撑专业毕业目标 中相应指标点的达成。 课程目标对学生的能力要求如下： 1.通过 CATIA 软件的学习，使学生建立起“设计从三维开始”的新理念，应用该软件 在 3D 环境下进行复杂产品的结构设计和逆向造型，具有对复杂零件和产品进行分析、三维 实体造型和数控加工编程的能力。 2.通过课程的理论和实践学习，进一步扩展自己的知识体系，面对实际问题时，能运用 所学知识和方法寻求解决问题的策略。 课程目标对毕业要求的支撑关系如下： 表 1 课程目标对毕业要求的支撑关系 毕业要求 毕业要求指标点 课程目标 毕业要求 5 指标点 5.1：掌握机械 CAD、CAM 及 CAE 等设计与分析工具的 基本知识和使用方法； 课程目标 1 课程目标 2
（三）教学内容推荐对应的教学序号教学内容教学要求学时方式课程目标工作界面与基本操作了解 CATIA 的主要功能模块，掌握CATIA（1）CATIA软件的概况，运行环的基本操作。3境及其主要功能模块。采用讨论的方式，（2）CATIA管理区中的特征树、讲解课程目标1讲述CAD/CAM技术的属性选项卡，鼠标、视图、罗盘的讨论应用，对提高我国的国操作方法。演示际竞争力具有深远意义，培养学生探索创新、实践创新和精益求精的工匠精神。草图设计掌握图形绘制、图（1）进入和退出草图设计环境形编辑和约束控制功能讲解课程目标16（2）草图绘制器工具栏功能2演示课程目标2（3）图形绘制讨论（4）图形编辑（5）约束控制零件的三维建模掌握基于草图特（1）创建CATIA零件模型的一般征、修饰特征和形体的课程目标1过程逻辑运算。12实例3课程目标2（2）掌握基于草图特征操作方法分析（3）掌握常用的修饰特征（4）逻辑运算线框和曲面设计掌握空间点、线和（1）空间点、曲线、轴和平面的平面的创建，多截面扫课程目标1案例创建略曲面的创建，将曲面64课程目标2演示（2）曲面的编辑操作特征转化为实体特征。（3）将曲面特征转化为实体特征工程图设计掌握各种视图的创（1）设置工程图环境建，尺寸和尺寸公差的课程目标13讲解（2）视图创建标注，尺寸的操作。课程目标25演示（3）尺寸和尺寸公差的标注（4）基准符号、形位公差及表面粗糙度的标注
（三）教学内容 序号 教学内容 教学要求 推荐 学时 教学 方式 对应的 课程目标 1 工作界面与基本操作 （1）CATIA 软件的概况，运行环 境及其主要功能模块。 （2）CATIA 管理区中的特征树、 属性选项卡，鼠标、视图、罗盘的 操作方法。 了解 CATIA 的主 要功能模块，掌握 CATIA 的基本操作。 采用讨论的方式， 讲述 CAD/CAM 技术的 应用，对提高我国的国 际竞争力具有深远意 义，培养学生探索创新、 实践创新和精益求精的 工匠精神。 3 讲解 讨论 演示 课程目标 1 2 草图设计 （1）进入和退出草图设计环境 （2）草图绘制器工具栏功能 （3）图形绘制 （4）图形编辑 （5）约束控制 掌握图形绘制、图 形编辑和约束控制功能 6 讲解 演示 讨论 课程目标 1 课程目标 2 3 零件的三维建模 （1）创建 CATIA 零件模型的一般 过程 （2）掌握基于草图特征操作方法 （3）掌握常用的修饰特征 （4）逻辑运算 掌 握 基 于 草 图 特 征、修饰特征和形体的 逻辑运算。 12 实例 分析 课程目标 1 课程目标 2 4 线框和曲面设计 （1）空间点、曲线、轴和平面的 创建 （2）曲面的编辑操作 （3）将曲面特征转化为实体特征 掌握空间点、线和 平面的创建，多截面扫 略曲面的创建，将曲面 特征转化为实体特征。 6 案例 演示 课程目标 1 课程目标 2 5 工程图设计 （1）设置工程图环境 （2）视图创建 （3）尺寸和尺寸公差的标注 （4）基准符号、形位公差及表面 粗糙度的标注 掌握各种视图的创 建，尺寸和尺寸公差的 标注，尺寸的操作。 3 讲解 演示 课程目标 1 课程目标 2
掌握型腔铣削加2.5轴数控铣削加工工、轮廓铣削加工和后（1）CATIA数控编程基本流程企业课程目标1处理及程序输出。加工（2）平面铣削加工96课程目标2案例（3）型腔铣削加工讲解（4）轮廓铣削加工（5）后处理掌握等高线加工、曲面铣削加工课堂目标1轮廓驱动加工、螺旋加讲解（1）等高线加工07课程目标2工和清根加工。讨论（2）轮廓加工、沿面加工（3）螺旋加工、清根加工（四）实践教学安排实验实验每组项目编号实验类型课程目标实验项目学时人数要求必修12工作界面与基本操作综合性2必修草图设计3综合性3必修综合性零件设计4课程目标14必修3综合性线框和曲面设计课程目标25选修2综合性工程图设计63综合性选修2.5轴数控铣削加工选修7曲面铣削加工3综合性合计20必修学时：16选修学时：4（五）教学方法与习题要求本课程教学采用课堂讲授、讨论、案例分析、作业和上机等方式，课程采用项目式教学法，将所有的知识点及操作方法都融入实际的范例中去教学，教师担负教学过程的组织者和引导者的角色，充分发挥学生的主体作用，多方位培养学生创新思维能力。采用面向问题的启发式教学，课堂讨论与交互式教学方法相结合，做到精讲多练、边讲边练、讲练结合。本课程目标与教学环节对应的关系矩阵如表2所示。表2课程目标与教学环节对应的关系矩阵教学环节课程目标案例教学讨论上机作业课堂讲授VVVVV1课程目标11VVV2课程目标2（六）考核方式及成绩评定
6 2.5 轴数控铣削加工 （1）CATIA 数控编程基本流程 （2）平面铣削加工 （3）型腔铣削加工 （4）轮廓铣削加工 （5）后处理 掌 握 型 腔 铣 削 加 工、轮廓铣削加工和后 处理及程序输出。 9 企业 加工 案例 讲解 课程目标 1 课程目标 2 7 曲面铣削加工 （1）等高线加工 （2）轮廓加工、沿面加工 （3）螺旋加工、清根加工 掌握等高线加工、 轮廓驱动加工、螺旋加 工和清根加工。 9 讲解 讨论 课堂目标 1 课程目标 2 （四）实践教学安排 项目编号 实验项目 实验 学时 实验类型 实验 要求 每组 人数 课程目标 1 工作界面与基本操作 2 综合性 必修 课程目标 1 课程目标 2 2 草图设计 3 综合性 必修 3 零件设计 4 综合性 必修 4 线框和曲面设计 3 综合性 必修 5 工程图设计 2 综合性 选修 6 2.5 轴数控铣削加工 3 综合性 选修 7 曲面铣削加工 3 综合性 选修 合计 20 必修学时：16 选修学时：4 （五）教学方法与习题要求 本课程教学采用课堂讲授、讨论、案例分析、作业和上机等方式，课程采用项目式教学 法，将所有的知识点及操作方法都融入实际的范例中去教学，教师担负教学过程的组织者和 引导者的角色，充分发挥学生的主体作用，多方位培养学生创新思维能力。采用面向问题的 启发式教学，课堂讨论与交互式教学方法相结合，做到精讲多练、边讲边练、讲练结合。本 课程目标与教学环节对应的关系矩阵如表 2 所示。 表 2 课程目标与教学环节对应的关系矩阵 课程目标 教学环节 课堂讲授 案例教学 讨论 上机 作业 1 课程目标 1 ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ 2 课程目标 2 ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ （六）考核方式及成绩评定
考核方式：本课程采用多元化考核方式进行课程成绩评定，包括平时成绩（上课考勤情况和课堂讨论等）、上机实践成绩和大作业，以百分制计。建议最终成绩评定如下：最终成绩=平时成绩×0.2+上机实践成绩×0.3+大作业×0.5考核依据、分值和细则与课程目标对应的关系矩阵如表3所示。表3考核方式与课程目标对应的关系矩阵考核建议对应的课程考核评价细则权重依据目标1）课堂讨论；课程目标1平时0.22）按平时成绩、上机实践和大作业评定标准与依据表（表4）给课程目标2分，满分100分。1）根据每个上机实例的完成情况，按平时成绩、上机实践和大作上机课程目标10.3业评定标准与依据表（表4）给分，满分100分。实践课程目标22）取各次上机成绩的平均值作为上机总成绩，满分100分。1）考虑模型的复杂性、建模过程的正确性、数控加工编程的正课程目标1大确性；0.5课程目标2作业2）按平时成绩、上机实践和大作业成绩评定标准与依据表（表4）给分，满分100分。表4平时成绩、上机实践和大作业评定标准与依据指标与依据考核项目70~79 (C)90～100 (A)80~89 (B)60~69 (D)0~59 (E)积极参加讨论，在讨论现场，能积极参加讨论，参加讨论，能够清晰表达观点，够认真倾听，并清晰表达观点，课堂讨论及表达观点，问题问题分析基本表达出参与讨论从不发表任何问题分析正确。分析基本合理。对课程目标意见正确。能够较好的欲望。勉强能的支撑情况能够很好的支能够一般化的的支撑课程目够支撑课程目撑课程目标。支撑课程目标。标。标。能在规定的上能在规定的上在老师指导下，在老师的指导不能在规定的机时间内，完全机时间内，基本能在规定的上下，不能在规定上机时间内，完成零件的草正确的完成零正确的完成零机时间内，完成的上机时间内，上机实践件的草图设计、件的草图设计、零件的草图设完成零件的草图图设计、零件成绩零件设计、曲面零件设计、曲面计、零件设计、设计、零件设计、设计、曲面设设计和数控加设计和数控加曲面设计和数曲面设计和数控计和数控加工编程。工编程。工编程。控加工编程。加工编程
考核方式：本课程采用多元化考核方式进行课程成绩评定，包括平时成绩（上课考勤情 况和课堂讨论等）、上机实践成绩和大作业，以百分制计。建议最终成绩评定如下： 最终成绩=平时成绩×0.2+上机实践成绩×0.3+大作业×0.5 考核依据、分值和细则与课程目标对应的关系矩阵如表 3 所示。 表 3 考核方式与课程目标对应的关系矩阵 考核 依据 建议 权重 考核/评价细则 对应的课程 目标 平时 0.2 1）课堂讨论； 2）按平时成绩、上机实践和大作业评定标准与依据表（表 4）给 分，满分 100 分。 课程目标 1 课程目标 2 上机 实践 0.3 1）根据每个上机实例的完成情况，按平时成绩、上机实践和大作 业评定标准与依据表（表 4）给分，满分 100 分。 2）取各次上机成绩的平均值作为上机总成绩，满分 100 分。 课程目标 1 课程目标 2 大 作业 0.5 1） 考虑模型的复杂性、建模过程的正确性、数控加工编程的正 确性； 2） 按平时成绩、上机实践和大作业成绩评定标准与依据表 （表 4）给分，满分 100 分。 课程目标 1 课程目标 2 表 4 平时成绩、上机实践和大作业评定标准与依据 考核项目 指标与依据 90～100（A） 80～89（B） 70～79（C） 60～69（D） 0～59（E） 课堂讨论及 对课程目标 的支撑情况 积极参加讨论， 清晰表达观点， 问题分析正确。 能够很好的支 撑课程目标。 积极参加讨论， 清晰表达观点， 问题分析基本 正确。能够较好 的支撑课程目 标。 参加讨论，能够 表达观点，问题 分析基本合理。 能够一般化的 支撑课程目标。 在讨论现场，能 够认真倾听，并 表达出参与讨论 的欲望。勉强能 够支撑课程目 标。 从不发表任何 意见 上机实践 成绩 能在规定的上 机时间内，完全 正确的完成零 件的草图设计、 零件设计、曲面 设计和数控加 工编程。 能在规定的上 机时间内，基本 正确的完成零 件的草图设计、 零件设计、曲面 设计和数控加 工编程。 在老师指导下， 能在规定的上 机时间内，完成 零件的草图设 计、零件设计、 曲面设计和数 控加工编程。 在 老 师 的 指 导 下，不能在规定 的上机时间内， 完成零件的草图 设计、零件设计、 曲面设计和数控 加工编程。 不能在规定的 上机时间内， 完成零件的草 图设计、零件 设计、曲面设 计和数控加工 编程
创建的模型复创建的模型复创建的模型简创建的模型较创建的模型过杂程度高，建模杂程度一般，建单，建模过程基复杂，建模过程于简单，建模过程正确，根据模过程正确，根本正确，根据零正确，根据零件过程有错误，零件的外形，选据零件的外形，件的外形，选择大作业成绩的外形，选择合根据零件的外择合适的加工选择合适的加合适的加工方适的加工方式，形，选择的加方式，数控加工工方式，数控加式，数控加工编1数控加工编程工方式不正编程的过程正工编程的过程程的过程基本正的过程正确。确。确。确。正确。（七）课程目标达成度评价课程目标达成度评价包括课程分目标达成度评价和课程总目标达成度评价，具体计算方法如下：总评成绩中支撑该课程目标相关考核环节平均得分之和课程分目标达成度=总评成绩中支撑该课程目标相关考核环节目标总分该课程学生总评成绩平均值课程总目标达成度=该课程学生总评成绩总分（100分）参数说明：ADST、BDST、CDST分别表示总评成绩中大作业、讨论、上机实践的目标分值，ADST+BDST+CDST=100。相应AAVG、BAVG、CAVG为相应大作业、讨论和上机实践的实际平均得分。目标学生平支撑环节课程目标达成度计算示例分值均得分大作业ADSTAAVG课程目标1达成度=(AAVG+BAVG课程目标1讨论BDSTBAVG+CAVG)/(ADST+BDST+CDAT)上机实践CDSTCAVG大作业AAVGADST课程目标2达成度=(AAVG+BAVG讨论BDSTBAVG课程目标2+CAVG)/(ADST+BDST+CDAT)上机实践CDSTCAVG课程总目标达成度课程总目标=(AAVG+BAVG +CAVG)/100（八）推荐教材或讲义及主要参考书1.周渝庆.机械产品三维设计与自动编程CATIAV5R20[M].北京：机械工业出版社，2016.2.张云杰，尚蕾，张云静.CATIAV5-6R2014数控加工技能课训[MI.北京：电子工业出版社，2016.3.詹熙达.CATIAV5R20机械设计教程MI.北京：机械工业出版社，2012.4.张云杰，尚蕾，张云静.CATIAV5-6R2014基础技能课训[M].北京：电子工业出版社，2016.5.戚国祥.CATIAV5-6R2014速成宝典[M].北京：电子工业出版社，2016
大作业成绩 创建的模型复 杂程度高，建模 过程正确，根据 零件的外形，选 择合适的加工 方式，数控加工 编程的过程正 确。 创建的模型较 复杂，建模过程 正确，根据零件 的外形，选择合 适的加工方式， 数控加工编程 的过程正确。 创建的模型复 杂程度一般，建 模过程正确，根 据零件的外形， 选择合适的加 工方式，数控加 工编程的过程 正确。 创 建 的 模 型 简 单，建模过程基 本正确，根据零 件的外形，选择 合 适 的 加 工 方 式，数控加工编 程的过程基本正 确。 创建的模型过 于简单，建模 过程有错误， 根据零件的外 形，选择的加 工 方 式 不 正 确。 （七）课程目标达成度评价 课程目标达成度评价包括课程分目标达成度评价和课程总目标达成度评价，具体计算方 法如下： 总评成绩中支撑该课程目标相关考核环节目标总分 总评成绩中支撑该课程目标相关考核环节平均得分之和 课程分目标达成度 = 该课程学生总评成绩总分（ 分） 该课程学生总评成绩平均值 课程总目标达成度 100 = 参数说明：ADST、BDST、CDST 分别表示总评成绩中大作业、讨论、上机实践的目标分值， ADST+ BDST + CDST =100。相应 AAVG、B AVG、CAVG为相应大作业、讨论和上机实践的实际平 均得分。 课程目标 支撑环节 目标 分值 学生平 均得分 达成度计算示例 课程目标 1 大作业 ADST AAVG 课程目标 1 达成度=(AAVG+BAVG +CAVG)/(ADST+BDST+CDAT) 讨论 BDST BAVG 上机实践 CDST CAVG 课程目标 2 大作业 ADST AAVG 课程目标 2 达成度=(AAVG+BAVG +CAVG)/(ADST+BDST+CDAT) 讨论 BDST BAVG 上机实践 CDST CAVG 课程总目标 课程总目标达成度 =(AAVG+BAVG +CAVG)/100 （八）推荐教材或讲义及主要参考书 1.周渝庆.机械产品三维设计与自动编程 CATIA V5R20[M].北京：机械工业出版社，2016. 2.张云杰，尚蕾，张云静.CATIA V5-6 R2014 数控加工技能课训[M].北京：电子工业出 版社，2016. 3.詹熙达.CATIA V5 R20 机械设计教程[M].北京：机械工业出版社，2012. 4.张云杰，尚蕾，张云静.CATIA V5-6 R2014 基础技能课训[M].北京：电子工业出版社， 2016. 5.戚国祥.CATIA V5-6 R2014 速成宝典[M].北京：电子工业出版社，2016
（九）学时分配其中学时序号教学内容分配上机讲授实验实践3211工作界面与基本操作2264草图设计38零件设计1246244线框和曲面设计5321工程图设计69632.5轴数控铣削加工9763曲面铣削加工计合483216
（九）学时分配 序号 教学内容 学时 分配 其 中 讲授 实验 上机 实践 1 工作界面与基本操作 3 2 1 2 草图设计 6 4 2 3 零件设计 12 8 4 4 线框和曲面设计 6 4 2 5 工程图设计 3 2 1 6 2.5 轴数控铣削加工 9 6 3 7 曲面铣削加工 9 6 3 合 计 48 32 16