《機械產品數字化設計（SolidWorks）》課程標準（含課程思政）

《機械產品數字化設計（SolidWorks）》課程標準一、課程基本信息表1課程基本信息表課程名稱數字化設計（SolidWorks）開設系（院）部數控技術學院課程代碼40711631開課形式混合式教學課程性質專業基礎課課程類型B類課程學時32課程學分2.0分開課部門數控技術學院開課學期第Ⅲ學期先修課程機械識圖與公差配合、機械工程材料、工程力學、機械設計基礎、電工電子技術后續課程數、機械制造工藝、精密測量技術、畢業設計（論文）、崗位實習適用專業（層次）機械制造及自動化專業二、課程性質（一）課程描述本課程是機械設計與制造專業的核心必修課，緊密對接機械設計、數控編程等崗位需求，以SolidWorks軟件為載體，圍繞零部件數字化建模、虛擬仿真驗證、與數控機床數據交換三大典型工作任務構建教學內容。課程采用理實一體化教學模式，融合機械設計行業標準與軟件應用規范，強化實踐操作與工程應用能力培養，幫助學生掌握數字化設計核心技能，為機械設計課程實訓、機械裝調綜合實訓及頂崗實習奠定基礎。本課程既具備獨立的技能培養價值，又為后續專業課程提供數字化設計支撐，旨在培養具備精益求精工匠精神、標準化意識和綠色設計理念的高素質技術技能人才。（四十四）課程定位本課程基于學生通過前導課程掌握的機械識圖、公差配合、機械結構設計及力學分析等知識與能力，聚焦數字化設計核心素養提升，構建從軟件操作到工程應用的技能體系，為后續課程中機械系統整體設計、復雜零件造型及多軸加工編程提供關鍵技術支撐。課程以機械設計工程技術人員、機械制造工程技術人員等職業崗位需求為導向，突出“以崗定課、以練促能”理念，融入課程思政元素，強化標準化操作、綠色設計及團隊協作能力培養，助力學生形成符合智能制造發展需求的職業素養，實現從理論認知到工程實踐的銜接。表2課程定位分析面向的工作崗位具備的職業能力機械設計崗位1.能運用SolidWorks完成機械零部件三維建模及結構優化；2.能進行虛擬裝配與干涉檢查，生成符合標準的裝配圖；3.能結合力學知識開展簡單結構應力分析與性能驗證；4.能遵循綠色設計理念優化零件結構，降低制造成本。數控編程崗位1.能將SolidWorks模型轉換為數控加工所需數據格式；2.能配合CAM軟件完成加工工藝規劃與程序編制準備；3.能通過仿真驗證優化加工路徑，避免加工干涉；4.能對接數控機床完成數據傳輸與加工效果預判。工藝技術崗位1.能基于三維模型編制機械加工工藝文件；2.能利用仿真技術驗證工藝合理性，優化裝配流程；3.能參與新產品數字化研發的工藝配合工作4.能規范管理數字化設計文件與工藝資料。設備運維崗位1.能通過三維模型分析機械設備結構，輔助故障診斷；2.能設計簡單維修備件的三維模型并輸出加工圖紙；3.能利用仿真技術模擬設備運行狀態，優化維護方案。三十、課程設計思路（一）學情分析對近年生源進行分析，部分學生生源于農村，因父母外出務工等原因，情感上缺乏足夠關注，部分學生自信心不足、溝通能力較弱，團隊協作意識有待提升，且對專業職業規劃認知模糊，學習態度與效率參差不齊，需實施分層式教學與個性化指導，落實因材施教、因材施評理念。專業基礎上，學生已完成前導課程學習，具備機械識圖、公差配合及基礎機械設計知識，對機械結構有初步認知，但空間想象能力差異較大，部分學生對復雜形體的三維構建存在困難。高職機械類學生動手實踐意愿強，對軟件操作類課程興趣濃厚，喜歡“做中學、學中做”的教學模式，但理論基礎不均，對數字化設計與制造的銜接邏輯理解不足，工程實踐能力與企業崗位需求存在差距，需通過強化實踐項目與案例教學彌補短板。同時，學生對智能制造領域的新技術、新理念關注度較高，適合融入行業前沿內容激發學習動力。（二）整體設計本標準依據國家教育部頒發的《高等職業學校機械設計與制造專業教學標準》《機械設計與制造專業人才培養方案》，結合學校機械設計與制造專業辦學定位，以及區域通用設備制造業、專用設備制造業對數字化設計人才的需求，參照《機械設計行業標準》《SolidWorks軟件應用規范》制定。四、課程目標總目標：本課程緊扣機械設計與制造專業培養目標，遵循學生認知規律與工程實踐規律，以培養數字化設計核心能力為重點，通過理論講授與實踐操作結合，使學生熟練掌握SolidWorks軟件操作技能，具備機械零部件數字化建模、虛擬裝配、仿真分析及數據交換能力，樹立標準化意識、綠色設計理念和工匠精神，為后續課程學習、職業資格考證及可持續職業發展奠定堅實基礎，助力學生成長為符合智能制造領域需求的高技能人才。（一）素質目標30.樹立精益求精的工匠精神，養成嚴謹細致、規范操作的職業習慣，恪守工程技術人員職業道德與行為準則；31.形成強烈的標準化意識與準則意識，自覺遵循機械設計行業標準及軟件應用規范，具備質量管控與責任擔當；32.培養良好的團隊協作能力與溝通表達能力，能在項目實踐中有效配合、分工協作，共同完成設計任務；33.樹立綠色設計與可持續發展理念，在設計中兼顧環保、節能與成本控制，增強社會責任感；34.激發科技報國的家國情懷，關注智能制造領域前沿技術，養成自主學習、持續創新的職業素養。（二）知識目標1.了解SolidWorks軟件的發展歷程、功能模塊及在機械制造行業的應用場景，熟悉軟件操作界面與基本設置；2.掌握機械零部件草圖繪制、特征建模的基本原理與方法，熟悉常用建模工具的應用規則；3.理解虛擬裝配的基本概念與流程，掌握裝配約束、干涉檢查及爆炸圖生成的核心知識；4.熟悉結構應力分析、運動仿真的基本原理，了解仿真參數設置與結果分析方法；5.掌握工程圖生成的國家標準，熟悉尺寸標注、公差標注及技術要求的規范表達；6.了解SolidWorks模型與數控機床的數據交換格式及傳輸原理，熟悉常見數據交換問題的處理方法。（三）能力目標1.能熟練操作SolidWorks軟件完成草圖繪制、編輯與約束，能獨立構建軸套、輪盤、叉架、箱體等典型機械零部件的三維模型；2.能運用掃描、放樣、曲面建模等方法完成復雜零部件造型，能對模型進行優化編輯與修改；3.能進行機械部件的虛擬裝配，合理設置裝配約束，完成干涉檢查并優化裝配方案，能生成裝配圖與爆炸圖；4.能開展簡單結構的應力分析與運動仿真，能根據仿真結果優化零件結構與運動參數；5.能將三維模型轉換為符合國家標準的工程圖，規范標注尺寸、公差及技術要求，具備工程圖輸出與審核能力；6.能實現SolidWorks模型與數控機床的數據交換，配合CAM軟件完成加工數據準備，具備設計與制造銜接的實踐能力；7.能獨立分析并解決數字化設計過程中的常見問題，具備自主探究與問題排查能力。（四）證書目標表3證書一覽表證書名稱發證單位建議取得學期備注1+X數控車銑加工職業技能等級證書（中級）武漢華中數控股份有限公司第5-6學期選取，課程內容覆蓋證書核心考點計算機輔助技術認證中華人民共和國教育部第4-6學期選取，提升數字化設計職業競爭力SolidWorks認證助理工程師（CSWA）達索系統公司第4學期可選，行業認可度高，助力就業1+X數控車銑加工職業技能等級證書（中級）武漢華中數控股份有限公司第5-6學期選取，課程內容覆蓋證書核心考點五、課程結構與內容表4課程內容與目標要求模塊項目教學內容重點、難點思政元素及融入途徑學時模塊一：SolidWorks基礎操作項目一：軟件認知與環境設置1.SolidWorks軟件發展歷程、功能模塊及行業應用；2.軟件安裝與啟動，操作界面組成與自定義設置；3.文件管理（新建、保存、打開、導出）；4.視圖控制與基準面、基準軸創建。重點：操作界面認知與文件管理；基準特征創建。難點：基準面的合理創建與應用。規范意識、職業素養2項目二：草圖繪制與編輯1.草圖繪制環境進入與退出；2.基本圖形（直線、圓、矩形等）繪制；3.草圖編輯工具（修剪、延伸、偏移等）使用；4.草圖約束（幾何約束、尺寸約束）方法；5.草圖檢查與修改。重點：草圖約束方法與規范；草圖編輯技巧。難點：復雜草圖的約束優化與錯誤排查。嚴謹細致、精益求精4項目三：參考幾何體應用1.基準點、基準曲線、基準坐標系創建；2.派生基準面的創建方法（偏移、平行、垂直等）；3.參考幾何體在建模中的應用場景；4.典型案例練習與實操。重點：派生基準面創建；參考幾何體的靈活應用。難點：根據建模需求合理規劃參考幾何體。規劃意識、邏輯思維2模塊二：機械零部件數字化建模項目一：基本特征建模1.拉伸、旋轉特征的創建與編輯；2.倒角、圓角、抽殼等修飾特征應用；3.筋特征、孔特征的創建方法；4.軸套類、輪盤類零件建模實操。重點：拉伸、旋轉特征創建；孔特征與筋特征應用。難點：特征編輯與參數化調整。標準化意識、工匠精神4項目二：復雜特征建模1.掃描、放樣特征的創建與參數設置；2.引導線、輪廓線的設計要求；3.曲面特征的基礎創建與編輯；4.叉架類、箱體類零件建模實操。重點：掃描、放樣特征應用；曲面特征創建。難點：復雜曲面的造型與優化。創新思維、攻堅克難4項目三：特征編輯與修改1.特征樹的應用與編輯；2.特征的壓縮、解除壓縮與刪除；3.參數化修改與關聯設計；4.建模錯誤排查與修改技巧。重點：參數化修改；關聯設計應用。難點：復雜模型的錯誤排查與高效修改。問題解決、持續改進4項目四：標準件與常用件建模1.標準件庫的調用與編輯；2.齒輪、螺紋、鍵、銷等常用件建模；3.自定義標準件的創建方法；4.標準件在裝配中的應用準備。重點：標準件庫調用；常用件建模規范。難點：齒輪、螺紋等復雜結構建模。遵循準則、行業規范4模塊三：虛擬裝配與仿真項目一：虛擬裝配基礎1.裝配體環境認知與零件插入；2.裝配約束類型（重合、平行、垂直等）應用；3.配合關系的編輯與修改；4.簡單部件裝配實操（如減速器部分裝配）。重點：裝配約束類型應用；配合關系創建。難點：復雜配合關系的合理設置。團隊協作、精準配合4項目二：裝配優化與分析1.裝配干涉檢查與間隙分析；2.爆炸圖的創建、編輯與渲染；3.裝配體的簡化與輕量化處理；4.完整減速器裝配與優化實操。重點：干涉檢查與分析；爆炸圖創建。難點：裝配問題的定位與優化解決。質量意識、責任擔當2項目三：基礎仿真分析1.運動仿真模塊認知與設置；2.簡單運動副（旋轉、移動、齒輪等）創建；3.運動仿真參數設置與結果分析；4.結構應力分析基礎與實操。重點：運動副創建；仿真參數設置。難點：仿真結果分析與結構優化建議。科技報國、創新應用2六、課程實施策略結合機械軟件類課程特點，以提升學生數字化設計能力為核心，融合數智化教學手段，采用多樣化教學方法，確保教學質量與效果，具體策略如下：（一）理實一體化教學法依托數控加工實訓室、機械設計基礎實訓室，實現理論講授與實操訓練同步開展。教師精講核心理論與操作要點后，學生立即上機實操，教師巡回指導、即時糾錯，幫助學生快速掌握軟件操作技能，突破復雜建模、裝配仿真等教學難點。適用模塊二、模塊三所有項目及模塊四綜合項目實戰。（二）項目導向教學法以完整項目為載體，按照“任務導入—方案設計—自主實操—成果評價—拓展提升”的流程組織教學。師生共同圍繞典型機械部件（如減速器、齒輪箱）開展全流程設計，學生在完成項目任務的過程中整合知識、提升技能，突出學生主體地位與教師主導作用。適用于模塊三虛擬裝配與仿真、模塊四綜合項目實戰。（三）虛擬仿真教學法借助SolidWorks仿真模塊及數控仿真設備，構建虛擬設計與制造環境，模擬真實工程場景。學生通過虛擬裝配、干涉檢查、運動仿真等操作，預判設計問題與加工風險，優化設計方案，降低實訓成本，提升工程實踐能力。適用于模塊三虛擬裝配與仿真項目，模塊四數據交換項目。（四）案例教學法精選航空航天、高端裝備制造、汽車零部件等領域的典型案例，分為引導案例、教學案例與拓展案例。引導案例用于模塊開篇，激發學習興趣；教學案例融入課堂教學，結合知識點拆解分析；拓展案例用于課后練習，培養學生分析與解決實際問題的能力。同時融入思政案例，強化價值引領，適用于所有模塊教學。（五）分層教學法根據學生空間想象能力、軟件操作基礎的差異，將學生分為基礎組、提升組與進階組。基礎組側重軟件基礎操作與簡單建模訓練；提升組增加復雜零件建模與裝配仿真難度；進階組開展創新設計與拓展應用訓練，確保不同層次學生均能獲得提升，落實因材施教理念。七、考核評價（一）課程考核方式本課程采用定量評價與定性評價相結合、過程考核與結果考核相融合的綜合評價模式，成績評定采用百分制。其中過程考核占40%，重點評價學生學習過程中的實操能力與參與度；增值評價占20%，側重思政素養提升與技能成長進步；期末結果考核占40%，檢驗學生綜合應用能力，實現對學生知識、能力、素質的全面評價。（二）課程考核標準1.思政態度與增值考核標準占最終成績20%，包括思政素養（10%）與成長進步（10%）。思政素養主要評價學生的職業操守、團隊協作、規范意識等；成長進步通過階段性成績比對、技能提升幅度進行評價，鼓勵學生自主學習、持續進步。2.過程實施考核標準占最終成績40%，采用學生自評、小組互評、教師點評三方評價方式。包括課前預習（8%）、課堂實操（16%）、課后作業（8%）、小組項目協作（8%），分項目按完成質量記錄成績，全面評價學生學習過程。3.期末結果考核標準占最終成績40%，采用上機實操形式，從試題庫抽取題目，涵蓋零件建模、虛擬裝配、工程圖輸出、數據交換等核心內容，其中基礎操作占30%，綜合應用占70%，檢驗學生數字化設計綜合能力。表5課程考核評分標準考核項目子項目分值占比考核標準過程考核（40%）課前預習8%按時完成線上預習任務，參與課前測試，掌握基礎知識點。課堂實操16%遵守實訓室紀律，規范操作設備；熟練完成課堂實操任務，及時解決操作問題。課后作業8%按時保質完成課后實操作業與報告，主動開展拓展練習。小組協作8%積極參與小組項目，主動配合分工，有效溝通協作，貢獻個人力量。增值考核（20%）思政態度10%無曠課遲到早退，具備良好職業操守與團隊意識，恪守操作規范。成長進步10%階段性測試成績穩步提升，技能掌握程度明顯進步，自主學習能力增強。結果考核（40%）期末實操40%考核方式：上機實操；考核核心：數字化設計綜合技能，按完成質量評分。八、實施條件（一）師資條件課程教學團隊需具備良好的師德師風，踐行“四有好老師”“四個相統一”“四個引路人”要求，將師德師風作為隊伍建設第一標準，打造一支專兼結合、“雙師型”特征鮮明的教學團隊，兼顧理論教學、實踐指導與課程思政融入能力。1.授課師資基本要求1)具有本科及以上學歷，機械設計與制造、機械工程等相關專業背景，持有高校教師資格證書；2)具備“雙師型”教師資格，持有SolidWorks認證工程師、1+X數控車銑加工職業技能等級證書（中級及以上）等相關職業資格證書；3)具備3年以上企業機械設計或數字化設計相關實踐經驗，熟悉機械制造行業標準與崗位需求；2.教學團隊組成及分工構建以課程負責人為核心的專兼結合教學團隊，專職教師與企業兼職教師比例不低于7:3。課程負責人負責確定培養目標、推進課程改革與建設，優化教學內容與模式；專職教師負責教學設計、課堂教學、實操指導及思政融入，定期深入企業調研，更新教學內容；企業兼職教師負責引入行業前沿技術、企業真實項目，參與實訓指導與課程評價，助力教學與崗位需求精準對接。序號姓名工作單位職稱/職務工作經歷12（四十五）校內外實訓基地構建“校內實訓為主、校外實習為輔”的實訓基地體系，打造德技并修的實訓環境，貼合企業真實工作場景，滿足理實一體化教學與綜合實訓需求。1.校內實訓基地依托數控加工實訓室、機械設計基礎實訓室，配備高性能計算機、SolidWorks正版軟件、數控仿真設備及投影教學設備，搭建千兆網絡環境與安全防護系統。軟件版本及時更新，配套標準件庫與仿真模塊；實訓室管理制度完善，配備應急照明與疏散設施，確保實訓安全有序開展。2.校外實訓基地建立穩定的校外實習基地，合作企業涵蓋通用設備制造、專用設備制造等領域，為學生提供崗位實習與項目實踐機會。基地需具備完善的實訓設施、明確的實訓崗位與專業的指導教師，能承接學生開展數字化設計、機械裝調等實訓任務，幫助學生熟悉企業工作流程與崗位要求，實現校企協同育人。表7校外實習基地表序號校外實習基地名稱合作企業名稱用途1振英實習基地