《數字化設計與制造》課程標準（含課程思政）

《數字化設計與制造》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與制造開設系（院）部數控技術學院課程代碼40711304開課形式混合式教學課程性質專業拓展課課程類型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V學期）先修課程《機械制圖》《焊接方法與設備》《機械工程材料》后續課程《焊接實訓》《焊接生產管理》適用專業（層次）智能焊接技術專業（高職）（五年制）二、課程性質（一）課程描述《數字化設計與制造》是智能焊接技術專業的專業拓展課程，是焊接專業對接智能制造、工業4.0發展趨勢的核心課程之一。本課程以焊接行業數字化轉型為背景，融合數字化建模、焊接工藝數字化編制、智能焊接設備操作、焊接仿真技術等內容，構建“設計-編程-仿真-實操”一體化教學體系，旨在培養學生掌握焊接構件數字化設計、智能焊接設備數字化控制、焊接工藝數字化優化的基礎能力，為從事智能焊接操作、焊接工藝設計、焊接數字化生產管理等崗位奠定基礎。（二）課程定位本課程是智能焊接技術專業的拓展提升課程，銜接《機械制圖》《焊接方法與設備》等先修課程，對接《焊接實訓》等后續課程，是焊接專業學生從傳統焊接向智能焊接轉型的關鍵課程。課程立足區域焊接行業數字化發展需求，聚焦焊接結構數字化設計、焊接工藝數字化編制、焊接機器人數字化編程、焊接過程仿真等核心崗位技能，培養學生的數字化思維與工程實踐能力，為學生從事高端裝備焊接、智能制造生產、數字化工藝優化等崗位提供支撐三、課程設計思路（一）學情分析在專業上，學生已經完成《機械工程材料》《焊接方法與設備》《機械制圖》等專業課程學習，對焊接崗位有了一定的基礎認知，已掌握手工電弧焊、二氧化碳氣體保護焊、氬弧焊等專業知識，具備基礎的機械圖紙識讀與焊接工藝理解能力，在此基礎之上開展《數字化設計與制造》課程學習符合學生認知規律。近兩年焊接專業的生源中單招和普高生源所占比例提高，學生整體的英語、數學等公共基礎知識掌握較扎實，對計算機軟件操作接受度高，學習自主性、自律性增強。課程各子項目從知識技能基礎、認知實踐能力、學習特點分析、思政素養形成四個方面對學生學情展開具體分析，基于學生狀況制定課程相關具體目標包括知識目標，能力目標和素質目標（二）課程設計依據本標準依據國家教育部頒發的相關專業標準和《智能焊接技術專業人才培養方案》結合學校智能焊接技術專業辦學定位以及區域焊接行業發展對典型崗位人才的需求等相關要求進行制定。（三）整體設計在專業上，學生已經完成《機械工程材料》《焊接方法與設備》《機械制圖》等專業課程學習，對焊接崗位有了一定的基礎認知，已掌握手工電弧焊、二氧化碳氣體保護焊、氬弧焊等專業知識，具備基礎的機械圖紙識讀與焊接工藝理解能力，在此基礎之上開展《數字化設計與制造》課程學習符合學生認知規律。近兩年焊接專業的生源中單招和普高生源所占比例提高，學生整體的英語、數學等公共基礎知識掌握較扎實，對計算機軟件操作接受度高，學習自主性、自律性增強。課程各子項目從知識技能基礎、認知實踐能力、學習特點分析、思政素養形成四個方面對學生學情展開具體分析，基于學生狀況制定課程相關具體目標包括知識目標，能力目標和素質目標四、課程目標《數字化設計與制造》課程旨在培養學生的知識與技能、過程與方法以及情感態度與價值觀。在知識與技能方面，學生需系統掌握焊接結構數字化建模、焊接工藝數字化編制、智能焊接設備數字化控制、焊接過程仿真優化的基本原理，熟悉常用數字化設計與制造軟件的操作，掌握焊接機器人基礎編程方法，了解數字化焊接生產的質量管控要點。同時，學生應具備焊接數字化設計與制造的實操技能，能分析解決數字化焊接過程中的常見問題。結合專業人才培養目標，課程在能力、知識、素質方面提出新要求。能力上，學生需具備焊接結構數字化設計、智能焊接工藝編程、數字化焊接生產管理的綜合能力，以及跨學科知識綜合應用能力。知識上，課程需更新拓展，增加先進焊接數字化技術、智能制造新工藝等內容，緊跟行業發展。素質上，培養學生終身學習意識、自主學習能力、綜合素質和職業素養，使學生成為德才兼備的高素質焊接技術人才（一）素質目標（1）在以實際操作過程為主的項目教學過程中，培育學生的團隊合作精神、鍛煉專業技術交流能力和創新意識。（2）具有質量意識、環保意識、安全意識、信息素養、工匠精神、創新思維。（3）具有自我管理能力、職業生涯規劃的意識，具有良好的集體意識和團隊協作精神。（4）具有制定工作計劃的方法能力，獲取新知識、新技能的學習能力。（5）解決實際問題的工作能力，樹立良好的安全意識和職業道德意識，為職業生涯發展奠定堅實基礎。（二）知識目標（1）了解數字化設計與制造技術在焊接領域的應用現狀與發展趨勢，掌握常用數字化設計軟件的基礎操作知識。（2）掌握焊接結構三維建模、工程圖數字化繪制的基本方法，熟悉焊接符號、坡口形式的數字化標注規范。（3）掌握焊接工藝數字化編制的流程與方法，熟悉焊接參數數字化設置、優化的相關知識。（4）了解焊接機器人、數控焊接設備的數字化控制系統原理，掌握基礎編程指令與操作方法。（5）了解焊接過程仿真技術的應用，熟悉焊接熱過程、變形仿真的基本原理。（6）掌握數字化焊接生產的安全操作規范、設備維護與質量檢測基礎知識。（三）能力目標（1）能根據焊接構件圖紙，運用數字化設計軟件完成三維建模與工程圖繪制，規范標注焊接相關參數。（2）能根據焊接工件要求，完成焊接工藝的數字化編制，合理設置焊接參數并生成數字化工藝文件。（3）能對焊接機器人、數控焊接設備進行基礎數字化編程、調試，完成簡單焊接任務的實操操作。（4）能運用焊接仿真軟件進行簡單焊接過程仿真，分析焊接變形、應力問題并提出優化方案。（5）能規范處理數字化焊接生產過程中的數據文件，完成基礎的數字化生產管理工作。（6）能排查數字化焊接設備操作過程中的常見故障，提出基礎的維護與處理措施。（四）證書目標表2證書一覽表序號證書名稱發證單位備注1軌道交通裝備焊接職業技能等級證書(1+X)中國中車集團有限公司選取2特殊焊接技術職業技能等級證書（1+X證書）中船艦客教育科技(北京)有限公司選取3高級焊接操作工證書人力資源和社會保障部選取4特種作業操作證安全生產監督管理局選取五、課程結構與內容表3課程內容與目標要求項目任務教學內容思政元素及融入途徑學時項目一焊接結構數字化建模任務一數字化設計軟件基礎操作數字化設計軟件（SolidWorks）界面與操作；草圖繪制基礎；零件建模基本命令；特征編輯方法【思政元素】：技能思政【融入途徑】：守正創新2任務二焊接構件三維建模焊接零件建模；焊接裝配體設計；焊縫特征建模；焊接構件干涉檢查【思政元素】：精工鑄魂【融入途徑】：匠心報國2任務三焊接工程圖數字化繪制二維工程圖生成；焊接符號標注；坡口形式標注；焊接工藝卡片數字化生成【思政元素】：匠心筑夢【融入途徑】：精工守規2項目二焊接工藝數字化編制任務一焊接工藝數字化編制流程焊接工藝文件編制規范；焊接方法、材料的數字化選擇；焊接參數的數字化設置【思政元素】：技能思政【融入途徑】：守正創新2任務二焊接工藝數字化優化焊接工藝參數的數字化分析；焊接工藝的優化方法；焊接工藝文件的數字化管理【思政元素】：技能增效【融入途徑】：匠心強國2項目三焊接機器人數字化編程任務一焊接機器人基礎操作焊接機器人結構與工作原理；示教器操作；坐標系設置；安全操作規范【思政元素】：安全事故【融入途徑】：質量管理4任務二焊接機器人軌跡編程直線、圓弧軌跡編程；焊接參數設置；程序編輯與調試；焊接路徑優化直線、圓弧軌跡編程；焊接參數設置；程序編輯與調試；焊接路徑優化【思政元素】：精準逐跡【融入途徑】：匠心強國4項目四焊接過程仿真與優化任務一焊接熱過程仿真焊接熱輸入仿真；溫度場分布分析；焊接熱循環曲線【思政元素】：數智求真【融入途徑】：精工鑄魂2任務二焊接變形與應力仿真焊接變形仿真分析；焊接應力分布仿真；焊接工藝優化方案設計【思政元素】：控形守正【融入途徑】：精工鑄魂2項目五數字化焊接生產管理任務一數字化焊接生產流程用焊接生產數據采集；焊接質量數據統計；數字化生產看板應【思政元素】：規形有序【融入途徑】：精工鑄魂2任務二數字化焊接設備維護數控焊接設備日常維護；焊接機器人保養；數字化設備故障排查【思政元素】：數智守正【融入途徑】：精工鑄魂2項目六綜合實訓任務一焊接構件數字化設計與制造綜合實訓焊接構件建模；焊接工藝編制；焊接機器人編程；焊接仿真優化；實操焊接【思政元素】：融技鑄魂【融入途徑】：制造強國4五、課程實施策略本課程基于任務驅動、案例教學等教學理念，主要采用講授法、討論法、探究法等教學方法和互相討論、實施任務、實習作業等學習方法，依托微課、慕課等信息化教學平臺實施教學。【理虛實一體化教學法】教師精講核心理論知識，通過理實互動實訓教學平臺讓學生上機練習處理相關問題，而后結合實際操作進行崗位體驗，幫助解決在課程教學中學生距離崗位遠、工作過程復雜難理解、理論知識吃不透等問題，有效的突破教學的難點?！卷椖拷虒W法】師生通過共同實施一個完整的項目工作而進行的教學活動，以工作過程為導向、項目為載體、任務為驅動、能力為目標、素質為基礎、學生為主體、教師為主導、理論實踐一體化。具體包括的環節有情景導入，明確任務；收集資料，制定方案；自主協作，具體實施；點撥引導，過程檢查；展示成果，修正完善；評估檢測，拓展升華。【任務驅動教學法】在講解知識點之前，通過一個實際的項目，引出知識點，為了解決項目的問題，講解知識點，提高學生興趣?！景咐虒W法】將案例分為引導案例、教學案例和閱讀分析案例三類。引導案例放在每個模塊前，通過引導案例，引發學習興趣，明確學習任務，讓學生思維由被動變主動；教學案例放在每個模塊的課堂教學中或課堂教學后，老師講解和學生學做結合；閱讀分析案例放在每個模塊后，由學生單個或分組進行，老師下發案例后，學生先閱讀、思考、討論和分析，最后教師點評，培養學生分析問題和解決問題的能力。適用于思政教育，主要通過列舉企業焊接數字化轉型案例，印發學習興趣，幫助學生對知識的理解與掌握，體現每一節課?！締栴}引導法】教師在課堂上提出問題，引導學生分析問題，最后達到解決問題的目的。這種學方法以問題的設計和回答為主要形式，實施要點是教師如何引導學生去分析問題解決問題這一探究過程。適用于每個模塊課前的問題導入。七、考核評價（一）課程考核方式本課程的考核以定量方式呈現評價結果，成績評定采用百分制，采用過程考核和結果考核相結合的形式，過程考核占40%（依據線上教學平臺數據統計結果與線下課堂表現，包括在線學習時間，作業完成情況，參與討論等），增值評價占20%（依據思政素養提升以及對比學習數據和階段性考核比較評分，）期末結果考核占40%（采用教學平臺組卷測試）。（二）課程考核標準1.思政態度與增值考核標準主要針對學生的出勤有無遲到早退現象、是否具有飽滿的精神風貌、是否具有良好的職業操守等方面內容進行評價，以及學生平臺數據比對分析，占最終成績的20%。39.過程實施考核標準采用學生自評、小組互評、教師點評的方式對學生進行綜合評價，具體包括課前線上教學平臺的任務預習情況、課中學生的表現情況、課后作業的完成情況，分項目視完成質量記成績，占最終成績40%。3.期末結果考核標準采用閉卷形式，建試題庫，從中抽取。客觀題占20%，金屬熔焊原理題占80%，占最終成績的30%。表4課程考核評分標準考核項目考核標準過程考核（40%）課前預習（8%）按時完成資源預習任務，參與課程前側。課堂表現（12%）上課認真聽講，遵守課堂紀律；積極踴躍回答課堂提問并認真記錄筆記；主動參與小組活動。課后作業（10%）能夠保質保量按時上交作業，積極參加拓展活動。增值考核（20%）思政態度（10%）無曠課、遲到早退現象；具備飽滿的精神風貌和良好的職業操守。成長進步（10%）階段性數據比對分析，進步超過5%計1分結果考核（40%）期末考試（40%）考核方式：閉卷考核類型：考試八、實施條件（一）師資條件授課師資基本要求：本課程的專業任課教師應具備以下要求：132.具有本科及以上學歷，專業要求為機械類專業及相近專業；133.具有高校教師資格證書；134.具有相關的職業資格證書；135.具有企業相關實踐經驗者有限；136.具有良好的職業道德和職業操守，能勝任本課程的教學組織、教導和實施工作。教學團隊組成及分工：構建一個以課程負責人為核心，專兼結合，形成一支知識水平高、學歷高、業務強、教學經驗豐富的優秀教師隊伍。教師團隊要定期進行課程調研,將行業中的新政策、新方法、新思路融入課程中來。課程負責人主要確定課程培養目標，加強課程改革和課程建設，按照“理虛實一體”的教學模式，不斷加強課程教學內涵建設，創新教學模式，優化教學組織形式。同時，按照“雙素質、雙結構”的要求，加強課程教學團隊建設。專職教師主要負責教學設計、教學組織授課，在教學過程中不斷整合和優化教學內容，教學中合理融入思政。定期深入實踐，與企業一起進行市場調研，掌握豐富的實踐知識，并充實到教學內容中去，不斷改進教學組織形式，加大現代教學手段的應用，積極進行教學手段、方法和內容的改革，提高教學效果。企業兼職教師主要負責將企業一線的實際工作經驗帶給學生和教師，參與課程建設和人才培養標準的制定和修訂。（二）校內外實訓基地1.校內實訓基地：能夠將校內實訓基地的設備、環境、氛圍、管理等與實際職業活動現場安排的基本一致。一般配備黑（白）板、多媒體計算機、投影設備、音響設備，互聯網接入或WiFi環境，并具有網絡安全防護措施。安裝應急照明裝置并保持良好狀態，符合緊急疏散要求、標志明顯，保持逃生通道暢通無阻。表5校內實訓基地序號實訓項目實訓設備數量場地面