序号

实验项目名称

学时分配（实验学时/总学时）

课程内容提要

实验类型

实验要求

主要软、硬件实验平台和工具软件、人员分组等其他需要说明的情况

1

现代工业产品的范畴、设计原则、课程相关技术

4

介绍课程的具体安排、所涉及的关键技术。课程涉及正向设计CAD、逆向工程、快速成型先进制造这三门技术，比较系统与综合。首先使学生了解工业所涉及的行业，工业产品的范畴，并结合贴近生活的实例产品激发学生学习的兴趣和热情。对于工业产品同时要掌握其设计原则，着重把握创新性及科学性的原则；其次介绍正向设计的概念，正向设计和逆向设计的区别，学习主流的正向开发CAD计算机辅助设计相关软件、功能、应用；然后介绍逆向工程技术的原理、数据采集和处理技术以及逆向工程的应用；最后介绍快速成型或3D打印技术，为产品加工制作服务，工业产品主要以数控机床、模具等方式加工，随着3D打印技术的兴起，课程将其引入，课程一方面培养学生创新设计开发能力一方面侧重动手实践。

理论授课演示性

验证性

2

正向设计、逆向设计的软件学习

6

学习正向设计CAD软件及逆向数据处理软件Geomagic DesignX，CAD重点掌握草图、三维建模、曲面曲线造型设计、可视化以及零件着色和渲染，其中此环节主要为逆向服务，并且是后期进行设计创新前必须掌握的技能。逆向工程的工作量主要不在于数据采集而是在于数据处理，故此阶段还将侧重学习，三角网格面修复、面片处理、逆向建模。并将正向和逆向进行综合。

验证性

综合性

必做

计算机、UG NX10.0、Geomagic DesignX

3

逆向工程测量仪器的学习

6

此阶段课程以项目式教学学习一些典型案例进行开发。完成从三维扫描数据处理到三维模型重建、产品创新设计以及最终通过快速成型制作的整个全过程的实现，同时各个模块间数据能够对接。并且根据三维光学扫描企业、汽车行业以及医学相关部门提供的相关逆向数据进行反求处理，其中案例如机械专业中汽机车零部件类、家电产品、运动器材、玩具以及医学专业CT（MRI）骨骼模型重建处理、体表器官仿真修复等项目案例的重建、开发与制作。介绍geomagic中进行模型表面修复，并对曲面片进行优化。转换为3D打印或制造行业能够处理的数据格式，最终三维打印将模型进行加工。

综合性

设计性

创新性

必做

Geomagic DesignX 、Mimics

4

三维光学扫描的实践操作

6

学习逆向工程数据采集，主要通过支架式光学扫描仪Geomagic Capture 以及手持式三维激光扫描仪Handyscan 300 使学生掌握逆向数据采集的基本操作，同时重点学习数据的拼接、对齐、编辑网格、定位标记，最终采集表面并输出成点云。

综合性

必做

Geomagic Capture、Handyscan 300

5

模型创新设计、大作业

6

介绍3D打印及模型制作，3D打印可以在很短的周期内将模型制作出来，用以验证设计效果或测试，此阶段采用大尺寸FDM工艺以及三维石膏全彩色打印机进行实践操作

综合性

必做

FDM、UP 3D打印机、projet 460plus 石膏彩色3D打印机

6

答辩

4

为全面衡量学生的学习效果，摒除过去单一的考核方式，本课程采用过程性考核，考核涵盖项目实施的全过程，着重评价学生的学习态度、 学习效果和创新精神，课程的考核方式采用分组进行项目设计的方式，以小组为单位，主要目的培养学生的合作精神，激发学生的问题意识，并提高工作效率；课程侧重于引导学生，让学生参与整个设计过程，提高学生的创新设计能力和实践动手能力。。课程总评成绩 =每个模块的学习情境成绩 （30%） +模型设计大作业（含工艺和创意）（40%）+模型制作大作业 （30%），每个模块的学习情境成绩包含CAD教学、逆向模型处理学习以及三维扫描课堂表现的平时成绩以及课后作业完成情况；模型设计评价部分主要综合考虑学生对大作业的工业和创意效果、运用逆向的比例、逆向建模的效果；模型制作大作业主要对学生的动手制作进行考察。

课程安排答辩环节，小组每个成员就相互合作、 交流、 完成产品的功能与工艺等内容进行评价，同时通过答辩了解学生对课程的学习和掌握状况、对课程内容进行评价和反馈，同时师资人员讨论教学情况、课程存在的问题，进行研讨，共同提高教学质量。

综合性

必做