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1、《逆向工程》課程建設(shè)
摘要:闡述了當(dāng)前專業(yè)課程建設(shè)存在的不足,說(shuō)明逆向工程課程建設(shè)的必要性和緊迫性。以廣州鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院現(xiàn)有軟硬件條件為平臺(tái),提出新的建設(shè)思路和方法,為學(xué)生在就業(yè)和社會(huì)實(shí)踐方面提供更多選擇。
關(guān)鍵詞:逆向工程;三維造型;模具設(shè)計(jì)
中圖分類號(hào):TP317文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1007-9599 (2010) 15-0000-01
The Courses Construction of Reverse Engineering
Zhang Yang,Liu Guocheng
(Guangzhou Institute of Rail
2、way Technology,Guangzhou510430,China)
Abstract:Problems in current construction of major courses are discussed.It is shown that the construction of reverse engineering courses is important and required.The concept and method based on the software and hardware of Guangzhou Institute of Railway Te
3、chnology is presented.It provided more choices for the students in jobs and social practices.
Keyword:Reverse engineering;Three-dimensional modeling;Mold design
一、前言
現(xiàn)代先進(jìn)制造技術(shù)高速發(fā)展,打破了傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。更多的產(chǎn)品在實(shí)際開發(fā)制造過(guò)程中,只有實(shí)物樣件或者手工模型,沒(méi)有圖紙或CAD數(shù)據(jù)檔案,工程人員無(wú)法得到準(zhǔn)確的尺寸,制造模具就更為煩雜。這就需要一個(gè)一體化的解決方案:從樣品→數(shù)據(jù)→產(chǎn)品,逆向工程系統(tǒng)就
4、專門為制造業(yè)提供了一個(gè)全新、高效的三維制造路線,逆向工程技術(shù)能夠?qū)訖C(jī)模型轉(zhuǎn)化為三維數(shù)字模型,以便進(jìn)行模型的修改和優(yōu)化設(shè)計(jì)。
該課程的目的是使學(xué)生掌握基本的數(shù)字化測(cè)量以及數(shù)據(jù)后處理方法,為今后從事計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造打下基礎(chǔ)。本課程是機(jī)械制造類課程的專業(yè)課。
二、主要問(wèn)題分析
逆向工程技術(shù)是傳統(tǒng)的專業(yè)知識(shí)與現(xiàn)代先進(jìn)設(shè)計(jì)手段的結(jié)合。高職教育的特點(diǎn)是強(qiáng)調(diào)動(dòng)手能力,如何保證讓學(xué)生能夠熟練操作數(shù)據(jù)采集儀器,并且準(zhǔn)確的對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行后處理操作,是該課程存在的主要問(wèn)題。建設(shè)和完善一門適合于計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造領(lǐng)域的逆向工程高職課程勢(shì)在必行。
三、課程任務(wù)及教學(xué)內(nèi)容
課程
5、以學(xué)生能勝任的繪圖員、助理模具設(shè)計(jì)師、產(chǎn)品設(shè)計(jì)員崗位為切入點(diǎn),按項(xiàng)目化組織教學(xué),在教學(xué)的全過(guò)程中,注重學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展。以職業(yè)能力培養(yǎng)為重點(diǎn),與行業(yè)企業(yè)合作制定課程標(biāo)準(zhǔn),選擇教學(xué)內(nèi)容,設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)情境,進(jìn)行課程開發(fā)。
?。ㄒ唬┱n程的主要任務(wù):
1.分析和歸納逆向工程技術(shù)的概念、技術(shù)流程、測(cè)量系統(tǒng)的核心功能,并結(jié)合逆向工程軟件講解其使用方法和技術(shù)難點(diǎn)。
2.運(yùn)用所講授的基礎(chǔ)知識(shí)幫助學(xué)生正確、深入地理解這些功能,并通過(guò)典型的零件講授使用三維測(cè)量?jī)x器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、后處理、去噪聲、誤差分析的思路、方法和技巧。
3.著重加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的數(shù)字化測(cè)量操作技巧的培養(yǎng),同時(shí)也強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)后處理
6、的基本原理及數(shù)據(jù)還原能力的培養(yǎng)。
課程選擇《三維掃描儀操作實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書》和由張國(guó)亮編著、中國(guó)青年出版社出版的教材《Pro/ENGINEER中文野火版逆向工程專家實(shí)例精講》,該書由九大部分組成:逆向工程概念、模型測(cè)量技術(shù)、Pro/E曲面與曲線技術(shù)、獨(dú)立幾何特征、使用外部參考數(shù)據(jù)、修復(fù)輸入數(shù)據(jù)、小平面建模、重新造型、工程實(shí)戰(zhàn)演練。
(二)《逆向工程》課程講授內(nèi)容概括為以下四個(gè)方面:
1.分析和歸納講授逆向工程測(cè)量操作方法的種類,以及兩種測(cè)量方法的原理與區(qū)別。
2.結(jié)合現(xiàn)有的三坐標(biāo)測(cè)量設(shè)備,在已有實(shí)物條件下,詳細(xì)講述非接觸式測(cè)量的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析和去噪聲的操作方法,實(shí)
7、現(xiàn)數(shù)據(jù)三維提取。
3.分析和歸納逆向工程技術(shù)中常用的輔助軟件核心功能,并結(jié)合主流逆向工程軟件講解其在逆向工程數(shù)據(jù)后處理中的操作方法。主要講授點(diǎn)處理方法、曲線處理方法和曲面處理方法以及誤差分析方法。
4.將逆向工程知識(shí)與先進(jìn)設(shè)計(jì)與制造知識(shí)緊密結(jié)合,選取典型零件進(jìn)行三維數(shù)字化測(cè)量,并對(duì)數(shù)據(jù)后處理后,實(shí)現(xiàn)快速成型。
四、課程對(duì)學(xué)生能力培養(yǎng)的基本要求
課程在講授逆向工程所需的基礎(chǔ)知識(shí)的前提下,由簡(jiǎn)單到復(fù)雜的曲面零件作為載體,講解和實(shí)踐逆向工程數(shù)字化測(cè)量方法和數(shù)據(jù)后處理的基本思路、方法和技巧。通過(guò)課堂教學(xué)、實(shí)踐操作以及計(jì)算機(jī)上機(jī)操作的綜合教學(xué)環(huán)節(jié),培養(yǎng)學(xué)生的下述能力:使學(xué)
8、生熟練掌握逆向工程的整個(gè)工作流程,掌握產(chǎn)品數(shù)字化測(cè)量技術(shù),掌握產(chǎn)品造型三維模型重構(gòu)的技術(shù),掌握由實(shí)物或電子檔完成3D逆向造型的方法和技巧。
五、課程實(shí)施條件和方法
課程實(shí)施硬件條件:學(xué)院已經(jīng)配置了裝有計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件UG或Pro/E的計(jì)算機(jī)實(shí)訓(xùn)室,具有一間配備了一臺(tái)非接觸式三維掃描儀和一臺(tái)橋式接觸式三維掃描儀的實(shí)訓(xùn)室。
實(shí)施方法手段:在三維掃描實(shí)訓(xùn)室進(jìn)行實(shí)物數(shù)字化測(cè)量的實(shí)訓(xùn);在計(jì)算機(jī)實(shí)訓(xùn)室進(jìn)行數(shù)據(jù)后處理的教學(xué)與實(shí)訓(xùn);設(shè)計(jì)開放課程,培養(yǎng)學(xué)生產(chǎn)品創(chuàng)新性和美感;課程考核采用實(shí)踐性考核形式,數(shù)據(jù)測(cè)量部分占50%,數(shù)據(jù)后處理部分占50%。
建立了該課程的網(wǎng)絡(luò)課程,網(wǎng)站的
9、學(xué)習(xí)園地中有大量的實(shí)例以及授課錄像、課件,在線答疑可以與學(xué)生實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上實(shí)時(shí)互動(dòng)。
六、課程建設(shè)效果
該課程自2009年建設(shè)以來(lái),現(xiàn)已形成一定的教學(xué)思路,課程在培養(yǎng)學(xué)生興趣等方面取得了一定的效果,并建立了比較全面的網(wǎng)絡(luò)課程,實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)上實(shí)時(shí)教學(xué)。學(xué)生在擇業(yè)以及自主創(chuàng)業(yè)上體現(xiàn)一定的優(yōu)勢(shì)。當(dāng)前汽車、機(jī)械制造等行業(yè)對(duì)于產(chǎn)品逆向設(shè)計(jì)人才有需求,特別針對(duì)珠三角地區(qū)發(fā)達(dá)的制造企業(yè),產(chǎn)品逆向抄數(shù)等有廣闊的市場(chǎng)。通過(guò)該課程的學(xué)習(xí),激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐的熱情。
參考文獻(xiàn):
[1]蔚敬斌.逆向工程技術(shù)及應(yīng)用.機(jī)械管理開發(fā),2006,4
[2]陳春穎,張革平.逆向工程技術(shù).承德職業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào),2007,1
[3]權(quán)國(guó)政,周杰.計(jì)算機(jī)三維實(shí)體建模與應(yīng)用課程建設(shè).中國(guó)科教創(chuàng)新導(dǎo)刊,2009,5
作者簡(jiǎn)介:
張楊(1979-),女,博士,研究方向:計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、機(jī)械制造及自動(dòng)化;
劉國(guó)成(1975-),男,博士,研究方向:計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)、
項(xiàng)目來(lái)源:廣州鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院《逆向工程》網(wǎng)絡(luò)課程立項(xiàng)資助
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