北京航空航天大学-加州大学圣地亚哥分校UCSD图学课程考查.ppt

加州大学圣地亚哥分校（UCSD）图学课程考查报告,加州大学圣地亚哥分校（UCSD）：在全美公立大学中最新综合排名第六,UCSD在全美药理学研究排名第二分子生物和基因研究排名第四临床医学第五6位诺贝尔奖获得者，包括今年化学奖得主钱永建出自UCSD UCSD的Jacobs工程学院（Jacobs School of Engineering）在全美工程中排名11，研究生项目排名第四机械与航空工程系（MAE：Mechanical & Aerospace Engineering）属于Jacobs工程学院，包括：机械工程，航空工程，化学工程，工程科学和环境工程专业有1300名本科生和235名研究生Jacobs工程学院是UCSD最大的学院，本科学位约占全校的72%，硕士学位的38%和博士学位的55%机械与航空工程系(MAE) Department of Mechanical & Aerospace Engineering Jacobs School of Engineering , UCSD,低端课程（基础课和工具课）： MAE 01. 机械工程介绍：机械工程一般性介绍材料力学和理论力学的基本概念工程伦理规范和应用。

如何撰写技术报告及查阅技术信息MAE 03. 工程图学和设计介绍（Introduction to Engineering Graphics and Design ）：通过团队合作的设计项目介绍设计过程，包括问题定位，概念设计，项目管理，风险考虑等工程图学相关内容作以下介绍：计算机辅助设计(CAD) ，徒手草图和工程图纸 先修课：物理,课程目标： 介绍工程图学和设计基础，了解设计过程重点在应用工程工具进行机构设计和制造，包括CAD、快速成型、激光切割 课程围绕两个项目展开： 钟表模型设计制作（2.5周），学生用AutoCAD设计钟表的棘轮和钟摆机构模型加工 机器人设计项目（7.5周），综合应用所学理论，进行创新团队合作及项目管理介绍学生分组合作设计加工参加指定动作比赛的机器人，直流电机、电磁线圈和加工工具的介绍及应用课程名称：工程图学与设计介绍 （MAE3 Introduction to Engineering Graphics and Design ）,课程共十周： 讲课学时：30 计算机房和实验室：40 评分： 两次作业；一次期中测验； 同学打分（包括队友评论）； 钟表项目； 机器人项目答辩及竞赛；,班级为大班（200人左右）授课，分组实验。

授课团队共7人，包括： 讲师1名 助教6名，分别负责： 实验室加工指导、工程分析答疑、CAD机房答疑,参考资料 没有指定教材，相关材料均在课程网站给出,课程主要链接分为四块： 作业说明 讲义和参考 钟表模型项目 机器人竞赛项目,,,2 、设计和分析导论： 机器人设计导论 电机 机器人传动 能量分析 运动学、四连杆机构 3、机械零件 材料选择 可行性分析,1、面向设计的工程分析 分析导论 -MIT 受力分析 用Word画受力分析图 MathCAD教程简介 Matlab介绍 单位转换 用Excel生成图表 工程计算比较：Excel， MathCAD和 Matlab 模型钟表分析实例,4、计算机辅助设计和绘图 计算机辅助设计和绘图基础AutoCAD（CADD） AutoCAD教程——新南威尔士大学 Inventor——Autodesk网站 ProEngineer 教程——UCSD 工程图基础——麻省理工大学 工程图导论——赫特福德大学 如何评价工程草图——明尼苏达大学 尺寸标注基础——UCSD 公差配合——UCSD,三视图、剖视图介绍及尺寸标注内容共约1学时,Inventor 教程：零件建模及装配，共3学时,5、实验室硬件资源教程： 激光快速成型 微处理器设置和编程 焊接教程 Inventor 激光成型 实验室加工相关说明：钻孔、车削、锉、铰、光孔、沉头孔、毛刺、孔轴配合、螺纹。

6 钟表模型项目 学生需提交项目报告和实物模型，报告内容包括： 简述工作的背景、目标和其他相关内容； 分析、设计和制造过程，所采用的方法，数值计算和讨论结果，其他人可以重复验证该结果； 总结项目主要收获此项目的目的之一是工程文档撰写和分析过程的实践，要求： 单位设置正确统一； 采用两种以上的不同的方法验证计算结果，理论和试验结果比较，并进行讨论；,两种方法（钟摆简化为质量点和钟摆为刚体）分析）都应包括： 钟摆的CAD图（AutoCAD ） 以AutoCAD图分析钟摆面积和惯性矩 预测重量和重心，并与实际重量和重心比较； 实际值和计算值之间误差讨论； 频率分析：计算值和实测值比较，误差讨论教师讲义给出了棘轮和棘爪绘制过程的详细步骤（AutoCAD）,教师讲义提供关于钟摆绘制过程和激光成型布局图（ AutoCAD ）讲义中关于钟表模型装配过程（AutoCAD）,具体要求每期都稍有变化本期给定玛雅金字塔状结构，每层上放置乒乓球，机器人抓取小球放到旁边的筐里，30秒内多者胜，顶上金球分值最高机器人设计项目,通过机器人竞赛项目综合应用工程知识，学习机械设计，了解设计过程 概念设计和创造性 教师不提出任何限制或指定所谓正确思路。

有缺陷的概念可能发展成创新的设计 团队合作 明确责任，倾听，领导和服从； 对整体全部了解，分别负责局部 项目管理 统筹安排，人员安排和时间管理 设计中的工程分析 分析可减少耗时耗力的试错，但只有分析没有试验也可能忽略重要问题，结合两者是关键； 正确假设和简化； 多种方法分析，验证结果 交流 队友间用图形或口头交流设计思想； 把设计概念提交给老师、助教或班里其他同学； 让别人很快理解你的机器人怎么工作，你的主要成果； 在合适的领域应用如下技术： 手绘草图 2D绘图 3D绘图,竞赛前一天分组答辩，PPT演示设计思路，计算分析、加工过程，实验结果等一般四人一组，要明确分工及合作的部分大部分包括动画演示，以Inventor实现机器人竞赛在学校体育馆举行，邀请学生家长和朋友观战，进行网上直播和学校电视台转播值得一提的是有UCSD的附属高中参加进来，作为其工程预科教学计划的一部分教师作为主持人致词时说，“工程师通过技术，理论结合实践，使世界变得更好让学生知道他们可以通过一点物理、一点数学知识加上充分的创造性做出东西来设计就是把这些整合到一起课程目的： 1.了解设计过程，科学方法结合创造性思维和工程理论将概念转变为实体。

2.有效利用设计基础理论、加工制造和装配技术 3.项目管理 4.设计概念的可视化（绘图训练） 5.专业化：保持高度的科学精神和职业标准,麻省理工大学MIT 设计与制造1,讲课学时约为12×1.5，18学时： 要求学生课前完成教材（设计基础）指定部分学习，课堂主要回答学生问题 工程设计实例,课程开始前发给学生整个课程的DVD资料光盘，要求在第一周通读，以了解大致内容，确定努力方向 学生课前需已经掌握Solidworks，课程提供4×2学时的Solidworks培训，可选讲课分为12个主题： 设计过程 概念设计 基础理论 力和力矩 绘图（徒手草图，三视图，剖视尺寸，公差配合） 连杆机构 传动单元1 结构设计1 轴承 控制系统 制造 职业素养,成绩评定,,全程旁听UCSD MAE3课堂教学，观摩了实验室运作、期末答辩及最终机器人竞赛，与主讲教师及助教、学生都进行了交流关于课程最大的感触就是，围绕工程项目展开，理论结合实践，注重应用和动手能力传统的图学课程内容已被大幅删减，应用徒手草图及CAD建模为主制图标准部分内容多为自学这其中当然有许 多新颖的思路和运作方式值得借鉴，不过由于国情不同和环境差异,并不是所有的做法都能拿来就用的,还需因地制宜,根据自己的国情和校情及学生的具体情况,进行探索和实践,走自己的改革之路。

你只闻到我的香水，却没看到我的汗水 你否定我的现在，我决定我的未来！ 你嘲笑我一无所有，不配去爱，我可怜你总是等待 你可以轻视我们的年轻，我们会证明这是谁的时代 梦想是注定孤独的旅行，路上少不了质疑和嘲笑， 但那又怎样？ 哪怕遍体鳞伤，也要活得漂亮！,。