三维机械设计
三维机械设计
1万+ 人选课
更新日期:2026/04/03
开课平台学银在线
开课高校东北农业大学
开课教师刘宏新郭丽峰孙伟侯国安赵艳忠
学科专业工学机械类
开课时间2026/03/16 - 2026/07/31
课程周期20 周
开课状态开课中
每周学时-
课程简介

这门课会讲什么?


   首批国家级一流本科(线上)课程

   首批省级精品在线开放课程

   首批省级疫情期间典型在线教学案例课程

   首批高校优质课程联精品线上线下课程

   首批教育部教学指导委员会推荐在线开放课程




    三维机械设计【3D-CAD】是卓越工程师的必修课程与必备技能,是当代工业数字化与智能化设计的核心基础。课程选用全球业界领导品牌 CATIA 为软件平台,根据 3D-CAD 的知识内涵与技术体系,遵照循序渐进的原则,设计了技术综述、草图绘制、实体造型、产品装配、工程制图、应用实例 6 个篇幅,安排了 18 个技术章节。详细讲解从产品构思、造型、装配直至工程出图的三维机械设计流程与方法。思维方式、基础训练、实践应用、能力提高并重,系统和全面地传授三维设计的核心知识与专业技能

 本课程利用“AI+技术,实现“数智化教学,注重三维设计的原理与技术特点讲授,依托但不依赖于特定的软件平台,强化知识的普遍性与使用者的适应性,便于成果共享与团队协作;知识点的技术示例与应用实例设置丰富,针对性与可操作性强。示例及实例选自实际产品或工程项目,兼顾技术性和实用性,避免形成软件操作步骤的简单罗列与空洞技巧的展示;采用教案、讲义式风格编排课程,方便自学、复习以及对关键内容的快速与专门查询;配套团队主编规划教材、实训集,以及相关专业图书,分享工程经验与教学成果,全面提升学习效率与效果。


■ 建设理念


在线资源



■ 配套教材





●  刘宏新,主编.三维机械设计,规划教材,MOOC版,科学出版社,2018.03,92.8万字,ISBN:978-7-03-056502-0.

●  孙    伟,主编.三维机械设计思维实训,规划教材,新形态版,科学出版社,2018.03,31.2万字,ISBN:978-7-03-056813-7.

http://www.ecsponline.com/ 教学团队主编 - 主教材

http://www.ecsponline.com/ 教学团队主编 - 副教材


■ 团队宗旨




 教学大纲



■ 知识图谱


■ 思维导图



■ 章节脉络




学习方法




条件资质


   中国机械工业联合会培训基地(原人社部高技能人才3D-CAD培训基地):

 中国机械工业联合会“中国机械工业质量提升人才工程”培训基地(原人力资源与社会保障部“国家高技能人才培训工程三维实体设计”培训基地)。

                  

  3D-CAD 培训基地认证书                                          3D 设计及打印技术证书       

  CATIA 原厂认证:

达索系统授权“CATIA 软件培训”基地,颁发认证证书。

                               

与达索系统签订的ACP合作协议书

达索系统 3D-CAD 培训基地铭牌


        

达索系统系列证书

   配套实验室:

 专业级别数字化与智能化设计&虚拟仿真实验室,用于“实境演训、角色历练”,服务于三维机械设计【3D-CAD】及数字化设计系列课程,使教学从课本延伸到应用环境,实际感受先进技术,同步提升知识与能力,促进卓越工程师专业素养有效达成。


     

你将收获什么?


 

   熟练、准确、规范、灵活、高效  运用3D-CAD技术进行产品设计,并为以三维机械设计为基础的数字样机与虚拟仿真技术的学习与运用打下坚实的基础,使自身专业技能与知识结构适应新形势对卓越人才的素质要求。


 课程团队开发并附赠3D-CAD系列、以及基于3D-CAD技术高级应用的在线教学资源,供学生及行业工程师知识拓展与能力进阶使用:


     

产品外观设计与渲染 (xueyinonline.com)


     

钣金设计基础与工程实践 (xueyinonline.com)


     

数字样机技术【DMU】 (xueyinonline.com)


    

有限元工程结构分析【CAE】 (xueyinonline.com)

适合什么人学习?


    ◆ 机械与近机械类强调或重视专业技术方案工程化表达的高校学生;

    ◆ 有意愿了解现代工程技术增强自身综合素质的高校其他类专业学生;

    ◆ 机械工程领域具有知识更新、技能辅助,以及岗前培训需求的行业工程师。


 

■ 拓展阅读  


     



1】刘宏新,尚家杰CATIA工程制图,机械工业出版社ISBN978-7-111-43332-3,配书光盘ISBN978-7-89405-240-7

2】刘宏新,徐高伟.CATIA三维设计基础与应用,机械工业出版社ISBN978-7-111-45738-1,配书光盘ISBN978-7-89405-276-6

3】刘宏新,刘招金.CATIA曲面设计基础与工程实践(第2版/MOOC),机械工业出版社ISBN978-7-111-63954-1

4】刘宏新,周兴宇.CATIA钣金设计基础与工程实践,机械工业出版社ISBN978-7-111-49775-2,配书光盘ISBN978-7-89405-716-7

5】刘宏新,郭丽峰.CATIA工程结构分析(CAE),机械工业出版社ISBN978-7-111-51347-6,配书光盘ISBN978-7-89405-722-8

6】刘宏新,郭丽峰.CATIA数字样机运动仿真技术(第4版/MOOC),机械工业出版社ISBN978-7-111-69192-1

 

          ●  书“序”


          ●  标注授权书



http://www.golden-book.com/ 教学团队出版系列专著

http://search.dangdang.com/ 教学团队出版系列专著


■ 终端指南


课程大纲

课程章节

  • CAD基本知识 (技术综述篇 之一)
  • CATIA 简介与运用基础 (技术综述篇 之二)
  • 草图工作台与基本操作 (草图绘制篇 之一)
  • 图形绘制与修饰(草图绘制篇 之二)
  • 约束与草图动画(草图绘制篇 之三)
  • 草图辅助工具(草图绘制篇 之四)
  • 零件工作台与基本操作(实体造型篇 之一)
  • 主体结构创建(实体造型篇 之二)
  • 修饰与特征(实体造型篇 之三)
  • 属性与渲染(实体造型篇 之四)
  • 装配工作台与基本操作(产品装配篇 之一)
  • 装配约束与调整(产品装配篇 之二)
  • 装配特征与高级应用(产品装配篇 之三)
  • 制图工作台与基本操作(工程制图篇 之一)
  • 机件的表达(工程制图篇 之二)
  • 标注(工程制图篇 之三)
  • 零件设计实例(应用实例篇 之一)
  • 产品设计实例(应用实例篇 之二)

CAD基本知识 (技术综述篇 之一)

1.1 一般概念 ★▲

1.2 发展历程

1.3 二维与三维设计对比 ★▲

1.4 常用三维设计软件 ★▲

1.5 CAD 技术发展趋势

1.6 复习与思考

1.7 章节自测

CATIA 简介与运用基础 (技术综述篇 之二)

2.1 概述 ★

2.2 功能模块 ★▲

2.3 产品设计的一般过程 ★▲

2.4 工作环境与基本设置 ☆ ∆

2.5 功能定制 ☆

2.6 基本操作 ★▲

2.7 公共工具栏 ★▲

2.8 复习与思考

2.9 章节自测

草图工作台与基本操作 (草图绘制篇 之一)

3.1 概述 ★▲

3.2 工作菜单 ★▲

3.3 草图设计专属工具栏

3.4 草图工作台设置 ★

3.5 复习与思考

3.6 章节自测

图形绘制与修饰(草图绘制篇 之二)

4.1 基础图形绘制 ☆ ∆

4.2 修饰特征 ★▲

4.3 复习与思考

4.4 章节自测

约束与草图动画(草图绘制篇 之三)

5.1 约束 ★▲

5.2 草图动画 ★▲

5.3 动画应用示例

5.4 复习与思考

5.5 章节自测

草图辅助工具(草图绘制篇 之四)

6.1 草图可视化 ★

6.2 草图求解与分析 ★

6.3 复习与思考

6.4 章节自测

零件工作台与基本操作(实体造型篇 之一)

7.1 概述 ★▲

7.2 零件设计工作台 ★▲

7.3 参考元素 ☆

7.4 复习与思考

7.5 章节自测

主体结构创建(实体造型篇 之二)

8.1 拉伸 ★▲

8.2 旋转 ★▲

8.3 孔 ★▲

8.4 扫掠 ★▲

8.5 高级拉伸 ★▲

8.6 多截面 ★▲

8.7 布尔操作

8.8 复习与思考

8.9 章节自测

修饰与特征(实体造型篇 之三)

9.1 圆角与倒角 ★▲

9.2 拔模 ★▲

9.3 盒体 ★▲

9.4 厚度

9.5 螺纹 ★

9.6 移除与替换面

9.7 移动

9.8 阵列 ★▲

9.9 比例

9.10 复习与思考

9.11 章节自测

属性与渲染(实体造型篇 之四)

10.1 属性 ★▲

10.2 测量★▲

10.3 渲染 ★▲

10.4 复习与思考

10.5 章节自测

10.6 零件部分实例讲解

装配工作台与基本操作(产品装配篇 之一)

11.1 概述 ☆ ∆

11.2 零部件添加 ☆ ∆

11.3 装配体管理 ☆

11.4 复习与思考

11.5 章节自测

装配约束与调整(产品装配篇 之二)

12.1 概述 ★

12.2 常用装配约束 ☆ ∆

12.3 其他装配约束与设置 ☆

12.4 零部件位置调整 ☆

12.5 复习与思考

12.6 章节自测

装配特征与高级应用(产品装配篇 之三)

13.1 装配特征 ☆

13.2 装配标注

13.3 装配分析 ☆

13.4 装配动画 ★

13.5 复习与思考

13.6 章节自测

13.7 装配部分案例讲解

制图工作台与基本操作(工程制图篇 之一)

14.1 概述 ☆

14.2 制图工作台设置 ☆

14.3 复习与思考

14.4 章节自测

机件的表达(工程制图篇 之二)

15.1 概述 ★

15.2 常用视图的创建 ☆

15.3 剖视图的创建 ★

15.4 其他视图表达方法

15.5 视图的操作 ★

15.6 复习与思考

15.7 章节自测

标注(工程制图篇 之三)

16.1 概述 ★

16.2 参考线与特征线

16.3 尺寸与配合 ☆

16.4 形位公差 ★

16.5 表面粗糙度 ★

16.6 焊接的标注

16.7 文本注释 ★

16.8 表格 ★

16.9 复习与思考

16.10 章节自测

零件设计实例(应用实例篇 之一)

17.1 齿轮

17.2 轴

17.3 箱体

17.4 复习与思考

17.5 章节自测

产品设计实例(应用实例篇 之二)

18.1 滚动轴承

18.2 减速器

18.3 复习与思考

18.4 章节自测

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