1、高職數據采集技術課程標準一、課程概述1、課程性質數據采集技術屬專業能力模塊，為專業核心課程。2、課程與系列產品或項目設計與開發流程的關聯 專業能力模塊依據逆向工程項目實施流程中的數據采集、 數據處理、 結構設計、 先進制 造及產品質量管理與檢驗等為主線來構架專業核心課程。數據采集是逆向工程的首要階段， 測量數據的好壞直接決定著后續數字化模型能否在誤差控制范圍內還原為已有的實物樣件， 而數據采集中的關鍵技能就是根據不同形狀的三維實體模型,利用不同的數據采集方法和技巧完成 3D 數據采集，獲取有效的模型點云數據。數據采集后再利用相關軟件完成測量數據 預處理、三維實體模型重建等后續流程。3、課程目標

2、通過本課程的學習， 學生應掌握數據采集設備的原理和握作， 掌握數據采集的方法和技 巧及測量精度的檢查、驗證方法和保證技術，實現產品的數據采集。4 、與前后續課程的關系 對計算機輔助設計與制造專業，學習數據采集技術的前期課程主要有機械制圖及 計算機繪圖 、產品質量管理與檢驗 、機械設計基礎 ，這是學好數據采集技術進行 產品造型設計與制造的基礎。后續課程主要有數據處理技術 、產品造型設計 、先進制 造技術等，測量后獲取的數據為數據處理、結構設計提供依據，為后續的結構設計與先進 制造等應用性課程打好基礎。二、課程內容設計1、課程案例描述及選取的理由案例序號案例名稱案例內容選取案例理由1玩具汽車數據測

3、量1、玩具汽車數據測量 系統。2、玩具汽車數據采集 方法。3、玩具汽車數據測量 規劃。4、玩具汽車數據測量 的參數設置。玩具汽車包含車身、車門、車輪和車 燈等部分，結構復雜、曲面復雜。此 案例的數據采集， 能全面涵蓋掃描區 域規劃問題、 基準測量精度和測量數 據精度保證問題、 檢查和驗證測量數 據精度的方法問題等。 通過此案例進 行三維數據采集， 能讓學生掌握逆向 工程數據采集的關鍵技術，準確、快5、玩具汽車數據測量。 6、檢查和驗證玩具汽 車測量數據精度。 7、玩具汽車的測量數 據保存與輸出。速獲取名種產品的三維幾何數據。 案 例覆蓋了本課程教學大綱所要求的 知識點和技能， 是典型的數據測量

4、綜 合案例。注：鼓勵大案例一案到底，也可以是小案例群組成2、課程案例結構與課時分配案例序號案例模塊實踐任務理論基礎序號名稱模塊內容內容課時內容課時11.1玩具汽車 數據測量 系統以復合式三坐標 測量儀為例， 掌握測 量系統軟件的應用 及測量機的操作。1）據玩具汽車不同部 位結構，正確選擇測量系 統和測量頭；2）熟悉三坐標測量機 的操作方法。81）三坐標測 量儀的結構和 原理； 2）數據測量 軟件； 3）測量機控制 系統及測頭； 4 ）三坐標測 量機的操作方 法。81.2玩具汽車 數據采集 方法分析玩具汽車各 部分形狀結構， 掌握 數據采集的方法和 技巧，確定各部位點 云數據的獲取方法。1）分析

5、玩具汽車各部 分形狀結構；2）確定各部位幾何數 據的采集方法。41）數據測量原 理分析；2 ）數據采集方 法分類； 3）采集方法 與技巧；4 ）數據測量方 法比較分析； 5）數據獲取 應遵循的原則。41.3玩具汽車 數據測量 規劃對玩具汽 車各 部分 的數據測量進行規 劃，確定其掃描方式 及裝夾定位。1）據結構形狀分析預期 掃描精度、擬合精度； 2）確定玩具汽車各部位 的掃描方式； 3）確定各部位掃描時工 件的裝夾定位。41）掃描精度、 掃描效率、 曲面 重構擬合精度、 曲面拼接光順 性； 2）掃描方式 類型及其應用； 3）工件掃描 與裝夾定位。41.4玩具汽車 數據測量 的參數設 置以玩具汽

6、車為例， 分 析各部分形狀結構， 對各部分數據測量 的參數進行正確合 理的設置， 以保證測 量精度。1）正確建立工件在掃描 時的坐標基準； 2）確定玩具汽車各部分 的掃描區域，并確定掃描 步距及掃描速度； 3）選擇合理的測量控制 參數。41）模型掃描 的區域規劃及 掃描步距； 2 ）坐標基準 的建立及其精 度保證技術； 3）測量控制 參數的設置41.5玩具汽車 數據測量以復合式三坐標測 量儀為例， 學習其各 種找正對齊的方法， 掌握玩具汽車在掃 描時表面 顏色 的 處 理方法， 及各部分數 據的正確測量。1）學習各種找正對齊的 方法，并完成玩具汽車各 零部件坐標的找正對齊； 2）對模型表面顏色

7、進行 噴色處理；3）正確完成接觸掃描的 測尖補償； 4）完成玩具汽車的三維 幾何數據測量。41）模型與軟件 坐標的找正對 齊方式與方法； 2）接觸式掃 描的誤差分析 與測尖補償； 3）模型表面 顏色的 影 響及 處理方法； 4 ）模型邊緣 的數據測量。41.6檢查和驗 證玩具汽 車測量數 據精度、 玩具汽車 的測量數 據保存與 輸出1）具汽車為例，對 其三維點云數據精 度進行分析， 掌握檢 查和驗證方法， 并采 取合理措施補正； 2）點數據文件的建 立、點數據文件保存 及輸出方法； 3）對玩具汽車的點 數據進行合理分層。1）對已獲取的玩具汽車 三維點云數據精度進行 檢查和驗證； 2）確定誤差精

8、度； 3）采取合理的補救措施 補正誤差。4 對玩具汽車各部分點數 據分別用不同的文件名 命名；5 把各部分點數據導入后 移到同一圖層，并用不同 顏色表示；6 保存玩具汽車測量數據 文件。8 1）測量數據 精度的檢查和 驗證方法； 2）誤差精度的 確定； 3）測量數據誤 差類型； 4）測量誤差 的影響因素及 提高測量精度 的方法； 5）補救措施。 6）量點數據文 件格式及單個 文件建立； 7）數據分層； 8）數據保存； 9）數據輸出及 在逆向軟件中 打開方法。4課時小計3228課時合計60注： （ 1）案例模塊意指對案例的分解。（ 2）實踐任務意指對實現模塊的工作任務的分解；（ 3）理論基礎意指

9、完成實踐任務所需要的知識（要求：1、所列出的理論基礎內容與所推薦的教材或參考書相對應； 2、：指教師須講精講透的內容；：鼓勵學生自主學習的內容）。、考核方式及評價標準案例 模塊 序號分值比例建議 考核 方式評價標準成績（百分制）優良及格1110%教師 評價 +互 評1）能熟練地據玩具 汽 車 不同部位結構 正確選擇測量系統 和測量頭； 2）熟練掌握三坐標 測量機的操作方法； 3）具有良好的職業 素質：職業操守、團 隊合作精神、 學習態 度、交流及表達能 力、組織協調能力。1）能據玩具汽車不 同部位結構正確選 擇測量系統和測量 頭；2）掌握三坐標測量 機的操作方法； 3）具有較好的職業 素質。1

10、）能據玩具汽車不 同部位結構選擇測 量系統和測量頭； 2）基本掌握三坐標 測量機的操作方法； 3）具有一定的職業 素質。1218%教師 評價 +互 評1）能快速正確地分 析 玩 具汽 車各 部 分 形狀結構； 2）熟練掌握數據采 集的方法和技巧， 準 確快速地確定各部 位點云數據的獲取 方法； 3）具有良好的職業 素質：職業操守、團 隊合作精神、 學習態 度、交流及表達能 力、組織協調能力。1）能分析玩具汽車 各部分形狀結構； 2）掌握數據采集的 方法和技巧， 能確定 玩具汽車各部位點 云數據的獲取方法； 3）具有較好的職業 素質。1）能分析玩具汽車 各部分形狀結構； 2）基本掌握數據采 集的

11、方法和技巧， 基 本能確定玩具汽車 各部位點云數據的 獲取方法； 3）具有一定的職業 素質。1317%教師 評價 +互 評1）熟練掌握各種掃 描方式及其應用， 能 快速正確地確 定 玩 具 汽 車各部位的掃 描方式； 2）熟練掌握玩具汽 車各部位掃描時工 件的裝夾定位； 3）具有良好的職業 素質：職業操守、團1）掌握各種掃描方 式及其應用， 能夠確 定玩具汽車 各部位 的掃描方式； 2）掌握玩具汽車各 部位掃描時 工件的 裝夾定位。3）具有較好的職業 素質。1）基本掌握各種掃 描方式及其應用， 能 夠確定玩具汽車簡 單部位的掃描方式； 2）基本掌握玩具汽 車各部位掃描時工 件的裝夾定位； 3）

12、具有一定的職業 素質。隊合作精神、 學習態 度、交流及表達能 力、組織協調能力。1418%教師 評價 +互 評1）能熟練正確地建 立坐標基準及 玩具 汽車各部分掃描區 域、掃描步距、掃描 速度的確定； 2）能熟練掌握測量 控制參數選擇； 3）具有良好的職業 素質：職業操守、團 隊合作精神、 學習態 度、交流及表達能 力、組織協調能力。1）能正確建立坐標 基準，確定玩具汽車 各部分掃描區域、 掃 描步距、掃描速度； 2）掌握測量控制參 數的選擇； 3）具有較好的職業 素質。1）基本能建立坐標 基準，確定玩具汽車 各部分掃描區域、 掃 描步距、掃描速度； 2）基本掌握測量控 制參數的選擇； 3）具

13、有一定的職業 素質。1517%教師 評價 +互 評1）熟練掌握各種找 正對齊的方法， 并完 成 玩具汽車各零部 件坐標的找正對齊； 2）熟練掌握模型表 面 顏 色噴色處理方 法 及接觸掃描的測 尖補償，快速準確地 完成玩具汽車的三 維幾何數據測量； 3）具有良好的職業 素質：職業操守、團 隊合作精神、 學習態 度、交流及表達能 力、組織協調能力。1）掌握各種找正對 齊的方法， 并完成玩 具汽車各零部件坐 標的找正對齊； 2）掌握模型表面顏 色噴色處理方法及 接觸掃描的測尖補 償，完成玩具汽車的 三維幾何數據測量； 3）具有較好的職業 素質。1）基本掌握坐標找 正對齊的方法， 完成 玩具汽車各零

14、部件 坐標的找正對齊； 2）基本掌握模型表 面顏色 噴色處理方 法及接觸掃描的測 尖補償， 在同學及及 教師幫助下完成玩 具汽車的三維幾何 數據測量； 3）具有一定的職業 素質。1620%教師 評價 +互 評1）熟練掌握測量數 據精度的檢查和驗 證及誤差精度確定 的方法，數據文件的 建立、點數據文件保 存及輸出方法； 2）能正確分析測量 誤差的影響因素， 熟 練掌握提高測量精 度的方法， 及出現誤 差后采取的補救措 施； 3）熟練完成對玩具 汽車測量精度的檢1）掌握測量數據精 度的檢查和驗證及 誤差精度確定的方 法，數據文件的建 立、點數據文件保存 及輸出方法； 2）能正確分析測量 誤差的影響

15、因素， 熟 練掌握提高測量精 度的方法， 及出現誤 差后采取的補救措 施； 3）完成對玩具汽車 測量精度的檢和查1）基本掌握測量數 據精度的檢查和驗 證及誤差精度確定 的方法， 數據文件的 建立、點數據文件保 存及輸出方法； 2）能正確分析測量 誤差的影響因素， 基 本掌握提高測量精 度的方法， 及出現誤 差后采取的補救措 施； 3）在教師和同學幫 助下完成對玩具汽和查和驗證， 合理地 完成玩具汽車的點 數據分層； 4）具有良好的職業 素質：職業操守、團 隊合作精神、 學習態 度、交流及表達能 力、組織協調能力。和驗證，合理地完成 玩具汽車的點數據 分層； 4）具有較好的職業 素質。車測量精度

16、的檢和 查和驗證及 點數據 分層； 4）具有一定的職業 素質。成績合計四、課程資源1、師資要求 機械設計與制造專業及相關專業教師， 具有較豐富的坐標測量理論知識及嫻 熟的操作技能，在逆向數據測量及誤差處理方面有一定的研究。2、教學場地（普通教室、數字化教室、校內外實習實訓基地）要求及運用 1）數字化教室：理論知識及數據測量軟件應用；2）校內外實習實訓基地：利用實訓基地對數據采集進行練習和強化訓練，為 學生掌握數據采集技術、技能提供有力保障。3、案例庫（每門課程必須建立不低于 10 個案例的案例庫， 并保持每年動態更新）案例序號案例名稱選取案例理由1開關面板數據測量開關面板含平面及較復雜曲面，是

17、典型的綜合測量數據采集案 例。2儀表外殼數據測量儀表外殼有含平面及較復雜曲面， 是典型的綜合測量數據采集案 例。3手機蓋殼數據測量手機蓋殼含平面及較復雜曲面，是典型的綜合測量數據采集案 例。4鼠標數據測量鼠標殼含平面及較復雜曲面，是典型的數據采集案例。5洗發水瓶數據測量洗發水瓶含平面及較復雜曲面，是典型的綜合測量數據采集案 例。6電池盒底座數據測量電池盒底座含平面及較復雜曲面， 是典型的綜合測量數據采集案 例。7燈座數據測量燈座含平面及較復雜曲面，是典型的綜合測量數據采集案例。8摩托車后視鏡數據測量摩托車后視鏡含平面及較復雜曲面， 是典型的綜合測量數據采集 案例。9助動車后備箱數據測量助動車后備箱含平面及較復雜曲面， 是典型的綜合測量數據采集 案例。10摩托車前把總成數據測量摩托車前把總成含平面及較復雜曲面， 是典型的綜合測量數據采 集案例。4 、教材及參考資料1）自編校本教材 2）參考資料：逆向工程技術，編者：金濤、童永光，機械工業出版社。逆向工程綜合技能實訓教程 ，黃誠駒主編，高等教育出版社圖書發行部。5、教學視頻自主開發。6 、其他課程資源（如：學習網站等）1）在逆向工程項目中有設備較齊全先進數據采集實驗室、 公差測量實驗室。2）在學院校園網中，建有本課程的教學