《3D打印與制造》課程實用標準

1、實用文檔3D打印與制造課程標準1課程信息課程代碼開設(shè)學期第五學期學分/學時3學分/48學時適用專業(yè)產(chǎn)品藝術(shù)設(shè)計合作開發(fā)企業(yè)編制人林文淵2課程性質(zhì)與定位3D打印與制造是產(chǎn)品藝術(shù)設(shè)計專業(yè)開設(shè)的一門專業(yè)拓展課之一，也是一門實踐性較強的技術(shù)課，是培養(yǎng)工業(yè)設(shè)計行業(yè)專門從事產(chǎn)品造型，產(chǎn)品藝術(shù)設(shè)計的三維模型設(shè)計與制作，3D打印與制造即快速成型技術(shù)的一種，它是一種以3D數(shù)字模型為基礎(chǔ)，通過逐層打印可粘平臺的材料（包括塑料、金屬、生物材料等 ）方式來構(gòu)造物體的技術(shù)， 3D打印已 在科研、教育、制造等行業(yè)得到越來越多應(yīng)用。為從事創(chuàng)造性工作奠定基礎(chǔ)。本課程本著滿足學生個性化發(fā)展的需要，融合本校辦學理念和傳統(tǒng)文化。旨

2、在通過學生對世界制造業(yè)領(lǐng)域正在迅速發(fā)展的“具有工業(yè)革命意義的制造技術(shù)（ 3D打印技術(shù)）”的學習與實踐；在“揮動想象的翅膀”的過程中，體驗創(chuàng)意的神奇和偉大；快速提高學生 的空間思維能力和創(chuàng)造力；提高學生參與社會實踐活動的積極性與合作、協(xié)調(diào)能力。同時 也初步體會3D制造技術(shù)將給社會帶來的社會倫理困境。3課程目標典型工作任務(wù)描述（職業(yè)行動領(lǐng)域）基于工作過程確立課程標準，按項目組織整合課程內(nèi)容；以校企合作，工學結(jié)合為平臺，以案例教學為途徑，傾力打造本課程。將產(chǎn)品設(shè)計與計算機繪圖有機地結(jié)合在一起，以職業(yè)能力和職業(yè)素質(zhì)培養(yǎng)為主線組織教學內(nèi)容；本課程主要采用北京太爾時代科技有限公司的UP Plus和青島AO

3、D 3D打印機作為課程實驗配套工具，并配合我院的專業(yè)特色專門開發(fā)的教材和課件，采用基于項目教學形式，可以作為獨立的校本專業(yè)拓展課程，也可 以將設(shè)計項目融入通用拓展課程是集相關(guān)行業(yè)工程技術(shù)應(yīng)用型人才的知識結(jié)構(gòu)和能力結(jié)構(gòu) 的重要組成部分。加強實踐教學環(huán)節(jié)，增加實訓學時，少講多練，提高學生應(yīng)用軟件進行產(chǎn)品設(shè)計與3D打印、加工的能力。加強實踐案例教學，充分利用校內(nèi)計算機實訓室，加大實踐課時，進 行教師現(xiàn)場輔導，師生互動交流；明確培養(yǎng)目標，加強上機訓練、為就業(yè)拓寬一條渠道。課程目標1、能力目標：閱讀分析產(chǎn)品快速表現(xiàn)圖紙、產(chǎn)品草繪結(jié)構(gòu)及產(chǎn)品相關(guān)零件圖；提升學 生的設(shè)計空間的想象能力；產(chǎn)品設(shè)計出圖能力；能完

4、成不同軟件間的文件交換與共享。2、知識目標：掌握基于特征的產(chǎn)品設(shè)計結(jié)構(gòu)部件的建模方法，掌握三維實體造型、建 模、曲面設(shè)計打印與制造工藝。3、素質(zhì)目標：通過學習完本課程，達到培養(yǎng)學生獨立分析問題，解決問題的能力；擁 有實事求是的學風和創(chuàng)新精神；具有培養(yǎng)良好的協(xié)作精神。4學習任務(wù)（情境）本課程注重以學生的設(shè)計制作應(yīng)用能力作為課程考核的關(guān)鍵內(nèi)容，并結(jié)合學生的設(shè)計表述與溝通能力進行考核。考核以學生課程中設(shè)計制作的作品作為主要考核依據(jù)，注重職業(yè)能力的培養(yǎng)。所以考核為過程性考核。考核內(nèi)容包括平時成績、項目設(shè)計成績綜合評定， 平時成績包括平時出勤、課堂表現(xiàn)（紀律、學習態(tài)度、回答問題等）、職業(yè)素質(zhì)（嚴謹求實善

5、于交流、吃苦耐勞、團隊意識）。項目設(shè)計成績（平時作業(yè)完成情況、創(chuàng)新思維），最后 成績評定均按百分制， 將各項成績分別乘以其權(quán)重系數(shù) （平時成績40%項目設(shè)計成績60% 匯總得到每個學生該門課程的成績。2、考核標準建立理論與實際并重的課程考核體系，考核標準以體現(xiàn)職業(yè)能力為核心平時成績考核內(nèi)容及評分標準序號考核項目內(nèi)容評分標準權(quán)重得分（百分制）平 時 成 績 考 核1平時出勤情況后尢曠課和遲到情況。40%402課堂表現(xiàn)是否認真聽講與學習，是否積極參與課堂討論， 無睡覺、講話、打游戲和上網(wǎng)情況。30%303職業(yè)素質(zhì)嚴謹求實善于交流、吃苦耐勞、團隊意識、分析 問題、知識應(yīng)用能力。30%30總分百分制1

6、00序號任務(wù)（情境）主要內(nèi)容虛擬或真實項目課時分配13D打印技術(shù)的原理FDM原理、打印機機電系統(tǒng)組 成、打印材料打印軟件、CAD軟件簡介、CAD-STL數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換軟件安裝工具箱相關(guān)應(yīng)用 各類工具配套實例4學時23DCADM牛應(yīng)用草圖繪制、拉伸、放樣、掃 描等特征建立、草圖、約束1、各類工具配套實例 繪制4學時3曲面與實體混合建模幾何變換、布爾運算、曲面 裁剪、過渡、裝配1、基本特征創(chuàng)建（拉伸 實體材料與移除編輯 應(yīng)用）8學時4設(shè)計結(jié)果的表達三視圖、自動生成三視圖、 模型渲染設(shè)計、仿真動畫基準特征的創(chuàng)建-旋轉(zhuǎn)特征案例制作實例一六角螺桿8學時5設(shè)計作品遞交及檢查要求提交個人或小組創(chuàng)意設(shè) 計模型，由老

7、師組織評比及 分析，為后面進入3D打印階 段準備條件打印數(shù)據(jù)的檢查 與處理進入3D打印階段準備 條件打印數(shù)據(jù)的檢查 與處理4學時6打印數(shù)據(jù)的檢查與處 理1、STL數(shù)據(jù)水密性、流行格 式檢查，軟件的自動修復應(yīng) 用，打印工2優(yōu)化（支撐、殼、 填充方式的優(yōu)化）軟件的自動修復應(yīng)用， 打印上2優(yōu)化（支撐、 殼、填充方式的優(yōu)化）12學時7逆向設(shè)計應(yīng)用1、三維掃描原理、掃描儀操 作、曲卸重構(gòu)、打印數(shù)據(jù)處 理1、三維掃描原理、掃 描儀操作、曲卸重構(gòu)、 打印數(shù)據(jù)處理12學時83D打印作品的后處理1、打印作品的上色、修磨、 裝配，或丙酮熏烝1、打印作品的上色、修磨、裝配，或內(nèi)酮熏M-外 八、4學時9課程結(jié)業(yè)可以米

8、取集中展示作品，由 師生共同評價作品或者在微 信公總號平臺網(wǎng)上展示作 品，采用開放式評價制度， 不建議用考試方式給學生評 分可以米取集中展示作 品，由師生共同評價作 品或者在微信公總號 平臺網(wǎng)上展示作品，采 用開放式評價制度，不 建議用考試方式給學 生評分4學時5課程教學資源與保障1、教學理念在教學過程中，小班教學，分組輔導，逐一引導遵循以下原則：理論引導、講練結(jié)合能力本位、項目實踐分組輔導、小班教學校企合作、產(chǎn)教結(jié)合2、教學過程首先在理論教學上，認真?zhèn)湔n，選用最新教材及有關(guān)參考資料.不斷修改和補充教案，并布置適當數(shù)量的作業(yè)以鞏固講授內(nèi)容，在講解中反映最新設(shè)計動態(tài)。選用實例及室內(nèi)設(shè) 計的典型參

9、觀，并給學生現(xiàn)場講授，針對實例，增強感性認識，擴大神野，理論聯(lián)系實際， 課后認真批改作業(yè)，不定期輔導答疑.其次在實踐教學中，安排同學進行市場調(diào)研，了解最新的室內(nèi)裝飾用材，到實地參觀 學習，實地測量，并通過手工繪圖，電腦繪圖來提高學生的動手能力和圖紙表現(xiàn)的能力， 并且結(jié)合空間造型設(shè)計進行模型制作練習。使室內(nèi)設(shè)計經(jīng)過手工草圖創(chuàng)意設(shè)計、計算機輔 助設(shè)計、模型制作、實物產(chǎn)品的完整流程，模型的制作過程，可以和方案設(shè)計過程配合起 來進行，用模型來幫助設(shè)計，一方面能培養(yǎng)學生的想象力和創(chuàng)造力，另一方面，有助于學 生設(shè)計方案的形成。最后在學生完成全部設(shè)計內(nèi)容后，進行綜合點評。3、課程教學方法和手段在教學中開展因

10、材施教，在教學方法上采用項目制教學、實踐教學、事實教學等多種教 學模式。教學方法項目引導制教學一一設(shè)計類專業(yè)本身就是一個實踐性非常強的專業(yè)。一個只有理論知識而沒有實際設(shè)計能力的學生是無法在如今激烈的市場競爭中立足的。在教學中把實際項目通過簡化、補充、完善等方法來適應(yīng)、滿足教學要求，從而全面培養(yǎng)學生的實際動手能力；設(shè)計現(xiàn)場體驗教學法一一在教學過程中有計劃地安排同學到實地參觀學習，實地測量,繪圖，把課堂從學校搬進工地，在實地訓練中應(yīng)用理論知識，圍繞實際課題開展有針對性的理論教學；利用實際工地的學習環(huán)境，激發(fā)學生學習專業(yè)知識與技能的動力，啟發(fā)學生對專業(yè)理論認知的興趣，取得了明顯的教學效果；設(shè)計方案講

11、練結(jié)合教學法一一將優(yōu)秀實際案例引入教材、教學體系中，每個重要知識點均與實際應(yīng)用結(jié)合起來，融合創(chuàng)新思維培養(yǎng)、團隊學習方式、實踐案例教學于課程教學中。答辯、交流式一一對學生課程設(shè)計的指導，采用互動的課堂教學形式：首先學生自己講解設(shè)計思路與設(shè)計創(chuàng)新，再由老師和同學共同探討或是提問。在答辯的過程中，鍛煉了同學的語言組織能力和隨機應(yīng)變能力，考核了同學的專業(yè)知識面，使同學認識自己專業(yè)知識的不足之處，明確努力方向；事實課堂教育一一聯(lián)系往屆事業(yè)有成的畢業(yè)生，到班級進行交流，談自己畢業(yè)后的事業(yè)、為人處世、以及成功的案例等，使學生明白在學校學好專業(yè)、學會做人、培養(yǎng)自身素質(zhì)的重要性；“實戰(zhàn)課堂”一一同學的實踐課堂；

12、通過對外的技術(shù)服務(wù)， 促進專業(yè)教學與同學實踐的能力。6課程考核【說明：從專業(yè)技能、方法能力與社會能力或者從知識、技能、態(tài)度三方面尋找指標, 關(guān)注學習者的個體差異；課程考核評價方式一般采用結(jié)果考核、 過程+結(jié)果考核和完全過程 考核等三種，提倡采用過程+結(jié)果考核和完全過程考核評價方式；明確各學習項目成績構(gòu)成及所占比例，可采用如項目作業(yè)、提交作品、調(diào)查報告、策劃方案等靈活多樣的形式進行?！靠己隧椖靠己它c考核標準所占比例(%備注3D打印技術(shù)的原理FDM原理、打印機 機電系統(tǒng)組成、打 印材料，打印軟 件、CADa件簡介、 CAD-STL數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換繪制熟練程度10%3DCADt件應(yīng)用草圖繪制、拉伸、 放樣、

13、掃描等特征 建立、草圖、約束繪制熟練程度20%曲面與實體混合建模幾何變換、布爾運 算、曲面裁男、過 渡、裝配繪制熟練程度，數(shù)據(jù)標準程度20%設(shè)計結(jié)果的表達三視圖、自動生成 三視圖、模型渲染 設(shè)計、仿真動畫繪制熟練程度、標準件的完整度、精確度15%設(shè)計作品遞交及檢查要求提交個人或 小組創(chuàng)意設(shè)計模 型，由老師組織評 比及分析，為后面 進入3D打印階段 準備條件打印數(shù) 據(jù)的檢查與處理繪制熟練程度、標 準件的完整度、精 確度15%打印數(shù)據(jù)的檢查與處理1STL數(shù)據(jù)水密性、 流行格式檢查，軟 件的自動修復應(yīng) 用，打印工2優(yōu)化 （支撐、殼、填充 方式的優(yōu)化）繪制熟練程度、標準件的完整度、精確度20%7教學實

14、施建議“實戰(zhàn)課堂”一一同學的實踐課堂；通過對外的技術(shù)服務(wù)，促進專業(yè)教學與同學實踐的能力。1、多媒體教學：利用視聽媒體，將抽象的教學內(nèi)容，采用圖片、錄像、動畫等方式 形象的演示出來。2、網(wǎng)絡(luò)教學：進行網(wǎng)絡(luò)資料搜集并推薦相關(guān)網(wǎng)站的鏈接，布置相應(yīng)的作業(yè)、思考題及實踐項目。利用網(wǎng)絡(luò)，回答學生提出的問題，學生通過網(wǎng)絡(luò)提交作業(yè)，教師通過網(wǎng)絡(luò)將 批閱后的作業(yè)返回給學生。3、以賽促學：收集行業(yè)競賽信息組織參賽，通過形式多樣豐富多彩的設(shè)計競賽活動，提高了學生對本課程的學習興趣，加深了學生對知識理解和掌握4、上機操作：有選擇性地布置一些思考題和實訓題，強化學生加強課內(nèi)外上機練習，掌握基本操作技能。通過多種教學方法和教學手段的靈活運用，將抽象的問題具體化、形象化，將理論分 析與應(yīng)用相結(jié)合，以學生為中心，以能力為本位，以解決實際項目問題為學習目標，讓學生在“學中做”、“做中學”，