《航空模型的設(shè)計(jì)與制作》教學(xué)大綱

《3D激光雕刻訓(xùn)練》教學(xué)大綱課程編碼：講課學(xué)時(shí)：8學(xué)時(shí)實(shí)踐學(xué)時(shí):24學(xué)時(shí)課程性質(zhì)：通識(shí)拓展選修學(xué)分：1授課對象：全校本科生先修課程：無開課學(xué)院：工程實(shí)訓(xùn)中心課程性質(zhì)、目的和要求激光是21世紀(jì)60年代初發(fā)展起來的一門新興科學(xué)技術(shù)，在醫(yī)療、軍事、教學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用，激光的問世引起了現(xiàn)代光學(xué)技術(shù)的巨大變革。目前，激光加工產(chǎn)品給人們帶來快捷、便利、時(shí)尚、智能的生活體驗(yàn)，其應(yīng)用范圍涉及到人們的方方面面，且應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒃絹碓綇V泛，在眾多加工技術(shù)中，激光加工技術(shù)已突顯其獨(dú)特魅力，它是大學(xué)生必須掌握一門基本加工技術(shù)，旨在提高學(xué)生的實(shí)踐能力、使學(xué)生了解激光工藝知識(shí)。面對新形勢，工程實(shí)訓(xùn)中心開設(shè)了《3D激光雕刻訓(xùn)練》，作為學(xué)生的自然科學(xué)類全校性通識(shí)拓展選修課，面向全校本科生，旨在提高學(xué)生的動(dòng)手能力，拓展知識(shí)面，掌握新技能，提升創(chuàng)新實(shí)踐能力。培養(yǎng)知識(shí)面廣的高素質(zhì)、技能型人才。本課程是一門理論與實(shí)踐相結(jié)合較緊的課程，學(xué)生不僅要掌握理論基礎(chǔ)知識(shí)，同時(shí)還需要將理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐。本課程主要簡要介紹激光加工技術(shù)的發(fā)展歷程、激光產(chǎn)生的原理、激光加工的基本工作原理、激光加工的應(yīng)用領(lǐng)域等等；學(xué)生學(xué)會(huì)通過三維建模軟件、三維掃描與制作個(gè)性化三維模型，通過使用實(shí)訓(xùn)中心激光相關(guān)設(shè)備，制作出個(gè)性化的激光3D作品、激光平面作品等，使學(xué)生掌握3D雕刻作品從設(shè)計(jì)到制作的整個(gè)流程，從而培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)能力、實(shí)踐能力及創(chuàng)新能力，本課程是全校本科生都可選修的重要通識(shí)性課程。最后，學(xué)生可通過實(shí)踐環(huán)節(jié)對實(shí)際的激光加工設(shè)備作進(jìn)一步的深入了解，使學(xué)生掌握激光加工設(shè)備（激光打標(biāo)機(jī)、激光內(nèi)雕機(jī)、激光切割機(jī)）的基本操作，學(xué)會(huì)用激光加工設(shè)備加工制作實(shí)物作品，學(xué)生則可從設(shè)計(jì)、制作整個(gè)過程來加強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐能力。教學(xué)內(nèi)容、要點(diǎn)及課時(shí)安排理論授課環(huán)節(jié)：(8學(xué)時(shí))第一節(jié)：激光加工技術(shù)的發(fā)展歷程及激光的應(yīng)用（2課時(shí)）教學(xué)目的：通過本節(jié)教學(xué)讓學(xué)生了解激光發(fā)展歷程，激光應(yīng)用領(lǐng)域，鑒賞一些激光作品，使學(xué)生對激光的應(yīng)用有一定的了解。教學(xué)內(nèi)容要點(diǎn)：（1）激光加工技術(shù)的起源與發(fā)展；（2）激光加工技術(shù)的特點(diǎn)；（3）激光在工程技術(shù)中的應(yīng)用；（4）激光在醫(yī)學(xué)、軍事等領(lǐng)域中的應(yīng)用。第二節(jié)：激光加工的基本原理（2課時(shí)）教學(xué)目的：通過本節(jié)教學(xué)讓學(xué)生了解激光產(chǎn)生原理，激光加工的優(yōu)缺點(diǎn)分析，激光的基本性質(zhì)和激光產(chǎn)生元器件，認(rèn)識(shí)激光加工設(shè)備，掌握激光維護(hù)等安全知識(shí)。教學(xué)內(nèi)容要點(diǎn)：（1）激光產(chǎn)生的基本原理；（2）激光器件與激光特性；（3）激光加工設(shè)備介紹；（4）激光加工與其它加工技術(shù)對比，相比其它加工技術(shù)有哪些優(yōu)缺點(diǎn)；（5）激光安全防護(hù)。第三節(jié)：3D建模技術(shù)介紹（1課時(shí)）教學(xué)目的：通過本節(jié)教學(xué)使學(xué)生了解激光3D內(nèi)雕從設(shè)計(jì)到物化的過程，教會(huì)學(xué)生三維建模，學(xué)會(huì)使用三維掃描儀，構(gòu)建自己的創(chuàng)新模型，發(fā)揮自主創(chuàng)新能力。教學(xué)內(nèi)容要點(diǎn)：（1）常用3D建模軟件簡介；（2）03D建模軟件的基本操作、使用技巧；（3）以一模型為例，演示基本的3D建模過程及操作技巧；（4）3D信息的采集與識(shí)別；（5）3D信息與數(shù)控加工設(shè)備的鏈接及控制方法。第四節(jié)：平面設(shè)計(jì)介紹（1課時(shí)）教學(xué)目的：通過本節(jié)教學(xué)使學(xué)生了解激光名片從設(shè)計(jì)到物化的過程，教會(huì)學(xué)生平面設(shè)計(jì)，學(xué)會(huì)平面軟件，設(shè)計(jì)自己的名片等平面設(shè)計(jì)作品，發(fā)揮自主創(chuàng)新能力。教學(xué)內(nèi)容要點(diǎn)：（1）常用平面軟件簡介；（2）平面上軟件的基本操作、使用技巧；（3）以一名片為例，演示基本的平面設(shè)計(jì)過程及操作技巧；（4）平面設(shè)計(jì)與數(shù)控設(shè)備的鏈接方法。第五節(jié)：激光加工設(shè)備的操作及使用介紹（2課時(shí)）教學(xué)目的：通過本節(jié)教學(xué)讓學(xué)生了解中心激光加工設(shè)備操作流程和安全注意事項(xiàng)，以及對設(shè)備的基本保養(yǎng)知識(shí)。教學(xué)內(nèi)容要點(diǎn)：（1）激光加工設(shè)備的操作介紹；（2）激光加工設(shè)備操作注意事項(xiàng)；（3）激光加工設(shè)備的安全防護(hù)及日常維護(hù)。實(shí)踐環(huán)節(jié)：（24學(xué)時(shí)）第三節(jié)：激光加工設(shè)備認(rèn)知實(shí)踐（4學(xué)時(shí)）教學(xué)目的：學(xué)生親自操作激光加工設(shè)備，發(fā)現(xiàn)問題，并解決實(shí)際問題，提高學(xué)生實(shí)踐能力。教學(xué)內(nèi)容要點(diǎn)：通過現(xiàn)場講解與介紹讓學(xué)生深入了解激光加工設(shè)備的整體構(gòu)造，學(xué)生通過理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，對激光加工設(shè)備的整體構(gòu)造已經(jīng)有了初步的了解和認(rèn)識(shí)，再通過跟實(shí)際的設(shè)備進(jìn)行對比，從而更加形象、深入的了解激光加工設(shè)備的結(jié)構(gòu)。第二節(jié)：3D建模技術(shù)實(shí)踐（2學(xué)時(shí)）教學(xué)目的：讓學(xué)生熟悉三維建模軟件的安裝、掌握操作的基本步驟和主要技能，不斷加強(qiáng)練習(xí)，提高學(xué)生的3D建模能力。教學(xué)內(nèi)容要點(diǎn)：（1）安裝3D建模軟件（3D建模軟件可自行從網(wǎng)上下載，或在老師處拷貝）；（2）3D建模軟件操作演示；（3）基本功能的演示；（4）以一模型為例，現(xiàn)場演示其建模過程。第三節(jié)：學(xué)生自主練習(xí)3D建模（2學(xué)時(shí)）教學(xué)目的：學(xué)生不斷熟練3D建模軟件，熟練掌握3D操作技能，繪制完整的3D模型。教學(xué)內(nèi)容要點(diǎn)：（1）教會(huì)學(xué)生3D模型的技巧和方法。；（2）指導(dǎo)學(xué)生快速完成3D模型第四節(jié)：平面設(shè)計(jì)實(shí)踐（2學(xué)時(shí)）教學(xué)目的：讓學(xué)生熟悉平面軟件的安裝、掌握操作的基本步驟和主要技能，不斷加強(qiáng)練習(xí)，提高學(xué)生的平面設(shè)計(jì)能力。教學(xué)內(nèi)容要點(diǎn)：（1）安裝AI、PS平面設(shè)計(jì)軟件（3D建模軟件可自行從網(wǎng)上下載，或在老師處拷貝）；（2）平面設(shè)計(jì)軟件操作演示；（3）基本功能的演示；（4）以一名片為例，現(xiàn)場演示其平面設(shè)計(jì)過程。第五節(jié)：學(xué)生自主練習(xí)平面設(shè)計(jì)（2學(xué)時(shí)）教學(xué)目的：學(xué)生不斷熟練平面設(shè)計(jì)軟件，熟練掌握AI、PS操作技能，繪制完整的平面設(shè)計(jì)作品。教學(xué)內(nèi)容要點(diǎn)：（1）教會(huì)學(xué)生平面設(shè)計(jì)的技巧和方法；（2）指導(dǎo)學(xué)生快速完成平面設(shè)計(jì)作品。第六節(jié)：3D信息的采集與識(shí)別（2學(xué)時(shí)）教學(xué)目的：使學(xué)生掌握三維掃描儀的使用，捕捉三維圖像，了解三維圖像的修復(fù)技能。教學(xué)內(nèi)容要點(diǎn)：（1）通過現(xiàn)場講解及操作，為學(xué)生介紹3D信息采集技術(shù)；（2）講解3D掃描儀的工作原理及操作使用，并現(xiàn)場演示3D掃描儀的使用方法；（3）學(xué)生掌握操作要領(lǐng)后，自行使用3D掃描儀進(jìn)行操作練習(xí)。第七節(jié)：激光加工設(shè)備的操作使用（2學(xué)時(shí)）教學(xué)目的：教會(huì)學(xué)生如何將自己的三維模型、平面作品導(dǎo)入加工設(shè)備，并對三維圖像進(jìn)行算點(diǎn)、雕刻等操作，對平面設(shè)計(jì)作品進(jìn)行排版，打印等操作，讓學(xué)生能自己做出完整的三維的和平面的激光作品。教學(xué)內(nèi)容要點(diǎn)：（1）介紹激光設(shè)備的結(jié)構(gòu)，并演示其才操作程序；（2）將所要雕刻的三維圖像導(dǎo)入計(jì)算機(jī)，進(jìn)行三維圖處理；（3）將點(diǎn)文件導(dǎo)入到打印軟件中，調(diào)整雕刻參數(shù)；（4）演示激光內(nèi)雕過程。（5）演示激光打標(biāo)的過程。第八節(jié)：學(xué)生利用激光加工設(shè)備自行加工制作設(shè)計(jì)的作品（8學(xué)時(shí)）教學(xué)目的：培養(yǎng)學(xué)生自主設(shè)計(jì)、自主創(chuàng)新、自主實(shí)踐的能力。教學(xué)內(nèi)容要點(diǎn)：（1）指導(dǎo)完成激光內(nèi)雕的過程；（2）指導(dǎo)完成激光打標(biāo)的過程；（3）記錄每組學(xué)生的實(shí)踐情況。根據(jù)加工制作的作品評定該門課程成績。教學(xué)方法按照教學(xué)內(nèi)容，本課程將采用課堂講授、課堂互動(dòng)以及實(shí)踐操作等教學(xué)方法。通過推薦參考書目和授課，為學(xué)生提供關(guān)于激光加工以及激光加工設(shè)備的相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)，授課環(huán)節(jié)可以提供豐富的展示方式，包括圖片展示、視頻演示等。課堂討論與互動(dòng)可以啟迪學(xué)生的創(chuàng)新思維，提高學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。而實(shí)踐環(huán)節(jié)則體現(xiàn)了工程實(shí)訓(xùn)中心的特色，在實(shí)際加工設(shè)備的基礎(chǔ)上讓學(xué)生親自動(dòng)手實(shí)踐、操作，將學(xué)生在電腦上設(shè)計(jì)的作品在設(shè)備上加工制作出來，以增強(qiáng)學(xué)生將理論知識(shí)應(yīng)用在工程實(shí)踐中的能力。成績評價(jià)方式本課程采用考查的方式完成學(xué)生最終成績的評定。成績評定分兩個(gè)部分：平時(shí)到課率及課堂表現(xiàn)，占總成績的30%，到課率由課堂點(diǎn)名環(huán)節(jié)記錄，課堂表現(xiàn)成績由提問互動(dòng)環(huán)節(jié)給出；期末成績：占總成績的70%，根據(jù)學(xué)生的設(shè)計(jì)所提交的報(bào)告、以及加工制作出的作品進(jìn)行評定。主要從創(chuàng)新性、合理性、可行性三方面考核實(shí)踐作品，所提交的