《3D打印與制造》課程標(biāo)準(zhǔn)《3D打印與制造》課程標(biāo)準(zhǔn)

1課程信息

課程代碼開設(shè)學(xué)期第五學(xué)期

學(xué)分/學(xué)時(shí)3學(xué)分/48學(xué)時(shí)適用專業(yè)產(chǎn)品藝術(shù)設(shè)計(jì)

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(jì)專業(yè)開設(shè)的一門專業(yè)拓展課之一，也是一門實(shí)踐性較強(qiáng)的技術(shù)課，是培育工業(yè)設(shè)計(jì)行業(yè)特地從事產(chǎn)品造型，產(chǎn)品藝術(shù)設(shè)計(jì)的三維模型設(shè)計(jì)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、訓(xùn)練、制造等行業(yè)得到越來越多應(yīng)用。為從事制造性工作奠定基礎(chǔ)。

本課程本著滿意同學(xué)共性化進(jìn)展的需要，融合本校辦學(xué)理念和傳統(tǒng)文化。旨在通過同學(xué)對世界制造業(yè)領(lǐng)域正在快速進(jìn)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(xué)習(xí)與實(shí)踐；在“揮動(dòng)想象的翅膀”的過程中，體驗(yàn)創(chuàng)意的奇妙和宏大；快速提高同學(xué)的空間思維力量和制造力；提高同學(xué)參加社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)的樂觀性與合作、協(xié)調(diào)力量。同時(shí)也初步體會(huì)3D制造技術(shù)將給社會(huì)帶來的社會(huì)倫理逆境。

3課程目標(biāo)

典型工作任務(wù)描述（職業(yè)行動(dòng)領(lǐng)域）

基于工作過程確立課程標(biāo)準(zhǔn)，按項(xiàng)目組織整合課程內(nèi)容；以校企合作，工學(xué)結(jié)合為平臺，以案例教學(xué)為途徑，傾力打造本課程。將產(chǎn)品設(shè)計(jì)與計(jì)算機(jī)繪圖有機(jī)地結(jié)合在一起，以職業(yè)力量和職業(yè)素養(yǎng)培育為主線組織教學(xué)內(nèi)容；本課程主要采納北京太爾時(shí)代科技有限公司的UPPlus和青島AOD3D打印機(jī)作為課程試驗(yàn)配套工具，并協(xié)作我院的專業(yè)特色特地開發(fā)的教材和課件，采納基于項(xiàng)目教學(xué)形式，可以作為獨(dú)立的校本專業(yè)拓展課程，也可以將設(shè)計(jì)項(xiàng)目融入通用拓展課程是集相關(guān)行業(yè)工程技術(shù)應(yīng)用型人才的學(xué)問結(jié)構(gòu)和力量結(jié)構(gòu)的重要組成部分。

加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，增加實(shí)訓(xùn)學(xué)時(shí)，少講多練，提高同學(xué)應(yīng)用軟件進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)與3D

打印、加工的力量。加強(qiáng)實(shí)踐案例教學(xué)，充分利用校內(nèi)計(jì)算機(jī)實(shí)訓(xùn)室，加大實(shí)踐課時(shí)，進(jìn)

行老師現(xiàn)場輔導(dǎo)，師生互動(dòng)溝通；明確培育目標(biāo)，加強(qiáng)上機(jī)訓(xùn)練、為就業(yè)拓寬一條渠道。

課程目標(biāo)

1、力量目標(biāo)：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(xué)

生的設(shè)計(jì)空間的想象力量；產(chǎn)品設(shè)計(jì)出圖力量；能完成不同軟件間的文件交換與共享。

2、學(xué)問目標(biāo)：把握基于特征的產(chǎn)品設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)部件的建模方法，把握三維實(shí)體造型、建

模、曲面設(shè)計(jì)打印與制造工藝。

3、素養(yǎng)目標(biāo)：通過學(xué)習(xí)完本課程，達(dá)到培育同學(xué)獨(dú)立分析問題，解決問題的力量；擁

有實(shí)事求是的學(xué)風(fēng)和創(chuàng)新精神；具有培育良好的協(xié)作精神。

4學(xué)習(xí)任務(wù)（情境）

本課程注意以同學(xué)的設(shè)計(jì)制作應(yīng)用力量作為課程考核的關(guān)鍵內(nèi)容，并結(jié)合同學(xué)的設(shè)計(jì)

表述與溝通力量進(jìn)行考核。考核以同學(xué)課程中設(shè)計(jì)制作的作品作為主要考核依據(jù)，注意職

業(yè)力量的培育。所以考核為過程性考核。考核內(nèi)容包括平常成果、項(xiàng)目設(shè)計(jì)成果綜合評定，

平常成果包括平常出勤、課堂表現(xiàn)（紀(jì)律、學(xué)習(xí)態(tài)度、回答問題等）、職業(yè)素養(yǎng)（嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)

擅長溝通、吃苦耐勞、團(tuán)隊(duì)意識）。項(xiàng)目設(shè)計(jì)成果（平常作業(yè)完成狀況、創(chuàng)新思維），最終

成果評定均按百分制，將各項(xiàng)成果分別乘以其權(quán)重系數(shù)（平常成果40%、項(xiàng)目設(shè)計(jì)成果60%）

匯總得到每個(gè)同學(xué)該門課程的成果。

2、考核標(biāo)準(zhǔn)

建立理論與實(shí)際并重的課程考核體系，考核標(biāo)準(zhǔn)以體現(xiàn)職業(yè)力量為核心。

平常成果考核內(nèi)容及評分標(biāo)準(zhǔn)

序號考核項(xiàng)目內(nèi)容評分標(biāo)準(zhǔn)權(quán)重得分（百分制）

平常成果考核1平常出勤狀況有無曠課和遲到狀況。40%40

2課堂表現(xiàn)

是否仔細(xì)聽講與學(xué)習(xí)，是否樂觀參加課堂爭論，

無睡覺、講話、打嬉戲和上網(wǎng)狀況。

30%303職業(yè)素養(yǎng)

嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)擅長溝通、吃苦耐勞、團(tuán)隊(duì)意識、分析

問題、學(xué)問應(yīng)用力量。

30%30總分百分制100

序號任務(wù)（情境）主要內(nèi)容虛擬或真實(shí)項(xiàng)目課時(shí)安排

13D打印技術(shù)的原理FDM原理、打印機(jī)機(jī)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(shí)例

4學(xué)時(shí)

23DCAD軟件應(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(shí)例

繪制

4學(xué)時(shí)

3曲面與實(shí)體混合建模幾何變換、布爾運(yùn)算、曲面

裁剪、過渡、裝配

1、基本特征創(chuàng)建(拉伸

實(shí)體材料與移除編輯

應(yīng)用)

8學(xué)時(shí)

4設(shè)計(jì)結(jié)果的表達(dá)三視圖、自動(dòng)生成三視圖、

模型渲染設(shè)計(jì)、仿真動(dòng)畫

基準(zhǔn)特征的創(chuàng)建-旋轉(zhuǎn)

特征

案例制作實(shí)例—六角

螺桿

8學(xué)時(shí)

5設(shè)計(jì)作品遞交及檢查要求提交個(gè)人或小組創(chuàng)意設(shè)

計(jì)模型，由老師組織評比及

分析，為后面進(jìn)入3D打印階

段預(yù)備條件打印數(shù)據(jù)的檢查

與處理

進(jìn)入3D打印階段預(yù)備

條件打印數(shù)據(jù)的檢查

與處理

4學(xué)時(shí)

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(dòng)修復(fù)應(yīng)

用，打印工藝優(yōu)化(支撐、殼、

填充方式的優(yōu)化)

軟件的自動(dòng)修復(fù)應(yīng)用，

打印工藝優(yōu)化(支撐、

殼、填充方式的優(yōu)化)

12學(xué)時(shí)

7逆向設(shè)計(jì)應(yīng)用1、三維掃描原理、掃描儀操

作、曲面重構(gòu)、打印數(shù)據(jù)處

理

1、三維掃描原理、掃

描儀操作、曲面重構(gòu)、

打印數(shù)據(jù)處理

12學(xué)時(shí)

83D打印作品的后處理1、打印作品的上色、修磨、

裝配，或丙酮熏蒸

1、打印作品的上色、

修磨、裝配，或丙酮熏

蒸

4學(xué)時(shí)

9課程結(jié)業(yè)可以實(shí)行集中展現(xiàn)作品，由

師生共同評價(jià)作品或者在微

信公總號平臺網(wǎng)上展現(xiàn)作

品，采納開放式評價(jià)制度，

不建議用考試方式給同學(xué)評

分

可以實(shí)行集中展現(xiàn)作

品，由師生共同評價(jià)作

品或者在微信公總號

平臺網(wǎng)上展現(xiàn)作品，采

用開放式評價(jià)制度，不

建議用考試方式給學(xué)

生評分

4學(xué)時(shí)

5課程教學(xué)資源與保障

1、教學(xué)理念

在教學(xué)過程中，小班教學(xué)，分組輔導(dǎo)，逐一引導(dǎo)遵循以下原則：

理論引導(dǎo)、講練結(jié)合

力量本位、項(xiàng)目實(shí)踐

分組輔導(dǎo)、小班教學(xué)

校企合作、產(chǎn)教結(jié)合

2、教學(xué)過程

首先在理論教學(xué)上，仔細(xì)備課，選用最新教材及有關(guān)參考資料．不斷修改和補(bǔ)充教案，并布置適當(dāng)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(jì)動(dòng)態(tài)。選用實(shí)例及室內(nèi)設(shè)計(jì)的典型參觀，并給同學(xué)現(xiàn)場講授，針對實(shí)例，增加感性熟悉，擴(kuò)大神野，理論聯(lián)系實(shí)際，課后仔細(xì)批改作業(yè)，不定期輔導(dǎo)答疑．

其次在實(shí)踐教學(xué)中，支配同學(xué)進(jìn)行市場調(diào)研，了解最新的室內(nèi)裝飾用材，到實(shí)地參觀學(xué)習(xí)，實(shí)地測量，并通過手工繪圖，電腦繪圖來提高同學(xué)的動(dòng)手力量和圖紙表現(xiàn)的力量，并且結(jié)合空間造型設(shè)計(jì)進(jìn)行模型制作練習(xí)。使室內(nèi)設(shè)計(jì)經(jīng)過手工草圖創(chuàng)意設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)幫助設(shè)計(jì)、模型制作、實(shí)物產(chǎn)品的完整流程，模型的制作過程，可以和方案設(shè)計(jì)過程協(xié)作起來進(jìn)行，用模型來關(guān)心設(shè)計(jì)，一方面能培育同學(xué)的想象力和制造力，另一方面，有助于同學(xué)設(shè)計(jì)方案的形成。

最終在同學(xué)完成全部設(shè)計(jì)內(nèi)容后，進(jìn)行綜合點(diǎn)評。

3、課程教學(xué)方法和手段

在教學(xué)中開展因材施教,在教學(xué)方法上采納項(xiàng)目制教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)、事實(shí)教學(xué)等多種教學(xué)模式。

教學(xué)方法

項(xiàng)目引導(dǎo)制教學(xué)——設(shè)計(jì)類專業(yè)本身就是一個(gè)實(shí)踐性特別強(qiáng)的專業(yè)。一個(gè)只有理論學(xué)問而沒有實(shí)際設(shè)計(jì)力量的同學(xué)是無法在如今激烈的市場競爭中立足的。在教學(xué)中把實(shí)際項(xiàng)目通過簡化、補(bǔ)充、完善等方法來適應(yīng)、滿意教學(xué)要求，從而全面培育同學(xué)的實(shí)際動(dòng)手力量；

設(shè)計(jì)現(xiàn)場體驗(yàn)教學(xué)法——在教學(xué)過程中有方案地支配同學(xué)到實(shí)地參觀學(xué)習(xí)，實(shí)地測量，繪圖，把課堂從學(xué)校搬進(jìn)工地，在實(shí)地訓(xùn)練中應(yīng)用理論學(xué)問，圍繞實(shí)際課題開展有針對性

的理論教學(xué)；利用實(shí)際工地的學(xué)習(xí)環(huán)境，激發(fā)同學(xué)學(xué)習(xí)專業(yè)學(xué)問與技能的動(dòng)力，啟發(fā)同學(xué)對專業(yè)理論認(rèn)知的愛好，取得了明顯的教學(xué)效果；

設(shè)計(jì)方案講練結(jié)合教學(xué)法——將優(yōu)秀實(shí)際案例引入教材、教學(xué)體系中，每個(gè)重要學(xué)問點(diǎn)均與實(shí)際應(yīng)用結(jié)合起來，融合創(chuàng)新思維培育、團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)方式、實(shí)踐案例教學(xué)于課程教學(xué)中。

答辯、溝通式——對同學(xué)課程設(shè)計(jì)的指導(dǎo)，采納互動(dòng)的課堂教學(xué)形式：首先同學(xué)自己講解設(shè)計(jì)思路與設(shè)計(jì)創(chuàng)新，再由老師和同學(xué)共同探討或是提問。在答辯的過程中，熬煉了同學(xué)的語言組織力量和隨機(jī)應(yīng)變力量，考核了同學(xué)的專業(yè)學(xué)問面，使同學(xué)熟悉自己專業(yè)學(xué)問的不足之處，明確努力方向；

事實(shí)課堂訓(xùn)練——聯(lián)系往屆事業(yè)有成的畢業(yè)生，到班級進(jìn)行溝通，談自己畢業(yè)后的事業(yè)、為人處世、以及勝利的案例等，使同學(xué)明白在學(xué)校學(xué)好專業(yè)、學(xué)會(huì)做人、培育自身素養(yǎng)的重要性；

“實(shí)戰(zhàn)課堂”——同學(xué)的實(shí)踐課堂；通過對外的技術(shù)服務(wù)，促進(jìn)專業(yè)教學(xué)與同學(xué)實(shí)踐的力量。

6課程考核

考核項(xiàng)目考核點(diǎn)考核標(biāo)準(zhǔn)

所占比例

（%）

備注

3D打印技術(shù)的原理FDM原理、打印機(jī)

機(jī)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

繪制嫻熟程度10%

3DCAD軟件應(yīng)用草圖繪制、拉伸、

放樣、掃描等特征

建立、草圖、約束

繪制嫻熟程度20%

曲面與實(shí)體混合建模幾何變換、布爾運(yùn)

算、曲面裁剪、過

渡、裝配

繪制嫻熟程度，數(shù)

據(jù)標(biāo)準(zhǔn)程度

20%

設(shè)計(jì)結(jié)果的表達(dá)三視圖、自動(dòng)生成

三視圖、模型渲染

設(shè)計(jì)、仿真動(dòng)畫

繪制嫻熟程度、標(biāo)

準(zhǔn)件的完整度、精

確度

15%

設(shè)計(jì)作品遞交及檢查要求提交個(gè)人或

小組創(chuàng)意設(shè)計(jì)模

型，由老師組織評

比及分析，為后面

進(jìn)入3D打印階段

預(yù)備條件打印數(shù)

據(jù)的檢查與處理

繪制嫻熟程度、標(biāo)

準(zhǔn)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(dòng)修復(fù)應(yīng)

用，打印工藝優(yōu)化

(支撐、殼、填充

方式的優(yōu)化)

繪制嫻熟程度、標(biāo)

準(zhǔn)件的完整度、精

確度

20%

7教學(xué)實(shí)施建議

“實(shí)戰(zhàn)課堂”——同學(xué)的實(shí)踐課堂；通過對外的技術(shù)服務(wù)，促進(jìn)專業(yè)教學(xué)與同學(xué)實(shí)踐的力量。

1、多媒體教學(xué)：利用視聽媒體，將抽象的教學(xué)內(nèi)容，采納圖片、錄像、動(dòng)畫等方式形象的演示出來。

2、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)：進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)資料搜集并推舉相關(guān)網(wǎng)站的鏈接，布置相應(yīng)的作業(yè)、思索題及實(shí)踐項(xiàng)目。利用網(wǎng)絡(luò)，回答同學(xué)提出的問題，同學(xué)通過網(wǎng)絡(luò)提交作業(yè)，老師通過網(wǎng)絡(luò)將批閱后的作業(yè)返回給同學(xué)。

3、以賽促學(xué)：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(jì)競賽活動(dòng)，提高了同學(xué)對本課程的學(xué)習(xí)愛好，加深了同學(xué)對學(xué)問理解和把握

4、上機(jī)操作：

有選擇性地布置一些思索題和實(shí)訓(xùn)題，強(qiáng)化同學(xué)加強(qiáng)課內(nèi)外上機(jī)練習(xí)，把握基本操作技能。

通過多種教學(xué)方法和教學(xué)手段的敏捷運(yùn)用，將抽象的問題詳細(xì)化、形象化，將理論分析與應(yīng)用相結(jié)合，以同學(xué)為中心，以力量為本位，以解決實(shí)際項(xiàng)目問題為學(xué)習(xí)目標(biāo)，讓學(xué)

生在“學(xué)中做”、“做中學(xué)”，