《3D打印技術(shù)》教學(xué)大綱

《3D打印技術(shù)》教學(xué)大綱適用范圍：202X版本科人才培養(yǎng)方案課程代碼：11140831課程性質(zhì)：專業(yè)必修課程學(xué)分：3學(xué)分學(xué)時：48學(xué)時（理論32學(xué)時，實驗16學(xué)時）先修課程：產(chǎn)品模型與制作、數(shù)字化設(shè)計后續(xù)課程：專題設(shè)計（Ⅰ）、專題設(shè)計（Ⅱ）適用專業(yè)：產(chǎn)品設(shè)計開課單位：藝術(shù)設(shè)計學(xué)院一、課程說明《3D打印技術(shù)》是藝術(shù)設(shè)計學(xué)院本科學(xué)生的專業(yè)必修課。通過讓同學(xué)們掌握3D打印技術(shù)的使用和制作流程。通過系統(tǒng)嚴(yán)格的訓(xùn)練，掌握一般3D模型制作基本技巧以及機器使用的方法。掌握3D模型的基本理論知識與制作流程，培養(yǎng)學(xué)生3D模型制作思維和創(chuàng)造能力。二、課程目標(biāo)通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生達到如下目標(biāo)：課程目標(biāo)1：掌握3D打印機工作原理以及使用流程，了解3D打印技術(shù)的應(yīng)用和打印材料，能夠運用所學(xué)的知識進行3D模型制作和后期加工處理。課程目標(biāo)2：使學(xué)生能夠熟練運用3D打印機進行模型制作，包括犀牛模型設(shè)計與導(dǎo)入、模型支點設(shè)計、模型表面處理工藝等3個環(huán)節(jié)。能獨立完成模型設(shè)計與制作，培訓(xùn)學(xué)生的實踐能力和結(jié)構(gòu)設(shè)計能力。課程目標(biāo)3：能夠掌握3D打印的技術(shù)原理、常見的打印材料與表面處理工藝等知識，幫助學(xué)生養(yǎng)成嚴(yán)謹?shù)目蒲兴季S，樹立追求真理，勇于探索的精神；培養(yǎng)“大膽幻想，科學(xué)論證”的創(chuàng)新思維；提高其責(zé)任擔(dān)當(dāng)意識，塑造社會主義核心價值觀，為更好的服務(wù)社會、建設(shè)國家貢獻力量。三、課程目標(biāo)與畢業(yè)要求《3D打印技術(shù)》課程教學(xué)目標(biāo)對產(chǎn)品設(shè)計藝術(shù)專業(yè)畢業(yè)要求的支撐見表1。表1課程教學(xué)目標(biāo)與畢業(yè)要求關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點課程目標(biāo)支撐強度5.使用現(xiàn)代工具5.1掌握產(chǎn)品設(shè)計領(lǐng)域常用的信息技術(shù)工具、儀器設(shè)備與軟件工具的使用原理和方法。課程目標(biāo)1：掌握3D打印機工作原理以及使用流程，了解3D打印技術(shù)的應(yīng)用和打印材料，能夠運用所學(xué)的知識進行3D模型制作和后期加工處理。課程目標(biāo)2：使學(xué)生能夠熟練運用3D打印機進行模型制作，包括犀牛模型設(shè)計與導(dǎo)入、模型支點設(shè)計、模型表面處理工藝等3個環(huán)節(jié)。能獨立完成模型設(shè)計與制作，培訓(xùn)學(xué)生的實踐能力和結(jié)構(gòu)設(shè)計能力。課程目標(biāo)3：能夠掌握3D打印的技術(shù)原理、常見的打印材料與表面處理工藝等知識，幫助學(xué)生養(yǎng)成嚴(yán)謹?shù)目蒲兴季S，樹立追求真理，勇于探索的精神；培養(yǎng)“大膽幻想，科學(xué)論證”的創(chuàng)新思維；提高其責(zé)任擔(dān)當(dāng)意識，塑造社會主義核心價值觀，為更好的服務(wù)社會、建設(shè)國家貢獻力量。H注：表中“H（高）、”表示課程與相關(guān)畢業(yè)要求的關(guān)聯(lián)度。四、教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時分配1.理論部分理論部分的教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時分配見表2。表2教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時分配教學(xué)內(nèi)容教學(xué)要求，教學(xué)重點難點理論學(xué)時實驗學(xué)時對應(yīng)的課程目標(biāo)1.認識3D打印技術(shù)（1）3D打印概述；（2）3D打印的特點；（3）3D打印的應(yīng)用；（4）3D打印技術(shù)現(xiàn)狀及展望。思政點:了解國內(nèi)的3D打印技術(shù)以及應(yīng)用能力，培養(yǎng)學(xué)生的民族自豪感。教學(xué)要求：（1）要求掌握3D打印技術(shù)的發(fā)展由來與特點；（2）了解3D打印技術(shù)的應(yīng)用技術(shù)和未來發(fā)展空間。重點:3D打印技術(shù)的發(fā)展與由來。難點:3D打印技術(shù)的未來展望。81、32.3D打印的原理（1）3D打印基本原理；（2）3D打印工作流程；（3）3D打印成型工藝；（4）3D打印材料與選擇。思政點:打印中國傳統(tǒng)工藝品，展現(xiàn)中國傳統(tǒng)工藝技術(shù)，使學(xué)生了解我國傳統(tǒng)技藝。教學(xué)要求：（1）要求掌握3D打印技術(shù)的基本理念和基本原則；（2）較好掌握3D打印技術(shù)中材料和技術(shù)的運用。重點:3D打印技術(shù)運用方法。難點:3D打印材料的運用方法。81、33.3D打印數(shù)據(jù)建模及切片處理（1）建模方法；（2）3D掃描數(shù)據(jù)獲取與處理；（3）常用三維建模軟件；（4）3D打印建模注意事項；（5）3D打印的切片處理；（6）3D打印表面改善；（7）3D打印結(jié)構(gòu)設(shè)計；（8）3D打印常見質(zhì)量問題及改善。教學(xué)要求：（1）要求掌握3D打印使用過程，理解3D打印技術(shù)不同功能的使用；（2）掌握3D打印模型構(gòu)建思路。重點:3D打印的使用功能。難點:不同材質(zhì)的模型處理與結(jié)構(gòu)設(shè)計。841、2、3SLA及正向造型實例

（1）案例描述；（2）設(shè)計思路；（3）正向造型數(shù)據(jù)建模；（4）數(shù)據(jù)處理；（5）模型成型過程；（6）成型后處理。教學(xué)要求：理解并掌握模型設(shè)計、數(shù)據(jù)處理、模型成型與成型后的處理。重點:3D打印模型的制作過程。難點:3D打印模型的表明處理。8121、2、3合計32162.實驗部分實驗部分的教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時分配見表3。表3實驗項目、實驗項目內(nèi)容與學(xué)時實驗項目實驗內(nèi)容和要求實驗學(xué)時對應(yīng)的課程目標(biāo)1.數(shù)據(jù)模型制作實驗內(nèi)容：建立數(shù)據(jù)模型。實驗要求：使用電腦軟件進行模型建立，掌握數(shù)據(jù)與3D打印之間的轉(zhuǎn)換。81、2、32.3D打印模型制作實驗內(nèi)容：打印3D模型。實驗要求：了解3D打印機的使用流程，熟練掌握打印機的各個功能，注意模型后期的打磨噴漆處理。81、2、3合計16五、教學(xué)方法及手段3D打印技術(shù)課程教學(xué)以課堂講授為主，結(jié)合3D打印機實際操作和打印材料分析，采用啟發(fā)式討論法、自主學(xué)習(xí)法、以及線上線下混合等多種教學(xué)方法。通過課堂討論、案例鑒賞、視頻資源共享和實際操作等方式完成課程教學(xué)任務(wù)。運用多媒體設(shè)備豐富教學(xué)手段，在正式開課前，運用學(xué)習(xí)通提前發(fā)布課程的教學(xué)計劃與課程內(nèi)容，預(yù)先了解本課程與其他課程之間的關(guān)系，幫助學(xué)生構(gòu)建完整知識框架體系。培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，促進學(xué)生對材料和打印技術(shù)的掌握，培養(yǎng)學(xué)生獨立思考、結(jié)構(gòu)分析和解決問題的能力，提升學(xué)生結(jié)構(gòu)理解能力，在掌握3D打印技術(shù)的基礎(chǔ)上，具備良好的材料分析能力和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)構(gòu)建能力。在實驗教學(xué)環(huán)節(jié)中，帶領(lǐng)學(xué)生在校內(nèi)藝工坊親自體驗3D模型打印技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、實際動手能力，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。通過教師講授與實際操作的方式開展教學(xué)，讓學(xué)生提前了解課程的應(yīng)用范圍，了解3D打印技術(shù)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)以及打印材料的市場情況，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，提升學(xué)習(xí)興趣點。著重講授打印材料和打印技術(shù)的創(chuàng)新性；產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與產(chǎn)品外觀的融洽性；對3D打印優(yōu)秀案例進行分析；介紹常用的打印材料和技術(shù)等。在實驗前學(xué)生應(yīng)復(fù)習(xí)和掌握與本實驗有關(guān)的教學(xué)內(nèi)容、認真閱讀實驗指導(dǎo)書，每完成一項實驗，要認真完成一份實驗報告。六、課程資源1.參考書：（1）宋闖.3D打印建模.機械工業(yè)出版社[M].2016.03（2）赫德.里普森.3D打?。簭南胂蟮浆F(xiàn)實[M].中信出版社.2016.04（3）陳繼民.3D打印材料叢書.化學(xué)工業(yè)出版社[M].2021.122.期刊：（1）盧寶勝,張顯宜.3D打印技術(shù)在鑄件研制中的應(yīng)用[J]裝飾,2021(10):134-135（2）任彥肖.3D打印技術(shù)及其在產(chǎn)品設(shè)計中的應(yīng)用研究[J]藝術(shù)與設(shè)計.2019(07):54-56（3）馬曉莉.金屬3D打印技術(shù)的應(yīng)用前景[J].現(xiàn)代養(yǎng)生.2017(12)：45-48（4）盧寶勝.3D打印技術(shù)在鑄件開發(fā)中的應(yīng)用[J].中國鑄造.2021（09）：102-105（5）邢笑笑,方如意3D打印技術(shù)在產(chǎn)品設(shè)計中的應(yīng)用研究[J].工業(yè)設(shè)計.2021(08)122-125（6）QIANYihong.Researchontheapplicationof3Dprintingtechnologyinmoldmanufacturing[J].Papermakingequipmentandmaterials,2021(12):89-913.網(wǎng)絡(luò)資源：（1）中國3D打印網(wǎng).多功能超材料的設(shè)計、屬性、應(yīng)用、挑戰(zhàn)和3D打印[OL].2021[2021.1]/3ddayincailiao/qitacailiao/45233.html#google_vignette（2）中國3D打印網(wǎng).3D打印鞋已經(jīng)進入人們的日常生活中，定制化、輕便性[OL].2021[2021.3]./xinwenpindao/guoneidongtai/45283.html七、課程考核對課程目標(biāo)的支撐課程成績由過程性考核成績構(gòu)成，具體考核/評價細則及對課程目標(biāo)的支撐關(guān)系見表4。表4課程考核對課程目標(biāo)的支撐考核環(huán)節(jié)占比考核/評價細則課程目標(biāo)123過程性考核課堂表現(xiàn)10（1）根據(jù)課堂出勤情況和課堂回答問題情況進行考核，滿分100分。（2）以平時考核成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績?！獭?5項目60（1）根據(jù)每個實驗項目的實驗操作完成情況和實驗報告質(zhì)量單獨評分，滿分100分；（2）每次實驗項目單獨評分，取各次實驗項目成績的平均值作為此環(huán)節(jié)的最終成績。（3）以實驗項目成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績?！獭獭?03010作業(yè)30（1）主要考核學(xué)生對各章節(jié)知識點的復(fù)習(xí)、理解和掌握程度，滿分100分；（2）每次作業(yè)單獨評分，取各次成績的平均值作為此環(huán)節(jié)的最終成績。（3）以作業(yè)成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績。√√√101010合計：100分354520八、考核與成績評定1.考核方式及成績評定考核方式：本課程主要以課堂表現(xiàn)、項目、作業(yè)組成的過程性考核的方式對學(xué)生進行考核評價。考核基本要求：過程性考核為100分（權(quán)重100%），過程性成績由課堂表現(xiàn)、項目、作業(yè)組成。過程性考核分值分配應(yīng)與教學(xué)大綱各章節(jié)的學(xué)時基本成比例。2.過程性考核成績的標(biāo)準(zhǔn)過程性考核方式重點考核內(nèi)容、評價標(biāo)準(zhǔn)、所占比重見表5。表5過程性考核方式評價標(biāo)準(zhǔn)考核方式所占比重(%)100>x≥9090>x≥8080>x≥7070>x≥60x<60課堂表現(xiàn)10筆記完整，積極參與教學(xué)活動，踴躍回答問題。認真參與教學(xué)活動，回答問題比較積極。能夠參與教學(xué)活動，回答問題情況一般。上課不認真，有遲到和曠課現(xiàn)象，較少參與教學(xué)活動。上課不認真，經(jīng)常遲到和曠課情況，不參與教學(xué)活動。項目60項目報告清晰規(guī)范，圖片效果好，項目成果展示全面系統(tǒng)。項目報