3D打印创新设计实例教程教案5Word下载.docx
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6.掌握数字化设计基础知识。
能力目标
1.具有3DOnePlus软件设计三维数字模型的能力;
2.具有将数字模型的不同格式进行相互转换能力;
3.能够掌握衣夹设计基本过程;
4.具有收集分析产品资料能力;
5.具有对模型进行基本的后处理能力;
6.具有剥离分层叠加型模型的包覆物质能力。
重点难点
教学重点:
衣夹的设计思路和绘制过程
教学难点:
3D打印机的操作
教学准备
硬件资源:
序号
规格
数量
1
FDM式3D打印机一台
255mm*205mm*205mm
2
电脑一台
3
3D打印ABS蓝色耗材
若干
软件资源:
3Doneplus2.2、参考教材、电子课件、电子教案
教学方法
1.采用讲授法、案例教学法、情景教学法、讨论法、任务驱动式教学法;
2.学生通过衣夹的设计和制作,掌握3D打印基础操作知识,提高产品设计思维,提高学生的学习兴趣与信心;
3.整个教学环节按照“资讯-计划-决策-实施-检查-评估”6步法来组织教学,学生在老师的指导下进行指定方案、实施方案、最终评估。
教与学互动设计
教学
环节
教学内容及过程
教师活动
学生活动
项目
引入
引入:
小明妈妈的衣夹在使用过程中,不小心被风刮走了,小明妈妈很着急,小明想帮妈妈做一个衣夹,作为小明的同学,你能够帮助他设计一个衣夹吗?
提问:
教师提问:
那么你能想到的鲁班锁都有哪几种类型呢?
学生回答问题,针对学生的回答,给予积极性和开拓思维充分的肯定。
由于学生对市面上已有的手机支架有基本的了解,开始本节课的主要内容。
(可以让学生查找相关种类)
总结:
教师做总结性发言,开始介绍本次课程的主要内容。
积极发言,相互讨论,不懂时可以查找相关资料。
认真听讲。
分析
一、项目分析
鲁班锁的设计分为两个阶段,设计绘制并最终使用3D打印机加工成形。
本载体难度适中,适合练习学习
引导学生进行项目分析。
认真思考,对系统进行分析。
新课
讲授
教师对项目实施内容进行解读,必要时可以进行示范。
在解读项目实施内容的过程中,结合PPT,对本项目所涉及到的知识进行讲解。
一、典型工作环节1设计分析
1.搜集资讯
(1)衣夹设计思路?
(2)设计衣夹需要自己具备什么样的能力?
(3)设计衣夹应当遵循的原则?
2.制定计划
思考一下:
你设计合页的思路和呈现方式?
3.做出决策
根据资讯和计划做出决策采用何种打印材料以及衣夹的设计样式,包括应考虑实用性为主,连接部分应当为过渡配合,衣架运动顺畅,大小合适,符合用户使用习惯。
4.付诸实施
根据相关决策要求,各位同学手绘出草图,确定衣夹的大致形状、尺寸以及装配方式。
5.进行检查
根据计划和决策要求,确定检查内容、检查工具和方法。
6.评价绩效
(1)完成情况
(2)根据决策要求评价自己的工作
(3)下次此环节怎样可以做得更好?
(4)从这个环节中您学到了什么?
(5)环节成果展示——衣夹设计思路和草绘图纸展示
二、典型工作环节2设计前准备
(1)3D打印机调平的主要方法?
(2)3D打印机基本组成结构?
(3)熔融沉积快速成型技术打印精度是多少?
根据衣夹设计大小来确定3D打印机的成型方式、打印机的基本参数、3D设计所需要的软件以及电脑参数选择。
3.做出决策
确定采用何种3D打印机以及设计软件
4.付诸实施
准备电脑、设计软件、3D打印机一台以及耗材若干。
5.进行检查
6.评价绩效
(5)工作成果展示—3D打印机基本组成结构讲解展示?
三、典型工作环节3实施计划
(1)3DOnePlus2.2软件中测量距离命令的用法?
(2)3DOnePlus2.2软件平面草图编辑中偏移命令的用法?
(3)3DOnePlus2.2软件中草图绘制中多线段命令操作方法?
制定如何将草绘图纸通过三维软件绘制出来并利用3D打印机进行物理打印,主要思路为选择软件中绘图命令,根据手绘图纸内容利用软件绘制命令绘制出三维图形,导出STL文件,进行切片处理后导入3D打印机进行打印。
最终决策为首先将草图中各特征部分进行划分,确定绘图命令,之后按照草绘图纸进行绘制三维绘制,导出STL文件,最后进行3D打印。
根据相关决策要求,首先熟悉软件操作命令,之后开始按照手绘图纸进行三维绘制
(2)根据评价大纲要求评价自己的工作
(5)环节成果展示—软件中衣夹建模步骤展示
四、典型工作环节4进行装配
(1)搜集软件中装配相关命令,熟悉各命令操作方法?
(2)3D打印件装配件过渡配合间隙值?
确定装配原则,制定实物装配顺序。
最终决策采用装配以衣夹1为第一装配件,其他部件与其进行装配,在装配过程中保证配合位置之间的连接间隙和运动顺畅性。
根据相关决策要求,同学们自行进行装配。
根据计划和决策要求,确定检查内容、标注、工具和方法。
(5)环节成果展示——衣夹装配过程展示?
五、典型工作环节5展示成果
(1)如何展示衣架设计全过程?
(2)如何展示软件绘图中难点问题?
(3)如何组织自己展示内容?
(4)如何进行自我评估?
确定展示自己成果的方式,利用什么方式进行展示?
最终决策采用演讲方式进行展示,通过制作渲染图和设计过程视频资料进行展示,利用ppt这种多媒体形式进行辅助展示。
根据相关决策要求,制作渲染图、设计过程视频资料和展示ppt。
(5)环节成果展示——衣夹设计全过程展示。
7.总体评价
评价项目分为:
任务描述(20)、任务前期准备(30)、任务实施过程及展示(50)、任务反思、项目综合评价
引导学生收集信息。
结合实物工具,对相关部位的功能进行知识点讲解
积极主动收集及思考。
认真听讲,学习软件操作
认真听讲,观察实物外形
认真听讲,积极思考
拓展训练
公交车上安全锤丢失,公交车公司求助学校帮忙设计有一个新的安全锤,您能够帮学校完成这个设计吗?
课后
小结
一、知识总结
1.收集分析产品资料能力的基本知识
2.绘图软件3Doneplus2.2的基本操作知识
3.3D打印机操作的基本知识
4.安全操作与劳动保护知识
二、师生互动
教师:
同学们,本次课中你们学到了什么?
在过程中遇到了哪些问题?
是怎么解决的?
学生发言时,教师实时的进行引导和总结。
你认为最难以解决的问题是什么?
学生发言时,教师提醒解决问题的“关键”在哪儿。
本次实训时,你在小组当中完成了哪些工作?
小组中谁给你的帮助是最大的?
学生发言时,教师鼓励学生继续在相互协作中取长补短。
你想对老师说点什么?
有什么意见和建议?
学生发言时,教师及时记录,以便改进。
师生互动,学生应积极发言,善于总结问题。
布置
作业
1.完成实训任务书;
2.完成实训拓展项目;
3.完成课后习题;
4.进行下次课前预习;
5.查找资料,完成下次课程的理实一体化学习知识。
后记
教师对备课、教学方法、教学手段、教学过程、教学效果等的体会与反思。
任务五鲁班锁设计
8
1.了解鲁班锁六根结构和绘制过程;
2.掌握直线、矩形等草图命令使用;
5.掌握产品成形工艺性分析知识;
6.熟练掌握3D打印成型知识
7.熟练掌握3D打印成型设备装调知识
8.熟练掌握产品造型与数字化设计方面的知识
1.能够将生活中常见的鲁班锁绘制为三维模型;
2.能够熟练操作草图、拉伸、装配和组合编辑命令;
3.能够掌握鲁班锁设计基本过程;
4.具有在设计定位基础上,用手工绘图表达设计创意能力;
5.具有将数字模型的不同格式进行相互转换能力;
6.具有操作快速成型设备配套软件对模型进行预处理能力。
鲁班锁的设计思路和绘制过程
2.学生通过鲁班锁的设计和制作,掌握3D打印基础操作知识,提高产品设计思维,提高学生的学习兴趣与信心;
鲁班锁,起源于古代中国建筑中首创的榫卯结构,这种三维拼插器具内部的凹凸部分(即榫卯结构)啮合是十分巧妙的,其中以最常见的六根鲁班锁最为著名,你能够根据六根鲁班锁结构设计出鲁班锁吗?
(1)鲁班锁设计思路?
(2)设计鲁班锁需要自己具备什么样的能力?
(3)六根鲁班锁拆装的步骤?
你设计鲁班锁的思路和呈现方式?
7.做出决策
根据资讯和计划做出决策采用何种打印材料以及鲁班锁的设计样式,包括应考虑各部分形状和尺寸,配合面之间为过渡配合,主要要求为能够顺利拼装和拆卸。
8.付诸实施
根据相关决策要求,各位同学手绘出草图,确定鲁班锁的大致形状、尺寸以及装配角度。
9.进行检查
10.评价绩效
(6)根据决策要求评价自己的工作
(7)下次此环节怎样可以做得更好?
(8)从这个环节中您学到了什么?
(9)环节成果展示——鲁班锁草绘图纸展示
(1)影响3D打印质量主要因素有哪些?
(2)3Doneplus软件界面排布方式?
(3)三维粉末粘接(3DP)原理是什么?
根据鲁班锁设计大小来确定3D打印机的成型方式、打印机的基本参数、3D设计所需要的软件以及电脑参数选择。
(5)工作成果展示—三维粉末粘接(3DP)原理讲解展示?
(1)3DOnePlus2.2软件中材质渲染命令的用法?
(2)3DOnePlus2.2软件草图编辑中修剪命令的用法?
(3)3DOnePlus2.2软件中草图编辑中延伸命令操作方法?
最终决策为首先将草图中结构进行划分,确定绘图命令,之后按照草绘图纸进行绘制三维绘制,导出STL文件,最后进行3D打印。
(5)环节成果展示—软件中鲁班锁建模和装配步骤展示
(1)搜集鲁班锁装配视频,了解鲁班锁装配方法?
(2)鲁班锁装配过程中主要困难点?
最终决策采用装配以鲁班锁1为第一装配件,其他部件与其进行装配,在装配过程中保证配合位置之间的连接间隙和运动顺畅性。
(5)环节成果展示——鲁班锁实物装配过程展示?
(1)如何展示鲁班锁设计全过程?
(5)环节成果展示——鲁班锁设计全过程展示。
民间按照鲁班锁中榫卯结构逐渐触类旁通,又在标准鲁班锁的基础上派生出了许多其他难度的鲁班锁,种类复杂多变,请同学们选择一种结构,利用三维软件绘制并打印出来。
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