3D打印创新设计实例教程【教案】4

1. 了解合页设计思路和绘制过程；
2. 掌握直线、矩形、圆和圆弧等草图命令使用；
3. 掌握拉伸、分割和组合编辑命令使用；
4. 掌握安全操作与劳动保护知识；
5. 掌握三维建模数字化设计与制造的相关知识；
能力目标
1.能够将生活中常见的合页绘制为三维模型；
2. 能够熟练操作拉伸和组合编辑命令；
3. 能够掌握合页设计基本过程；
（2）3D one plus软件如何进行安装？
（3）选择性激光烧结（SLS）原理是什么？
2．制定计划
根据合页设计大小来确定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。
1．搜集资讯
（1）如何展示拼插飞机设计全过程？
（2）如何展示拼插飞机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?
2．制定计划
确定展示自己成果的方式，利用什么方式进行展示？
3 . 做出决策
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。
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。
教学
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。
教 案
理实一体化
4
内容摘要
1. 设计方面的基本知识。
2. 绘图软件使用的基本知识。
3. 常用制品材料的基本知识。
4. 3D打印机操作的基本知识。
教学目标
知识目标
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：
拼插类玩具能够开发智力，提高动手能力，是同学们儿时常见的益智类玩具，请同学们根据拼插结构的原理，自主设计和打印一个拼插小飞机模型？
提问：
教师提问： 那么你能想到的投石车都有哪几种类型呢？
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。
2. 绘图软件3Done plus2.2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。
教师：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。
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。
项目
分析
一、项目分析
拼插飞机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
4 . 付诸实施
根据相关决策要求，首先将手绘图纸中各特征部分进行划分，确定绘图指令，之后开始按照手绘图纸进行三维绘制。
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）根据评价大纲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？
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
新课
讲授
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）合页设计书包卡扣需要自己具备什么样的能力？
（2）设计合页需要自己具备什么样的能力？
（5）环节成果展示—软件中拼插飞机建模步骤展示
四、典型工作环节4 进行装配
1．搜集资讯
（1）搜集软件中装配相关命令，了解过渡配合连接的装配方式？
（2）拼插飞机实物装配基本原则？
2．制定计划
制定软件中装配的顺序和实物装配顺序。
3 . 做出决策
最终决策采用装配以机身为第一装配件，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。
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，观察实物外形
认真听讲，观察实物外形
认真听讲，积极思考
拓展训 练
各位同学经过拼插飞机的实践，已经对拼插类玩具有了一定的了解。现在，同学们能够通过查阅相关资料，自主设计一辆拼插小汽车吗？
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）设计过程中如何运用同理心进行创新设计？
（3）Pro/E软件主要功能有哪些？
2．制定计划
根据拼插飞机设计大小来确定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。
9．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。
10．评价绩效
（1）完成情况
（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——合页设计思路和草绘图纸展示
二、典型工作环节2 设计前准备
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
新课
讲授
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）拼插飞机设计思路？
（2）设计拼插飞机需要自己具备什么样的能力？
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
（3）设计拼插飞机应当遵循的原则？
2．制定计划
思考一下：你设计拼插飞机的思路和呈现方式？
3．做出决策
最终决策使用何种颜色何种材料作为3D打印材料，根据市场中常见的拼插物体的拼接方式进行创新设计，采用双层翼飞机为设计原型，主要要求为拼插位置设计合理，松紧适当，大小合适，具有设计感。
4．付诸实施
根据相关决策要求，各位同学手绘出草图，确定拼插飞机的大致形状、尺寸以及装配方式。
（5）环节成果展示——拼插飞机设计全过程展示。
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
结合实物工具，对相关部位的功能进行知识点讲解
结合实物工具，对相关部位的功能进行知识点讲解
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：
合页，正式名称为铰链。常组成两折式，是连接物体两个部分并能使之活动的部件，普通合页用于橱柜门、窗、门等，通过中间轴连接两边，你能够根据合页结构把它设计出来吗？
提问：
教师提问： 那么你能想到的合页都有哪几种类型呢？
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。
项目
分析
一、项目分析
书包卡扣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
教学难点：
3D打印机的操作
教学准备
硬件资源：
软件资源：
3Done plus2.2、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。
4 . 付诸实施
根据相关决策要求，制作渲染图、设计过程视频资料、装配动画、用户使用情况说明书和展示ppt。
5 . 进行检查
根据计划和决策要求，确定检查内容、标注、工具和方法。
6 . 评价绩效
（1）完成情况
（2）根据评价大纲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？
能力目标
1.能够将生活中常见拼插飞机绘制为三维模型；
2. 能够熟练操作草图、拉伸和组合编辑命令；
3. 能够掌握拼插飞机设计基本过程；
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. 具有对设计产品的质量进行监控能力
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
重点难点
教学重点：
拼插的设计思路和绘制过程
教学准备
硬件资源：
软件资源：
3Done plus2.2、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；