3D打印创新设计实例教程【教案】学习领域三 书包卡扣的设计
教 案
课题
名称
任务三 书包卡扣设计
课型
理实一体化
课时
4
授课班级
授课时间
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
1. 了解书包卡扣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. 掌握拉伸和组合编辑命令使用；
4. 掌握常用制品材料基础知识；
5. 掌握安全操作与劳动保护知识；
能力目标
1. 能够将生活中常见的书包卡扣绘制为三维模型；
2. 能够熟练操作草图、拉伸、旋转和组合编辑命令；
3. 能够掌握书包卡扣设计基本过程；
4. 具有运用3D One Plus软件对具有配合精度要求的组合件模型进行造型能力；
5. 具有将数字模型的不同格式进行相互转换能力；
6.具有对模型进行基本的后处理能力。
重点难点
教学重点：
书包卡扣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
名称
规格
数量
1
FDM式3D打印机一台
255mm*205mm*205 mm
1
2
电脑一台
1
3
3D打印ABS蓝耗材
若干
软件资源：
3D one 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．学生通过书包卡扣的设计和制作，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；
之字组词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：
小明同学书包上的卡扣不小心被折断了，他很着急，想更换一个新的书包卡扣。作为小明同学的好朋友，你能够帮助他设计一个书包卡扣吗？
提问：
教师提问： 那么你能想到的市面上已有的书包卡扣都有哪几种类型呢？
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
引导学生进行项目分析。
认真思考，对系统进行分析。
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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）书包卡扣设计思路？
（2）设计书包卡扣需要自己具备什么样的能力？
（3）设计书包卡扣应当遵循的原则？
2．制定计划
把下面能看湿的句子5000字思考一下：你设计书包卡扣的思路和呈现方式？
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书包卡扣的设计样式，包括应考虑连接方式、实用性、线条以及用户使用习惯等。
4．付诸实施
根据相关决策要求，各位同学手绘出草图，确定手机支架大致形状、尺寸以及装配角度。
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——书包卡扣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．搜集资讯
（1）3D打印技术有哪些优点？
（2）3D打印技术应用领域？
（3）光固化成型原理设什么？
2．制定计划
根据书包卡扣设计大小来确定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。
挂档技巧
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）工作成果展示—光固化成型原理展示？
三、典型工作环节3 实施计划
1．搜集资讯
（1）3D One Plus2.2软件中拉伸、扫掠命令的用法？
（2）3D One Plus2.2软件草图绘制中矩形、圆、正多边形命令的用法？
（3）3D One Plus2.2软件中草图编辑中倒角和倒圆角命令操作方法？
2．制定计划
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。
3 . 做出决策小敏家结局
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。
4 . 付诸实施
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
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
word无法复制粘贴（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—软件中书包卡扣建模展示
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，了解各命令的用法？
（2）3D打印件如何进行支撑剥离以及后处理的方式？
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书包卡扣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弹性。
4 . 付诸实施
根据相关决策要求，同学们自行进行装配。
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？
（5）环节成果展示——3D打印后处理的方式？
五、典型工作环节5 展示成果
1．搜集资讯
（1）如何展示自己的设计过程？
（2）如何展示整个操作过程？
（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 . 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？
（5）环节成果展示——书包卡扣设计过程展示。
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
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
小张同学衣服上按扣在使用过程中，不小心丢失了，他很着急，想换一个新的按扣，作为他的好朋友，你能够帮助他设计一个按扣吗？
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3D one 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。
教师：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。
教师：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。

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