《航空模型的设计与制作》教学大纲

《3D激光雕刻训练》教学大纲课程编码：讲课学时：8学时实践学时:24学时课程性质：通识拓展选修学分：1授课对象：全校本科生先修课程：无开课学院：工程实训中心课程性质、目的和要求激光是21世纪60年代初发展起来的一门新兴科学技术，在医疗、军事、教学等多个领域中得到广泛应用，激光的问世引起了现代光学技术的巨大变革。目前，激光加工产品给人们带来快捷、便利、时尚、智能的生活体验，其应用范围涉及到人们的方方面面，且应用领域将越来越广泛，在众多加工技术中，激光加工技术已突显其独特魅力，它是大学生必须掌握一门基本加工技术，旨在提高学生的实践能力、使学生了解激光工艺知识。面对新形势，工程实训中心开设了《3D激光雕刻训练》，作为学生的自然科学类全校性通识拓展选修课，面向全校本科生，旨在提高学生的动手能力，拓展知识面，掌握新技能，提升创新实践能力。培养知识面广的高素质、技能型人才。本课程是一门理论与实践相结合较紧的课程，学生不仅要掌握理论基础知识，同时还需要将理论知识应用于实践。本课程主要简要介绍激光加工技术的发展历程、激光产生的原理、激光加工的基本工作原理、激光加工的应用领域等等；学生学会通过三维建模软件、三维扫描与制作个性化三维模型，通过使用实训中心激光相关设备，制作出个性化的激光3D作品、激光平面作品等，使学生掌握3D雕刻作品从设计到制作的整个流程，从而培养学生的设计能力、实践能力及创新能力，本课程是全校本科生都可选修的重要通识性课程。最后，学生可通过实践环节对实际的激光加工设备作进一步的深入了解，使学生掌握激光加工设备（激光打标机、激光内雕机、激光切割机）的基本操作，学会用激光加工设备加工制作实物作品，学生则可从设计、制作整个过程来加强学生实践能力。教学内容、要点及课时安排理论授课环节：(8学时)第一节：激光加工技术的发展历程及激光的应用（2课时）教学目的：通过本节教学让学生了解激光发展历程，激光应用领域，鉴赏一些激光作品，使学生对激光的应用有一定的了解。教学内容要点：（1）激光加工技术的起源与发展；（2）激光加工技术的特点；（3）激光在工程技术中的应用；（4）激光在医学、军事等领域中的应用。第二节：激光加工的基本原理（2课时）教学目的：通过本节教学让学生了解激光产生原理，激光加工的优缺点分析，激光的基本性质和激光产生元器件，认识激光加工设备，掌握激光维护等安全知识。教学内容要点：（1）激光产生的基本原理；（2）激光器件与激光特性；（3）激光加工设备介绍；（4）激光加工与其它加工技术对比，相比其它加工技术有哪些优缺点；（5）激光安全防护。第三节：3D建模技术介绍（1课时）教学目的：通过本节教学使学生了解激光3D内雕从设计到物化的过程，教会学生三维建模，学会使用三维扫描仪，构建自己的创新模型，发挥自主创新能力。教学内容要点：（1）常用3D建模软件简介；（2）03D建模软件的基本操作、使用技巧；（3）以一模型为例，演示基本的3D建模过程及操作技巧；（4）3D信息的采集与识别；（5）3D信息与数控加工设备的链接及控制方法。第四节：平面设计介绍（1课时）教学目的：通过本节教学使学生了解激光名片从设计到物化的过程，教会学生平面设计，学会平面软件，设计自己的名片等平面设计作品，发挥自主创新能力。教学内容要点：（1）常用平面软件简介；（2）平面上软件的基本操作、使用技巧；（3）以一名片为例，演示基本的平面设计过程及操作技巧；（4）平面设计与数控设备的链接方法。第五节：激光加工设备的操作及使用介绍（2课时）教学目的：通过本节教学让学生了解中心激光加工设备操作流程和安全注意事项，以及对设备的基本保养知识。教学内容要点：（1）激光加工设备的操作介绍；（2）激光加工设备操作注意事项；（3）激光加工设备的安全防护及日常维护。实践环节：（24学时）第三节：激光加工设备认知实践（4学时）教学目的：学生亲自操作激光加工设备，发现问题，并解决实际问题，提高学生实践能力。教学内容要点：通过现场讲解与介绍让学生深入了解激光加工设备的整体构造，学生通过理论知识的学习，对激光加工设备的整体构造已经有了初步的了解和认识，再通过跟实际的设备进行对比，从而更加形象、深入的了解激光加工设备的结构。第二节：3D建模技术实践（2学时）教学目的：让学生熟悉三维建模软件的安装、掌握操作的基本步骤和主要技能，不断加强练习，提高学生的3D建模能力。教学内容要点：（1）安装3D建模软件（3D建模软件可自行从网上下载，或在老师处拷贝）；（2）3D建模软件操作演示；（3）基本功能的演示；（4）以一模型为例，现场演示其建模过程。第三节：学生自主练习3D建模（2学时）教学目的：学生不断熟练3D建模软件，熟练掌握3D操作技能，绘制完整的3D模型。教学内容要点：（1）教会学生3D模型的技巧和方法。；（2）指导学生快速完成3D模型第四节：平面设计实践（2学时）教学目的：让学生熟悉平面软件的安装、掌握操作的基本步骤和主要技能，不断加强练习，提高学生的平面设计能力。教学内容要点：（1）安装AI、PS平面设计软件（3D建模软件可自行从网上下载，或在老师处拷贝）；（2）平面设计软件操作演示；（3）基本功能的演示；（4）以一名片为例，现场演示其平面设计过程。第五节：学生自主练习平面设计（2学时）教学目的：学生不断熟练平面设计软件，熟练掌握AI、PS操作技能，绘制完整的平面设计作品。教学内容要点：（1）教会学生平面设计的技巧和方法；（2）指导学生快速完成平面设计作品。第六节：3D信息的采集与识别（2学时）教学目的：使学生掌握三维扫描仪的使用，捕捉三维图像，了解三维图像的修复技能。教学内容要点：（1）通过现场讲解及操作，为学生介绍3D信息采集技术；（2）讲解3D扫描仪的工作原理及操作使用，并现场演示3D扫描仪的使用方法；（3）学生掌握操作要领后，自行使用3D扫描仪进行操作练习。第七节：激光加工设备的操作使用（2学时）教学目的：教会学生如何将自己的三维模型、平面作品导入加工设备，并对三维图像进行算点、雕刻等操作，对平面设计作品进行排版，打印等操作，让学生能自己做出完整的三维的和平面的激光作品。教学内容要点：（1）介绍激光设备的结构，并演示其才操作程序；（2）将所要雕刻的三维图像导入计算机，进行三维图处理；（3）将点文件导入到打印软件中，调整雕刻参数；（4）演示激光内雕过程。（5）演示激光打标的过程。第八节：学生利用激光加工设备自行加工制作设计的作品（8学时）教学目的：培养学生自主设计、自主创新、自主实践的能力。教学内容要点：（1）指导完成激光内雕的过程；（2）指导完成激光打标的过程；（3）记录每组学生的实践情况。根据加工制作的作品评定该门课程成绩。教学方法按照教学内容，本课程将采用课堂讲授、课堂互动以及实践操作等教学方法。通过推荐参考书目和授课，为学生提供关于激光加工以及激光加工设备的相关基础知识，授课环节可以提供丰富的展示方式，包括图片展示、视频演示等。课堂讨论与互动可以启迪学生的创新思维，提高学生的创新思维能力。而实践环节则体现了工程实训中心的特色，在实际加工设备的基础上让学生亲自动手实践、操作，将学生在电脑上设计的作品在设备上加工制作出来，以增强学生将理论知识应用在工程实践中的能力。成绩评价方式本课程采用考查的方式完成学生最终成绩的评定。成绩评定分两个部分：平时到课率及课堂表现，占总成绩的30%，到课率由课堂点名环节记录，课堂表现成绩由提问互动环节给出；期末成绩：占总成绩的70%，根据学生的设计所提交的报告、以及加工制作出的作品进行评定。主要从创新性、合理性、可行性三方面考核实践作品，所提交的