增材制造工艺与应用 教案 项目二 任务1 使用CAD软件正向建模

增材制造工艺与应用教案课程名称增材制造工艺与应用课题名称（项目、任务、情境）项目二认识增材制造前处理任务1使用CAD软件正向建模授课地点理实一体实训室课时教学目标知识目标掌握CAD软件正向建模基本流程能力（技能）目标能正确使用CAD软件进行简单的正逆向建模。情感目标培养学生严谨、精益求精的工匠精神。教学重点难点重点掌握CAD正向建模软件功能难点CAD软件正向建模基本流程教学资源多媒体教学课件、教材能力训练任务及案例使用CAD软件正向建模课堂反思

步骤时间分配教学内容教学方法教学手段学生活动旧课复习15分钟桌面型光固化3D打印机操作内容：（1）清理工作（2）开机（3）装填打印材料（4）准备打印（5）回收打印耗材（6）模型清洗提问法PPT展示问题，引发学生思考抢答，赢得平时成绩告知2分钟本节课我们学习项目二认识增材制造前处理任务1使用CAD软件正向建模讲授法引入3分钟任务描述：不同于传统的减材制造，增材制造为人们提供了一项全新的制造解决方案，实现了从“三维数模”——“实物”的直接制造。但巧妇难为无米之炊，如何获取增材制造的三维模型并正确处理是增材制造能否成功的关键。讲授法操练5分钟1.认识CAD正向建模软件正向建模，是将设计者自身的想法或图纸进行数字化建模，在三维软件中具象为数字模型。在市面上，CAD建模软件五花八门，而3D打印所需要的模型为通用的STL格式，因此对建模软件没有要求，但软件之间有自己的优劣领域，在建模时可根据自己的实际需求选择合适的CAD软件（可参考表2-1：常见CAD软件）。

表2-1：常见CAD软件类型软件名应用领域基础建模Autodesk123D简单图形的堆砌和编辑生成复杂形状，适合初学者Tinkercad页面的3D建模工具，无需安装随开随用工业设计solidworks专业研发与设计机械软件CATIA航空航天、汽车工业、造船工业、厂房设计等UG产品设计及架构过程提供了数字化造型和验证手段Pro/E汽车、航空航天、消费电子、模具、玩具、工业设计等Cimatron模具设计、模具加工艺术设计Rhinocero建筑、工业设计、产品设计及平面设计ZBrush数字雕刻、绘画设计、3D设计3Dstudiomax工业设计、建筑设计、游戏、室内设计等三维动画类Maya角色动画、渲染特效、物体建模Blender动画电影、视觉效果、交互式3D应用程序和视频游戏室内外建筑SketchUP建筑、室内设计、民用和机械工程等FormZ建筑、景观建筑、城市规划、动画等讲授法PPT课件笔记记录深化15分钟20分钟2.正向建模的常规流程（1）产品功能设计按照产品定位的初步要求，在对用户需求及现有产品进行功能调查分析的基础上，对所定位产品应具备的目标功能系统进行概念性构建的创造。（2）概念设计概念设计是由分析用户需求到生成概念产品的一系列有序的、可组织的、有目标的设计活动组成的，它表现为一个由粗到精、由模糊到清晰、由抽象到具体的不断进化的过程。概念设计即是利用设计概念并以其为主线贯穿全部设计过程的设计方法。概念设计是完整而全面的设计过程，它通过设计概念将设计者繁复的感性和瞬间思维上升到统一的理性思维从而完成整个设计。（3）细节设计在经过产品功能的确定。基础概念的搭建后，就是对于产品细节处的推敲，该步骤可在CAD建模过程中反复琢磨推敲，使精益求精的一个过程。（4）cad模型的创建在经过产品功能的确定。基础概念的搭建后，使用CAD设计软件，将自身对产品的设计及概念进行实际设计，并具象化为三维模型。（5）模型导出将模型导出为STL格式，STL格式为三角面片体通用格式是所有建模软件都可选择导出的常见格式。在导出文件时，需要对文件进行精度的选择，所设置的精度越高，得到的STL模型的表面质量越好，打印最终的成品效果也将越好。讲授法PPT展示图片笔记记录训练10分钟 分组讨论：建模中的最难点是什么，如何解决？STL格式文件的精度高低是通过什么来定义的？抢答法PPT展示抢答，为小组得分总结3分钟正向建模，是将设计者自身的想法或图纸进行数字化建模，在三维软件中具象为数字模型。正向建模的常规流程：（1）产品功能设计（2）概念设计（3）细节设计（4）cad模型的创建（5）模型导出讲授法布置作业2分钟复习本节课知识板书设计项目二认识增材制造前处理任务1使用CAD软件正向建模1.认识CAD正