快速成形教案

南京航空航天大学工程训练中心教案2009年修订版教学设计表课程：工程训练课程单元名称：快速成型授课专业：机械类和近机类专业教师姓名：施扬课题名称快速成型概述机设备介绍本单元第1次课计划学时65分钟学习需要分析1通过本节课的学习，拓宽对机械制造技术的了解，建立对快速成型技术的整体性认知。2通过本节课的学习，为以后专业课程的学习奠定基础。学习内容分析总体上，学生在上本课之前，只有物理学和简单机械能概念。这些原理在机械加工领域的应用，对于学生来讲是陌生的。同时，我们现有许多机械加工方法，都是“去除”型的加工，我们今天介绍的快速成型技术和以往的加工方法有本质的区别，从这个问题开始启发学生思维，引入各种快速成型方法的工作原理和相关技术应用，重点分别介绍各种快速成型的方法及其应用的知识和技能，从而激发学生学习的热情和兴趣，使学生感觉到以前所学的一些知识可以和机械加工联系，通过加工应用实例和在航空航天领域的应用所解决的问题案例陈述，学生形成对该加工方法的价值判断，重构学生对加工方法的价值观。教学内容及其广度和深度，以及内容之间的关系、呈现顺序如下：1.快速成型的概念，原理以及种类2.分别介绍各种快速成型方法的原理、加工范围、加工精度、相关案例，以及与成本、质量、效率、相关知识（信息）获取方法和手段、安全等方面的主要内容。3.介绍快速成型的特点和应用讲解快速成型的特点；与传统加工的区别以及在航空航天、生物医学、汽车制造、玩具等行业的应用。分析现今快速成型技术存在的问题和国内外快速成型技术研究的现状。学习者分析学生总体情况分析：1、起点能力的分析知识起点能力：通过中学和进入大学后的学习，能准确表述材料，计算机、数字控制等相关现象能予以解释。动作技能起点能力：不具备设备操作能力。态度起点能力：大部分有一定的专业兴趣。2、一般特点分析（1）学习目的比较明确，学习动机较强。（2）大部分学生比较注重教学效率。（3）缺少实践经验。（4）大部分学生自律性和独立性较强。（5）参与教学决策。现代大学生参与意识较强。3、学习动机分析认知内驱力：大部分学生渴望认知、理解和掌握知识，以及成熟和解决问题的倾向。自我提高内驱力：大部分学生有凭自己的才能和成就获得相应的社会地位的愿望。附属内驱力：大部分学生有得到家长和教师的赞扬而学习的需要。教学目标课程标准：1概述快速成型的定义、特点和分类。2概述熔融挤压快速成型的工艺特点和加工范围。3简述快速成型的基本原理。4简述快速成型设备的主要组成部分和功能。知识与能力目标：通过学习，学生能够1.简述快速成型技术发展背景；2.概述快速成型技术定义，说明该技术的特点和目前的发展趋势；3.熟悉快速成型方法（SLA、LOM、SLS、FDM）的工作原理、加工特点和应用范围4.了解熔融挤压快速成型的加工设备组成；5.列举常见快速成型方法的加工缺陷；6.正确选择各种快速成型方法主题词，通过互联网、图书、杂志等搜素相关信息并进行符合逻辑的归纳整理，根据自己学习水平制定学习计划。过程与方法目标：1.在学习快速成型技术发展背景的过程中，通过快速成型方法的技术原理分析和概括，学会应用科学原理解决工程问题的思维能力，树立技术创新来源于社会、经济和技术发展的需求观念；2.在学习快速成型方法的工作原理和设备组成及其功能过程中，通过原理应用的分析和设备功能的分析，学会和采用工程解决问题的方法，发展提出有价值的新异性问题的能力,发展应用科学原理解决实际工程问题的创新能力；情感、态度与价值观目标：通过视频、图片、教具分析介绍快速成型的特点、优势与传统加工的区别，以及国内外快速成型技术的现状和发展前景，激发学生学习的兴趣。教学重点及解决措施1通过学习能够领会快速成型的概念；基本原理；特点和应用。2通过学习能确切地理解快速成型设备及操作；对于上述教学重点主要采用课堂教学方式和采用部分教具相结合，同时让学生实际训练中逐渐掌握。教学难点及解决措施1通过学习能够简述快速成型与传统切削加工的不同之处解决办法是通过举例说明快速成型是作为传统加工的重要补充，通过举例说明快速成型主要是解决复杂零件的成形问题。2通过学习能够了解影响快速成型精度的因素。解决办法是通过学生在加工过程中改变不同的加工参数，来寻找影响快速成型精度的因素。教学设计思路首先通过视频和图片从感官上吸引学生，了解快速成型的概念，基本原理，并引出快速成型的产生背景，接着分析为什么会产生快速成型，主要是随着生产的发展，涌现出大量传统加工无法加工的零件，使得快速成型的出现和发展成为一种必然的结果，对快速成型进行分类，并分别介绍四种典型的快速成型方法，接着简述快速成型的特点和发展趋势，最后阐述影响快速成型发展的瓶颈。教具教学录像2套以及各类教学课件、打印模型等。教学方法和手段应用分析知识点达到的认知水平（教学目标）教学方法和手段（多媒体、现场演示、学生操作）应用方式应用效果学习快速成型的定义和特点能领会快速成型的概念和特点；让学生利用所学知识来加深认识；多媒体讲解提出问题并分析通过学生学习能正确说出快速成型的含义；能分析出各种快速成型方法中共性的部分和特点学习快速成型的分类能够领会特种加工按照不同的标准进行分类，分析其能量转换的原理；多媒体讲解提出问题并分析通过学生学习能正确根据原理的不同对其进行分类；学习快速成型的发展趋势能根据快速成型的特点对其发展趋势进行简述多媒体讲解提出问题并分析通过学生学习能正确说出快速成型的发展趋势，主要体现在金属大构件零件的加工、复杂零件的加工。教学过程（可续页）课堂教学流程图开始开始导入新课并观看视频老师提出问题学生回答问题老师提出问题，即快速成型为什么会产生学生自主学习，加深对快速成型的认知学生思考讲述熔融挤压快速成型的原理和用引出快速成型的背景、定义和特点回答不正确回答正确教学内容和教学内容和教师的活动媒体的应用学生的活动教师进行逻辑判断教学过程具体说明教学环节教学内容所用时间教师活动学生活动设计意图引言讲述快速成型的背景知识10min提问思考并回答问题让学生主动思考快速成型和传统加工的区别快速成型的概述快速成型的定义和特点15min讲课听讲并思考通过学习使学生对快速成型的定义和特点以及发展趋势有个整体的认识举例说明讲述快速成型的应用15min讲课听讲并思考通过举例能够让学生充分理解为什么产生特种加工，并对其的应用产生兴趣熔融挤压加工讲述熔融挤压的基本原理和应用20min讲课听讲并思考通过学习使得学生能够了解熔融挤压快速成型加工的原理和应用操作练习与作业参考资料1朱林泉，白培康，快速成型与快速制造技术国防工业出版社2郭戈,颜旭涛,唐果林.快速成型技术化学工业出版社,3王学让．杨占尧快速成型与快速模型制造