《3D打印创新设计实例教程》【教案】学习领域七秦弓弩设计

深圳市沙井职业高级中学ShenzhenShajingoccupationseniorhighschool深圳市沙井职业高级中学ShenzhenShajingoccupationseniorhighschool教案课题名称任务七秦弓弩设计课型理实一体化课时8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.了解秦弓弩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；6.掌握数字化设计基础知识。能力目标1.能够将秦弓弩绘制为三维模型；2.能够熟练操作草图、拉伸和组合编辑命令；3.能够掌握秦弓弩设计基本过程；重点难点教学重点：秦弓弩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1FDM式3D打印机一台255mm*205mm*205mm12电脑一台133D打印ABS蓝色耗材若干软件资源：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。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：秦弩机是古人智慧的结晶，它灵活运用了杠杆原理，其设计十分巧妙。在使用中，可以承受很大的来自弓弦的拉力，但扣动扳机时所需要的力道却非常小，有利于维持射击的稳定性，能有效提高射击的准确度。秦弓弩设计精巧部分在弓弩扳机，请同学们根据弓弩扳机原理图设计秦弓弩。提问：教师提问：那么你能想到的秦弓弩都有哪几种类型呢？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、项目分析秦弓弩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。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）秦弓弩的设计思路？（2）设计秦弓弩需要自己具备什么样的能力？（3）设计秦弓弩应当遵循的原则？2．制定计划思考一下：你设计秦弓弩的思路和呈现方式？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秦弓弩的设计样式，根据出土文物形状进行创新设计，主要弓弩扳机部分设计尺寸合理，运动连贯，符合使用习惯。付诸实施根据相关决策要求，各位同学手绘出草图，确定衣夹的大致形状、尺寸以及装配方式。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。评价绩效（1）完成情况根据决策要求评价自己的工作下次此环节怎样可以做得更好？从这个环节中您学到了什么？环节成果展示——秦弓弩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建模主要步骤是什么？（2）3Doneplus软件DA工具条六个功能是什么？（3）3Doneplus软件主要命令工具栏是什么？2．制定计划根据秦弓弩设计大小来确定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。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—3D打印机换料操作展示？三、典型工作环节3实施计划1．搜集资讯（1）3D打印机切片软件主要设置参数有哪些？（2）3D打印机退换料操作步骤有哪些？（3）3DOnePlus2.2软件中实体特征造型中拔模命令操作方法？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.做出决策最终决策为首先将草图中各特征部分进行划分，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，秦弓弩主要结构为弓弩扳机，首先绘制秦弓弩扳机结构，之后根据扳机的尺寸，绘制弓箭、弓和弩身，将各部分进行三维装配并进行干涉检查。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？（5）环节成果展示—秦弓弩设计全过程展示四、典型工作环节4进行装配1．搜集资讯（1）机械零部件装配原则有哪些？（2）软件中装配模块中对齐命令的用法？2．制定计划确定装配原则，制定实物装配顺序。3.做出决策最终决策采用装配以左右弩身为第一装配件，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。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——秦弓弩装配过程展示？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、项目综合评价五、典型工作环节5展示成果1．搜集资讯（1）如何展示秦弓弩设计全过程？（2）如何展示秦弓弩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.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？（5）环节成果展示——秦弓弩设计全过程展示。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，积极思考拓展训练秦弓弩设计很精巧，整个扳机系统没有使用一根弹簧，却能完成自动扣弦、待击、击发等必须动作，设计巧妙令人感叹。但是，秦弓弩作为一种远射兵器，如果只能射得远，而不能射得准，那么在实战中的威力便会大打折扣。同学们可以通过查阅相关资料对望山进行改进，提高秦弓弩射击的准确度呢？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