四年制3D打印技术专业课程体系设计及描述.docx

四年制3D打印技术专业课程体系设计及描述(一)课程体系设计思路通过社会调研得知，3D打印技术应用专业面向的各职业岗位的专业工作任 务如下表所示：专业职业岗位工作任务3D打印 技术应用产品设计 师接受任务，了解客户需求，确定设计方案，设计产品外观 和内部结构，评估产品3D打印后可能缺陷提出产品修改 方案。产品测量 与检验员逆向工程中测量产品，3D打印后检验产品是否满足图纸 要求，产品外观检验，提供尺寸与产品质量报告3D打印 机调试与 维修人员3D打印机和逆向工程相关设备的安装、调试、维护保养， 对打印产品缺陷进行正确判断分析和提出解决方案，对3D打印设备的硬件问题负责修理。3D打印 机床操作 员导入产品图样，使用软件进行切片分层，打印机软件类问 题解决，传输打印程序，启动自动加工，打印后产品硬化 及后处理。逆向工程 设计师根据客户要求及产品修改前后的特征评估，提供3D打印 工序卡和后制程工艺卡，根据采集员的数据对模型进行复 原与修改。产品3D 数据采集 员根据逆向设计的安排对现有模型进行3D数据采集，主要 使用3D扫描仪及逆向处理软件。3D产业 相关营销 人员从事3D打印设备、原料耗材、3D打印成品营销，OEM和 ODM业务员、项目管理、3D打印培训讲师等通过分析，将上述各个职业岗位的工作任务进行系统化归纳后，确定本专业 的典型工作任务为：(1)设计产品外观(2)绘制产品图(3)完成产品渲染效果图(4)校核并调试3D打印机(5)打印产品及后处理(6)产品测量与检验(7)逆向工程之产品3D数据采集(8)逆向工程之逆向设计(9) 3D打印产品营销2.标准解读(培养规格要求)3D打印技术应用专业典型工作任务、对应的职业资格证书标准和对应的双证课程如下表所示:典型工作任务对应的职业资格证书标准对应的双证课程技能要求相关知识1.设计产品外观能绘制产品草图，立体效 果图，熟悉工业产品设计流 程，能熟练的造型与搭配颜 色。美术素描基础知识， 平面绘图知识，颜色光 影理论知识，立体造型 知识。美术基础 立体造型设计 色彩构成 素描基础2.绘制产品图具有较强的三维软件建模 能力，特别是曲面建模能力。 熟悉各种产品的结构，重点 是电子产品与工艺品。掌握 快速成型产品特征。能绘制 产品工程图产品设计知识，材料 成型与工艺知识，3D 打印原理、3D打印材料特性知 识、INVENTOR、 Geomagic软件建模知 识，机械制图知识工业产品设计材料成型技术 INVENTOR建模基础Gemagic 基础3D打印与快速成型3D打印材料的功能使用 机械制图与CAD3.逆向工程之逆 向设计4.完成产品渲染 效果图具有较强的软件渲染功 底，能对3D模型进行仿真渲 染，熟悉表面处理工艺，熟 悉产品后制程效果。Inventor基本渲染 知识、3Dmax立体模型 与外观渲染知识，产品 表面处理工艺知识表面处理工艺平面设计、产品设计表现技法Inventor 或 3Dmax 应用 photoshop5.打印产品及后 处理能够运用软件编制自动打 印程序，熟悉各种快速成型 设备的使用方法与特点，熟 悉产品后处理。3D打印机的特点、组 成、基本原理与操作， 产品表面处理工艺知 识。专用软件知识表面处理工艺 快速成型技术与应用 3D打印设计综合实训6.校核并调试3D 打印机熟练操作3D打印机进行 加工，熟悉3D打印机的保养 与维护，熟悉各种快速成型 设备的调试与校核。3D打印机的特点、组 成、基本原理与操作， 各种快速成型机的结 构组成。维护与保养的 知识，3D打印设备的应用与维 护电工基础7.产品测量与检 验熟悉机械制图，识读产品 二维图，熟悉各种工量具的 使用，熟悉产品的功能与特 征，熟悉装配工艺。机械制图知识，公差 与测量技术知识，产品 装配图，零件图，模具 装配过程和装配工艺。公差与测量技术机械制图 表面处理工艺8.逆向工程之产 品3D数据采集熟练使用3维扫描仪，能 制定数据采集方案，能调整 各种技术参数，达成数据的 精准性。能评估逆向工程的 可行性与存在的问题。3D扫描技术及应用 知识，3D扫描仪的维 护、调试，曲面造型基 本知识，Geomagic软件 建模知识，产品设计知 识工业产品设计Gemagic 基石出 逆向工程INVENTOR建模基础9. 3D打印产品营销熟悉3D打印方式成本核 算方法，熟悉3D打印与逆 向工程操作流程，具有一定 的营销与业务能力，具有电 子商务、自主创业、经营网 店的能力。31）打印材料的特点 与应用知识，快速成型 技术，电子商务知识, 网络营销与营销策划 知识。电子商务与网络营销营销策划3D打印材料的功能使用 快速成型技术与应用（二）专业核心课程描述课程名称公差配合与测量技术学 时40课时学期1考核方 式考试课程目标使学生掌握公差配合、形位公差、表面粗糙度的基本概念、 符号、标准及其识读方法，熟悉国家有关标准，培养学生标准 化.规范化和质量意识，养成良好的行为素质和职业道德。主要教学内 容绪论、光滑圆柱结合的极限与配合、测量技术基础、形状和位置公 差及检测、表面粗糙度及检测、光滑极限量规、常用联接件的公差与检 测。考核项目平时考核与期末考试相结合，平时考核包括考勤、作业、课堂答问，期末考试为闭卷笔试。课程名称机械制图学 时160课时学期1、2考核方 式考试课程目标使学生掌握机械制图的基本知识和有关国家标准。以识图 为主，识图与绘图相结合，着重培养学生识图能力。能看懂零 件图和中等复杂程度的装配图，并能绘制一般零件图和简单装 配图。主要教学内 容绪论、制图的基本知识、投影法的基本知识、立体的表面交线、组 合体的视图、轴测图、机件的表达方法、标准件和常用件、零件图、装 配图、机械产品制图测绘。考核项目平时考核与期末考试相结合，平时考核包括考勤、作业、课堂答问，期 末考试为闭卷笔试。课程名称机械基础（不含液压）学 时80课时学期2考核方 式考试课程目标机械基础是机械工程方面一门入门性质的技术基础课程,其任务是 使学生获得从事与机械类专业技术有关工作所必须具有的基本理论、基 本知识，懂得机械零件的种类、结构特点和应用；对于学习后续 课课程或从事机械专业都是很重要的，它是机械专业的学生最基本的学 科。主要教学内 容主要包括绪论、杆件的静力分析、直杆的基本变形、机械工程材料、 连接、机构、机械传动、支承零部件、机械的节能环保与安全防护、液 压传动和气压传动，融机械工程材料、机械传动、常用机构及轴系零件。考核项目平时考核与期末考试相结合，平时考核包括考勤、作业、课堂答问，期末考试为闭卷笔试。课程名称金属材料与热处理学 时80课时学期2、3考核方 式考试课程目标主要学习3D打印材料的成分.组织.性能及应用方面的一 般规律.钢的热处理的原理与方法等基本知识，使学生具备正 确选用3D打印材料及主要打印方法并能在编制零件加工工艺 过程中灵活运用的能力。主要教学内 容内容包括金属材料的性能、常见金属的晶体结构与结晶、金属的塑 性变形与再结晶、合金的结构与结晶、铁碳合金相图和碳钢、钢的热处 理、合金结构钢、特殊性能钢、工具钢、粉末冶金与硬质合金、铸铁、 非铁金属、非金属材料简介、机械零件的毛坯选择与质量检验。考核项目平时考核与期末考试相结合，平时考核包括考勤、作业、课堂答问，期末考试为闭卷笔试。课程名称Inventor建模与工程图学 时100课时学期3考核方 式考查课程目标通过计算机绘图设计软件的学习，旨在提高学生利用先进 的信息技术解决生产实际问题的能力，要求学生能绘制一般的 零件图、装配图，绘制的图形规范合理。主要教学内 容主要内容包括inventor的基础知识，零件图形对象特性控 制与图层管理，输出零件图形，绘制和编辑基本零件图形，零 件图块的使用和图案填充，为机械图形添加尺寸标注和文字说 明，机械工程图基础知识，绘制机械零件平面图、立面图、剖 面图，最后根据所学的知识使用inventor进行综合应用案例 训练。考核项目平时考核与期末考试相结合，平时考核包括考勤、作业、 机房练习，期末考试为计算机上机测试。课程名称电工电子技术学 时80课时学期4、5考核方 式考试课程目标要求非电类专业学生掌握电工技术的基础知识和基本技 术，能将基础理论与应用紧密结合，注重体现知识的实用性和 前沿性。主要教学内 容内容包括电路的基本概念与定律，电路的分析方法，一阶 电路的暂态过程，正弦稳态电路，三相电路，变压器与电动机， 直流电动机，低压控制电器，电工测量。考核项目平时考核与期末考试相结合，平时考核包括考勤、 课堂答问，期末考试为闭卷笔试。作业、课程名 称快速成型技术与应用学 时80课时学期4考核方 式考试课程目标掌握快速成型技术中的数据处理方法，快速成型技术中的 典型工艺，掌握各典型工艺的具体特点和存在的问题，了解各 典型工艺的发展方向。掌握快速成型典型工艺影响成型精度的 主要因素，能提出了相应的对策。了解快速成型技术的材料开 发、研究与应用。介绍了快速成型技术中材料的应用、开发和研究。主要教学内 容快速成型技术中的数据处理方法，快速成型技术中的典型 工艺，各典型工艺的具体特点和存在的问题，各典型工艺的发 展方向。学习快速成型技术的具体应用，包括验证概念设计、 确认设计、性能测试、制造模具的母模和靠模，学习快速成型 材料的特性。考核项目平时考核与期末考试相结合，平时考核包括考勤、作业、 课堂答问，期末考试为闭卷笔试。（二）专业综合实训（实践环节）描述课程名称工业产品设计学 时10周学期3考核方 式考试课程目标了解工业设计的基本概念、基本要素和原理；了解工业设计 各历史阶段的发展状况、设计思想和观念、设计流派和设计风 格。掌握产品造型设计,重点在产品形态设计的基础研究。了 解当代社会所倡导的各类基于以人为本的设计观念和方法,熟 悉产品的仿生设计、绿色设计、概念设计、人机工程学等。掌 握社会产品设计的方式和特点，如产品设计的形式、产品的色 彩设计、产品形态语义设计。主要教学内 容工业设计的基础理论与知识，具有应用造型设计原理和法 则处理各种产品的造型与色彩、形式与外观、结构与功能、结 构与材料、外形与工艺、产品与人、产品与环境、产品与市场 的关系，并将这些关系统一表现在产品的造型设计上的基本能 力。考核项目平时教学过程中按完成课题过程性与期末抽考相结合，平 时考核包括考勤、作品，期末考试为考试。课程名称3D打印设计综合实训学 时10周学期5考核方 式考试课程目标了解3D打印的基础知识，历史与演进，掌握3D打印机的 基本工作原理，以及四种主要的3D打印机类型。掌握成功打 印3D模型的技巧。能够分析曲面模型与实体模型之间的差异， 学会设计易于打印的零件、为打印预装配组件设计组合模型以 及输出模型到3D打印机等内容。学会使用第三方3D打印服务 商的服务，涉及利用第三方3D打印服务商打印服务的方式与 方法。主要教学内 容介绍3D打印的基础知识，涉及3D打印的历史与演进，并 介绍3D打印机的基本工作原理，以及两种主要的3D打印机类 型。介绍使用123D工具进行3D模型设计，涉及iPad版 123DCreature> 123DCatch> iPad 版 123DDesign> 123DDesignMac 和PC版等的使用方法与技巧，并且介绍了成功打印3D模型的 技巧。分析了曲面模型与实体模型之间的差异、使用3D打印 的原因及方法、如何设计易于打印的零件、为打印预装配组件 设计组合模型以及输出模型到3D打印机等内容。考核项目平时教学过程中按完成课题过程性与期末抽考相结合，平 时考核包括考勤、作品，期末考试为考试。课程名称3dsMax产品设计建模与渲染学 时10周学期5考核方 式考试课程目标熟练运用3Ds MAX进行产品设计，掌握3dsMax的使用、 直接制作贴图源的方法、渲染图像的方法、多种Polygon建模 方法和建模源的应用、根据图层进行分类和管理的方法以及利 用渲染图像制作vR的方法等等内容外观渲。学会建模的基本 方法和技巧。主要教学内 容讲解了鼠标、手机、数码相机和汽车模型的建模及渲染方 法。通过对这些造型的建模和渲染，介绍了 3dsMax的使用、 直接制作贴图源的方法、渲染图像的方法、多种Polygon建模 方法和建模源的应用、根据图层进行分类和管理的方法以及利 用渲染图像制作vR的方法等等内容。通过这些实例，还向读 者介绍了 3dsMax 和各种程序(Photoshop、Lightscape3. 2、 VRayRenderer等)之间的交互式的使用方法。考核项目平时教学过程中按完成课题过程性与期末抽考相结合，平 时考核包括考勤、作品，期末考试为考试。课程名称3D扫描与逆向工程学10周学期7考核方 式考试课程目标熟悉逆向工程中的关键技术及常用和新兴的软、硬件系 统，掌握数据采集技术、数据处理与CAD建模技术、成型制造 技术，了解对各软、硬件系统的基本原理、系统构成和操作流 程，掌握实例应用所构成的逆向工程技术综合实践平台。主要教学内 容逆向工程中的关键技术及常用和新兴的软、硬件系统，分 为数据采集技术、数据处理与CAD建模技术、成型制造技术三 篇，对各软、硬件系统的基本原理、系统构成和操作流程进行 了介绍，并通过典型实例为读者提供了一个良好的逆向工程技 术综合实践平台。考核项目平时教学过程中按完成课题过程性与期末抽考相结合，平 时考核包括考勤、作品，期末考试为考试。