《产品设计与3D打印》课程标准
《产品设计与3D打印》课程教学标准
【课程名称】产品设计与3D打印 【课程代码】C2-2-4
【适用专业】模具设计与制造 【学 时 数】48 【学 分 数】4 【开设时间】第3学期
一、课程概述
“工业4.0”和“中国制造2025”背景下，为满足产业升级后企业的技术技能应用型人才需求，必须大力加强高职模具设计与制造专业学生采用CAD三维软件进行产品设计与3D打印的能力培养。
本课程是一门面向高职模具设计专业的核心课程。本课程的主要目的是以UG产品设计、3D打印学习，培养学生的UG产品设计能力和3D打印加工创新能力，同时巩固机械制图、机械三维设计等相关的基础知识，为后续的专业课程学习及毕业设计打下坚实基础。本课程内容主要包括“回转类零件产品设计与3D打印、结构类零件产品设计与3D打印、曲面零件产品设计与3D打印、复杂盒盖零件产品设计与3D打印，共4个学习项目，共计48学时。
本课程采用集中授课方法，每次课4课时。实施基于项目任务驱动的“教学做”一体化教学模式，教学实施全部安排在专门的CAD/CAM实训室进行。项目一至项目四包括三类项目任务：即案例任务、训练任务及拓展任务。其中案例任务采用教师讲解并进行操作演示，学生模仿完成；训练任务以学生为主独立完成，教师进行指导和检查；拓展任务为学生课后自主完成。每个模块是由学生完成零件件识图→零件三维设计→确定3D打印参数→产品3D打印→3D打印后处理，完成整个产品设计与3D打印流程。
综合考虑自动编程软件的企业市场普及率及模具设计与制造专业的后续发展需要，设计软件采用“Siemens NX 8.0”（后面沿用传统简称UG）。
二、培养目标
本课程的课程目标来源于三个方面：
（1）模具设计与制造专业典型岗位职业能力要求即：空间想象能力、识图与制图能力、产品设计创新能力、零件3D打印能力。
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（2）毕业设计与技能抽查的要求：为提升学生的毕业设计质量，必须夯实学生的产品设计及创新能力，零件3D打印能力等。
1．方法能力目标
（1）通过完成各项目任务，让学生在学习中享受成功的喜悦，激发学习兴趣，从而培养学生勤奋好学的习惯，；
（2）通过循序渐进的工程案例,提高学生的策划能力、色彩感悟力、结构布局能力和想象力，通过查阅相关资源培养其获取新知识的能力；
（3）每个项目设置课后拓展训练，使学生能利用课后时间进行自我训练，不仅巩固课堂项目学习效果，同时培养学生自主独立学习的习惯与能力；
（4）通过建立课程网络资源库，并运用学习平台管理教学，促使师生共同提高处理信息的能力；
2．社会能力目标
（1）通过项目任务交流与互助，培养学生团队协作精神，锻炼沟通交流的能力； （2）通过课后训练拓展学习项目，培养学生自主学习能力；
（3）通过对项目任务进行产品设计，培养学生的产品设计能力及创新思维； （4）通过产品零件的3D打印，培养学生的动手能力及创新思维； （5）通过项目任务学习，培养学生的爱岗敬业的基本素养。 3．专业能力目标
（1）熟练使用UG三维软件设计合格的产品； （2）能合理制定零件的3D打印参数； （3）熟练使用打印机对产品进行3D打印； （4）能对打印的零件进行后处理；
（5）具备应用UG软件完成产品零件设计能力；
（6）提高三维空间想象能力及机械零部件图纸识读与制图能力
三、与前后课程的联系
1．与前续课程的联系
本课程前接的基础课程包括：《机械制图》、《机械测量》、《UG机械三维设计》、《注塑工艺与模具设计》等相关专业基本能力课程。使学生具备了较强的识图能力与二维绘图能力，机械零件及装配、公差配合等相关专业基础知识。
2．与后继课程的关系
为学生后续课程《毕业设计》、《顶岗实习》等课程打下基础，能较为熟练地进行工业产
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品设计、3D打印等方面的学习和工作，从而起到事半功倍的作用，为模具设计与制造专业的学生职业生涯发展奠定基础。
四、教学内容与学时分配（重点，注意课时分配，并与后面的教学设计吻合）
根据专业培养目标及课程目标的要求，将本课程的教学内容分解为4个学习项目（不含随堂技能考核）。
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表1 课程项目结构与学时分配表 序号 学习项目 项目一、回转类零件产品设计与3D打印 项目内容 通过回转类零件产品设计与3D打印的学习，了解产品设计的过程，了解3D打印的工作原理及发展趋势，初步掌握3D打印的基本操作 主要知识 1．简单回转类零件产品设计； 2.3D打印机工作原理与基本操作； 3. 简单回转零件3D打印 学习目标 ? 能对简单回转零件进行三维建模； ? 了解快速成型技术工作原理，能说明快速成型技术的特点和目前的发展趋势； ? 熟悉常见快速成型方法（LOM、SLS、SLA、3DP等）的工作原理，加工特点和应用范围； ? 能合理打印参数，对所设计的产品进行3D打印； 学备注 时 含课1 8 后拓展 项目二、结构类零件产品设计与3D打印 通过结构类零件产品设计与3D打印的学习，掌握结构类产品设计的过程，掌握结构类零件3D打印的基本操作 1．结构类零件产品设计； 2. 结构类零件3D打印工艺； 3. 结构类零件3D打印； 4. 结构类零件3D打印后处理； ? 能对结构类零件进行三维建模； ? 能对结构类零件的3D打印工艺进行分析； ? 会安装丝材，正确操作3D打印机，并合理选择打印参数； ? 能对打印出来的产品进行简单的后处理； 含课2 12 后拓展 《项目三、曲面零件产品设计与3D打印 产品设计与3D打印》课程标准 通过曲面零件产品设计与3D打印的学习，掌握曲面零件产品设计的过程，掌握曲面零件3D打印的基本操作 1．曲面零件产品设计； ? 能对曲面零件进行三维建模； 2. 曲面零件3D打印工? 能对曲面零件的3D打印工艺进行艺； 分析； 3. 曲面零件3D打印； ? 会安装丝材，正确操作3D打印机，4. 曲面零件3D打印后处并合理选择打印参数； 理； ? 能对打印出来的产品进行合理的 后处理； 含课3 12 后拓展 项目四：复杂盒盖零件产品设计与3D打印 通过复杂盒盖零件产品设计与3D打印的学习，掌握复杂盒盖零件产品设计的过程，掌握复杂盒盖零件3D打印的操作 1．复杂盒盖零件产品设? 能对复杂盒盖零件进行三维建模； 计； ? 能对复杂盒盖零件的3D打印工艺2. 复杂盒盖零件3D打印进行分析； 工艺； ? 会安装丝材，正确操作3D打印机，3. 复杂盒盖零件3D打并合理选择打印参数； 印； ? 能对打印出来的产品进行合理的4. 复杂盒盖零件3D打印后处理； 后处理； 含课4 12 后拓展
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