机械制造及自动化专业《增材制造技术》课程标准

《增材制造技术》课程标准二级学院：智能制造与信息工程学院执笔人：冯聪利审核人：杨军制定日期：2022年7月陕西能源职业技术学院一、课程信息表1课程信息表课程名称增材制造技术开课院部智能制造与信息工程学院课程代码考核性质考试前导课程《工程制图及CAD》、《机械技术应用》、《机械产品数字化设计实训》后续课程岗位实习总学时56课程类型理论课是□实践课是□理论+实践是□理实一体化是适用专业机械制造及自动化二、课程性质1.本课程是机械制造及自动化专业必修的一门专业拓展课程，是在学习了工程制图及CAD、机械创新设计与制作、机械CAD/CAM等课程，具备了一定的读图、机械设计、计算机辅助设计及三维建模能力的基础上，开设的一门理实一体化的课程，其功能是对接专业人才培养目标，面向机械设计工程技术人员、产品设计工程技术人员等技术工作岗位，培养具备工业产品增材制造工艺实施的能力，为后续实践课程学习奠定基础的专业技术课程。2.课程功能定位本课程主要培养学生3D打印机操作、三维数据处理、逆向设计等专业技能的一门课程，使学生具备机械零件逆向工程设计的基本思路和方法，培养学生独立分析和解决工艺问题的能力，初步具备设计中等复杂程度零件逆向设计及操作3D打印机的能力。表2课程功能定位分析对接的工作岗位对接培养的职业岗位能力技术员岗位质量管理岗位能识读、绘制机械图纸。能编程零件加工工艺、能设计简单的工装。能设计简单的机械产品。能根据机械产品技术要求，采用合理的检测方法，能对机械产品进行质量检测与控制。能熟练查阅《标准》、文献、网络等，收集并筛选专业信息资料。三、课程目标与内容1.课程总目标通过本课程的学习，使学生能够掌握机械零件逆向工程设计的基本思路和方法，培养学生独立分析和解决增材制造技术工艺问题的能力，初步具备设计中等复杂程度零件逆向设计与3D打印机操作的能力，培养学生熟悉并运用有关手册、标准、图表等技术资料的能力，培养学生识图、绘图、运算和编写技术文件的能力，培养学生分析和解决实际问题的能力，提高职业素养。2.课程具体目标表3课程教学目标与内容序号毕业要求指标点知识目标技能目标素质目标教学内容15.2具备机械制造与自动化专业基础知识与专业知识，并能将其应用于解决实际机械工程问题。8.5具备机械产品质量检验仪器使用的知识，按图纸技术要求对通用机械零件质量检验、质量分析的能力。掌握三坐标、光栅扫描仪、手持式激光扫描仪、关节臂测量机的工作原理，实体扫描方法。掌握三坐标、光栅扫描仪、手持式激光扫描仪、关节臂测量机的操作方法及能独立完成简单机械零件的扫描。养成良好的工作习惯。具有良好的团队协作精神，主动适应团队工作要求。工作认真负责的态度。三坐标数据采集系统光栅式扫描测量手持式激光扫描测量关节臂式测量26.1能用基本的技术创新方法，分析解决专业中的问题。8.1具备识读和绘制机械图纸的相关知识，并能将其应用于解决工程实际中的问题。掌握GeomagicStudio软件的使用及扫描数据处理的方法。掌握GeomagicStudio软件扫描数据处理方法及能独立完成简单零件扫描数据的处理。独立分析问题，解决问题的能力。养成良好的逆向设计理念。GeomagicStudio数据处理掌握GeomagicDesignX软件的使用及逆向设计的方法。掌握GeomagicDesignX软件逆向设计的方法及能独立完成简单零件逆向设计、建模重构。独立分析问题，解决问题的能力。养成良好的逆向设计理念。GeomagicDesignX逆向建模310.初步具备一定产品设计能力，并在设计中体现创新意识；具备一定的工艺设计能力，并协助技术人员优化产品生产工艺条件。掌握3D打印机的工作原理和操作，能够根据设计的模型打印出实物。掌握桌面3D打印机操作方法及能独立完成简单零件逆向设计、建模重构及打印实物。独立分析问题，解决问题的能力。养成良好的实际操作能力。3D打印机操作和3D打印作品的后处理表4课程教学安排序号项目（模块）任务（单元）教学内容重点、难点课程思政元素学时1项目一数据采集技术任务1三坐标数据采集系统1.1三坐标测量系统1.2三坐标测量系统的操作流程1.3三坐标测量实例重点：三坐标测量的原理、操作流程。难点：三坐标测量的操作流程。培养学生一丝不苟的工作作风，精益求精的工匠精神。4任务2光栅式扫描测量2.1光栅投影三维测量技术2.2测量系统的操作流程及方法2.3光栅投影扫描测量实例重点：光栅式扫描仪测量的原理、操作流程。难点：光栅式扫描仪的操作流程。培养学生树立质量意识、标准意识，对待工程问题应该一丝不苟、精益求精。4任务3手持式激光扫描测量3.1手持式激光扫描测量技术1.8手持式激光扫描测量系统的组成3.2手持式激光扫描测量的操作流程及扫描方法3.3手持式激光扫描测量实例重点：手持式激光扫描仪的原理、测量系统的组成、操作流程及扫描方法。难点：手持式激光扫描仪的操作流程及扫描方法。培养学生不同问题采用不同的方法，加以分析研判，使复杂问题分步骤，分阶段，并综合研判的能力。4任务4关节臂式测量4.1关节臂测量机的工作原理及系统组成4.2关节臂测量机的操作流程重点：关节臂测量机的工作原理、操作流程。难点：关节臂测量机的操作流程。引导学生要善于归纳找出事物的普遍联系，要找到共同点和区别，提高学习的主动性和自觉性。42项目二数字化逆向设计技术任务5GeomagicStudio数据处理5.1GeomagicStudio软件介绍5.2GeomagicStudio扫描数据处理方法、操作流程5.3GeomagicStudio数据处理实例重点：GeomagicStudio扫描数据处理方法。难点：GeomagicStudio扫描数据处理方法。培养学生探索未知的科学精神，培养学生掌握科学研究，科学发展的方法，认真负责、细致的工作作风。12任务6GeomagicDesignX逆向建模6.1GeomagicDesignX软件介绍6.2GeomagicDesignX逆向建模方法6.2GeomagicDesignX逆向建模实例重点：GeomagicDesignX逆向建模方法。难点：GeomagicDesignX逆向建模方法。引入学生遇事灵活变通。推陈出新、勇于创新，培养学生不怕困难，迎难而上、做事专注精神。203项目三3D打印机操作任务7操作3D打印机打印作品7.13D打印机工作原理及操作7.2打印样品后处理重点：3D打印机操作难点：3D打印机切片软件设置引入生产实践中严格遵守安全生产的法律法规、操作规程、操作技能，树立安全责任意识，细致、严谨的工作作风。8四、课程考核本课程采用过程性考核与终结性考核相结合的方式，具体考核方式如下：评分内容评分标准评价分值平时表现课程学习期间，学生保证出勤，认真学习，确保按时完成学习任务，不得抄袭。20数据采集（实操）扫描方案合理，能得到高质量的扫描数据。20逆向设计（实操）扫描数据编辑、处理质量高，精度高；能根据零件结构特点，选用合理的逆向方法，完成零件的逆向建模重构，精度符合公差要求。303D打印（实操）3D打印阶段准备条件打印数据的检查与处理，打印工艺优化，打印作品及后处理。30综合得分100五、实施要求1.授课教师基本要求（1）团队规模：专兼职教师2人左右，其中专职教师1人，兼职教师1人。（2）专职教师要求：具备高等学校教师任职资格，中级以上专业技术职称，具有一定的机械工程实际背景，系统掌握逆向工程知识，了解零件数据采集方法，掌握一定的教学方法与艺术，具有团队意识，合作精神。（3）兼职教师要求：具备企业高级工程师资格，具有2年以上逆向工程实践经验，具备一定的教学方法，负责指导实践教学。（4）课程负责人：熟悉机械工程专业和高职教育规律、实践经验丰富、教学效果好、具有中级及以上职称或技师职业资格证书的“双师型”教师。2.实践教学条件要求（1）校内实训室表53D造型及逆向设计实训室实训室（中心）名称3D造型及逆向设计实训室面积88m2序号核心设备数量备注1计算机562逆向软件13三维扫描仪54GeomagicStudio数据处理软件1套5GeomagicDesignX逆向设计软件1套6桌面3D打印机30（2）校外实习基地表6《增材制造技术》课程校外实习基地序号校外实训基地名称合作企业名称校外实训基地功能接纳学生人数备注13D打印技术实习基地西安非凡士机器人科技有限公司产品设计及逆向设计等实习实训303.教学方法与策略（1）教学方法逆向工程技术是一门实践性较强的专业课程，在课程教学内容的安排上，本着由简单到复杂、由单一到综合的递进关系，按项目（模块）分任务组织教学。每一任务的学习应以对应的实操项目为载体，在每个模块的教学中，采用理论与实践1：1的比例进行。在具体的讲解过程中采用任务驱动、项目教学法，学生在完成任务过程中熟悉设备及软件操作命令的使用方法及技巧。针对课程内容，教师可灵活采用多种教学手段，让学生通过听、看、实践训练获取信息，掌握技能。具体的教学方法有：案例教学法、现场教学法、互动式教学法、项目化教学法等。（2）教学策略在实施过程中强调以学生为主体，以培养学生实际的操作能力为主线，采用理实一体化的教学方法。将实训室、课程教学结合，将知识学习与逆向设计的技能有机地衔接。对每一个具体教学模块环节，应要求学生亲自实践，以达到良好教学效果的目的。以职业能力和职业素质培养为目标组织教学内容；强化实践环节，精讲多练。4.教材、数字化资源选用表7《增材制造技术》课程教材选用表序号教材名称ISBN教材类型编者出版社出版日期1逆向工程技术9787111579724高职高专成思源机械工业出版社20182GeomagicDesignX三维建模案例教程9787111531869高职高专杨晓雪机械工业出版社2016表8《增材制造技术》课程参考教材选用表序号教材名称ISBN教材类型编者出版社出版日期1逆向工程技术应用教程9787302323617高职高专刘鑫清华大学出版社20132逆向工程及3D打印技术应用9787569302486高职高专刘永利西安交通大学出版社2018表9《增材制造技术》课程数字化资源选用表序号数字化资源名称资源网址1智慧职教/portalproject