中職教育三年級上學(xué)期裝備制造大類《花灑的逆向建模（上）》教學(xué)設(shè)計

課題項目二逆向建模課題4-花灑的逆向建模（上）課程名稱增材制造技術(shù)授課班級增材制造技術(shù)應(yīng)用專業(yè)三年級學(xué)時2授課日期一、學(xué)習(xí)內(nèi)容分析與處理本次課的內(nèi)容是對軟件GeomagicDesignX（軟件DX）有一個初步認(rèn)識，首先對軟件工作界面進(jìn)行簡單介紹，然后通過分析以及逆向建?；?，來更一步認(rèn)識該軟件常用的一些工具命令，包括如何創(chuàng)建平面，對齊坐標(biāo)，繪制面片草圖、手動劃分領(lǐng)域、面片擬合、剪切曲面等，為后續(xù)其他掃描數(shù)據(jù)模型的逆向建模做好準(zhǔn)備工作。在教學(xué)內(nèi)容的處理上，通過任務(wù)情景：某企業(yè)提供了花灑的3D掃描數(shù)據(jù)，需獲取該六面體的CAD三維模型文件，以便后續(xù)3D打印、模具設(shè)計與制造、數(shù)控加工等，請各位同學(xué)完成本次花灑的3D掃描數(shù)據(jù)逆向建模任務(wù)。完成任務(wù)后可幫助后續(xù)逆向建模的學(xué)習(xí)，提高學(xué)生的軟件應(yīng)用能力，培養(yǎng)學(xué)生的精益求精工匠精神。二、學(xué)習(xí)目標(biāo)專業(yè)能力目標(biāo)能對軟件工作界面各個版塊熟悉；能熟練找到軟件常用工具命令所處位置；能使用追加平面命令以及面片草圖功能；能夠使用手動對齊命令，完成花灑的參照平面對齊；能手動創(chuàng)建領(lǐng)域的幾種工具以及鼠標(biāo)+按鍵的快捷方式來調(diào)整筆刷以及移動，旋轉(zhuǎn)，放大和縮小掃描數(shù)據(jù)文件等；能熟練使用面片擬合工具以及掌握剪切曲面工具的用法；能簡單實用倒圓角等局部處理命令。2.關(guān)鍵能力目標(biāo)能總結(jié)逆向建模過程中的技術(shù)要點，分析學(xué)習(xí)、工作中的成績與不足，提出改進(jìn)措施；能利用信息化技術(shù)，協(xié)作學(xué)習(xí)，收集并整理與學(xué)習(xí)內(nèi)容相關(guān)信息；能按照企業(yè)作業(yè)規(guī)程，在操作完畢后清理現(xiàn)場，養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度。三、學(xué)情分析該班級為增材制造專業(yè)三年級，該年紀(jì)學(xué)生在之前已經(jīng)學(xué)習(xí)過三維建模以及3D打印，對三維軟件有一定的認(rèn)識。因?qū)W生未學(xué)習(xí)過逆向建模相關(guān)課程，所以對于三維掃描的學(xué)習(xí)還需進(jìn)行基礎(chǔ)講解，并且在學(xué)生的學(xué)習(xí)過程中還需培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)意識與精益求精的工匠精神，養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，提升學(xué)生的主觀能動性。學(xué)習(xí)重點1.掌握追加平面命令以及面片草圖功能；2.掌握手動對齊的使用；3.掌握手動創(chuàng)建領(lǐng)域的幾種工具以及鼠標(biāo)+按鍵的快捷方式來調(diào)整筆刷等；4.能熟練使用面片擬合工具以及掌握剪切曲面工具的用法突破方法：1.課前講解GeomagicDesignX軟件由來以及能通過該軟件達(dá)到什么目的，完成何種技術(shù)要求等，使學(xué)生對于該軟件有一定的基礎(chǔ)了解和增加學(xué)習(xí)的興趣；2.課中通過實際對花灑的逆向建模操作來實現(xiàn)突破，讓學(xué)生進(jìn)一步了解軟件；3.課后通過總結(jié)整理過程步驟來對軟件的一些常用工具命令進(jìn)行鞏固。4.運(yùn)用多媒體設(shè)備進(jìn)行基礎(chǔ)預(yù)備以及知識點匯總的思維導(dǎo)圖來對重點進(jìn)行梳理五、學(xué)習(xí)難點花灑各個面領(lǐng)域的手動繪制化解辦法1.通過微課的實際操作來完成手動領(lǐng)域的基本操作。2.通過小組合作方式探討以此突破手動繪制領(lǐng)域的實操能力。六、學(xué)習(xí)策略選擇與設(shè)計課前采用任務(wù)驅(qū)動式：公司掃描花灑獲取的點云數(shù)據(jù)作為逆向建模源文件，并發(fā)布相應(yīng)的任務(wù)要求，使學(xué)生帶入到生產(chǎn)場景；課中采用講授法與多媒體教學(xué)進(jìn)行示范，使學(xué)生突破學(xué)習(xí)重點與難點，完成相應(yīng)的學(xué)習(xí)任務(wù)；課后采用設(shè)問法與思維導(dǎo)圖鞏固法，使學(xué)生梳理學(xué)習(xí)任務(wù)所獲得的知識點，并在后續(xù)學(xué)習(xí)中融會貫通、舉一反三。七、學(xué)習(xí)資源與工具準(zhǔn)備資源類型名稱功能使用環(huán)節(jié)硬件資源3D打印機(jī)房集中教學(xué)，模擬真實的操作場景，以此來開展教學(xué)活動組織教學(xué)、集中教學(xué)、花灑點云數(shù)據(jù)導(dǎo)入DX軟件準(zhǔn)備電腦使用GeomagicDesignX軟件課前導(dǎo)入掃描數(shù)據(jù)，課中用于逆向建模多媒體設(shè)備任務(wù)發(fā)布、任務(wù)總結(jié)、微課放映、任務(wù)結(jié)果與任務(wù)小結(jié)、課后思考貫穿整個教學(xué)環(huán)節(jié)手機(jī)教師課前發(fā)布學(xué)習(xí)資源，學(xué)生利用手機(jī)課前學(xué)習(xí)。課前學(xué)習(xí)軟件資源GeomagicDesignX軟件用于花灑的逆向建模課前準(zhǔn)備階段導(dǎo)入花灑點云數(shù)據(jù)，課中操作軟件逆向建模PPT演示課件、課后總結(jié)貫穿整個教學(xué)環(huán)節(jié)微課熟悉軟件，學(xué)習(xí)花灑逆向建模的方法及步驟課前自學(xué)以及課中邊看邊學(xué)八、教學(xué)實施學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)學(xué)習(xí)內(nèi)容學(xué)生活動教師活動教學(xué)方法設(shè)計意圖及資源準(zhǔn)備課程思政導(dǎo)入知道了物體的尺寸，可以用正向建模軟件很快建模出來，如果現(xiàn)在有該物體的三維掃描點云數(shù)據(jù)，如何根據(jù)點云數(shù)據(jù)反向創(chuàng)建出其實體呢？逆向建模：通過DX軟件逆向建構(gòu)花灑的CAD實體結(jié)構(gòu)回答教師問題思考提問：向?qū)W生提問并通過媒介展示花灑點云數(shù)據(jù)模型打開學(xué)生眼界，打破傳統(tǒng)思維，培養(yǎng)學(xué)生探索學(xué)習(xí)的精神，樹立終身學(xué)習(xí)的理念任務(wù)導(dǎo)入某公司提供掃描出的花灑點云數(shù)據(jù)作為逆向建模源文件，現(xiàn)要求通過GeomagicDesignX軟件逆向建模出花灑的CAD模型任務(wù)要求1.對DX軟件界面要有一定認(rèn)識，特別是能在其界面各個版塊找到我們需要使用的工具命令；2.觀察花灑點云數(shù)據(jù)模型，思考如何簡單逆向建模出其實體結(jié)構(gòu)；3.觀看微課，了解軟件各板塊以及工具命令等位置；思考花灑逆向建構(gòu)方法；2.觀看微課，做好六面體特征的筆記；3.觀看微課，做好軟件常用工具命令的記錄；4.觀看微課，記好對軟件各板塊或者工具命令有疑問或者不懂得地方發(fā)布任務(wù)數(shù)據(jù)導(dǎo)入軟件的任務(wù)準(zhǔn)備，通過ppt講解以及微視頻來展現(xiàn)任務(wù)要求講授法、任務(wù)驅(qū)動法設(shè)計意圖：通過任務(wù)的布置引入新課，讓學(xué)生快速進(jìn)入本堂課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)中。資源準(zhǔn)備：ppt，微視頻任務(wù)實施認(rèn)識DX基本工具，包括逆向建模時常用的工具命令，比如創(chuàng)建平面，對齊坐標(biāo)，繪制草圖等，為后續(xù)逆向建模做好準(zhǔn)備工作；繪制花灑，包括手動劃分領(lǐng)域、面片擬合、剪切曲面等實操知識，繪制出花灑花灑創(chuàng)建完成，使用倒圓角命令，對逆向模型局部特征進(jìn)行處理，使逆向模型更符合要求1.根據(jù)教師演示操作跟著練習(xí)2.通過任務(wù)一對軟件有一定初步認(rèn)識，特別是了解當(dāng)我們導(dǎo)入模型數(shù)據(jù)后，應(yīng)該著手干什么；3.任務(wù)二是較有難點的，需要有耐心去學(xué)習(xí)軟件的工具命令；4.任務(wù)三相當(dāng)于逆向建模收尾階段，對模型做最后處理為學(xué)生講解軟件界面各版塊作用；開始逆向建模，對各工具命令進(jìn)行邊操作邊講解；講解重要知識時讓學(xué)生做好筆記任務(wù)驅(qū)動法設(shè)計意圖：培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊協(xié)作能力、獨立分析能力、耐心細(xì)致能力。資源準(zhǔn)備：ppt、微課視頻任務(wù)練習(xí)對花灑進(jìn)行逆行建模回顧之前實際操作中所講解內(nèi)容再次完成花灑逆向模型的建模進(jìn)行巡回指導(dǎo)實踐操作法設(shè)計意圖：培養(yǎng)學(xué)生歸納整理能力。資源準(zhǔn)備：ppt、視頻任務(wù)總結(jié)總結(jié)本節(jié)微課所學(xué)及知識點歸納

1.軟件各版塊作用常用工具命令使用方法重點難點注意事項對本節(jié)課所學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)歸納進(jìn)行設(shè)問以及知識點的歸納于總結(jié)講授法、自主學(xué)習(xí)法、設(shè)問法設(shè)計意圖：培養(yǎng)學(xué)生總結(jié)歸納能力。資源準(zhǔn)備：ppt課后思考在逆向建模花灑的點云數(shù)據(jù)模型時，應(yīng)注意哪些事項并寫出來收集資料查找相關(guān)微課根據(jù)本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行作業(yè)布置設(shè)計意圖：復(fù)習(xí)資源準(zhǔn)備：ppt課后反饋將花灑逆向?qū)嶓w文件導(dǎo)出并交由相應(yīng)工作人員根據(jù)指示著手準(zhǔn)備后續(xù)工作任務(wù)驅(qū)動法設(shè)計意圖：1.培養(yǎng)學(xué)生工匠精神。資源準(zhǔn)備：電腦、U盤九、學(xué)業(yè)評價設(shè)計本教學(xué)設(shè)計基于工學(xué)結(jié)合一體化課堂教育理念，以完成典型工作任務(wù)中的學(xué)習(xí)任務(wù)為主線。緊緊圍繞培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)知識、軟件操作、8S管理標(biāo)準(zhǔn)、創(chuàng)新思維為目標(biāo)，借助豐富的信息化手段與有效的教學(xué)方法，以學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)的教學(xué)形式，完成了本課題的設(shè)計。采用教師評價的方式，評價操作結(jié)果的優(yōu)劣。采用學(xué)生自評、教師評價的方式，全面反映學(xué)生學(xué)習(xí)的全過程。任務(wù)實施評價表任務(wù)課題4-花灑的逆向建模（上）姓名評價項目評價要點分值自評40%教師評價60%合計關(guān)鍵能力考核項目遵守紀(jì)律、遵守學(xué)習(xí)場所管理規(guī)定，服從安排10安全意識、責(zé)任意識，8S管理意識，注重節(jié)約、節(jié)能與環(huán)保10學(xué)習(xí)態(tài)度積極主動，能參加實習(xí)安排的活動5團(tuán)隊合作意識，注重溝通，能自主學(xué)習(xí)及相互協(xié)作10儀容儀表符合活動要求5專業(yè)能力考核項目學(xué)習(xí)準(zhǔn)備充分、齊全5工具、設(shè)備選擇得當(dāng)，使用符合技術(shù)要求10操作規(guī)范，符合要求15按時按要求獨立完成工作15注重工作效率與工作質(zhì)量15總計十、板書設(shè)計課題4-花灑的逆向建模（上）認(rèn)識DX基本工具繪制花灑片體花灑創(chuàng)建完成十一、課外作業(yè)和教學(xué)反思作業(yè)：根據(jù)提供的洗衣液瓶子點云數(shù)據(jù)，應(yīng)用前面所學(xué)知識，嘗試逆向建模其實體結(jié)構(gòu)，并寫出在建模過程中遇到的難點以及注意事項。（二）反思：1.采用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，先學(xué)后教，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。采用工學(xué)結(jié)合一體化教學(xué)模式，以學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)，突出學(xué)生職業(yè)能力的培養(yǎng)。2.在教學(xué)目標(biāo)的確定上，從教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)崗位技能要求出發(fā)，強(qiáng)化創(chuàng)意、建模的能力。3.以充電頭的制作為任務(wù)，學(xué)習(xí)DX逆向軟件命令的使用DX逆向建模軟件的使用，具有基礎(chǔ)性和典型性。4.創(chuàng)建了豐富的信息化資源，供學(xué)生線上線下隨時學(xué)習(xí)，課前、課中、課后循環(huán)學(xué)習(xí)的機(jī)制。5.采取團(tuán)隊協(xié)作共同完成，培養(yǎng)了學(xué)生團(tuán)隊意識、合作意識。6.通過競標(biāo)的形式激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣與競爭意識。附：1.導(dǎo)學(xué)案導(dǎo)學(xué)案課題課題4-花灑的逆向建模（上）學(xué)習(xí)目標(biāo)通過網(wǎng)絡(luò)搜索信息，了解充電頭的功能及作用。學(xué)習(xí)DX軟件建模的基本方法。學(xué)習(xí)DX建模軟件