《3D打印-密码筒的设计与制作》微课教学设计

《3D打印——密码筒的设计与制作》微课教学设计授课教师姓名学科增材制造技术应用教龄7微课名称3D打印——密码筒的设计与制作视频长度16分48秒录制时间知识点来源学科：增材制造技术应用年级：二年级知识点描述让学生通过观看3D打印——密码筒的设计与制作实例，让学生从想法构思、设计建模、产品组装试用再到产品知识拓展四个方面进行了全面的了解。预备知识本微课为介绍型微课，之前需了解3D打印的相关知识。教学类型讲授型适用对象二年级学生设计思路3D打印是快速成型技术的一种，它基于数字模型文件，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层加工制作的方式来构造物体。教育领域中常用的3D打印技术为FDM技术，全称叫做熔融沉积成型技术。打印机将原材料送入热熔喷头、加热被融化成丝状喷出，按计算机设计路径沿截面轮廓运动，将半流动状态的原材料填充到指定位置并最终冷却凝固成型，依此逐层堆叠最终成型。常用的材料为PLA（Polylacticacid，聚乳酸）是一种可生物降解的热塑性塑料，来源于可再生资源，比如玉米，甜菜，木薯和甘蔗。智能制造工程师通过3D设计软件来设计三维模型，本次体验将使用简单易用的IME3D系列化软件作为设计工具，设计完成的数字模型文件先通过切片软件对模型进行切片处理，然后再上机打印，本次体验将使用FDM3D打印机。教学过程内容时间一、微课片头同学们好，这节课我们来介绍一个3D打印——密码筒的设计与制作实例。00:00-00:32二、微课目录我们将从想法构思、设计建模、产品组装试用再到产品知识拓展四个方面进行介绍。00:33-00:39三、正文讲授第一部分内容：想法构思、产品分析（1）密码筒基本原理密码筒是常见的保存重要文件的工具，它上锁的原理非常巧妙和可靠。每一圈数字转盘内部都有对应的密码环，密码环上有唯一的一个缺口对应着数字环上的某个数字。以3个转盘的密码筒为例，内筒上有3个凸起会顶在密码环上。只有转盘转动到缺口位置时，内筒才能抽出。（2）密码筒结构分析密码筒由数字环、密码环、定位环、外筒和内筒结构组成。00:40-03:00第二部分内容：设计建模与制作（1）设计密码筒使用IME3D软件-3D魔术师，通过参数化积木堆叠的方式设计密码筒模型，如图所示。（2）切片与打印将设计好的密码筒结构模型导出为STL格式的数字模型文件进行切片处理，然后将文件拷贝至3D打印机中进行打印，如图1-11所示。03:01-09:16第三部分内容：产品组装与试用（1）组装如图所示，按照图片顺序依次组装密码筒的其它各部分零件。将密码环与数字环组装在一起，记录下密码环缺口对应的数字环数字，避免密码筒锁死或密码丢失。（2）试用组装好密码筒后，使用不易掉色的记号笔在数字盘上按顺序标记0-9数字，如图1-13所示。然后随机拨乱密码筒，完成上锁，开锁时需以内外筒的凹槽为基准，数字盘旋转到设置密码的位置。09:17-16:48四、效果检测学习这节课后，我们来思考几个问题。1.通过这次体验，你认为智能制造工程师需要具备哪些重要技能？2.智能制造工程师所需的技能和现在学习的知识有什么关联？3.你认为3D打印技术未来是否能够应用到每家每户，为什么？4.通过这次体验，你对这一行业有什么新的认识？5.如果将来要从事这一行业，需要现在做哪些准备？6.通过这次体验，你认为未来该职业会有怎样的发展？五、教学反思本微课利用17分钟的时间介绍了3D打印——密码筒的设计与制作实例，让学生从产品分析、产品设计与制作、产品组装试用再到产品知识拓展四个方面对3D打印进行了全面的了解。通过密码筒的设计与制作整个流程的介绍体验，让学生通过形