《3D打印技术》是面向机械类专业开设的一门专业课程，通过3D打印技术的发展现状、应用前景、打印与扫描原理的学习，以及3D打印的实践操作，提高学生的实践操作能力，并借助相关3D设计软件和UP与SDrinter D4 3D打印操作软件独立设计与制造。

能力目标：

通过学习3D打印技术、三维扫描、逆向建模软件，以及3D打印的实践操作，能独立进行三维数据的采集；能对采集的三维数据进行软件处理；能熟练操作Geomagic软件逆向建模；能正向建模加入产品的创新设计；能将建模的数据借助UP Plus2与SDrinter D4 3D打印机3D打印并后处理。

知识目标：

掌握3D打印与三维扫描的基本原理；了解3D打印技术在各行各业的应用、发展现状；了解成型方法与工作原理、3D打印软硬件设备；掌握FDM 3D 打印机的基本操作与设置；掌握逆向工程软件的应用；了解3D打印对制造业的影响，从中领悟3D打印带来的团队创业机会与机遇。

素质目标：

锻炼学生独立学习获取新知识的能力；培养学生与人合作和组织协调能力；培养学生从工作实际中提出、研究、解决问题的能力；培养学生良好的集体意识和社会责任心。

①根据预设教学目标、学科特点、学生认知规律及教学方式，围绕学科核心概念及教学内容和资源间关系，颗粒化组织教学内容及资源、设置教学情境，形成围绕知识点展开、清晰表达知识框架的短视频模块集。

②课程教学内容覆盖本课程所有知识点和岗位技能点，依据技术领域和职业岗位的任职要求，参照相关职业资格标准，从职业岗位能力分析出发，基于工作过程系统等先进职教理念开发课程体系和改革教学内容，并将专业建设、课程改革成果应用到精品在线开放课程。

③以课程能力目标为依据，根据岗位工作过程的需要和认识规律，把课程内容进行有序合理地整合，构建由任务支撑的教学做一体化课程内容结构，即教学模块。每个模块的任务、作用明确，实践环节合理。

④根据每个能力训练项目的总体能力目标划分单元能力目标，根据单元能力目标来设计教学情境任务，其中任务的先后次序安排是基于工作过程和认识规律，再将知识点融入到每个单元任务中。

⑤根据行业企业发展需要和完成职业岗位实际工作任务所需要的知识、能力、素质要求，选取教学内容。

⑥教学内容在编排上遵循学生职业能力培养的基本规律，以真实工作任务及其工作过程为依据整合、序化教学内容，科学设计学习性工作任务。知识体系结构如下表：

表《3D打印技术》课程内容及要求

教学设计与方法

（1）教学设计

遵循有效教学的基本规律，结合在线开放课程教学的特征与需求进行整体的教学设计。围绕教学目标精心设计教学活动，科学规划在线学习资源，明确学业评价策略和学习激励措施。课程设计、教学安排和呈现方式符合学习者移动学习和混合式教学的需求。

①从职业岗位能力分析出发，建设了以职业为导向、以能力为本位、理论与实践一体化的项目课程设计。与企业深度融合，以学生为主体、以真实的生产项目为载体、以任务为驱动，共同开发、设计和实施基于工作过程的项目课程教学。

②创新了具有专业特色的教学模式。知识体系以传授为主，能力点以训练为主，针对本课程的特点，设计实施了“教、学、做”一体化的项目课程教学模式和“教学、实习、生产”一体化的生产性实训教学模式。重视学生在校学习与实际工作的一致性，有针对性地采取工学交替、任务驱动、项目导向、课堂与实习地点一体化等行动导向的教学模式。

根据课程能力目标来制定能力训练项目：维纳斯头像扫描及打印、三坐标检测件扫描及打印、三维人体扫描及打印与自行车灯扫描及打印，共四个能力训练项目。各项目之间互相独立和关联，各自在教学环节中发挥不同的作用，有利于学生特点的发展和创新意识的培养。

每个项目都是以逆向设计与3D打印技术员的真实工作过程为主线进行设计。根据工作过程又把每个项目分为三个子项目，每个子项目的任务、作用明确，实践环节合理，并且都具有可检验的成果。

（2）教学方法

开展在线学习与课堂教学相结合、翻转课堂等多种方式的课堂教学模式，优先支持具有混合式学习等改革实践经验的课程。

①本课程根据课程内容和学生特点，灵活运用翻转课堂、讲授法、任务驱动法、案例分析、分组讨论、角色扮演、启发引导等教学方法，引导学生积极思考、乐于实践，提高教学效果。

②教学组织形式多样化，尽量利用现代化的教学手段。根据本课程的教学目标要求和课程特点以及有关学情，选择适合于本课程的最优化教学法。综合考虑教学效果和教学可操作性等因素，本课程主要采用线上学习微课、线下答疑、讨论、指导的翻转课堂形式，辅助采用讲授法、案例法、任务驱动法、多媒体教学方法。

③本课程为了实施基于工作过程的一体化教学，建设了“教、学、做”一体化的实践教学环境。将讲课内容与实践内容合为一体，采用“学中做，做中学”的方式,通过反复的教、学、做，达到培养学生职业技能的要求。

④本课程以不断摸索适合高职教育特点的教学方式教学。采取灵活的教学方法，因材施教，注意给学生更多的思维活动空间，发挥教与学两方面的积极性，提高教学质量和教学水平。

课程资源力求丰富多样，在数量和类型上大大超出结构化课程所调用的资源范围，实现资源冗余，以方便教师自主搭建课程和学生拓展学习。表现形式上，合理使用文本、图形（图像）、音频、视频、动画和虚拟仿真等各类素材，充分发挥信息技术优化传统教学的优势，提高微课程、动画、虚拟仿真等资源比例。按照资源的内容和性质，科学全面地标注资源属性，方便资源的检索和智能重组。

①注重课程资源和现代化教学资源的开发和利用，这些资源有利于创设形象生动的工作情景，激发学生的学习兴趣，促进学生对知识的理解和掌握。建议加强课程资源的开发，建立多媒体课程资源的数据库，努力实现跨学校多媒体资源的共享，以提高课程资源利用效率。

②积极开发和利用网络课程资源，充分利用诸如微课、视频、电子期刊、数据库、数字图书馆、教育网站和电子论坛等网上信息资源，使教学从单一媒体向多种媒体转变；教学活动从信息的单向传递向双向交换转变；学生单独学习向合作学习转变。

③运用现代教育技术和虚拟现实技术，建立虚拟社会、虚拟企业、虚拟车间、虚拟项目等仿真教学环境，优化教学过程，提高教学质量和效率，有利于规范学生操作流程，有利于培养学生专业素质。

④建立在线试题库及答案，同时为学生提供了多种版本的参考书，有利于学生复习和巩固知识。

⑤建立在线学习资料库，推荐国内与专业有关的网站地址，积极引导与培养学生学会自主学习、资料查询等能力。

本课程已有下列资源：授课课件、配套软件、教学引导文、课程简介、教师队伍、教学课程标准、作业练习、视频、案例、参考文献资料等，后续还将继续完善补充。另有手持式三维扫描仪、拍照式三维扫描仪、ABS、PLA打印耗材、各种打印模型、常见零部件、常用工具、减速器、量具、多媒体教室等资源；

本课程网络资源可以通过互联网在教室、宿舍及其他可以连接互联网的地方学习，借助网络课程，可以查看教学内容，可以和任课教师互动交流，可以通过网络课程平台与同学和小组同学交流讨论。

网络资源建设：机械制造及自动化专业资源库网站，智慧职教：http://www.icve.com.cn/portal/

《3D打印项目教程》，重庆大学出版社，赖周艺、朱铭强、郭峤编著，2015年2月出版；

“十三五”职业教育改革与创新系列教材——《Geomagic Design X三维建模案例教程》，机械工业出版社，杨晓雪、闫学文主编，2016年4月出版。

重视学习任务与活动设计，积极开展案例式、混合式、探究式等多种教学模式的学习，通过网上辅导反馈，线上、线下讨论答疑，网上作业布置、提交和批改，网上社区讨论等，促进师生之间、学生之间进行资源共享、问题交流和协作学习，加强师生课堂与课下的互动，激发学生学习兴趣。

建立多元化学习评价体系，探索线上和线下融合，过程性评价与终结性评价相结合的多元化考核评价模式，促进学生自主性学习、过程性学习和体验式学习。课程成绩由过程性考核和终结性考核综合评定,其中过程考核占70%，终结性考核占30%。具体考核内容分配如下：

（1）平时成绩（20%）：考勤（5%），综合素养（15%）。

（2）学习任务/项目（80%）：各项目完成情况。

评价建议应体现多元化评价方法，重视教学过程评价，突出阶段评价、目标评价、理论与实践一体化评价等，注重学生动手能力和在实践中分析问题、解决问题能力的考核，关注学生个别差异，鼓励学生创新实践。

1.以职业能力培养为重点，与行业企业合作进行基于工作过程的课程开发与设计，充分体现职业性、实践性和开放性的要求。以真实的生产项目为载体、以任务为驱动，与企业共同开发设计基于工作过程的项目课程教学。

2.创新了具有专业特色的教学模式。以能力训练为主，针对本课程的特点，设计实施了“教、学、做”一体化的项目课程教学模式和“教学、实习、生产”一体化的生产性实训教学模式。

3.根据课程能力目标为依据来制定能力训练项目。每个项目都是以3D打印技术员的工作过程为主线进行设计。

4.课程内容覆盖所有知识点和技能点，依据技术领域和职业岗位的任职要求，参照相关职业资格标准，从职业岗位能力分析出发，基于工作过程系统等先进职教理念开发课程体系和改革教学内容。

5.课程资源丰富多样，在数量和类型上大大超出结构化课程所调用的资源范围，实现资源冗余，以方便教师自主搭建课程和学生拓展学习。

6.课程内容体现职业性和实践性特点。职业性体现在课程培养定位于以3D打印技术员职业标准为依据；实践性体现在课程内容以3D打印工作过程为主线和以3D打印技术员职业能力为本位。

本课程是一门新兴课程，有些院校已经迈出了一大步，在实训基地和工学结合方面比我们先行一步，但我们课题组的成员在现有条件下已开展了课程实习实训，我们重视学生在校学习与实际工作的一致性，有针对性地采取工学交替、任务驱动、项目导向、课堂与实习地点一体化等行动导向的教学模式。

指导学生积极参与工业产品造型与快速成型、三维建模与快速成型、数字化设计与五轴加工等相关职业技能大赛与创新创意大赛，达到以学促赛、以赛促学的目的。

影响力分析：

3D打印产业目前在高速的发展中，技术日益成熟，特别是在消费级3D打印领域，已经逐渐用于一些产品的直接制造。伴随着科技的发展和进步，可预见的未来的十年，3D打印将会给全球的制造业领域带来极大的颠覆。而生活智能化科技化的发展趋势也将带动制造业数字化的发展，3D打印科技在推动制造业数字化的发展中起到了至关重要的作用，为此2015年2月12日 国家工信部、发改委、财政部共同颁布《国家增材制造产业发展推广计划（2015-2016）》，全力督促发展国内增材制（3D打印）产业，目的是为抢抓新一轮科技革命和产业变革的重大机遇，落实国务院关于发展战略性新兴产业的决策部署。

3D打印机技术被称之为“第三次工业革命”，其最大的魅力在于为创意设计提供了无限的可能性。3D打印技术课程，有助于以下几方面得到提高和发展：

科技前沿——学习、认识前沿的先进制造技术、逆向工程技术等

特色教育——“教、学、做”一体化的项目课程教学模式，“教学、实习、生产”一体化的生产性实训教学模式，激发学习乐趣

综合发展——学习设计建模和3D打印机的使用技能

学以致用——创新设计、拓宽就业、参加大赛