作品名稱:三維數據采集與逆向建模
學校名稱:河南應用技術職業學院
參賽隊伍:跟著思路去創新
參賽老師:郜海超
一、 教學分析
1.教材分析
Geomagic DesignX 三維建模案例教程是由高校教師與企業工程師聯手打造的關于逆向建模教材,該教材工程實例為逆向建模載體,包含了逆向工程設計的實踐,大賽案例解析,重點強調了逆向工程技術和技能培養,具有較強的實用性。
2.課程體系
本課程包括三大模塊分別是三維數據采集模塊、逆向建模模塊、綜合應用模塊。按學生認知規律,由簡單到復雜選擇教學任務,項目。
3.教學目標
知識目標
(1) 熟悉逆向工程的整個工作流程;
(2) 熟悉產品噴粉與貼標記點原理與方法;
(3)熟悉三維掃描系統進行產品數據采集設計流程與方法相關知識。
能力目標
(1) 能夠正確對產品進行噴粉與貼標志點;
(2)熟練利用三維掃描儀進行產品數據采集;
(3) 能熟練使用Geomagic Wrap軟件處理點云,獲得質量較好的SAC格式的三維面片數據。
素質目標
(1) 具備一定的獨立思考和解決問題的綜合能力;
(2)具備團隊協作精神、溝通協調能力和踏實嚴謹的工作作風;
(3) 具備企業管理意識,養成安全文明作業的習慣。
4.教學重點
(1) 三維數據掃描儀的使用方法;
(2)產品噴繪和標致點的粘貼要領;
(3)利用Geomagic Wrap軟件處理點云數據的一般步驟和方法。
5.學情分析
掌握基本的三維建模概念,具備機械產品設計的相關技能,具備一定的逆向建模理論與實踐基礎,思維活躍,喜歡動手,喜歡嘗試,喜歡創新,具有良好的認知與學習能力。
不足。但是,學生的自學能力,思維能力,學習習慣上有一定差異,團隊協作,配合能力有待提高。
6.教學難點
如何充分調動學生學習的積極性。如何體現做中學,學中做的教學理念使學生能夠快速獲得相關知識、方法和技巧。如何有效利用課堂教學時間,提高課堂教學效率。
7.設計理念
《三維掃描和逆向建模設計》課程是一門實踐性較強的課程,結合高等職業教育相應專業人才培養實際情況和課程教學目標,課程標準的要求,在教學設計上主要利用“項目為載體、行動為導向”的教學模式,通過實施一個完整的任務或項目,實現在課堂教學中把理論與實踐有機結合起來,充分發揮學生的創造潛能,提高學生解決實際問題的綜合能力,實現“做中學、學中做”。
二、教學設計
1.教學內容設計
實用性,理實一體,生產生活實際,激趣性,利于評價,成果展示、探究,選擇汽車水槍數據采集,產品三維建模數據采集。
2.教學組織
按照企業逆向建模的基本流程,并根據教學設備的數量,將學生按四人一組,分成十個項目小組,并推薦一名項目負責人,各項目小組在教師的指導下接受任務,并按規定要求和時間逐步完成任務。
整個教學過程始終體現以學生為中心的教學理念,學生為項目組組員,小組負責人為項目組組長,教師主要扮演企業技術總監的角色,主要負責協調和督促學生按規定的角色完成對應任務,隨時處理教學中出現的各種問題,由師生共同對所完成任務的情況給予評價,包括學生自評,小組互評,教師評價。
3.教學方法
(1)為提高教學效果和學生的學習效率,激發學生動手能力、團隊協作精神與創新意識,培養學生職業崗位能力與專業技能,教學中采用了靈活多樣的教學方式:
1)采用項目化的教學方法,依托校企合作模式進行項目化的任務設置,在完成項目任務的同時,將理論與實踐結合,強化職業技能的培養。
服飾圖案作品分析
2)采用協同式教學法,教師與企業技術人員共同參與教學,完全按照企業的操作流程進行課堂的組織教學,增強了課程的可操作性,訓練了學生的綜合能力。
3)采用案例教學法,通過案例分析、提問啟發、小組討論、教師點評、學生互評等手段,培養學生關注市場動態、了解流行趨勢、表達溝通能力與團隊協作精神。
(2)現代教學技術手段的應用
1)建立了供學生實習實訓的校內外實訓基地,配置多媒體投影、工作室等設施,增強現代化教學水平,強化真實職業能力培養環境;
2)用多媒體、網絡技術、錄相等進行課堂教學,增加教學的直觀性和信息量 。
3)利用網絡將課堂教學延伸到課外,調動了學生學習的積極性,教學效果良好。
根據《三維掃描和逆向建模設計》課程教學目標以及學情分析,在教學設計上采用“以項目為主線,教師為引導,學生為主體”的項目式教學模式,遵循“聽一遍不如看一遍,看一遍不如做一遍,做一遍不如比一遍”的技能認知規律,采用“聽、看、做、比”相融合的學習方法,真正實現理實一體化。
三、教學特色
本課程打破三維建模課程的教學方式,突出工程建模方法和應用。
1.以“工學結合”為重點構筑課程建設新模式。整個教學過程始終體現以學生為中心的教學理念,學生為項目組組員,小組負責人為項目組組長,教師主要扮演企業技術總監的角色,主要負責協調和督促學生按規定的角色完成對應任務,隨時處理教學中出現的各種問題,由師生共同對所完成任務的情況給予評價,包括學生自評,小組互評,教師評價。逐漸形成了以學生崗位能力培養為核心、以項目教學為手段、以就業為導向、以工學結合為途徑、融職業能力培養和職業素質教育為一體的課程教學新模式。
2.以“就業”為導向構筑課程建設新目標。課程建設以就業為導向,突出工程三維建模應用;同時以能力為本位,提升學生的專業技能和職業素質,立足學生的職業生涯發展。
3.以“突破”為核心構筑課程建設新理念。課程建設立足于高職教育培養目標,突破傳統教學中學科單一、教學環境單一、理實脫節的課程觀,突出高職課程教學的職業性、應用性、實踐性特點,通過校企合作、工學結合、產學研結合等方式建設項目導向模塊化課程內容和結構,培養學生的專業技能與職業素質,形成全方位課程建設新理念
四、教學總結
根據高職學生的特點,本次教學采用“以項目為主線,教師為引導,學生為主體”的教學模式,充分調動學生學習的積極性,學生勤于思考,敢于創新,課堂氣氛活躍,從任務完成的情況看,知識目標達到,學生的綜合技能水平得到提高,所采用的小組合作法,較好同學影響較差的同學使他們共同進步,同時培養了學生團結協作的能力。
多元化的評價體系,使教學評價更公平、公正、客觀,無論在學生學習促進上還是在教師教學質量提高上都有很好的幫助。