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摘 要：本文探讨运用任务驱动法进行教学，让学生更快、更牢地学会“零件快速成型——3D打印”，并以“槽轮机构拨盘快速成型”为例进行了论述分析。
关键词：3D打印 任务驱动法 零件3D打印方案
3D打印作为一门新开设的课程，如何让学生尽快掌握这门技术，并能够加以运用，这对教师的教学方法提出了较高的要求。为此，笔者结合以往教学经验，运用任务驱动法进行教学，以“槽轮机构拨盘快速成型”任务为例进行教学探讨。
一、槽轮机构拨盘快速成型任务设置
本课程是在学生已经学习了Solidworks、UG等三维立体造型软件的基础上，通过“任务驱动法”培养学生独立完成从测绘到建立三位数字模型，再到利用3D打印机打印出一个可以使用的零件的能力，使学生能够在今后走上工作岗位后解决类似问题。
1.任务的确定
教学中使用的槽轮机构教具，由于长时间使用，其拨盘上的圆柱销断裂，无法带动槽轮转动，需要更换新的拨盘零件。本任务就是制作槽轮机构拨盘零件。
2.任务的提出
学生在规定时间内用3D打印机打印出一个拨盘零件，并且安装到槽轮机构中，使槽轮机构的运转恢复正常。
3.研究任务，制订方案，创建零件模型
首先回顾零件快速成型法的加工过程，如图所示。然后将学生分成若干小组，各小组各自独立进行零件测绘、在电脑上利用solidworks创建零件的三维模型（数字模型）并根据任务要求制订零件3D打印方案，要根据零件的打印质量、打印速度以及材料的用量和支撑材料是否容易移除等因素，合理设置打印参数。要求既要速度快，又要保证零件质量，符合设计要求。
图 零件快速成型法的加工过程
二、任务实施
各组完成制订零件3D打印方案后，根据自己的方案，用3D打印机打印拨盘零件。
在打印零件过程中，要不断强调3D打印的注意事项，并利用多媒体演示一些由于不当做法造成的不良后果。如：UP打印软件仅支持STL和UP3格式的文件；在模型布局时，模型应尽量靠近打印平台中心区域，否则打印时模型边缘会翘曲；在打印时，应尽量使打印机远离气流，防止气流对打印质量造成影响；要先把模型撤下打印平台，再移除，否则会使整个平台弯曲；在喷嘴和打印平台温度较高时，要严禁用手直接触摸等等。
三、任务交流
在完成打印后，教师请每组派一位同学上前演示零件模型的创建过程以及制订3D打印方案参数的依据，展示本组的打印作品，并把它安装到槽轮机构中，进行工作演示。
在教学中，有的小组片面追求打印速度，减少打印时间，结果在参数设置上考虑不全面，虽然速度比较快，但是打出的拨盘强度较低。在安装槽轮机构后，拨盘零件一受力就会发生塑性变形，造成槽轮机构无法使用。
笔者借此机会进一步指出合理设置打印参数的重要性。在设置打印参数时要综合考虑各种因素，结合其他课程所学的知识，针对具体要求，寻找最佳打印参数。
四、任务评价
各组学生根据任务完成任务的情况，进行自评、小组评议；不同小组之间根据任务完成评价表进行互评。学生填写《任务完成评价表》。
《任务完成评价表》主要包括以下几项内容：能否设计合理方案；能否正确测绘零件并创建零件数字三维模型；作品是否外表平整光洁；能否完成零件替代，并达到使用要求；能否遵守安全操作规程；是否有团队协作精神；是否学习积极主动，不怕困难等个人项目和组间互评项目。
五、任务总结
教师根据各组完成任务的情况加以点评，指出各自的优缺点，强调应根据零件使用要求来确定打印质量、打印速度，要考虑材料的用量等因素，合理设置打印参数。
利用“任务驱动法”进行教学，可以使学生在学中做、做中学，趁热打铁，及时应用所学知识来解决实际问题，从而极大地提高学生学习兴趣。同时，当学生在动手过程中出现问题时，教师可以及时加以指导，使学生更加加深印象，防止今后出现类似问题。
（作者单位：江苏省常州技师学院）
关键词：3D打印 任务驱动法 零件3D打印方案
3D打印作为一门新开设的课程，如何让学生尽快掌握这门技术，并能够加以运用，这对教师的教学方法提出了较高的要求。为此，笔者结合以往教学经验，运用任务驱动法进行教学，以“槽轮机构拨盘快速成型”任务为例进行教学探讨。
一、槽轮机构拨盘快速成型任务设置
本课程是在学生已经学习了Solidworks、UG等三维立体造型软件的基础上，通过“任务驱动法”培养学生独立完成从测绘到建立三位数字模型，再到利用3D打印机打印出一个可以使用的零件的能力，使学生能够在今后走上工作岗位后解决类似问题。
1.任务的确定
教学中使用的槽轮机构教具，由于长时间使用，其拨盘上的圆柱销断裂，无法带动槽轮转动，需要更换新的拨盘零件。本任务就是制作槽轮机构拨盘零件。
2.任务的提出
学生在规定时间内用3D打印机打印出一个拨盘零件，并且安装到槽轮机构中，使槽轮机构的运转恢复正常。
3.研究任务，制订方案，创建零件模型
首先回顾零件快速成型法的加工过程，如图所示。然后将学生分成若干小组，各小组各自独立进行零件测绘、在电脑上利用solidworks创建零件的三维模型（数字模型）并根据任务要求制订零件3D打印方案，要根据零件的打印质量、打印速度以及材料的用量和支撑材料是否容易移除等因素，合理设置打印参数。要求既要速度快，又要保证零件质量，符合设计要求。
图 零件快速成型法的加工过程
二、任务实施
各组完成制订零件3D打印方案后，根据自己的方案，用3D打印机打印拨盘零件。
在打印零件过程中，要不断强调3D打印的注意事项，并利用多媒体演示一些由于不当做法造成的不良后果。如：UP打印软件仅支持STL和UP3格式的文件；在模型布局时，模型应尽量靠近打印平台中心区域，否则打印时模型边缘会翘曲；在打印时，应尽量使打印机远离气流，防止气流对打印质量造成影响；要先把模型撤下打印平台，再移除，否则会使整个平台弯曲；在喷嘴和打印平台温度较高时，要严禁用手直接触摸等等。
三、任务交流
在完成打印后，教师请每组派一位同学上前演示零件模型的创建过程以及制订3D打印方案参数的依据，展示本组的打印作品，并把它安装到槽轮机构中，进行工作演示。
在教学中，有的小组片面追求打印速度，减少打印时间，结果在参数设置上考虑不全面，虽然速度比较快，但是打出的拨盘强度较低。在安装槽轮机构后，拨盘零件一受力就会发生塑性变形，造成槽轮机构无法使用。
笔者借此机会进一步指出合理设置打印参数的重要性。在设置打印参数时要综合考虑各种因素，结合其他课程所学的知识，针对具体要求，寻找最佳打印参数。
四、任务评价
各组学生根据任务完成任务的情况，进行自评、小组评议；不同小组之间根据任务完成评价表进行互评。学生填写《任务完成评价表》。
《任务完成评价表》主要包括以下几项内容：能否设计合理方案；能否正确测绘零件并创建零件数字三维模型；作品是否外表平整光洁；能否完成零件替代，并达到使用要求；能否遵守安全操作规程；是否有团队协作精神；是否学习积极主动，不怕困难等个人项目和组间互评项目。
五、任务总结
教师根据各组完成任务的情况加以点评，指出各自的优缺点，强调应根据零件使用要求来确定打印质量、打印速度，要考虑材料的用量等因素，合理设置打印参数。
利用“任务驱动法”进行教学，可以使学生在学中做、做中学，趁热打铁，及时应用所学知识来解决实际问题，从而极大地提高学生学习兴趣。同时，当学生在动手过程中出现问题时，教师可以及时加以指导，使学生更加加深印象，防止今后出现类似问题。
（作者单位：江苏省常州技师学院）