《材料3D打印技术》教学大纲课程类别（必修/选修），选修课程名称：材料3D打印技术课程英文名称：3Dprintingtechnologyformaterials总学时/周学时/学分：24/2/1.5其中实验/实践学时：先修课程：材料概论、大学物理、高分子物理、高分子化学后续课程支撑：毕业设计（论文）授课地点：松山湖校区教学楼6C305授课时间：星期二5-6节（1-12周）授课对象：2021级高分子材料专业1班开课学院：材料科学与工程学院任课教师姓名/职称：刘啸天/讲师答时间、地点与方式：在课堂上主要利用上课前15分钟、课间10分钟和课后15分钟的时间段给同学们答疑：一般在每一章节教学完毕，会在课后安排一次习题答疑：上课学生可自由提问：同学们在平时学习中遇到的问题可到任课教师相应办公室进行答疑。课程考核方式：开卷（）闭卷（）课程论文（V）其它（）使用教材：《3D打印技术》：周伟民、闵国全主编，科学出版社，2016年5月第一版。教学参考资料：1.《3D打印技术及应用》，李华雄、张志钢主编，重庆大学出版社，2021年2月第一版：2.《3D打印技术》，刘彦伯、孔琳主编，北京理工大学出版社，2021年8月第一版。课程简介：本课程对3D打印主流成形工艺进行讲授和学习，从FDM、SLA、SLM、Polyjet等多种成形工艺较为系统地阐述了3D打印技术与成形工艺的原理、分类、主流设备结构、材料、工作流程等内容，并通过3D打印在汽车、航空航天等经典应用场景的案例展示，结合增材设备和工艺，以及未来对3D打印技术的改进和进展，让同学们对主流打印技术、相关工艺、打印耗材、装备商、服务商和应用领域有较深刻的理解和认识：课程还对3D打印领域发展的历史背景、重大事件和研究前沿给以承上启下的介绍，将该领域的最新研究进展穿插其中，提高学生的学习兴趣及未来从事相关理论或应用研究工作以及专业外语水平和科研创新能力。本课程即可作为专业课为材料专业的本专科生拓宽知识面，还可供有关工程技术人员提供实际实践工作参考。1
1 《材料 3D 打印技术》教学大纲 课程名称：材料 3D 打印技术 课程类别（必修/选修）：选修 课程英文名称：3D printing technology for materials 总学时/周学时/学分：24/2/1.5 其中实验/实践学时：0 先修课程：材料概论、大学物理、高分子物理、高分子化学 后续课程支撑：毕业设计 (论文) 授课时间：星期二 5-6 节（1-12 周） 授课地点：松山湖校区教学楼 6C305 授课对象：2021 级高分子材料专业 1 班 开课学院：材料科学与工程学院 任课教师姓名/职称：刘啸天/讲师 答疑时间、地点与方式：在课堂上主要利用上课前 15 分钟、课间 10 分钟和课后 15 分钟的时间段给同学们答疑；一般在每一章节教学完毕，会在课后 安排一次习题答疑；上课学生可自由提问；同学们在平时学习中遇到的问题可到任课教师相应办公室进行答疑。 课程考核方式：开卷（）闭卷（）课程论文（√）其它（） 使用教材： 《3D 打印技术》，周伟民、闵国全 主编，科学出版社，2016 年 5 月第一版。 教学参考资料：1.《3D 打印技术及应用》，李华雄、张志钢 主编，重庆大学出版社，2021 年 2 月第一版； 2.《3D 打印技术》，刘彦伯、孔琳 主编，北京理工大学出版社，2021 年 8 月第一版。 课程简介：本课程对 3D 打印主流成形工艺进行讲授和学习，从 FDM、SLA、SLM、Polyjet 等多种成形工艺较为系统地阐述了 3D 打印技术与成形工艺 的原理、分类、主流设备结构、材料、工作流程等内容，并通过 3D 打印在汽车、航空航天等经典应用场景的案例展示，结合增材设备和工艺，以及未 来对 3D 打印技术的改进和进展，让同学们对主流打印技术、相关工艺、打印耗材、装备商、服务商和应用领域有较深刻的理解和认识；课程还对 3D 打印领域发展的历史背景、重大事件和研究前沿给以承上启下的介绍，将该领域的最新研究进展穿插其中，提高学生的学习兴趣及未来从事相关理论或 应用研究工作以及专业外语水平和科研创新能力。本课程即可作为专业课为材料专业的本专科生拓宽知识面，还可供有关工程技术人员提供实际实践工 作参考
程数学目标及对单业要求指标点的支技毕业要求课程教学目标支撑毕业要求指标点目标1:通过这门课程的教学，可以使学生对与材料1.1能将数学、自然科学、工程科学毕业要求1.工程知识：能够运用数学、自然科学、工程基础3D打印加工有关的各种理论以及实际操作方法等的语言工具用于高分子材料与工程和高分子材料专业知识用于解决高分子材料与工程领域的复知识有深入的理解：同时将原理、工艺和用途等杂工程问题。领域复杂工程问题的表述。方面的知识和具体方法综合起来，理解3D打印材料的应用特点和发展方向。目标2：2.3能认识到解决高分子材料通过这门课程的学习，同学们应该具有分析毕业要求2．问题分析：能够应用数学、自然科学和高分子材与工程复杂工程问题有多种方案可问题的能力，并掌握基本的材料3D打印构成中的料工程的基本原理和技术，识别、表达、并通过文献研究分析选择，能通过文献研究寻求可替代的工程问题解决方法：同时尽最大可能掌握操作方高分子材料与工程领域的复杂工程问题，以获得有效结论。解决方案：法和工艺，以达到理论和实践的有机结合。目标3：课程学习和实践过程中，在教师的引导下，依靠学生的自我探索，能够运用所学的知识解决8.2理解诚实公证、诚信守则的工程毕业要求8。职业规范：具有人文社会科学素养、社会责任感，实际问题，并认识到材料3D打印课程在自然科学能够在高分子材料与工程领域工程实践中理解并遵守工程职职业道德和规范，并能在工程实践中及社会发展中的作用，树立建设社会主义强国的自觉遵守业道德和规范，履行责任。使命感，并培养学生良好的社会责任感和职业道德：同时养成理论联系实际、科学严谨、认真细致、实事求是的科学态度和职业道德。2
2 课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑 课程教学目标 支撑毕业要求指标点 毕业要求 目标 1： 通过这门课程的教学，可以使学生对与材料 3D 打印加工有关的各种理论以及实际操作方法等 知识有深入的理解；同时将原理、工艺和用途等 方面的知识和具体方法综合起来，理解 3D 打印材 料的应用特点和发展方向。 1.1 能将数学、自然科学、工程科学 的语言工具用于高分子材料与工程 领域复杂工程问题的表述。 毕业要求 1. 工程知识：能够运用数学、自然科学、工程基础 和高分子材料专业知识用于解决高分子材料与工程领域的复 杂工程问题。 目标 2： 通过这门课程的学习，同学们应该具有分析 问题的能力，并掌握基本的材料 3D 打印构成中的 工程问题解决方法；同时尽最大可能掌握操作方 法和工艺，以达到理论和实践的有机结合。 2.3 能认识到解决高分子材料 与工程复杂工程问题有多种方案可 选择，能通过文献研究寻求可替代的 解决方案； 毕业要求 2. 问题分析：能够应用数学、自然科学和高分子材 料工程的基本原理和技术，识别、表达、并通过文献研究分析 高分子材料与工程领域的复杂工程问题，以获得有效结论。 目标 3： 课程学习和实践过程中，在教师的引导下， 依靠学生的自我探索，能够运用所学的知识解决 实际问题，并认识到材料 3D 打印课程在自然科学 及社会发展中的作用，树立建设社会主义强国的 使命感，并培养学生良好的社会责任感和职业道 德；同时养成理论联系实际、科学严谨、认真细 致、实事求是的科学态度和职业道德。 8.2 理解诚实公证、诚信守则的工程 职业道德和规范，并能在工程实践中 自觉遵守 毕业要求 8. 职业规范：具有人文社会科学素养、社会责任感， 能够在高分子材料与工程领域工程实践中理解并遵守工程职 业道德和规范，履行责任
理论教学进程表支撑教学模式周次教学主题授课教师学时数教学内容（重点、难点、课程思政融入点）教学方法作业安排课程线下/混合式目标课程思政作业：要求重点：3D打印技术、分类以及应用领域：课堂讲授与学生每人至少阅读目标3刘哪天2线下教学难点：3D打印技术的未来发展所面临的挑绪论1两篇与材料3D打印小组讨论战。发展有关的文献重点：CAD建模软件的设计，STL数据的输3D数据建模与处课堂讲授与目标1出和处理：2刘啸天2线下教学理小组讨论难点：CAD建模软件的具体应用。重点：SLA和SLS技术的原理和特性：第二次作业：利用所难点：SLA和SLS技术的具体应用。课堂讲授与目标1刘啸天2线下教学主流打印技术13学的知识设计一种小组讨论课程思政融入点：以学习中的各类应用为3D打印产品例，培养严谨科学精神及匠人品质。重点：SLM和EBSM技术的原理和特性课堂讲授与主流打印技术Ⅱ目标1刘啸天2线下教学4小组讨论难点：SLM和EBSM技术的具体应用。重点：黏结剂型和树脂型3DP技术的原理课堂讲授与第三次作业：利用所2线下教学目标15和特性：小组讨论主流打印技术Ⅲ刘啸天学的知识设计一种3
3 理论教学进程表 周次 教学主题 授课教师 学时数 教学内容（重点、难点、课程思政融入点） 教学模式 线下/混合式 教学方法 作业安排 支撑 课程 目标 1 绪论 刘啸天 2 重点：3D 打印技术、分类以及应用领域； 难点：3D 打印技术的未来发展所面临的挑 战。 线下教学 课堂讲授与 小组讨论 课程思政作业：要求 学生每人至少阅读 两篇与材料 3D 打印 发展有关的文献 目标 3 2 3D 数据建模与处 理 刘啸天 2 重点：CAD 建模软件的设计，STL 数据的输 出和处理； 难点：CAD 建模软件的具体应用。 线下教学 课堂讲授与 小组讨论 目标 1 3 主流打印技术Ⅰ 刘啸天 2 重点：SLA 和 SLS 技术的原理和特性； 难点：SLA 和 SLS 技术的具体应用。 课程思政融入点：以学习中的各类应用为 例，培养严谨科学精神及匠人品质。 线下教学 课堂讲授与 小组讨论 第二次作业：利用所 学的知识设计一种 3D 打印产品 目标 1 4 主流打印技术Ⅱ 刘啸天 2 重点：SLM 和 EBSM 技术的原理和特性； 难点：SLM 和 EBSM 技术的具体应用。 线下教学 课堂讲授与 小组讨论 目标 1 5 主流打印技术Ⅲ 刘啸天 2 重点：黏结剂型和树脂型 3DP 技术的原理 和特性； 线下教学 课堂讲授与 小组讨论 第三次作业：利用所 学的知识设计一种 目标 1
3D打印产品难点：3DP技术的使用和设计。重点：FDM、LOM以及DLP技术的原理和使课堂讲授与目标1用特点：刘啸天线下教学26主流打印技术IV小组讨论难点：利用相应技术设计制备指定产品。重点：各3D打印企业的优势及原材料耗材的成分及使用：第四次作业：撰写3D难点：无。课堂讲授与打印企业的目标、产3D打印装备和目标2刘哪天2线下教学7课程思政融入点：通过多样化教学手段使小组讨论品特点以及发展方耗材学生掌握科学的世界观和方法论，辨明学向的论文科研究方向，为学生一生成长莫定科学的思想基础。重点：通过小组准备及课件讲解的形式对3D打印在医疗卫生领域应用的技术特性、3D打印在医学健课堂讲授与产品应用、发展潜力及前景的知识进行归目标2刘啸天28线下教学康领域的应用小组讨论纳总结：难点：无。重点：通过小组准备及课件讲解的形式对第五次作业：撰写关3D打印在航空航天领域应用的技术特性、3D打印在航空航课堂讲授与于3D打印在重点领刘啸天目标22线下教学9天领域的应用产品应用、发展潜力等知识进行归纳总结：小组讨论域发展技术方向的小组论文。难点：无。4
4 难点：3DP 技术的使用和设计。 3D 打印产品 6 主流打印技术Ⅳ 刘啸天 2 重点：FDM、LOM 以及 DLP 技术的原理和使 用特点； 难点：利用相应技术设计制备指定产品。 线下教学 课堂讲授与 小组讨论 目标 1 7 3D 打印装备和 耗材 刘啸天 2 重点：各 3D 打印企业的优势及原材料耗材 的成分及使用； 难点：无。 课程思政融入点：通过多样化教学手段使 学生掌握科学的世界观和方法论，辨明学 科研究方向，为学生一生成长奠定科学的 思想基础。 线下教学 课堂讲授与 小组讨论 第四次作业：撰写 3D 打印企业的目标、产 品特点以及发展方 向的论文 目标 2 8 3D 打印在医学健 康领域的应用 刘啸天 2 重点：通过小组准备及课件讲解的形式对 3D 打印在医疗卫生领域应用的技术特性、 产品应用、发展潜力及前景的知识进行归 纳总结； 难点：无。 线下教学 课堂讲授与 小组讨论 目标 2 9 3D 打印在航空航 天领域的应用 刘啸天 2 重点：通过小组准备及课件讲解的形式对 3D 打印在航空航天领域应用的技术特性、 产品应用、发展潜力等知识进行归纳总结； 难点：无。 线下教学 课堂讲授与 小组讨论 第五次作业：撰写关 于 3D 打印在重点领 域发展技术方向的 小组论文。 目标 2
重点：通过小组准备及课件讲解的形式对3D打印在汽车家电及电子仪表领域应用的技术特性、产品应用、发展潜力及前景的课堂讲授与3D打印在汽车刘啸天目标2210线下教学知识进行归纳总结：小组讨论家电领域的应用难点：需要通过大量的自学对电子产品对的应用和技术特性进行相应总结和掌握。重点：通过小组准备及课件讲解的形式对3D打印在建筑、装饰、考古等领域应用的技术特性、产品应用、发展潜力及前景的3D打印在创意课堂讲授与刘啸天目标1211线下教学知识进行归纳总结：小组讨论设计领域的应用难点：需要事先通过大量的文献查询对文创及各设计领域产品对的应用和技术特性进行相应总结和掌握。重点：对未来3D打印技术的原料构成、工第六次作业：采用小艺改进及优化应用等方面内容的总结和掌组作业的形式撰写握:3D打印的未来课堂讲授与关于3D打印未来新刘啸天2目标3线下教学12难点：无。发展方向小组讨论技术、新发展、新应课程思政融入点：迪过对未来发展的设计用的论文和相应课租展望，激发回学们对建设强大租国的热程总结。情和决心。合计245
5 10 3D 打印在汽车 家电领域的应用 刘啸天 2 重点：通过小组准备及课件讲解的形式对 3D 打印在汽车家电及电子仪表领域应用的 技术特性、产品应用、发展潜力及前景的 知识进行归纳总结； 难点：需要通过大量的自学对电子产品对 的应用和技术特性进行相应总结和掌握。 线下教学 课堂讲授与 小组讨论 目标 2 11 3D 打印在创意 设计领域的应用 刘啸天 2 重点：通过小组准备及课件讲解的形式对 3D 打印在建筑、装饰、考古等领域应用的 技术特性、产品应用、发展潜力及前景的 知识进行归纳总结； 难点：需要事先通过大量的文献查询对文 创及各设计领域产品对的应用和技术特性 进行相应总结和掌握。 线下教学 课堂讲授与 小组讨论 目标 1 12 3D 打印的未来 发展方向 刘啸天 2 重点：对未来 3D 打印技术的原料构成、工 艺改进及优化应用等方面内容的总结和掌 握； 难点：无。 课程思政融入点：通过对未来发展的设计 和展望，激发同学们对建设强大祖国的热 情和决心。 线下教学 课堂讲授与 小组讨论 第六次作业：采用小 组作业的形式撰写 关于 3D 打印未来新 技术、新发展、新应 用的论文和相应课 程总结。 目标 3 合计 24