小学3d打印课程教案.doc

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1、精品文档 小学3d打印课程教案 建设框架方案 宁波爱用机械科技有限公司 1 / 15 目 录 一D打印创新实验室建设意义和价值? 二D打印创新实验室的主旨规划? 三D打印创新实验室建设环境要求? 四D打印创新实验室人员配置? 五 主要培训对象? 六 主要培训内容? 七 实验室内部区域划分? 八 实验室配置方案及报价? 九 实验室主要设备参数及性能? 十 创新实验室课程方案介绍? / 15 13 一、中小学3D打印实验室建设意义和价值 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。将3D打印技术引入中学课程，有助于学生综合素质能力的提高和发展。 1、教育

2、目标 科技前沿学习、认识前沿的先进制造技术、逆向工程技术等 特色教育通过与传统课程结合，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、团队合作、参加竞赛、3D打印或将颠覆传统教育方式 一些在传统教育中表现不好的学生，主要是因为所学的课程理论性太强，没有兴趣，死记抽象概念让学生通过了考试，但考试过后就很快忘记了，3D打印机可以让枯燥的课程变得生动起来，它是一种同时拥有视觉和触觉的学习方式，具有很强的诱惑力，在触觉学习中，学生不是在黑板或显示器上简单地看文字或图形，而是通过他们的触觉抓住核心概念的三维模型，这样能够吸收和消化知识，使学生不再遗忘所学的课程。英国著名教师

3、戴夫怀特曾经说过：如果你能抓住学生的想象力，你就能抓住他们的注意力。 中国的传统教育是应试教育，没有开设培养学生 “创新精神和创造力”的课程，纯粹的理论学习使学生的大脑僵化，学校应开设集设计和3D打印于一体的“边学边做 ”的课程，把数学，物理课中的许多抽象概念通过让学生动手设计一些由3D打印组件组成的小电路 / 15 和小装置，变成有趣的课程，3D打印机将激发新一代学生投身科学，数学，工程和设计的热情，造就一批学生工程师。 在美国，几乎所有的大中小学已经开设了3D打印的课程，通过对青少年进行3D打印创新意识、技术手段的培养，3D打印成为“美国智造”的有力手段，成为中美制造业竞争的重要砝码。 二

4、、3D打印创新实验室的主旨规划 本实验室软件套件旨在培养中小学生的艺术素养、计算机新技术的接触及应用、提供实验室架构、师资培养、课程设计、软硬件更新及其它配套服务。3D打印课程培养的是学生的学术思维及能力，通过对青少年进行3D打印创新意识、技术手段的培养，大大拓宽学生的学习视野。很多学生可以利用3D打印结合自己的创新思维，设计出更好的作品。 利用讲解案例过程嵌入理论知识的教学方法，让学生先动手操作然后认知3D打印的概念，这样更能深刻感受新科技的魅力。由教师教授带领学生去做一个个案例，在此基础上再由学生自由发挥，利用所学软件技术去表达自己的创意及想法。 三、中小学3D打印实验教室建设环境的基本要

5、求： 1：使用面积：80-100以上 2：实验室位置：实验教室应保证最佳建筑朝向，室内避免直射阳光，主要采光面应位于学生座位的左侧。 / 15 3：环保：教室内部装饰应选用环保型材料，室内环境噪声应低于分贝，金属制品和木制品制作实验室可高于此标准。新建、改建、扩建实验室及附属用房时，甲醛、苯、氡等有害气体和放射性污染应符合相关标准中的限量值。对于在学生活动中可能产生较多垃圾的实验室，要配置足够的垃圾桶，垃圾应分类收集。 4：温度：室内温度应在至0之间。室内可安装空调，温度宜控制在 1628。D打印实验室应保持室内温度恒温。 5：供电：用电负荷应留有余地，以满足不断增加的现代化教学设备的需要；

6、按规范敷设强、弱电线，空调专线敷设，安装漏电过载保护器和可靠的接地保护。 6：综合布线：按有关技术规范敷设强、弱电线。强电电源插座与照明用电应分路设计、分别控制，用电负荷应留有余量，并安装漏电、过载和触电保护器，有可靠的接地保护措施。弱电应考虑冗余，在合适位置配备足够的网络信息接口。 7：安全：实验室应配备有效的防火、防盗、防潮等设施设备和外伤急救箱，急救箱中的药品应注意及时更换。应加强对工具、仪器和设备等的安全管理，加强对师生的安全教育，增强安全意识，确保师生人身安全。 8：环境：环境布置应适合小学生身心发展和认知特点，营造探知科学的氛围，做到生动活泼。 / 15 3D打印技术教学创新设计方

7、案 2学情分析 高中学生对学习物理知识一直是有一定困难的,因为物理学科是高中综合性,逻辑思维性非常强的一个学科。学生在平时的学习中因为知识过难,加之机械的计算和思考而逐渐失去对物理学习的兴趣。所以,我利用对物理学科前沿知识饶有兴趣的讲解和拓展可以很好地引导学生的学习热情。 一、教学目标 1.知识与技能 扩大学生的知识面,开阔视野。培养学生独立思考的能力,培养学生的发散思维。 培养学生的协作精神。 教学重点: 2.过程与方法 通过学生课前搜集资料,师生课堂共同介绍了解3D打印技术,学生进行讲解和展示,培养学生独立学习思考的能力,通过对3D打印技术立场的讨论,培养学生的发散思维。 教学难点: 如何

8、用最简单直观的方法讲解、了解科技前沿的知识。 4教学流程 4.1利用多媒体先入为主,激发兴趣,导入内容请同学们观看电影十二生肖中的一段场景,请问你认为电影中的场景实际生活中能实现么？这种技术叫3D打印技术。对大多数同学来说,这项技术是很陌生的,今天我们就通过本节课揭开3D打印的神秘面纱。 4.2教师简单介绍:3D打印的实际操作过程到底是怎样的,当遇到包含孔洞及悬臂这样的复杂结构时,如何解决难题。给大家准备了两段视频,下面给大家展示一下，视频一:卡通人物打印过程。学生观看视频后讨论其打印过程,并根据自己的理解进行讲解,之后由师生总结用液体打印物体的方法。视频二:打印金属的过程。学生观看视频后讨论

9、其打印过程,并根据自己的理解进行讲解,之后由师生总结用粉末打印金属的方法。教师的专业指导:光固化,光辐射固化技术包括紫外光、微波、红外光、激光等的辐射固化,它们利用光的波动性产生激发分子,且波长越短,穿透能力越强,固化效果越好。另一种是电子束、射线、射线等对聚合物的辐射固化,它们是利用光的粒子性,不仅产生激发分子,而且还产生电离。因此,这两类辐射固化的机理不同。目前研究最多的也是紫外光固化和电子束固化这两种方式。教师的拓展性提问:3D打印技术有望在以下几个行业中得到广泛使用:传统制造业、医疗行业、文物保护、建筑设计行业、配件饰品行业。在这些行业中你觉得可以如何使用3D打印技术？下面请同学们大胆

10、想象展开讨论。之后由教师展示PPT。3D打印的食品:面包、巧克力、蛋挞等。 3D打印的房屋:英国3D打印房屋,采用纤维尼龙结构作为骨架,来代替实心的墙体。房屋组件采用激光烧结的生物塑料,这比用沙子或混凝土印制的质量更好。 全球首辆3D打印汽车时速可达112公里,该款汽车并非玩具,而是真能开在路上跑的家伙。 3D打印足球鞋:蒸汽激光爪,运动品牌NIKE公司就 设计出了一款3D打印的足球鞋。整双鞋只有150多克重。能提升足球运动员冲刺能力。 其他方面:美国3D打印枪支、3D打印机制作钢铁侠的手套、3D打印笔。 医疗方面:使用3D打印出人的头骨,来替代患者原本高达75%已受损骨骼。此外还有3D打印的

11、肝脏组织,耳朵,骨骼,血管等人体器官。 问题思考的逐步深入:3D是否能够打印人体,讨论其可行性。说明3D打印的两面性。 将来的工业革命。过于神话。新瓶装旧酒。这个环节一定要让学生们充分的展示自己的思想,立场问题不存在答案的对与错,鼓励大家积极的开展讨论与交流。比如:3D打印的发展也会遇到他的瓶颈期,例如材料的限制,如果将纳米技术与3D打印技术结合,将会有更新的突破和发展。延伸:4D打印的思想已经诞生,第四维度指的是时间。让打印出的物体有智慧,随时间推移自我变化?最后,通过本节课同学们的收获和感悟是什么,让大家谈谈自己的感想。学无止境,科学创造也是无止境的。希望同学们在今后的学习生活中,把你的视

12、野放得的更宽,思路扩的更广。 5教学反思依据本节课的教学目的:扩大学生的知识面,培养学生独立思考的能力,培养学生的发散思维,培养学生的协作精神,锻炼 学生查阅资料的能力。因此，上课前对学生布置课前准备工作,要分工明确具体。例如,对3D打印的简介这种简单的问题,完全可以留给学生完成;而3D打印的展示,网络 资源丰富,可以调动学生自主查找相关图片和视频,制作PPT,并在课堂展示,这样 在个别环节采用学生的参与取代老师的讲解,充分调动学生的积极性,并且使学生在 查找资料的过程中有更多的收获和体会。 “3D打印技术” 结 课 报 告 计算机科学与计算技术学院 信息与计算科学1302班 张聪建 1308

13、060214 3D打印技术 这一学期跟宗老师学习了“3D打印技术”的简单课程，虽然就只有几节课而已，却让我这个计算机专业的学生，有机会接触到宗老师口中所言的“高大上”的这一门技术。在整个学习过程中，我收获的不仅仅是知识，还有学习，做事方面更多的道理。 我们公选课上面学的都是基本的内容：草图及造型思路特征造型零件设计装配体设计工程图。因为之前从未接触过，所以要想跟上老师的节奏，也算是蛮难的，但自己下来经过练习，也勉强能做出点简单的东西。所以说无论干什么，不懂就多问，不会就多练。 3D打印这门技术确实如宗老师所说，是一门“高大上”的技术。它是快速成形技术的一种，是一种数字模型文件为基础，运用粉末状

14、金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。可用于模具制造，也可用于直接制造工件成品或零部件。一般来说，3D打印主要的考虑因素是打印的速度和成本，3D打印机的价格，物体原型的成本，还有材料以及色彩的选择和成本。可以直接打印金属的打印机价格昂贵。有时候人们会先使用普通的3D打印机来制作模具，然后用这些模具制作金属部件。 3D打印的一般设计过程是：先通过计算机辅助设计或计算机动画建模软件如SolidWorks等软件建立三维模型，再将文件格式改成设计软件和打印机之间协作的标准STL文件格式，由于STL文件使用三角面来大致模拟物体的表面，三角面越小其生成的表面分辨率越高，这使得建成的三

15、维模型“分区”而成逐层的截面越好处理，从而指导打印机更好的逐层打印。 3D打印的技术路线是：建立三维数据模型-选择3D打印机制造坐标系-确定加工方向及相关参数-数据切片-3D打印，整个流程缺一不可。打印机通过读取文件中的横截面信息，用液体状、粉状或片状的材料将这些截面逐层地打印出来，再将各层截面以各种方式粘合起来从而制造出一个实体。这种技术的特点在于其几乎可以造出任何形状的物品。 3D打印技术的应用对象可以是任何行业，只要这些行业需要模型和原型。3D打印需求量较大的行业包括政府、航天和国防、医疗设备、高科技、教育业以及制造业。3D打印技术的优势主要是缩短设计阶段的时间，使得设计者的模 型实现起

16、来比较便利。譬如，在传统的制造业流程中，不管什么行业，设计师的图纸，需要在拆分为各个元素后，去开模，然后再组装，其弊病就是花费的周期比较长。而当设计师对模型做出调整后，相同的步骤又得重复进行一遍，循环往复。但如果使用3D打印，设计师的图纸就可以快速变成实体的东西，然后开模，进行规模化大生产。D打印技术更大程度上节约了设计环节的时间和成本。在这个信息化快速发展的时代，设计和制造行业也与时代发展接轨，不在拘泥于各种限制，实现高科技化，这就是3D打印技术“高大上”的体现之处！ 我知道的近几年最有名的一个应用就是：“钛合金3D打印技术已用于新型歼击机的研制”。在2013年两会上，全国政协委员、中航工业

17、副总工程师、中国航母舰载机歼-15总设计师孙聪透露，歼-15项目率先采用了数字化协同设计理念：三维数字化设计改变了设计流程，提高了试制效率；五级成熟度管理模式，冲破设计和制造的组织壁垒，而这一切，都与3D打印技术关系密不可分。其中，钛合金和M100钢的3D打印技术已应用于新机试制过程，主要是主承力部分。那些首飞成功的机型，广泛使用了3D打印技术制造钛合金主承力部分，包括整个前起落架。在使用了3D打印这种增材制造技术后，零件的成型速度、应用速度得以大幅度提高。我国在飞机钛合金大型整体结构件的激光快速成形方面取得的重要突破，有效解决了激光快速成形钛合金大型整体结构件的变形开裂及内部质量控制两大技术难题，通过对钛合金零件凝固组织的有效控制，所成形的飞机钛合金结构件的综合力学性能达到或超过钛合金模锻件，已通过装机评审并得到应用。 通过以上的了解，我们都可以发现，3D打印技术确实是一门“高大上”的应用技术。而且，通过这门公选课，我不只学会了制作简单的3D模型，还锻炼了空间思维能力，以及动手能力，感受到了科技发展的魅力，同时也增长了不少见识。在接下的学习生活中，自己还是得多想多练，尽自己所能去把这个“高大上”的技术掌握在自己手中。最后，谢谢老师的教诲！2016全新精品资料-全新公文范文-全程指导写作 独家原创 12 / 12