《3D打印技術(shù)演示》教學(xué)案例

1、3D打印技術(shù)演示教學(xué)案例活動(dòng)項(xiàng)目：科技類活動(dòng)項(xiàng)目教學(xué)組織與設(shè)計(jì)一、背景和意義3D打印（3D-printing），它是一種以以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)。3D打印通常是采用數(shù)字技術(shù)材料打印機(jī)來實(shí)現(xiàn)的，目前，3D打印已在教育行業(yè)得到越來越多應(yīng)用，它迎合了學(xué)生多元課程融合學(xué)習(xí)和核心素養(yǎng)教育需要。3D打印技術(shù)不僅可以激發(fā)學(xué)生們的興趣，提高他們的專注力，還可以通過探索解決方案讓學(xué)生們學(xué)會(huì)應(yīng)用和驗(yàn)證書面知識(shí)獲得新的理念和認(rèn)知。二、活動(dòng)目標(biāo)通過以項(xiàng)目為基礎(chǔ)、已經(jīng)解決的方案為向?qū)У?D設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生積極參與和深度學(xué)習(xí)。在設(shè)計(jì)思維學(xué)習(xí)中學(xué)生通過

2、探索，建模和測(cè)試的過程中發(fā)現(xiàn)相互學(xué)習(xí)的相關(guān)性，并對(duì)知識(shí)獲得更加深入的了解。由探索解決方案讓學(xué)生學(xué)會(huì)應(yīng)用和驗(yàn)證書面知識(shí)獲得新的理念和認(rèn)知。同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生合作探討和團(tuán)隊(duì)精神。三、活動(dòng)要求1、掌握3D打印技術(shù)基本流程，建模-切片-格式轉(zhuǎn)換-打印2、培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、團(tuán)結(jié)合作能力、表達(dá)和創(chuàng)新能力3、在實(shí)踐中感受最新科學(xué)技術(shù)在生活中的應(yīng)用。四、活動(dòng)步驟本次教學(xué)活動(dòng)按照導(dǎo)入、建模操作和使用的步驟進(jìn)行?；顒?dòng)對(duì)象主要是8-13歲年齡階段在校學(xué)生，他們對(duì)新鮮事物認(rèn)知興趣強(qiáng)烈，善于探索和發(fā)現(xiàn)問題，用于創(chuàng)新，同時(shí)也具備了一定的自主學(xué)習(xí)能力。1、導(dǎo)入設(shè)問：A：同學(xué)們知道打印機(jī)嗎？打印機(jī)出來的東西有什么變化？3D打印機(jī)

3、和普通打印機(jī)區(qū)別在哪里？B：教師分別對(duì)比2D打印機(jī)和3D打印機(jī)的成品。吸引學(xué)生的興趣和對(duì)新事物的發(fā)現(xiàn)和認(rèn)知。C：教師解釋3D打印的構(gòu)造以及3D打印機(jī)的機(jī)身特點(diǎn)。學(xué)生可以圍觀3D打印機(jī)討論和2D打印機(jī)的不同特點(diǎn)。2、建模、示范性操作：A：教師拿出3D打印出來的眼鏡框讓學(xué)生思考是如何做出來的？此時(shí)將學(xué)生分為6人一組進(jìn)行討論，圍繞如何制作眼鏡框這一問題激發(fā)學(xué)生的想象力以及6人之間的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，在討論的過程中提倡學(xué)生可以設(shè)計(jì)不同的眼鏡框架形狀和不同款式鏡框，思考如何制作美觀又舒適。B：教師演示如何建立自己設(shè)計(jì)的眼鏡框模型，教師先示范進(jìn)行軟件操作。操作完成后學(xué)生掌握操作方法，再將原來6人組分為2人的小

4、組。一個(gè)人操作一個(gè)人進(jìn)行指導(dǎo)，在建模過程在思考模型尺寸大小是否合適，長(zhǎng)度、寬度是否適合佩戴使用。在2人以小組過程中鍛煉學(xué)生動(dòng)手能力、思維能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。每個(gè)學(xué)生都掌握其方法。3、切片軟件使用、導(dǎo)入3D打印機(jī)：A：教師再次提問，同學(xué)們模型做好了，但是如何將模型變成我們想要的眼鏡框呢？能直接導(dǎo)入3D打印機(jī)嗎？此時(shí)學(xué)生回答不知道，教師導(dǎo)入切片軟件。B：切片軟件將3D模型切成一片片后保存3D打印機(jī)適合的打印格式，用SD卡導(dǎo)入打印機(jī)進(jìn)行打印。C：示范操作如何使用切片軟件并解釋軟件其作用，小組交替進(jìn)行切片軟件操作。D：將正確的打印格式導(dǎo)入SD卡，指導(dǎo)打印機(jī)的使用方法，增強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。五

5、、活動(dòng)創(chuàng)新點(diǎn)通過3D打印的理論和實(shí)踐結(jié)合的學(xué)習(xí)，同學(xué)們可以設(shè)計(jì)自己想要的作品來進(jìn)行打印。在眼鏡框制作的過程中引導(dǎo)學(xué)生發(fā)揮自己的想象思維來制作不同款式、不同形狀、不同顏色大小的眼鏡框。鼓勵(lì)學(xué)生創(chuàng)新和發(fā)揮想象能力。在這樣的過程中學(xué)生們分小組討論鍛煉學(xué)生們想象能力，協(xié)調(diào)和合作的精神，最重要的是提高了同學(xué)們的創(chuàng)新和思維發(fā)散能力。打印成品的出現(xiàn)也大大的提高了學(xué)生的動(dòng)手能力，提高學(xué)生的自信，想象空間得到進(jìn)一步的提升。在教學(xué)方法上整個(gè)活動(dòng)使用了演示法，討論法和實(shí)驗(yàn)法三種教學(xué)方法，使學(xué)員發(fā)揮自身特長(zhǎng)，引導(dǎo)其獨(dú)立思考和創(chuàng)新的想法。六、活動(dòng)準(zhǔn)備工作檢查室內(nèi)電源開關(guān)確保無誤；用于對(duì)比的2D打印成品；3D打印成品；塑

6、料打印材料。七、安全預(yù)案3D打印機(jī)的打印速度較慢，花費(fèi)的時(shí)間更長(zhǎng)，具有嚴(yán)格的自控性，在3D打印過程中打印機(jī)長(zhǎng)時(shí)間操作容易發(fā)熱。因此在打印操作中注意打印發(fā)熱部位，避免燙傷。在打印前接電源的過程中注意檢查電源線是否安全無故障，確保電路通暢安全。八、活動(dòng)反思本次課程對(duì)于3D打印的教學(xué)我采用提供學(xué)生素材的方式，在學(xué)生還沒有接觸過此軟件時(shí)就直接教授，選取兩個(gè)工具講解。在本節(jié)課開始之前，我將幾個(gè)3D打印的實(shí)物呈現(xiàn)在學(xué)生面前時(shí)，一定程度上激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生們的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。課堂中，我利用小徽章，對(duì)表現(xiàn)優(yōu)秀的學(xué)生進(jìn)行表揚(yáng)和獎(jiǎng)勵(lì)，調(diào)動(dòng)了優(yōu)秀學(xué)生的積極性和主觀能動(dòng)性，但是忽視了其他學(xué)生的培養(yǎng)，這點(diǎn)有待提高和改善。九、活動(dòng)評(píng)價(jià)討論和交流貫穿于整個(gè)教學(xué)活動(dòng)，因此，大部分同學(xué)能夠舉手發(fā)言參與。各小組成員在合作中積極相互參與，能吸收和接納小組成員給的建議。學(xué)生創(chuàng)新