中小学3D打印科普讲座
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3D打印技术在中小学教学中的应用 引言3D打印技术以计算机辅助设计(CAD)软件生成的或通过实体扫描设备扫描实物所获得的数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过“积层造型法”逐层打印材料层创建物体,主要用于原型设计以及组件或产品地制造。
3D打印技术实现了“设计即生产”的创想,具有快速生成的特点,不但能够实现从零件设计到整体设计的跨越,而且所“打印”的产品,较之传统方法所生产的产品具有更强的稳固性、更精密的结构,支持更有创意的设计与生成,因此近年来在机械制造、生物医药、建筑设计、艺术创造等多个领域受到越来越多地关注。
虽然3D打印技术在上述多个领域的应用受到关注,但目前针对3 D打印技术在基础教育领域深入应用的系统研究相对较少。
英国教育部及相关组织机构于2012-2013年实施了为期一年的探究3D打印技术在学科教学创新中的应用,该项目不仅取得了实质性教学应用成果,而且推动了3D 打印技术在教育领域中的应用,为更多学校引进3D打印技术,变革教与学的模式起到示范与引领作用。
本文结合英国3D打印技术教学应用案例,深入分析3D打印技术在英国中小学教学中应用的目标指向、应用效果及影响因素,探究3D打印技术在教学应用推广时需要注意的问题,希望为学校教育引入3D打印技术提供一定的参考。
一、3D打印技术在英国中小学教学中应用的目标指向 1.指向提升学生的学习主动性、培养学生的创新思维基于对3D打印技术本身特性的把握,发现该技术可以作为动力激发工具和支持创新设计的技术工具应用到教学活动中,促进学生学习主动性的提高和学生创新思维的培养。
一方面,3D打印技术本身的功能特性以及对学习活动的支持作用决定了其作为技术支持工具对提升学生学习主动性有积极影响。
首先,3D打印技术作为一种新型技术,其新颖性更加容易引起学生参与基于该技术的学习活动的好奇心和兴趣,激发他们主动参与学习活动的动机。
其次,3D打印技术的独特功能一一快速打印模型或实物,支持并激励学生主动参与打印活动。
中小学如何有效开展3D打印创客课程3D打印(three-dimensional printing)简称3DP,学名为“增材制造”。
与传统对原材料进行切削等的“减材制造”方法相反,它以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来制造物体。
现在3D打印在医疗、建筑、航空航天、食品、文物保护、加工制造、教育等领域都发展非常迅速,前景非常广阔。
2.3D打印与教育3D打印在中小学教育中主要是起到创客的作用,是一种创客教育,只要你有创意,有想法,就可以借助三维创意设计软件把头脑中的创意和想法转变为现实并打印出来。
三维创意设计是21世纪的一种核心技能,对于提高学生的形象思维、理解力、创造力以及动手能力都有积极作用,可以促进学生潜能的充分开发与个性的全面发展。
鉴于以上两个方面,3D打印与创意设计课程的开设非常必要且有意义。
二、课程设计及准备:(一)软件选择经过前期的调研及考察,最终确定选用3Done教育版三维建模软件作为开课的应用软件。
其具有以下几点优势:1.功能强大,入门简单。
2.软件由易到难分为多个系列版本,可以满足学生后续的进阶学习。
3.公司研发强大,软件不断更新完善,功能越来越强大,操作越来越简单。
4.3Done三维青少年社区()为学生的自学及个性化发展提供了很好的平台和可能性。
(二)课程目标、计划、内容及学习方式的制定课程目标:1.了解3D打印技术的原理及发展现状,形成初步的3D制造概念。
2.学习3D one建模软件的基本工具与命令,能够进行实际建模操作。
3.分析模型并理出清晰建模思路的能力。
4.提高审美和3D作品鉴赏的能力。
5.实际动手操作打印的能力。
6.创新能力、自学能力、解决问题、沟通交流及团结协作等能力的培养。
课程计划:根据学期时长制定具体活动计划:先学习3D打印基本知识;再学习3D one 建模软件的操作和命令;最后在辅导教师的指导下进行综合创意设计。
学习方式:学习方式为“课下自学+课上讲解”相结合,“理论知识+实践操作”相结合。
《浅谈如何在中小学教育中开展3D打印课程》摘要:在全校召集对3D打印感兴趣的学员,组建兴趣小组,进行小组授课,开设简单的3D打印理论课程,让学生对3D打印有一个全面而直观的认识,在历史、生物、地理、化学、物理等课程开展中使用的辅助教具都可以直接通过3D打印制作出来,将抽象、难懂的教学变得更直观、形象,更好地激发学生的学习兴趣,目前国家还未制定中小学3D打印课程标准,在这种情况下,中小学教师要灵活地开展3D打印教育课程,内容设置要具有弹性和选择性,充分尊重学生的个性和创造性,促进学生的自主发展摘要:3D打印应用于教育领域,除了为师生提供可直观欣赏的3D教学模型之外,也能使学生及早地了解与运用新科技,为未来进行自主创造打下基础。
本文论述了如何在学校开展3D 打印课程。
关键词:3D打印;课程当前,3D打印技术走入课堂成为一种教学趋势,许多学校已经将3D打印纳入中小学课堂,并作为学校的特色课程。
“3D打印”的学术名称为“快速原型制造”(Rapid Prototyping & Manufacturing),是80年代末90年代初在美国兴起的一种高新制造技术。
3D打印技术是在现代CAD/CAM技术、激光技术、计算机数控技术、精密伺服驱动技术以及新材料技术的基础上集成发展起来的。
3D打印机与传统打印机最大的区别在于耗材不同——后者使用墨粉,前者使用的则是一些可以发生固化反应的材料,如树脂、塑料、陶瓷、石膏、金属等等。
随着3D打印技术的发展,这一技术也被应用到各个领域。
比如可以根据耳朵的轮廓打印助听器,还可以打印汽车部件,甚至打印房子,打印美食等等。
一、3D打印在课程运用中的问题3D打印听上去无所不能,但是在实际教学的运用中, 3D打印仍然存在着诸多问题。
(一)3D打印速度慢,课堂上难以直观呈现成品从3D打印的效率来说,校园购买的3D打印设备大多是桌面级3D打印机,所用材料大多为ABS或PLA,打印作品的速度慢。
3D 打印技术:为小学生打开创意之门一、引言随着科技的飞速发展,3D打印技术已不再是科幻电影中的概念,而是逐渐走入我们的生活,并开始在各个领域发挥着重要的作用。
3D打印技术以其低成本、高效率、个性化等优势,为人们提供了全新的创造方式,也为教育领域带来了革命性的变化。
尤其是对于小学生而言,3D打印技术不仅能激发他们的学习兴趣,更能培养他们的创造力和动手能力,为他们打开通往未来的创意之门。
二、3D打印技术概述3D打印,又称增材制造,是一种通过逐层累积材料的方式来创建三维实体物件的技术。
其基本原理是将设计好的三维模型数据转化为切片数据,然后由3D打印机按照切片数据逐层堆叠材料,最终形成实体物件。
2.1 3D打印技术的种类常见的3D打印技术主要包括以下几种:*熔融沉积成型 (FDM):该技术使用热塑性塑料丝材,通过加热熔化后挤出并层层堆积的方式构建物体。
它是最常用的3D打印技术之一,价格相对低廉,操作也比较简单。
*立体光固化 (SLA):该技术使用液态光敏树脂,通过紫外线照射的方式将树脂固化,从而形成实体物件。
SLA打印精度较高,适合制作精细的模型。
*选择性激光烧结(SLS):该技术使用粉末材料,通过激光烧结的方式将粉末材料熔融,并逐层堆积成型。
SLS打印可以制作复杂的几何形状,且材料强度较高。
*数字光处理 (DLP):该技术使用液态光敏树脂,通过投影仪投影紫外光,一次性固化整层树脂,从而实现快速成型。
DLP打印速度快,精度高,适合制作模型和原型。
2.2 3D打印技术的特点与传统的制造工艺相比,3D打印技术具有以下独特优势:*低成本:相比于传统的模具制造,3D打印可以降低生产成本,尤其适合制作小批量或个性化的产品。
*高效率: 3D打印可以实现快速成型,减少生产周期,提高生产效率。
*个性化: 3D打印可以根据用户的需求定制设计,实现个性化定制,满足不同用户的特殊要求。
*复杂形状: 3D打印可以制作传统制造工艺难以实现的复杂形状,拓宽了产品设计的可能性。
小学3d打印课程教案篇一:3D设计与打印课程方案中小学3D设计与打印课程方案一、背景与意义当今的教育思潮中,创新精神与实践能力的培养问题日渐突出。
历史表明,经济强国的背后离不开教育的支持,所以我们应该着力研究成功背后的因素,美国教育是各国研究的长期目标.STEM教育在美国作为一门新兴的课程,越来越受到政府的重视.而对中国而言,虽然STEM是相对新鲜的词汇,但是也得到大部分学者的认同.我们大兴区注重科技教育,新兴的教育方式及时与课程衔接。
作为一线教师,我们应积极培养学生的创新实践能力,使学生在中小学学习阶段打好坚实的基础。
然而现今的创新教育培养,大多止步于思维的培养,由于受到时间、场所等限制,而忽视了最能体现学生“创新”素养的动手实践能力的培养,造成了“手脑失衡”的现状,对于科技发明、创造更是有畏难情绪。
3D设计与3D打印技术在近年来发展迅猛,国际上科学技术水平较为先进的国家如美国、英国、日本等,学生的技术课程中早已引入了“3D设计与打印技术”,将学到的知识和已有的生活经验相综合应用的教学内容;而在我国还处于起步与探索阶段,包括北京、上海、重庆、杭州、南京、苏州,山东等城市的一批中小学也在这一两年做出了尝试。
目前在机械、医疗、建筑、艺术、考古、军事等领域得到了广泛应用,引发了全球又一次技术新浪潮。
引入3D设计和3D打印机等设备,组建3D打印工作室,能使学生更多的接触、感知和体验未来新兴技术,拓宽学生视野,培养学生的创新意识和创新精神,不断提升技术素养,促进学生全面而富有个性的发展。
3D创意设计实验室培养的核心素养与能力批判性思维能力;创造性解决问题的能力;跨学科的学习能力;与人合作的能力;有效运用多种手段创造性表达和有效沟通的能力;领导力3D创意设计实验室探索的主要学习方式探究式学习;基于项目的学习;基于游戏的学习; 基于设计的学习3D创意设计实验室学习区域中配备的主要设备和资源核心必备:3D设计软件;3D打印机选择配置:激光内雕机; 立体雕刻机;激光雕刻机3D创意设计实验室学习空间设计开放、组合、灵活、丰富资源支持其他: 边柜;电脑工作台;加工台;组合式桌椅;移动式工具柜;触控液晶显示器;学生作品展示空间二、3D设计项目主要内容及预期成果1.学校将围绕3D打印工作室,开发结合当下最新的技术教育课程,以专门定制的简易3D设计软件表达学生的创意想象。
3D打印技术在中小学教学中的应用发布时间:2021-08-13T16:33:52.303Z 来源:《基础教育课程》2021年8月作者:倪春生[导读] 在时代的发展下,越来越多的现代化技术被应用到中小学教学中,旨在激发学生在学习中的创造性和主动性,发现学科的乐趣,改变传统的教学模式。
苍南县灵溪第二高级中学倪春生浙江温州 325800摘要:在时代的发展下,越来越多的现代化技术被应用到中小学教学中,旨在激发学生在学习中的创造性和主动性,发现学科的乐趣,改变传统的教学模式。
3D打印技术是一种快速成型的技术方式,以数学模型作为其中的核心要点,通过逐层打印完成实体的构建。
将3D打印技术应用到中小学教学中,可以增强理论和实践的结合,通过操作性的条件进行不同的知识学习。
本篇文章通过对3D打印技术在中小学教学中的应用优势进行阐述,分析3D打印技术在中小学教学的实际应用。
关键词:3D打印技术;中小学教学;应用优势;引言中小学教育属于我国的义务阶段,它帮助学生养成良好的学习习惯,通过学科知识的学习实现对于智力的开发,提高学生的整体能力。
但是在中小学的实际教学中,受传统教学理念影响,无论是学生和教师,都将考试的成绩看作学习中的目标,忽略了学习的过程,使得教学具有单一的目的性,这对于学生综合素质以及创造力的培养有着一定的限制,而且中小学教学大部分都是对理论知识的学习,不具备全面性,在新时期的发展下,将3D打印技术应用到中小学教学中,可以起到一定的作用,有关人员可以就此进行分析。
1、3D打印技术在中小学教学中的应用优势 1.1培养学生的空间观念在传统的中小学教学中,教师都是通过对概念的讲解,实现在知识上的传授,需要学生在脑海中进行相关内容的理解,这对于某些综合能力不强的学生有着一定的难度,尤其是在数学学科的学习中,其中的几何图形需要完成不同形状的转换,很难在二维平面中表示出来。
在3D打印技术的应用下,它可以培养学生的空间观念,通过三维立体图的方式,帮助学生将实际存在的物体与脑海中的物体进行对比,从而借助实物几何的方式,给予学生观察、比较以及综合分析的过程,这对于学生建立空间观念来说有着重要的作用,而且还可以通过实际的联系操作,帮助学生丰富空间上的图形问题,提升自身的能力水平。