3D設(shè)計與打印課程方案設(shè)計.doc
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. 3D設(shè)計與打印課程方案 一、背景與意義 當(dāng)今的教育思潮中,創(chuàng)新精神與實踐能力的培養(yǎng)問題日漸突出。歷史表明,經(jīng)濟強國的背后離不開教育的支持,所以我們應(yīng)該著力研究成功背后的因素,美國教育是各國研究的長期目標(biāo).STEM教育在美國作為一門新興的課程,越來越受到政府的重視.而對中國而言,雖然STEM是相對新鮮的詞匯,但是也得到大部分學(xué)者的認(rèn)同.我們大興區(qū)注重科技教育,新興的教育方式及時與課程銜接。 作為一線教師,我們應(yīng)積極培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實踐能力,使學(xué)生在中小學(xué)學(xué)習(xí)階段打好堅實的基礎(chǔ)。然而現(xiàn)今的創(chuàng)新教育培養(yǎng),大多止步于思維的培養(yǎng),由于受到時間、場所等限制,而忽視了最能體現(xiàn)學(xué)生“創(chuàng)新”素養(yǎng)的動手實踐能力的培養(yǎng),造成了“手腦失衡”的現(xiàn)狀,對于科技發(fā)明、創(chuàng)造更是有畏難情緒。 3D設(shè)計與3D打印技術(shù)在近年來發(fā)展迅猛,國際上科學(xué)技術(shù)水平較為先進的國家如美國、英國、日本等,學(xué)生的技術(shù)課程中早已引入了“3D設(shè)計與打印技術(shù)”,將學(xué)到的知識和已有的生活經(jīng)驗相綜合應(yīng)用的教學(xué)內(nèi)容;而在我國還處于起步與探索階段,包括北京、上海、重慶、杭州、南京、蘇州,山東等城市的一批中小學(xué)也在這一兩年做出了嘗試。 目前在機械、醫(yī)療、建筑、藝術(shù)、考古、軍事等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用,引發(fā)了全球又一次技術(shù)新浪潮。引入3D設(shè)計和3D打印機等設(shè)備,組建3D打印工作室,能使學(xué)生更多的接觸、感知和體驗未來新興技術(shù),拓寬學(xué)生視野,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新精神,不斷提升技術(shù)素養(yǎng),促進學(xué)生全面而富有個性的發(fā)展。 3D創(chuàng)意設(shè)計實驗室培養(yǎng)的核心素養(yǎng)與能力 批判性思維能力;創(chuàng)造性解決問題的能力; 跨學(xué)科的學(xué)習(xí)能力;與人合作的能力; 有效運用多種手段創(chuàng)造性表達和有效溝通的能力;領(lǐng)導(dǎo)力 3D創(chuàng)意設(shè)計實驗室探索的主要學(xué)習(xí)方式 探究式學(xué)習(xí);基于項目的學(xué)習(xí); 基于游戲的學(xué)習(xí); 基于設(shè)計的學(xué)習(xí) 3D創(chuàng)意設(shè)計實驗室學(xué)習(xí)區(qū)域中配備的主要設(shè)備和資源 核心必備:3D設(shè)計軟件;3D打印機 選擇配置:激光內(nèi)雕機; 立體雕刻機;激光雕刻機 3D創(chuàng)意設(shè)計實驗室學(xué)習(xí)空間設(shè)計開放、組合、靈活、豐富資源支持 其他: 邊柜;電腦工作臺; 加工臺;組合式桌椅; 移動式工具柜;觸控液晶顯示器; 學(xué)生作品展示空間 二、3D設(shè)計項目主要內(nèi)容及預(yù)期成果 1.學(xué)校將圍繞3D打印工作室,開發(fā)結(jié)合當(dāng)下最新的技術(shù)教育課程,以專門定制的簡易3D設(shè)計軟件表達學(xué)生的創(chuàng)意想象。簡單的說,3D設(shè)計可以使人們無限制的表達自己的設(shè)計想象,而3D打印則是將你表達的設(shè)計想象虛擬模型打印出真實形狀的物理模型實物?!?D打印”是通過連續(xù)的物理層疊加,逐層增加材料生成三維實體的技術(shù)。在這一過程中,孩子們的空間想象能力、創(chuàng)新思維能力及動手能力都將得到鍛煉和提高。 2. 學(xué)生利用每天三點半以后的時間自由選修三維設(shè)計活動課程或勞動技術(shù)課程來學(xué)習(xí),在活動課程中表現(xiàn)優(yōu)秀的學(xué)生可以參與未來工程師等科技競賽項目.。工作室將向?qū)W生全面開放,為學(xué)生科技類研究型課題開展提供有力支持,教師可用3D打印技術(shù),為3D課件設(shè)計、自制教具等帶來極大便利。 3.對學(xué)生而言:3D設(shè)計以直觀高效的模型表達產(chǎn)品設(shè)計理念,更能準(zhǔn)確的表達學(xué)生創(chuàng)意,激發(fā)學(xué)生對科學(xué)的興趣,強化學(xué)生的手腦并用。 對老師學(xué)校而言:可以掌握先進的學(xué)科教育技術(shù)手段,開展各科技活動、展示科技創(chuàng)新成果,充實校內(nèi)外課程體系,提升學(xué)校的科技創(chuàng)新教學(xué)實力。 在stem教育中,科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)之間存在著一種相互支撐、相互補充、共同發(fā)展的關(guān)系。3D打印作為最新的技術(shù)教育課程,教師在考慮如何將STEM教育引入中小學(xué)科學(xué)課堂時,必須將它們看作4種彩線,交織在一起,融合在一起,才能織出絢麗的畫卷。 三、3D打印實驗室建設(shè)基本原則 1.安全性原則。小學(xué)生對設(shè)備的操作能力比較弱,安全防范意識差,本項目引進的三維打印機,操作簡單、安全可靠、耗材無毒無害。 2.體驗式學(xué)習(xí)的原則,三維設(shè)計與三維打印是技能型能力,對小學(xué)階段而言,重要的不是技能本身,而是了解先進的技術(shù)及方法,開闊視野,促進智力發(fā)育; 3.以學(xué)生為主體。三維打印機工作室需以學(xué)生為主體,學(xué)生是開展項目學(xué)習(xí)的主體,在教師的引導(dǎo)下自主選擇探究課題學(xué)習(xí)。 4.實踐性原則。遵循教學(xué)規(guī)律,引導(dǎo)探索、嘗試、創(chuàng)造。從課程學(xué)習(xí)、社會現(xiàn)象、自然現(xiàn)象選擇具有一定的靈活性、開放性、趣味性、主動性、綜合性的實驗,來構(gòu)建實驗室的課題內(nèi)容,方便創(chuàng)設(shè)問題情境。 創(chuàng)造性原則。營造鼓勵學(xué)生創(chuàng)新的環(huán)境,課程項目設(shè)計應(yīng)具有開放性,為學(xué)生創(chuàng)造性思維創(chuàng)設(shè)更多空間 5.創(chuàng)造性原則。營造鼓勵學(xué)生創(chuàng)新的環(huán)境,課程項目設(shè)計應(yīng)具有開放性,為學(xué)生創(chuàng)造性思維創(chuàng)設(shè)更多空間。 在當(dāng)前基礎(chǔ)教育課程改革浪潮中,改造傳統(tǒng)的技術(shù)教育,增設(shè)具有時代特征的技術(shù)類課程,已成為課程改革的主流取向。 四、3D創(chuàng)意設(shè)計軟件簡介 基于工業(yè)級3D設(shè)計軟件中望3D內(nèi)核,專門為中小學(xué)生呈現(xiàn)設(shè)計創(chuàng)意而開發(fā),更簡單、更輕松、更清晰。大大提升了中小學(xué)生學(xué)習(xí)和運用3D設(shè)計軟件進行創(chuàng)意表達的效率。從二維草圖或三維實體均可起步開始3D創(chuàng)意設(shè)計,源于堅實的系統(tǒng)架構(gòu),使設(shè)計可以不斷深入,并與生產(chǎn)加工緊密結(jié)合,確保設(shè)計與現(xiàn)實接軌。讓學(xué)生在“學(xué)中做,做中學(xué)”,便捷的3D打印功能,利用3D打印機快速成型,更能輕松體驗和分享成果。 五、三維打印課程建設(shè)內(nèi)容 例如面向四年級以上學(xué)生基于三維設(shè)計及三維打印的課外活動或活動小組,3名或5名學(xué)生一組進行教學(xué)及活動開展,以探究式的活動任務(wù)設(shè)置、豐富的視聽資料為引導(dǎo), 案例針對小學(xué)生三維設(shè)計課程的主要內(nèi)容展開,采用三維設(shè)計基本概念和配套案例相結(jié)合的方式,旨在通過一系列的案例講解,將三維設(shè)計的基本概念和軟件操作步驟融入其中,讓同學(xué)們可以直觀地了解中望3D軟件功能,迅速掌握三維設(shè)計在課堂中的運用。 課程中的案例經(jīng)過精心篩選和編排,將三維的概念設(shè)計和產(chǎn)品創(chuàng)新充分結(jié)合,增加了課程的趣味性,擴展了設(shè)計思路,使同學(xué)們可以在學(xué)習(xí)三維設(shè)計的過程中體會到創(chuàng)造的樂趣。實現(xiàn)學(xué)中做,做中學(xué)。下面是一個體驗大綱: 第1節(jié)校本課程 三維設(shè)計與三維打印技術(shù)簡介,展示三維打印技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與前景,3D設(shè)計課程在全國教育或示范城市的應(yīng)用現(xiàn)狀。課程目標(biāo)介紹和3D打印機設(shè)備介紹及操作。 第2、3節(jié)校本課程 課程目錄的介紹,及3D模型文件格式保存和介紹,安排案例,笛子(為一個裝配主體)。主要通過拉伸和拉伸切除的功能實現(xiàn)安排時間為學(xué)生打印作品 第4、5節(jié)校本課程 案例抽拉笛為一個裝配體,由抽拉桿、和笛子組成,講解各組件主要通過拉伸和拉伸切除的功能實現(xiàn) 第5節(jié)校本課程 后續(xù)思考:我們可以在笛子的基礎(chǔ)上改變笛子的長短,來得到不同的聲音或開動腦筋自己設(shè)計一個屬于自己的樂器。安排時間為學(xué)生打印部分作品 第7、8節(jié)校本課程 案例講解吸附式花盆:主要通過拉伸功能實現(xiàn) 第9、10節(jié)校本課程 案例講解掛鉤式花盆主要通過旋轉(zhuǎn)功能實現(xiàn). 第11、12節(jié)校本課程 案列講解杯托:主要通過放樣、掃掠和拉伸的功能實現(xiàn)。 第13、14節(jié)校本課程 案例抽拉盒(小馬迷宮):為一個裝配體,由盒蓋和盒體組成,各組件主要通過拉伸和拉伸切除的功能實現(xiàn)。最后由裝配功能實現(xiàn) 第15次節(jié)校本課程 展示相關(guān)的三維打印作品和同學(xué)探討對三維設(shè)計和三維打印的理解及認(rèn)識。 六.3D打印機介紹 1、桌面式3D打印機 便攜式桌面3D打印設(shè)備,機身簡潔、性能完備,可方便的直接打印出各類模型實物,適用于多個行業(yè)領(lǐng)域,更為個人、家庭等用戶提供高效解決方案,滿足不同人群的特殊需求。 UP Plus 2是基于2010年版UP Plus第一代產(chǎn)品,推出的新一代產(chǎn)品。產(chǎn)品提供了自動調(diào)整打印平臺的高度,自動調(diào)整打印平臺的水平等全新功能,為用戶提供了更加方便的3D打印體驗。全中文操作界面,傻瓜式操作,支持一鍵打印。使用PLA高分子有機材料耗材,完全無毒無害 噴嘴數(shù)量:單 噴嘴直徑:0.4mm 成型尺寸: dia220*300 最小層高:0.1 mm 定位精度:XYZ 軸 0.01 mm 打印速度:120 mm/s 空程速度:200 mm/s 噴嘴溫度:最高 250 度 熱床溫度:最高 120 度 耗材類型:PLA, ABS 耗材直徑:1.75 mm 支持語言:英文 配套軟件:CURA 文件格式:STL, OBJ 控制芯片:mega 2560 2.專業(yè)級桌面打印機 成型大?。?52mm(W)x 199mm(L)x150mm(H) 支撐:智能支撐生成 成型層厚:0.1-0.40 mm 成型材料:PLA 系統(tǒng)運行環(huán)境:Win XP/Vista/7/8 設(shè)備尺寸:寬528x長441x高410mm; 打印前準(zhǔn)備耗時:5分鐘 鏈接方式:USB、網(wǎng)線、wifi 產(chǎn)品名稱 主要技術(shù)參數(shù) 數(shù)量 單位 單價(元) 合計(元) 三維設(shè)計軟件 1、一個機房(34節(jié)點以上); 2、基于精確尺寸建模的三維設(shè)計軟件,支持3D打印及激光切割文件格式數(shù)據(jù)輸出; 軟件內(nèi)置邊學(xué)邊用功能,學(xué)生可在軟件內(nèi)根據(jù)提供的案例一步一步模仿操作自學(xué)軟件; 3、軟件內(nèi)可進行裝配動畫編輯并輸出AVI視頻; 4、軟件內(nèi)置一鍵3D打印功能,無需中間格式轉(zhuǎn)換直接3D打??; 5、支持曲面修復(fù)和縫合功能,提供自動縫合、閉合邊空隙、閉合縫隙、閉合邊、填充縫隙等破面修補命令; 6、支持浮雕效果和變形功能,可以讓圖片變成生動的立體圖形。通過圖片來映射出模型表面凹凸的建模效果,是真正具有凹凸特征的造型屬性,不是簡單的渲染效果。 1 套 120000 120000 3D打印機 打印尺寸:253*199*150 噴頭數(shù)量:1 打印材料:PLA 支持:wifi和USB連接 用ipad直接下載APPstore,和Makerbot五代機器連接就可以直接操作,將手畫的變?yōu)?D圖打印出來 2 臺 30000 60000 噴嘴數(shù)量:單,噴嘴直徑:0.4mm,成型尺寸: dia220*300,最小層高:0.1 mm,定位精度:XYZ 軸 0.01 mm,打印速度:120 mm/s,空程速度:200 mm/s,噴嘴溫度:最高 250 度,熱床溫度:最高 120 度,耗材類型:PLA, ABS,耗材直徑:1.75 mm,支持語言:英文,配套軟件:CURA,文件格式:STL, OBJ,控制芯片:mega 2560 2 臺 6000 12000 虛擬雕刻機 1.緊湊的力反饋工作空間(WxHxD)26.54 x 24.13 x 8.89cm 2.位置分辨率:理論上的0.084mm 3.底座直徑(圓的基礎(chǔ)):13.97cm高低17.78cm 4.連接方式: USB 2.0全速接口能力 5.最大力量(在中間時,4個鏈接是直角) :3.4N 6.6-degree-of-freedom位置傳感6自由的X,Y和Z(數(shù)字編碼器),轉(zhuǎn)動和傾斜(5%線性電位計) 7.電源功率: 100/240V 50/60 Hz 1安培(輸出直流18 v 2.2,38W) 8.操作系統(tǒng):Windows 7,Windows 8 1 臺 70000 70000 耗材 ABS或pla材料,500g/卷,紅、黃、藍、綠、黑、白多色可選 2 卷 300 600 總計 250600元 3D打印作品欣賞 精選word范本!- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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