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青少年3D打印課程第一講：3D

發(fā)布時間：2022-06-27 10:01:38瀏覽：7078點贊：

3D打印被譽為“第三次工業(yè)革命的重要生產(chǎn)工具”

，該技術(shù)被廣泛應(yīng)用在軍事

、建筑

、醫(yī)學(xué)

、設(shè)計

、制造等多個領(lǐng)域

。2014年

，NASA（美國國家航空航天局）將一臺3D打印機送上空間站

，探索宇航員通過打印來完成損壞或者老化零部件的更換

；2015年，江蘇省南京市兒童醫(yī)院在國內(nèi)首次運用3D打印技術(shù)

，輔助治療兒童先天性心臟?div id="m50uktp" class="box-center"> ?div id="m50uktp" class="box-center"> ；2016年國慶節(jié)，天安門廣場及長安街沿線的國慶花壇

，全部采用3D打印技術(shù)

；在我國的《中國制造2025》和德國的“工業(yè)4.0”中，也都把3D打印作為重要的技術(shù)支柱

。

在2013年美國新媒體聯(lián)盟發(fā)布的《地平線報告》中

，首次將3D打印技術(shù)列為教育領(lǐng)域未來4—5年內(nèi)普及應(yīng)用的創(chuàng)新型技術(shù)。在過去幾年里

，3D打印已經(jīng)以信息技術(shù)拓展課或社團活動的形式

，逐步走進(jìn)了中小學(xué)課堂，并與STEAM教育

、創(chuàng)客教育等有機融合

，對培養(yǎng)青少年的信息素養(yǎng)、創(chuàng)新思維

、空間想象

、跨學(xué)科學(xué)習(xí)等能力，起著重要的作用

。

常見的青少年3D打印軟件與工具

從簡單的3D打印筆到專業(yè)的3D建模軟件和打印機

，3D打印軟件與工具已逐漸走到中小學(xué)生的身邊。下面介紹幾種我區(qū)教師常用的3D打印軟件與工具

。

小學(xué)低年級學(xué)生還沒有明確的三維空間概念

，3D打印筆是最簡單的入門工具。它無需電腦和軟件的支持

，學(xué)生只要將其插上電源

，安裝3D打印耗材，就可以開始作品創(chuàng)作

。但由于筆尖和擠出的塑料耗材溫度可能會達(dá)到200℃

，建議學(xué)生在教師或家長的陪伴下使用。

二

、iPad上的3D建模App

小學(xué)高年級學(xué)生已經(jīng)具備了初步的三維空間概念

，也比較熟悉移動智能終端，可以使用iPad上的123D Design

、Morphi

、Happy 3D等App，通過拖拉

、點擊等操作

，初步體驗3D建模的過程，并在iPad上通過Wi-Fi進(jìn)行作品打印。

三

、PC平臺上的3D建模軟件

初中生已經(jīng)具備一定的三維空間概念

，并對計算機軟件操作比較熟練，能夠使用3DMax

、SketchUp

、3DOne等常用3D建模軟件，通過使用擠出

、車削

、布爾運算的加減交

、雕塑甚至3D掃描等方式

，完成作品并進(jìn)行打印。

四

、3D打印機

目前市場上的3D打印機品牌

、型號眾多，但一般都支持主流3D軟件導(dǎo)出的STL格式文件

，使用PLA或ABS塑料作為打印耗材

，能夠滿足教學(xué)的基本需求。

3D打印與STEAM教育

、創(chuàng)客教育的關(guān)系

STEAM教育將技術(shù)與工程

、藝術(shù)、數(shù)學(xué)結(jié)合

，旨在打破常規(guī)的學(xué)科界限

，通過綜合應(yīng)用解決實際問題，培養(yǎng)綜合性的人才

。3D打印技術(shù)是科學(xué)發(fā)展的產(chǎn)物

，3D建模的過程需要信息技術(shù)的支持，打印出來的作品往往用于解決工程類的問題

。3D設(shè)計的過程中

，還要注意作品的美觀與藝術(shù)性。3D建模的過程能夠幫助學(xué)生建立起數(shù)學(xué)立體幾何的空間概念

，是實踐STEAM教育的一個有效途徑

。

3D打印在教育領(lǐng)域的開展現(xiàn)狀

目前，3D打印已經(jīng)引起了國內(nèi)外教育界的高度重視

，自筆者2014年初第一次使用3D打印機以來

，短短三年的時間，國內(nèi)不少中小學(xué)都已經(jīng)購置了3D打印機

，并建有相應(yīng)的創(chuàng)新實驗室

。北京、上海

、深圳等發(fā)達(dá)地區(qū)的學(xué)校

，還自主開發(fā)了不少3D打印校本課程

，青島市在2015年底提出了3年內(nèi)所有中小學(xué)校全部開設(shè)“3D打印課”的目標(biāo)……國內(nèi)一些重大的學(xué)生信息技術(shù)競賽活動，比如全國中小學(xué)電腦制作活動

、全國中小學(xué)信息技術(shù)創(chuàng)新與實踐活動等

，均把3D創(chuàng)意設(shè)計、3D創(chuàng)新作品等列入比賽項目

。此外

，3D打印技術(shù)還能幫助其他學(xué)科教師，設(shè)計

、定制

、打印出所需要的教具或模型。

實施3D打印課程的建議

首先

，根據(jù)筆者的經(jīng)驗

，一個3D打印作品從靈感出現(xiàn)到打印完成，往往需要4—6個課時

，建議在實施3D打印課程時以項目活動的形式開展

，將項目實施與應(yīng)用信息技術(shù)解決實際問題的過程融合起來；學(xué)生組成小組

，從實際需求出發(fā)

，提出創(chuàng)意設(shè)計，上網(wǎng)搜索資料

，理解模型構(gòu)成

，學(xué)習(xí)軟件使用，不斷調(diào)試修改

，形成個性化作品

，并最終打印成型，分享交流

。

最后

，在3D打印課程實施過程中，教師要以學(xué)生為主體

，盡量杜絕教師提供樣例

、學(xué)生依葫蘆畫瓢的現(xiàn)象，要注重激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識

、創(chuàng)造思維

、創(chuàng)意設(shè)計，尊重學(xué)生創(chuàng)意

，幫助學(xué)生實現(xiàn)創(chuàng)意

，從而培養(yǎng)出符合數(shù)字時代要求的學(xué)生創(chuàng)客。

(責(zé)任編輯：admin)

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？

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，

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