《神奇的3D打印》教學(xué)大綱，中小學(xué)教育

《神奇的3D打印》教學(xué)大綱

總學(xué) 時(shí)：         15                              學(xué)    分：        1      

理論學(xué)時(shí)：        10                                實(shí)踐學(xué)時(shí):       5         

適用對(duì)象：小學(xué)5-6年級(jí)學(xué)生

一、課程的性質(zhì)和目的

小學(xué)3D打印課是針對(duì)小學(xué)生開設(shè)的一門科技教育課程，是學(xué)校提高學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的重要途徑，它對(duì)于提高科技文化素養(yǎng)，促進(jìn)學(xué)生德、智、體、美全面發(fā)展，具有重要作用。

通過(guò)3D打印教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)新興科技的興趣與愛好；學(xué)習(xí)3D打印的基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能；培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力，想像能力、形象思維能力和創(chuàng)造能力。

二、教學(xué)要求

初級(jí)階段：

1．通過(guò)有趣的3D打印展示和觀賞活動(dòng)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)3D打印的興趣，培養(yǎng)良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。

2．啟發(fā)學(xué)生感受并表現(xiàn)周圍生活中的科技事物，從中體驗(yàn)科技的樂(lè)趣。

3．幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)常用的3D打印技術(shù)和材料。

4．發(fā)展學(xué)生的空間知覺能力、形象記憶能力和創(chuàng)造能力。

中級(jí)階段：

1．對(duì)3D打印產(chǎn)品進(jìn)行觀察，能對(duì)自己喜愛的作品進(jìn)行簡(jiǎn)單的評(píng)價(jià)。

2．引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步體驗(yàn)科技的魅力，激發(fā)學(xué)生運(yùn)用科技進(jìn)行創(chuàng)造的欲望。

3．學(xué)習(xí)簡(jiǎn)單模型的建造方法。進(jìn)行和自己生活切近的設(shè)計(jì)與制作。

4．培養(yǎng)學(xué)生良好的觀察習(xí)慣和觀察能力，發(fā)展他們的想像力和創(chuàng)造能力。

高級(jí)階段：

1．運(yùn)用簡(jiǎn)單建模工具進(jìn)行建模。

2．培養(yǎng)科技素養(yǎng)，提高對(duì)科技的創(chuàng)造能力。

3．可以DIY組裝一臺(tái)3D打印機(jī)。幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)物體結(jié)構(gòu)和空間關(guān)系，進(jìn)一步提高創(chuàng)造能力和設(shè)計(jì)制作能力。

三、教學(xué)內(nèi)容、重點(diǎn)及深度

第一章 3D打印初體驗(yàn)

第一節(jié) 認(rèn)識(shí)3D打印機(jī)

第二節(jié) 模型下載

第三節(jié) 實(shí)際3D打印   

（二）教學(xué)重點(diǎn)

理解科學(xué)與技術(shù)的本質(zhì)與區(qū)別。

（三）教學(xué)難點(diǎn)

對(duì)3D打印操作以及理解。

（四）教學(xué)基本要求

能夠較為深入的理解科學(xué)、技術(shù)、科學(xué)素養(yǎng)的內(nèi)涵與本質(zhì)。結(jié)合學(xué)生進(jìn)行3D打印，通過(guò)討論與實(shí)例分析，引發(fā)學(xué)生深層次思考，深刻理解科技。

第二章 3D打印科普

（一）教學(xué)內(nèi)容

      第一節(jié)3D打印發(fā)展歷程

          一 發(fā)明創(chuàng)造在人類歷史的作用

          二3D打印發(fā)展歷程

      第二節(jié)3D打印介紹

   一 3D打印名詞解釋

   二 3D打印機(jī)的分類

       第三節(jié)3D打印機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域

（二）教學(xué)重點(diǎn)

認(rèn)識(shí)發(fā)明創(chuàng)造在人類歷史的作用，3D打印發(fā)展歷程，

理解人類發(fā)明創(chuàng)造發(fā)展的現(xiàn)實(shí)。

（三）教學(xué)難點(diǎn)

對(duì)現(xiàn)代發(fā)明創(chuàng)造發(fā)展的理解，對(duì)新興技術(shù)的認(rèn)識(shí)。

（四）教學(xué)基本要求

以歷史為主線，結(jié)合3D打印重大事件以及3D打印的領(lǐng)頭人物展開分析。使學(xué)生了解西方科技發(fā)展歷程，理解影響科技發(fā)展的各種因素，使學(xué)生認(rèn)識(shí)3D打印應(yīng)用領(lǐng)域很廣，啟發(fā)同學(xué)的科技興趣，從小進(jìn)行責(zé)任感與使命感教育。

第三章 3D打印機(jī)

（一）教學(xué)內(nèi)容

第一節(jié)3D打印機(jī)如何工作

第二節(jié)3D打印模型獲取

第三節(jié) 模型處理

（二）教學(xué)重點(diǎn)

3D打印機(jī)工作的原理深刻理解，3D打印的具體工作。

（三）教學(xué)難點(diǎn)

模型處理，切片等步驟。

（四）教學(xué)基本要求

認(rèn)識(shí)基本的3D打印工作原理。教學(xué)中充分利用多媒體技術(shù)，讓在學(xué)生已有學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，結(jié)合具體教學(xué)案例，對(duì)3D打印實(shí)際操作進(jìn)行概括與提煉。

第四章 建模軟件介紹

（一）教學(xué)內(nèi)容

第一節(jié) 基礎(chǔ)建模軟件介紹

第二節(jié) 專業(yè)建模軟件介紹

第三節(jié) 切片控制軟件介紹

（二）教學(xué)重點(diǎn)

不同類別建模軟件的認(rèn)識(shí)和理解。

（三）教學(xué)難點(diǎn)

簡(jiǎn)單建模軟件的操作。

（四）教學(xué)基本要求

緊密結(jié)合教案，對(duì)軟件進(jìn)行介紹。引導(dǎo)學(xué)生在未來(lái)選擇適合的軟件進(jìn)行使用，做到軟件即工具，更好的為創(chuàng)造做貢獻(xiàn)。

第五章 開源技術(shù)和DIY

（一）教學(xué)內(nèi)容

第一節(jié) 開源技術(shù)以及開源3D打印機(jī)

第二節(jié) DIY組裝機(jī)器

（二）教學(xué)重點(diǎn)

對(duì)開源技術(shù)有認(rèn)識(shí)，理解并掌握DIY組裝機(jī)器的本質(zhì)、步驟、類型、過(guò)程技能，理解開源技術(shù)的思維方法，科學(xué)的情感、態(tài)度、價(jià)值觀。

（三）教學(xué)難點(diǎn)

開源技術(shù)的結(jié)構(gòu)，DIY的本質(zhì)

（四）教學(xué)基本要求

結(jié)合實(shí)際，讓學(xué)生參與，讓學(xué)生系統(tǒng)、全面的認(rèn)識(shí)開源技術(shù)。

實(shí)訓(xùn)教學(xué)部分：

實(shí)驗(yàn)  簡(jiǎn)單建模及3D打印機(jī)實(shí)際操作

（一）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

學(xué)生分組，每人選擇一個(gè)自己感興趣的類別進(jìn)行準(zhǔn)備。

（二）實(shí)驗(yàn)過(guò)程

    1、每個(gè)小組使用一臺(tái)打印機(jī)，每個(gè)學(xué)生有一臺(tái)計(jì)算機(jī)；

2、每位小組成員進(jìn)行模型下載，并根據(jù)課題內(nèi)容適當(dāng)進(jìn)行切片，打印；

3、通過(guò)打印出來(lái)的物品進(jìn)行小組評(píng)議；

    4、每人完成打印并寫出打印操作體會(huì)。

（三）實(shí)驗(yàn)教學(xué)基本要求

教師要在實(shí)驗(yàn)前對(duì)學(xué)生的模型下載，模型設(shè)計(jì)進(jìn)行指導(dǎo)，實(shí)驗(yàn)中讓學(xué)生重點(diǎn)體會(huì)3D打印機(jī)的操作過(guò)程，模型的設(shè)計(jì)以及模型的處理過(guò)程，在過(guò)程中讓學(xué)生養(yǎng)成對(duì)科技的嚴(yán)謹(jǐn)性，培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)，形成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。

（四）實(shí)驗(yàn)設(shè)備和材料

黑板 粉筆 投影機(jī) 3D打印機(jī) 電腦  

（五）實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)

2學(xué)時(shí)

實(shí)驗(yàn)  DIY 3D打印機(jī)實(shí)際操作

（一）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

學(xué)生分組，進(jìn)行打印機(jī)組裝。

（二）實(shí)驗(yàn)過(guò)程

    1、每個(gè)小組在老師的指導(dǎo)下，根據(jù)操作方案繼續(xù)3D打印機(jī)的組裝

（三）實(shí)驗(yàn)教學(xué)基本要求

教師要在實(shí)驗(yàn)前對(duì)學(xué)生的試驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行指導(dǎo)，組裝3D打印機(jī)，并進(jìn)行打印測(cè)試。

（四）實(shí)驗(yàn)設(shè)備和材料

黑板 粉筆 投影機(jī) DIY的3D打印機(jī) 工具盒 電腦  軟件

（五）實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)

3學(xué)時(shí)

三、學(xué)時(shí)分配表

章    序	內(nèi)    容	課時(shí)
第一章	3D打印初體驗(yàn)	2
第二章	3D打印科普	2
第三章	3D打印機(jī)	2
第四章	軟件介紹	2
第五章	開源技術(shù)和DIY	2
實(shí)訓(xùn)	模型下載與打印機(jī)操作	2
實(shí)訓(xùn)	DIY 3D打印機(jī)	3
總計(jì)		15

四、課程教學(xué)的基本要求和主要環(huán)節(jié)

《神奇的3D打印》課程只上前十周，采用課堂講授、小組操作以及研討相結(jié)合的方式進(jìn)行教學(xué)，除了課程內(nèi)容外，還要加強(qiáng)學(xué)生自學(xué)環(huán)節(jié)的管理，教師布置相應(yīng)的學(xué)習(xí)任務(wù)，并要求學(xué)生保證一定時(shí)間用于自學(xué)。

五、本課程與其它課程的聯(lián)系與分工

無(wú)強(qiáng)制性的選修課程，建議學(xué)習(xí)科學(xué)、自然等。

六、建議教材與參考教材

建議教材：《神奇的3D打印》，等編著，陜西師范大學(xué)出版社2014；

執(zhí)筆：

審核：