3D打印教案.doc

2D转3D教学设计方案（1课时）教学内容及目标：接触学生、了解学生，与学生互动使学生熟悉自己，并让学生对3D打印有直观的概念，并为第二课时做好课程导入部分留下悬念。教学的重点和难点：1、 安全教育，在3D打印过程中打印机的何部不能触碰。2、 教学对象分组，将10人分为2人一组的教学小组，如多出1人，与教师1组。教学对象分析：学习本课的学生年龄一般都在813岁之间，该年龄段的学生对新鲜事物注意力较持久，他们善于探索，敢于质疑，敢于创新，这些学生都已具有一定的自主学习能力，并初步掌握了电脑操作。3D打印的课塑造性可以很好的激发其学习兴趣。教学策略：本课的教学目标，是要让学生了解3D打印的大概概念，对3D打印进行浅入浅出的引导，充分调动学生学习的积极性。教学过程与分析：教学过程教师活动学生活动设计意图课前准备1、 向学生介绍自己，通过点名的方式与学生初步互动（互动过程中挑选调皮的孩子作为班长）2、 课前在学生桌子上放置打印的小玩具拉哨（课程教学内容：拉哨）互动（10分钟内）初步了解学生。 课题导入设问：1、大家有没有见过打印机啊？2、打印机打出来的东西是什么样的啊？3、那么大家是否见过3D打印机？4、大家知道桌子上的小玩具是怎么来的么？（示范玩法）学生集体思考回答：1、见过（基本都见过打印机）；没见过（解释打印机）。2、一张纸；不知道（解释，并且拿出纸张）3、没见过。4、各种回答（引入3D打印机概念，告知这是3D打印机打印出来的，解释3D打印机大致构造，引入安全问题，告知3D打印机碰头不可触碰，参观3D打印机）（20分钟内）参观过程中助教收起每个学生桌上的拉哨1、 以引入概念。2、 师生角色：谈话式 课中设问：1、大家桌上的拉哨去哪里了？回答：不见了等；（那么我们下节课来自己做一个拉哨怎么样）此时学生之间也有初步了解，对学生进行分组为第2课时做出提前导入，引起学生兴趣课后延伸下课休息时加深与学生的交流，增进师生之间的了解2D转3D教学设计方案（13课时）教学内容及目标：使学生初步了解本课时所用的2D转3D软件操作选项，引导学生做出2D模型转为3D，导出模型，并为第三课时做好课程引导。教学的重点和难点：1、 使学生了解软件操作选项。2示范操作，指导学生操作。教学对象分析：学习本课的学生年龄一般都在813岁之间，该年龄段的学生对新鲜事物注意力较持久，他们善于探索，敢于质疑，敢于创新，这些学生都已具有一定的自主学习能力，并初步掌握了电脑操作。3D打印的课塑造性可以很好的激发其学习兴趣。教学策略：本课的教学目标，是要让学生初步掌握2D转3D软件的操作方式，加深对3D模型认识，充分调动学生学习的想象力，提高学生的空间思维能力。教学过程与分析：教学过程教师活动学生活动设计意图课前准备1、拿出拉哨，让学生思考这是如何做出来的，让2个学习小组的学生进行讨论讨论如何制作拉哨（8分钟内）激发学生想象力，协作能力。 课题导入陈述：1、大家从上往下看拉哨是什么样子的？（讨论）2、好现在大家打开软件学生讨论后回答：1、是一个圆里面有两个小圆。（大家说的对，如果想要通过3D打印制作拉哨我们需要通过软件做一个模型）2、示范打开软件（7分钟内）1、激发学生空间思维能力2、引入软件 课堂发展示范软件操作方式及解释软件选项作用（步骤略）1、 经过老师的示范进行软件操作，操作中2人一组的学习小组一人操作，一人指导（教师与助教巡查辅导，看哪个小组的人率先完成，选出奖励人选）（25分钟内）1、 增强学生合作能力，动手能力，思维能力2、 使学生初步掌握软件操作方式延伸建模完成了，怎么才能将这个模型打印出来，留下悬念，为第3课时做引导 2D转3D教学设计方案（3课时）教学内容及目标：模型切片教学，打印教学；使学生了解操作切片软件，了解打印步骤。教学的重点和难点：1、切片软件的设置，切片软件的操作方式教学对象分析：学习本课的学生年龄一般都在813岁之间，该年龄段的学生对新鲜事物注意力较持久，他们善于探索，敢于质疑，敢于创新，这些学生都已具有一定的自主学习能力，并初步掌握了电脑操作。3D打印的课塑造性可以很好的激发其学习兴趣。教学策略：本课的教学目标，通过示范法使学生学会操作切片软件，导出切片文件，提高学生动手能力。教学过程与分析：教学过程教师活动学生活动设计意图课前准备指导第二课时操作人员和指导人员交换，建立模型，助教与教师巡查软件操作建模 （15分钟内）使每个学生都掌握操作方式 课题导入设问：1、大家模型做好了，但是怎样才能把模型变成玩具？2、 能直接用打印机打印么？（讨论，分别提问每组答案）学生回答：不知道（引入切片软件）；打印（链接问题2引入切片软件）。2、解释不能直接用XTL格式打印，要切片导出X3D格式（5分钟内）增强学生思维能力，引入切片软件 课堂发展示范操作如何使用切片软件并解释软件选项作用（步骤略）小组交替进行切片软件操作，助教与教师协助完成，准备SD卡，指导打印机使用（25分钟内）加强学生动手能力，团队协作能力延伸告知表现好的小组人除了下次来可以拿到今天的打印作品，也可以额外打印作品，提高集体荣誉感，提高小组内监督学习能力课题名称3D打印计划学时2学时教学内容1. 何为3D打印？2. 3D打印技术3. 3D打印在医疗行业的应用发展4. 4D打印技术教学目的掌握3D打印、3D打印技术的基本概念、了解3D打印技术的种类、了解3D打印在医疗行业的应用发展状况，初步了解4D打印技术。教学重点3D打印、3D打印技术基本概念的理解、3D打印技术的应用。教学难点3D打印技术。建议学时理论：1.5 上机：0.5教学教具多媒体教学系统教学方法理论：使用多媒体教学方法讲授； 上机：查阅资料，完成作业教学过程课程主要内容3D打印详细内容及要求一、3D打印案例案例一、美国最新3D打印技术：24小时内可造232平楼房案例二、美国科学家研发可以打印大尺寸“活”组织的3D打印机案例思考：2012年在欧美等国的促动下，3D打印行业突然爆发，政府、媒体、券商甚至普通老百姓都开始全面关注3D打印技术，更有人认为3D打印是万能的制造技术，那么3D打印到底能制造些什么？它在各领域的应用现状如何？相对于传统制造技术，3D打印技术有哪些优势，又有哪些不足之处?二、何为3D打印？3D打印（3DP）即快速成型技术的一种，它是一种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构造物体的技术。3D打印机与普通打印机工作原理基本相同，只是打印材料有些不同，普通打印机的打印材料是墨水和纸张，而3D打印机内装有金属、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”，是实实在在的原材料，打印机与电脑连接后，通过电脑控制可以把“打印材料”一层层叠加起来，最终把计算机上的蓝图变成实物。通俗地说，3D打印机是可以“打印”出真实的3D物体的一种设备，比如打印一个机器人、打印玩具车，打印各种模型，甚至是食物等等。之所以通俗地称其为“打印机”是参照了普通打印机的技术原理，因为分层加工的过程与喷墨打印十分相似。这项打印技术称为3D立体打印技术。三、3D打印技术3D打印存在着许多不同的技术。它们的不同之处在可用的材料的方式，并以不同层构建创建部件。有些技术利用熔化或软化可塑性材料的方法来制造，还有一些技术是用液体材料作为打印材料的，每种技术各有千秋。3D打印常用材料有尼龙玻纤、耐用性尼龙材料、石膏材料、铝材料、钛合金、不锈钢、镀银、镀金、橡胶类材料。目前，3D打印领域已经发展出了各种不同的工艺，比如逐层实体制造(LOM)技术、熔化沉积成型(FDM)技术、激光选区烧结(SLS)技术、激光选区熔融（SLM）技术、激光近净成形(LENS)技术和电子束熔融(EBM)技术等。而激光近净成形(LENS)技术和电子束熔融(EBM)技术是当前3D打印技术领域最前沿的两种，但逐层实体制造(LOM)技术已经逐渐退出了行业市场。因此，未来的3D打印技术将会不断突破创新，老旧的技术将逐渐被行业淘汰，整个行业会保持着持续的创新活力。”四、3D打印在医疗行业的应用发展3D打印技术可以直接将3D设计模型转化为现实的产品，相较于传统制造方式，更适合制作小批量定制化的产品，以及复杂形状的产品。而生物医疗领域是一个特殊的领域，几乎每一个“产品”都是个性化的，且不需要极高的表面质量和高致密度，是一个特别适合于3D打印技术的领域。比如金属3D打印在工业领域的一些缺点在应用到生物医疗领域反而成了优点如空间网格化和粗糙的表面更能符合生物组织生长的要求。3D打印技术能够让医生提前练习，从而减少病人在手术台上的时间。3D模型有助于减少手术步骤，使手术变得更为安全。因此，在通过医疗审批后3D打印技术在生物医疗领域将会有广阔的空间。五、4D打印技术所谓的4D打印，比3D打印多了一个“D”也就是时间纬度，人们可以通过软件设定模型和时间，变形材料会在设定的时间内变形为所需的形状。准确地说4D打印是一种能够自动变形的材料，直接将设计内置到物料当中，不需要连接任何复杂的机电设备，就能按照产品设计自动折叠成相应的形状。教学小结要求学生重点掌握3D打印、3D打印技术基本概念、了解3D打印技术的应用。学习指导2012年在欧美等国的促动下，3D打印行业突然爆发，政府、媒体、券商甚至普通老百姓都开始全面关注3D打印技术，对学生要求了解3D打印到底能制造些什么？它在各领域的应用现状如何？相对于传统制造技术，3D打印技术有哪些优势，又有哪些不足之处?作业上网查阅资料了解3D打印技术在各行业的应用教学后记