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3D打印创客教室 / LABORATORY

 

3D打印创客教室创建整体解决方案  
 
         
 
    




一、国家政策与规定

 

 
中小学综合实践活动课程指导纲要
(摘录)


为全面贯彻党的教育方针,坚持教育与生产劳动、社会实践相结合,引导学生深入理解和践行社会主义核心价值观,充分发挥中小学综合实践活动课程在立德树人中的重要作用,特制定本纲要。

    (二)学段目标

  1.小学阶段具体目标

(4)创意物化:通过动手操作实践,初步掌握手工设计与制作的基本技能;学会运用信息技术,设计并制作有一定创意的数字作品。运用常见、简单的信息技术解决实际问题,服务于学习和生活。

       2.初中阶段具体目标

(4)创意物化:运用一定的操作技能解决生活中的问题,将一定的想法或创意付诸实践,通过设计、制作或装配等,制作和不断改进较为复杂的制品或用品,发展实践创新意识和审美意识,提高创意实现能力。通过信息技术的学习实践,提高利用信息技术进行分析和解决问题的能力以及数字化产品的设计与制作能力。

    3.高中阶段具体目标

(4)创意物化:积极参与动手操作实践,熟练掌握多种操作技能,综合运用技能解决生活中的复杂问题。增强创意设计、动手操作、技术应用和物化能力。形成在实践操作中学习的意识,提高综合解决问题的能力。


 
教育部发布的”设计制作活动(信息技术)推荐主题及其说明”
(摘录)

 
设计制作活动(信息技术)推荐主题及其说明

学段 活动主题 简要说明
3-6
年级
11.三维趣味设计 了解三维设计的基本思路,理解三维设计的应用,用三维建模软件设计一些与学习、生活相关的物品,亲历在综合情境下运用多种技术实现个性化、定制化产品研发的过程。学会利用技术解决真实问题,并初步感受文化创意产品的传播规律。
7-9
年级
10.开源机器人初体验 通过常见的电子模块,用3D打印或者激光切割等方式自制各种结构件,结合开源硬件,设计有行动能力的机器人。初步了解仿生学,分析生物的过程和结构,并把得到的分析结果用于机器人的设计,体验跨学科学习。
 
 
设计制作活动(劳动技术)推荐主题及其说明
 
学段 活动主题 简要说明
7-9年级 9.3D设计与打印技术的初步应用 了解3D打印技术原理,学习三维建模的方法和使用3D打印机的方法,了解3D打印的限制条件,学习产品设计应考虑的基本原则以及设计中的人机关系;运用3D打印技术进行创新设计,打印简单模型。认识与掌握先进技术,提高创新设计能力。有条件的学校可以配备多种打印方式与打印材料的3D打印机。
11.基于激光切割与雕刻的创意设计 了解激光切割的技术原理,会操作激光切割机,学习使用计算机辅助设计类软件,设计模型构件并进行激光切割,组装成立体模型;了解激光雕刻的技术原理,会进行构件表面的雕刻设计与操作。了解与认识先进技术,激发创新意识,搭建创意设计的快速展现平台。
13.“创客”空间 大胆想象,提出符合设计原则且具有一定创造性的构思方案,主动参与创新实践,自主确定创新作品主题并进行设计,完成制作,实现奇思妙想。注意传统手工技术与现代技艺结合,在技术创新实践过程中,提升技术并交流创意,提高批判质疑和问题解决能力,弘扬“创客”精神。
 
 
 

二、我们的方案思路


        围绕教育部对中小学实践课的要求,从”积极参与动手操作实践,增强创作设计能力,培养创新意识”这个目标出发,先易后难,由浅入深培养学生用3D打印笔、3D打印机亲自动手制作、组装作品,而后培养锻炼学生自己进行3D设计的能力,让学生能够通过设计表达自己的创意,最后通过具体的实践案例,让学生了解体验从构思创意、设计表达创意,再用各种工具和设备,将自己的创意制作出来这一系统的流程,假以时日,学生就能结合学到的知识和日常实践,对学习生活中遇到的一些小问题,形成自己的解决办法,并能自己动手付诸实施。整个的学习过程,既培养了学生的动手实践能力,也注重了创造意识的养成,这便是创新的能力。


三、整个 3D打印创客教室的配置内容





1、Yuchu3d D200 3D打印机 : 3D打印机是实现数字化设计与制作作品的典型设备,具有操作简单,安全,成本低的特点,非常适合用于学生动手实践和创新设计能力的培养。我们的 Yuchu3d D200 3D打印机简单易操作,性能稳定,性价比高,维护简单,在中小学创客教学过程中广受欢迎。

2、3D建模软件:学生通过3D建模软件能够将自己的创意表达出来,以一种数字化的形式呈现出来,进而可以通过数字化制作设备将这一创意变为现实。学会使用3D建模软件,是培养学生创新设计能力和创新意识的不可缺少的一步。本方案中提供的3D建模软件是专为中小学生入门学习而研发,使用方法简单而功能不简单。

3、手工造物机:手工造物机是一款利用真空成型原理制作具体作品的小设备。这款设备偏向于动手实践,不需要3D建模,和3D打印机配合使用能够发挥更大的作用,既适合低年级学生也适合高年级学生。

4、彩色3D打印设备:与3D打印机配合使用,能够制作出彩色的3D打印模型作品,让作品告别单调,变得更加生动美观。

5、3D打印笔:3D打印笔非常适合低年级的学生以及刚开始接触3D打印的学生,3D打印笔很好的诠释了3D打印原理,有助于学生理解3D打印技术。学生用3D打印笔能够像画画一样画出立体的作品,能够培养学生的动手实践能力。

6、3D扫描仪:3D打印机是将数字文件变成实际物体,从虚拟到现实;而3D扫描仪是通过对实际物体的扫描得到该物体的数字模型文件,即从现实到虚拟,是3D打印的逆向过程。通过对实际物体扫描得到的数字模型文件,可以进行二次设计开发,丰富了创意设计的创作方法,能够提高效率。

7、激光雕刻机:激光雕刻机也是一种数字化制作作品的方法,这里的激光雕刻机侧重于二维平面内的加工,但也能做一些板材的切割。学生输入二维图形文件,就能将二维图形打印在板材、纸张、皮革等物体上,适合做创意图案、产品logo等。

8、创客工具:创客工具包含常用的五金工具如:钳子、锤子、螺丝刀等,也包含专用的3D打印工具以及常用的测量仪器仪表,学生进行动手实践,离不开这些工具。对工具的使用,也是培养学生动手能力,增加生活常识,锻炼解决问题的能力的一部分。



四、配套课程

紧跟教育部关于中小学实践课程的要求与规定,我们开发了如下课程:


课程类别 课程名称 课程概述
3D打印基础课程 3D打印技术科普课程 让学生了解3D打印技术,了解3D打印的种类;了解3D打印的整个流程;包含PPT,视频,教案;约2-3课时;
3D打印笔基础课程 让学生了解3D打印笔,并通过3D打印笔了解3D打印。包含PPT,视频,教案;约1-2课时;
3D扫描基础课程 让学生了解3D扫描的原理和用途,了解逆向创作方法;包含PPT,视频,教案;约1-2课时;
手工造物机基础课程 让学生了解真空成型的原理;了解手工造物机的用途;包含PPT,视频,教案;约1-2课时;
3D打印中级课程 3D打印笔的使用方法和创作技巧 结合实际案例,指导学生使用3D打印笔创作作品。包含PPT,视频,教案;约1-2课时;
3D打印机的使用方法和注意事项 结合实际案例和机器,指导学生使用3D打印机。包含PPT,视频,教案;约2课时;
3D建模课程 系统的讲解3D建模的方法;包含PPT,教案;约8课时;
手工造物机的使用方法和注意事项 讲解手工造物机的使用方法,原材料种类;让学生学会使用,懂得怎样使用;包含PPT,教案;视频;约1-2课时;
3D打印实践课程 3D打印制作个人图章 通过制作个人印章,这一项目主题,让学生自主完成设计建模和3D打印过程,使学生以实操的形式掌握这两项技能;同时,印章是一个拥有传统文化内涵和个人属性的物件,学生在这个过程中能够了解印章文化,在制作属于个人符号的印章时也会非常的有兴趣。提供PPT
3D打印演示活字印刷 活字印刷是中国的四大发明之一,是中国人民智慧的结晶。古代“活字”是由手工雕刻而成,技艺复杂。然而,科技发达的今天,借助3D打印技术我们能够轻松的制作出活字,向学生展示这项文化技艺。学生在学习3D打印和3D设计的同时,也学习了我们的传统文化。提供PPT和教案。
设计与3D打印中国传统木工榫卯结构 中国的木工榫卯结构是古代中国的智慧结晶,是优秀传统文化的一部分,是物理、几何、数学、艺术的融合,通过软件建模设计榫卯结构,用3D打印的方式制作榫卯结构,是传统与现代的结合,也是3D技术的运用于实践,也是学习了解传统文件的一种方式。
提供PPT和教案。
3D打印与手工造物相结合制作巧克力 让学生自己设计一个图案,然后用3D打印机打印出来,再用手工造物机制作成模具,利用模具来制作许多的巧克力或者糖果或者石膏制品;提供整个的PPT课件,和课程指导教案;2课时;



五、相关的学生作品和客户案例


3D打印笔作品图




3D打印作品






手工造物作品






激光雕刻作品





创客教室客户案例





发货图: 我们经常还是很忙的