浅谈3D打印技术与小学社团课程的结合

龙源期刊网打印技术与小学社团课程的结合作者：宋嘉亿来源：《教育周报·教研版》2017年第36期摘要：小学阶段的3D打印课应着重于学生的设计能力，包括想象力、创造潜能的激发，空间思维与逻辑思维的培养，还有细节的观察力等。可以从发现、解释、构思、实验和改进五个环节进行考虑。关键词：3D打印创客小学社团3D打印，被誉为“第三次工业革命”，是基于增材制造法原理的一种高新技术，是快速成形技术的延续与发展，实现3D打印技术的关键是打印机和3D打印自由成形工艺。3D打印机通过喷头来配送成形材料，按照设计的模型，讲材料一层层逐步喷射于工作台上，最终形成3D模型。3D打印技术实现了“设计即生产”的创想，具有快速生成的特点，不但能够实现从零件设计到整体设计的跨越，而且所“打印”的产品，较之传统方法所生产的产品具有更强的稳固性、更精密的结构，支持更有创意的设计与生成，因此近年来在机械制造、生物医药、建筑设计、艺术创造等多个领域受到越来越多的关注，也渐渐走入了中小学的课堂。一、3D打印技术在小学教育中的现状（1）硬件条件参差不齐。3D打印无疑是一门对硬件设备要求很高的课程，要开展课程，最基本的配备包括：3D打印机（一台或多台）、打印所需耗材以及相关的加工工具。市面上的3D打印机根据精度不同价格也不同，但总体来说价格较高，而且打印物品所需的耗材需要不断补充，基本上同一个作品需要打印多次才能成功。况且，不同地区对于新兴技术在小学教学中应用的重视程度不同，同一地区不同学校情况也不尽相同，导致经验无法共享。（2）软件选择五花八门。3D打印的模型，需要在建模软件中先设计好形状与比例，再进行打印前的切片，如何才能进行打印。社会对于3D打印的敏锐度很高，一时间各种各样的建模软件如雨后春笋般涌出，有些老师会出现无法抉择的情况。（3）教师素质有待提高。3D打印是新兴技术，大部分中小学教师也仍旧处于学习阶段，教学手段和目的仍处于浅表阶段，大部分课程都是老师学习如何制作，然后教授如何制作，最后由学生模仿制作。二、3D打印在小学教学中的教学目的小学阶段的3D打印课应着重于学生的设计能力，包括想象力、创造潜能的激发，空间思维与逻辑思维的培养，还有细节的观察力等。它应致力于打通学生的想象世界、虚拟世界和现实世界三个维度，使学生自由地将脑海中的奇思妙想最大程度地展现出来。当然，这一教学目的的实现需要以熟练运用建模软件为基础。龙源期刊网三、3D打印社团课设计框架在3D打印社团课堂中，设计软件和3D打印机是技术基础，想象、创造和设计构成了核心要素。所以社团课的教学过程，可以从发现、解释、构思、实验和改进五个环节进行考虑。发现：学生有意识地观察生活中的事物，落实到细节，对物品有一个基本的结构划分，同时预测设计作品可能会出现的问题，明确限制条件。善于利用网络资源，搜集、辨识关键信息。解释：在团队中表达自己的想法，整理问题，提出可行的解决和调整方案。在表达自己想法的时候，要注意语言简洁精炼，重点突出自己的创新点，并能够聆听队友的设计想法，取长补短，完善自己的想法。构思：团队成员一起制作草图，拟定最佳设计方案。实验：开始制作3D模型，在制作中明确分工，及时整理反馈意见，及时调整解决问题。反思：一次设计完成后，及时总结所遇到的问题、原因及解决方式，作为自己和他人的参考。3D打印社团教学的教学内容框架设计如下：（笔者在教学中使用的是123DDesign。这是一款免费的3DCAD工具，可以使用一些简单的图形来设计、创建、编辑三维模型，或者在一个已有的模型上进行修改。123DDesign打破了常规专业CAD软件从草图生成三维模型的建模方法，提供了一些简单的三维图形，通过对这些简单图形的堆砌和编辑生成复杂形状。这种‘傻瓜式’的建模方式感觉像是在搭积木，使学生能随心所欲地建模。）四、教学设计案例：基本操作，做个糖葫芦教学目标：认识界面，菜单，视图工具，学会调整视角，移动物体，缩放物体，对齐物体，吸附工具。教学重点：基本几何体菜单，学会利用现有基本几何体建模。