3D打印技术在高中教学中的应用

3D打印技术在高中教学中的应用

3D打印技术作为快速成型领域的一种新兴技术，目前正成为一种迅猛发展的潮流。3D打印技术未来的发展将使大规模的个性化生产成为可能，这将会带来全球制造业经济的重大变革。3D打印技术是一项前瞻性，战略性技术，其应用范围很广，从医疗卫生到工程制造的领域跨度非常大。3D打印技术已经为社会的发展带来了巨大的变革。3D打印技术改变了传统的去除材料加工模式 ，通过逐层材料直接制造产品，从而带来了制造工艺和生产模式的变革不同于传统生产模式的新技术，理所当然的引起了业界高度重视，与第三次工业革命联系起来 ，成为近一个时期社会广泛关注的热点。

近年来，很多学校在摸索着创新教学模式，把3D打印系统与教学体系相整合。一方面3D打印机可以提高学生在掌握技术方面的优势，提高学生的科技素养。另一方面利用3D打印机打印出来的立体模型，显著提高学生的设计创造能力。目前在教学中应用最普遍的是SLA和FDM两种3D打印技术。随着3D打印机逐步降低门槛及应用领域扩大，3D打印机已经进入国内基础教育领域，以下就是3D打印机在国内教学上应用的方式：数学系的学生可以将他们的“问题”打印出来，并在他们自己的学习空间中寻找答案，比如打印一个几何体，让他们更直观的去了解几何内部各元素之间的联系。工程设计系的学生可以用它打印出自己设计的原型产品进行测试，研究与探索。建筑系的学生可以用它简便快速的打印出自己设计的建筑实体模型。车辆工程的学生可以打印各种各样的实体汽车部件，便于测试。

本课题选题目的为顺应3D打印技术发展的前沿领域，依托3D打印技术和通用技术课程，研究和总结如何使两者有效结合，从而进一步激发学生的学习兴趣，更好的帮助学生理解和掌握通用技术课程的相关知识点。

本课题的创新性体现在以下三个方面。首先，学习和研究3D打印技术并将其运用在通用技术课程的教学中的理念本身就是一种创新。其次，通用技术任课教师利用3D技术进行教学是一种教学方式的创新。最后，利用三维设计和3D打印技术激发学生的学习兴趣，帮助学生掌握关键知识点是一种新的学习方式。 本课题研究分为三个步骤：

第一阶段:研究和学习三维设计与3D打印的前沿技术，为3D建模打下坚实的基础。

第二阶段：认真分析通用技术课程的教学内容，调查和分析适合于3D打印技

术相结合的知识点。

第三阶段：以应用案例的形式对研究成果进行总结，编纂相应的课本教程。 本课题的承担人为普通高中通用技术一线教师，承担通用技术课程的授课任务。同时，还承担学校三维设计与3D打印选修课的教学工作。因此，既能够熟悉通用技术课程的教学内容，也对学生的学情有很清晰的了解，可以使3D打印技术在通用技术课程中的应用更加灵活有效。

本课题的研究设备采用中望公司开发的三维设计与3D设计软件，硬件拟使用三维扫描仪、UP3D打印机等设备。利用现有的相关信息进行文献研究，并在我校高一学生中进行学情的调查，以获取一些有效的数据。