《神奇的3D打印》教学大纲，中小学教育

《神奇的3D打印》教学大纲

总学 时：         15                              学    分：        1      

理论学时：        10                                实践学时:       5         

适用对象：小学5-6年级学生

一、课程的性质和目的

小学3D打印课是针对小学生开设的一门科技教育课程，是学校提高学生创新精神和实践能力的重要途径，它对于提高科技文化素养，促进学生德、智、体、美全面发展，具有重要作用。

通过3D打印教学，培养学生对新兴科技的兴趣与爱好；学习3D打印的基础知识和基本技能；培养学生的观察能力，想像能力、形象思维能力和创造能力。

二、教学要求

初级阶段：

1．通过有趣的3D打印展示和观赏活动，激发学生学习3D打印的兴趣，培养良好的学习习惯。

2．启发学生感受并表现周围生活中的科技事物，从中体验科技的乐趣。

3．帮助学生认识常用的3D打印技术和材料。

4．发展学生的空间知觉能力、形象记忆能力和创造能力。

中级阶段：

1．对3D打印产品进行观察，能对自己喜爱的作品进行简单的评价。

2．引导学生进一步体验科技的魅力，激发学生运用科技进行创造的欲望。

3．学习简单模型的建造方法。进行和自己生活切近的设计与制作。

4．培养学生良好的观察习惯和观察能力，发展他们的想像力和创造能力。

高级阶段：

1．运用简单建模工具进行建模。

2．培养科技素养，提高对科技的创造能力。

3．可以DIY组装一台3D打印机。帮助学生认识物体结构和空间关系，进一步提高创造能力和设计制作能力。

三、教学内容、重点及深度

第一章 3D打印初体验

第一节 认识3D打印机

第二节 模型下载

第三节 实际3D打印   

（二）教学重点

理解科学与技术的本质与区别。

（三）教学难点

对3D打印操作以及理解。

（四）教学基本要求

能够较为深入的理解科学、技术、科学素养的内涵与本质。结合学生进行3D打印，通过讨论与实例分析，引发学生深层次思考，深刻理解科技。

第二章 3D打印科普

（一）教学内容

      第一节3D打印发展历程

          一 发明创造在人类历史的作用

          二3D打印发展历程

      第二节3D打印介绍

   一 3D打印名词解释

   二 3D打印机的分类

       第三节3D打印机应用领域

（二）教学重点

认识发明创造在人类历史的作用，3D打印发展历程，

理解人类发明创造发展的现实。

（三）教学难点

对现代发明创造发展的理解，对新兴技术的认识。

（四）教学基本要求

以历史为主线，结合3D打印重大事件以及3D打印的领头人物展开分析。使学生了解西方科技发展历程，理解影响科技发展的各种因素，使学生认识3D打印应用领域很广，启发同学的科技兴趣，从小进行责任感与使命感教育。

第三章 3D打印机

（一）教学内容

第一节3D打印机如何工作

第二节3D打印模型获取

第三节 模型处理

（二）教学重点

3D打印机工作的原理深刻理解，3D打印的具体工作。

（三）教学难点

模型处理，切片等步骤。

（四）教学基本要求

认识基本的3D打印工作原理。教学中充分利用多媒体技术，让在学生已有学习的基础上，结合具体教学案例，对3D打印实际操作进行概括与提炼。

第四章 建模软件介绍

（一）教学内容

第一节 基础建模软件介绍

第二节 专业建模软件介绍

第三节 切片控制软件介绍

（二）教学重点

不同类别建模软件的认识和理解。

（三）教学难点

简单建模软件的操作。

（四）教学基本要求

紧密结合教案，对软件进行介绍。引导学生在未来选择适合的软件进行使用，做到软件即工具，更好的为创造做贡献。

第五章 开源技术和DIY

（一）教学内容

第一节 开源技术以及开源3D打印机

第二节 DIY组装机器

（二）教学重点

对开源技术有认识，理解并掌握DIY组装机器的本质、步骤、类型、过程技能，理解开源技术的思维方法，科学的情感、态度、价值观。

（三）教学难点

开源技术的结构，DIY的本质

（四）教学基本要求

结合实际，让学生参与，让学生系统、全面的认识开源技术。

实训教学部分：

实验  简单建模及3D打印机实际操作

（一）实验内容

学生分组，每人选择一个自己感兴趣的类别进行准备。

（二）实验过程

    1、每个小组使用一台打印机，每个学生有一台计算机；

2、每位小组成员进行模型下载，并根据课题内容适当进行切片，打印；

3、通过打印出来的物品进行小组评议；

    4、每人完成打印并写出打印操作体会。

（三）实验教学基本要求

教师要在实验前对学生的模型下载，模型设计进行指导，实验中让学生重点体会3D打印机的操作过程，模型的设计以及模型的处理过程，在过程中让学生养成对科技的严谨性，培养科学素养，形成良好的学习习惯。

（四）实验设备和材料

黑板 粉笔 投影机 3D打印机 电脑  

（五）实验学时

2学时

实验  DIY 3D打印机实际操作

（一）实验内容

学生分组，进行打印机组装。

（二）实验过程

    1、每个小组在老师的指导下，根据操作方案继续3D打印机的组装

（三）实验教学基本要求

教师要在实验前对学生的试验报告进行指导，组装3D打印机，并进行打印测试。

（四）实验设备和材料

黑板 粉笔 投影机 DIY的3D打印机 工具盒 电脑  软件

（五）实验学时

3学时

三、学时分配表

章    序	内    容	课时
第一章	3D打印初体验	2
第二章	3D打印科普	2
第三章	3D打印机	2
第四章	软件介绍	2
第五章	开源技术和DIY	2
实训	模型下载与打印机操作	2
实训	DIY 3D打印机	3
总计		15

四、课程教学的基本要求和主要环节

《神奇的3D打印》课程只上前十周，采用课堂讲授、小组操作以及研讨相结合的方式进行教学，除了课程内容外，还要加强学生自学环节的管理，教师布置相应的学习任务，并要求学生保证一定时间用于自学。

五、本课程与其它课程的联系与分工

无强制性的选修课程，建议学习科学、自然等。

六、建议教材与参考教材

建议教材：《神奇的3D打印》，等编著，陕西师范大学出版社2014；

执笔：

审核：