3D打印技術(shù)教案

3D打印技術(shù)教學(xué)創(chuàng)新設(shè)計方案一、教學(xué)目標(biāo)1.知識與技能(1)擴(kuò)大學(xué)生的知識面,開闊視野。(2)培養(yǎng)學(xué)生獨立思考的能力,培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維。(3)培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)作精神。2.教學(xué)重點:過程與方法通過學(xué)生課前搜集資料,師生課堂共同介紹了解3D打印技術(shù),學(xué)生進(jìn)行講解和展示,培養(yǎng)學(xué)生獨立學(xué)習(xí)思考的能力,通過對3D打印技術(shù)立場的討論,培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維。3.教學(xué)難點:如何用最簡單直觀的方法講解、了解科技前沿的知識。4教學(xué)流程4.1利用多媒體先入為主,激發(fā)興趣,導(dǎo)入內(nèi)容請同學(xué)們觀看電影十二生肖中的一段場景,(成龍戴著手套摸了一下獸首,瞬間銅像數(shù)據(jù)就被遠(yuǎn)程傳輸?shù)搅穗娔X里,隨即一個一模一樣的獸首銅像被“打印”了出來。)請問你認(rèn)為電影中的場景實際生活中能實現(xiàn)么？這種技術(shù)叫3D打印技術(shù)。對大多數(shù)同學(xué)來說,這項技術(shù)是很陌生的,今天我們就通過本節(jié)課揭開3D打印的神秘面紗。4.2教師簡單介紹:3D打印的實際操作過程到底是怎樣的,當(dāng)遇到包含孔洞及懸臂這樣的復(fù)雜結(jié)構(gòu)時,如何解決難題。給大家準(zhǔn)備了兩段視頻,下面給大家展示一下，視頻一:卡通人物打印過程。學(xué)生觀看視頻后討論其打印過程,并根據(jù)自己的理解進(jìn)行講解,之后由師生總結(jié)用液體打印物體的方法。視頻二:打印金屬的過程。學(xué)生觀看視頻后討論其打印過程,并根據(jù)自己的理解進(jìn)行講解,之后由師生總結(jié)用粉末打印金屬的方法。教師的專業(yè)指導(dǎo):光固化,光輻射固化技術(shù)包括紫外光、微波、紅外光、激光等的輻射固化,它們利用光的波動性產(chǎn)生激發(fā)分子,且波長越短,穿透能力越強(qiáng),固化效果越好。另一種是電子束、射線、射線等對聚合物的輻射固化,它們是利用光的粒子性,不僅產(chǎn)生激發(fā)分子,而且還產(chǎn)生電離。因此,這兩類輻射固化的機(jī)理不同。目前研究最多的也是紫外光固化和電子束固化這兩種方式。教師的拓展性提問:3D打印技術(shù)有望在以下幾個行業(yè)中得到廣泛使用:傳統(tǒng)制造業(yè)、醫(yī)療行業(yè)、文物保護(hù)、建筑設(shè)計行業(yè)、配件飾品行業(yè)。在這些行業(yè)中你覺得可以如何使用3D打印技術(shù)？下面請同學(xué)們大膽想象展開討論。之后由教師展示PPT。(1)3D打印的食品:面包、巧克力、蛋撻等。(2)3D打印的房屋:英國3D打印房屋,采用纖維尼龍結(jié)構(gòu)作為骨架,來代替實心的墻體。房屋組件采用激光燒結(jié)的生物塑料,這比用沙子或混凝土印制的質(zhì)量更好。(3)全球首輛3D打印汽車時速可達(dá)112公里,該款汽車并非玩具,而是真能開在路上跑的家伙。(4)3D打印足球鞋:蒸汽激光爪(VaporLaserTalonBoot),運(yùn)動品牌NIKE公司就設(shè)計出了一款3D打印的足球鞋。整雙鞋只有150多克重。能提升足球運(yùn)動員沖刺能力。(5)其他方面:美國3D打印槍支、3D打印機(jī)制作鋼鐵俠的手套、3D打印筆。(6)醫(yī)療方面:使用3D打印出人的頭骨,來替代患者原本高達(dá)75%已受損骨骼。此外還有3D打印的肝臟組織,耳朵,骨骼,血管等人體器官。問題思考的逐步深入:3D是否能夠打印人體,討論其可行性。說明3D打印的兩面性。(1)將來的工業(yè)革命。(2)過于神話。(3)新瓶裝舊酒。這個環(huán)節(jié)一定要讓學(xué)生們充分的展示自己的思想,立場問題不存在答案的對與錯,鼓勵大家積極的開展討論與交流。比如:3D打印的發(fā)展也會遇到他的瓶頸期,例如材料的限制,如果將納米技術(shù)與3D打印技術(shù)結(jié)合,將會有更新的突破和發(fā)展。延伸:4D打印的思想已經(jīng)誕生,第四維度指的是時間。讓打印出的物體有智慧,隨時間推移自我變化最后,通過本節(jié)課同學(xué)們的收獲和感悟是什么,讓大家談?wù)勛约旱母邢?。學(xué)無止境,科學(xué)創(chuàng)造也是無止境的。希望同學(xué)們在今后的學(xué)習(xí)生活中,把你的視野放得的更寬,思路擴(kuò)的更廣。5教學(xué)反思依據(jù)本節(jié)課的教學(xué)目的:擴(kuò)大學(xué)生的知識面,培養(yǎng)學(xué)生獨立思考的能力,培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維,培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)作精神,鍛煉學(xué)生查閱資料的能力。因此，上課前對學(xué)生布置課前準(zhǔn)備工作,要分工明確具體。例如,對3D打印的簡介這種簡單的問題,完全可以留給學(xué)生完成;而3D打印的展示,網(wǎng)絡(luò)資源豐富,可以調(diào)