校本课程论文关于校本课程“3D造型表达”的实践反思论文范文参考资料VIP

校本课程论文关于校本课程“3D造型表达”的实践反思论文范文参考资料 （广东省中山纪念中学，528454） 摘 要：近年来，3D打印技术已经向校园普及，并开设了许多相应的3D打印校本课程。“3D造型与表达”校本课程，利用3D打印机、Sketch up软件，让学生设计并制作出一系列的作品，能有效提升学生的技术意识，可以作为通用技术校本课程开设。 关键词：3D打印 通用技术 校本课程 近年，3D打印机作为一种有趣的造物工具，逐步受到大众的关注。原航空航天部部长林宗棠先生大力倡导3D打印机的发展。在他亲自推动下，本校校友在xx年赞助了10台桌面式和1台大型激光烧结式3D打印机，立刻点燃了师生探索3D打印技术的热情，我校的3D打印工作室正式建立起来。工作室内聚集了一支由学生自发组成的3D打印社团。作为第一批在广东甚至全国大规模装备3D打印机的中学，在实践中，我们更深刻地体会到：(1)3D打印技术有必要从娃娃抓起；(2)不能仅仅停留在下载模型、打印体验的层次上；(3)建模才是3D打印技术教育的难点和核心问题；(4)多层次、大面积地普及，需要更大的社会力量推动。 为了让开课有明确的方向，我们提出了以下课程目标：“3D造型与表达”是一门把握现*造技术发展趋势，培养创新设计能力的通用技术校本课程。通过本课程的学习，让学生理解3D打印的基本原理，对相关的工艺（如激光切割、机床加工、3D扫描）有所了解，充分认识到3D建模的重要性，掌握简单的3D软件建模技巧，能自主探究更深入的建模方法，有一定的创新*，愿意利用学过的工具开展一些创新设计活动。 目前教学中最常用的3D打印机是FDM（熔融沉积技术），这种打印机的主要特点是：结构简单可靠，操作难度低，材料成本低，使用环保的PLA打印丝，但打印精度不够高（满足一般教学使用）。激光SLS（选择性激光烧结技术）打印机，使用粉末材料打印，其体积很大，加工体的体积却很小，而且材料非常昂贵，因此不适合教学使用。 现在有的学校开始配置SIA打印机。它用激光选择性地让需要成型的液态光敏树脂发生聚合反应变硬，打印效果非常好（外表光滑精准，结构致密，机械强度高）。由于光学成像系统DIP技术的成熟，这种打印机越做越小，打印速度也越来越快，已经出现了一些桌面型号，而且随着光固化材料的国产化率提升，耗材价格也在下降（原来非常昂贵），希望将来能更普及。 从可操作的角度看，3D打印机普遍的缺点是：(1)打印时间太长，一个小作品要耗费儿个小时；(2)打印失败率偏高；(3)体积偏大，很难给每个学生都体验操作。因此，实际操作中，3D打印机更多地充当演示的角色，用来营造情境，或者可以把优秀的学生作品打印出来。 与3D打印机相关的硬件设备有： 1. 3D扫描仪 连接电脑后，可以手持环拍实体对象（或人物），在电脑中进行三维建模。缺点是设备精度不够高，对电脑配置要求较高，扫描花费时间较长，后期修补需要一定的技巧。适合教师演示和课外活动小组使用。 2激光雕刻机 常常用来雕刻或切割木头和亚克力材料。通常体积较大，虽然是二维的加工工具，但配合3D设计软件，很容易制作出实用性极高、机械性能优良的结构，其实用性甚至超过了3D打印机。在讲解二维草图，以及推拉工具制作盒子时，可以将三维展开为二维切片；此外，激光雕刻机是重要的加工工具，建议各校配置。 3普通雕刻机 这种雕刻机是使用铣JI切割或雕刻木料，虽然能进行凸凹不平的加工，但由于通常起伏范围不能太大，且由于加工产生的木屑粉尘很多，因此教学中很少使用。 4VR、AR等虚拟现实显示技术 对这些技术，教师要比较了解，但具体到教学中，可以适当安排一些体验课，或准备一些微课素材。 3D设计软件多种多样，有面向工业设计的Solidworks、UG、ProE、AutoCAD等，也有面向影视动漫和艺术创作3DMax、Maya等，这些软件虽然功能很强大，但往往掌握起来非常复杂，不适合中学生学习。最近也有公司开发了一些面向初学者的软件，比如AutoDesk的123D Design，这个软件上手很快，用来做3D打印的小型部件建模很适合，但复杂的大场景建模则不擅长。 笔者更倾向于选择Sketch UP（草图大师，以下简称SU）。SU、容易获取，对机器的要求不高，兼顾了条件不好的学校。由于该软件的操作很简洁，上手快，绘图功能更强大，还能比较轻松地对大型场景建模，因此很多艺术家和建筑师喜欢用来绘制创意草图。这个软件也有很多不足的地方，但大量的爱好者开发了很多插件外挂，不但弥补了这些缺点，还让SU像专业3D软件一样焕发着蓬勃的生机。3D设计软件有一些共同的规律，借助SU可以快速地掌握和理解其中的主要规律。为了弥补SU软件的先天缺陷，安装时建议增加两个插件：(1)生成3D打印通用的STL格式的插件；(2)修补实体的插件。 从知识构成上看，本课程涵盖了造型和表达两大部分，重难点集中在3D建模软件SU的相关课程上，其他以体验为主，或以阅读材料、视频资源包等形式呈现拓展内容。从图1可以看出，这门课不但传授了3D建模技术，还较全面地反映了3D技术的概况。 从提高核心素养的能力角度看，课堂教学内容主要分为三类（如图2）：(1)培养技能型。这个阶段主要教会学生工具的用途，操作的方法。教学方法以教师讲授，学生模仿、重复操作为主。(2)探究方法型。这个阶段学生要熟悉、掌握一系列必要的操作方法，包括一些工具组合运用的技能，其中包含了一定的操作顺序和技巧。教学方法先从模仿重复开始，逐步给学生提供学案指引（引导他们学会用教程学习软件），冉到自主探究（借助小组协作、分享交流）。最终目的是让学生在“语法”层面上理解电脑软件的操作，从“算法”的角度理解3D建模的技巧。这个阶段的案例安排要有衔接性，但内在技巧又有一定的重复性，帮助学生加深理解。(3)创作设计型。这个阶段是在掌握了一定的技能和方法的基础上，运用技术设计的思想，对任务进行创作并建模。通常应安排在学期的末尾，也可以巧妙穿插于课程章节结束的环节。为了培养学生的创新能力，应先从案例欣赏人手启发学生用逆向工程思维分析作品，进而在通用技术设计思想的指导下，自主开展设计。 “3D造型与表达”课程安排了16课时的内容，具体见下表： 在课堂教学中，我们发现认真备课是教学成功的保障。要充分研究学生的特点，不要在课堂上讲太多，一节课10分钟左右为宜，内容上多留些空白给学生发挥。重视学生的差异化，精心设置分级任务，兼顾不同层次的学生，有利于充分调动学生学习的积极性和创造性，促进学生的进步。课堂教学实践中，我们发现采用两个老师教学，即主教和助教模