資源簡介

(共18張PPT)
《勞動》九年級 全一冊
3D創意設計與打印
課堂導入
這些物體是如何獲得的？
勞動準備
勞動工具
計算機輔助設計軟件、3D打印機控制軟件、3D打印機
勞動材料
PLA打印絲
勞動過程
基礎知識
　　使用 3D 打印，首先要用計算機輔助設計軟件設計出三維立體模型，并輸出為 STL 格式文件；然后將 STL 文件導入 3D 打印機控制軟件，設置打印參數等，控制軟件將打印指令發送給 3D 打印機；最后，打印機依照指令自動打印模型。
3D打印的過程
3D打印的基本流程
3D打印機
目前常見的桌面式 3D 打印機，多采用熔融堆積成型（FDM）技術。
你認為水果雕刻和蛋糕奶油裱花，哪個與3D技術相關聯？
[議一議]
　　以“搖尾巴的河馬”為例，感受3D打印的全過程。
基本過程
　　1. 繪制草圖并拉伸 10mm，暫且叫它“U形零件”，它有一個槽口。
　　2. 添加一個直徑 9 mm 的球，用基本編輯 下的對齊 　命令，將 9 mm 球對齊到 U形零件的中心。用移動命令移動到槽口的中心。
繪制模型
設計活動關節
　　添加一個直徑為 7 mm 的球，將其放置在槽口中心，即 7 mm 球和 9 mm 球同心。使用組合編輯命令　　組合 U 形零件和 9 mm 球，作減運算，形成“關節窩”。
　　繪制如圖所示草圖，拉伸 4 mm，暫且叫它“弧頭零件”。用對齊、移動命令，將 7 mm 的球與弧頭零件組成關節的“關節頭”。
繪制河馬模型
　　使用基本編輯　　下的縮放命令　，， 將草圖縮放到合適的尺寸。
　　從網上下載一張河馬剪影圖片，導入 CAD 中。
添加活動關節
在河馬兩條腿和尾巴處分別畫矩形草圖，拉伸減運算 10 mm， 將腿、尾巴與身體完全切斷。
復制已設計好的活動關節，用對齊移動工具將活動關節嵌入缺口處，此時腿、尾巴與身體連接在一起，且是可以活動的。
輸出文件格式為STL，文件名為“搖尾巴的河馬”。
導出模型
調平打印平臺。檢查噴嘴和打印平臺四個角的距離是否一致。如果不一致，可通過調節平臺底部的調平螺絲來實現矯正。
校準噴嘴高度。噴嘴到打印平臺的高度以 0.2 mm 為最佳。
準備3D打印機
運行打印機控制軟件
連接計算機與打印機
添加模型
調整和布局模型
打印參數設置
打印設置
設置好參數后，點擊“打印”，控制軟件將 G 代碼發送給打印機，打印機開始自動打印。
開始打印
勞動成果
　　本次3D 創意設計和打印中，我設計的作品是　　　　　　　　　　，它的
　　　　　　部位可以活動，經過測試，活動松緊程度　　　　　　　。
　　下面就是我設計和打印的作品照片。
勞動日志
　　1.通過 3D 設計和打印的過程，我學會了　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。　
　　2.在3D 設計和打印　　　　　　　　　作品的過程中，我體會到
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
勞動評價
再 見！12 3D創意設計與打印
本課中，學生要經歷用計算機輔助設計軟件設計三維造型、用3D打印機控制軟件設置打印參數、操作3D打印機的過程，勞動成果是一個腿和尾巴都可以活動的河馬模型。
一、素養目標
1. 理解3D打印原理，了解3D打印工作流程。
2. 掌握一體打印可活動零件的設計技巧。
3. 學會3D打印機的基本操作方法。
4. 經歷可活動3D作品設計和一體打印的過程，感受計算機輔助制造的優勢，培養創新創造的意識。
二、教學重點、難點
1. 用計算機輔助設計軟件設計三維造型，用3D打印機控制軟件設置打印參數,掌握操作3D打印機的過程。
2. 打印一個腿和尾巴都可以活動的河馬模型。
三、教學準備
計算機輔助設計軟件、3D打印機控制軟件、3D打印機、PLA打印絲。
四、教學過程
（一）導入新課（5分鐘）
用我國在3D打印領域的創新和發展案例導入新課。
（二）新授實踐（32分鐘）
1. 教師對照課件介紹3D打印過程、3D打印機的相關知識。提出教材第86頁“說一說”的問題，學生進行討論交流。
“3D打印的過程”，3D打印同激光切割一樣，都是計算機輔助制造技術中的一種。引導學生對比《激光切割小品制作》中“激光切割的工作流程”，發現兩者工作流程的相似之處，進而可以拓展了解如數控機床等其他譙機輔助制造設備。
“D打印機”，3D打印是一個大的技術類型，按工藝又細分為熔融堆積成型、光固化成型、激光燒結成型等。適當補充、拓展這方面的知識，能解決學生困惑的問題：我見到的3D打印機打印的都是塑料件，為什么能應用在飛機上呢？ 這是因為學校使用的是桌面級3D打印機，多是熔融堆積成型，而制造飛機零件的是激光燒結技術，其材質是金屬粉末。
2. 以“搖尾巴的河馬”為例，介紹勞動的基本過程。
3. 繪制模型
（1）教師演示操作要點，并在演示時提出教材第87面“想一想”的問題。
（2）學生操作，教師巡查，隨時指出存在的問題。
4. 3D打印機。
（1）教師演示演示操作要點。
（2）學生操作。同品牌的3D打印機，其準備工作不盡相同，甚至有些新型的打印機可以自動調平打印平臺、校準噴嘴高度，同樣，其控制軟件的具體操作也有不同。3D打印模型在打印平臺的位置、擺放的方向、底座和支撐的設置,都會影響打印效果。學生在設置參數時，教師應及時確認，避免打印失敗。
5. 打印設置。
（1）教師演示各操作要點。
（2）學生體驗，教師巡查，隨時指出存在的問題。
6. 開始打印。
（1）教師演示操作要點。
（2）學生體驗。
（三）討論交流（5分鐘）
1. 展示打印成果。
2. 討論“勞動日志”的問題。
（四）總結拓展（3分鐘）
請把活動關節的設計應用到其他場合，產生更多的創意吧！。
五、勞動評價
本課的教學評價可釆用即時評價與量表評價相結合的方式進行。
即時評價主要用于課堂學習及勞動過程中的即時反饋。如課堂紀律的調控、勞動秩序的維持等。
量表評價主要用于學生勞動實踐后，老師及同學綜合給出的評價。
評價內容 評價等級標準 等級
A B C
軟件操作 軟件運用熟練 軟件運用不熟練 不能完成某些軟件操作
3D打印機準備 平臺調平較好，噴嘴高度合適 調平、高度一般，但未影響打印 平臺未調平、噴嘴高度不合適
設計有創新 活動部位設計新穎，造型美觀 造型美觀 造型一般
勞動態度與習慣 積極運用勞動技巧創造美好的設計，3D設計和打印機操作細致、規范 能按照所教方法，基本完成3D設計和打印過程 不能積極參與學習，沒能完成全部設計和打印過程

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