3D打印如何與各學(xué)科融合
隨著3D打印技術(shù)的快速發(fā)展，人性化、生活化、智能化的3D打印技術(shù)已經(jīng)漸漸融入到我們的日常生活，走進我們的家庭，成為我們動手制作、創(chuàng)意成型的得力助手。以前教學(xué)生使用3DMAX、草圖大師等軟件，對于小學(xué)生來說，這些軟件過于專業(yè)，操作難度較大，學(xué)生很難在短時間內(nèi)掌握。當(dāng)我第一次接觸3DOne青少年三維創(chuàng)意設(shè)計軟件的時候，突然發(fā)現(xiàn)這款軟件就是專門為孩子們設(shè)計的，這才是真正適合中小學(xué)生學(xué)習(xí)3D建模的利器，再加上i3DOne社區(qū)豐富的課程資源和激勵機制，更是實現(xiàn)了讓孩子們在“學(xué)中玩，玩中學(xué)”。以下是我在教學(xué)設(shè)計中的幾個小實例，僅供大家參考。
一、制作scratch小車
任務(wù)是為我們的智能硬件興趣社團scratch智能藍牙小車設(shè)計漂亮的外觀和底盤。讓學(xué)生通過測量arduino板的長寬、孔距，然后使用3DOne設(shè)計打印出小車底盤，然后再設(shè)計一個漂亮的外殼和其他配件。在課程設(shè)計上我們進行了如下嘗試：
1. 小車外形設(shè)計。現(xiàn)實生活中的車輛一般都采用車身和底盤的形式，我們在設(shè)計的時候也可以參照這種設(shè)計方法，采用車身和底盤分離的方式，這樣可以讓智能小車更具有拓展性。車身決定小車的外觀，可以用3DOne進行設(shè)計，設(shè)計方法可以參照社區(qū)中老師和同學(xué)們設(shè)計的消防車、救護車、警車等模型。下圖是我們的創(chuàng)客導(dǎo)師安仁中學(xué)的李海倫老師的作品，萌萌的樣子是孩子們的最愛。
底盤主要是用于承載Arduino控制板、超聲波傳感器、電池盒、舵機、車輪等器材，對強度和精度都有一定要求。后期需要在底盤上設(shè)計好放置器材的位置，在合適的地方開孔，方便將來用螺絲把器材固定到底盤上，這就需要使用游標卡尺等工具進行精確的數(shù)據(jù)測量和采集，然后結(jié)合3DOne的測量功能確定好器材的安放位置。
這種基于動手實做的學(xué)習(xí)可以讓學(xué)生很好的理解物理學(xué)科中的測量、誤差等概念，以及誤差和測量工具有關(guān)，因為如果用他們自己的普通刻度尺誤差很大，然后使用3Done設(shè)計出來的器件，很可能安裝不到小車底盤上。
二、3DOne建模體驗數(shù)學(xué)的魅力
通過3DOne建模學(xué)習(xí)，讓學(xué)生建立立體幾何的概念有著天然的優(yōu)勢。在課程設(shè)計中通過拉伸、變形、扭曲、彎折等操作，可以讓學(xué)生很容易理解點、線、面、體等概念。進行了如下課程設(shè)計：
1．什么是3D？
我們要設(shè)計3D的物體，你有沒有想過，什么是3D？D是英文單詞dimension的縮寫，在這里可以翻譯成為維度，3D也就是我們說的三維，是指在平面二維系中又加入了一個方向向量構(gòu)成的空間系。三維既是坐標軸的三個軸，即x軸、y軸、z軸，其中x表示左右空間，y表示上下空間，z表示前后空間，這樣就形成了人的視覺立體感。簡單說三維物體就是具有長、寬、高三個維度信息的物體，它能使我們產(chǎn)生立體的視覺。
仔細觀察下面的圖片，你發(fā)現(xiàn)二維和三維的區(qū)別了嗎？
仔細想想我們生活的世界，是不是到處充滿了幾何圖形的影子？
看完這些圖片你建立一個3D物體有什么想法？
一個復(fù)雜的3D模型其實可以分解為各種基本的幾何體，而這些基本的幾何體又是通過基本的幾何圖形旋轉(zhuǎn)或推拉而成。接下來，我們就從基本開始，今天的任務(wù)是制作一個立方體。
2．制作立方體
從今天開始，我們要采用一款使用簡單，但是功能卻很強大的軟件來學(xué)習(xí)制3D模型文件，這款軟件叫做3DOne，是一款直接面向?qū)ο蟮闹庇^、靈活、易于使用的設(shè)計工具。接下來我們就采用3DOne來繪制一個立方體……
簡單設(shè)計之后，再通過3D打印機打印出來，學(xué)生真實的體驗可以增強他們對知識的理解，后期可以加入各種幾何體組合讓學(xué)生設(shè)計“櫥子”、“跳棋”、“雪花”……。
(責(zé)任編輯：admin)
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