三、通過真實(shí)問題的情景引入增加對工程課程理解

3D技術(shù)的最終價(jià)值是它的工具性價(jià)值，做為工具就要體現(xiàn)它的實(shí)用性。所以我們在課程設(shè)計(jì)中應(yīng)該用真實(shí)生活中實(shí)例導(dǎo)入，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到3D打印機(jī)就如常見的普通打印機(jī)一樣，只是我們生活中用到的一種工具，有了這樣一種思想，就會(huì)很自然的把他應(yīng)用到日常生活中。

現(xiàn)代的工業(yè)制造，為了降低成本，抹殺了我們個(gè)性化需求，而以3D技術(shù)為代表的桌面加工業(yè)卻可以實(shí)現(xiàn)我們的個(gè)性化需求。我們經(jīng)常會(huì)遇到這樣一些“小麻煩”：家中的某些物品因?yàn)閬G失或者損壞了一個(gè)小部件而不能正常工作；與孩子一起動(dòng)手制作玩具時(shí)，需要一些異形的小零件卻無處購買；晚上家里的某個(gè)設(shè)施出現(xiàn)了小故障，破損的零件暫時(shí)找不到替代品；想把自己的創(chuàng)意和設(shè)計(jì)變成實(shí)物，卻無法實(shí)現(xiàn)……，這些小麻煩可以用工業(yè)化方式解決，如果你掌握了3D打印技術(shù)，也可以用3D打印的方式解決。

情景設(shè)置：

一是獲取水龍頭配件關(guān)鍵部位的相關(guān)數(shù)據(jù)。建議使用游標(biāo)卡尺測量，如果沒有游標(biāo)卡尺，也可以使用普通的米尺替代，不過使用游標(biāo)卡尺測得數(shù)據(jù)比較準(zhǔn)確，可以大大降低將來打印實(shí)物的廢品率。如上圖，我們要打印一個(gè)圓形的水龍頭把手，得到的相關(guān)數(shù)據(jù)如下：

二是使用3DOne開始設(shè)計(jì)。打開設(shè)計(jì)軟件后，經(jīng)過平面畫圓、平面畫矩形、推拉成體這樣簡單的三個(gè)操作，3D版的簡易水龍頭把手就這樣在3分鐘內(nèi)搞定。

三是要對stl文件進(jìn)行切片，常用的開源軟件有RepetierHost中的Cura進(jìn)行切片，切片前可以先設(shè)置好打印速度、打印精度、打印溫度、填充率等相關(guān)的打印參數(shù)，然后進(jìn)行切片。這時(shí)候我們設(shè)計(jì)的3D模型將被轉(zhuǎn)換為打印機(jī)可以識(shí)別的G代碼，形成一個(gè)gcode文件。建議打印時(shí)最好先打印一個(gè)試用品。試用品的填充率可以調(diào)至10%左右，這樣可以大大縮減打印時(shí)間和打印成本。

經(jīng)過這樣一個(gè)基于真實(shí)問題的項(xiàng)目設(shè)計(jì)和實(shí)施，學(xué)生不但加強(qiáng)了3D打印技術(shù)的工具性理解，而且還通過后期的應(yīng)用觀察，了解打印物品材質(zhì)不同，對使用帶來的影響。引發(fā)他們對打印材質(zhì)的思考。

總之，通過自己的一些嘗試，希望以后的3DOne打印教學(xué)設(shè)計(jì)中，應(yīng)該盡快跳過打印一些網(wǎng)上下載的精美模型的炫酷階段，進(jìn)入到真實(shí)問題需要的情景導(dǎo)入，精確工具測量的數(shù)據(jù)采集，和在數(shù)學(xué)基礎(chǔ)上的模型設(shè)計(jì)，或許這樣更能接近于STEM課程中工程的理念。

(責(zé)任編輯：admin)

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