川教版信息技術(shù)八年級下冊第一單元第3節(jié) 打印展示作品教案

川教版八年級下冊第一單元第3節(jié)打印展示作品件教學設(shè)計

課題打印展示作品單元第一單元學科信息技術(shù)年級八年級

1、了解三維打印。

學習

2、體驗三維打印機切片軟件操作。

目標

3、學會打印創(chuàng)意作品及對作品進行后期處理。

重點體驗三維打印機切片軟件操作；學會打印創(chuàng)意作品及對作品進行后期處理。

難點體驗三維打印機切片軟件操作；學會打印創(chuàng)意作品及對作品進行后期處理。

教學過程

教學環(huán)節(jié)教師活動學生活動設(shè)計意圖

導入新課完成了設(shè)計建模，怎樣將數(shù)字模型文件使用三聽老師講解調(diào)動學生學習的

維打印機打印出成品，實現(xiàn)創(chuàng)意物化呢？這節(jié)課我積極性，為以下

們一起來解決這個問題。的學習打下良好

的基礎(chǔ)

講授新課一、三維打印

1.三維打印

三維打印技術(shù)是以三維數(shù)字模型文件為基

礎(chǔ)，使用原材料（工程塑料、樹脂、鈦合金粉末、

巧克力糖面等）沉積或者黏合材料層以構(gòu)成三維

實體的數(shù)字化增材制造技術(shù)，也稱“3D打印”。通過教師的講通過小組合作，

三維打印機打印過程解，以小組合加強學生組內(nèi)團

三維打印就是平面打印的累加，圖像一層一作的方式，開結(jié)、共同完成任

層覆蓋、凝固，從平面逐漸增高，慢慢形成了立體展探討交流，務

的物體。完成任務。

2.三維打印機

常見的三維打印機及打印材料見下表。

3.三維打印技術(shù)的發(fā)展

三維打印無須機械加工或模具，就可以制造復

雜的結(jié)構(gòu)零件且流程簡單、周期短。

三維打印技術(shù)能夠用于航空航天、汽車制造、

生物醫(yī)學、零件制造、電子、建筑、珠寶等行業(yè)。

打印材料豐富，利用率高，且隨著打印成本的

降低，個性化定制三維產(chǎn)品、網(wǎng)絡共享打印等已變

得普及，將對未來制造業(yè)生產(chǎn)模式與人類生活方式

產(chǎn)生重要影響。

二、三維打印機切片操作體驗

完成建模以后，我們進入三維打印的第二個環(huán)

節(jié)：模型切片。

切片可以將數(shù)字三維模型轉(zhuǎn)換為三維打印機

可識別的打印代碼，讓三維打印機執(zhí)行打印命令，

控制噴頭的移動，一層一層地打印。通過教師的講通過小組合作，

切片軟件種類很多，但部分切片軟件需要適配解，以小組合加強學生組內(nèi)團

對應的硬件，我們選擇通用性切片軟件Cura。作的方式，開結(jié)、共同完成任

Cura是一款入門級開源切片軟件，普及率非常展探討交流，務

高，可以兼容大部分3D打印機。完成任務。

掃掠是指一個草圖輪廓沿著一條路徑(可以

是不規(guī)則的曲線)移動形成實體。

Cura支持stl>3mf和obj文件格式，支持文

件修復，支持顯示打印路徑、打印時間和材料使用

量設(shè)置。

切片打印軟件需要與3D打印機匹配，軟件參

數(shù)調(diào)節(jié)影響打印精度及打印時間。

選擇“一般模式”，快速進行打印，如果選擇通過老師演示培養(yǎng)學生動手操

“專家模式”，可以更精確地打印。學生動手操作能力，并且鍛

軟件設(shè)計參數(shù)如圖所示。作，提高動手煉學生的語言組

(1)層厚：設(shè)置每層耗材的高度，若數(shù)值太大，能力。小組交織能力和表達的

則打印成品粗糙，數(shù)值太小，打印成品精度過高，流、分享能力。

耗費時間長。

(2)壁厚：影響成品強度。

(3)填充率：填充的比例越高，打印時間越長，

耗材損耗越高。通常情況下，填充率在10獷20%。

如果需要更堅固的成品，則設(shè)置為75%以上。

(4)打印速度：指擠出機在擠出耗材并且行進

時的速度，受耗材、層數(shù)、溫度等影響，一般推薦

速度是40~60mm/s。

(5)支撐類型：添加支撐為最終模型創(chuàng)造一個

沒有下垂的高質(zhì)量環(huán)境，可根據(jù)實際需求選擇是否

添加支撐。

三、打印創(chuàng)意掛件及后期處理

完成切片后，我們進入第三個步驟：打印。

學校多采用熔融沉積成型(FDM)三維打印機，

打印機使用的材料為樹脂(ABS)、聚乳酸(PLA:一

種從玉米、木薯等提取出淀粉原料制成的新型的通過教師的講

通過小組合作，

生物降解材料)，它們在噴頭被加熱熔化后，層層解，以小組合加強學生組內(nèi)團

堆積而形成成品。作的方式，開結(jié)、共同完成任

務

ABS和PLA會吸收水分從而影響打印效果，要展探討交流，

小心存放。完成任務。

1.三維打印準備

(1)平臺調(diào)整

在平臺刷膠或者貼美工紙，保證打印過程的穩(wěn)

定性，避免翹曲等。

(2)核算準備材料

根據(jù)設(shè)計圖，核算所需打印材料的用量，準備

不同顏色的打印材料。如圖所示。

2.裝料打印

三維打印過程中，需要注意以下問題：通過老師演示培養(yǎng)學生動手操

(1)檢查入料端口，保證材料充足，檢查噴嘴。學生動手操作能力，并且鍛

煉學生的語言組

(2)關(guān)注3D打印材料變脆、易斷的問題。作，提高動手織能力和表達的

(3)保證打印過程中四周溫度正常。能力。小組交能力。

(4)調(diào)試、設(shè)置3D打印機參數(shù)，保證打印精流、分享

度。

(5)解決打印層無法對準問題。

3.表面處理：剝離、打磨、上色

(1)剝離：用剪鉗去除底座支撐。如圖所示。

(2)打磨：用不同規(guī)格型號的砂紙打磨拋光表

面。

(3)上色：用丙烯顏料手涂上色或者用噴槍噴

涂油漆上色。

任務一學生小組間討鍛煉學生的語言

請根據(jù)你的三維掛件作品，核算所需打印材料論，共同完成組織能力和表達

的能力。

用量，準備打印材料，將完成切片的模型文件選擇任務。

連接打印機或者保存到SD卡打印生成實物。將三

維掛件剝離底座支撐，并用細砂紙打磨拋光表面。

四、展示創(chuàng)意作品，自評及互相評鑒

通過教師的講通過小組合作，

各小組將制作的三維模型文件導出三維效果

解，以小組合加強學生組內(nèi)團

圖，上傳至云盤或網(wǎng)站，陳列打印完成的三維設(shè)計作的方式，開

展探討交流，結(jié)、共同完成任

作品，匯總填寫三維打印作品自評表，如下表所示。

完成任務。務

三維打印作品自評表

任務二

分組進行創(chuàng)意作品展示匯報，請老師和同學互學生小組間討

論，共同完成鍛煉學生的語言

相評價。

任務。組織能力和表達

五、分享、交流與反思

的能力。

與同學們通過動手設(shè)計，讓想象變得具體。

我們需要獨立思考，彼此合作，共同解決問

題。

任務三

學生小組間討鍛煉學生的語言

分組討論并記錄各自的想法，盡可能地發(fā)揮想

論，共同完成組織能力和表達

象力，找出各種解決問題的方法，共同研究三維打任務。

的能力。

印作品的創(chuàng)新及改進方法。

可以設(shè)計班徽、校牌、馬拉松賽獎牌等，期待

你們的作品！

拓展閱讀

三維打印的兩種應用方式

1.三維設(shè)計

設(shè)計軟件是核心，實體建模軟件提供立方體、

球體等形狀庫，可以將這些形狀剪裁、拉伸在一

起，實現(xiàn)快速定制和紐合，用于工業(yè)設(shè)計和制造。通過教師的講通過小組合作，

解，以小組合

曲面建模用多邊形表面網(wǎng)格來構(gòu)建一個物體作的方式，開加強學生組內(nèi)團

的形狀，關(guān)注曲面表層，通過光影的渲染生成高展探討交流，結(jié)、共同完成任

完成任務。

度逼真的影像，可用于電影和視頻游戲。務

設(shè)計軟件推動了3D打印技術(shù)的發(fā)展，只要你

能想到的，就能設(shè)計和打印。

例如：利用三維設(shè)計打印房屋模型的過程如圖

所示。

2.三維掃描

用掃描儀捕捉物體在三維空間中每個點的x、y

和z坐標數(shù)據(jù)，計算機設(shè)計軟件通過一系列快速

計算將其轉(zhuǎn)換成表面網(wǎng)格坐標值，根據(jù)圖形變化

計算丟失的數(shù)據(jù)點來填充表面空缺。

利用三維掃描儀可以掃描文物和破碎的部件

以合成對應的形狀。

通過三維掃描能方便地進行文物測量，保證文

物在修復過程中不受傷害，且數(shù)字文件可以長期保

存。

例如：利用三維掃描打印三星堆青銅面具的

過程如圖所示。

利用三維打印復制文物

2013年，四川廣漢三星堆博物館引進了三維掃

描儀和三維打印機，掃描文物需要兩三天，打印只

用10個小時，復制一件文物的誤差不超過2微米。

不用接觸文物表面，快速、精準、多角度獲取

文物的三維細節(jié)數(shù)據(jù)，使用計算機三維建模軟件

虛擬修復文物，避免直接修復不當而造成的本體

損害，文物研究者可以運用現(xiàn)有的三維文物模型進

行輔助研究。

三維掃描和三維打印技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對文物的

高清數(shù)據(jù)存檔、仿制和、修復，為文物展示和保

護工作提供了有效解決方案。培養(yǎng)學生獨立完

學生小組間討

課堂練習