2019版 豫科版 高中通-用技術(shù) 選擇性必修11 產(chǎn)品三維設(shè)計(jì)與制造《第三章 三維打印技術(shù)的應(yīng)用》大單元整體教學(xué)設(shè)計(jì)2020課標(biāo)_第1頁(yè)
2019版 豫科版 高中通-用技術(shù) 選擇性必修11 產(chǎn)品三維設(shè)計(jì)與制造《第三章 三維打印技術(shù)的應(yīng)用》大單元整體教學(xué)設(shè)計(jì)2020課標(biāo)_第2頁(yè)
2019版 豫科版 高中通-用技術(shù) 選擇性必修11 產(chǎn)品三維設(shè)計(jì)與制造《第三章 三維打印技術(shù)的應(yīng)用》大單元整體教學(xué)設(shè)計(jì)2020課標(biāo)_第3頁(yè)
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版豫科版高中通用技術(shù)選擇性必修11產(chǎn)品三維設(shè)計(jì)與制造《第三章三維打印技術(shù)的應(yīng)用》大單元整體教學(xué)設(shè)計(jì)[2020課標(biāo)]一、內(nèi)容分析與整合二、《普通高中通用技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》分解三、學(xué)情分析四、大主題或大概念設(shè)計(jì)五、大單元目標(biāo)敘寫六、大單元教學(xué)重點(diǎn)七、大單元教學(xué)難點(diǎn)八、大單元整體教學(xué)思路九、學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)十、大單元實(shí)施思路及教學(xué)結(jié)構(gòu)圖十一、大情境、大任務(wù)創(chuàng)設(shè)十二、單元學(xué)歷案十三、學(xué)科實(shí)踐與跨學(xué)科學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)十四、大單元作業(yè)設(shè)計(jì)十五、“教-學(xué)-評(píng)”一致性課時(shí)設(shè)計(jì)十六、大單元教學(xué)反思一、內(nèi)容分析與整合(一)教學(xué)內(nèi)容分析本單元的教學(xué)內(nèi)容以“產(chǎn)品三維設(shè)計(jì)與制造”為主題,聚焦于三維打印技術(shù)在不同領(lǐng)域的應(yīng)用及實(shí)踐。教學(xué)內(nèi)容主要包括三維打印技術(shù)在工業(yè)制造、醫(yī)療、建筑和大眾消費(fèi)等領(lǐng)域的應(yīng)用案例,以及通過具體項(xiàng)目——燈罩的三維設(shè)計(jì)與制作、定制化骨科植入物的設(shè)計(jì)與制作、可重構(gòu)無(wú)人機(jī)創(chuàng)新平臺(tái)的設(shè)計(jì)與制作,深入探索三維打印技術(shù)的實(shí)際操作流程和核心技術(shù)。三維打印技術(shù)作為現(xiàn)代先進(jìn)制造技術(shù)的重要組成部分,不僅改變了傳統(tǒng)制造模式,還在多個(gè)領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力。本單元通過豐富的案例和實(shí)操項(xiàng)目,旨在幫助學(xué)生理解三維打印技術(shù)的基本原理、應(yīng)用領(lǐng)域及操作方法,培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)意識(shí)、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力、圖樣表達(dá)能力和物化能力。(二)單元內(nèi)容分析本單元內(nèi)容分為四個(gè)主要部分:三維打印技術(shù)的應(yīng)用:介紹三維打印技術(shù)在工業(yè)制造、醫(yī)療、建筑和大眾消費(fèi)等領(lǐng)域的應(yīng)用案例,讓學(xué)生全面了解三維打印技術(shù)的多樣性和實(shí)用性。燈罩的三維設(shè)計(jì)與制作:通過燈罩這一具體產(chǎn)品,引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷從設(shè)計(jì)調(diào)研、方案設(shè)計(jì)、三維建模到三維打印及后期處理的完整過程,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力和物化能力。定制化骨科植入物的設(shè)計(jì)與制作:通過分析定制化骨科植入物的研發(fā)背景、意義及案例,詳細(xì)介紹設(shè)計(jì)與制作流程及方案,讓學(xué)生理解三維打印技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的深度應(yīng)用,同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的工程思維和物化能力??芍貥?gòu)無(wú)人機(jī)創(chuàng)新平臺(tái):介紹可重構(gòu)無(wú)人機(jī)創(chuàng)新平臺(tái)的研發(fā)背景、意義及設(shè)計(jì)思路,并通過基于無(wú)人機(jī)平臺(tái)的探究和體驗(yàn)創(chuàng)新實(shí)踐的過程,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力、圖樣表達(dá)能力和工程思維。(三)單元內(nèi)容整合本單元內(nèi)容整合了三維打印技術(shù)在多個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用案例和具體實(shí)操項(xiàng)目,旨在通過理論與實(shí)踐相結(jié)合的方式,全面提升學(xué)生的通用技術(shù)核心素養(yǎng)。整合過程中,注重以下幾點(diǎn):理論與實(shí)踐相結(jié)合:通過介紹三維打印技術(shù)的基本原理和應(yīng)用案例,為學(xué)生打下堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ);通過具體實(shí)操項(xiàng)目,讓學(xué)生親身體驗(yàn)三維打印技術(shù)的操作流程和核心技術(shù),增強(qiáng)實(shí)踐能力。項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)學(xué)習(xí):以燈罩的三維設(shè)計(jì)與制作、定制化骨科植入物的設(shè)計(jì)與制作、可重構(gòu)無(wú)人機(jī)創(chuàng)新平臺(tái)的設(shè)計(jì)與制作等具體項(xiàng)目為驅(qū)動(dòng),引導(dǎo)學(xué)生在完成項(xiàng)目的過程中學(xué)習(xí)知識(shí)和技能,培養(yǎng)綜合應(yīng)用能力??鐚W(xué)科融合:本單元內(nèi)容涉及機(jī)械、電子、材料、設(shè)計(jì)等多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域,通過跨學(xué)科融合的方式,培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力。注重核心素養(yǎng)培養(yǎng):在整合過程中,始終圍繞通用技術(shù)的核心素養(yǎng)目標(biāo)——技術(shù)意識(shí)、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、圖樣表達(dá)和物化能力進(jìn)行設(shè)計(jì),確保學(xué)生在掌握知識(shí)和技能的同時(shí),全面提升核心素養(yǎng)。二、《普通高中通用技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》分解通用技術(shù)的核心素養(yǎng)目標(biāo)包括技術(shù)意識(shí)、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、圖樣表達(dá)和物化能力五個(gè)方面。本單元教學(xué)內(nèi)容緊密圍繞這些核心素養(yǎng)目標(biāo)進(jìn)行設(shè)計(jì),旨在通過三維打印技術(shù)的應(yīng)用與實(shí)踐,全面提升學(xué)生的通用技術(shù)核心素養(yǎng)。(一)技術(shù)意識(shí)技術(shù)意識(shí)是指對(duì)技術(shù)現(xiàn)象及技術(shù)問題的感知與體悟,形成對(duì)人工世界和人技關(guān)系的基本觀念。在本單元中,通過介紹三維打印技術(shù)在不同領(lǐng)域的應(yīng)用案例,引導(dǎo)學(xué)生感知技術(shù)的多樣性和實(shí)用性,理解技術(shù)對(duì)人類社會(huì)發(fā)展的重要作用。通過具體實(shí)操項(xiàng)目,讓學(xué)生親身體驗(yàn)技術(shù)的操作流程和核心技術(shù),形成對(duì)技術(shù)的親近感和理性態(tài)度。(二)工程思維工程思維是以系統(tǒng)分析和比較權(quán)衡為核心的一種籌劃性思維。在本單元中,通過燈罩的三維設(shè)計(jì)與制作、定制化骨科植入物的設(shè)計(jì)與制作等具體項(xiàng)目,引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用系統(tǒng)分析的方法,針對(duì)具體技術(shù)問題進(jìn)行要素分析、整體規(guī)劃,并運(yùn)用模擬和簡(jiǎn)易建模等方法進(jìn)行設(shè)計(jì)。通過項(xiàng)目實(shí)踐過程中的問題解決和方案優(yōu)化,培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)和系統(tǒng)思維能力。(三)創(chuàng)新設(shè)計(jì)創(chuàng)新設(shè)計(jì)是指基于技術(shù)問題進(jìn)行創(chuàng)新性方案構(gòu)思的一系列問題解決過程。在本單元中,通過可重構(gòu)無(wú)人機(jī)創(chuàng)新平臺(tái)的設(shè)計(jì)與制作等項(xiàng)目,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)揮想象力和創(chuàng)造力,提出符合設(shè)計(jì)原則且具有一定創(chuàng)造性的構(gòu)思方案。通過技術(shù)試驗(yàn)和技術(shù)探究等實(shí)踐操作,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力和問題解決能力。(四)圖樣表達(dá)圖樣表達(dá)是指運(yùn)用圖形樣式對(duì)意念中或客觀存在的技術(shù)對(duì)象進(jìn)行可視化的描述和交流。在本單元中,通過三維建模軟件的學(xué)習(xí)和應(yīng)用,引導(dǎo)學(xué)生掌握三維模型的設(shè)計(jì)和表達(dá)方法。通過具體實(shí)操項(xiàng)目中的圖樣繪制和交流,培養(yǎng)學(xué)生的圖樣表達(dá)能力和技術(shù)語(yǔ)言運(yùn)用能力。(五)物化能力物化能力是指采用一定的工藝方法等將意念、方案轉(zhuǎn)化為有用物品或?qū)σ延形锲愤M(jìn)行改進(jìn)與優(yōu)化的能力。在本單元中,通過三維打印技術(shù)的實(shí)際操作和后期處理流程的學(xué)習(xí),引導(dǎo)學(xué)生掌握三維打印設(shè)備的操作方法和后期處理技術(shù)。通過具體實(shí)操項(xiàng)目中的模型制作和產(chǎn)品裝配等環(huán)節(jié),培養(yǎng)學(xué)生的物化能力和實(shí)際操作能力。本單元教學(xué)內(nèi)容緊密圍繞通用技術(shù)的核心素養(yǎng)目標(biāo)進(jìn)行設(shè)計(jì),旨在通過三維打印技術(shù)的應(yīng)用與實(shí)踐,全面提升學(xué)生的技術(shù)意識(shí)、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、圖樣表達(dá)和物化能力。在教學(xué)過程中,注重理論與實(shí)踐相結(jié)合、項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)學(xué)習(xí)和跨學(xué)科融合等方式的運(yùn)用,確保學(xué)生在掌握知識(shí)和技能的同時(shí),全面提升核心素養(yǎng)。三、學(xué)情分析(一)已知內(nèi)容分析在進(jìn)入本單元的學(xué)習(xí)之前,學(xué)生已經(jīng)具備了一定的通用技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí),尤其是在必修模塊《技術(shù)與設(shè)計(jì)1》和《技術(shù)與設(shè)計(jì)2》中,他們已經(jīng)掌握了技術(shù)設(shè)計(jì)的一般過程、技術(shù)語(yǔ)言的應(yīng)用、簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與分析、流程設(shè)計(jì)與優(yōu)化、系統(tǒng)分析與控制設(shè)計(jì)等內(nèi)容。這些基礎(chǔ)知識(shí)為本單元的學(xué)習(xí)提供了必要的鋪墊。學(xué)生在信息技術(shù)課程中已經(jīng)接觸過三維設(shè)計(jì)軟件(如AutoCAD、SolidWorks等)和三維打印技術(shù)的基本原理,對(duì)三維建模和三維打印有一定的了解和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。這為本單元深入學(xué)習(xí)三維打印技術(shù)的應(yīng)用奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。(二)新知內(nèi)容分析本單元《第三章三維打印技術(shù)的應(yīng)用》主要涉及三維打印技術(shù)在不同領(lǐng)域的應(yīng)用,包括工業(yè)制造、醫(yī)療、建筑以及大眾消費(fèi)等領(lǐng)域。具體內(nèi)容包括:三維打印技術(shù)在工業(yè)制造中的應(yīng)用:學(xué)生將了解三維打印技術(shù)在交通工具制造、航空制造等領(lǐng)域的應(yīng)用案例,理解三維打印技術(shù)如何重構(gòu)制造業(yè)的供應(yīng)鏈模式,實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)與制造的一體化。三維打印技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用:學(xué)生將學(xué)習(xí)三維打印技術(shù)在醫(yī)療模型打印、體外醫(yī)療器械制造、個(gè)性化永久植入物以及細(xì)胞打印等方面的應(yīng)用,理解三維打印技術(shù)如何滿足個(gè)性化、精準(zhǔn)化醫(yī)療的需求。三維打印技術(shù)在建筑中的應(yīng)用:學(xué)生將探討三維打印技術(shù)在建筑模型打印和真實(shí)建筑打印中的應(yīng)用,理解三維打印技術(shù)如何推動(dòng)建筑設(shè)計(jì)圖可視化和設(shè)計(jì)模型精細(xì)化的發(fā)展。三維打印技術(shù)與大眾消費(fèi):學(xué)生將了解三維打印技術(shù)在食品、服裝、首飾和工藝品等大眾消費(fèi)領(lǐng)域的應(yīng)用,理解三維打印技術(shù)如何改變?nèi)藗兊纳罘绞胶拖M(fèi)習(xí)慣。本單元還通過具體的項(xiàng)目實(shí)踐,如燈罩的三維設(shè)計(jì)與制作、定制化骨科植入物的設(shè)計(jì)與制作以及可重構(gòu)無(wú)人機(jī)創(chuàng)新平臺(tái)的探究,讓學(xué)生親身體驗(yàn)三維打印技術(shù)在個(gè)性化制造和結(jié)構(gòu)優(yōu)化方面的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。(三)學(xué)生學(xué)習(xí)能力分析認(rèn)知能力:高中學(xué)生已經(jīng)具備較強(qiáng)的抽象思維能力和邏輯思維能力,能夠理解和分析復(fù)雜的技術(shù)問題和現(xiàn)象。他們有能力通過案例分析和項(xiàng)目實(shí)踐,深入理解三維打印技術(shù)的原理和應(yīng)用。實(shí)踐能力:學(xué)生在必修模塊中已經(jīng)積累了一定的技術(shù)設(shè)計(jì)和制作經(jīng)驗(yàn),具備基本的工具使用能力和技術(shù)操作能力。他們能夠運(yùn)用三維設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行簡(jiǎn)單的三維建模,并具備一定的三維打印操作經(jīng)驗(yàn)。合作學(xué)習(xí)能力:高中學(xué)生已經(jīng)具備較強(qiáng)的合作意識(shí)和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。他們能夠在小組活動(dòng)中分工合作,共同完成項(xiàng)目任務(wù),并通過交流和討論分享學(xué)習(xí)成果。自主學(xué)習(xí)能力:高中學(xué)生已經(jīng)具備了一定的自主學(xué)習(xí)能力,能夠通過網(wǎng)絡(luò)資源、圖書資料等途徑自主獲取和拓展相關(guān)知識(shí)。他們能夠在教師的引導(dǎo)下,獨(dú)立完成項(xiàng)目調(diào)研、方案設(shè)計(jì)和制作等任務(wù)。(四)學(xué)習(xí)障礙突破策略理論與實(shí)踐相結(jié)合:針對(duì)學(xué)生對(duì)三維打印技術(shù)原理理解不深的問題,采用理論講解與實(shí)踐操作相結(jié)合的方式進(jìn)行教學(xué)。通過案例分析、現(xiàn)場(chǎng)演示和動(dòng)手實(shí)踐,讓學(xué)生直觀感受三維打印技術(shù)的魅力,加深對(duì)三維打印技術(shù)原理的理解。項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)學(xué)習(xí):針對(duì)學(xué)生對(duì)三維打印技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域了解不足的問題,采用項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)學(xué)習(xí)的方式進(jìn)行教學(xué)。通過設(shè)計(jì)具體的項(xiàng)目任務(wù)(如燈罩的三維設(shè)計(jì)與制作、定制化骨科植入物的設(shè)計(jì)與制作等),讓學(xué)生在完成項(xiàng)目的過程中深入了解三維打印技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域和優(yōu)勢(shì)。小組合作學(xué)習(xí):針對(duì)學(xué)生在技術(shù)設(shè)計(jì)和制作過程中可能遇到的困難和挑戰(zhàn),采用小組合作學(xué)習(xí)的方式進(jìn)行教學(xué)。通過分組討論、協(xié)作設(shè)計(jì)和共同制作,讓學(xué)生在合作中相互學(xué)習(xí)、相互幫助,共同克服困難、完成任務(wù)。個(gè)性化指導(dǎo)與反饋:針對(duì)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中可能出現(xiàn)的個(gè)性化問題,采用個(gè)性化指導(dǎo)與反饋的方式進(jìn)行教學(xué)。教師密切關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)展和困難,及時(shí)給予指導(dǎo)和幫助;通過課堂評(píng)價(jià)、作業(yè)反饋等方式,讓學(xué)生了解自己的學(xué)習(xí)成果和不足之處,及時(shí)調(diào)整學(xué)習(xí)策略和方法。拓展學(xué)習(xí)資源:針對(duì)學(xué)生對(duì)三維打印技術(shù)前沿發(fā)展了解不足的問題,積極拓展學(xué)習(xí)資源。通過推薦相關(guān)書籍、網(wǎng)站和視頻等資源,讓學(xué)生了解三維打印技術(shù)的最新進(jìn)展和應(yīng)用案例;鼓勵(lì)學(xué)生參加科技創(chuàng)新比賽、技術(shù)交流活動(dòng)等,拓寬視野、增長(zhǎng)見識(shí)。通過以上策略的實(shí)施,旨在幫助學(xué)生克服學(xué)習(xí)障礙、提高學(xué)習(xí)效果、培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。教師也應(yīng)不斷學(xué)習(xí)和更新知識(shí)結(jié)構(gòu),提升自身的專業(yè)素養(yǎng)和教學(xué)能力,以更好地滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求和發(fā)展要求。四、大主題或大概念設(shè)計(jì)本單元的大主題設(shè)計(jì)為“三維打印技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用與實(shí)現(xiàn)”。這一主題旨在通過探討三維打印技術(shù)在不同領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,幫助學(xué)生深入理解三維打印技術(shù)的基本原理、創(chuàng)新應(yīng)用及其實(shí)現(xiàn)過程,從而培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)意識(shí)、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、圖樣表達(dá)和物化能力。通過這一主題的學(xué)習(xí),學(xué)生將能夠掌握三維打印技術(shù)的基本知識(shí)和技能,具備將設(shè)計(jì)創(chuàng)意轉(zhuǎn)化為實(shí)物產(chǎn)品的能力,進(jìn)而激發(fā)其創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力。五、大單元目標(biāo)敘寫通用技術(shù)的核心素養(yǎng)目標(biāo):技術(shù)意識(shí):學(xué)生能夠認(rèn)識(shí)到三維打印技術(shù)在現(xiàn)代制造、醫(yī)療、建筑和大眾消費(fèi)等領(lǐng)域的重要性和廣泛應(yīng)用,理解其對(duì)社會(huì)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的推動(dòng)作用。學(xué)生能夠形成對(duì)三維打印技術(shù)的積極態(tài)度和使用意識(shí),具備在實(shí)際生活中尋找和應(yīng)用三維打印技術(shù)解決問題的敏感性。工程思維:學(xué)生能夠通過分析三維打印技術(shù)在不同領(lǐng)域的應(yīng)用案例,理解系統(tǒng)設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)優(yōu)化和流程控制等工程思維方法,具備初步的系統(tǒng)分析和工程建模能力。學(xué)生能夠運(yùn)用工程思維方法,對(duì)三維打印產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制作和后期處理過程進(jìn)行全面規(guī)劃和優(yōu)化,提高解決實(shí)際工程問題的能力。創(chuàng)新設(shè)計(jì):學(xué)生能夠通過市場(chǎng)調(diào)研和用戶需求分析,運(yùn)用創(chuàng)新思維方法提出具有創(chuàng)新性的三維打印產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案,具備初步的創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力。學(xué)生能夠結(jié)合三維打印技術(shù)的特點(diǎn),運(yùn)用創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法和工具,進(jìn)行產(chǎn)品的創(chuàng)意設(shè)計(jì)和優(yōu)化,提高產(chǎn)品的創(chuàng)新性和實(shí)用性。圖樣表達(dá):學(xué)生能夠熟練掌握三維設(shè)計(jì)軟件的使用,運(yùn)用圖樣表達(dá)方法將設(shè)計(jì)創(chuàng)意轉(zhuǎn)化為三維模型,具備初步的三維建模能力。學(xué)生能夠通過圖樣表達(dá)清晰傳達(dá)設(shè)計(jì)意圖和制作要求,與團(tuán)隊(duì)成員或技術(shù)人員進(jìn)行有效溝通,提高團(tuán)隊(duì)協(xié)作和項(xiàng)目管理能力。物化能力:學(xué)生能夠熟練掌握三維打印設(shè)備的操作和維護(hù)方法,具備將三維模型轉(zhuǎn)化為實(shí)物產(chǎn)品的能力,提高物化實(shí)現(xiàn)能力。學(xué)生能夠通過后期處理工藝對(duì)打印出的產(chǎn)品進(jìn)行精細(xì)加工和優(yōu)化,提高產(chǎn)品的質(zhì)量和外觀效果,具備初步的工匠精神和品質(zhì)意識(shí)。六、大單元教學(xué)重點(diǎn)三維打印技術(shù)的基本原理和操作流程:詳細(xì)介紹三維打印技術(shù)的基本原理、工作流程和設(shè)備類型,使學(xué)生全面了解三維打印技術(shù)的核心概念和實(shí)現(xiàn)方式。通過實(shí)際操作和演示,讓學(xué)生掌握三維打印設(shè)備的操作流程和注意事項(xiàng),為后續(xù)的設(shè)計(jì)制作奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。三維打印技術(shù)在不同領(lǐng)域的應(yīng)用案例:通過分析三維打印技術(shù)在工業(yè)制造、醫(yī)療、建筑和大眾消費(fèi)等領(lǐng)域的應(yīng)用案例,幫助學(xué)生深入理解三維打印技術(shù)的廣泛應(yīng)用和重要性。引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注三維打印技術(shù)的最新發(fā)展趨勢(shì)和未來(lái)應(yīng)用前景,激發(fā)其創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力。三維打印產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制作和后期處理:詳細(xì)介紹三維打印產(chǎn)品的設(shè)計(jì)流程、制作方法和后期處理工藝,使學(xué)生全面掌握三維打印產(chǎn)品的實(shí)現(xiàn)過程。通過實(shí)踐項(xiàng)目和任務(wù),讓學(xué)生親身體驗(yàn)三維打印產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制作和后期處理過程,提高其物化實(shí)現(xiàn)能力和工匠精神。七、大單元教學(xué)難點(diǎn)如何將設(shè)計(jì)創(chuàng)意轉(zhuǎn)化為三維模型:對(duì)于學(xué)生而言,將抽象的設(shè)計(jì)創(chuàng)意轉(zhuǎn)化為具體的三維模型是一個(gè)具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)。這要求學(xué)生具備較高的空間想象能力和三維建模技能。教師需要通過示范教學(xué)、案例分析和實(shí)踐操作等多種方式,幫助學(xué)生逐步掌握三維建模的基本方法和技巧,提高其圖樣表達(dá)能力。如何優(yōu)化三維打印產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和性能:三維打印產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和性能直接影響其使用效果和用戶體驗(yàn)。對(duì)于缺乏工程經(jīng)驗(yàn)的學(xué)生而言,如何優(yōu)化產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和性能是一個(gè)難點(diǎn)問題。教師需要引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用工程思維方法對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行全面分析和優(yōu)化設(shè)計(jì),通過模擬試驗(yàn)和實(shí)物測(cè)試等方式驗(yàn)證產(chǎn)品的性能和可靠性,提高其解決實(shí)際工程問題的能力。如何處理三維打印產(chǎn)品的后期處理工藝:三維打印產(chǎn)品的后期處理工藝對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量和外觀效果具有重要影響。不同的材料和產(chǎn)品類型需要采用不同的后期處理工藝和方法。教師需要詳細(xì)介紹不同材料和產(chǎn)品的后期處理工藝和要求,引導(dǎo)學(xué)生掌握相應(yīng)的處理技巧和方法,并通過實(shí)踐操作提高其物化實(shí)現(xiàn)能力和工匠精神。教師還需要關(guān)注學(xué)生的安全意識(shí)和環(huán)保意識(shí),確保后期處理過程的安全和環(huán)保。八、大單元整體教學(xué)思路在《普通高中通用技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》的指導(dǎo)下,針對(duì)2019版豫科版高中通用技術(shù)選擇性必修11《產(chǎn)品三維設(shè)計(jì)與制造》第三章《三維打印技術(shù)的應(yīng)用》的教學(xué)內(nèi)容,本大單元的整體教學(xué)思路旨在通過一系列精心設(shè)計(jì)的教學(xué)活動(dòng),全面提升學(xué)生的通用技術(shù)核心素養(yǎng),包括技術(shù)意識(shí)、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、圖樣表達(dá)和物化能力。以下是大單元整體教學(xué)思路的詳細(xì)闡述。一、教學(xué)目標(biāo)設(shè)定根據(jù)《普通高中通用技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》的要求,結(jié)合2019版豫科版高中通用技術(shù)選擇性必修11《產(chǎn)品三維設(shè)計(jì)與制造》第三章《三維打印技術(shù)的應(yīng)用》的教學(xué)內(nèi)容,本大單元的教學(xué)目標(biāo)設(shè)定如下,涵蓋通用技術(shù)的五大核心素養(yǎng):(一)技術(shù)意識(shí)理解三維打印技術(shù)的價(jià)值與影響:學(xué)生能夠理解三維打印技術(shù)在不同領(lǐng)域(如工業(yè)制造、醫(yī)療、建筑、大眾消費(fèi)等)的廣泛應(yīng)用,認(rèn)識(shí)到三維打印技術(shù)對(duì)社會(huì)發(fā)展、科技進(jìn)步以及個(gè)人生活方式的深遠(yuǎn)影響。形成積極的技術(shù)價(jià)值觀:通過了解三維打印技術(shù)的創(chuàng)新歷程和應(yīng)用案例,學(xué)生能夠形成對(duì)技術(shù)的積極態(tài)度和評(píng)價(jià),理解技術(shù)創(chuàng)新對(duì)社會(huì)進(jìn)步的推動(dòng)作用,增強(qiáng)技術(shù)應(yīng)用的責(zé)任感和倫理意識(shí)。關(guān)注技術(shù)發(fā)展趨勢(shì):學(xué)生能夠關(guān)注三維打印技術(shù)的最新進(jìn)展和未來(lái)發(fā)展趨勢(shì),對(duì)技術(shù)變革保持敏感性和好奇心,為未來(lái)的技術(shù)學(xué)習(xí)和應(yīng)用做好準(zhǔn)備。(二)工程思維系統(tǒng)分析與綜合應(yīng)用能力:學(xué)生能夠運(yùn)用系統(tǒng)分析的方法,對(duì)三維打印技術(shù)的工程應(yīng)用進(jìn)行綜合分析,理解技術(shù)系統(tǒng)中的各個(gè)組成部分及其相互關(guān)系,提出優(yōu)化和改進(jìn)方案。工程設(shè)計(jì)與決策能力:通過參與三維打印產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制作過程,學(xué)生能夠掌握工程設(shè)計(jì)的基本方法,學(xué)會(huì)在工程實(shí)踐中進(jìn)行權(quán)衡和決策,優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與管理能力:學(xué)生能夠識(shí)別三維打印技術(shù)應(yīng)用中的潛在風(fēng)險(xiǎn),并進(jìn)行初步的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和管理,確保技術(shù)應(yīng)用的安全性和可靠性。(三)創(chuàng)新設(shè)計(jì)創(chuàng)新思維與創(chuàng)意激發(fā):通過三維打印技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用案例學(xué)習(xí),學(xué)生能夠激發(fā)創(chuàng)新思維,學(xué)會(huì)從多角度、多層次思考問題,提出具有創(chuàng)意的設(shè)計(jì)方案。用戶需求分析與產(chǎn)品設(shè)計(jì):學(xué)生能夠運(yùn)用用戶模型分析方法,提煉用戶需求,明確設(shè)計(jì)目標(biāo),結(jié)合三維打印技術(shù)的特點(diǎn)進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì),提升產(chǎn)品設(shè)計(jì)的創(chuàng)新性和實(shí)用性。方案比較與優(yōu)化能力:學(xué)生能夠設(shè)計(jì)多個(gè)設(shè)計(jì)方案,并進(jìn)行比較和評(píng)估,選擇最優(yōu)方案或綜合多個(gè)方案的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行改進(jìn),提升設(shè)計(jì)方案的競(jìng)爭(zhēng)力和可行性。(四)圖樣表達(dá)技術(shù)圖樣識(shí)讀與繪制能力:學(xué)生能夠識(shí)讀和繪制三維打印產(chǎn)品的技術(shù)圖樣,包括三維模型圖、裝配圖、零件圖等,準(zhǔn)確表達(dá)設(shè)計(jì)意圖和制造要求。技術(shù)語(yǔ)言交流與應(yīng)用能力:學(xué)生能夠運(yùn)用技術(shù)語(yǔ)言進(jìn)行技術(shù)圖樣的交流和溝通,通過圖樣表達(dá)設(shè)計(jì)構(gòu)想,與團(tuán)隊(duì)成員和制造商有效協(xié)作,確保設(shè)計(jì)方案的順利實(shí)施。二維與三維設(shè)計(jì)軟件應(yīng)用能力:學(xué)生能夠熟練掌握至少一種二維和三維設(shè)計(jì)軟件,運(yùn)用軟件進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)和圖樣表達(dá),提升設(shè)計(jì)效率和設(shè)計(jì)質(zhì)量。(五)物化能力材料選擇與工具使用能力:學(xué)生能夠根據(jù)設(shè)計(jì)方案選擇合適的材料和工具,了解材料的性能和加工方法,確保產(chǎn)品制作的順利進(jìn)行。產(chǎn)品制作與裝配能力:學(xué)生能夠運(yùn)用三維打印技術(shù)和其他加工方法,將設(shè)計(jì)圖樣轉(zhuǎn)化為實(shí)物產(chǎn)品,完成產(chǎn)品的制作和裝配過程,提升動(dòng)手實(shí)踐能力和問題解決能力。質(zhì)量檢測(cè)與優(yōu)化能力:學(xué)生能夠?qū)χ谱魍瓿傻漠a(chǎn)品進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè),分析存在的問題和不足,提出改進(jìn)和優(yōu)化建議,提升產(chǎn)品的性能和品質(zhì)。二、教學(xué)內(nèi)容整合與活動(dòng)設(shè)計(jì)針對(duì)第三章《三維打印技術(shù)的應(yīng)用》的教學(xué)內(nèi)容,本大單元將教學(xué)內(nèi)容整合為四個(gè)主要部分,并設(shè)計(jì)相應(yīng)的教學(xué)活動(dòng):(一)三維打印技術(shù)概述與應(yīng)用領(lǐng)域探索教學(xué)內(nèi)容:三維打印技術(shù)的研發(fā)背景及意義,三維打印技術(shù)在工業(yè)制造、醫(yī)療、建筑、大眾消費(fèi)等領(lǐng)域的應(yīng)用案例。教學(xué)活動(dòng):案例分析:選取典型的三維打印技術(shù)應(yīng)用案例,組織學(xué)生進(jìn)行分析和討論,理解三維打印技術(shù)的創(chuàng)新點(diǎn)和應(yīng)用價(jià)值。小組討論:分組探討三維打印技術(shù)在不同領(lǐng)域的應(yīng)用前景和潛在挑戰(zhàn),提出自己的見解和解決方案。(二)燈罩的三維設(shè)計(jì)與制作實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容:燈罩產(chǎn)品研發(fā)的背景及意義,臺(tái)燈產(chǎn)品設(shè)計(jì)調(diào)研,燈罩產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案,燈罩產(chǎn)品三維建模,燈罩三維打印及后期處理。教學(xué)活動(dòng):市場(chǎng)調(diào)研:組織學(xué)生到燈具市場(chǎng)進(jìn)行實(shí)地調(diào)研,了解不同材質(zhì)臺(tái)燈的特點(diǎn)和優(yōu)缺點(diǎn),為燈罩設(shè)計(jì)提供素材和靈感。設(shè)計(jì)實(shí)踐:指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用三維設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行燈罩產(chǎn)品的三維建模,完成設(shè)計(jì)方案并進(jìn)行優(yōu)化。制作實(shí)踐:利用三維打印技術(shù)制作燈罩實(shí)物,進(jìn)行后期處理和質(zhì)量檢測(cè),完成產(chǎn)品的制作和裝配。(三)定制化骨科植入物的設(shè)計(jì)與制作教學(xué)內(nèi)容:定制化骨科植入物的研發(fā)背景及意義,研發(fā)案例分析,設(shè)計(jì)與制作流程及方案,進(jìn)一步思考與拓展。教學(xué)活動(dòng):案例分析:選取定制化骨科植入物的成功案例,分析設(shè)計(jì)思路、制作流程和應(yīng)用效果。設(shè)計(jì)挑戰(zhàn):提出一個(gè)具體的骨科植入物設(shè)計(jì)任務(wù),組織學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì),運(yùn)用三維打印技術(shù)進(jìn)行實(shí)物制作。倫理討論:組織學(xué)生討論三維打印技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域應(yīng)用中的倫理問題,提升學(xué)生的倫理意識(shí)和社會(huì)責(zé)任感。(四)可重構(gòu)無(wú)人機(jī)創(chuàng)新平臺(tái)的探索與實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容:可重構(gòu)無(wú)人機(jī)創(chuàng)新平臺(tái)的研發(fā)背景及意義,產(chǎn)品設(shè)計(jì)思路,基于無(wú)人機(jī)平臺(tái)的探究,體驗(yàn)創(chuàng)新實(shí)踐的過程。教學(xué)活動(dòng):模塊設(shè)計(jì):引導(dǎo)學(xué)生理解無(wú)人機(jī)系統(tǒng)的基本組成和可重構(gòu)性,設(shè)計(jì)無(wú)人機(jī)的各個(gè)模塊并進(jìn)行三維建模。組裝調(diào)試:組織學(xué)生利用三維打印技術(shù)制作無(wú)人機(jī)模塊,進(jìn)行組裝和調(diào)試,實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)的飛行功能。創(chuàng)新挑戰(zhàn):鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)揮創(chuàng)意,對(duì)無(wú)人機(jī)進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)和功能拓展,提升無(wú)人機(jī)的實(shí)用性和趣味性。三、教學(xué)實(shí)施與評(píng)價(jià)(一)教學(xué)實(shí)施在教學(xué)實(shí)施過程中,注重以學(xué)生為中心,采用項(xiàng)目式學(xué)習(xí)、探究式學(xué)習(xí)等教學(xué)方式,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性。加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),提供充足的實(shí)踐機(jī)會(huì)和資源,確保學(xué)生能夠親自動(dòng)手進(jìn)行三維打印產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制作。(二)學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)注重過程性評(píng)價(jià)和終結(jié)性評(píng)價(jià)相結(jié)合,采用多種評(píng)價(jià)方式全面評(píng)估學(xué)生的通用技術(shù)核心素養(yǎng)。具體評(píng)價(jià)方式包括:自我評(píng)價(jià):鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行自我反思和評(píng)價(jià),認(rèn)識(shí)自己的優(yōu)點(diǎn)和不足,明確改進(jìn)方向。小組評(píng)價(jià):通過小組合作學(xué)習(xí)和項(xiàng)目實(shí)踐,評(píng)價(jià)學(xué)生在團(tuán)隊(duì)協(xié)作、溝通交流等方面的表現(xiàn)。教師評(píng)價(jià):教師根據(jù)學(xué)生的課堂表現(xiàn)、作業(yè)完成情況、產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案、實(shí)物制作質(zhì)量等方面進(jìn)行評(píng)價(jià),給出具體的反饋和建議。作品展示與評(píng)價(jià):組織學(xué)生展示自己的三維打印作品,進(jìn)行班級(jí)或校級(jí)展示和交流,通過師生共同評(píng)價(jià)提升作品的質(zhì)量和學(xué)生的成就感。通過以上教學(xué)實(shí)施和學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)措施,本大單元旨在全面提升學(xué)生的通用技術(shù)核心素養(yǎng),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力,為學(xué)生未來(lái)的技術(shù)學(xué)習(xí)和職業(yè)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。九、學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)在通用技術(shù)選擇性必修11《產(chǎn)品三維設(shè)計(jì)與制造》第三章《三維打印技術(shù)的應(yīng)用》教學(xué)中,學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)是確保學(xué)生達(dá)成學(xué)習(xí)目標(biāo)、理解并掌握三維打印技術(shù)相關(guān)知識(shí)和技能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。根據(jù)《普通高中通用技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》的要求,學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)應(yīng)圍繞通用技術(shù)的核心素養(yǎng)目標(biāo)展開,即技術(shù)意識(shí)、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、圖樣表達(dá)和物化能力。以下是對(duì)本章教學(xué)目標(biāo)的分解、學(xué)習(xí)目標(biāo)的設(shè)定以及評(píng)價(jià)目標(biāo)的詳細(xì)闡述。一、教學(xué)目標(biāo)技術(shù)意識(shí):學(xué)生能夠理解三維打印技術(shù)在不同領(lǐng)域的應(yīng)用價(jià)值,形成對(duì)三維打印技術(shù)的正確認(rèn)識(shí)和使用意識(shí)。學(xué)生能夠識(shí)別三維打印技術(shù)在解決實(shí)際問題中的優(yōu)勢(shì)和局限性,形成合理的技術(shù)選擇意識(shí)。工程思維:學(xué)生能夠運(yùn)用系統(tǒng)分析的方法,理解三維打印技術(shù)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造過程中的作用,形成初步的工程思維和系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力。學(xué)生能夠針對(duì)具體問題,提出基于三維打印技術(shù)的解決方案,并進(jìn)行方案優(yōu)化和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。創(chuàng)新設(shè)計(jì):學(xué)生能夠結(jié)合三維打印技術(shù),進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì),提出具有創(chuàng)意和實(shí)用性的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案。學(xué)生能夠通過實(shí)踐探索,不斷改進(jìn)和優(yōu)化設(shè)計(jì)方案,提高創(chuàng)新能力。圖樣表達(dá):學(xué)生能夠熟練掌握三維設(shè)計(jì)軟件,進(jìn)行產(chǎn)品三維建模,準(zhǔn)確表達(dá)設(shè)計(jì)意圖。學(xué)生能夠識(shí)讀和繪制三維打印所需的技術(shù)圖樣,為三維打印提供準(zhǔn)確的制造依據(jù)。物化能力:學(xué)生能夠獨(dú)立完成三維打印產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、建模、切片和打印過程,掌握三維打印的基本操作技能。學(xué)生能夠?qū)Υ蛴〕龅漠a(chǎn)品進(jìn)行后期處理,提高產(chǎn)品的質(zhì)量和實(shí)用性。二、學(xué)習(xí)目標(biāo)了解三維打印技術(shù)及其應(yīng)用:學(xué)習(xí)三維打印技術(shù)的基本原理和工作流程。了解三維打印技術(shù)在工業(yè)制造、醫(yī)療、建筑和大眾消費(fèi)等領(lǐng)域的應(yīng)用案例。掌握三維打印產(chǎn)品設(shè)計(jì)流程:掌握從產(chǎn)品設(shè)計(jì)到三維建模、切片、打印和后期處理的全過程。能夠運(yùn)用三維設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行產(chǎn)品三維建模。進(jìn)行實(shí)踐探索和創(chuàng)新設(shè)計(jì):通過實(shí)踐項(xiàng)目,體驗(yàn)三維打印技術(shù)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)過程。提出具有創(chuàng)意和實(shí)用性的三維打印產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案,并進(jìn)行實(shí)踐驗(yàn)證。培養(yǎng)技術(shù)意識(shí)和工程思維:在學(xué)習(xí)過程中,形成對(duì)三維打印技術(shù)的正確認(rèn)識(shí)和使用意識(shí)。運(yùn)用系統(tǒng)分析的方法,理解三維打印技術(shù)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造過程中的作用。提高圖樣表達(dá)和物化能力:熟練掌握三維設(shè)計(jì)軟件,進(jìn)行準(zhǔn)確的產(chǎn)品三維建模。獨(dú)立完成三維打印產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、建模、切片、打印和后期處理過程。三、評(píng)價(jià)目標(biāo)設(shè)定(一)技術(shù)意識(shí)評(píng)價(jià)目標(biāo):學(xué)生能夠結(jié)合具體案例,分析三維打印技術(shù)在不同領(lǐng)域的應(yīng)用價(jià)值,理解其優(yōu)勢(shì)和局限性。學(xué)生能夠根據(jù)實(shí)際需求,合理選擇三維打印技術(shù)解決問題,形成正確的技術(shù)選擇意識(shí)。評(píng)價(jià)方式:案例分析:提供不同領(lǐng)域三維打印技術(shù)的應(yīng)用案例,讓學(xué)生分析并討論其應(yīng)用價(jià)值、優(yōu)勢(shì)和局限性。項(xiàng)目實(shí)踐:設(shè)計(jì)實(shí)踐項(xiàng)目,讓學(xué)生在項(xiàng)目中體驗(yàn)三維打印技術(shù)的應(yīng)用過程,并撰寫技術(shù)選擇報(bào)告。(二)工程思維評(píng)價(jià)目標(biāo):學(xué)生能夠運(yùn)用系統(tǒng)分析的方法,理解三維打印技術(shù)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造過程中的作用。學(xué)生能夠針對(duì)具體問題,提出基于三維打印技術(shù)的解決方案,并進(jìn)行方案優(yōu)化和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。評(píng)價(jià)方式:系統(tǒng)分析:讓學(xué)生針對(duì)具體問題進(jìn)行系統(tǒng)分析,提出解決方案,并進(jìn)行方案優(yōu)化和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。方案設(shè)計(jì):設(shè)計(jì)實(shí)踐項(xiàng)目,要求學(xué)生進(jìn)行三維打印產(chǎn)品的方案設(shè)計(jì),包括需求分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估等內(nèi)容。(三)創(chuàng)新設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)目標(biāo):學(xué)生能夠結(jié)合三維打印技術(shù),進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì),提出具有創(chuàng)意和實(shí)用性的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案。學(xué)生能夠通過實(shí)踐探索,不斷改進(jìn)和優(yōu)化設(shè)計(jì)方案,提高創(chuàng)新能力。評(píng)價(jià)方式:創(chuàng)新設(shè)計(jì):提供創(chuàng)新設(shè)計(jì)任務(wù),要求學(xué)生結(jié)合三維打印技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì),并撰寫設(shè)計(jì)報(bào)告。方案優(yōu)化:針對(duì)學(xué)生的初步設(shè)計(jì)方案,組織討論和評(píng)審,提出改進(jìn)意見,鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行方案優(yōu)化。(四)圖樣表達(dá)評(píng)價(jià)目標(biāo):學(xué)生能夠熟練掌握三維設(shè)計(jì)軟件,進(jìn)行產(chǎn)品三維建模,準(zhǔn)確表達(dá)設(shè)計(jì)意圖。學(xué)生能夠識(shí)讀和繪制三維打印所需的技術(shù)圖樣,為三維打印提供準(zhǔn)確的制造依據(jù)。評(píng)價(jià)方式:三維建模:提供三維建模任務(wù),要求學(xué)生運(yùn)用三維設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行產(chǎn)品建模,并提交建模文件。圖樣表達(dá):組織圖樣表達(dá)考核,要求學(xué)生識(shí)讀和繪制三維打印所需的技術(shù)圖樣,并進(jìn)行講解和展示。(五)物化能力評(píng)價(jià)目標(biāo):學(xué)生能夠獨(dú)立完成三維打印產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、建模、切片、打印和后期處理過程。學(xué)生能夠?qū)Υ蛴〕龅漠a(chǎn)品進(jìn)行后期處理,提高產(chǎn)品的質(zhì)量和實(shí)用性。評(píng)價(jià)方式:實(shí)踐操作:提供三維打印實(shí)踐項(xiàng)目,要求學(xué)生獨(dú)立完成從設(shè)計(jì)到打印的全過程,并提交打印產(chǎn)品和相關(guān)文檔。后期處理:對(duì)打印出的產(chǎn)品進(jìn)行后期處理考核,評(píng)價(jià)學(xué)生的處理技能和產(chǎn)品質(zhì)量。四、評(píng)價(jià)實(shí)施(一)過程性評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)內(nèi)容:學(xué)生在課堂討論、案例分析、項(xiàng)目實(shí)踐等活動(dòng)中的表現(xiàn)。學(xué)生在三維建模、圖樣表達(dá)、方案設(shè)計(jì)等任務(wù)中的完成情況。評(píng)價(jià)方式:觀察記錄:記錄學(xué)生在課堂活動(dòng)中的參與程度、表現(xiàn)情況,及時(shí)給予反饋和指導(dǎo)。任務(wù)評(píng)價(jià):對(duì)學(xué)生的三維建模文件、圖樣表達(dá)作品、方案設(shè)計(jì)報(bào)告等進(jìn)行評(píng)價(jià),提出改進(jìn)意見。(二)總結(jié)性評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)內(nèi)容:學(xué)生對(duì)三維打印技術(shù)的理解和掌握程度。學(xué)生在創(chuàng)新設(shè)計(jì)、圖樣表達(dá)、物化能力等方面的提升情況。評(píng)價(jià)方式:書面測(cè)試:設(shè)計(jì)書面測(cè)試題目,考查學(xué)生對(duì)三維打印技術(shù)基本原理、應(yīng)用領(lǐng)域的理解程度。項(xiàng)目展示:組織項(xiàng)目展示活動(dòng),讓學(xué)生展示自己設(shè)計(jì)的三維打印產(chǎn)品,并進(jìn)行講解和演示。綜合評(píng)價(jià):結(jié)合過程性評(píng)價(jià)和總結(jié)性評(píng)價(jià)的結(jié)果,對(duì)學(xué)生進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),給出學(xué)業(yè)成績(jī)和評(píng)語(yǔ)。五、評(píng)價(jià)反饋與改進(jìn)評(píng)價(jià)反饋:及時(shí)給予學(xué)生評(píng)價(jià)反饋,指出其在學(xué)習(xí)過程中的優(yōu)點(diǎn)和不足。鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行自我反思和總結(jié),明確改進(jìn)方向和目標(biāo)。評(píng)價(jià)改進(jìn):根據(jù)評(píng)價(jià)反饋結(jié)果,及時(shí)調(diào)整教學(xué)策略和方法,提高教學(xué)效果。針對(duì)學(xué)生在技術(shù)意識(shí)、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、圖樣表達(dá)和物化能力等方面的薄弱環(huán)節(jié),加強(qiáng)指導(dǎo)和訓(xùn)練。通過以上評(píng)價(jià)目標(biāo)的設(shè)定和實(shí)施,可以全面、客觀地評(píng)價(jià)學(xué)生在三維打印技術(shù)學(xué)習(xí)過程中的表現(xiàn)和進(jìn)步情況,促進(jìn)其核心素養(yǎng)的全面提升。也為教師提供了科學(xué)、有效的評(píng)價(jià)工具和方法,有助于優(yōu)化教學(xué)過程和提高教學(xué)質(zhì)量。十、大單元實(shí)施思路及教學(xué)結(jié)構(gòu)圖一、大單元實(shí)施思路本單元的實(shí)施思路將圍繞《普通高中通用技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》的要求,結(jié)合2019版豫科版高中通用技術(shù)選擇性必修11《產(chǎn)品三維設(shè)計(jì)與制造》中第三章《三維打印技術(shù)的應(yīng)用》的教學(xué)內(nèi)容,通過一系列的教學(xué)活動(dòng),旨在培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)意識(shí)、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、圖樣表達(dá)和物化能力。具體實(shí)施思路如下:引入階段:通過介紹三維打印技術(shù)的發(fā)展背景和應(yīng)用領(lǐng)域,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,并明確本單元的學(xué)習(xí)目標(biāo)和意義。理論學(xué)習(xí)階段:詳細(xì)講解三維打印技術(shù)在工業(yè)制造、醫(yī)療、建筑和大眾消費(fèi)等領(lǐng)域的應(yīng)用,以及三維設(shè)計(jì)的基本原理和步驟,幫助學(xué)生建立扎實(shí)的理論基礎(chǔ)。實(shí)踐操作階段:通過具體的項(xiàng)目實(shí)踐,如燈罩的三維設(shè)計(jì)與制作、定制化骨科植入物的設(shè)計(jì)與制作、可重構(gòu)無(wú)人機(jī)創(chuàng)新平臺(tái)的體驗(yàn)等,讓學(xué)生在實(shí)踐中掌握三維設(shè)計(jì)與制作的基本技能,并培養(yǎng)創(chuàng)新思維和物化能力。評(píng)價(jià)與反思階段:通過學(xué)生自評(píng)、互評(píng)和教師評(píng)價(jià)相結(jié)合的方式,對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)成果進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行反思和總結(jié),提升自我認(rèn)知和學(xué)習(xí)能力。拓展與提升階段:鼓勵(lì)學(xué)生結(jié)合所學(xué)知識(shí),進(jìn)行自主創(chuàng)作和創(chuàng)新設(shè)計(jì),進(jìn)一步拓展三維打印技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域,提升技術(shù)素養(yǎng)和創(chuàng)新能力。二、教學(xué)目標(biāo)設(shè)定(一)技術(shù)意識(shí)學(xué)生能夠了解三維打印技術(shù)的發(fā)展歷程和現(xiàn)狀,認(rèn)識(shí)其在不同領(lǐng)域的應(yīng)用價(jià)值。學(xué)生能夠形成對(duì)三維打印技術(shù)的理性認(rèn)識(shí),理解其對(duì)技術(shù)發(fā)展的推動(dòng)作用。學(xué)生能夠關(guān)注三維打印技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì),具備初步的技術(shù)前瞻性和創(chuàng)新意識(shí)。(二)工程思維學(xué)生能夠運(yùn)用系統(tǒng)分析的方法,理解三維打印技術(shù)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造和優(yōu)化過程中的作用。學(xué)生能夠通過三維建模和打印實(shí)踐,掌握工程設(shè)計(jì)的基本流程和方法,形成初步的工程思維。學(xué)生能夠在實(shí)踐中運(yùn)用工程思維解決實(shí)際問題,提升技術(shù)決策和優(yōu)化的能力。(三)創(chuàng)新設(shè)計(jì)學(xué)生能夠通過市場(chǎng)調(diào)研和用戶需求分析,提出具有創(chuàng)新性的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案。學(xué)生能夠運(yùn)用三維設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行創(chuàng)意設(shè)計(jì),并通過三維打印技術(shù)實(shí)現(xiàn)創(chuàng)意的物化。學(xué)生能夠在創(chuàng)新設(shè)計(jì)過程中,關(guān)注產(chǎn)品的功能、美觀和實(shí)用性,提升綜合設(shè)計(jì)能力。(四)圖樣表達(dá)學(xué)生能夠掌握三維設(shè)計(jì)軟件的基本操作,繪制規(guī)范、準(zhǔn)確的三維模型。學(xué)生能夠通過圖樣表達(dá)設(shè)計(jì)構(gòu)想,與他人進(jìn)行有效的技術(shù)交流和溝通。學(xué)生能夠在圖樣表達(dá)過程中,注重細(xì)節(jié)和精度,提升技術(shù)表達(dá)的準(zhǔn)確性和規(guī)范性。(五)物化能力學(xué)生能夠通過三維打印技術(shù),將設(shè)計(jì)方案轉(zhuǎn)化為實(shí)物產(chǎn)品。學(xué)生能夠在打印過程中,掌握材料選擇、工藝參數(shù)設(shè)置和后處理等基本技能。學(xué)生能夠在物化過程中,關(guān)注產(chǎn)品的質(zhì)量和性能,提升物化能力和產(chǎn)品質(zhì)量意識(shí)。三、教學(xué)結(jié)構(gòu)圖三維打印技術(shù)的應(yīng)用├──引入階段│└──三維打印技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用概述├──理論學(xué)習(xí)階段│├──工業(yè)制造中的應(yīng)用│├──醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用│├──建筑中的應(yīng)用│└──大眾消費(fèi)中的應(yīng)用├──實(shí)踐操作階段│├──燈罩的三維設(shè)計(jì)與制作││├──產(chǎn)品研發(fā)背景及意義││├──臺(tái)燈產(chǎn)品設(shè)計(jì)調(diào)研││├──燈罩產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案││├──燈罩產(chǎn)品三維建模││└──燈罩三維打印及后期處理│├──定制化骨科植入物設(shè)計(jì)與制作││├──研發(fā)背景及意義││├──研發(fā)案例分析││├──設(shè)計(jì)與制作流程及方案││└──進(jìn)一步思考與拓展│└──可重構(gòu)無(wú)人機(jī)創(chuàng)新平臺(tái)體驗(yàn)│├──產(chǎn)品研發(fā)背景及意義│├──產(chǎn)品設(shè)計(jì)思路│├──基于無(wú)人機(jī)平臺(tái)的探究│└──體驗(yàn)創(chuàng)新實(shí)踐的過程├──評(píng)價(jià)與反思階段│├──學(xué)生自評(píng)│├──互評(píng)│└──教師評(píng)價(jià)└──拓展與提升階段├──自主創(chuàng)作└──創(chuàng)新設(shè)計(jì)四、具體教學(xué)實(shí)施步驟1.引入階段教學(xué)內(nèi)容:三維打印技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用概述教學(xué)活動(dòng):展示三維打印技術(shù)的相關(guān)圖片和視頻,介紹其發(fā)展歷程和現(xiàn)狀。引導(dǎo)學(xué)生討論三維打印技術(shù)在不同領(lǐng)域的應(yīng)用價(jià)值,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。明確本單元的學(xué)習(xí)目標(biāo)和意義,為后續(xù)學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。2.理論學(xué)習(xí)階段教學(xué)內(nèi)容:三維打印技術(shù)在不同領(lǐng)域的應(yīng)用教學(xué)活動(dòng):工業(yè)制造中的應(yīng)用:介紹三維打印技術(shù)在交通工具制造、航空制造等領(lǐng)域的應(yīng)用案例。分析三維打印技術(shù)如何降低制造成本、提高生產(chǎn)效率。醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用:講解三維打印技術(shù)在醫(yī)用模型打印、體外醫(yī)療器械制造、個(gè)性化永久植入物等方面的應(yīng)用。討論三維打印技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域帶來(lái)的變革和挑戰(zhàn)。建筑中的應(yīng)用:介紹三維打印建筑的基本原理和優(yōu)勢(shì)。分析三維打印建筑在環(huán)保、節(jié)能等方面的潛力。大眾消費(fèi)中的應(yīng)用:展示三維打印食品、服裝、首飾等產(chǎn)品的圖片和視頻。討論三維打印技術(shù)在大眾消費(fèi)領(lǐng)域的市場(chǎng)前景和發(fā)展趨勢(shì)。3.實(shí)踐操作階段教學(xué)內(nèi)容:燈罩的三維設(shè)計(jì)與制作、定制化骨科植入物設(shè)計(jì)與制作、可重構(gòu)無(wú)人機(jī)創(chuàng)新平臺(tái)體驗(yàn)教學(xué)活動(dòng):燈罩的三維設(shè)計(jì)與制作:產(chǎn)品研發(fā)背景及意義:介紹個(gè)性化臺(tái)燈的市場(chǎng)需求和設(shè)計(jì)背景。臺(tái)燈產(chǎn)品設(shè)計(jì)調(diào)研:組織學(xué)生進(jìn)行市場(chǎng)調(diào)研,了解不同材質(zhì)臺(tái)燈的優(yōu)缺點(diǎn)。燈罩產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案:引導(dǎo)學(xué)生提出創(chuàng)新性的燈罩設(shè)計(jì)方案,并進(jìn)行交流和討論。燈罩產(chǎn)品三維建模:指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用三維設(shè)計(jì)軟件繪制燈罩的三維模型。燈罩三維打印及后期處理:組織學(xué)生進(jìn)行三維打印實(shí)踐,并對(duì)打印出的產(chǎn)品進(jìn)行后期處理。定制化骨科植入物設(shè)計(jì)與制作:研發(fā)背景及意義:介紹骨科植入物的重要性及個(gè)性化定制的需求。研發(fā)案例分析:展示三維打印骨科植入物的成功案例。設(shè)計(jì)與制作流程及方案:引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)個(gè)性化的骨科植入物方案,并進(jìn)行三維建模和打印實(shí)踐。進(jìn)一步思考與拓展:討論三維打印骨科植入物的未來(lái)發(fā)展方向和挑戰(zhàn)。可重構(gòu)無(wú)人機(jī)創(chuàng)新平臺(tái)體驗(yàn):產(chǎn)品研發(fā)背景及意義:介紹無(wú)人機(jī)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)和模塊化設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)。產(chǎn)品設(shè)計(jì)思路:分析可重構(gòu)無(wú)人機(jī)創(chuàng)新平臺(tái)的設(shè)計(jì)思路和技術(shù)特點(diǎn)?;跓o(wú)人機(jī)平臺(tái)的探究:組織學(xué)生探究無(wú)人機(jī)的飛行原理和應(yīng)用領(lǐng)域。體驗(yàn)創(chuàng)新實(shí)踐的過程:引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行無(wú)人機(jī)模塊的設(shè)計(jì)與組裝實(shí)踐,體驗(yàn)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的樂趣。4.評(píng)價(jià)與反思階段教學(xué)內(nèi)容:學(xué)生自評(píng)、互評(píng)和教師評(píng)價(jià)教學(xué)活動(dòng):組織學(xué)生進(jìn)行自評(píng)和互評(píng),分享學(xué)習(xí)心得和體會(huì)。教師對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)成果進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),指出優(yōu)點(diǎn)和不足。引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行反思和總結(jié),明確下一步的學(xué)習(xí)方向和目標(biāo)。5.拓展與提升階段教學(xué)內(nèi)容:自主創(chuàng)作和創(chuàng)新設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng):鼓勵(lì)學(xué)生結(jié)合所學(xué)知識(shí),進(jìn)行自主創(chuàng)作和創(chuàng)新設(shè)計(jì)。提供必要的資源和指導(dǎo),幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)創(chuàng)意的物化。組織學(xué)生展示和分享自己的創(chuàng)新作品,激發(fā)更多學(xué)生的創(chuàng)新熱情。通過以上教學(xué)實(shí)施步驟,旨在培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)意識(shí)、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、圖樣表達(dá)和物化能力,提升學(xué)生的技術(shù)素養(yǎng)和創(chuàng)新能力。十一、大情境、大任務(wù)創(chuàng)設(shè)一、大情境設(shè)計(jì)(一)情境背景在快速發(fā)展的科技時(shí)代,三維打印技術(shù)作為一種革命性的制造技術(shù),正逐步滲透到我們生活的方方面面。從高精尖的航空航天領(lǐng)域到日常生活中的個(gè)性化消費(fèi),三維打印技術(shù)以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)和廣泛的應(yīng)用前景,正在改變著我們的生產(chǎn)和生活方式。在此背景下,本單元以“三維打印技術(shù)的應(yīng)用”為主題,通過一系列真實(shí)情境和任務(wù)設(shè)計(jì),引導(dǎo)學(xué)生深入了解三維打印技術(shù),體驗(yàn)其在不同領(lǐng)域的應(yīng)用,并培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)意識(shí)、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、圖樣表達(dá)和物化能力。(二)情境描述在一個(gè)充滿科技感的未來(lái)城市中,三維打印技術(shù)已經(jīng)成為城市發(fā)展的核心驅(qū)動(dòng)力。在這個(gè)城市中,無(wú)論是高聳入云的建筑,還是小巧精致的個(gè)性化消費(fèi)品,都可以通過三維打印技術(shù)快速實(shí)現(xiàn)。學(xué)生們將扮演城市中的“三維打印技術(shù)探索者”,通過完成一系列任務(wù)和項(xiàng)目,深入探索三維打印技術(shù)的奧秘,感受其帶來(lái)的便捷與創(chuàng)新。二、大任務(wù)設(shè)計(jì)(一)任務(wù)一:三維打印技術(shù)在工業(yè)制造中的探索教學(xué)目標(biāo)技術(shù)意識(shí):了解三維打印技術(shù)在工業(yè)制造領(lǐng)域的應(yīng)用,認(rèn)識(shí)其對(duì)提高生產(chǎn)效率、降低成本等方面的作用。工程思維:分析三維打印技術(shù)在工業(yè)制造中的具體應(yīng)用案例,理解其背后的工程原理和設(shè)計(jì)思路。創(chuàng)新設(shè)計(jì):結(jié)合三維打印技術(shù),提出創(chuàng)新性的工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案。圖樣表達(dá):繪制三維打印工業(yè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)圖樣,進(jìn)行技術(shù)交流和溝通。物化能力:掌握三維打印工業(yè)產(chǎn)品的基本步驟和方法,進(jìn)行實(shí)物制作和后期處理。任務(wù)內(nèi)容情境導(dǎo)入:播放一段關(guān)于三維打印技術(shù)在工業(yè)制造中應(yīng)用的視頻,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入情境。案例分析:選取幾個(gè)典型的三維打印工業(yè)制造案例(如三維打印汽車、三維打印飛機(jī)部件等),進(jìn)行詳細(xì)分析。設(shè)計(jì)挑戰(zhàn):要求學(xué)生結(jié)合三維打印技術(shù),設(shè)計(jì)一個(gè)創(chuàng)新性的工業(yè)產(chǎn)品(如三維打印的智能家居設(shè)備外殼、三維打印的個(gè)性化工具等),并繪制設(shè)計(jì)圖樣。實(shí)物制作:利用三維打印設(shè)備,將設(shè)計(jì)圖樣轉(zhuǎn)化為實(shí)物產(chǎn)品,并進(jìn)行后期處理。成果展示與評(píng)價(jià):組織學(xué)生進(jìn)行成果展示,從技術(shù)意識(shí)、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、圖樣表達(dá)和物化能力五個(gè)方面進(jìn)行評(píng)價(jià)。(二)任務(wù)二:三維打印技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)目標(biāo)技術(shù)意識(shí):了解三維打印技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用,認(rèn)識(shí)其對(duì)提高醫(yī)療服務(wù)水平、實(shí)現(xiàn)個(gè)性化治療等方面的作用。工程思維:分析三維打印技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域中的具體應(yīng)用案例,理解其背后的工程原理和設(shè)計(jì)思路。創(chuàng)新設(shè)計(jì):結(jié)合三維打印技術(shù),提出創(chuàng)新性的醫(yī)療產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案。圖樣表達(dá):繪制三維打印醫(yī)療產(chǎn)品的設(shè)計(jì)圖樣,進(jìn)行技術(shù)交流和溝通。物化能力:掌握三維打印醫(yī)療產(chǎn)品的基本步驟和方法,進(jìn)行實(shí)物制作和后期處理。任務(wù)內(nèi)容情境導(dǎo)入:展示一段關(guān)于三維打印技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域應(yīng)用的視頻或圖片,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入情境。案例分析:選取幾個(gè)典型的三維打印醫(yī)療應(yīng)用案例(如三維打印的牙齒矯正器、三維打印的骨骼植入物等),進(jìn)行詳細(xì)分析。設(shè)計(jì)挑戰(zhàn):要求學(xué)生結(jié)合三維打印技術(shù),設(shè)計(jì)一個(gè)創(chuàng)新性的醫(yī)療產(chǎn)品(如三維打印的個(gè)性化助聽器、三維打印的康復(fù)輔助器具等),并繪制設(shè)計(jì)圖樣。實(shí)物制作:利用三維打印設(shè)備,將設(shè)計(jì)圖樣轉(zhuǎn)化為實(shí)物產(chǎn)品,并進(jìn)行后期處理。在制作過程中,注重產(chǎn)品的安全性和實(shí)用性。成果展示與評(píng)價(jià):組織學(xué)生進(jìn)行成果展示,從技術(shù)意識(shí)、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、圖樣表達(dá)和物化能力五個(gè)方面進(jìn)行評(píng)價(jià)。邀請(qǐng)醫(yī)療領(lǐng)域的專家進(jìn)行點(diǎn)評(píng)和指導(dǎo)。(三)任務(wù)三:三維打印技術(shù)在建筑領(lǐng)域的創(chuàng)新應(yīng)用教學(xué)目標(biāo)技術(shù)意識(shí):了解三維打印技術(shù)在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用,認(rèn)識(shí)其對(duì)提高建筑效率、降低建筑成本等方面的作用。工程思維:分析三維打印技術(shù)在建筑領(lǐng)域中的具體應(yīng)用案例,理解其背后的工程原理和設(shè)計(jì)思路。創(chuàng)新設(shè)計(jì):結(jié)合三維打印技術(shù),提出創(chuàng)新性的建筑設(shè)計(jì)方案。圖樣表達(dá):繪制三維打印建筑的設(shè)計(jì)圖樣,進(jìn)行技術(shù)交流和溝通。物化能力:掌握三維打印建筑模型的基本步驟和方法,進(jìn)行實(shí)物制作和展示。任務(wù)內(nèi)容情境導(dǎo)入:展示一段關(guān)于三維打印建筑的視頻或圖片,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入情境。案例分析:選取幾個(gè)典型的三維打印建筑案例(如三維打印的別墅、三維打印的橋梁等),進(jìn)行詳細(xì)分析。設(shè)計(jì)挑戰(zhàn):要求學(xué)生結(jié)合三維打印技術(shù),設(shè)計(jì)一個(gè)創(chuàng)新性的建筑模型(如三維打印的校園景觀小品、三維打印的個(gè)性化住宅模型等),并繪制設(shè)計(jì)圖樣。在設(shè)計(jì)過程中,注重建筑的實(shí)用性和美觀性。實(shí)物制作:利用三維打印設(shè)備,將設(shè)計(jì)圖樣轉(zhuǎn)化為實(shí)物模型,并進(jìn)行展示。在制作過程中,注重模型的精細(xì)度和可展示性。成果展示與評(píng)價(jià):組織學(xué)生進(jìn)行成果展示,從技術(shù)意識(shí)、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、圖樣表達(dá)和物化能力五個(gè)方面進(jìn)行評(píng)價(jià)。邀請(qǐng)建筑領(lǐng)域的專家進(jìn)行點(diǎn)評(píng)和指導(dǎo)。(四)任務(wù)四:三維打印技術(shù)在大眾消費(fèi)領(lǐng)域的個(gè)性化探索教學(xué)目標(biāo)技術(shù)意識(shí):了解三維打印技術(shù)在大眾消費(fèi)領(lǐng)域的應(yīng)用,認(rèn)識(shí)其對(duì)滿足個(gè)性化需求、推動(dòng)消費(fèi)升級(jí)等方面的作用。工程思維:分析三維打印技術(shù)在大眾消費(fèi)領(lǐng)域中的具體應(yīng)用案例,理解其背后的工程原理和設(shè)計(jì)思路。創(chuàng)新設(shè)計(jì):結(jié)合三維打印技術(shù),提出創(chuàng)新性的個(gè)性化消費(fèi)產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案。圖樣表達(dá):繪制三維打印個(gè)性化消費(fèi)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)圖樣,進(jìn)行技術(shù)交流和溝通。物化能力:掌握三維打印個(gè)性化消費(fèi)產(chǎn)品的基本步驟和方法,進(jìn)行實(shí)物制作和展示。任務(wù)內(nèi)容情境導(dǎo)入:展示一段關(guān)于三維打印在大眾消費(fèi)領(lǐng)域應(yīng)用的視頻或圖片,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入情境。案例分析:選取幾個(gè)典型的三維打印個(gè)性化消費(fèi)產(chǎn)品案例(如三維打印的個(gè)性化飾品、三維打印的定制化家具等),進(jìn)行詳細(xì)分析。市場(chǎng)調(diào)研:組織學(xué)生進(jìn)行市場(chǎng)調(diào)研,了解消費(fèi)者對(duì)個(gè)性化消費(fèi)產(chǎn)品的需求和偏好。設(shè)計(jì)挑戰(zhàn):要求學(xué)生結(jié)合三維打印技術(shù)和市場(chǎng)調(diào)研結(jié)果,設(shè)計(jì)一個(gè)創(chuàng)新性的個(gè)性化消費(fèi)產(chǎn)品(如三維打印的定制化文具、三維打印的個(gè)性化裝飾品等),并繪制設(shè)計(jì)圖樣。在設(shè)計(jì)過程中,注重產(chǎn)品的創(chuàng)意性和實(shí)用性。實(shí)物制作與展示:利用三維打印設(shè)備,將設(shè)計(jì)圖樣轉(zhuǎn)化為實(shí)物產(chǎn)品,并進(jìn)行展示和銷售。在展示過程中,注重產(chǎn)品的包裝和營(yíng)銷策略。成果展示與評(píng)價(jià):組織學(xué)生進(jìn)行成果展示和銷售活動(dòng),從技術(shù)意識(shí)、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、圖樣表達(dá)和物化能力五個(gè)方面進(jìn)行評(píng)價(jià)。邀請(qǐng)消費(fèi)者和企業(yè)家進(jìn)行點(diǎn)評(píng)和指導(dǎo)。(五)任務(wù)五:可重構(gòu)無(wú)人機(jī)創(chuàng)新平臺(tái)的實(shí)踐探索教學(xué)目標(biāo)技術(shù)意識(shí):了解可重構(gòu)無(wú)人機(jī)創(chuàng)新平臺(tái)的設(shè)計(jì)原理和應(yīng)用前景,認(rèn)識(shí)其對(duì)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力的作用。工程思維:分析可重構(gòu)無(wú)人機(jī)創(chuàng)新平臺(tái)的設(shè)計(jì)思路和技術(shù)難點(diǎn),理解其背后的工程原理和系統(tǒng)構(gòu)成。創(chuàng)新設(shè)計(jì):結(jié)合可重構(gòu)無(wú)人機(jī)創(chuàng)新平臺(tái),提出創(chuàng)新性的無(wú)人機(jī)設(shè)計(jì)方案。圖樣表達(dá):繪制可重構(gòu)無(wú)人機(jī)創(chuàng)新平臺(tái)的設(shè)計(jì)圖樣和無(wú)人機(jī)設(shè)計(jì)方案,進(jìn)行技術(shù)交流和溝通。物化能力:掌握可重構(gòu)無(wú)人機(jī)創(chuàng)新平臺(tái)的基本操作步驟和方法,進(jìn)行實(shí)物組裝和調(diào)試。任務(wù)內(nèi)容情境導(dǎo)入:介紹可重構(gòu)無(wú)人機(jī)創(chuàng)新平臺(tái)的設(shè)計(jì)原理和應(yīng)用前景,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入情境。平臺(tái)介紹:詳細(xì)講解可重構(gòu)無(wú)人機(jī)創(chuàng)新平臺(tái)的設(shè)計(jì)思路、技術(shù)難點(diǎn)和系統(tǒng)構(gòu)成。設(shè)計(jì)挑戰(zhàn):要求學(xué)生結(jié)合可重構(gòu)無(wú)人機(jī)創(chuàng)新平臺(tái),設(shè)計(jì)一個(gè)創(chuàng)新性的無(wú)人機(jī)(如多旋翼無(wú)人機(jī)、固定翼無(wú)人機(jī)等),并繪制設(shè)計(jì)圖樣。在設(shè)計(jì)過程中,注重?zé)o人機(jī)的創(chuàng)新性和實(shí)用性。實(shí)物組裝與調(diào)試:利用可重構(gòu)無(wú)人機(jī)創(chuàng)新平臺(tái)提供的模塊和組件,將設(shè)計(jì)圖樣轉(zhuǎn)化為實(shí)物無(wú)人機(jī),并進(jìn)行組裝和調(diào)試。在組裝過程中,注重?zé)o人機(jī)的穩(wěn)定性和飛行性能。飛行測(cè)試與展示:組織學(xué)生進(jìn)行無(wú)人機(jī)的飛行測(cè)試,展示無(wú)人機(jī)的創(chuàng)新性和實(shí)用性。在測(cè)試過程中,注重?zé)o人機(jī)的安全性和飛行穩(wěn)定性。成果展示與評(píng)價(jià):組織學(xué)生進(jìn)行成果展示和評(píng)價(jià)活動(dòng),從技術(shù)意識(shí)、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、圖樣表達(dá)和物化能力五個(gè)方面進(jìn)行評(píng)價(jià)。邀請(qǐng)無(wú)人機(jī)領(lǐng)域的專家進(jìn)行點(diǎn)評(píng)和指導(dǎo)。通過以上大情境和大任務(wù)的設(shè)計(jì),學(xué)生將能夠在真實(shí)的情境中深入探索三維打印技術(shù)的奧秘,體驗(yàn)其在不同領(lǐng)域的應(yīng)用,并在實(shí)踐中培養(yǎng)技術(shù)意識(shí)、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、圖樣表達(dá)和物化能力。通過成果展示和評(píng)價(jià)活動(dòng),學(xué)生將能夠充分展示自己的學(xué)習(xí)成果和創(chuàng)新能力,增強(qiáng)自信心和成就感。十二、單元學(xué)歷案(一)單元主題與課時(shí)單元主題:三維打印技術(shù)的應(yīng)用課時(shí)設(shè)計(jì):第1課時(shí):三維打印技術(shù)的研發(fā)背景及意義第2課時(shí):三維打印技術(shù)在工業(yè)制造中的應(yīng)用第3課時(shí):三維打印技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用第4課時(shí):三維打印技術(shù)在建筑中的應(yīng)用第5課時(shí):三維打印技術(shù)與大眾消費(fèi)第6課時(shí):燈罩三維設(shè)計(jì)與制作(產(chǎn)品研發(fā)背景及意義、臺(tái)燈產(chǎn)品設(shè)計(jì)調(diào)研)第7課時(shí):燈罩三維設(shè)計(jì)與制作(燈罩產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案、燈罩產(chǎn)品三維建模)第8課時(shí):燈罩三維設(shè)計(jì)與制作(燈罩三維打印及后期處理)第9課時(shí):定制化骨科植入物(研發(fā)背景及意義、研發(fā)案例分析)第10課時(shí):定制化骨科植入物(設(shè)計(jì)與制作流程及方案)第11課時(shí):定制化骨科植入物(進(jìn)一步思考與拓展)第12課時(shí):可重構(gòu)無(wú)人機(jī)創(chuàng)新平臺(tái)(產(chǎn)品研發(fā)背景及意義、產(chǎn)品設(shè)計(jì)思路)第13課時(shí):可重構(gòu)無(wú)人機(jī)創(chuàng)新平臺(tái)(基于無(wú)人機(jī)平臺(tái)的探究)第14課時(shí):可重構(gòu)無(wú)人機(jī)創(chuàng)新平臺(tái)(體驗(yàn)創(chuàng)新實(shí)踐的過程)(二)學(xué)習(xí)目標(biāo)根據(jù)《普通高中通用技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》的要求,結(jié)合本單元的教學(xué)內(nèi)容,設(shè)定以下學(xué)習(xí)目標(biāo):通用技術(shù)的核心素養(yǎng)目標(biāo):技術(shù)意識(shí):能夠了解三維打印技術(shù)的發(fā)展歷程和現(xiàn)狀,認(rèn)識(shí)其在不同領(lǐng)域的應(yīng)用價(jià)值。能夠形成對(duì)三維打印技術(shù)的理性認(rèn)識(shí),理解其對(duì)技術(shù)發(fā)展的推動(dòng)作用。能夠關(guān)注三維打印技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì),具備初步的技術(shù)前瞻性和創(chuàng)新意識(shí)。工程思維:能夠運(yùn)用系統(tǒng)分析的方法,理解三維打印技術(shù)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造和優(yōu)化過程中的作用。能夠通過三維建模和打印實(shí)踐,掌握工程設(shè)計(jì)的基本流程和方法,形成初步的工程思維。能夠在實(shí)踐中運(yùn)用工程思維解決實(shí)際問題,提升技術(shù)決策和優(yōu)化的能力。創(chuàng)新設(shè)計(jì):能夠通過市場(chǎng)調(diào)研和用戶需求分析,提出具有創(chuàng)新性的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案。能夠運(yùn)用三維設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行創(chuàng)意設(shè)計(jì),并通過三維打印技術(shù)實(shí)現(xiàn)創(chuàng)意的物化。能夠在創(chuàng)新設(shè)計(jì)過程中,關(guān)注產(chǎn)品的功能、美觀和實(shí)用性,提升綜合設(shè)計(jì)能力。圖樣表達(dá):能夠掌握三維設(shè)計(jì)軟件的基本操作,繪制規(guī)范、準(zhǔn)確的三維模型。能夠通過圖樣表達(dá)設(shè)計(jì)構(gòu)想,與他人進(jìn)行有效的技術(shù)交流和溝通。能夠在圖樣表達(dá)過程中,注重細(xì)節(jié)和精度,提升技術(shù)表達(dá)的準(zhǔn)確性和規(guī)范性。物化能力:能夠通過三維打印技術(shù),將設(shè)計(jì)方案轉(zhuǎn)化為實(shí)物產(chǎn)品。能夠在打印過程中,掌握材料選擇、工藝參數(shù)設(shè)置和后處理等基本技能。能夠在物化過程中,關(guān)注產(chǎn)品的質(zhì)量和性能,提升物化能力和產(chǎn)品質(zhì)量意識(shí)。(三)評(píng)價(jià)任務(wù)過程性評(píng)價(jià):在學(xué)習(xí)過程中,通過觀察學(xué)生在課堂上的參與度、回答問題的情況、小組討論的表現(xiàn)等進(jìn)行評(píng)價(jià)。通過檢查學(xué)生的設(shè)計(jì)方案、三維模型、打印成品等過程性成果,評(píng)價(jià)學(xué)生的技術(shù)意識(shí)、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、圖樣表達(dá)和物化能力。結(jié)果性評(píng)價(jià):通過完成的項(xiàng)目任務(wù)(如燈罩的三維設(shè)計(jì)與制作、定制化骨科植入物的設(shè)計(jì)與制作、可重構(gòu)無(wú)人機(jī)創(chuàng)新平臺(tái)的體驗(yàn)等),評(píng)價(jià)學(xué)生的綜合技術(shù)應(yīng)用能力。通過學(xué)生的自評(píng)、互評(píng)和教師評(píng)價(jià),全面評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)成效。(四)學(xué)習(xí)過程第1課時(shí):三維打印技術(shù)的研發(fā)背景及意義引入:通過展示三維打印技術(shù)的相關(guān)圖片和視頻,介紹其發(fā)展歷程和現(xiàn)狀。討論:引導(dǎo)學(xué)生討論三維打印技術(shù)在不同領(lǐng)域的應(yīng)用價(jià)值,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。總結(jié):明確本單元的學(xué)習(xí)目標(biāo)和意義。第2課時(shí):三維打印技術(shù)在工業(yè)制造中的應(yīng)用案例講解:介紹三維打印技術(shù)在交通工具制造、航空制造等領(lǐng)域的應(yīng)用案例。分析:分析三維打印技術(shù)如何降低制造成本、提高生產(chǎn)效率。實(shí)踐:分組討論三維打印技術(shù)在其他工業(yè)制造領(lǐng)域的應(yīng)用潛力。第3課時(shí):三維打印技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用講解:介紹三維打印技術(shù)在醫(yī)用模型打印、體外醫(yī)療器械制造、個(gè)性化永久植入物等方面的應(yīng)用。討論:討論三維打印技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域帶來(lái)的變革和挑戰(zhàn)。實(shí)踐:分組研究三維打印技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的最新進(jìn)展。第4課時(shí):三維打印技術(shù)在建筑中的應(yīng)用講解:介紹三維打印建筑的基本原理和優(yōu)勢(shì)。分析:分析三維打印建筑在環(huán)保、節(jié)能等方面的潛力。實(shí)踐:收集三維打印建筑的案例,進(jìn)行展示和交流。第5課時(shí):三維打印技術(shù)與大眾消費(fèi)展示:展示三維打印食品、服裝、首飾等產(chǎn)品的圖片和視頻。討論:討論三維打印技術(shù)在大眾消費(fèi)領(lǐng)域的市場(chǎng)前景和發(fā)展趨勢(shì)。實(shí)踐:調(diào)研市場(chǎng)對(duì)三維打印產(chǎn)品的接受度。第6課時(shí):燈罩三維設(shè)計(jì)與制作(產(chǎn)品研發(fā)背景及意義、臺(tái)燈產(chǎn)品設(shè)計(jì)調(diào)研)講解:介紹燈罩三維設(shè)計(jì)與制作的背景和意義。調(diào)研:組織學(xué)生進(jìn)行臺(tái)燈產(chǎn)品設(shè)計(jì)調(diào)研,了解不同材質(zhì)臺(tái)燈的優(yōu)缺點(diǎn)。討論:討論燈罩設(shè)計(jì)的創(chuàng)新點(diǎn)和市場(chǎng)需求。第7課時(shí):燈罩三維設(shè)計(jì)與制作(燈罩產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案、燈罩產(chǎn)品三維建模)設(shè)計(jì):引導(dǎo)學(xué)生提出創(chuàng)新性的燈罩設(shè)計(jì)方案,并進(jìn)行交流和討論。建模:指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用三維設(shè)計(jì)軟件繪制燈罩的三維模型。評(píng)價(jià):對(duì)學(xué)生的設(shè)計(jì)方案和三維模型進(jìn)行評(píng)價(jià)和反饋。第8課時(shí):燈罩三維設(shè)計(jì)與制作(燈罩三維打印及后期處理)打印:組織學(xué)生進(jìn)行三維打印實(shí)踐,制作燈罩成品。處理:對(duì)打印出的燈罩進(jìn)行后期處理,如打磨、上色等。展示:展示學(xué)生的燈罩成品,分享制作經(jīng)驗(yàn)和體會(huì)。第9課時(shí):定制化骨科植入物(研發(fā)背景及意義、研發(fā)案例分析)講解:介紹定制化骨科植入物的研發(fā)背景和意義。案例:分析定制化骨科植入物的成功案例。討論:討論定制化骨科植入物在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用前景和挑戰(zhàn)。第10課時(shí):定制化骨科植入物(設(shè)計(jì)與制作流程及方案)設(shè)計(jì):引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)個(gè)性化的骨科植入物方案。建模:運(yùn)用三維設(shè)計(jì)軟件對(duì)骨科植入物進(jìn)行建模。討論:討論設(shè)計(jì)與制作過程中的關(guān)鍵問題和解決方案。第11課時(shí):定制化骨科植入物(進(jìn)一步思考與拓展)思考:引導(dǎo)學(xué)生思考三維打印骨科植入物的未來(lái)發(fā)展方向和挑戰(zhàn)。拓展:討論三維打印技術(shù)在其他醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用潛力??偨Y(jié):總結(jié)定制化骨科植入物的設(shè)計(jì)與制作經(jīng)驗(yàn)。第12課時(shí):可重構(gòu)無(wú)人機(jī)創(chuàng)新平臺(tái)(產(chǎn)品研發(fā)背景及意義、產(chǎn)品設(shè)計(jì)思路)講解:介紹可重構(gòu)無(wú)人機(jī)創(chuàng)新平臺(tái)的研發(fā)背景和意義。思路:闡述可重構(gòu)無(wú)人機(jī)創(chuàng)新平臺(tái)的設(shè)計(jì)思路。討論:討論可重構(gòu)無(wú)人機(jī)創(chuàng)新平臺(tái)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和市場(chǎng)前景。第13課時(shí):可重構(gòu)無(wú)人機(jī)創(chuàng)新平臺(tái)(基于無(wú)人機(jī)平臺(tái)的探究)探究:組織學(xué)生基于無(wú)人機(jī)平臺(tái)進(jìn)行技術(shù)探究。設(shè)計(jì):引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)基于無(wú)人機(jī)平臺(tái)的創(chuàng)新應(yīng)用方案。評(píng)價(jià):對(duì)學(xué)生的探究成果和設(shè)計(jì)方案進(jìn)行評(píng)價(jià)和反饋。第14課時(shí):可重構(gòu)無(wú)人機(jī)創(chuàng)新平臺(tái)(體驗(yàn)創(chuàng)新實(shí)踐的過程)實(shí)踐:組織學(xué)生進(jìn)行可重構(gòu)無(wú)人機(jī)創(chuàng)新平臺(tái)的實(shí)踐制作。體驗(yàn):通過實(shí)踐體驗(yàn)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的過程和樂趣。總結(jié):總結(jié)可重構(gòu)無(wú)人機(jī)創(chuàng)新平臺(tái)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和收獲。(五)作業(yè)與檢測(cè)作業(yè):完成三維設(shè)計(jì)軟件的基礎(chǔ)操作練習(xí),繪制簡(jiǎn)單的三維模型。進(jìn)行市場(chǎng)調(diào)研,撰寫臺(tái)燈產(chǎn)品設(shè)計(jì)調(diào)研報(bào)告。設(shè)計(jì)并繪制個(gè)性化的燈罩三維模型。分析定制化骨科植入物的成功案例,撰寫分析報(bào)告。設(shè)計(jì)基于無(wú)人機(jī)平臺(tái)的創(chuàng)新應(yīng)用方案。檢測(cè):通過課堂表現(xiàn)、作業(yè)完成情況、項(xiàng)目任務(wù)成果等方式進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。組織學(xué)生進(jìn)行三維打印技術(shù)的實(shí)踐操作考試,檢驗(yàn)學(xué)生的物化能力。(六)學(xué)后反思個(gè)人反思:反思自己在三維打印技術(shù)學(xué)習(xí)過程中的收獲和不足??偨Y(jié)自己在創(chuàng)新設(shè)計(jì)、圖樣表達(dá)和物化能力等方面的提升情況。小組反思:小組討論在學(xué)習(xí)過程中遇到的問題和解決方案。分享各自在項(xiàng)目任務(wù)中的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)。教師反思:總結(jié)本單元的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和不足之處。分析學(xué)生的學(xué)習(xí)成效和存在的問題,提出改進(jìn)措施。通過以上單元學(xué)歷案的設(shè)計(jì)和實(shí)施,旨在培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)意識(shí)、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、圖樣表達(dá)和物化能力,提升學(xué)生的技術(shù)素養(yǎng)和創(chuàng)新能力。十三、學(xué)科實(shí)踐與跨學(xué)科學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo)通過本次學(xué)科實(shí)踐與跨學(xué)科學(xué)習(xí)設(shè)計(jì),旨在培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)意識(shí)、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、圖樣表達(dá)及物化能力。通過具體項(xiàng)目實(shí)踐活動(dòng),幫助學(xué)生理解三維打印技術(shù)在不同領(lǐng)域的應(yīng)用,掌握三維設(shè)計(jì)與制造的基本流程和方法,提升學(xué)生解決實(shí)際問題的能力,激發(fā)創(chuàng)新思維和創(chuàng)造潛能。學(xué)習(xí)目標(biāo)技術(shù)意識(shí):理解三維打印技術(shù)的基本原理和優(yōu)勢(shì),認(rèn)識(shí)其在工業(yè)制造、醫(yī)療、建筑、大眾消費(fèi)等領(lǐng)域的應(yīng)用價(jià)值。培養(yǎng)對(duì)三維打印技術(shù)的興趣,關(guān)注其發(fā)展趨勢(shì),形成對(duì)技術(shù)的敏感性和前瞻性。工程思維:掌握系統(tǒng)分析的方法,理解工程設(shè)計(jì)與優(yōu)化的基本流程,能夠根據(jù)具體問題進(jìn)行工程設(shè)計(jì)與實(shí)施。通過三維打印項(xiàng)目的實(shí)施,培養(yǎng)解決復(fù)雜工程問題的能力和工程決策能力。創(chuàng)新設(shè)計(jì):運(yùn)用創(chuàng)新思維,結(jié)合用戶需求和市場(chǎng)調(diào)研,提出具有創(chuàng)新性的三維打印產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案。掌握三維設(shè)計(jì)軟件的操作,通過創(chuàng)新設(shè)計(jì)提升產(chǎn)品的功能性和美觀性。圖樣表達(dá):掌握三維設(shè)計(jì)軟件的使用,能夠繪制規(guī)范、準(zhǔn)確的三維模型圖。通過圖樣表達(dá),實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)構(gòu)想到三維實(shí)物的轉(zhuǎn)換,提升技術(shù)交流能力。物化能力:掌握三維打印機(jī)的操作,完成三維模型到實(shí)物的轉(zhuǎn)換。通過后期處理,優(yōu)化打印產(chǎn)品的質(zhì)量和性能,提升物化過程中的細(xì)節(jié)處理能力。作業(yè)目標(biāo)設(shè)定技術(shù)意識(shí):完成一份關(guān)于三維打印技術(shù)在不同領(lǐng)域應(yīng)用的研究報(bào)告,總結(jié)其優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用前景。關(guān)注三維打印技術(shù)的最新發(fā)展動(dòng)態(tài),撰寫一篇關(guān)于三維打印技術(shù)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)的短文。工程思維:設(shè)計(jì)并實(shí)施一個(gè)三維打印項(xiàng)目,完成從需求分析、方案設(shè)計(jì)到實(shí)施的全過程。撰寫項(xiàng)目報(bào)告,詳細(xì)記錄工程設(shè)計(jì)與實(shí)施過程中的思考、決策和問題解決過程。創(chuàng)新設(shè)計(jì):提出一個(gè)具有創(chuàng)新性的三維打印產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案,包括設(shè)計(jì)思路、功能特點(diǎn)和市場(chǎng)前景分析。使用三維設(shè)計(jì)軟件繪制設(shè)計(jì)方案的三維模型,并進(jìn)行渲染和展示。圖樣表達(dá):使用三維設(shè)計(jì)軟件繪制至少兩個(gè)不同復(fù)雜度的三維模型,并進(jìn)行詳細(xì)的尺寸標(biāo)注和說(shuō)明。提交一份包含所有設(shè)計(jì)圖樣的設(shè)計(jì)文檔,便于交流和展示。物化能力:完成至少兩個(gè)三維打印項(xiàng)目的實(shí)施,包括模型設(shè)計(jì)、打印和后期處理。撰寫一份關(guān)于三維打印項(xiàng)目物化過程的報(bào)告,總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn),提出改進(jìn)建議。教學(xué)設(shè)計(jì)1.技術(shù)意識(shí)培養(yǎng)活動(dòng)一:三維打印技術(shù)應(yīng)用研討會(huì)內(nèi)容:組織一次三維打印技術(shù)應(yīng)用研討會(huì),邀請(qǐng)行業(yè)專家和企業(yè)代表分享三維打印技術(shù)在不同領(lǐng)域的應(yīng)用案例和發(fā)展趨勢(shì)。目的:通過專家的講解和案例分析,幫助學(xué)生理解三維打印技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和廣泛應(yīng)用,培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)意識(shí)和前瞻性。活動(dòng)二:三維打印技術(shù)調(diào)研內(nèi)容:學(xué)生分組進(jìn)行三維打印技術(shù)的市場(chǎng)調(diào)研,收集不同領(lǐng)域三維打印產(chǎn)品的應(yīng)用案例和用戶反饋。目的:通過市場(chǎng)調(diào)研,增強(qiáng)學(xué)生對(duì)三維打印技術(shù)應(yīng)用價(jià)值的認(rèn)識(shí),提升其技術(shù)敏感性和市場(chǎng)洞察力。2.工程思維培養(yǎng)活動(dòng)一:三維打印項(xiàng)目設(shè)計(jì)與實(shí)施內(nèi)容:選擇一個(gè)具體的三維打印項(xiàng)目(如燈罩設(shè)計(jì)、無(wú)人機(jī)制作等),從需求分析、方案設(shè)計(jì)、工程實(shí)施到后期處理,完成全過程。目的:通過項(xiàng)目實(shí)踐,培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)分析和工程決策能力,掌握工程設(shè)計(jì)與實(shí)施的基本流程和方法?;顒?dòng)二:工程設(shè)計(jì)與優(yōu)化討論內(nèi)容:組織學(xué)生對(duì)項(xiàng)目設(shè)計(jì)過程中的工程問題進(jìn)行討論,提出優(yōu)化方案,并進(jìn)行評(píng)估和實(shí)施。目的:通過討論和評(píng)估,提升學(xué)生的工程思維和問題解決能力,培養(yǎng)其優(yōu)化設(shè)計(jì)和持續(xù)改進(jìn)的意識(shí)。3.創(chuàng)新設(shè)計(jì)培養(yǎng)活動(dòng)一:創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽內(nèi)容:舉辦一次創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽,學(xué)生分組進(jìn)行三維打印產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計(jì),包括產(chǎn)品功能、外觀和用戶體驗(yàn)等方面的創(chuàng)新。目的:通過創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)造潛能,提升其產(chǎn)品設(shè)計(jì)能力和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力?;顒?dòng)二:設(shè)計(jì)思維訓(xùn)練內(nèi)容:邀請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)思維專家進(jìn)行專題講座,介紹設(shè)計(jì)思維的基本原理和方法,并組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐訓(xùn)練。目的:通過設(shè)計(jì)思維訓(xùn)練,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和問題解決能力,提升其產(chǎn)品設(shè)計(jì)水平。4.圖樣表達(dá)培養(yǎng)活動(dòng)一:三維設(shè)計(jì)軟件操作培訓(xùn)內(nèi)容:組織學(xué)生進(jìn)行三維設(shè)計(jì)軟件(如SolidWorks、AutoCAD等)的操作培訓(xùn),掌握基本繪圖和建模技巧。目的:通過軟件操作培訓(xùn),提升學(xué)生的圖樣表達(dá)能力,為后續(xù)的三維打印項(xiàng)目設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)?;顒?dòng)二:設(shè)計(jì)圖樣展示與交流內(nèi)容:學(xué)生分組展示自己的三維設(shè)計(jì)圖樣,包括模型結(jié)構(gòu)、尺寸標(biāo)注和細(xì)節(jié)處理等方面。目的:通過展示與交流,提升學(xué)生的圖樣表達(dá)能力和技術(shù)交流能力,促進(jìn)相互學(xué)習(xí)和借鑒。5.物化能力培養(yǎng)活動(dòng)一:三維打印實(shí)踐操作內(nèi)容:組織學(xué)生進(jìn)行三維打印實(shí)踐操作,包括模型切片、打印參數(shù)設(shè)置和打印過程監(jiān)控等。目的:通過實(shí)踐操作,提升學(xué)生的物化能力,掌握三維打印技術(shù)的基本流程和方法?;顒?dòng)二:打印產(chǎn)品后期處理與優(yōu)化內(nèi)容:對(duì)打印出的產(chǎn)品進(jìn)行后期處理,包括去除支撐結(jié)構(gòu)、打磨、上色和組裝等。目的:通過后期處理,優(yōu)化打印產(chǎn)品的質(zhì)量和性能,提升學(xué)生的細(xì)節(jié)處理能力和質(zhì)量控制意識(shí)??鐚W(xué)科學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)1.與數(shù)學(xué)的跨學(xué)科學(xué)習(xí)內(nèi)容:在三維打印項(xiàng)目的設(shè)計(jì)和實(shí)施過程中,融入數(shù)學(xué)知識(shí)的應(yīng)用,如幾何建模、尺寸計(jì)算和優(yōu)化設(shè)計(jì)等。目的:通過跨學(xué)科學(xué)習(xí),提升學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用能力和問題解決能力。2.與物理的跨學(xué)科學(xué)習(xí)內(nèi)容:在無(wú)人機(jī)制作項(xiàng)目中,融入物理學(xué)原理的學(xué)習(xí),如空氣動(dòng)力學(xué)、力學(xué)分析等。目的:通過跨學(xué)科學(xué)習(xí),加深對(duì)物理學(xué)原理的理解和應(yīng)用,提升項(xiàng)目設(shè)計(jì)的科學(xué)性和合理性。3.與信息技術(shù)的跨學(xué)科學(xué)習(xí)內(nèi)容:在三維打印軟件的操作和數(shù)據(jù)處理過程中,融入信息技術(shù)的學(xué)習(xí),如編程、數(shù)據(jù)分析和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用等。目的:通過跨學(xué)科學(xué)習(xí),提升學(xué)生的信息技術(shù)素養(yǎng)和數(shù)據(jù)處理能力。4.與藝術(shù)的跨學(xué)科學(xué)習(xí)內(nèi)容:在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中,融入藝術(shù)元素的學(xué)習(xí)和應(yīng)用,如色彩搭配、形態(tài)設(shè)計(jì)和材質(zhì)選擇等。目的:通過跨學(xué)科學(xué)習(xí),提升學(xué)生的審美情趣和藝術(shù)創(chuàng)新能力。通過本次學(xué)科實(shí)踐與跨學(xué)科學(xué)習(xí)設(shè)計(jì),學(xué)生將全面掌握三維打印技術(shù)的基本原理和應(yīng)用方法,提升技術(shù)意識(shí)、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、圖樣表達(dá)和物化能力。通過跨學(xué)科學(xué)習(xí),學(xué)生的綜合素養(yǎng)將得到進(jìn)一步提升,為其未來(lái)的學(xué)習(xí)和職業(yè)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。十四、大單元作業(yè)設(shè)計(jì)一、教學(xué)目標(biāo)根據(jù)《普通高中通用技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》的要求,結(jié)合2019版豫科版高中通用技術(shù)選擇性必修11《產(chǎn)品三維設(shè)計(jì)與制造》第三章《三維打印技術(shù)的應(yīng)用》的教學(xué)內(nèi)容,本單元的教學(xué)目標(biāo)旨在通過一系列教學(xué)活動(dòng),培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)意識(shí)、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、圖樣表達(dá)和物化能力。二、作業(yè)目標(biāo)設(shè)定(一)技術(shù)意識(shí)學(xué)生能夠了解三維打印技術(shù)在不同領(lǐng)域的應(yīng)用價(jià)值,認(rèn)識(shí)到三維打印技術(shù)對(duì)個(gè)人、社會(huì)和環(huán)境的影響。學(xué)生能夠形成對(duì)三維打印技術(shù)的理性認(rèn)識(shí),理解其對(duì)技術(shù)發(fā)展的推動(dòng)作用,并具備初步的技術(shù)前瞻性和創(chuàng)新意識(shí)。(二)工程思維學(xué)生能夠運(yùn)用系統(tǒng)分析的方法,理解三維打印技術(shù)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造和優(yōu)化過程中的作用。學(xué)生能夠通過三維建模和打印實(shí)踐,掌握工程設(shè)計(jì)的基本流程和方法,形成初步的工程思維。學(xué)生能夠在實(shí)踐中運(yùn)用工程思維解決實(shí)際問題,提升技術(shù)決策和優(yōu)化的能力。(三)創(chuàng)新設(shè)計(jì)學(xué)生能夠通過市場(chǎng)調(diào)研和用戶需求分析,提出具有創(chuàng)新性的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案。學(xué)生能夠運(yùn)用三維設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行創(chuàng)意設(shè)計(jì),并通過三維打印技術(shù)實(shí)現(xiàn)創(chuàng)意的物化。學(xué)生能夠在創(chuàng)新設(shè)計(jì)過程中,關(guān)注產(chǎn)品的功能、美觀和實(shí)用性,提升綜合設(shè)計(jì)能力。(四)圖樣表達(dá)學(xué)生能夠掌握三維設(shè)計(jì)軟件的基本操作,繪制規(guī)范、準(zhǔn)確的三維模型。學(xué)生能夠通過圖樣表達(dá)設(shè)計(jì)構(gòu)想,與他人進(jìn)行有效的技術(shù)交流和溝通。學(xué)生能夠在圖樣表達(dá)過程中,注重細(xì)節(jié)和精度,提升技術(shù)表達(dá)的準(zhǔn)確性和規(guī)范性。(五)物化能力學(xué)生能夠通過三維打印技術(shù),將設(shè)計(jì)方案轉(zhuǎn)化為實(shí)物產(chǎn)品。學(xué)生能夠在打印過程中,掌握材料選擇、工藝參數(shù)設(shè)置和后處理等基本技能。學(xué)生能夠在物化過程中,關(guān)注產(chǎn)品的質(zhì)量和性能,提升物化能力和產(chǎn)品質(zhì)量意識(shí)。三、大單元作業(yè)設(shè)計(jì)1.作業(yè)一:三維打印技術(shù)應(yīng)用調(diào)研報(bào)告作業(yè)目標(biāo):技術(shù)意識(shí):了解三維打印技術(shù)在不同領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀和未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。圖樣表達(dá):通過文字和圖樣表達(dá)調(diào)研結(jié)果,提升技術(shù)交流和溝通能力。作業(yè)內(nèi)容:學(xué)生分組進(jìn)行市場(chǎng)調(diào)研,了解三維打印技術(shù)在工業(yè)制造、醫(yī)療、建筑和大眾消費(fèi)等領(lǐng)域的應(yīng)用案例。每組撰寫一份調(diào)研報(bào)告,報(bào)告中應(yīng)包括三維打印技術(shù)在各領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀、優(yōu)勢(shì)、挑戰(zhàn)以及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。報(bào)告中應(yīng)包含相關(guān)領(lǐng)域的三維打印產(chǎn)品圖片或圖樣,以及這些產(chǎn)品的應(yīng)用場(chǎng)景描述。評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn):調(diào)研報(bào)告內(nèi)容全面、準(zhǔn)確,能夠清晰反映三維打印技術(shù)在各領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀。圖樣表達(dá)清晰、規(guī)范,能夠有效傳達(dá)設(shè)計(jì)構(gòu)想和調(diào)研結(jié)果。報(bào)告結(jié)構(gòu)清晰,邏輯性強(qiáng),語(yǔ)言流暢。2.作業(yè)二:燈罩三維設(shè)計(jì)與制作作業(yè)目標(biāo):創(chuàng)新設(shè)計(jì):通過市場(chǎng)調(diào)研和用戶需求分析,提出具有創(chuàng)新性的燈罩設(shè)計(jì)方案。圖樣表達(dá):運(yùn)用三維設(shè)計(jì)軟件繪制燈罩的三維模型,并進(jìn)行優(yōu)化和渲染。物化能力:通過三維打印技術(shù)將燈罩設(shè)計(jì)方案轉(zhuǎn)化為實(shí)物產(chǎn)品,并進(jìn)行后期處理。作業(yè)內(nèi)容:學(xué)生進(jìn)行市場(chǎng)調(diào)研,了解不同材質(zhì)臺(tái)燈的優(yōu)缺點(diǎn),以及用戶對(duì)臺(tái)燈的需求和偏好。學(xué)生根據(jù)調(diào)研結(jié)果,提出具有創(chuàng)新性的燈罩設(shè)計(jì)方案,并繪制設(shè)計(jì)草圖。學(xué)生運(yùn)用三維設(shè)計(jì)軟件(如SolidWorks、Fusion360等)繪制燈罩的三維模型,并進(jìn)行優(yōu)化和渲染。學(xué)生將三維模型導(dǎo)入三維打印機(jī),進(jìn)行打印設(shè)置,并打印出燈罩實(shí)物。學(xué)生對(duì)打印出的燈罩進(jìn)行后期處理,如打磨、上色等,使其達(dá)到設(shè)計(jì)要求。評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn):設(shè)計(jì)方案具有創(chuàng)新性,能夠滿足用戶需求,且美觀實(shí)用。三維模型繪制準(zhǔn)確、規(guī)范,能夠清晰表達(dá)設(shè)計(jì)構(gòu)想。打印出的燈罩實(shí)物質(zhì)量高,與設(shè)計(jì)方案一致,后期處理得當(dāng)。3.作業(yè)三:定制化骨科植入物設(shè)計(jì)與制作作業(yè)目標(biāo):工程思維:通過骨科植入物的設(shè)計(jì)與制作,掌握工程設(shè)計(jì)的基本流程和方法。圖樣表達(dá):運(yùn)用三維設(shè)計(jì)軟件繪制骨科植入物的三維模型,并進(jìn)行技術(shù)交流和溝通。物化能力:通過三維打印技術(shù)將骨科植入物設(shè)計(jì)方案轉(zhuǎn)化為實(shí)物模型,并進(jìn)行測(cè)試和優(yōu)化。作業(yè)內(nèi)容:學(xué)生了解骨科植入物的臨床需求和設(shè)計(jì)原則,收集相關(guān)醫(yī)學(xué)資料和數(shù)據(jù)。學(xué)生運(yùn)用三維設(shè)計(jì)軟件,根據(jù)醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)和患者骨骼特征,設(shè)計(jì)骨科植入物的三維模型。學(xué)生將三維模型導(dǎo)入三維打印機(jī),選擇合適的打印材料和工藝參數(shù),打印出骨科植入物的實(shí)物模型。學(xué)生對(duì)打印出的實(shí)物模型進(jìn)行測(cè)試和優(yōu)化,確保其力學(xué)性能、生物兼容性和排異性等符合醫(yī)學(xué)要求。評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn):設(shè)計(jì)方案科學(xué)合理,能夠滿足臨床需求,且符合醫(yī)學(xué)原則。三維模型繪制準(zhǔn)確、精細(xì),能夠清晰表達(dá)設(shè)計(jì)構(gòu)想和技術(shù)細(xì)節(jié)。實(shí)物模型質(zhì)量高,測(cè)試結(jié)果符合醫(yī)學(xué)要求,優(yōu)化方案合理有效。4.作業(yè)四:可重構(gòu)無(wú)人機(jī)創(chuàng)新平臺(tái)設(shè)計(jì)與制作作業(yè)目標(biāo):創(chuàng)新設(shè)計(jì):通過可重構(gòu)無(wú)人機(jī)創(chuàng)新平臺(tái)的設(shè)計(jì),體驗(yàn)?zāi)K化設(shè)計(jì)思想在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。工程思維:掌握無(wú)人機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本流程和方法,提升工程實(shí)踐能力。物化能力:通過三維打印技術(shù)將無(wú)人機(jī)模塊制作出來(lái),并進(jìn)行組裝和調(diào)試。作業(yè)內(nèi)容:學(xué)生了解無(wú)人機(jī)的結(jié)構(gòu)組成和工作原理,收集相關(guān)技術(shù)資料和數(shù)據(jù)。學(xué)生運(yùn)用模塊化設(shè)計(jì)思想,設(shè)計(jì)可重構(gòu)無(wú)人機(jī)的動(dòng)力模塊和連接模塊,并繪制三維模型。學(xué)生將三維模型導(dǎo)入三維打印機(jī),選擇合適的打印材料和工藝參數(shù),打印出無(wú)人機(jī)模塊。學(xué)生對(duì)打印出的無(wú)人機(jī)模塊進(jìn)行組裝和調(diào)試,確保無(wú)人機(jī)能夠正常飛行。學(xué)生根據(jù)實(shí)際需求,對(duì)無(wú)人機(jī)進(jìn)行擴(kuò)展和重構(gòu),如增加輪子模塊,重構(gòu)為無(wú)人車等。評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn):設(shè)計(jì)方案具有創(chuàng)新性,能夠體現(xiàn)模塊化設(shè)計(jì)思想的優(yōu)勢(shì)。三維模型繪制準(zhǔn)確、規(guī)范,能夠清晰表達(dá)無(wú)人機(jī)模塊的結(jié)構(gòu)和尺寸。無(wú)人機(jī)模塊制作質(zhì)量高,組裝和調(diào)試過程順利,無(wú)人機(jī)能夠正常飛行。擴(kuò)展和重構(gòu)方案合理有效,能夠增加無(wú)人機(jī)的功能和適應(yīng)性。四、作業(yè)實(shí)施與評(píng)價(jià)1.作業(yè)實(shí)施教師在課堂上布置作業(yè)任務(wù),明確作業(yè)目標(biāo)和要求。學(xué)生分組進(jìn)行作業(yè)準(zhǔn)備和實(shí)施,教師提供必要的指導(dǎo)和幫助。學(xué)生在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成作業(yè),并提交作業(yè)成果。2.作業(yè)評(píng)價(jià)教師采用多種評(píng)價(jià)方式對(duì)作業(yè)成果進(jìn)行評(píng)價(jià),包括自我評(píng)價(jià)、小組評(píng)價(jià)和教師評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)作業(yè)目標(biāo)設(shè)定,注重對(duì)學(xué)生技術(shù)意識(shí)、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、圖樣表達(dá)和物化能力的考察。教師及時(shí)反饋評(píng)價(jià)結(jié)果,指出學(xué)生作業(yè)中的優(yōu)點(diǎn)和不足,并提出改進(jìn)建議。通過以上大單元作業(yè)設(shè)計(jì),旨在全面促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展,提升學(xué)生的技術(shù)素養(yǎng)和創(chuàng)新能力。十五、“教-學(xué)-評(píng)”一致性課時(shí)設(shè)計(jì)一、課時(shí)設(shè)計(jì)概述本課時(shí)設(shè)計(jì)依據(jù)《普通高中通用技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》的要求,以2019版豫科版高中通用技術(shù)選擇性必修11《產(chǎn)品三維設(shè)計(jì)與制造》第三章《三維打印技術(shù)的應(yīng)用》的教學(xué)內(nèi)容為基礎(chǔ),嚴(yán)格遵循本單元的大單元實(shí)施思路及教學(xué)結(jié)構(gòu)圖(思維導(dǎo)圖)和具體教學(xué)實(shí)施步驟。課時(shí)設(shè)計(jì)旨在通過一系列教學(xué)活動(dòng),培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)意識(shí)、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、圖樣表達(dá)和物化能力,實(shí)現(xiàn)“教-學(xué)-評(píng)”的一致性。二、教學(xué)目標(biāo)設(shè)定(一)技術(shù)意識(shí)學(xué)生能夠了解三維打印技術(shù)的發(fā)展歷程和現(xiàn)狀,認(rèn)識(shí)其在不同領(lǐng)域的應(yīng)用價(jià)值。學(xué)生能夠形成對(duì)三維打印技術(shù)的理性認(rèn)識(shí),理解其對(duì)技術(shù)發(fā)展的推動(dòng)作用。學(xué)生能夠關(guān)注三維打印技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì),具備初步的技術(shù)前瞻性和創(chuàng)新意識(shí)。(二)工程思維學(xué)生能夠運(yùn)用系統(tǒng)分析的方法,理解三維打印技術(shù)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造和優(yōu)化過程中的作用。學(xué)生能夠通過三維建模和打印實(shí)踐,掌握工程設(shè)計(jì)的基本流程和方法,形成初步的工程思維。學(xué)生能夠在實(shí)踐中運(yùn)用工程思維解決實(shí)際問題,提升技術(shù)決策和優(yōu)化的能力。(三)創(chuàng)新設(shè)計(jì)學(xué)生能夠通過市場(chǎng)調(diào)研和用戶需求分析,提出具有創(chuàng)新性的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案。學(xué)生能夠運(yùn)用三維設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行創(chuàng)意設(shè)計(jì),并通過三維打印技術(shù)實(shí)現(xiàn)創(chuàng)意的物化。學(xué)生能夠在創(chuàng)新設(shè)計(jì)過程中,關(guān)注產(chǎn)品的功能、美觀和實(shí)用性,提升綜合設(shè)計(jì)能力。(四)圖樣表達(dá)學(xué)生能夠掌握三維設(shè)計(jì)軟件的基本操作,繪制規(guī)范、準(zhǔn)確的三維模型。學(xué)生能夠通過圖樣表達(dá)設(shè)計(jì)構(gòu)想,與他人進(jìn)行有效的技術(shù)交流和溝通。學(xué)生能夠在圖樣表達(dá)過程中,注重細(xì)節(jié)和精度,提升技術(shù)表達(dá)的準(zhǔn)確性和規(guī)范性。(五)物化能力學(xué)生能夠通過三維打印技術(shù),將設(shè)計(jì)方案轉(zhuǎn)化為實(shí)物產(chǎn)品。學(xué)生能夠在打印過程中,掌握材料選擇、工藝參數(shù)設(shè)置和后處理等基本技能。學(xué)生能夠在物化過程中,關(guān)注產(chǎn)品的質(zhì)量和性能,提升物化能力和產(chǎn)品質(zhì)量意識(shí)。三、課時(shí)設(shè)計(jì)第一課時(shí):引入階段——三維打印技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用概述教學(xué)內(nèi)容三維打印技術(shù)的發(fā)展背景、應(yīng)用領(lǐng)域及本單元學(xué)習(xí)目標(biāo)和意義。教學(xué)活動(dòng)展示與講解:展示三維打印技術(shù)的相關(guān)圖片和視頻,介紹其發(fā)展歷程和現(xiàn)狀。討論與交流:引導(dǎo)學(xué)生討論三維打印技術(shù)在不同領(lǐng)域的應(yīng)用價(jià)值,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。明確目標(biāo):明確本單元的學(xué)習(xí)目標(biāo)和意義,為后續(xù)學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。評(píng)價(jià)方式自我評(píng)價(jià):學(xué)生反思自己對(duì)三維打印技術(shù)的初步認(rèn)識(shí)和學(xué)習(xí)興趣。小組評(píng)價(jià):小組內(nèi)討論交流,評(píng)價(jià)成員對(duì)三維打印技術(shù)的理解和興趣程度。教師評(píng)價(jià):教師觀察學(xué)生的參與度和討論情況,給予及時(shí)反饋。第二課時(shí):理論學(xué)習(xí)階段——三維打印技術(shù)在工業(yè)制造中的應(yīng)用教學(xué)內(nèi)容三維打印技術(shù)在工業(yè)制造領(lǐng)域的應(yīng)用案例及其影響。教學(xué)活動(dòng)案例分析:介紹三維打印技術(shù)在交通工具制造、航空制造等領(lǐng)域的應(yīng)用案例。討論與探究:分析三維打印技術(shù)如何降低制造成本、提高生產(chǎn)效率。總結(jié)與反思:學(xué)生總結(jié)三維打印技術(shù)在工業(yè)制造中的優(yōu)勢(shì)和挑戰(zhàn)。評(píng)價(jià)方式自我評(píng)價(jià):學(xué)生反思自己對(duì)三維打印技術(shù)在工業(yè)制造中應(yīng)用的理解程度。小組評(píng)價(jià):小組內(nèi)分享案例分析結(jié)果,評(píng)價(jià)成員對(duì)工業(yè)制造領(lǐng)域的了解程度。教師評(píng)價(jià):教師根據(jù)學(xué)生的討論和總結(jié)情況,給予針對(duì)性的指導(dǎo)和評(píng)價(jià)。第三課時(shí):理論學(xué)習(xí)階段——三維打印技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用教學(xué)內(nèi)容三維打印技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用案例及其意義。教學(xué)活動(dòng)案例分析:講解三維打印技術(shù)在醫(yī)用模型打印、體外醫(yī)療器械制造、個(gè)性化永久植入物等方面的應(yīng)用。討論與交流:討論三維打印技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域帶來(lái)的變革和挑戰(zhàn)??偨Y(jié)與反思:學(xué)生總結(jié)三維打印技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用前景和潛在問題。評(píng)價(jià)方式自我評(píng)價(jià):學(xué)生反思自己對(duì)三維打印技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域應(yīng)用的理解程度。小組評(píng)價(jià):小組內(nèi)分享案例分析結(jié)果,評(píng)價(jià)成員對(duì)醫(yī)療領(lǐng)域的了解程度。教師評(píng)價(jià):教師根據(jù)學(xué)生的討論和總結(jié)情況,給予針對(duì)性的指導(dǎo)和評(píng)價(jià)。第四課時(shí):理論學(xué)習(xí)階段——三維打印技術(shù)在建筑中的應(yīng)用教學(xué)內(nèi)容三維打印技術(shù)在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用案例及其優(yōu)勢(shì)。教學(xué)活動(dòng)案例分析:介紹三維打印建筑的基本原理和優(yōu)勢(shì)。討論與交流:分析三維打印建筑在環(huán)保、節(jié)能等方面的潛力。總結(jié)與反思:學(xué)生總結(jié)三維打印技術(shù)在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用前景和潛在問題。評(píng)價(jià)方式自我評(píng)價(jià):學(xué)生反思自己對(duì)三維打印技術(shù)在建筑領(lǐng)域應(yīng)用的理解程度。小組評(píng)價(jià):小組內(nèi)分享案例分析結(jié)果,評(píng)價(jià)成員對(duì)建筑領(lǐng)域的了解程度。教師評(píng)價(jià):教師根據(jù)學(xué)生的討論和總結(jié)情況,給予針對(duì)性的指導(dǎo)和評(píng)價(jià)。第五課時(shí):理論學(xué)習(xí)階段——三維打印技術(shù)在大眾消費(fèi)中的應(yīng)用教學(xué)內(nèi)容三維打印技術(shù)在大眾消費(fèi)領(lǐng)域的應(yīng)用案例及其市場(chǎng)前景。教學(xué)活動(dòng)案例分析:展示三維打印食品、服裝、首飾等產(chǎn)品的圖片和視頻。討論與交流:討論三維打印技術(shù)在大眾消費(fèi)領(lǐng)域的市場(chǎng)前景和發(fā)展趨勢(shì)。總結(jié)與反思:學(xué)生總結(jié)三維打印技術(shù)在大眾消費(fèi)領(lǐng)域的應(yīng)用潛力和挑戰(zhàn)。評(píng)價(jià)方式自我評(píng)價(jià):學(xué)生反思自己對(duì)三維打印技術(shù)在大眾消費(fèi)領(lǐng)域應(yīng)用的理解程度。小組評(píng)價(jià):小組內(nèi)分享案例分析結(jié)果,評(píng)價(jià)成員對(duì)大眾消費(fèi)領(lǐng)域的了解程度。教師評(píng)價(jià):教師根據(jù)學(xué)生的討論和總結(jié)情況,給予針對(duì)性的指導(dǎo)和評(píng)價(jià)。第六課時(shí):實(shí)踐操作階段——燈罩的三維設(shè)計(jì)與制作(一)教學(xué)內(nèi)容燈罩產(chǎn)品研發(fā)背景及意義、臺(tái)燈產(chǎn)品設(shè)計(jì)調(diào)研。教學(xué)活動(dòng)背景介紹:介紹個(gè)性化臺(tái)燈的市場(chǎng)需求和設(shè)計(jì)背景。市場(chǎng)調(diào)研:組織學(xué)生進(jìn)行市場(chǎng)調(diào)研,了解不同材質(zhì)臺(tái)燈的優(yōu)缺點(diǎn)??偨Y(jié)與分享:學(xué)生分享市場(chǎng)調(diào)研結(jié)果,討論燈罩設(shè)計(jì)的創(chuàng)新點(diǎn)。評(píng)價(jià)方式自我評(píng)價(jià):學(xué)生反思自己在市場(chǎng)調(diào)研中的表現(xiàn)和收獲。小組評(píng)價(jià):小組內(nèi)分享調(diào)研結(jié)果,評(píng)價(jià)成員的市場(chǎng)調(diào)研能力。教師評(píng)價(jià):教師觀察學(xué)生的市場(chǎng)調(diào)研過程,給予反饋和指導(dǎo)。第七課時(shí):實(shí)踐操作階段——燈罩的三維設(shè)計(jì)與制作(二)教學(xué)內(nèi)容燈罩產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案、燈罩產(chǎn)品三維建模。教學(xué)活動(dòng)方案設(shè)計(jì):引導(dǎo)學(xué)生提出創(chuàng)新性的燈罩設(shè)計(jì)方案,并進(jìn)行交流和討論。三維建模:指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用三維設(shè)計(jì)軟件繪制燈罩的三維模型。展示與評(píng)價(jià):學(xué)生展示三維模型,小組內(nèi)互相評(píng)價(jià)模型的創(chuàng)意和規(guī)范性。評(píng)價(jià)方式自我評(píng)價(jià):學(xué)生反思自己的設(shè)計(jì)方案和建模過程。小組評(píng)價(jià):小組內(nèi)評(píng)價(jià)成員的設(shè)計(jì)方案和建模能力。教師評(píng)價(jià):教師根據(jù)學(xué)生的設(shè)計(jì)

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