未来某一天,你或许会住着打印出来的房子,乘坐打印出来的飞机环球旅游,驾驶着打印出来的汽车走南闯北……这一切,都有赖于3D打印技术的推广运用。Page23D打印技术实现了一种可能,只要你有一台电脑,一个想法,不管你在穷乡僻壤,还是繁华都市,都可以通过自己的方式,改造这个世界。Page3桌面3D打印机掀起了浪潮过去的3D打印机更多时候被称作快速成型机,主要是工业级别的,应用于产品原型设计如汽车发动机,飞机外观设计,价格极为昂贵,适用的同样只是专业人士。直到开源3D打印机的出现,人们对3D打印机有了新的认识。可以是小巧精致价格低廉,3D打印机也不只是专业人士的专利。业余爱好者或设计师在互联网分享开源资料自行拼装属于自己的3D打印机,使用3D打印机打印自己心仪的作品。小朋友可以在家制作自己的玩具,艺术家可以在家制作个性摆设。70年代那群捣腾个人计算机的极客们(乔布斯,比尔盖茨),正是他们的努力让计算机走进了千家万户,让我们走进了信息时代。今天捣腾3D打印机的极客们是否也能把3D打印机送人千家万户?Page4随着3d打印技术的不断发展,媒体报道也越来越多,其中包括了«人民日报»“3D打印成第三次工业革命重大标志”:«上海证券报»“3D打印走进美国小学”等等。美国2013年小型桌面打印机销量的30%销往小学。小型桌面打印机越来越向大众化普及。Page5(北航教授、中国3D打印技术产业联盟理事长、北京市大型金属关键构件激光直接制造过程技术研究中心主任)王华明说:“3D打印技术可能给未来制造业,未来社会生产模式与人类生活方式带来的深刻影响和变革。”Page6(西北工业大学博士后研究员、中国首家3D照相馆、3D体验馆总策划)李曙光说:“3D打印已蔓延至日常生活的每个角落,越来越多的事实证明,3D打印机已不再是设计师和科学家的专属机器,它已从实验室和工厂逐渐走出了,并且进入到学校和家庭,与我们每个人的生活息息相关。”Page7什么叫3D打印?Page83D打印的应用Page16Page173D打印的未来随着3D打印成本的逐步降低,各种高性能材料的广泛应用,3D打印将逐渐融入人们的日常生活中,个性化消费品打印将成为一种时尚和潮流,有着非常广泛的应用前景。(一)向日常消费品制造方向发展3D打印技术在生物假体与组织工程上,有着巨大的应用潜力,它不仅可以打印人体的骨骼,还可以打印细胞。英国研究人员已经利用3D打印技术打印出人体胚胎干细胞,并用这些干细胞制造出骨髓和皮肤。我国首台细胞三维组装机已经在清华大学研制成功。(二)向细胞打印发展(三)向太空应用发展美国MadeinSpace公司和美国航空航天局(NASA)合作,研制开发太空零重力3D打印机,2011年已经开始进行试验,计划2014年走出地球,前往国际空间站使用。人们设想未来使用太空3D打印机,利用太空回收垃圾或者小行星材料从零开始制造轨道飞行器。另外,欧洲航天局计划使用3D打印技术建造一座月球基地。3D打印,从教育起步!在美国,几乎所有的大中小学已经开设了3D打印的课程,通过对青少年进行3D打印创新意识、技术手段的培养,3D打印成为“美国智造”的有力手段,成为中美制造业竞争的重要砝码。同时,美国建立了专门的STEAM(科学、技术、工程、艺术、数学)中学,配置3D打印软件与设备,重点培养未来在这些领域发展的学生。“图”为一群五年级学生利用起学校的3D打印机,为受伤的乌龟定制了一个前肢,让它能保持平衡。3D打印技术在教育中的应用(1)边做边学:孩子们的工程学想象一下你是四年级的教师,你需要传授新概念,如动能概念和一些简单的数学比例。也许你可以通过传统的基础数学和科学课程计划讲解,但你是否愿意尝试一些不同的方式,看看会发生什么?美国的一个组织创立了一个叫做“边做边学”的课程计划,讲述了一个非洲男孩的故事。他的村庄没有电,他利用剩余的拖拉机部件,废金属和一本能源书,制作自己的风力发电机。设计、测试和3D打印他们自己的塑料风力发动机。该课程中引入的设计标准是“你设计的东西人们能够使用并且愿意使用”。3D设计软件和3D打印都不是课程的最终目的,通过使用3D设计软件和3D打印机,把抽象的概念具体化、现实化、趣味化,达到解决问题和创新的目的,进而帮助教师和学生更好的了解并掌握、应用知识,并增强动手能力,这才是课程所要达到的最终目的,也是3D创新教育的目的。Page25(P166-P168)3D打印,从教育起步!教育部教育装备研究与发展中心根据教育部工作部署制订了2016年工作要点,把创客教育作为加强创新创造教育研究的中心工作。而教育部去年九月份发布的《关于“十三五”期间全面深入推进教育信息化工作的指导意见》中提出,“有条件的地区要积极探索新技术手段在教学过程中的日常应用,有效利用信息技术推进众创空间建设,探索创客教育、STEAM教育等新教育模式,使学生具有较强的信息意识与创新意识。”种种迹象表明,中国应试教育迎来了新的改革,创客教育正逐步渗透到教育领域,并获得师生与家长的青睐。3D打印,从教育起步!在创客空间的平台下,融合科学、数学、物理、化学、艺术等多学科知识,培养学生的想象力、创造力以及解决问题的能力。其中,日益被人们所熟知的3D打印技术成为了创客教育实现和推广的重要桥梁。3D打印技术在教学教具中的应用3D打印技术作为教学工具能够帮助在主流教育中表现不好的学生。“理论第一”的教育方法不是每个人都擅长的,一些学生在没有看到或触摸到学习实物的情况下,很难掌握抽象的概念。视障学生可以从触摸物体模型中学习抽象的概念。Page29(P173)3D打印,从教育起步!3D打印将革新传统教育方式!事实证明,一些在传统教育中表现不好的学生,主要是因为所学的课程理论性太强,没有兴趣,死记抽象概念让学生通过了考试,但考试过后就很快忘记了。3D打印机可以让枯燥的课程变得生动起来,它是一种同时拥有视觉和触觉的学习方式,具有很强的诱惑力,在触觉学习中,学生不是在黑板或显示器上简单地看文字或图形,而是通过他们的触觉抓住核心概念的三维模型,这样能够吸收和消化知识,使学生不再遗忘所学的课程。3D打印,从教育起步!在上海,2013年9月,项目组进入和田路小学,与一线教师共同开发3D打印课程,并在四年级、五年级实施了一个学期。学生们展现出非凡的创造能力,逐渐打通想象——虚拟——实体三者之间的鸿沟,感知和拥有未来工业革命的关键因素。3D打印,从教育起步!2014年12月17日,马府街小学,关于《数字化环境下3D打印技术与学科教学整合的探索》研讨与展示活动。科学、美术与3D打印技术的完美整合课程,徐国良老师的科学课《发掘恐龙》、吴红老师的美术课《画出恐龙》、丁焱老师的信息课《3D打印创意恐龙》三合为一,3D打印整合课程受到了领导们的一致好评。3D打印技术教学应用案例!数学学科中关于立体几何在中小学都有相关内容而且往往是难点,现在有了3D打印技术,教师可以很方便的给学生打印所需的几何体。例如,初中学生很难理解圆柱体被拦腰斜切得到的截面是一个什么图像,学生画图,还是老师帮忙画图解释,学生们都很难理解。现在在3D打印机的帮助下,这个问题就变得非常容易了。数学学科3D打印技术教学应用案例!历史学科历史课,主要是通过向学生们讲述历史事件、历史人物、著名的战役、盛世与治世、条款与协定、历史上的国家兴衰等等培养学生用历史的眼光看问题的方法与能力,是从小学到初中直到高中大学都要学的一门重要课程。3D打印技术可以让学生们走进“历史的大门”,可以以史为鉴,避免我们犯类似的错误,避免走弯路。3D打印技术教学应用案例!英语学科英语学科学习必须掌握大量单词,以水果学习为例,我国南北方的水果差异很大,有很多学生没有见过异地的水果。譬如,北方的学生没有见过菠萝蜜、莲雾等,南方的学生没见过石榴、樱桃等,以往学习这些单词时,最多也就是找些图片帮助学生记忆。现在老师可以用3D打印机打印‘真实’水果给学生,这样有了感性认识做基础,记忆单词就简单了。3D创新教育课堂如何开展3D设计的软件选择哪一款?3D创新教育课堂如何开展3D创新教育的教材?3D创新教育课堂如何开展3D创新教育课堂如何开展3D创新教育课堂如何开展3D打印,制作自己喜欢的玩具劳动技术学科学生们自己设计喜欢的汽车用3D打印机打印出零件,再动手拼装出独特的汽车。3D打印,制作自己喜欢的玩具劳动技术学科给自己设计的汽车,设计风帆支架,用纸、布或其他材料做风帆,就成了‘风力小车了’。3D打印,制作自己喜欢的玩具3D打印技术教学应用案例!学生们通过简易的软件自己动手制作喜欢的玩具,机器人,房屋等等。让孩子接触3D打印机等新鲜的技术,尤其是男孩子,是非常愿意参与到这些技术、工程等活动中来。利用3D打印机打印立体模型,通过创造样品的过程使学生获得更多的经验,激活学生学习兴趣,培养学生创新思维,提高学生的设计创造能力。劳动与技术学科3D打印,制作自己喜欢的玩具Page52打印思想打印创意打印未来3D打印机是“梦想制造器”