湘人版劳动实践八年级下册任务四项目2《领略打印魅力》 教案.docVIP

第4.2课《体验时代技术-领略打印魅力》教学设计

课题

体验时代技术-领略打印魅力

单元

第四单元

学科

综合实践活动

年级

八年级

核心素

养目标

劳动观念：通过3D打印的学习，更深入地理解现代劳动形式的多样性，认识到技术劳动在社会发展中的重要性。

劳动能力：学习并掌握3D建模、切片和打印等关键技术，从而提升自己在现代技术领域的操作能力。

劳动习惯与品质：3D打印需要精确的操作和细致的观察，以培养耐心和细心的工作习惯。

劳动精神：通过学习3D打印，发挥想象力，创造出独特的作品，培养创造力和探索精神。

教学重点

通过3D打印的学习，更深入地理解现代劳动形式的多样性，认识到技术劳动在社会发展中的重要性。

教学难点

学习并掌握3D建模、切片和打印等关键技术，从而提升自己在现代技术领域的操作能力。

教学过程

教学环节

教师活动

学生活动

设计意图

导入新课

第4.2课《体验时代技术-领略打印魅力》

板书课题。

播放视频。

观看教学视频。

将学生的注意吸引到课堂。

讲授新课

新知讲解：

板书课题。

一、劳动目标

【学一学】

项目二：领略打印魅力

增材制造:3D打印新世界

“有一个农民工高空坠落以后，胸骨粉碎性骨折。粉碎性骨折以后没有办法再补起来了，那么怎么办？就是用钛合金的一个支架把它撑起来。现在可以(打印)出来，因为根据CT片可以做得一模一样。”湖南华曙高科董事长许小曙说。不仅如此，3D打印智能装备在加速企业研发、创新方面具有独一无二的优势。比如飞机一个关键零部件，过去要一年半的时间去开模具才能把产品做出来，现在不需要开模具，三个月就可以把它直接打印出来了。

增材制造(3D打印)技术是运用计算机辅助设计或3D扫描，得到所需要的加工样式，然后通过特定的增材数字化成型设备完成加工制造。以此项技术为代表的智能制造技术基本实现了将标准化理念推进到智能层面，必将促进功能优先的新制造理念的发展，对未来生产组织形式和人类文明将带来深刻的变革。

二、劳动准备

3D打印技术实际上是材料的成型技术，设计者可以使用各种有趣的材料打造出千奇百怪的物件。目前3D打印技术在业界还没有形成明确的分类，不同的制造工艺其可应用的材料是不一样的。请你了解几种常见的3D打印技术查阅资料，了解它们的技术原理、可使用材料及典型设备。

技术流派

技术原理

可用材料

典型设备

熔丝沉积成型(FDM)

加热将丝状材料熔化，然后通过喷头挤出熔化材料，按照零件截面形状堆积材料来形成实体

ABS、PLA等低熔点丝状材料。

熔融沉积成型3D打印机

激光选区烧结(SLS)

使用高能量激光束将粉末材料逐层烧结固化，最终叠加成型。

金属粉末、塑料粉末、陶瓷粉末、覆膜砂等。

选择性激光烧结3D打印机

陶瓷膏体光固化成型(SLA)

利用紫外光照射液态光敏树脂，使其逐层固化成型。

光敏树脂

立体光固化成型3D打印机

激光选区熔化(SLM)

使用高能量激光束将金属粉末逐层熔化并凝固成型。

金属粉末，如钛合金、铝合金等。

选择性激光熔化3D打印机。

喷墨打印成型（3DP）

使用喷头喷出的粘结剂将粉末材料粘结成整体。

任何可以制作成粉末状的材料，材料选择范围很广。

暂不明确

电子束熔化成型（EBM）

在真空环境中，采用电子束焊接工艺熔化金属丝材或金属粉末材料，然后按照设定的路径逐层堆积而成形出金属制件。

工具钢、钛合金、镍合金，甚至耐火的钼合金等导电金属材料。

【小知识1：3D打印的限制因素】

材料的限制：虽然高端工业印刷可以实现塑料、某些金属或者陶瓷打印，但无法实现打印的材料都是比较昂贵和稀缺的。另外，打印机也还没有达到成熟的水平，无法支持日常生活中所接触到的各种各样的材料。

机器的限制：3D打印技术在重建物体的几何形状和机能上已经获得了一定的水平，但运动的物体和清晰度难以实现。这个困难对于制造商来说也许可以解决，但是3D打印技术想要进入普通家庭，每个人都能随意打印想要的东西，就得解决机器的限制。

知识产权的忧虑：3D打印技术也会涉及知识产权问题，因为现实中的很多东西都会得到更加广泛的传播。人们可以随意复制任何东西，并且数量不限。制定3D打印的法律法规用来保护知识产权，也是我们面临的问题之一，否则就会出现泛滥的现象。

道德的挑战：道德是底线。什么样的东西会违反道德规律是很难界定的，如果有人打印出生物器官和活体组织，在不久的将来会遇到极大的道德挑战。

花费的承担：3D打印技术需要承担的花费是高昂的。第一台3D打印机的售价为1万5。如果想要普及到大众，降价是必须的，但又会与成本形成冲突。

三、劳动实践

无论采用哪种技术实现打印，它们具备一些共同点：建模、切片、3D打印获取打印件以及精细处理。目前，我国大部分3D打印设备是采用FDM技术我们一起来了解它的打印流程。

你知道3D打印需要哪些