中小学创新教育中3D打印的应用论文

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篇1:中小学创新教育中3D打印的应用论文

中小学创新教育中3D打印的应用论文

随着3D打印在产品设计、建筑设计、机械制造、医学领域、文化艺术等行业发挥越来越重要的作用,3D打印这一新兴科学技术也不断融入到人们的工作和生活中。而科技促进教育这一客观规律也决定了3D打印对教育的影响是必然的,3D打印技术与学校教育的结合必成为STEAM教育中对学生开拓创新能力培养的必要组成部分。

13D打印在学校教育中的应用现状

创客教育,政策先行,教育部于发布《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(征求意见稿)》,其中提到了未来五年对教育信息化的规划,鼓励探索STEAM教育、创客教育等新教育模式,从政策层面将刺激3D打印教育市场的快速增长。国内3D打印在教育领域中的应用已然走在了前列,并逐渐步入了批量应用阶段。全国各地区都有学校加入到3D打印创客教育的潮流中来。3D打印在不少地区已经被列入普通学校教育的统筹范围内,而不仅仅是职业培训。

23D打印在中小学教育中的优势

传统教育特别是中小学教育是以教师为主导的填鸭式教学方式。因其理论性较强,且多数以死记硬背为主要方式,学生无法把学到的`知识进行转化和应用,久而久之就会失去兴趣。而3D打印课程可以让枯燥的课程变得生动起来。在3D打印应用的教学中,学生不再是单纯地看文字或图形,而是根据相应理论知识通过电脑绘制其三维模型,并用3D打印机把模型打印出来。这是学生吸收和运用知识的过程,使学习过程变得生动有趣,同时极大地提高学生学习的主动性和分析、解决问题等方面的能力。

33D打印与各种学科的融合

3D打印与学科的融合既是对各传统学科教学的补充,又是开展STEAM教育的重要形式。

3.13D打印与语文课的结合

语文课中的说明文是难以描述和理解的,例如赵州桥课程中对桥梁结构的描述。而如果运用课文中描述的知识点用软件把模型绘制并打印出来,有了理论应用于实践的过程,学生对知识的掌握会更加深刻。

3.2与数学课的结合

通过三维模型设计软件,学生可以方便地从不同方位观察模型,任意组合、改变模型形状,学生的空间想象力得到很好的锻炼和培养。

3.3与美术、剪纸等艺术课的结合

通过三维设计软件很容易实现二维图形到三维模型的转化。艺术课中的剪纸或手绘图形便可以转化成三维模型,且应用于不同的作品中,并通过3D打印机打印出来,增加课程的趣味性。

3.4与历史、生物、地理、化学、物理等其它课程的结合

辅助教具直接通过3D打印制作出来,将抽象、难懂的教学变得更直观、形象化,更好地激发了学生的学习兴趣。

4中小学3D打印课程的开展形式

目前很多学校把3DOne作为教学软件,通过软硬件结合,推出3D打印创意设计课程解决方案,以学生动手参与为主要学习方式,旨在全面提升、激发孩子们的潜能,学生在学习过程中潜移默化地提高动手能力和思考能力。3D打印创客教育通常包括如下形式:

(1)兴趣班。兴趣班是3D打印在学校开展创客教育初期的主要形式。每个班级挑选数个学生组合成兴趣小团队,由学校老师或者校外的公司机构提供技术支持协助学校开展课程。

(2)校本课程。教师通过课程的开展,总结成果及经验完成学校的校本课程,打造校本特色的3D打印课程。

(3)教、科研项目。教、科研项目的方式使得3D打印课程的开展更有拓展性。例如学校以船作为项目题目,学生学习船的工作原理,以及如何优化船体、增加动力机构,然后自己设计船体造型、打印模型和试验航行,通过不断地试验以及改善,学生可以把课题内容掌握得非常牢固。并且学生会不断去思索、尝试各种各样的方式,极大地提高了学生的想象力和动手能力。

5结语

以3DOne软件为教学的3D打印创客课程,给了STEAM教育一种新的方式,不管是从国家的支持,还是从提高学生的创新能力来说,3D打印都将作为一个重要的手段会得到极大的发展。通过与学科结合的方式,并借助于各地的3D打印比赛,3D打印教育将会有更好的发展。

篇2:3D打印技术在职业教育中的应用论文

3D打印技术在职业教育中的应用论文

摘要:3D打印基础日渐成熟,随之而来的应用问题是摆在各个行业面前的重要课题。本文从3D打印技术的基本原理入手,分析了该技术的主要特点,以及对职业教育的作用,并探索性的提出了3D打印技术在职业教育中的应用方式,对当前职业技术类院校拓展教育手段,提高教育质效,拓宽3D打印技术应用范围具有一定意义。

关键词:3D打印;职业教育

一、3D打印技术的基本原理及特点

1.3D打印技术的基本原理。3D打印(3DP)即快速成型技术的一种,它是一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。通俗的讲,就是将三维软件设计好的图形直接通过打印机打印成三维立体实物。不同的是,这台打印机是有坐标的,而且它所用的“纸”是可粘合材料,可以是粉末、线材、金属或液体。这种技术当前广泛用于机械制造、医疗、航天航空、教育教学等领域。

2.3D打印技术的特点。随着该技术日趋完善,其逐渐显现出强大的技术特性和优势。概括起来主要包括:一是能够缩短设计时间。传统设计方式中,要经过开模、试制,往往在得到样品之后,才能发现设计方案中存在的问题和瑕疵,自从3D打印技术融入机械制造行业之后,设计图纸便可以立即成型,从而就可以及早检验设计方案是否合理,大幅压缩了不必要的设计时间。二是能够较好节约成本。传统制造方式中,想要得到一个成品,基本需要开模、粗加工、细加工等工作,其中的人力物力成本不菲,但如果采用3D打印技术,直接就可以省去中间环节直接得到成品,节约的成本是显而易见的。三是能够实现个性化定制。从当前时代大背景看,人们更加青睐个性化产品,而3D打印技术较传统技术而言,能够较好的适应客户需求,特别是对于单件和小批量产品,完全可以满足人们个性化需求。

二、3D打印技术在职业教育中的作用

1.有助于增强教育的直观性。在职业技术学校的学习中,三维设计软件是近年的重要课程,但由于学生接触实体机械产品机会不多,很难形成对其设计的三维产品有准确的概念。3D打印技术的介入,能使学生们运用三维设计软件绘出产品后,直接可以打印出来,不但可以提高学生学习三维软件的积极性,还可以规范学生绘图中的不足,提高绘图水平。

2.有助于提高学生实践能力。对于学生来讲,参与3D打印设计其实不光是一个程序设计过程,更是生产实践过程,在完成设计到成品过程中,学生的兴趣会被很好的激发,自觉投入到学习课程当中,既加深了对基础理论的理解掌握也有力促进了学习动手能力的全面提升。

3.有助于培养学生的创新思维。与以往的.教育相比,借助于3D打印的教育更具灵活性,因其本身具有的个性化特点,使得学生在完成产品设计时,完全不会拘泥于一种模式,而是可以拓展思维空间,大胆的去尝试创新,且不会造成资源浪费,这对培养适应社会新兴产业人才具有十分重要的现实意义。

三、如何将3D打印技术应用到职业教育中

1.加强设计软件的学习。作为3D打印技术的基础,扎实的理论基础和软件操作能力是必不可少的。当前,行业内比较主流的软件有UG、SolidWorks、Pro/E,应当以这些软件为基本教材,开设相应课程,解决学生入门的问题。

2.加大院校3D打印投入。从目前职业技术学校的发展现状看,多数还停留在对岗培养的层次上,前瞻性不足的问题依然突出。究其原因,主要是院校顾忌成本,前瞻性不够的问题。因此,作为教育方,必须加大在设备上的投资力度。

3.加强与社会3D打印企业的校企联合。就业是教育最大的内动力,要从根本上提升3D打印技术在教育中的应用,必须向行业内部寻求出路。当前,一部分企业已经初具规模,急需大量的技术人才,同样的,这就恰恰给了职业技术类院校一个良机。走开校企结合这个路子,才能使人才最大利用化。

参考文献:

[1]王雪莹.3D打印技术与产业的发展及前景分析.中国高新技术企业期刊,:2

篇3:3D打印在三维动画设计的应用论文

3D打印在三维动画设计的应用论文

8月21日,总理主持召开了国务院“先进制造与3D打印”专题讲座,引发国内各行各业对3D打印技术的广泛关注。在这样的时代背景下,河北政法职业学院尝试将3D打印技术植入三维动画设计专业,探索第一课堂与第二课堂相结合、创新实践与专业技能相结合、创业帮扶与文化引领相结合的方式,开发学生的创新创业思维,培养学生发现问题、探索问题、解决问题的能力,不断提高三维动画设计专业的人才培养质量,为“中国制造2025”提供人力和智力支持。

一、3D打印简介

3D打印是快速成形技术的一种,先把人们需要的物件通过三维制作软件在电脑中形成虚拟三维图形,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过3D打印机的多层打印方式,将“图形”进行累积,形成一个三维物体。随着社会经济的发展,人们的物质生活水平越来越高,在满足基本生活需求后,追求个性化和订制服务逐渐成为一种消费趋势和消费时尚。服装鞋帽可订制生产、居室装修可订制生产、交通工具也可订制生产等。这些个性化产品的生产对传统制造工业的大批量标配流水线的生产模式提出了挑战。如果用传统的机器设备和生产工艺只加工一件产品,不仅浪费资源,成本也会十分昂贵。而3D打印技术恰恰为个性化生产提供了方便,它通过电脑设计,可以最大限度的满足客户的要求,而且3D打印是增材制造,能够最经济的使用原料,其原材料的利用率比传统的减材制造方式要高得多。3D打印技术已经成为当前“增材制造”技术的主要存在形态,其在教育领域中的应用也日益凸显。国外3D打印技术已经成为高等教育应用中主流技术,国外的很多院校通过开设3D打印课程与培训、组建兴趣社团、举办创新大赛等形式提升学生对3D打印技术的认知,培养创新创业能力。

二、3D打印在国内外教育应用现状

英国教育部门开展了为期一年的试验项目,以21个学校为试点,将3D打印技术应用到数学、物理、计算机科学、工程和设计等课程中,探索3D打印的教学应用,推动教学创新。美国国防高级研究计划局(DAPRA)制作实验和拓展(MENTOR)项目计划在美国高中推广使用3D打印机。该项目旨在培养高中生的工程技术,培养学生的技能,激发他们对工程、设计、制造和科学等相关课程的兴趣,促进高中学生协作完成一系列的设计和制作方案,以帮助他们未来面对设计和工程方面的挑战。国内近期持续掀起3D打印热,许多高校都成为技术的先行者,包括清华大学、华中理工大学以及哈工大、华中科大、西安交通大学等等重点院校,都非常重视打印技术理论、成型工艺、成型新材料及其应用方面的研究。三、3D打印的就业前景和人才需求,科技部首次将3D打印编入《国家高技术研究发展计划(863计划)、国家科技支撑计划制造领域备选项目征集指南》。尽管国内3D打印行业起步较晚,但近年来发展势头迅猛。在产业规模上,中国3D打印行业产值为8至9亿元;中国3D打印行业产值为20亿元。3D打印技术在当前的创业热潮下,已经成为年轻人尤其是90后创业投资的新蓝海。据资料统计,到,中国3D打印市场规模将扩大到100亿元,是20的10倍,届时中国将超越美国成为全球最大的3D打印机市场。同时专家估计,如果3D打印的应用市场能够打开,到3D打印的市场有可能突破一千亿元甚至两千亿元。当前,3D打印已经坐上了技术发展的高速列车,以3D打印技术为代表的快速成型技术被看作是引发新一轮工业革命的关键要素。各地方政府大力支持3D打印产业的发展,纷纷出台相关扶持政策,包括资金、人才、技术等各方面。依托各研究机构、院校和相关企业,在武汉、西安、北京、深圳、广州、上海、南京、珠海、青岛等各大城市都规划建立大规模的产业园区。基于国家政策支持以及各地方政府的政策激励和引导,在未来几年乃至十几年间3D打印行业会突破现有发展瓶颈,成为下一个千亿元级别的产业。预计到国内3D打印行业产业规模将达到300亿元,到2025年国内3D打印行业产业规模将达到1000亿元。随着国内3D打印行业规模不断扩大,开发、应用三维建模软件的人才将会出现大的缺口,具备创新精神的三维模型创意设计人才将会极度紧缺。

四、3D打印在河北政法职业学院的应用经验

河北政法职业学院三维动画设计专业一直在深化教育教学改革,逐步由传统的.办学模式转向“校企合作+项目教学”和“提高技能+培育工匠”为导向的办学模式。根据数字媒体行业职业素质能力需求和应用技术的发展,将专业人才培养的核心技能由二维向三维领域拓展,逐步打造以“3D动画师”为核心的主要就业岗位。近几年,该专业生源充足、报到率高,学生数量稳步发展,就业质量不断提高,有效带动了区域经济发展。20,该专业获批河北省高等职业院校立项建设骨干专业。(一)第一课堂与第二课堂相结合第一课堂,利用三维动画设计专业在建模上的优势,采用案例教学和项目教学,向学生展示国内外三维建模和三维动画设计的优秀案例和特色作品,让学生开阔眼界、把握前沿。同时,把有关三维建模的知识点融合在每节课上的小项目中,让学生带着问题学习,激发学生的学习兴趣,提高第一课堂学习效果。与河北虹天电气科技有限公司开展校企合作、协同育人。河北虹天主要经营业务是研发、生产3D打印机,并进行技术培训。利用专业教育周或第一、第二课堂,带领创客空间人员深入到虹天科技有限公司进行实地考察,通过公司技术人员的讲解,更直接的获得关于3D打印的相关知识。同时,让学生体验工业级、桌面级3D打印技术和3D打印笔,由企业项目负责人和设计人员带领学生参与到实际项目的学习和制作中去,由浅入深,由简单到复杂,让学生体验专业的制作方法和实战工作经验。在项目创作过程中,学生们既锻炼了实践技能,又培养了项目所需的团结合作、协同工作的职业素养,让学生在兴趣和乐趣中开发创新思维,提高专业技能,为将来实现行业内高质量就业奠定了坚实的基础。

在第一课堂学习三维建模和三维动画的基础上,加强第二课堂实践活动,通过组建与专业有关的学生社团或兴趣小组,组成创客空间,激发学生们三维建模的学习热情。引进3D打印机,把模型导入3D打印软件中进行设置,通过3D打印得到自己建立的模型,更加直观的展示模型在建立过程中可能出现的问题,从而提高学生的建模能力。课余时间,对学生专门开放机房,供学生们自由建模,通过3D打印实现实体模型。手脑并用,培育了学生们的工匠精神,有效提高了学生们的核心技能,增强了学生们的就业竞争力。(二)创新实践与专业技能相结合河北政法职业学院建有一个创新创业导师师资库,三维动画设计专业的教学团队因年龄结构、学历结构、学缘结构、职称结构合理,团队成员理论扎实、思想活跃、富有朝气、敢拼敢闯,被全部纳入该师资库。这些创新创业导师结合三维动画设计专业特点,积极引导学生广泛开导创新创业活动。依托该专业成立的三维动画设计工作室、创客3D打印梦工厂等学生创新项目深受学生喜爱,并引起了家长、社会的广泛关注与赞誉。在三维动画设计工作室,与石家庄深度动画科技有限公司合作,将真实的商业项目植入教学过程,培养学生的创新意识、开发学生的创新思维。引入了该公司“数字城市建设”真实的商业项目,让学生参与设计和制作,让学生手脑并用,创新性完成公司安排的教学任务。学生们独立完成了“三维建筑漫游”设计,完成了河北政法职业学院“三维校园情景漫游”动画短片的制作。在“创客3D打印梦工厂”,学生们利用三维建模技术和逆向工程技术,设计、制作自己喜欢的创意作品,既可自己收藏,又可当作礼品送给亲朋好友;还可为校内外学生和社会订制独具特色、个性十足的3D创意作品,通过3D打印机转化成实体物品,发送到客人手中,实现了创意、制作、转化的创新性过程中,提高了学生们三维建模核心技能和创新性思维。(三)创业帮扶与文化引领相结合河北政法职业学院成立了创新创业教研室,通过带领学生到企业参观考察、参加会议或培训,培养学生创业意识;通过创新创业教育和创新创业实践,对学生进行创业帮扶,开发学生创业思维;通过创建创新创业基地或创客空间,陶冶学生创业情操,培育学生创业兴趣。学院为学生涉足创业活动和开展创业实践提供了场地与设备。投资建设了近3000平方米的创新创业基地,通过特色装修、文化建设、创业培训等内容点燃学生创业激情。学生如有好项目,可免费入驻基地,由创新创业教研室的导师指导学生开展创新创业活动。在创新创业基地有3D打印体验中心、3D打印梦工厂、3D打印创客空间,这里汇集了大量在3D打印领域志同道合、有创业梦想的青年学俊,他们一起谈理想、谈技术,为提前融入社会做足了准备工作。依托三维动画设计技术,学生可以利用三维制作软件,充分发挥想象力,创作出各种形状、各种颜色的物体。从实用性小物品入手,逐渐发展向社会提供服务。完成的作品用3D打印机打印出来,成品可以作为商品出售,创建好的三维模型也可拿到网上出售。只要有好的创意、精细的制作,就可以获得可观的收入,这不仅增加了大学生就业的机会,也是学生创业的一条有效的途径。发展快的同学已经在校外建立了自己的创业基地,有了自己的厂房车间。

五、3D打印在高职院校推广中面临的问题

1.亟需了解国外在3D打印技术上的发展状况,由于机器和技术限制,目前只能带领学生设计、制作一些玩偶或是动漫周边的商品。2.亟需了解国外如何把3D打印技术和教学进行融合,提高学生的动手、动脑能力。3.由于材质的热性能不同,对于用到不同材料的产品来说,3D打印只能分开打印,即只能先“打印”出各种形状的零部件,然后做加工和组装。需要了解国外的一次成型的产品制作工艺。4.打印速度、打印材料和打印颜色是目前制约3D打印创新创业项目的主要瓶颈。实践证明,把领先的3D打印技术引进河北政法职业学院三维动画设计专业的教学过程是一种非常有效的激发学生学习兴趣的方式,在学习过程中,学生能够更加直观的发现自己在建模过程中的问题并加以改正,培养了学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,开发了学生的创新思维,点燃了学生的创业激情,有效提高了三维动画设计专业的人才培养质量。

参考文献:

[1]李青,王青.3D打印:一种新兴的打印技术[J].远程教育杂志,,(4).

[2]祝智庭,雒亮.从创客运动到创客教育:培植众创文化[J].电化教育研究,,(7).

[3]王萍.3D打印及其教育应用初探[J].中国远程教育,2013,(8).

[4]刘柱栋.3D打印技术在高职院校专业教学中的应用[J].电子技术与软件工程,,(15).

[5]王娟.3D技术教育应用创新透视[J].现代远程教育研究,2015,(1).

篇4:3D打印课程在中小学素质教育中的意义探析论文

摘要:目前, 3D打印课程已在全国中小学中广泛开展。本文首先介绍了3D打印课程在中小学素质教育中的意义, 并以南通理工学院3D打印技术研究所开展中小学素质教育为例, 探讨了3D打印课程如何在中小学素质教育中进行应用。

关键词:3D打印; 素质教育; 中小学;

我国一直致力于中小学生的素质教育的探索和应用。素质教育的核心是人自身的创新, 中小学生在创新的活动中在获取知识的同时还能得到身心的深层变化, 也就是素质得到提升。3D打印, 又称为增材制造 (AM) , 作为第三次工业革命最具标志性的技术已广泛应用于工业、医学、航空航天、教育等行业。3D打印是一种以数字CAD模型为基础, 通常采用逐层堆积的方式将线材、粉末等材料直接制造出三维实体的技术。近年来, 3D打印课程在全国各地中小学中广泛的得到了开展, 越来越多的学校参与到将3D打印课程应用到中小学创新素质教育改革热潮中来。

篇5:3D打印课程在中小学素质教育中的意义探析论文

1.1激发学习兴趣, 培养创新能力

3D打印以其独特的加工方法让学生可以在制造过程中发挥想象力, 能够激发学生的创新意识, 培养学生的创新能力;同时让学生的想象变为现实, 从而激发学生的学习兴趣。

1.2拓展空间思维, 丰富学习途径

三维模型是3D打印的基础, 让学生在素质教育阶段学习简单的三维建模软件可以有效拓展学生的空间思维能力, 使其想象变为现实的第一步。通过三维建模可以感受数学空间与图形知识从抽象变为具体的过程, 从而丰富了学生的学习途径。

1.3提高动手能力, 锻炼解决问题能力

桌面级3D打印机由于方便灵活等特点适合中小学生的使用。学生可以根据生活中实际需要自己观察、设计并通过3D打印机将实际需要的物体打印出来, 从而锻炼学生解决生活实际问题的能力。

篇6:3D打印课程在中小学素质教育中的意义探析论文

作为地方性应用本科高校, 南通理工学院成立3D打印技术研究所, 并将为地方服务作为研究所的一项职能, 与南通市崇川区中小学素质教育实践基地合作, 为地区小学生推广3D打印技术。南通市崇川区中小学素质教育实践基地主要承担崇川区各小学五、六年级的素质拓展活动, 南通理工学院成立3D打印技术研究所有针对性的制定了教学内容。

(1) 3D打印基础知识

课程开始首先播放一段关于神笔马良的视频引出3D打印技术。随后简单介绍3D打印的`理论知识, 然后介绍3D打印的简单应用, 最后介绍得到三维模型的方法。

(2) 简单三维建模软件

利用遨为IME3D教育软件中的3D魔术师模块进行三维建模。3D魔术师模块通过参数化积木堆积、2D草图绘制、布尔运算、拖拽变形等简单操作能完成3D模型构建。

(3) 桌面级3D打印机使用

课程最后让学生自己操作3D打印机, 将自己设计好的三维模型打印出来。可以让学生锻炼自己的操作能力, 又能让学生得到成就感, 激发其学习兴趣。

3总结

在素质教育阶段开展3D打印技术课程可以让学生了解国家当前的最新动态, 拓展学生的知识面, 激发学生的学习兴趣。学生在观察、思考、动手的过程中提高了观察能力、动手能力以及解决问题的能力, 提高了学生的综合素质。

参考文献

[1]郭思乐.素质教育的生命发展意义[J].教育研究, , 3:9-13.

[2]李彬, 顾海, 张捷, 等.应用型本科开设《3D打印技术理论与实践》公选课的探讨—以南通理工学院为例[J].科技视界, , 19:57.

[3]丁焱.中小学开设3D打印课程的意义[J].中国现代教育装备, , 14:84-85.

[4]高勇, 姜盼, 赵莹莹, 等.中小学3D打印课程的“根”与“魂”[J].中小学信息技术教育, 2016, 6:13-16.

[5]姚毅锋, 吴道吉.3D打印在中小学创新教育中的实践探索[J].广东科技, 2016, 25 (14) :75-76.

[6]雷玲.小学数学教学如何利用3D打印技术培养学生的空间感[J].西部素质教育, 2016, 2 (13) :91-92.

篇7:3D打印技术在模具制造中的应用的建筑工程论文

关于3D打印技术在模具制造中的应用的建筑工程论文

摘要:3D打印,即快速成型技术的一种,它是一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。目前广泛应用于模具制造、工业设计等领域。且在航空航天、工程施工、地理信息系统及医疗产业都有所涉及。3D打印被赋予了第三次工业革命的大背景,目前已经步入了飞速发展的时代,为提升中国的制造力提供一个更加宽广的平台。

关键词:3D打印技术;模具制造;第三次工业革命;制造力

模具是工业生产的基础工艺装备,在电子、汽车、电机、仪表、家电和通信等产品中60%-80%的零部件都依靠模具成型,模具质量的高低在很大程度上决定了产品质量的高低,模具又被称为“百业之母”,所有工业产品莫不依赖于模具才得以大批量生产。CNC加工是在制造模具时最常用的技术。虽然它能够提供高度可靠的结果,但是非常昂贵而且浪费时间。在这样一个新形势下3D打印技术应运而生。它具有的节省材料、快速成型、精准制造等优点使得其在模具制造中逐步兴起。

1.我国模具制造技术的现状

我国目前已成为世界上净出口模具最多的国家,虽然能生产大型多工位级进模、精密冲压模具、大型多型腔精密注塑模、大型汽车覆盖件等模具,但是总体技术水平不高,与国外发达国家相比仍然有较大差距。

1.1模具寿命低

影响模具寿命的因素较多,其中模具材料是重要因素,由于我国模具钢品种少、质量低、性能差,大多数模具钢是上世纪70-80年代研制的,种种原因,真正使用的量较少,导致模具寿命低。比如国外硅钢片冲模总使用寿命为500万次以上,而国内一般为50-60万次,最高只达到150万次。国外热锻模使用寿命为50万次,国内只有3-5万次。

1.2生产周期长

我国模具钢市场80%左右是黑皮圆棒料,品种单一。扁钢、精料、经过预硬化的材料和制品以及标准件在市场上极少见,精料化、制品化程度低。模具制造厂通常将圆棒料改锻成扁钢或模块,绝大多数采用自由锻,很少采用模锻和三镦三拔的工艺。因此锻件的内在质量较差,外形尺寸偏大,造成加工余量大,所以国内模具钢利用率低(只有50%左右),影响模具制造周期。

1.3新材料推广宣传力度不够

国内常用的模具钢基本上是从20世纪50年代初沿用下来的老式钢材,许多生产企业长久以来只知道常用的几种钢,生产工艺落后,技术水平低下。

2.我国3D打印技术发展现状

我国3D印技术的研究工作起步于20世纪90年代初,最早进行3D打印技术研究的科研机构包括华中科技大学、西安交通大学、清华大学、上海复旦大学、浙江大学、西北工业大学和北京隆源自动成型有限公司等。这些科研机构早期在各成型工艺和成型设备的研究和开发方面各有侧重,也取得了许多重要成果。如南京航空航天大学研制的RAP-I型激光烧结快快速成型系统、北京隆源自动成型有限公司开发的AFS-300激光快速成型的商品化设备等。

近年来在国家科学技术部及省市有关部门的支持下,我国已经在深圳、天津、上海、西安、重庆等地建立了一批向企业提供3D打印技术的服务机构,也涌现出了一大批市场化的民营公司投资的'3D打印服务机构并开始起到了积极的作用,推动了3D打印技术在我国的广泛应用。目前3D打印市场已经度过了启蒙期,正处于快速发展的阶段。但是也面临着创新升级的瓶颈。与发达国家相比,我国的3D打印还停留在概念层面,暂无成熟的营利模式。以3D为主业的上市公司盗亢苌伲规模很小;从应用层面来讲低端运用已趋于饱和,工业级则由于成本高、技术欠缺等问题,市场比仅占20%~30%。近几年随着国家相关政策的出台,在国家十三五规划和倾向高新尖产业方针的背景下,3D打印将会迎来巨大的发展机遇。

3.3D打印技术在模具设计与制造中应用的优点

3D打印一个的一个非常有前途的应用就是在模具上直接生产。比如成型(吹塑、LSR、RTV、EPS、注塑等)、铸模(熔模、砂模等)、机械加工、装配和检验、机器人末端执行器等环节。与传统模具制造过程相比3D打印模具拥有以下优点:

3.1节省模具生产周期

3D打印可以自动、快速、直接和比较精确地将计算机中的三维设计转化为实物模型,甚至直接制造零件或模具,从而有效地缩短了产品研发周期。它能够在数小时内成形,让设计人员和开发人员实现了从平面图到实体的飞跃。在以往,由于考虑到还需要投入大量资金制造新的模具,公司有时会选择推迟或放弃产品的设计更新。通过降低模具的生产准备时间,以及使现有的设计工具能够快速更新,3D打印使企业能够承受得起模具更加频繁的更换和改善。它能够使模具设计周期跟得产品设计周期的步伐。成为企业创新的驱动源,促进了产品的更新换代。

3.2节约了制造成本

如果说当下金属3D打印的成本要高于传统的金属制造工艺成本,那么成本的削减在塑料制品领域更容易实现。金属3D打印的模具在一些小的、不连续的系列终端产品生产上具有经济优势,或者针对某些特定的几何形状更有经济优势。尤其是当使用的材料非常昂贵,且传统的模具制造材料报废率很高的情况下,3D打印具有成本优势。此外,3D打印在几个小时内制造出精确模具的能力也会对制造流程和利润产生积极的影响。尤其是当生产停机或模具库存十分昂贵的时候。3D打印的灵活性使工程师能够同时尝试无数次的迭代,并可以减少因模具设计修改引起的前期成本。

3.3提高了精准制造能力

通常,金属3D打印的特殊冶金方式能够改善金属微观结构并能产生完全致密的打印部件,与那些锻造或铸造的材料相比,其机械和物理性能一样或更好。增材制造为工程师带来了无限的选择以改进模具的设计。当目标部件由几个子部件组成时,3D打印具有整合设计,并减少零部件数量的能力。这样就简化了产品组装过程,并减少了公差。此外,它能够整合复杂的产品功能,使高功能性的终端产品制造速度更快、产品缺陷更少。例如,注塑件的总体质量要受到注入材料和流经工装夹具的冷却流体之间热传递状况的影响。如果用传统技术来制造的话,引导冷却材料的通道通常是直的,从而在模制部件中产生较慢的和不均匀的冷却效果。而3D打印可以实现任意形状的冷却通道,以确保实现随形的冷却,更加优化且均匀,最终导致更高质量的零件和较低的废品率。此外,更快的除热显著减少了注塑的周期,因为一般来说冷却时间最高可占整个注塑周期的70%。

3.4为产品提供了更多的可能性

3D打印不需要传统的刀具、夹具、机床或任何模具,就能直接把计算机的任何形状的三维CAD图形生成实物产品。而且随着材料的种类日益增多,功能也从传统均质材料到非均质材料。未来3D打印不仅可以打印种类繁多的均质材料也可以打印功能各异的非均质材料,如功能梯度材料等。相信随着科技的进步和国家政策的支持3D打印将会在多元化的领域得到更进一步的发展。

篇8:中望3D助力轴承在3D打印的应用

轴承是当代机械设备中一种举足轻重的零部件,主要用于确定旋转轴与其它零件起支承或导向作用,轴承的传统制作工艺相当复杂,真正加工起来,步骤有时可达到70步之多,特别是热处理环节、锻造环节、磨加工环节精度要求很严格。但如果应用3D打印技术及三维CAD建模软件,则能少则一个小时就能完成轴承的模型制作工序,大大简化了生产步骤,降低成本材料,减少出错率。

在进行3D打印之前,必须依靠前端的建模软件进行设计创建三维数据模型,常见的三维CAD设计软件有国外的Solidworks,NX,国内中望3D等。由于中望3D具有灵活的自由曲面混合建模功能,能满足企业进行精确设计的需求,而且在版本中加入了直接输出到“3D打印机”(Print3D)的功能,让用户非常方便快捷地与3D打印机交互,快速打印.轴承效果图完工见左上图,即重要的前端三维CAD数据模型已创建完毕,接下来要实现3D打印。

由于3D打印是一种快速成型技术,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术,前提是必须以数字模型文件为基础,因此,需要通过前面的产品建模三维CAD数据模型创建完毕,接下来可用3D打印机把模型打印出来:

第一步:由于3D打印文件格式为STL,首先将设计好的模型图纸用中望3D输出转为STL格式。中望3D有完整的输入输出数据接口,专用于与3D打印软件无缝接合。选择“文件”操作界面上的“3D打印”按钮(如下图),可以自动切换到专用3D打印软件界面,无需手动转换STL格式,进行3D打印编程工作,

第二步:把轴承STL文件输入到3D打印机对应的打印管理软件,由于3D打印机有一个最大打印尺寸,可以根据打印机的可打范围对产品的位置、放置方向、比例大小和打印属性进行调整。

Objet公司的3D打印机可以通过Objet Studio打印管理软件来对打印产品进行输出前的产品调整并指定打印材料。相关设置完毕就可以输出到3D打印机进行实际的产品打印。

可以根据实际需要对零件调整比例,从上图可知原始大小已经适合打印操作,调整产品放置位置,放置在打印工作台范围内。

指定对应的打印材料。

第三步:通过输出打印机功能实现打印操作。

从上图可以得知打印加工所需时间04:17、产品重量166g、承托重量85g,所需材料总重量为251g,最后待打印机完成打印。如下:

通过3D打印技术,我们可以快速的对新产品进行设计、测试等工作。特别对复杂的产品更能体现其快速成型、节约成本之优势。中望3D可以辅助进行前期的建模设计,满足制造业企业的精确使用需求。越来越多的实践使用证明,中望3D的CAD/CAM一体化解决方案可以轻而易举解决客户所需,从而实现从设计到加工的最佳途径。

篇9:创新教育在数学中的应用论文

创新教育在数学中的应用论文

一、教师创新意识是前提

(一)优化学生创新心理

初中生由于自身生理特点,正处于好奇心旺盛的阶段,教师要正确地抓住初中生这一特点进行有针对性的教学,引领其去发现问题,激发其学习兴趣。在教学的过程中,教师应当采取一定的方法,让学生积极地参与到课堂讨论中,开动脑筋,寻求不同的解题方法和技巧,从而让学生自己发现学习的乐趣。例如,在教学的过程中,教师应注意知识点的导入方式,要突破原来直接入题的方式,选择悬念式导入法或者兴趣式导入法这一类可以激发学生创新心理的导入方式,使学生对知识点有一个更深的印象。此外,教师还应当营造良好的学习氛围,不应当急于告诉学生正确答案,不要急于批判学生,而应让学生开放思维,在轻松愉悦的氛围中发展创新性思维。教师的目的不是去完成一道题目,不是告诉学生正确答案是什么,而是引导学生如何解决问题,如何让学生具备独立学习与解决问题的本领。

(二)鼓励学生多多提问

古语有云:“人才有高下,知物由学。学之乃知,不问不识。”对于学生来说,发现问题是其获取知识的第一步。在通常的教学模式中,教师一般都会要求学生先预习。在预习的过程中,学生必然会对某些知识点存有疑问,然后学生再带着这样的疑问来听课,这就会获得良好的学习效果。因此,在课堂上教师应当积极地倡导学生提问、鼓励师生讨论、共同探索问题。学生提问的过程也是多种能力的锻炼过程,打破了原来固化的思维,使学生开始用自己的思维方式去发现问题。在站起来张口提问的过程中,学生自身的语言表达能力也得到了一定的锻炼。

二、学生创新兴趣是关键

对于初中学生来说,只有激发了他们获取知识的欲望才能正确引导他们的学习。因此,教师要想将创新很好地应用于数学教学中,首先就要激发学生的创新兴趣。

(一)因材施教——发展创新兴趣

兴趣是学生积极主动求学的关键。那么,教师怎样才能够让初中生具备学习数学的兴趣呢?此时,我们就应当考虑到学生的自身特点。十岁出头的学生对于这个未知的世界是充满好奇的,他们不再局限于小学时对知识的简单了解,而是希望可以获取更深层次的知识。因此,教师此刻就应当发挥自己的优势,去激发学生的兴趣与求知欲望,让他们自觉地投入到学习中去。教师要开发学生的无限想象力与创造力,注重学生个人能力的发展,努力培养学生良好的学习习惯与学习方法。

(二)解题教学——发展创新思维

创造性思维不仅是人类特有的创造性的思维活动,也是区别人与人的关键。有创造性思维的人往往不局限于现有成果,而是另辟蹊径。数学的教学目的是让学生自主解决数学问题。在这个过程中,学生思维能力也就得到了锻炼。因为在解题的过程中,学生在掌握基础知识和基本方法的前提之下,可以从多个角度去看待问题、解决问题,创新思维能力也在这个过程中得到了培养。创新思维的培养对于学生来说意义重大,其不仅可以使他们具有更敏锐的观察力、独特的知识结构以及活跃的灵感等思维素质,还能够帮助他们在解决问题时独立思考、开放思路、大胆猜想、突破常规、积极辩证,能使学生通过多种途径探究问题的本质,从而获取更轻松简捷的'数学问题解决方案。

(三)正确引导——培养创新兴趣

对于个性张扬、蓬勃向上的初中生来说,其自身生理特点也是教师在教学中应当注意的关键。这个时候的学生敏感而脆弱,又具有叛逆心理,因此,教师应当采取“怀柔政策”。对于学生的低级错误,教师应当耐心地加以指正,不应当急于批评与纠正,而是让学生自己在学习的过程中感受,自己发现问题并找到正确的做法。教师要帮助学生树立自信,让学生在学习的过程中感受到快乐,收获到成功的喜悦,从而激发他们的数学学习兴趣。简而言之,在初中数学教学的过程中,教师必须去激发学生的创新兴趣,培养学生的创新思维,并充分利用有限的教学时间与教学资源去创造无限的教学价值。教师要把素质教育的要求充分体现在实际教学工作中,从而全面培养学生的创新能力。

作者:傅丽 单位:江西省分宜县第三中学

篇10:数学教学中创新教育的应用论文

数学教学中创新教育的应用论文

一、实施创新教育,课堂教学是主阵地

教师要给学生提供一个身心放松、自主学习的环境,激发学生创新的欲望,使学生敢于发问,敢于坚持自我。

1.开放教学,培养学生的创新意识

创新教育要求教师突破传统的教学模式,不再只重视理论教学。现代教学需要开放性教学,所谓的开放性教学,是指教师不拘泥于现有的理论,而是着眼于各种不同的选择,使学到的知识变成动态的,重视知识的动态和能力结构的稳定,其主要特点是能够培养学生的发散性思维。因此,教师要充分利用自己的知识和技能,采取灵活多变的教学方案,以创新思维进行教学,以创新的方式引导学生,把一些例题改编成开放题,或者自己编造一些题型,努力营造愉快的教学氛围,进而激发学生学习数学的兴趣和热情,用有趣的数学问题去诱发学生思考,从而不断增强学生的创新能力。

2.实践教学,发展学生的创新意识

学生只有经过不断地发现、质疑和探索,才能开阔自己的'思维,为培养创新能力奠定基础。因此,在数学教学过程中,教师要不断变换教学方式,充分研究和挖掘教材内容,选择最佳的教学方式,多进行探索实践式教学,采取多种方式去发展学生的思维,开拓学生的思路,给予学生自信心,使学生敢于大胆猜想和研究,从多个角度去探索问题,综合运用学到的知识,打破思维定式,进而培养学生的发散性思维,实现学生内心中隐藏的探索欲。

3.联想类比,激活学生的创新意识

在教学过程中难免会遇到知识难点,要想解决这些问题,教师就要引导学生联系其他知识来理解新的知识,培养学生的联想和类比思维,这无疑给创新思维插上了翅膀。在数学教学中,教师要引导学生通过联想和类比,不断发现新的问题,然后运用综合知识去解决问题。这样一来,学生的思维就会处于不断运动的状态,逐渐提升和发展思维能力。

二、做好归纳总结,提升学生的自学水平

自学能力是学习效果的重要体现,数学自学能力是一种综合性能力,它的形成需要教师的指导和学生的领悟。

1.培养学生自读和独立思考的能力

数学自学能力的形成,需要教师的引导。学生通过阅读数学教材或者解决多种题型,能逐步形成符合自身认知特点和自读的技能,不断加深对知识的理解,掌握理论概念的真正内涵,形成解决相应问题的技巧和能力。这样一来,就会大大提升数学学习的效果。在这个过程中,学生能逐渐形成符合自身条件的自读能力,为进一步培养学生的数学自学能力奠定基础。学生的数学自学能力不能只停留在数学书本上,也不能把重心放在习题和作业练习上,而要把主要精力放在全面理解和掌握教材内容上。在这个基础上,学生只有不断加强练习,才能实现理论和实践的融会贯通,真正掌握知识的实质内容。另外,教师要采用多样化的教学方式,才能与学生的自学方式达到某种程度上的平衡,从而充分激发学生的思想热情,强化学生的独立思考能力。

2.做好归纳和总结

学生想要取得优异的数学成绩,就必须养成总结的好习惯。做好总结,是学习新知识、巩固旧知识,提高学习成效的重要方式,它可以把分散的教学知识统一起来,使零散、繁琐的知识变得系统化、条理化,进而提升学生的记忆力。这样有利于加深学生对知识的理解,有利于学生灵活运用所学知识。培养学生的创新意识和能力,是推进素质教育的关键,也是教师教学改革的方向。在数学教学中,教师必须改变传统的教学模式,转变教学观念,革新教学理念。这就要求教师善于利用自己的知识和智慧,去抓住数学教学中创新思维的火花,重视每一位学生的创新问题,培养学生独立思考和创新的习惯,始终把培养创新型人才作为教学的最终目的,让创新遍布于数学课堂的每个角落里,让学生真正学会自我创新和发展.

篇11:3D打印技术在建筑工程中的运用论文

3D打印技术在建筑工程中的运用论文

摘要:阐述了3D打印的概念以及目前国内外3D打印技术的发展与应用,综述了目前国内外3D打印技术在建筑领域的应用和突破,并指出3D打印技术在建筑工程中应用的发展前景。

关键词:3D打印技术;建筑领域;工程应用

0引言

随着近几十年来科学技术的迅速发展,全球经济一体化趋势进一步增强,作为与人类息息相关的建筑领域也面临着新的机遇与挑战。3D打印作为第三次工业革命的重要标志,它在建筑领域发挥着重要作用,解决了许多传统建筑的难题,把建筑领域带向了一个新的高度。本文将阐述3D打印技术的组成以及在建筑领域的发展应用。

13D打印概述

在建筑领域里3D打印称为增材制造[1],就是从没有到有的一种增加材料的建造方式。在建筑行业中,3D打印主要流程是准备3D打印的模型文件,获取文件之后使用专用的3D打印机进行打印,待打印完成之后,进行后期工艺处理从而得到具有实用性价值的建筑结构。3D打印结合计算机,将所需要的建筑模型输入,加入适当的材料,就可以直接将所需的建筑打印出来,大大减少了人力施工和施工工期。它将设计、修建、材料应用、施工工序等融为一体,形成一个与传统工艺不一样的体系,同时具有绿色建筑的环保特性和装配式建筑的高效便捷与安全性。

23D打印技术工艺发展

3D打印建筑与传统建筑的不同在于3D打印直接通过计算机辅助设计将获取的图形文件传递给打印机,打印机按照所设定的程序直接将文件中的建筑打印出来。根据建筑成型的原理不同可以将3D打印技术分为[2]:SLA技术、FDM技术、SLS技术和LOM技术。

2.1SLA技术

SLA技术也称为快速成型技术,国外将其称之为RP(RaipidProtoyping)。SLA技术就是被国内学者称为增材制造的3D打印技术,也就是将材料一层一层累加起来的技术。其所有的操作都是在电脑程序控制下进行的,电脑会根据输入的CAD空间模型,通过打印机喷嘴将材料精准堆积,还可以设定堆积的厚度、打印程度以及打印位置,缩短了施工工期,减少了大量的人力物力。SLA技术原理是使用液态光敏树脂通过光聚合原理所得出来的。液态光敏树脂的光聚合是通过紫外激光、偏转镜、光敏树脂、刮平器、升降台来完成的,首先需要将槽中装满液态光敏树脂,利用紫外激光照射在偏转镜上,在液态光敏树脂中的偏转镜会形成一道光斑,光斑经过的地方就会液态转换成固态,使用电脑控制光斑的走向就会形成一层固态光敏树脂,当第一层结束之后,将升降台下降一层的高度,开启刮平器将上一层的固态光敏树脂表面的液态光敏树脂刮平,然后再开始下一层的操作,这样重复操作就可以得到真的建筑模型[3]。

2.2FDM技术

FDM(FusedDeposition)技术国内常称为熔融沉积成型技术,也是最具潜力的3D打印技术之一。FDM技术由Stratasys公司研究设计并运用在一系列高端系统中,例如:FDMMaxum、ProdigyPlus以及Dimension等。FDM技术利用ABS、polycarbonate(PC)、polyphenylsulfone(PPSF)以及其他材料。这些热塑性材料在喷头中熔化为半熔融的细丝,直接从三维CAD数据中以一种沉积在一层堆叠上的方式构建。这种技术通常用于建筑成型、装配构件以及建筑模型设计。此外,FDM技术还应用于制造模型和快速制造等方面。FDM技术的成型原理是电脑控制的打印机根据生成的STL文件,经过平面截面外侧边缘轮廓以及辅助填充线控制喷头,将打印材料在高温熔化之后喷出,冷却之时完成一层的打印,之后电脑控制打印机喷头向规定的方向移动一定的距离,如此重复打印,最后完成建筑打印[4]。但这种打印技术对所使用的材料有着相关的规范和要求,该材料常使用低熔点树脂,PLA等。

2.3SLS技术

SLS技术又称为选择性激光烧结,是一种制作金属制品的工艺,由美国德克萨斯大学奥斯汀分校的C.R.Deckard于20世纪80年代末期研制成功该技术在建筑上应用有着制造简单、施工工期短等优点。现阶段选择性激光烧结技术能使用的材料比其他几种3D打印技术要多,其可使用的材料有蜡、纤维尼龙、合成尼龙等。SLS技术和FDM技术一样不需要支撑就可以进行叠加打印,与其他打印方式不同的是,SLS技术可以和传统建筑业相辅助来完成施工工艺。作为增材制造中的一种,SLS技术是采用的“分层制造,逐层叠加”的方式完成打印制作的,选择性激光烧结技术主要是由计算机控制系统、激光器、扫描器、铺粉滚筒、粉末杠、成型杠、未烧结粉和末烧结杆完成[5],其原理如图3所示是根据电脑中所获取的三维建筑模型通过喷头将一层粉末材料被平铺到模压件的上表面,加热到低于粉末烧结点的一定温度,控制系统根据粉末扫描层的截面轮廓来控制激光束,使粉末的温度上升到熔点,烧结,并与下面的模压件结合。当一层横截面烧结完成时,该表层减小了一层的厚度,铺粉滚筒上覆盖着一层均匀致密的粉末,这是一层新的横截面烧结层,直到整个模型完成为止。

2.4LOM技术

LOM(LaminatedObjectManufacturing)技术,也被称为分层实体制造,是3D打印建筑领域中最具代表性的`3D打印技术之一,也是国内使用的一种快速成型技术,但多使用纸材,薄片材料和热熔胶为原材料。作为一种应用型技术,有着良好的发展前景,LOM技术的使用将推动相关产业的发展。LOM技术快速成型系统由反射镜、定位装置、光路、层轮廓线、网格线、激光器以及热压轴等构建而成,其工作原理是将产品的三维CAD模型转化为快速原型系统,在计算机中将CAD模型切割成一系列沿“薄截面”高度方向的数据处理软件,利用该软件获取“表”各层的二维截面,并将其存储在计算机中。加料机构将薄纸或塑料(如热熔胶)送到工作台顶部。在计算机的控制下,激光切割系统根据板材的二维轮廓切割原材料,将非轮廓区域切割成一个小网格。在每一层材料被切割后,工作台将下降一个分层厚度,一个新的材料层被一个热压辊粘合在材料层的顶部。因此,往复式热压、切割、层压件,直到所有的层都将多余的废料清除干净就得到所需的建筑[6]。

33D打印在工程实践中的应用

目前3D打印技术已在很多建筑领域运用,例如:全球第一座3D打印建筑―莫比乌斯屋,3D打印全球首个商业别墅式酒店―刘易斯大酒店(LewisGrandHotel)等,经过检测,这些建筑都已达到建筑要求,3D打印在工程上的应用将会逐步取代传统施工工艺。而且3D打印在建筑上可以应用在设计建筑模型以及按照模型进行施工等多个方面。

3.1设计建筑

现阶段的打印技术还属于初级阶段,还有很多问题未找到解决方法,也就借鉴不了成熟的设计理论,这些问题主要就是要确定3D打印承受静定力的计算方法,确定墙面需多厚才能达到相应的载荷,3D打印建筑内部结构受力状况,理定内部载荷承接力公式,以及确定配筋率、抗拉抗压抗震能力等问题。

3.2建筑施工

虽然对于3D打印技术的研究目前还处于初级阶段,但随着国内外学者的不断探索研究,目前已有多座真实的建筑通过3D打印建成,并已投入使用。D-Shape3D打印机的发明人Enri-coDini与荷兰建筑师简加普合作使用无机粘结剂、砂砾层以及通过纤维强化混凝土进行填充,成功打印出一幢上下两层的小楼。我国著名企业上海盈创建筑科技有限公司利用一台超大型的3D打印机,用时24h就成功打印出10幢小屋。7月上海盈创公司用时19d在迪拜打印出全球首个办公室[7],同时在208月打印出了全球首个“绿色环保厕所”等。

4结语

3D打印是世界性建筑业的革命,打破了建筑行业部件设计完全依靠于生产工艺来实现的状况,使施工工地在生产的时候可以生产任何形状、任何复杂程度的建筑而不用考虑生产工艺问题。由于3D打印不需要复杂的机械加工以及磨具就能直接根据获取的数据打印出所需的建筑物,大大缩短了生产周期,提高了生产效率,同时对绿色环保做出了巨大贡献。

参考文献

[1]马义和,张海滨.3D打印集成建筑技术与应用[J].新建筑,(2):37-40.

[2]肖绪文,田伟,苗冬梅.3D打印技术在建筑领域的应用[J].施工技术,,44(10):79-83.

[3]曹驰.基于SLA原型的快速铸造工艺研究[D].西安:西安电子科技大学,.

[4]张洋.基于FDM技术的3D打印机机械结构设计及控制系统研究[D].长春:长春工业大学,2017.

[5]贾礼宾,王修春,王小军,等.选择性激光烧结技术研究与应用进展[J].信息技术与信息化,2015(11):172-175.

篇12:试析中小学校园网应用探索教育理论论文

试析中小学校园网应用探索教育理论论文

论文关健词:校园网 网络建设 lamp网络应用

论文摘要:在互联网飞速发展的今天,校园网如雨后春笋般走进中小学校园,为教育信息化的推进铺平了道路。针对普遍存在的现象及应用需求,根据学校网络应用的实际情况阐述发挥校园网作用的一些应用方案。

一、校园网现状与分析

校园网是校园内计算机及附属设备互联运行的局域网络,是由计算机、网络设备和软件等构成的为学校管理和教育教学服务的集成应用系统。它是以计算机多媒体技术、现代网络技术、因特网技术等为基础建立起来的计算机网络,可通过互联实现校园内部的计算机网络进行远距离信息交流和信息资源共享。校园网为学校的教学、管理、办公、信息交流和通讯等提供综合的网络应用环境。校园网一般需要提供以下与教育教学相关的网络应用服务:互联网的访问、学校主页的发布、学校ftp服务、基于网络的oa平台、校园网教学资源库和基于网络的学习的平台等。

随着互联网的快速发展,网站成为发布和传递信息的重要渠道,越来越多的中小学想拥有学校网站,建立自己的教学资源平台、学校管理平台。

本地区绝大多数学校的网站采用asp技术建设,只有部分学校采用java或php作为其支撑平台。以大连市各县市区1690余所中小学为例,如果每个学校都拥有自己的web服务器及自己的网站,其站点均采用asp开发web应用,就意味着必须采用微软的windowsserver作为服务器操作系统,而windows服务器操作系统的价格随着校园网网络节点的增加,其授权费用异常昂贵,即便是获取了教育用户的授权,其授权费仍旧可观。

中小学校的互联网络接人的特点,一是带宽低(其带宽往往不超过(ombps),二是租用的internet地址数量稀少甚至没有。这就需要我们根据实际设计一个适用于当前需求的校园网络应用方案。

二、校园网软件平台的建设

校园网建设要实行硬件设备、软件资源建设并举的方针。如果将花费大量资金建成的校园网仅当作访问互联网的工具,那么就会与建设校园网的初衷相背离。校园网软件资源建设是校园网发挥效益的基础。本文将以系统软件和应用软件两方面为着眼点进行分析。

1、系统软件

tco(总体拥有成本)是我们对校园网软硬件建设进行评价常用的指标,也是选择软硬件厂商的标准。

中小学校园网可搭建基于lamp的网络服务器软件平台。因为linux,apache,mysql,php均是遵循gpl的开源软件,相比昂贵的商业化软件(如microsoftwindowsserver及microsoftsqlserver)来说,lamp平台能够从根本上降低总体拥有成本。linux操作系统可以取代现有中小学校园网中绝大多数校园网内服务器操作系统和服务器软件,并可以架设性能完全能够满足网络需要的软件防火墙,取代昂贵的硬件防火墙。对于web服务器软件来说,apache以其简单、速度快、性能稳定、跨平台应用和可移植性等特点成为当前架设学校站点的最好选择。对于java的支持,可以采用tomcat,一个同样来源于开源社区的开源项目。对于数据库而言,mysql是最快的数据库系统之一,同样postgresql也是一个很好的选择。php是一种被广泛应用的开放源代码的多用途脚本语言,与asp相似,安装方便,学习过程简单,数据库连接方便,兼容性与扩展性强。

选用上述网络平台能够充分发挥其跨平台的优势,确保开发的网络应用能够在windows平台和linux平台间顺利迁移,这样能够在更多地降低成本的同时,保证先期的投人和教育资源建设的稳定性与长期可用性。

网络服务器运行的系统软件并不会直接与校园网中的用户直接打交道,用户可按原来的操作完成教育教学工作以及进行学习和娱乐等。当然,这并不意味着我们需要抛弃windows服务器,而是让我们通过更加合理地选用软硬件,发挥校园网的强大优势。

2、应用软件

依据系统软件平台的不同选择,应用软件的选用应当适用于系统平台。开放源代码软件同样为应用软件的选择提供了大量的产品,减少了校园网建设的软件资金投人。中小学校园网可利用几种应用软件平台。

(1)web应用

web的强大功能完全可以整合多种校园网应用,充当强大的用户接口。随着基于b/s应用的不断流行,基于b/s架构的应用软件为校园网平台提供了多种选择。

笔者认为将网站直接架设到校园网服务器内是一种较为科学的方案。这种方案不需要主机托管或虚拟主机服务,更新维护起来更加便捷,在极大程度上解决了校园网站建设更新的.成本问题,并且服务器架设在校园网内,可以充分利用校园网络的千兆高速,使校园内每台计算机都能够快速访问校园网站资源。

web应用平台除了自行制作相应的模块之外,还可以整合开源项目提供的代码。

全站代码的利用。cms(网站内容管理系统)提供了架设站点所需的几乎全部的代码。通过cms,我们可以非常方便地利用其后台管理设置整个站点的不同栏目,提交信息资源。大多数cms均能在不修改一行源代码的前提下为中小学网站提供新闻发布、学校介绍、文章管理、资源共享等诸多功能。由于不同的开发者的开发能力与针对性不同,cms各个功能未必能够达到我们的需求,因此需要适当地整合不同的代码以完善站点。在诸多的cms中,不乏以php+mysql为运行环境的开源项目,其中以joomla,mambo最为流行,作为后起之秀的joomla以其模块化的代码架构,更加便于个性化地架设符合中小学特点的站点。其开放源代码的属性使得两款全站代码更加满足学校这一类非营利性机构的需求,极大程度降低了网站开发和维护的成本。

论坛系统。论坛一般包含如下功能:注册用户可以在该系统上发表话题或者回答别人的问题,可以给其他用户发送个人留言(消息),可以查看留言;管理员可以管理该系统,可以给每个论坛版块指定版主,可以设定多级权限,可以使用新闻功能让所有用户一上来就能看到重要信息,可以自定义栏目。

因此,架设一个(或多个)论坛系统,能够满足多方面的教育教学工作需要:论坛系统可以成为学生一学校一家长一社会的联系平台、教师进行合作式教研的平台等。论坛系统凭借强大的双向交流作用,成为学校网络应用系统中不可或缺的一个组成部分。

目前,流行的php—mysql论坛系统主要有discuz!,phpwind,dvbbs等独立的论坛系统,还有以cms模块形式出现的fireboard等。

(2)ftp应用

由于校园网ftp速度快、容量大,比使用软盘和u盘更加方便,并且能够对病毒集中查杀,所以ftp服务成为中小学校园网络不可或缺的应用之一。常用的ftp服务器软件有基于linux的vsft—pd,wuftpd和proftpd,基于windows操作系统的iis和serv—u等。

匿名ftp可用于发布教学资源库、软件、音乐、电影等常用的文件资源。这种在校园网内部的文件发布,能够在一定程度上缓解由于互联网接人带宽低而带来的网络出口拥塞问题,尤其是操作系统补丁、杀毒软件引擎和病毒库的升级包占用较大下载流量的问题。将这些文件存放在ftp服务器上,并适当配置网络访问策略,将大大减少互联网带宽的占用与浪费。中小学的ftp服务器在提供了匿名ftp服务同时,还应为每一位教师提供属于个人的账号,用于个人文件的上传与下载。

(3)流媒体应用

信息技术与课程整合离不开海量的多媒体资源。由于多媒体资源体积庞大,不仅在下载时占用大量的时间和带宽,并且存放多媒体资源需要占用大量的存储空间,使得教师教学用计算机的硬盘容量相形见细,并且独立的下载过程造成已下载资源的利用不具有共享性,多人多次重复下载相同的内容给低速的网络出口带来极大的压力。即便可以采用光盘为载体,则要求学校的每一台计算机中必须安装光盘驱动器,而且光盘的拷贝数目和可靠性保障也是一笔较大投人。

为了高效利用多媒体资源满足信息技术与课程整合的需要,在校园网内可架设一个流媒体服务器。通过使用该流媒体服务器,教师可以在教室、办公室中直接点播视频资源。课件只需要引用流媒体服务器上的资源就能够在学校的任何地方播放。这样也在某种程度上减轻了校园网络的负担。经过一段时间的运行,学校可将各种教学媒体资源进行编目,形成媒体资源库。

(4)资源库发布平台

为了将存储于ftp中的资源编目便于检索,资源库通常采用b/s架构,全体教师和学生能够通过网络浏览器直接对资源进行访问,增加了教育资源数据的可用性。资源库中的资源分类和编目标准在建设初期就需要认真遵守celts国家标准,这样建立的资源库能够高效地与其他资源平台进行整合,从根本上克服资瘾库的重新开发,提高了资源数据的重复可用性与可交换性。

学校可组织教师搜集各种媒体上的资源,通过教师加工处理或制作开发的不断积累,形成校本系列教学软件资源。教师个人资源上传为广大教师提供了一个方便的交流平台,与此同时还减轻了制作资源的课题组成员的工作负担,保证了资源库建设的长期化。这是学校教育资源长期积累的最根本的方法。

总之,校园网建设要结合实际需求进行设计,充分发挥自由软件和开放源代码软件的优势,降低建设的投人成本,达到低投人、高效益的良好效果。

篇13:英语教学中的创新教育论文

英语教学中的创新教育论文

英语教学中的创新教育素质教育是以全面提高公民思想品德、科学文化和身体、心理、劳动技能素质、培养能力,发展个人为目的的基础教育。以培养创新精神和实践能力为重点的素质教育是当今教育改革的主旋律,课堂教学则是培养学生创新精神及实践能力的主阵地。更新教育观念、解放思想,培养出一代基础扎实、富有创新精神,勇于开拓的一代新人,是时代的需要,是我们当今教育的首要任务。那么,创新教育如何在英语课堂上进行呢?

一、 设疑启智、营造创新氛围

英语课堂教学中每一教学步骤都应多设信息沟,层层递进,可根据一定的教学内容或语言材料,设计适量灵活性较大的思考题,或让学生从同一来源的`材料或信息中探求不同答案,培养学生积极求异的思维能力。设计此类思考题,让学生进行讨论、争论、辩论既调动了学生积极运用语言材料组织新的语言内容,又训练了他们从同一信息中探求不同答案的求异思维能力。  当学生对这类讨论性问题产生兴趣时,他们会不畏艰难、积极主动地学习,教师应不失时机地给学生创造学习英语的氛围,加强语言信息的刺激,营造创新教学氛围。

二、 培养自立探究,巧设创新探索机会

素质教育是培养21世纪人才的教育,学生需要获得能够继续获得知识和能力的科学方法,良好的学习方法,能使学生更好地发挥天赋能力。学生应该是课堂学习活动的主体,教师应注重培养学生独立学习能力,让他们有更多地自主学习、独立思维的时间与空间;让学生在学习中学会如何去获得知识的方法,以达到培养创新的意识,提高创新能力的目的。 主体性的课堂教学是师生共同参与,相互交流的多边活动。师生间平等民主合作的交往关系,能使课堂更自由开放、更富有情境性,更利于学生的主动参与。教师在教学的设计和安排上必须更加注意教法新颖有创意,以便更好地调动和发挥学生主体性,使他们真正成为学习的主角。在英语课堂教学中,我们教师可以采用多种方法,通过多种途径,引导和激励全体学生的主动参与,锐意创新。教师在教学过程的设计和安排要注意发挥学生的主体性,尊重学生的独立人格,激发学生探究欲望,想方设法培养其独立获得知识,创造性运用知识的能力。

三、培养发散思维,提高创新思维能力

有位哲人曾说过:“好的先生不是教书,不是教学生,而是教学生如何学”,这也就是我们常说的授之以鱼,不如授之以渔。有研究表明,讨论式、质疑式的教学有利于发散思维、创新思维的发展。要让学生丰富想象,积极探索求异,坚持独立见解,这就要求教师要善于挖掘教材中蕴含的创造性因素,通过设疑创设情境,给予每位学生参与的机会。让学生积极运用所学的知识,大胆进行发散创造。如:在教过去进行时,出示一副简笔画----有关一位学生在学习的情况,而旁边有他的爸爸在看报。在出示图时,我们可以先把这个学生在干什么盖住一半,然后问:What  were the children doing when his father was reading a newspaper?  那么这时同学们就会进行guess ,并积极发言,从而给他们提供了发散思维的机会。 课文教学中,教师要善于设计新颖别致、并能唤起学生共鸣的问题。让学生在独立思想的基础上,再进行集体讨论,集思广益。也可以用所教的知识,让学生自由地求异发散、编写新的内容。如一篇文章教完之后,可以在黑板上出现几个key  words  让学生自己去编一些内容。这样会使学生相互启发、相互交流,从而以创新意识来灵活运用语言知识。让学生凭自己的能力与摸索解决新问题,掌握新知识。在此过程中学生的创新实践能力也得以真正提高。

总之,学生学习过程既是一种认识过程,也是一种探究过程。  教育的过程本身就是一种探索与创造,英语的课堂教学只有学生的主体作用与教师的主导作用很好地进行统一,不断探索课堂教学的新思路、新方法,引导学生发现、探究、解决问题的能力,才能培养学生的开拓精神和创新意识,逐步培养他们求异创造能力。

篇14:语文教学中创新教育论文

语文教学中创新教育论文

一、语文教学营造争鸣氛围

思考永远是从问题开始的,一旦学生能自己提出问题,说明他们的思维已经活跃起来了,对问题有了兴趣,这时候教师更要及时进行启发和引导,让他们对同一问题从不同的角度来思考,从而促使他们养成爱提问和善质疑的良好学习习惯。在平时的学习中,学生向教师发问时急切渴望教师的解答,但是我认为,此时教师不宜急于满足他们的求知欲望而给予解答,而应循循善诱地引导他们做更进一步的分析和理解,寻找出解决问题的方法和路径,促进学生思维的进一步发展,提高学生语文教学分析能力、解决问题的能力和思维创新能力,教师更要分析和总结学生所提出的问题,把问题归类解决,一般的情况下:

第一类是关于字、词、句的理解,分析和运用问题;

第二类是关于思想内容、修辞手法、写作特点和写作手法的总结和掌握的问题;

第三类是超出课文外或有时甚至是教师也未想到的问题。学生所提出的问题不论是课内还是课外,甚至是意想不到的,教师都应该引导学生认真细致地进行全方位、多角度的思考、探究、讨论,并寻求尽可能完善的答案,在讨论中鼓励学生大胆发言,对问题具有创见看法和想法的学生要及时表扬,激励大胆创新,争取营造一种平等、民主、和谐、热烈学生争鸣的良好课堂氛围。对于第一类、第二类的问题教师可放手将它“抛”给学生,让学生自己进行讨论、总结,必要时教师给予点拨和引导,在学生的共同讨论下,他们自己总结出结论,获取满意的答案,同时掌握思维的方法和过程。对于第三类问题,虽然复杂些,也许教师始料不及,但千万不能惊慌失措或乱分析或给予不正确的答案,要真诚地表扬学生积极主动思维的精神和学习态度,同时也要坦率地承认自己的不足,把问题反馈给学生,师生共同研究和讨论,寻找解决问题的途径,获得解决问题的方法和措施,最终解决问题,得到完整的答案,这样可以调动学生善于钻研解决问题的积极性和主动性,激发学习兴趣,拓展思维的深度和广度,促进思维创新能力的`形成,有利于实施创新教育。

二、让学生成为课堂真正的主人

创新教育倡导以人为本,以学生发展为中心,尊重学生的主体地位,尊重学生的人格和个性,发展学生的个性特长,强调教学过程中师生交流和共同发展的互动活动,使其树立终生学习的理念,掌握自学本领,培养社会所需求的创新型人才。所以教育教学中教师要关注每一个学生的发展,执着于每一个学生个性与特长的发展是创新教育的着眼点和落脚点。在课堂教学中让学生成为课堂的真正主人,把实施创新教育落到实处,首先教师要树立发展学生个性的观点,主要是尊重学生个性尊严、尊重学生存在价值、发挥学生的独特性和创造性,挖掘学生的个性潜能,相信他们会创新,有创新能力,然后在课堂上注重培养学生的独立性和自主性,引导学生质疑、探究,让他们主动地发挥自身的潜能,积极地去想象、去创造、去发展,并满足他们求知的欲望和好奇心理。关于创新教育方面,我很欣赏优秀教育工作者魏书生老师的语文教学,他上课高度民主化。他在教课中,首先每篇课文学哪些内容,这些内容用哪种方法进行教与学,一节课结束后,上得如何,全由学生举手表决决定,一堂课学生举手表决多的有20多次,他的这种授课方式充分体现了学生是课堂真正的主人,它的这种思想和做法是创新教育的做法,是一种先进的教育思想,我们应该学习和借鉴。

篇15:中学语文教学中创新教育论文

中学语文教学中创新教育论文

一、开展丰富多彩的课外活动,提高学生的创新能力

语文教师要多组织课外活动,以多样化的、有效的方式丰富学生的文化生活,培养学生的创新意识和能力。创新教育需要与学生的班会活动和团队活动相联系。学生通过亲身参与活动来提高创新能力。此外,教师也可以通过课外阅读潜移默化地影响学生。在阅读的过程中,学生能够对文章有新的理解,产生新的想法。语文课外活动形式多样,内容丰富多彩,其群众性、实践性和趣味性等特点决定了它对青少年学生具有极强的吸引力。由于课外活动内容新颖、形式活泼,又是独立自主地开展,因此它显示了强大的生命力。在活动课中,学生能够逐渐加深对生活的认识,逐步学会运用语文知识。如在诗歌朗诵、作品讨论、艺术演出、影视欣赏等活动中,他们主动体验种种情感,认识各种生活现象,提高了审美能力和欣赏文艺作品的能力。此外,学生在活动中能够掌握许多再现美与创造美的方法,充分发挥潜在的.创造才能。再如,社会热点问题的讨论、学生辩论会等,在这样的活动中,学生、教师及其他外请人员地位平等,大家随意交流、热烈辩论,这种自由宽松的思想交流氛围,常使学生超越教师,对某些问题提出新观点和想法,即使有些观点和想法还显得幼稚,但对他们来说已属难能可贵。学生参加这样的活动,能拓宽思路,增长知识,开阔眼界,能够产生创新的兴趣,提高创新能力。

二、转变教学观念,培养创新意识

(一)转变观念,把课堂还给学生

在语文教学中,教师要改变传统的教学观念,改变传统的教学模式,将教师的“一言堂”变成“师生共同活动”的场所。为了有效地实施开放性的课堂教学,语文教师需根据现有条件组织课外实践活动,使课堂教学与课外活动相结合。比如,教师可根据时节组织不同的活动,春天让学生去郊外踏青,冬天下雪的时候,让学生去打雪仗、堆雪人。学生具备了一定的知识与情感体验以后再去学习课文,思维会更加活跃,理解将更加深刻。此外,语文教师在教学中要适时引进具有时代性与教育意义的时事内容,创设情境,激发学生的学习兴趣,培养学生的创新意识。这样,有益于创新精神与实践能力的培养,还可以使学生享受创造之美,从而更好地提高学生的创新能力。

(二)积极评价,激励创新

学生的知识、技能需要得到表现与认可,从而体验成就感。教师可以引导学生对自己的学习成果或者学习活动作出评价,或指导学生相互评价。在学生评价的基础上,教师主要就学生的心理品质与个性发展给予评价。教师尤其需要注意学生具有创新性的成果与活动,并给予充分的肯定与表扬,鼓励学生的奇思妙想与标新立异。教师的肯定与赞扬对学生起着不可估量的作用,能增强学生创新的决心。如此,学生的创新能力将得到最大程度的锻炼与提高。

三、总结

总之,在中学语文教学中要实施创新教育,使学生学到应学的知识,培养学生的语文技能,提高学生的实践能力,培养学生的创新意识,提高学生的创新能力。

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