3D打印在创客教育中的作用及意义复习课程.ppt

;汇报内容;1.1 3D打印技术在制造业中的地位;汇报内容; ;拓展产品创意与创新空间：设计人员不再受传统工艺和制造资源约束，专注于产品形态创意和功能创新，在“设计即生产”、“设计即产品”理念下，追求“创造无极限”。;极大降低产品研发创新成本、缩短创新研发周期：由于简化或省略了工艺准备、试验等环节，产品数字化设计、制造、分析高度一体化，显著缩短新产品开发定型周期，降低成本，实现“今日完成设计，明天得到成品”。;能制造出传统工艺无法加工的零部件，极大增强了工艺实现能力;提高了难加工材料可加工性，拓展了工程应用领域;3D打印制造技术促进绿色制造模式;关键创新思路：将零件内部设计为网状结构，替代实心，从而减少材料使用量，降低制造时间和能源消耗量。;3D打印技术可优化零件设计;变革传统制造模式，形成新型制造体系：集成与融合材料制备、IT软件、设计技术、制造工艺、装备等，生产个性化、高性能、复杂零部件的3D打印制造系统全面变革产品研发、制造、服务模式。;支撑个性化定制等高级创新模式实现：3D打印使“按需而制”、“因人定制”和 “泛在制造”等得以实现 催生专业化创新服务模式 催生提供产品快速制造相关服务的中小企业生产性服务模式，实现“聚合服务制造” 催生以创意与设计创新为主的创意产业 ;随着3D打印技术的发展，已出现了社会制造模式雏形。;Quirky：该公司于2009年成立于美国纽约，至今已获得了近亿美金的风险投资，创始人Ben Kaufman仅25岁。Quirky的特色是众包：公司通过Facebook和Twitter等社会媒体接受公众的产品设计思路，并由公司注册的用户进行评价和投票，如此每周挑出一个产品进行3D打印生产，参与产品的设计和修正过程的众包人员可分享30%的营业额。公司还进一步将众包设计改进的过程同时转化为通过社会媒体来推荐相关产品的过程，从而创造性地拓展了销售市场。目前，该公司每年仅生产60种产品，产品的提交费由最初的99美元降至现在的10美元，公司注册的用户每月以20%增长。;网友参与设计的个性化产品;汇报内容;单色;单材料;宏观工艺结构;微结构? 用同一种材料，打印出不同弹性模量的组织结构 使用一种材料，实现毛绒玩具各部位不同的柔软度及触感（红硬、绿软） 用3D打印实现了“超材料（Metamaterial）”----以一种材料为基础制造的单元构造块，几乎可任意控制弹性模量（杨氏模量和泊松比）--迪士尼瑞士研究所;纳米尺度的微观3D打印 原理：基于DNA结构稳定、易于排列的特点，建立“分子支架”和“纳米模具”，然后在此基础上将指定材料分子固定在上面，形成稳定的、纳米尺度的微观工艺结构。 实现方法：通过计算模型将纳米尺度的形状映射为特定的DNA序列，基于“DNA折纸”(DNAorigami)技术的方法，用DNA制造一些微小的二维结构，再以增材制造的原理拓展到三维空间形成三维结构。 --MIT ;3.6 3D打印柔性光电器件;3.7 生命体的再造;3D打印与材料基因工程 美国材料基因组计划（Materials Genome Initiative，简称MGI）：本质在于通过促进材料科学中实验技术、计算技术和数据库之间的协作和共享建立材料多尺度结构（从原子排列、相的形成、显微组织的形成）到材料性能与使用寿命之间的相互关系的数据库，并与计算材料设计结合起来，以期加快新材料研发速度;3.8 3D打印指定结构和性能的材料-创材;与传统制造工艺复合;走进医院、教育、千家万户;未来的家庭;未来的工厂;社会化制造;汇报内容;4.1 3D打印在创客教育中的重要价值与意义;每个孩子都是天生的创造者，都潜能无限，发展无限，自由的发现与创造是他们生命的需要。教育工作者要尊重每个学生的需求，尤其是在他们最有创造力的时候。 实现虚拟世界与实体世界的有机结合，3D打印进校园将使得学生在创新能力和动手实践能力上得到训练，将学生的创意、想象变为现实，将极大发展学生动手和动脑的能力，从而实现学校培养方式的变革。;在数学课上，打印出一个几何体的模型，便可以更直观地帮助学生了解几何内部各元素之间的联系，解析几何的学习将更轻松； 在美术课上，将平面设计的作品制作成3D版本的艺术品以及一些基本的模型，空间构图的思想更容易传达给学生； 在化学课上，老师可以将分子模型打印出来展示，更有利于学生理解化学反应的过程； 在生物课上，打印出细胞、病毒、器官和其他重要的生物样本，比起平面图要直观得多。;青蛙解剖模型;3D打印创客课堂对青少年的影响： 3D打印创客课堂可以给孩子的“学习方法”带来新的思考，让抽象的教学概念更加容易理解，可以激发孩子对科学、数学尤其是工程和设计创意的兴趣