課程設計架構

3D 列印融入中小學STEM 教育專案的設計
構建漸進、自主的課程層級
  • 列印試驗(Print Trials)
  • 設計性實驗(Design Experiments)
  • 工程測試(Engineering Tests)

目的:
激發學習動機,讓學生對產品設計充滿期待

兩種設計取向:

· 把列印試驗設計成為一個項目活動,在展示3D 印表機的基礎上,利用網路論壇現成的檔進行3D 模型列印,檢驗列印效果。

· 把列印試驗看成一個項目活動的初級階段,在學習3D 印表機結構及各部分作用的基礎上列印現成的3D 模型,以達到進一步認識3D 列印過程的目的

 



· 利用Tinkercad等3D繪圖軟件設計實用的、有創意的產品
· 體驗反復迭代的過程,也是設計創新能力和技術技能快速發展階段,逐步體現出了 3D 列印融入 STEM 教育項目的價值,即從提高學生操作能力、觀察能力和製作能力逐步過渡到培養其創新性和創造力,促進21世紀技能的發展。



    設計的產品直指解決實際問題,需要考慮產品的比例、規模以及與其它產品的契合度等因素,例如設計單車用電筒支架:
    第一,明確目的——設計一個合適的車載手電筒支架。其次,草圖設計,包括支架的結構、大小、規格、部件、操作方法等。再開始 3D 模型設計,在 3D 模型製作軟體中根據草圖不斷修訂支架的結構、大小、局部比例,全方位展示草圖結構。最後,產品測試,將設計好的 3D 支架模型列印出來,與手電筒、自行車把手進行契合度測試。

    注意:工程測試的過程並非是直線序列的,在3D 模型設計時可能會返回修訂草圖,再進一步改進模型,或者測試結果不理想而再次修訂模型,這樣螺旋式前進,直到列印出的產品測試合格。