3d打印技术论文

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3d打印技术论文范文第1篇

目前的3d打印技术可以很大幅度的节约成本，并且还具有传统建筑所不具有的绿色、低碳和环保等优势。目前的3D打印技术不再需要数量非常庞大的建筑工程队伍，从很大程度上节约了劳动成本和提升了施工生产效率。而且现在的3D打印技术可以解决其他方式很难解决的高成本曲线建筑造型打印，并且其打印的强度更高，质量更加轻的混凝土建筑物。但是就目前的3D打印技术的发展现状来看，还不能够完成大体积的建筑物打印，而只能够通过打印构件来进行拼装，因此3D打印技术还无法在高层建筑中进行打印，如果要打印出几十层的建筑物，那么就需要设计出更加庞大的打印机，并且还要解决打印结构的强度问题。

二、3D打印技术在土木工程应用中的展望

首先，商品混凝土的原材料将会比现在的种类多出许多，应用的也将更为广泛，例如胶凝材料，未来可能将树脂材料、特种水泥材料，甚至是镁质胶凝材料作为其主要材料，此外，对于粗细的要求将会更加严格，以满足3D打印的实际需求，也有可能使用破碎工艺制造出现在没有的材料，并且外加剂也将会产生较大的改变，材料运用的不用将在混凝土中的作用也存在着巨大的差异。为了能够满足3D打印需求，混凝土不仅需要在空气中快速的凝结，而且其还应该具备优秀的流变性，骨料的粒径将进一步的缩小，粒径也更加趋于圆形，并且由于新型外加剂的使用，使得其能够完美的解决各层间的结合问题。其次，混凝土在配合比的设计上，可能还需要一些新的成熟的理论支撑，这是由于3D打印使用到的混凝土与传统混凝土有很大的差别，新的混凝土的各项性能也存在着巨大的差异，已经不是传统的水灰比、砂率等能够左右的，由于其性能发生了巨大的改变，如硬化能力、收缩能力等，目前的混凝土相关强度理论、水化理论等都无法应用到新的混凝土中。为了进一步的获得更耐久、更高强度、更完美的拌合物性能，需要从新的角度去进行实践，再得到新的理论，然后再不断的完善理论，找出新的配合比设计方法，并建立起相关的计算模型、硬化模型、寿命模型等。最后，由于3D打印机将会随机不间断进行工作，混凝土生产持续性上也会随着3D打印的全过程不断运转。因此整个工程施工将会在一个周期或者是一次性完成，那么这就给搅拌系统提出了很高的要求，使得整个搅拌工作能够在搅拌运输车上完成。

三、结束语

3d打印技术论文范文第2篇

曾说过：“一项工程科技创新，可以催生一个产业，可以影响乃至改变世界。”3D打印技术正是这样一项工程科技创新。3D打印对于传统工业来说是一次革命，同时，它也给医疗行业带来深远的影响。

黄文华，南方医科大学基础医学院院长，这些年来，他一直致力于将3D打印技术融入到医学发展当中。

志在“3D”

3D打印技术又称“快速成型”“增材制造”，已广泛应用于航天、汽车、玩具等制造领域，有别于传统的制造工艺，可快速生成复杂的几何实体。随着学科的交叉渗透，3D打印技术在生物医学领域的应用逐渐成为新的焦点。在黄文华看来，3D打印技术与医学具有天然的亲和力，通过个性化定制能够为患者“量体裁衣，度身定做”。

听起来玄幻，可就在2015年，康裕建教授就成功制造出了全球第一个3D打印人工心脏，并最终移植到了猪的身上；而黄文华团队的3D打印技术在骨科的转化应用也早已开展得如火如余。

2014年年初，广东成功实施了世界首例“髋臼骨折3D打印腹腔镜辅助下内固定术”，引起国内外的高度重视，黄文华也参与了这一“世界首例”的设计。更值得称道的是，他用3D打印技术辅助足趾移植再造拇手指的研究，规范了手指再造手术标准化流程，解决了以往手术精准性低、并发症多、再造手指外观不理想、再造指功能不满意等问题。该技术还进行了进一步的延伸应用，创新性地实现了单手5指脱套伤一次全形再造5指，该项技术已在国内多家医院进行推广应用。

“医学3D打印技术的发展离不开打印设备及新材料的研究，金属打印、生物打印的出现无疑为医学的发展提供了更大的发挥空间。这也是目前应用的热点，同时也是研究的难点。”谈及3D打印的未来，黄文华这样说道。

创伤修复者

“面向国家对创伤修复与治疗的重大战略需求，针对当今社会严重创伤多发的特点，围绕创伤主题，我将再生医学及创伤修复机制研究确立为研究方向之一。”黄文华说，要想提高广东省的创伤救治能力，平台水平是关键，在这方面黄文华贡献诸多。他建设了“南方医科大学3D打印服务公共网络”以及“南方医科大学医学3D打印研究所”，依托于此，构建了以临床应用解剖学、数字医学、医学3D打印为核心的技术平台。该平台的建设极具意义，一方面，通过“临床需求―服务平台―临床应用”的双向联动机制，面向临床医疗机构提供虚拟仿真设计、3D打印、医疗器械创新设计等技术服务，满足个性化医疗需求并拓宽医学3D打印技术的覆盖面；另一方面，通过平台建设及应用可充分了解医学需求，有针对性地完成目标数据的积累和研究，培育并扩大3D打印技术的医疗市场。

在医学3D打印临床应用平台建设的基础上，黄文华又依托广东省创伤救治科研中心及下属的60余家临床基地，与创伤外科、矫形外科、神外科、肝胆外科等广泛合作，以满足现代医学个性化、科学精准的治疗要求为目标，开展了相关技术在创伤救治领域的应用研究和医疗器械的创新研制与产业化，收获了不少的成果。他参与开发出了多模态人体结构数字化建模技术、医学生物力学标准化检测技术、组织工程构建与检测技术、组织修复材料构建技术等。同时，黄文华还聚力高端核心技术产品应用转化，通过整合工艺、材料、应用产品研发三个方面展开3D打印基础应用研究，推动了创伤救治医学的转型升级。

“创新”园丁

从师从我国数字人和数字医学的开拓者钟世镇院士，到如今的桃李满园，黄文华已经成长为一位优秀的师者。目前，经他指导的大部分学生都已成为临床和教学骨干，他参与解剖相关教材编写数量高达35部，其中主编和副主编解剖教材17部。黄文华曾先后获校级教学优秀一等奖8次、教学成果奖3次、南方医科大学青年教师教学竞赛三等奖等荣誉称号。2012年，他当选为南方医科大学“南医优秀教师”。

3d打印技术论文范文第3篇

关键词：便携式；并联臂式；可伸缩；3D打印机；机构设计 文献标识码：A

中图分类号：TP334 文章编号：1009-2374（2016）33-0005-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.33.003

1 概述

3D打印在国内外是一个新型领域，具有巨大的市场竞争力，不再是依赖于传统的工艺技术，而是根据设计出的产品模型，打印出想要的实体模型，不需要过多的人力物力就能制造出产品。

本文所设计的3D打印机最新奇的地方在于它的Z轴设计。机器不再采用固定长度的支撑架，而是将带有出料器和喷头的打印机安置在3条可伸缩的套筒伸缩器上，这样的设计使得打印机的整体体积不再受限于构建空间的体积，而能在不使用的时候将打印机收缩成仅有一个公事包的大小。

本文研究的并联臂式3D打印机实现了可伸缩功能，当开展工作时，结构展开的工作尺寸为818×506×450，打印完成之后，结构收缩后，其尺寸为481×347×350，大大减小机体体积，携带存放方便。在提供足够大的构建空间的同时，能够根据工作需要自动伸展收缩机构，在不影响甚至是改进设备功能的情况下，改进机体结构，实现可伸缩，便于携带，提供设备性能。

2 整体方案设计

本论文所研究的并联臂式3D打印机为DELTA机构的一种，从结构形式上来看与Star Like并联机构、Tsai并联机构相同，属于3自由度的三维纯移动机构。同大部分的并联臂式3D打印机构一样，它主要由三角支撑架机构、并联臂传动机构、送料机构、打印头和平台组件组成。原先的三角支撑架结构是刚性的，不可伸缩，通过优化改良，将三角支撑架机构设计成可伸缩式机架，其设计方案如图1所示。这样的设计方案使3D打印机框架本体所能适应的空间维度更加广阔，也使打印机适应各种大小零件的打印。三角结构框架的改进达到了伸缩式的目的，使机构本身的灵活性更为突显。

本设计方案：利用三个滑块分别在三根直线滑轨上是移动，带动并联臂运动，从而形成对X、Y、Z三个运动方向的控制，并联臂传动机构还包括动力机构，动力机构包括步进电机和同步带，步进电机通过同步带带动滑块在直线滑轨上上下移动。由此顺序的连接，使整个传动机构形成一个整体，保证了运动的可靠稳定，为确保打印精度奠定了坚实基础。步进电机型号为42HS8401，同步带型号为2GT-6。送料机构置于三角支撑架结构的上端，打印头设置在可伸缩式机架内部，通过并联臂传动机构与可伸缩式机架连接，送料机与打印头之间通过送料管连通，平台组件设置在可伸缩式机架底部。自上而下的合理布置使打印机本身的各机构清晰明了，为打印机构提供了一种快捷有效的生产方式。

在产品优化及功能开发中，产品在平台组件上增设了一个小小的零件――便携把手，安装这一零件是为了达到便携的目的。在不影响机构整体设计，同时又要做到不干涉3D打印机正常工作且不影响其美观的前提下，将便携把手安装在打印平台的底部，利用它来提起整个机器就会方便多了。

3 功能组件1――可伸缩部件设计

在打印相对较大的零件时，我们也需要足够大的3D打印机进行打印，以满足零件本身的空间要求。如果设计一台能够满足较大零件生产的机器，那么它的占地面积势必会很大，在不需要其工作时，它所占的空间就浪费了。为了避免这样的情况，也为并联臂3D打印机更加灵活，本项目设计了一款可伸缩的打印机框架结构。其特点在于三角支撑架的横向及纵向皆可通过调节伸缩，这样的设计使其在使用过程中适应性更强、更方便携带。

图1所示的是缩小到最小状态的三角结构框架。可伸缩式机架为角件和伸缩杆构成的框架结构，角件包括三个上支撑角件和三个下支撑角件，三条伸缩杆呈三角形平行排列，每条伸缩杆的上下两端分别与一个上支撑角件和一个下支撑角件固定连接，三个上支撑角件通过三条伸缩杆相连，构成三角形结构，作为可伸缩式机架的顶部，三个下支撑角件通过三条伸缩杆相连，构成三角形结构，作为可伸缩式机架的底部。伸缩杆包括支撑杆套、支撑杆、直线轴承和轴承座，支撑杆套的一端固定在角件上，另一端通过直线轴承和轴承座与支撑杆的一端连接，支撑杆的另一端固定在另一角件上，轴承座上还设有锁紧螺钉座，锁紧螺钉座上设有锁紧螺钉，锁紧螺钉用于锁紧伸缩杆，固定其长度。

支撑杆分别通过直线轴承伸入到对应的支撑杆套中，支撑杆是活动件，当支撑杆伸长或缩短时，通过设置在锁紧螺钉座上的锁紧螺钉进行锁紧，使上方三根杆固定不动，形成首尾相接的三角形。下方结构相同，上下一致动作，便可实现水平方向上的伸缩。垂直方向上的伸缩原理相同。

三角支撑架机构中的支撑杆套、角件是采用铸铝铣削加工而成的，利用铸铝为材料不仅能够满足三角架本身的刚度要求，而且这种材料质量轻，大大减小了打印机的重量。支撑杆采用45钢镀铬而成，支撑杆直径不大，采用45钢镀铬保证了支撑杆的刚性，延长了它的使用寿命。承座与锁紧螺钉座采用铝件加工而成，表面做喷砂处理。

4 功能组件2――便携部件设计

设计便携式机构时，充分考虑到了方便、快捷、节省的设计理念，在原有的、已完成的机构框架上想出路，既保证了机构原来的工作性能，又完善了机械结构的整体的功能，同时又不影响其美观。

由平台组件的组成看，原平台组件在打印机机构中主要有两大作用：一是提供打印平台打印相关零件，打印平台置于加热平台之上，为加工零件提供依托平台；二是内设调平螺丝，通过调平螺丝连接打印平台与三角伸缩支架机构的同时，也通过调平螺丝对打印平台进行调平，以确保打印精度。现在加热平台的底部安装一个便携把手，增加了一项便携的功能。通过对平台组件的开发利用不仅使其只作为打印零件的依托，更使它作为整个框架构件的纽带，成为便携把手的有利依托。当整个机构缩到最小时，将机构倒置，这样其整体就是一个可提携的三角箱体，这样的设计更符合人体舒适度的要求，方便携带。

在材料的选择上也充分考虑到材料与加工零件材料的相适应性，由此加热平台采用3mm厚的三角形铝基板制成；打印平台采用高硼玻璃制成，耐高温、耐腐蚀，性能稳定，在此平台上打印零件方便摘取。

5 结语

并联臂式3D打印机的打印速度要比普通XYZ三轴3D打印机快很多，且成本可降低20%左右。可以打印的产品目前以日常生活用品为主，比如塑料水杯、盒子等以及文化创意物品、外形复杂美观的装饰品。本文主要针对并联臂式3D打印机的机械结构进行设计和优化，重点对送料机构与支撑构件进行了研究与优化，使该机构达到了更高的打印精度和速度，具有一定的运用前景。

未来并联臂式3D打印机研究方向主要有以下四个方面：（1）并联臂式3D打印机综合检测系统的研究，包括位置、速度等；（2）并联臂式3D打印机工作空间和灵活度的分析；（3）多自由度并联臂式3D打印机的设计与研究；（4）提高并联臂式3D打印机运动过程的精度及其抗干扰能力。

通过对并联臂式3D打印机的优化与设计，项目组同学学会了使用UG软件进行曲面建模，学会使用UG进行机构的运动仿真以及有限元分析，并且进一步明确了未来的研究方向。在学到知识的同时，还学到如何合理地利用时间，如何合理地进行人力资源分配。我们要勇于探索高端，不能满足于现状。

参考文献

[1] 刘辛军，汪劲松，高峰，等.并联机器人机构新构型 设计的探讨[J].中国机械工程，2001，（12）.

[2] 刘禹，李志江.3D技术、3D打印的中文定名[J].中国 科技术语，2013，15（4）.

[3] 康晓娟.Delta并联机器人的发展及其在食品工业上的 应用[J].食品与机械，2014，（5）.

3d打印技术论文范文第4篇

关键词：创客；创客教育；创造的学习；深度融合

中图分类号：G434 文献标识码：A 论文编号：1674-2117（2016）13/14-0110-04

近几年来，创客、创客文化、创新创业、创客教育成为政府、社会、企业、教育等关注的热点。以“探究、批判、实践、交流和分享”为核心的创客精神在逐步与教育结合之后迅速走进了广大中小学校园。各类学校创客空间如雨后春笋般建立起来，创客课程被开发并应用到学校创客课堂教学中，各种针对中小学的机器人、3D打印、物联网设计等创客比赛活动开展得如火如荼。

创客精神契合了培养创新人才的教育精神，它使学生在开放、交流、分享的氛围下，开展独立自主、互助分享、动手动脑、超越自我的新体验。创客精神与教育相遇，便诞生了创客教育。可以说，创客教育融创新教育、体验教育、项目学习等思想于一体，契合了学生富有好奇心和创造力的天性；创客教育以课程为载体，在创客空间的平台下，融合科学、数学、物理、化学、艺术等学科知识，培养学生的想象力、创造力以及解决问题的能力。

中小学推进创客教育课程现状

目前，中小学的创客课程涵盖了3D打印、机器人、物联网、数控车床、木工工艺、电脑创作等内容。创客教育以课程为载体，融合项目教学、体验教学、DIY等课堂教学模式，通过激发学生兴趣，实施推动项目、教师引导、学生创新、小组合作、成果分享等教学过程，形成众多蕴含创客精神、培养学生实践能力与创新精神的创客课程。中小学逐步在校园创客、创客空间建设以及校园创客活动等方面推进创客教育的发展。

1.创造性的学习激发学生的活力

在中小学创客课堂上，教师强调通过主动思考、主动设计、主动制作实现学生全身心参与的“基于创造的学习”模式，激发他们的学习兴趣和学习动力。创客课堂教学通过问题提出、工程设计、实物构造、成果分享、过程反思，潜移默化地培养学生的综合能力，其中包括动手实践、信息化应用、问题研究及解决、大胆创新精神、团队协作、乐于分享等。学生在创客课堂上表现出极大的积极性和实践欲望，奇思妙想层出不穷；在面对新技术、新设备时，学生可以持续地研究、学习、讨论，尝试着掌握和使用；在教师的指导下，学生通过知识与技能的学习与准备、实践与设计、原型制作、评价反思分享四个阶段在创造中学习，在学习中创造，他们不再是被动的信息与知识的接受者和消费者，而是知识的应用者与创造者。这种以学生为主的教学模式培养出了一批校园创客。

2.“新技术”构建特色创客空间

创客与新技术和跨界应用密不可分，而技术的介入对教育的长远发展有着更重要的意义。目前，在“新技术”的支撑下，各中小学构建了不同规模的创客空间。这些校园创客空间借助支持创造设计与创造成果生成的建构性技术，如3D打印技术、机器人技术、开源硬件、物联网技术以及更为简捷的编程语言等为学生展示了多样化的创意空间，为学生更加有效地感受、学习与分享更多的创意思维提供了可能，有利于激发他们的创造热情，使其获得更多创意的启示。以创客空间为平台，以新技术的掌握和使用为切入点，学校创客课堂成为学生最喜爱的学习、实践、交流、分享空间。

3.“创客活动”为创客教育带来动力

近年来，各种级别的“创客活动”为以教师和学生为核心的校园创客提供了展示和交流的平台。这些校园创客活跃在各种创客活动、大赛中，并取得了优异的成绩，这样不仅提升了他们的学习兴趣和信心，而且对周围群体起到辐射和带动作用。他们的创客经历、优秀表现及综合能力又为创客教育注入了新的活力，带来了发展的动力。

通过“创客活动”，不少“校园创客”的创造成果申请了发明专利权，并通过与企业合作实现了创客成果市场化，这也从侧面推动和激励了学校创客教育的开展。

中小学推进创客教育亟待解决的问题

目前，中小学创客教育是在“大众创业、万众创新”及创客文化大发展的环境下开展的，普遍呈现“由部分对创客关注和热爱的教师带动，社会、企业协作提供设备支撑，各种社会化的比赛活动提供动力”的模式。然而，随着创客教育范围的扩大、需求的提升，这种“非教育为主导，仅一门课程为载体，没有符合教育特色的可持续发展动力”的模式，势必制约中小学创客教育的发展。为此，当前应正确分析和解决教师观念与能力、校园创客空间建设、创客教育目标与评价机制等方面的问题。

1.创客教育不应该局限于一门课程、个别教师

目前，中小学校创客教育通常是由信息技术、科学或关注创客活动的个别教师通过兴趣小组、选修课的形式开设如机器人、3D打印、物联网等课程的教学活动。这种形式在一定范围和时间内能取得较好的效果，然而，随着创客教育的推进与各方面的需求的增加，这种将创客教育局限于一门或者几门课程以及个别教师的发展形式很难真正实现创客精神与教育本源的融合，创客课程的建设、个别教师的业务发展都会遇到瓶颈。

各中小学应该在培养个别教师群体高质量转变为创客教育专业教师的同时，采取各种形式开展针对全体教师的创客教育培训，提升学科教师的创客教育理念与能力，使他们结合各自的特长和学科特点，将创客教育融入学科教学活动中，使对学生能力的培养在整个教育教学工作中得以延展和循环。

2.校园创客空间的建设应立足现实、继承传统

校园创客空间是学校开展创客教育的重要平台。目前，校园创客空间的建设呈现出对硬件的依托性和场所的固定化形态，校园创客空间的建设过于追求新设备与新技术的支撑，不少中小学的创客课程都是以某种设备为依托而开展。众所周知，以互联网为代表的各种新技术、设备发展迅速，更新速度快，如果校园创客空间过于依赖硬件支持，会导致学校的创客教育陷入“创客被设备与环境左右”的发展困境。

校园创客空间的建设应立足于现实，集成学校传统，因地制宜地建设一套去商业化的教育创客空间系统，应该由课程、需求决定空间的建设，而不是由空间制约创客教育的发展。

3.创客教育目标不明确，机制不完善

目前，以赛代教，即以比赛成绩作为重要评价指标的创客教育目标，普遍存在于各中小学创客教育中。在企业、设备的支持下参与各级各类社会化的创客活动、比赛，是中小学创客教育发展的主要机制。中小学的创客教育是在“大众创业、万众创新”及创客文化大发展的环境下开展的。显然，中小学校创客教育不能简单地以“创新、创业”为目标，要综合考虑创客教育的价值、定位、融合等方面，将创新、实践、学习、工具应用、交流互助、自我评价等环节分解融合到学校的教育教学活动中。另外，学校应建立一套完善的机制，从评价、参与、建设、比赛、活动等多方面形成以教育为主导、以学生为主体、多方参与协作的学校创客文化。在学校的教育教学活动中，通过创客与教育的深度融合，推动创客教育的不断发展，形成生态循环系统。

中小学推进创客教育的策略

中小学校创客教育的发展必须将创客的核心理念与教育的本质特点紧密结合，探索符合中小学生的认知规律、符合教育发展需求的创客教育模式。为此，中小学创客教育可以尝试通过特色发展、学科推广、深度融合三个阶段逐步发展。

1.特色发展

初始阶段，中小学在建设创客空间、开设创客课程等过程中，应遵循因地制宜、特色发展的原则。

首先，创客空间的建立要综合考虑学段、学校场地、经费保障等因素，因地制宜，做到既可以凸显学校特色，又实用、节约、可持续发展。例如，在一些条件薄弱的学校可以通过改造或者拓展现有实验室、机房、阅览室等搭建学校创客空间。其次，创客课程也应该根据学生年龄、教师专业以及经费支出等条件做出合理选择。切勿一味追求课程的高深，重点是通过创客课程达到培养学生能力的目的。

总体来说，学校实施创客教育之初，切勿盲目追求场地的华丽、设备的超前、课程的高深，而应该坚持创客教育普及化、平民化的原则，注重创客核心理念的学习与理解，并结合学校发展制定务实的创客教育规划、教学内容、教学目标、评价体制，通过一门或多门创客学科的开设，逐步形成具有本校特色的创客教育模式。例如，经济状况一般的农村学校，可以选择一些能就地取材的设备、材料等，开设相关的创客课程。一把牙签、一盆萝卜丁或者土豆丁，都可以结合简单的力学原理，再加上学生的大胆创意与动手制作，就可以建造一座土豆高塔。而整个教学过程也可以贯穿“实践、创新、学习、分享”等创客核心理念，培养学生的综合能力。

2.学科推广

随着学校创客学科的开设，学校将逐步积累大量的创客教育经验，培养专业教师，形成课堂教学模式，并通过各种活动、比赛为教学带来动力，形成学校创客教育的特色。

然而，中小学创客教育不能仅局限于一门学科，对学生能力的培养应该以创客学科为切入点，将其教学模式、理念推广到其他学科的教学过程中。创客教育也不仅仅是几门学科或信息技术教师的任务，而应该在全体学科教师的教学过程中推广“实践、创新、合作、交流、分享、反思”的理念，推动教育教学的改革。

首先，经过初始阶段的特色发展，学校应以部分创客学科教师为核心，对全校各学科教师开展创客教育理念、教学模式的培训，使各学科教师能够深入学习、理解创客教育，并为他们将本学科教学与创客教育的核心理念相结合做好理论与实践准备。其次，创客学科专业教师应引导学生将在本学科学习过程中掌握的学习方法、思维方式、问题发现与解决的方法等应用到其他学科的学习过程中，使学生因创客课堂而喜欢上学科课堂。

学校可以通过定期开展“校园创客活动”以推广创客精神，促进创客精神与教育教学工作的融合。“校园创客活动”是基于校园展开的，主要的受众是学生创客和创客导师，所以应该坚持“去商业化显教育化”的原则，通过多种方式如生动的案例、视频、比赛、网络分享等，在创客实践中融合和贯通，将创新、创造融入综合实践的活动中，形成学校创客教育发展的生态循环。

3.深度融合

通过创客学科教师的带动和引导，学校其他学科教师将会思考和尝试将创客模式与本学科的教学相结合。学校的创客教育将进入与各学科深度融合的阶段。

该阶段的标志之一是探索利用新技术、新设备，将动手实践、创新应用、合作交流以及成果展示等过程与结果有机融合到学科教学中。这种融合不能是为用而用、生搬硬套，而是要从本学科的特点和需求出发，以教学改革为依据，以理念引导为核心，以学生为主体的教学模式、目标、任务、过程的融合。

例如，在小学语文课中，教师可以将某企业的“故事搭建积木套件”引入课堂教学，让学生采取分组合作的形式，用该故事套件将某篇课文的内容搭建出来，然后进行组内、组间互相讨论，分享本组的设计与搭建成果。因此，教师可以尝试将课文的理解、创新地应用工具、协作实践、成果分享、互评互助等环节有效融合，以提高学生的学习兴趣和学习能力。

又如，将3D打印的创客课程与小学数学相结合，创客专业教师与数学学科教师共同设计一个3D打印数学课堂教具的教学项目。在两位教师的辅助和引导下，学生根据数学课的需求，运用学过的数学知识，借助3D打印课程的设计、实践等过程，打印出数学课上需要使用的教学用具。这种教学项目深度融合了小学数学课与3D打印的创客课程，学生运用数学知识、计算机、3D打印机“创造”出教具，再使用自己“创造”出来的教具学习或帮助低年级的学生学习数学知识，激发他们对数学学科的学习兴趣和对3D打印的应用、创新能力。

中小学的创客教育正处在蓬勃发展阶段，学校应坚持将创客精神与教育本源相结合，以课程为载体，以新技术、新设备为工具，使创客教育深度融合于学校的教育教学工作中，让创客理念推动教育变革，让教育变革助力中小学校园创客文化。

参考文献：

[1]祝智庭，孙妍妍.创客教育：信息技术使能的创新教育实践场[J].中国电化教育，2015（01）：14-21.

[2]郑燕林，李卢一.技术支持的基于创造的学习――美国中小学创客教育的内涵、特征与实施路径[J].开放教育研究，2014（06）：42-49.

[3]刘文迪.创客教育在小学科学中的运用[J].中国教育技术装备，2015（03）：74-75.

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3d打印技术论文范文第5篇

从2012年3月起，美国弦论物理学家约瑟夫·波尔金斯基（Joseph Polchinski）就开始琢磨（当然是从数学的角度去考虑）一种自杀的过程：如果一个宇航员掉入黑洞会发生什么。显然，他会死，可是死于什么原因呢？

按照以前的解释，起初他不会有任何特别的感觉，甚至在他下落并穿过任何事物都无法逃脱的无形疆界—黑洞的事件视界时也是如此。但随后，在几小时、几天，甚至几周（只要黑洞足够大）后，他会感到脚部受到的引力比头部的大。他继续坠落，被无情地带向黑洞深处，巨大引力差把他的身体撕成了碎片。最终，他的遗骸将落到密度无穷大的黑洞核心。

波尔金斯基及其团队的计算表明：量子效应会把黑洞的事件视界变成一个由炙热粒子流形成的漩涡。任何落进黑洞视界的人都会遇到一堵火墙，立刻被烧成焦土。

2012年7月，他们将这一结果发表，震惊了物理学界。因为这违背了爱因斯坦早在一个世纪前提出的、作为广义相对论基础的基本物理原理—等效原理。等效原理认为，在引力作用下，下落的观测者看到的现象，和飘在什么都没有的空间中的观测者看到的现象完全一样，即使是在黑洞内部这样的强引力场也是如此。没有这一基本原理，爱因斯坦的理论框架就会坍塌。

波尔金斯基和合作者深知这一结果意味着什么，于是他们给出另一个可能的结果，即火墙无法形成。但是，这个方案同样需要付出“高昂的代价”，即物理学家必须抛弃物理学的另一个重要支柱—量子力学。可是，量子力学在描述亚原子粒子相互作用的理论中占绝对的统治地位。

因此，他们把论文放到了arXiv网站上，让物理学家们做一个选择：要么接受火墙存在，广义相对论不成立；要么承认黑洞可以丢失信息，量子力学有误。

这篇论文在物理学界可以说是“一石激起千层浪”。“它竟然宣称，放弃广义相对论的等效原理是最好的选择，这简直让人无法接受。”美国马里兰大学帕克分校的量子物理学家特德· 雅各布松（Ted Jacobson）说。加利福尼亚大学伯克利分校的弦论物理学家拉斐尔·布索（Raphael Bousso）持类似意见，并补充说，“火墙不可能存在，就像你站在空旷的野外，砖头墙不会突然凭空出现，把你的脸撞扁”。如果爱因斯坦的理论在黑洞视界处不适用，宇宙学家就必须考察它的普适性。

波尔金斯基承认，他可能犯了什么低级错误。因此他求助斯坦福大学的弦论物理学家伦纳德·萨斯金德（Leonard Susskind）—全息理论的创始人之一，帮他找出错误。“我的第一反应是，他们的结果可能是错误的。”萨斯金德说。但在深思熟虑之后，他放到网上的文章是这样写的：“我的第二个反应是他们是正确的，第三个反应是他们到底还是错了，第四个反应是他们仍然正确，这给我招来一个绰号—‘溜溜球’，但我的反应恰恰是大多数物理学家的反应。”

从那时开始，四十多篇文章已经放到arXiv上，但迄今为止，还没有一个人发现波尔金斯基小组有逻辑上的瑕疵。“这真是一个非常漂亮的工作，它指出我们对黑洞的理解有无法自圆其说的地方。”加拿大艾伯塔大学的唐·佩奇（Don Page）说。佩奇20世纪70年代曾与霍金有过合作。

到目前为止，科学家达成的唯一共识就是—这个问题不会很快得到解决。 有科学家认为，整个黑洞视界就是一个火圈。

科技史 昨天的科学报道 阿波罗航天服的秘密

“阿波罗”号登月宇航员所穿的航天服由内衣厂商Playtex的缝纫女工缝制，女工缝制时的误差不得超过1/64英寸（约合0.4毫米）同时不能使用任何别针。在整个“阿波罗”计划中，只有少数人真正将宇航员的命运掌握在自己手上，缝纫女工就是其中之一。

科学探索 机器翻译

只有研究出中文的机器翻译，西方人才有望真正了解中国的风俗、成就和抱负。中国有数亿人口，目前出版的报纸、杂志和书籍每年约合30亿字。在这个巨大的数字当中，只有不到1%的内容被翻译成英文、法文或德文出版。

我们之所以需要自动翻译，原因是人类译者应付不了这样巨量的工作，也不可能完全掌握翻译所需的专业词汇。（此消息刊发于1963年6月出版的《科学美国人》杂志）

环球科学 新知科技改变生活

【冰冻400多年的植物再现生机】：最新PNAS（《美国科学院院报》）报告，加拿大研究人员考察北极泪珠冰川时，发现一些冻存400多年的植物，他们采集了这些植物的样本，在实验室培养，结果培育出4个类别11株苔藓植物。这些植物对极端环境的适应能力可能比此前认为的强得多，它们在历史上可能对极地生态系统的建立和维持作出过贡献。 环球科学

【巨型陨星坠落或导致猛犸象灭绝】：有科学家宣称，一颗巨大的陨星很可能导致了猛犸象的灭绝。长久以来，人类的过度捕杀一直被认为是猛犸象灭绝的原因，但研究者认为，一颗巨大的陨星永久改变了陆地景观，猛犸象无法适应新的环境，最终在一个世代的时间内灭绝了。 科学探索