高中信息技术浙教版：1-3 开源硬件的经典案例-教学设计（表格式）

教学设计 课程基本信息 学科 信息技术 年级 高二 学期 秋季 课题 1.3 开源硬件的经典案例 教学目标 1. 了解开源硬件的四个经典案例 2. 能够列举生活中开源硬件的常见应用，并给出实例 3. 理解开源硬件对信息技术创新的意义和价值，思考开源硬件在技术发展过程中的作用及影响 教学内容 教学重点： 1. 了解开源硬件四个经典案例。 教学过程 按照教材安排，对开源硬件四个经典案例进行介绍，详案如下： 一、通过创客视频引入开源硬件的主题 （播放视频：2021上海创客嘉年华） 师：同学们，我们刚刚随着一位创客的视角参观了2021年上海创客嘉年华，在这个嘉年华中大家可以看到很多有趣新颖的创客作品，比如各种各样的3D打印模型、无人驾驶的智能小车、科技感满满的机器人等等，创作这些作品的有男生有女生，有小朋友有中年人，不拘于性别，不拘于年龄，每个人都可以参与其中。这是因为随着开源硬件的发展与普及，开源硬件项目技术开发的门槛不断降低，越来越多的人可以参与开发各种开源硬件项目。在这个过程当中，涌现出的很多优秀的案例，不仅为大众实现自己的梦想提供了可能的途径，还助推了信息技术的进步，影响了社会的方方面面。 接下来我们来了解开源硬件的四个经典案例，分别是RepRap项目、OpenPilot项目、Tabby项目和HCR项目。 二、RepRap项目 1. 介绍RepRap打印机 师：第一个项目是RepRap项目，RepRap项目属于开源3D打印项目。RepRap打印机是世界上首次出现的能够自我复制、能够打印塑料实物的3D打印机。大家请看下面的图片，这张图片中有两台3D打印机，图片右边的打印机其实是由左边的打印机复制而来的。大家可能会好奇：RepRap打印机是怎么进行自我复制的呢？其实大家可以仔细观察图中两台打印机，可以看到打印机结构当中有很多塑料部件，因为RepRap打印机具有打印塑料实物的功能，因此它们可以通过打印大部分自身需要的塑料零件实现自我复制。 2. 介绍RepRap项目的发展历程 师：RepRap项目最早是由英国巴斯大学的艾德里安·鲍耶博士提出来的。因为早期的3D打印机价格极其昂贵而且打印质量很差，所以鲍耶博士萌发了开发自我复制3D打印机的想法，并在2007年3月成功研发了第一台RepRap机器“达文”(Darwin)，随后， 鲍耶博士便把“达尔文”的安装过程和相关文件及程序源码，通过社区平台进行开源。RepRap项目先后发布了4个版本的3D打印机，分别是：2007年3月发布的 “达尔文”,2009年10 月发布的 “孟德尔”(Mendel)2010年发布的“Prusa Mendel”,以及同年发布的“赫胥黎”(Huxley)。研发者采用生物学家的名字来命名，寓意“复制和进化”，这也是RepRap打印机的实质。 3. 介绍3D打印的应用 师：得益于 RepRap项目的开源，很多人进行了3D打印机的调试和迭代实践。3D打印机的价格也越来越低，稳定性越来越好，精度越来越高，3D打印应用领域也越来越广。比如在建筑领域，传统的房屋搭建需要耗费比较长的工期，而3D打印模块搭建房屋可能从生产到搭建只需要十几天的时间，因此我们可以通过3D打印房屋进行模块化搭建，省时省力。在工业领域，3D打印可以有效减轻结构重量、提高制造效率、降低生产成本。在医疗领域，从最初的医疗模型快速制造逐渐发展到3d打印直接制造助听器外壳、植入物、复杂手术器械。从打印没有生命的医疗器械发展到打印具有生物活性的人工组织、器官，3D打印已成为医疗行业应用必不可少的部分。 三、OpenPilot项目 1.介绍OpenPilot项目 师：第二个项目是OpenPilot项目，OpenPilot项目是一个著名的开源飞控项目。那么什么是开源飞控呢？开源飞控也叫做OpenPilot，其实就是指建立在开源思想基础上的自动飞行控制器项目。OpenPilot最大的特点是硬件架构简单，且支持多种硬件，所以利用OpenPilot可以快速制作多 ... ...