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科研课题 提高课题研究质量，交流课题研究心得，提供课题研究指导，为您课题申报指明方向。 手绘线条在激光雕刻中的应用研究 开题报告
一、研究背景 （一）社会需求、创客教育对中学激光雕刻教学提出要求 激光雕刻是利用图形处理软件，将扫描图形或矢量化的图文，通过激光高温溶解和气化，在木制品、亚克力、塑料板、金属板、石材等几乎所有材料上获得显性图像的效果。近年来，随着激光研究的深入，其实用性和可靠性都在提高，加之计算机技术的迅猛发展，使激光雕刻技术的应用开始不断扩展，对人才的需求也不断提高。 当前，随着素质教育的不断深化，创客教育引入中小学教育。2017年教育部发布《教育部教育装备研究与发展中心2017年工作要点》，表明积极探索新理念新方式，持续关注STEM教育和创客等对中小学教育、课程发展的影响，多种技术在教育教学中的实践应用研究。而激光雕刻从科学、技术、工程、艺术和数字等多个方面培养学生的思维能力与动手能力，与STEM教育理论相符。 基于以上原因和学校需求，郑州市第二十三中学将激光雕刻机、3D打印机、机器人、虚拟现实系统等创客设备引入教育教学中。如何将激光雕刻教学真正用于激发学生潜能、培养学生创新能力与动手能力，成为所有创客教师思考和探究的问题。 （二）手绘线条与激光雕刻结合的必要性 线条是绘画艺术的灵魂也是手绘的主要表现形式，是人们对绘画表现的最早的形式，手绘线条在初中美术课程中占有重要的地位。但是中学生的绘画能力总体不强，而这个年纪的学生要摆脱儿童绘画的表现形式，具备绘画的理性表达能力，导致学生不会画、不敢画，因此如何摆脱这样的局面，激发学生创作和学习的热情，发挥学生的主动性成为一个迫在眉睫的问题。 目前的激光雕刻多用于平面雕刻，因此平面设计是激光雕刻技术需求最大的方面，多用于进行广告创意、艺术构图、结构设计等多个方面。而目前中学使用的激光雕刻机，多数需要激光雕刻软件将画变为由线条组成的点阵再进行数据加载，因此线条是激光雕刻教学中的一个重要方面。用计算机绘制线条和图案，对于学生难度太大，在教学中往往使学生产生为难心理，而手绘线条再进行调整则比较容易。 这样将手绘线条应用于激光雕刻中，激发了学生学习手绘线条的积极性，同时也能增加激光雕刻的设计感和艺术感，两者结合不仅解决了美术教学中手绘线条学习问题，而且使激光雕刻更有艺术性，是我校艺术创客一个重要的组成部分，因此研究手绘线条在激光雕刻中的应用是必须的，也是必然的。 （三）中学手绘线条在激光雕刻中应用研究的缺失 通过查阅文献资料发现，美术中对于手绘线条的教学研究很多，可见中学手绘线条教学的重要性；激光雕刻作为数控技术的重要部分，在大学中的应用研究较多，但作为中学创客刚兴起的部分，在中学教学中的应用研究则比较少，而中学将手绘线条与激光雕刻或其他科技技术结合的研究则少之又少，但现有的研究表明，激光雕刻应用于教学能提高学生的审美和创造能力。 2010年徐兵做了激光雕刻切割机在通用技术课程中的使用探究，总结了激光雕刻软件的使用方式。 2015年史晓燕做了基于DIY的机器人教学研究，通过自己设计和雕刻机器人车架，为机器人比赛带来便捷，培养了学生能力。 2016年李龙飞做了中学科技创新教学案例实践研究，在通用技术课中将二维设计与激光雕刻结合开展了研究，通过评价反思发现本课程重新定位了通用技术课在学生心目中的地位，培养了学生对科学技术的兴趣。 2017年郑誉煌等做了基于STEAM教育理念的《激光加工》课程教学实践，通过设计个人名片等实训内容，将美术学、材料学等相结合，激发了学生的学习和创作热情，提高了学生综合分析和应用能力。 由此看出手绘线条应用于激光雕刻的研究具有理论和实践意义。 二、研究基础 （一）设备基础 学校创客空间引进了教学专用的激光雕刻机，该机器用于对线条进行处理和打印，既符合工业用激光雕刻机标准，同时符合GB 21746-2008的教学仪器设备安全要求，该机器具有高安全性、高稳定性、高精度等特点。同时其自带的设计软件操作简单，能够帮助学生迅速掌握手绘线条的导入和精细处理，提高学生的综合设计能力和运用计算机进行问题解决的能力。 （二）课程基础 2016年，学校分别依托墨韵轩国粹社和创客社开展了激光雕刻软件和硬件的教学，2017年，作为学校艺术创客的一部分，参与本研究的两位老师开展了美术与激光雕刻融合课的尝试。在共同教学中发现，手绘线条应用于激光雕刻是艺术创客融合课的一个良好结合点。通过一个班两学期的教学，具备了一定的经验，开发了一些课程和书本材料，如下图。 
三、研究目标 （一）通过课题研究，进一步提高我校教师的教科研能力和各学科之间相互融合的探究精神。 （二）通过课题研究，找到手绘线条与激光雕刻完美结合的方法，学生能够雕刻出自己手绘设计的图案 （三）通过课题研究，初步探索出适合中学生校本课程开发的思路，并在具体授课实践中开发出更多相关的课题，总结经验，为本学区及同类学校开展激光研究提供一定的借鉴和启示。 （四）通过课题研究，如何把手绘线条和激光雕刻呈现出来的作品，运用到学生的学习生活中。 四、研究内容 （一）中学生手绘线条与激光雕刻相融合的课程开发研究。 本课题是一个融合了美术与信息技术、创客等学科的课题，需要几个学科的教师全力合作，相互配合。 （二）中学生如何把手绘线条图案画的符合激光雕刻机的要求。 引导学生在手绘时不能运用素描的绘画方法，一定要采用速写的绘画方法，要求线条流畅，圆润饱满。 （三）中学生学习RBC.LaserCAD软件技术 1. 绘画、雕刻、信息技术、创客组教师共同创意，将雕刻技巧、美育欣赏、绘画技巧融为一体。 2.以美术为基础，以现代信息技术为手段，设计出可以愉悦身心，美化生活的作品，培养学生热爱学习，热爱生活，热爱创新的艺术素养和思想感情 五、研究方法与思路 （一）研究方法 1.文献研究法：通过搜集文献资料，了解中学生手绘线条和激光雕刻课程的开设现状，在调查分析的基础上，为本课题研究提供有价值的信息；借鉴他人已有的研究成果，对存在的问题进行分析研究，形成我校特色课程----手绘线条与激光雕刻。 2.调查研究法：积极投身课题活动实践，以解决实践中的问题为目标，以实践活动的反思为中介，达到由“行动--反馈--调整--再行动”的循序渐进的过程而产生的实践资料，并由经验上升到理论的高度，使课题研究和教学活动更具针对性、灵活性和有效性。坚持理论研究与实践探索相结合，边实践，边思考提炼，不断交流、及时总结，及时推广。 3.案例分析法：一是研究学生作品案例、分析学生作品与个性发展；二是研究教师的活动设计案例、凝集教育智慧。 4.经验总结法：边实践边总结经验，围绕研究的中心问题，根据研究需要，随时总结经验和不足，及时调整研究方向，进一步推动研究工作的发展。 （二）研究思路 （1）收集资料，组织调查问卷，了解有意向学习手绘线条与激光雕刻的学生都有哪些需求 （2）对学校现有的艺术教育内容和形式进行反思和讨论，撰写手绘线条与激光雕刻课程的实施方案。 （3）与相关研究专家取得联系，学习经验，讨教方法，统一思想，形成共同理念。 （4）根据各年级学生的年龄特点，制定各年级的教学目标针对学生在学习前、学习中、学习后存在的问题，设置研究方案，以活动为载体，开展实效研究，分阶段进行跟踪指导。 （5）收集教师优秀活动案例及学生的优秀作品，做成光碟或汇编成册。 六、研究详细计划与分工 本课题预期研究时间约为一年（2018年4 月—2019年4月），课题总体上分为三个阶段，按部就班开展研究： （一）课题的准备、启动阶段：2018.4—2018.9 1. 课题方案的总体设计、课题研究梯队的组建、以美术老师为主持人的研究组织和管理机构的建立。（王丹凤） 2.有关资料的搜集和整理、课题研究人员的培训、国内外文献查阅、中学生手绘线条与激光雕刻的问卷表格设计，明确研究目标、掌握相关的研究方法。（王惠） 3.进行手绘线条与激光雕刻现状进行调查，针对存在问题，开展研究.（胡志强） （二）课题的实施、实验阶段：2018.10—2019.3 1.全面开展课题研究，进行具体实验。做好问卷调查数据分析，撰写调查报告，开展有针对性的研究。（王丹凤 王惠） 2.完善课题研究方案，依据学科特点，组织教师在课堂渗透和手绘线条与激光雕刻文化教育相关的知识和方法；发挥学校美术教师的专业特长，组织学生进行各类手绘线条比赛。（王丹凤） 3.通过特色校本课程和社团课程撰写结题报告，以及相关论文，编写有关教案集、课程反思集，形成校本课程教材。（王惠 张斌 王丹凤） 4.办一场学生手绘线条与激光雕刻作品成果展示活动。（张斌 王丹凤 王惠 胡志强 司方勇） （三）课题验收和总结阶段：2019.3—2019.4 1.开展验收课题工作，举行中学生手绘线条与激光雕刻交流展示汇报，收集、整理课题研究过程性资料。（王丹凤 王惠 胡志强 司方勇） 2.对研究进行全面总结，撰写课题研究报告，展示研究成果，汇编成果，进行研究成果汇总，形成研究报告。（张斌 王丹凤 王惠） 3. 回顾、反思研究过程，完善研究过程，收集汇编研究成果，完成手绘线条与激光雕刻过程资料归档；申请《手绘线条在激光雕刻中的应用研究》结题评审。（王丹凤 张斌 王惠 胡志强 司方勇）
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