让3d打印技术走进未来教室

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1、让3D打印技术走进未来教室　　当前，全球热炒3D打印技术，很多省市政府工作报告提到“大力发展移动互联网、云计算、物联网、3D打印等新技术和新产业”。2013年美国《新媒体联盟地平线报告》的基础教育版预言：“首先是云计算和移动学习，到了中期阶段是学习分析，在未来四到五年，3D打印、虚拟和远程实验室会获得广泛的技术应用。”今年4月24日，由商务部、科技部、国家知识产权局和上海市人民政府共同主办的第二届中国（上海）国际技术进出口交易会上设置了3D打印展区，为观众提供了最直接的体验。我们教育工作者要理性地看待这种技

2、术，既要看到它所带来的发展机遇，也要正视教育面临的挑战。本文探讨在中小学校未来教室建设中，3D打印技术在培养学生创新精神和动手实践能力方面的作用和价值。　　什么是3D打印技术　　1.概念　　3D打印技术，也称“叠加制造技术”，是以三维设计模型为基础，通过分层加工、叠加成形的方式加工材料制造三维物体的技术。它与普通打印机的工作原理基本相同，不同的是，打印机内装有液体或粉末等“打印材料”，它使用的“墨水”是实实在在的原材料。3D打印并不是新鲜的技术，这个思想起源于19世纪末的美国，并在20世纪80年代得以发展和

3、推广。中国物联网校企联盟把它称作“上上个世纪的思想，上个世纪的技术，这个世纪的市场”。9　　2.过程原理　　3D打印，每一层的打印过程分为两步，第一步在需要成型的区域喷洒一层特殊胶水，胶水液滴本身体积很小，且不易扩散。第二步是喷洒一层均匀的粉末，粉末遇到胶水会迅速固化黏结，而没有胶水的区域仍保持松散状态。这样在一层胶水一层粉末的交替下，实体模型将会被“打印”成型，打印完毕后只要扫除松散的粉末即可“刨”出模型，而剩余粉末还可循环利用。　　3.特点　　（1）维度转变。3D打印技术的出现，彻底颠覆了人们的2D打印

4、思维，3D打印机已经变成了人们将梦想变为现实的“装备”。　　（2）耗材转变。打印耗材由传统的墨水、纸张转变为胶水、粉末，这里的胶水和粉末都是经过处理的特殊材料，不仅对固化反应速度有要求，对于模型强度以及“打印”分辨率都有直接影响。　　（3）精度高。即使模型表面有文字或图片也能够清晰打印。　　3D打印技术的应用发展　　1.3D打印技术已走进日常生活　　目前，3D打印技术主要运用于传统制造业、医疗行业、文物保护行业、建筑设计行业和配件饰品行业。人们使用该技术打印出了灯罩、身体器官、珠宝、根据球员脚型定制的足球靴

5、、赛车零件、固态电池以及为个人定制的手机、小提琴等。比如，美国麻省理工学院的博士生彼得?施密特打印出了能够滴答滴答走动的塑料钟表。美国科学家已经研发出了能打印皮肤、软骨、骨头和身体其他器官的三维“生物打印机”9，利用特殊的高分子材料，还可以为器官移植患者量身打造所需器官。　　2.3D打印技术将影响各行各业　　以3D打印技术为代表的先进制造业、商用无人机、基因组测序和个性化医疗是当今的前沿技术。我国首家3D打印体验馆正式落户北京工业设计创意产业基地，真人雕像成为这里最抓人眼球的打印项目，来到店里的顾客只需经过

6、十几分钟360度扫描照相和三四个小时的3D打印制作，就能够得到一个形象逼真、立体的人物塑像。上海盈创装饰集团有限公司董事长马义和的3D打印房，开创了3D打印技术应用于建筑行业的先河，它是全世界第一批通过3D打印技术建造的实体建筑。　　3.3D打印技术将改变学生发展　　目前，教育领域对3D打印机的使用率在上升。随着3D打印机价格的下降，以及出现更多的在学习上的应用，3D打印机将成为学生学习的辅助工具。对于学生而言，3D打印机能把他们幻想中的东西变成现实，可以利用技术创造出完全属于自己的东西，是一个非常强大的培

7、养学生创造力和学习能力的工具。青岛二中现已引进3D打印设备，并开设3D打印课。　　3D打印技术的优点　　（1）不需要在工厂操作。桌面打印机可以打印出小物品，并且人们可以将其放在办公室一角、商店甚至房子里；而自行车车架、汽车方向盘甚至飞机零件等大件物品，则需要更大的打印机和更大的放置空间。　　（2）9无需机械加工或任何模具，就能直接从计算机图形数据中生成任何形状的零件，从而缩短产品的研制周期，提高生产率和降低生产成本。IT行业尤其明显，苹果和佳能公司推出新款产品的速度极其快速，3D打印在设计新产品模型中起到的

8、作用不可磨灭。　　（3）3D打印让制造业不再有污染。3D打印机制造出的产品外形能够根据应用或环境进行优化，还可以进一步开发其潜力，使用可回收利用的或环保的打印材料进行生产。　　（4）3D打印颠覆传统教育方式。3D打印走进学校、走进课堂，打开了创作可操作教学模型的可能性，成为打开教与学的全新方法的大门。学生可以用它打印出自己设计的原型产品，可以用它方便地打印出自己设计的建筑实体模型，可以用它来复制有考古意义的物品，