由3d打印机热引发的思考

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1、由3D打印机热引发的思考刘海欧（北京师范大学附属实验中学，100032）摘要：3D打印技术在教育中的运用可以促进学生空间思维、计算思维、设计思维和创造性思维的发展，促进学生虚拟世界、实体世界和内心世界的联通，激发学生的想象力。在中学技术教育阶段开展3D打印教学极具必要性，且很为迫切。.jyqkBredt和TimAnderson通过将喷墨打印机常规的把墨水挤压在纸张上的打印方式革新为将“约束溶剂”挤压到粉末床，从而创造了“三维打印”这一风靡当今世界的术语，并凭借着信息技术的迅猛发展，3D打印逐步得到普及，3D打印机的产量以及销量在21世纪得到了极大的增长，其价格也正逐年下降

2、，售价仅为499美元的3D打印机已经在美国市场上市，这个曾经的“王谢堂前燕”开始进入寻常百姓家了。二、3D打印机的现实意义3D打印机具有打印精度高、生产速度快、高易用性等特点，产品制造不再单纯依靠大规模的生产流水线，其灵活性大大提高，这将对传统制造业的生产方式产生巨大冲击和颠覆性变革，进而改变产业链的运作模式。以3D打印机为代表的数字化制造技术，其实质就是一次新的数字化制造革命，与新能源、互联网等一起被认为是构成第三次工业革命的关键因素，将对整个世界发展格局产生重大的影响。我国自1978年改革开放以来，经济社会取得了长足进步，已经成为世界第二大经济体，这在很大程度上要归功

3、于“中国制造”。新的数字化制造革命会让制造业重新回到发达国家，“中国制造”面临巨大挑战的同时，机遇也同期而至。在3D打印技术迅猛发展和快速普及的今天，中国传统制造业只要顺应潮流，将3D打印作为自己创新发展和转型升级的新鲜动力，必将成为本轮技术革新浪潮的弄潮儿。技术教育是信息产业发展中的重要一环，如何将3D打印机这一“第三次工业革命”中最具标志性的生产工具引入到教学中来，让我们的青少年认识、了解、掌握这门技术，把他们的好想法、好创意、好发明变成现实，使其成为激发青少年创新潜能的有力工具，已经作为一个课题摆在广大技术教育工的面前。三、国内教学应用现状目前，国内采用3D打印机开

4、展教学主要集中在高等院校的一些专业。工业设计专业的学生可以在设计室内就把自己的设计转化成为产品，随时进行调整和改进；建筑工程专业的学生将在课堂上设计的建筑模型通过3D打印机打印出来，可以及时看到自己设计的楼宇方案的真实模型或样本，并据此不断修正和完善自己的设计方案，很好地弥补了学习阶段少有参加实际工程建设机会的缺憾，有助于学生对建筑设计的进一步理解，加强了学生从理论到实践的经验积累和感性认识，增加了学生所学专业的现实可操作性；在CAD设计教学方面，3D打印机的优势体现的更加明显，学生可以将原先只能停留在电脑设计阶段的模型直接打印成实实在在、可以触摸的样本，丰富了学生的学习

5、体验和感受，极大地激发了学生的学习兴趣和动力。在高校大学生充分享受利用3D打印技术所带来的便捷的同时，我国部分中小学也开始探索这一新兴技术在教育领域的实践。上海师范大学教育技术系黎加厚团队与上海市闸北区和田路小学共同合作，在小学一线教学中做了大胆的尝试，开发了面向小学生的3D打印校本课程——《虚实创造课程》。课程教学基于循序渐进的原则，分为案例学习、拍照创建、实物构建、想象搭建、虚实创造等五个阶段，采取共同学习和自主学习相结合的模式，逐步构建起学生的虚拟、实体和想象的联通并最终实现融通与创造。通过该课程的学习，学生创作出非常有创意的作品，他们的观察能力、设计能力、空间思维

6、能力也有了明显的提升。实践表明，3D打印技术在教育中的运用可以促进学生空间思维、计算思维、设计思维和创造性思维的发展，促进学生虚拟世界、实体世界和内心世界的联通，激发学生的想象力。同时，也为改变传统教学方式、培养并提高学生的创造力提供了一条便捷的途径。四、对中学技术教育的启发中学教育处于激发青少年创新潜能、培养创新能力的重要阶段，中学技术教育更是青少年接触、掌握新技术的重要平台，在中学技术教育阶段开展3D打印教学极具必要性，且很为迫切。开展3D打印教学为各学科协同创造了有利条件。众所周知，学习是一个系统T程，各学科间的联系非常紧密。因此，不能仅仅将3D打印作为一门信息技术

7、课程来教授，而要将其作为整个教育体系中一个关键环节进行配置，使其成为各学科教师协同授课、学生协同学习、教学相长、学用结合的一个重要平台。开展3D打印教学，教师和学生可以充分利用3D打印机的功能优势，将其应用拓展于基础学科教学以及科技活动等多个方面。学生可以使用3D打印机将数学课上很难想象出的复杂立体几何图形打印成实体模型，帮助他们理解学习，进一步增强对立体几何的认识，提高空间想象力；学生可以将在科学课堂上学的、但少有机会真正见到的航天飞机等大型高科技机器打印出可以摸得着、拆得开的机器模型，帮助他们了解其机械结构，提高学习兴趣和