“中國創造”從這里啟航

高勇

為深化基礎教育領域綜合改革，借助信息化手段促進基礎教育優質均衡發展，北京市教育委員會積極謀劃搭建北京教育公共服務平臺。本刊近期關注了北京數字學校、在線教育服務項目等市級層面的公共服務平臺建設情況。在區級層面，教育公共服務平臺的搭建同樣重要。

北京市東城區近日舉辦了一場三維創意設計作品答辯及展示活動。據北京市東城區教委信息化工作辦公室楊清主任介紹，此次活動依托信息化設備在東城區各學校做了視頻直播，為老師和學生們的交流搭建平臺。此前，東城區教委信息化工作辦公室和教研部門聯合起來，與中教科、小教科、采購部門、財務部門統籌合作，為想參與課程教學的老師做培訓，提供課程指導和設備支持。今后，東城區將每年舉辦一次全區學生三維創意設計作品答辯及展示活動，為優秀的學生和團隊提供區級層面的交流、歷練舞臺。

一次精彩的“三維創意設計作品答辯及展示活動”

2015年4月3日，北京市東城區教委及東城區教育研修學院在北京市第五十中學分校舉辦了“東城區首屆中小學三維創意設計作品答辯及展示活動”。在活動中，東城區各中小學學生結合自身學習與實踐活動特點及生活實際，積極探索、勇于創新，運用現代技術手段設計和創作作品，學生發現問題、分析問題和解決問題的能力得到了最佳展現。

本次活動分為小學組和中學組，所有參加的團隊都要在講臺上介紹自己的三維創意設計作品，并回答評委老師提出的關于創意和制作方面的問題。現場的展示臺上擺滿了來自各個學校的學生作品。這些作品種類豐富、造型各異，有校園模型、教學教具、傳統家具、游樂設施、卡通人物、軍事模型、無人飛行器等，靈感和創意大多來自于學生們身邊的生活和學習，來自于學生對未來的暢想。體育館路小學的學生們用3D打印機制作了最受小學生歡迎的悠悠球，現場為大家帶來了一段表演秀。五十中學分校的學生們不僅開發出了便于教師課堂使用的新教具，還帶來了一段無人飛行器的精彩表演。二十四中學的學生們結合磁懸浮知識設計出的“會跳舞的女孩存錢罐”深受在場學生們的喜愛。類似于上述的作品在展示活動中比比皆是，各校學生們的展示及答辯贏得了在場評委、專家、領導和老師的陣陣掌聲。

本次“三維創意設計作品答辯及展示活動”是課程實施過程中多元化評價方式的一個重要體現。多學科相互融合的綜合性學習方式，決定了我們必然要采用“答辯”的形式對學生的學習效果進行全面、客觀的評估。學生能力的培養是課程實施及考核方式變革的核心。我們要在“答辯及展示”環節中進一步培養學生的思辨能力、問題解決能力及語言表達能力。學生經歷了從自主設計學習到合作探究學習的過程，最終將作品在校級層面進行答辯展示，優秀學生或學習團隊也將在區級的平臺上進行更深層次的展示、交流和歷練。

讓學生跟上世界技術發展的步伐

北京市東城區教委在實施教育精品特色發展戰略的目標下，按照全面育人的理念，注重對中小學學生全面能力與技能的培養與提升?！叭S創意設計”課程的建立，從培養學生創新能力與實踐能力的角度出發，打破了傳統課程體系中小學、初中、高中三學段的界限，形成了統一規劃、分段設計、服務學生認知階段發展的新理念。在實施過程中，“三維創意設計”課程是以多學科知識的綜合應用為載體，積極探索各學科教師的相互合作機制，共同為學生建構一種利用多學科知識解決創意設計作品中綜合性任務的環境?！叭S創意設計”課程不僅僅是提升學生三維設計能力的平臺，更是提高學生實踐能力，激發學生學習動力與探索知識奧秘的實踐平臺。

在2008年北京市高中新課程改革的引領下，北京市的各所中學在高中階段均開設了一門新的課程——通用技術。這門課程注重學生創造潛能的開發，注重對學生實踐能力的培養。作為一名高中通用技術學科教研員，我一直都在探索一條提升高中學生技術素養的道路。

課程開設穩定后，為了再度提升授課教師的整體教學水平，我們在每學期定期組織學科教師進行常態化教學研究的基礎上，還組織教師進行了專題性的研究展示課，及“以問題解決為出發點”的專項科研課題研究。

教師隊伍和課程開設趨于成熟后，作為學科教研員，我時常在思考學科未來發展的方向。我時常會問自己這樣幾個問題：我們高中學生應該掌握的技術能力究竟是什么？怎樣提高學生的技術創新能力？怎樣提高學生的工藝水平？怎樣引導學生跟上世界技術發展的步伐？ 面對這些問題，我進行了大量的實地調研和專家訪談工作。最終確定了學科未來的發展方向：引領學生認識先進的技術，學會運用科學的方法進行創新，應用規范的設計方法和先進的技術加工手段實現自己的“創新設計夢想”。

方向確定后，我們首先要引入的就是“三維設計軟件”。面對全世界的30多種三維設計軟件，我們進行了細致的分析、篩選和測試，最終選定了目前我國唯一擁有自主知識產權的“中望3D”三維設計軟件，并于2012年8月在東城區教育研修學院建成了全北京市唯一的三維設計軟件教師培訓基地。隨后，我們與市級教研機構聯合，對全市的通用技術學科教師進行了“三維設計軟件”的通識性培訓。區內我們采用了“螺旋上升式”的培訓模式對通用技術學科教師和部分高中校學生進行了“三維設計軟件”的初級、高級培訓。與此同時，東城教委信息辦還組織了多次與項目相關的“推動技術課程進行有效教學”的研討工作。

3D打印技術的引入打破“學了忘、忘了學”的怪圈

經歷了上述多種形式的“三維設計軟件”培訓后，我們發現學科教師和高中學生總是處于一種“學了忘，忘了學，學了再忘，忘了再學”的怪圈中。面對問題，我們進行了訪談和深刻的反思。絕大多數教師和學生的反饋結果都是“學習軟件的時候自己非常明白，但學過后就忘了怎么用；軟件的學習缺乏系統性，沒有規律和章法可循；自己總感覺計算機中的設計都是虛擬的，看不見摸不著；自己的設計思想要想實現，憑著現有學生和老師的技能水平，根本就是不可能的?！?/p>

面對這些困惑，我們積極尋求市級教研的幫助。2013年11月，東城區教育研修學院承辦了“北京市通用技術學科教師專項能力提升”項目，首次將“3D打印技術”引入到北京市高中通用技術學科課堂教學中?！?D打印技術”的引入，將我們已經學會的“三維設計軟件”與“3D打印技術”結合在一起，能很好地解決通用技術學科教師及高中學生在學習“三維設計軟件”時“學了忘，忘了學”的問題，并能在短期內迅速提高學科教師和高中學生的技術設計能力，制作出較為規范的作品。

在取得了一定的實踐成果后，我們確立了要研發一系列具有東城區特色的中小學生“三維創意設計”課程的總目標。作為教研員，我深入到全區的各個中小學校進行了深入的前期調研與課程設計工作。我們確立了東城區中小學“三維創意設計”課程的研發主旨：以培養學生創新能力與實踐能力為根本出發點，以目前國產的三維設計軟件和3D打印技術為依托，開發出適合東城區小學高年級學生、初中學生及高中學生的三個版本的“三維創意設計”教材。

“三維創意設計”課程教材的編寫、微視頻的錄制及硬件的篩選

在小學版教材（A版）的編寫中，我們注重對學生人文精神的培養。教材分別從科學、環保、道德、交流與創新設計等小學生應具備的五種基本素質出發進行編寫。在初中版教材（B版）的編寫中，我們更加注重與實際生活中的產品相結合。教材通過鍋蓋架、CD架、床頭柜、大鼓桌椅到橋梁設計等五個案例，教學生從生活實際出發，學會設計，學會制作，學會創新。對于高中版教材（C版）的編寫，因為學生將要面對的是未來大學專業的選定，所以我們的出發點是與工業生產相接軌。教材選定8種筆筒、3種耳機盒、2種機關盒、1種逆風行駛小車及1種八爪蜘蛛為案例，從簡單的工業設計逐步幫助學生學會規范的、較為復雜的工業產品創新設計。為了便于前期階段授課教師和學校學生的自主學習，我們對3個版本教材中的全部案例進行了微視頻的錄制。在東城區教委信息辦的支持下，我們研發了慕課式的網絡自主學習平臺，并開發了中小學3D打印社區網站。

“三維創意設計”課程的順利實施，僅僅有三維設計軟件和相應教材的支撐是不夠的。3D打印機的合理選取，也是課程能否順利實施的重要保障。我們在編寫教材的同時，對當時市場上出現的20多種3D打印機從機器價格、耗材價格、維護成本、操作難度、廠家售后、環保健康等多項指標進行了綜合分析，并從中選擇了3種型號的打印機進行實際的使用測試。從真實的使用體驗中，我們選定了國產的UP！2型3D打印機作為我區開設“三維創意設計”課程的基本配置。

“三維創意設計”課程在東城區中小學從試驗到實驗不斷發展

硬件、軟件、教材都準備好了，這些內容到底能不能適用于我們東城區的中小學的學生呢？我們必須要把課程內容放到教學實踐中去檢驗一下。2014年3月，我們選定了東城區的第五十中學分校的學生，以及東城區回民小學四、五、六年級的學生，進行了實際授課的試驗。試驗取得成功后，為了全面提升本區學生的技術素養、開發學生創造潛能、培養學生實踐能力、反映先進技術文化、不斷豐富學生的學習過程，東城區教委中教科、小教科和信息辦聯合本區17所中小學組織了“三維創意設計”課程實驗校的具體授課實施工作。

2014年9月至2014年11月期間，東城區教育研修學院對各實驗校選拔出來的第一批“三維創意設計”課程主講教師從軟件使用、硬件維護、教材應用、教法實施等多個維度進行了培訓。各實驗校教師克服了工作中的困難，一邊參加區內培訓一邊把培訓中學到的知識技能傳授給自己的學生。在進入各實驗校進行實地調研的過程中，我們發現學校目前開設“三維創意設計”課程主要有以下三種形式：一是學校利用高中通用技術課程，以教材中1～2個較復雜的實例設計案例為基礎，教會學生三維設計軟件的基本使用技巧和3D打印機的基本使用方法；二是學校利用信息技術課，為學生講解三維設計軟件及3D打印機的應用技巧；三是學校以社團或課外活動的形式，組織學生從興趣出發學習三維設計與3D打印技術，為進一步培養學生的創新能力做好前期的準備。

東城區“三維創意設計”課程的實施，引起了北京市及各區縣教研部門的高度重視。2014年11月29日，我受邀到北京市基教研中心為全市高中通用技術學科教研員及骨干教師做了“東城區三維創意設計課程實施方法”的匯報。海南省教研部門還專程請我為全省通用技術學科和信息技術學科的教師做了“3D打印與通用技術教學”的專題報告。

2015年3月，東城區教委又吸收了第二批東城區“三維創意設計”課程的實驗校共計18所。截至目前，東城區開設“三維創意設計”課程的學校共有35所，有百余名教師參加了“三維創意設計”課程進修培訓，千余名中小學生接受了“三維創意設計”課程學習。未來我們準備繼續吸收第三批、第四批……直至把“三維創意設計”課程開設成我們全東城區中小學的特色課程。除此以外，在未來“三維創意設計”課程發展的道路上，我們一方面準備將“三維創意設計”與具體學科相結合，幫助一線教師解決教學中的實際問題；另一方面準備將“三維創意設計”與結構力學、材料力學等相關知識結合，為工科類大學輸送高素質人才；我們還將“三維創意設計”與電子技術、智能技術相結合，將三維設計的國際賽事引入東城區，拓展東城區學生的國際視野。

“三維創意設計”課程在北京東城區中小學的廣泛實施，驗證了東城區全面提升學生創新意識與實踐能力的決心?！叭S創意設計”課程符合時代發展的需要，貼近學生生活，注重學生對技術的思想和方法的領悟與運用，著力培養學生對人文素養的感悟與理解，加強了學生在技術學習中的探究、試驗、創造等多方面的能力，改善了學生傳統的學習方式，促進了學生終身學習能力的發展。作為這門課程的開拓者和負責人，看到我區教師和學生們創新能力的成長，我感到無比的欣慰。“三維創意設計”課程讓我們看到了中國技術教育發展的未來，看到了“中國創造”這艘巨型的“航母”正在北京市東城區的中小學課堂中揚帆啟航！

（作者單位：北京市東城區教育研修學院）