創(chuàng)新教育

如今學(xué)生學(xué)習(xí)所處的傳統(tǒng)課堂年代，所學(xué)的課程理論性太強(qiáng)，死記抽象概念，不注重個(gè)性化、千篇一律的教學(xué)，使教學(xué)失去互動(dòng)性，讓學(xué)生倍感枯燥。課件資源貧乏也讓我們教育工作者束手無策，什么樣的課堂教育是最好的？中小學(xué)教育缺什么？歸根到底，缺創(chuàng)新，開放式的創(chuàng)新！

童話故事中的神筆馬良，可以隨意畫出自己想要的東西。隨著科技的發(fā)展，我們的學(xué)生可以實(shí)現(xiàn)夢想，利用3D打印技術(shù)，學(xué)生可以輕松打印或繪制出想象的立體物品，成為現(xiàn)實(shí)版的神筆馬良。

一、3D打印技術(shù)概述

3D打印（3DP）即快速成型技術(shù)的一種，它是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可黏合材料，通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)。3D打印技術(shù)出現(xiàn)在20世紀(jì)90年代中期，實(shí)際上是利用光固化和紙層疊等技術(shù)的最新快速成型裝置。它與普通打印工作原理基本相同，打印機(jī)內(nèi)裝有液體或粉末等“打印材料”，與電腦連接后，通過電腦控制把“打印材料”一層層疊加起來，最終把計(jì)算機(jī)上的藍(lán)圖變成實(shí)物。

二、3D打印在教育方面的現(xiàn)狀

隨著3D打印技術(shù)的普及，已作為創(chuàng)新教育的一個(gè)重要變革方式悄然進(jìn)入校園，徹底挑戰(zhàn)了傳統(tǒng)課堂模式。例如目前多所學(xué)校采用面向中小學(xué)的3D設(shè)計(jì)軟件，協(xié)助學(xué)校開設(shè)中小學(xué)3D打印課程，增加學(xué)習(xí)的趣味性和提高學(xué)習(xí)熱情，將極大發(fā)展學(xué)生動(dòng)手和動(dòng)腦的能力，從而實(shí)現(xiàn)開放式的課堂培養(yǎng)方式的變革。

為了滿足中小學(xué)生全面而個(gè)性化發(fā)展的需求，進(jìn)一步促進(jìn)中小學(xué)創(chuàng)新教育的發(fā)展，推進(jìn)中小學(xué)科技型課程建設(shè)，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)先進(jìn)技術(shù)研究院阿巴賽3D技術(shù)教育與研發(fā)中心針對(duì)中小學(xué)生的特點(diǎn)開發(fā)了《走近3D打印》課程。

課程目的：結(jié)合學(xué)生愛玩、好奇與喜歡想象的天性，推動(dòng)3D打印創(chuàng)新教育的發(fā)展，給傳統(tǒng)的教學(xué)模式帶來新的血液與思維方式。3D打印創(chuàng)新教育可以給學(xué)生“學(xué)習(xí)方式”帶來新的思考，讓抽象的教學(xué)概念更加容易理解，可以激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)、數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣，尤其是工程和設(shè)計(jì)創(chuàng)意，使實(shí)踐與理論、知識(shí)與思維、現(xiàn)實(shí)與未來三方面的相互結(jié)合。

三、3D打印提高學(xué)生創(chuàng)新能力

學(xué)習(xí)的動(dòng)力源于興趣。興趣是學(xué)生在認(rèn)識(shí)活動(dòng)所需要的情緒表現(xiàn)，對(duì)某一事物興趣，表明他們愿意更深入、更多地認(rèn)識(shí)對(duì)他們有意義的這個(gè)事物。在課堂上，數(shù)學(xué)課、物理課、生物課……傳統(tǒng)教學(xué)，容易讓學(xué)生失去興趣，而我們教育工作者的依書直說也讓課程沉悶不堪，加速學(xué)生產(chǎn)生厭惡感。

在綜合實(shí)踐等操作實(shí)踐較強(qiáng)的學(xué)科中，學(xué)生有不少新奇想法，但受局限不能實(shí)現(xiàn)，而3D打印技術(shù)卻能讓他們根據(jù)自己的興趣來實(shí)現(xiàn)“看得見的創(chuàng)意”，以面向中小學(xué)的3D設(shè)計(jì)軟件例如3DOne，123D等，與其他3D打印機(jī)及多媒體硬件形成的3D打印設(shè)計(jì)創(chuàng)意課程，其趣味性大大增強(qiáng)學(xué)生與課堂的黏性，廢寢忘食地進(jìn)行各種知識(shí)的鉆研探討。

四、3D打印讓課堂更有趣，讓教師更方便

開放式創(chuàng)新教育離不開新科技、互聯(lián)網(wǎng)，互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)入課堂是為了超越傳統(tǒng)課堂，教師的教學(xué)設(shè)計(jì)要能夠駕馭互聯(lián)網(wǎng)資源，互聯(lián)網(wǎng)提供的便捷性資源應(yīng)用，是對(duì)教師最好的回報(bào)。3D創(chuàng)新教育所倡導(dǎo)的教學(xué)模式，把線上的交互和3D設(shè)計(jì)課堂教學(xué)的應(yīng)用結(jié)合起來。

從傳統(tǒng)教育到開放式創(chuàng)新教育，核心初衷就是為了提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，但傳統(tǒng)的應(yīng)試教育往往扼殺他們的創(chuàng)造性，我們教育工作者所倡導(dǎo)的中小學(xué)3D打印設(shè)計(jì)課程，或是其他新高科技，能走進(jìn)校園，都是因?yàn)榻M織建立中小學(xué)越來越豐富的各種社團(tuán)活動(dòng)，最終讓孩子愛上科學(xué)、愛上學(xué)習(xí)！

五、3D打印引用存在的問題

1.3D打印的普及與推廣

當(dāng)前，大多數(shù)3D打印機(jī)價(jià)格還相對(duì)昂貴，雖然已經(jīng)有一些項(xiàng)目（如“Ob-ject睿智教育包”、政府支持等）積極地推進(jìn)3D打印機(jī)的教育應(yīng)用。但在整體上，3D打印機(jī)在學(xué)校的普及還需要一個(gè)過程，同時(shí)我國在3D打印技術(shù)的培訓(xùn)與推廣方面，與其他國家相比還有差距，需要進(jìn)一步推動(dòng)新技術(shù)的學(xué)習(xí)，這需要教育行政部門、企業(yè)和學(xué)校共同努力。

2.對(duì)教師的要求

教師在3D打印教育應(yīng)用中起著重要作用。一方面，教師自身是3D打印的使用者，可以通過3D打印制作個(gè)性化的教學(xué)模型；另一方面，教師要進(jìn)行3D打印課程應(yīng)用的教學(xué)設(shè)計(jì)，幫助和引導(dǎo)學(xué)生展開學(xué)習(xí)活動(dòng)。因此，這將對(duì)教師提出較高的要求，教師需要從技術(shù)和教學(xué)設(shè)計(jì)等層面進(jìn)行學(xué)習(xí)和提高，做好領(lǐng)路人的角色。

3.教育與教學(xué)改革

當(dāng)前，全球教育領(lǐng)域正在發(fā)生著革命性變化，3D打印、大規(guī)模在線學(xué)習(xí)課程等的發(fā)展，將對(duì)教育產(chǎn)生持續(xù)、深刻的影響。因此，我們需要關(guān)注并參與到最新的工業(yè)革命和教育變革中，加強(qiáng)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)，這是我們未來能夠在世界競爭中保持先進(jìn)地位的根本保證。

隨著智能制造的進(jìn)一步發(fā)展成熟，新的信息技術(shù)、控制技術(shù)、材料技術(shù)等不斷被廣泛應(yīng)用到制造領(lǐng)域，3D打印技術(shù)也將被推向更高的層面。3D打印技術(shù)的發(fā)展將體現(xiàn)出精密化、智能化、通用化以及便捷化等趨勢。“任何技術(shù)都傾向于創(chuàng)造一個(gè)新的人類環(huán)境”，3D打印技術(shù)也將在教育領(lǐng)域發(fā)揮積極的作用，對(duì)3D打印技術(shù)的研究有助于我們把握和預(yù)見技術(shù)在教育領(lǐng)域中的應(yīng)用方式和應(yīng)用前景，并進(jìn)一步探討如何充分發(fā)揮新技術(shù)的特點(diǎn)和優(yōu)勢，通過技術(shù)在教育中的應(yīng)用體現(xiàn)和提升其價(jià)值。