3D打印課程在中學素質教育中的應用探索

蔣婷婷

摘要：素質教育工作中，提倡培養全新的創新型人才。3D打印這項技術被影響在教育、醫療以及航空等各個領域。中學教育中，也增設了3D打印這項課程，這門課程的開展，能夠提高學生的創新思維能力，有效地踐行了素質教育工作的各項目標。筆者針對3D打印課程在中學素質教育中的應用進行了有效探索。

關鍵詞：3D打印課程；中學素質教育；應用；創新性

現階段，隨著素質教育工作不斷受到重視，開設新型課程來進行人才創新已經變得非常重要。3D打印課程逐漸在很多中小學中開展。運用3D打印課程來開展中學生素質教育工作，能夠有效促進中學素質教育改革工作，進而培養全新的創新型人才，促進教育教學改革工作的穩步開展。

一、中學素質教育中開展3D打印課程的重要性

（一）有效地培養了學生的創新能力

新課程改革工作正在不斷發展。在這個過程中，學生的創新能力變得非常重要。在日常教學工作中，教師應該轉變教學觀念，不斷開發學生的創新思維，進而對學生的創新能力進行有效培養。在培養學生創新能力的過程中，激發學生的創新意識是非常重要的。3D打印作為一種比較獨特的加工方式，其制造過程非常有趣，學生可以在制造的過程中發揮自身的想象能力，這樣就對學生的創新意識進行了有效地培養，也就提升了學生的創新能力。在這個過程中，學生能夠利用3D打印技術將自己想象的東西變成現實中的東西，更加激發了學生的學習興趣，有效提高了學生的學習積極性。

（二）拓寬了學生的學習途徑

新課改要求教學過程中應該將學生置于主體地位。然而，傳統教學過程中，教師只是讓學生被動接受新知識，并不能提高學生的學習熱情。單一的教學模式不能引起學生的共鳴，學生的學習途徑也只能來源于老師，在這種情況下，很多學生的學習熱情不高，教學效率也就不能得到應有的提升。將3D打印課程應用在中學素質教育過程中，能夠讓學生對三維模型的相關知識有一個理解，進而讓學生利用三維建模手段來完成3D打印課程的學習，學生也能夠在學習的過程中不斷拓展自己的空間思維能力，這樣就能夠將學生頭腦中的想象變成現實。在三維建模的過程中，學生充分地調動了自己的思維能力，使自身的思維能力得到了非常有效的提升，拓寬了學生的學習途徑，增強了學生的求知欲望，有效提高了學生的學習能力。同時，學生在三維建模的過程中，能夠感受數學知識中的空間圖像變為抽象的過程，這樣就幫助學生更好地理解數學課本中的一些抽象知識，幫助學生形成相應的知識概念，提高了學生的學習效果。

（三）有效提升了學生解決實際問題的能力

近些年來，素質教育強調不僅要培養學生掌握知識的能力，還應該讓學生學會用知識解決實際問題。現在的學生解決實際問題的能力普遍比較差。舉個例子：筆者班上的住宿生宿舍中走廊燈壞了，打電話叫來維修師傅來維修，發現只是燈泡壞了，師傅換了一個燈泡之后就可以正常運行了，一周之后，又有一處燈壞了，同學們自己換了燈泡之后，發現并沒有解決問題，于是又請來了維修師傅，維修師傅檢查了電路，將斷線接上，恢復正常，同學們感嘆：這些都是我們物理課上學過的，為什么到現實生活中就不會運用了呢？其實，這主要是對學生實踐能力的鍛煉強度不夠，學生解決實際問題的能力也就得不到有效地鍛煉。將3D打印課程應用在素質教育中，能夠讓學生觀察實際生活，進而利用打印機將物體打印出來，這樣就能夠提高學生解決實際問題的能力，有效踐行了素質教育的各項目標。

二、中學素質教學中對3D打印課程應用的探索

（一）學習3D打印課程的理論知識

在3D打印開展初期，同學們普遍存在“3D打印是什么？”這樣的疑惑，這就需要教師向同學們介紹3D打印技術的產生、發展和應用。在這個過程中，老師應該提前進行備課，有效掌握有關3D打印技術的相關理論知識，進而有效進行應用。

（二）使用桌面及3D打印機

教師在向同學們介紹完3D打印的理論知識之后，就應該讓學生對3D打印機進行操作，一般情況下，在學習完理論知識之后，學生對3D打印機有著期待，產生了濃厚的興趣，然后教師讓學生進行操作，能夠激發學生的求知欲望，提高學生的學習積極性；同時，學習完3D打印的理論知識之后，學生并沒有學習三維建模的相關知識，此時對打印機進行操作，需要學生上網下載模型或者打印教師提供的模型，這樣就能避免在打印過程中出錯，等到學習三維建模之后，學生再熟練打印自己的作品，這樣就起到了循序漸進的作用，符合學生掌握知識的規律。

（三）學習三維建模

“三維建模”是3D打印課程中的基礎，只有完成三維建模，學生才能夠按照自己的想象打印出相應的作品。對于中學生而言，他們不屬于專業人群，所以使用的建模軟件一般即可，建模內容也不需要專業性很強，以簡單生活模型為主，利用卡通人物和建筑等進行建模即可。

（四）應用三維掃描技術

在3D打印課程開展中，三維掃描技術是作為三維建模工作的補充而存在的。在這個過程中，利用三維掃描技術，能夠直接得到物體的三維模型。在對這項技術進行應用的過程中，筆者對上課學生進行了分組，在對全體同學講解之后，再對其中一組組長進行詳細講解，并讓組長演示給其他小組看，以此類推，有效節省了時間，并幫助學生掌握這項技術。

（五）成績考核

3D打印課程作為一門課程存在，就需要有必要的考察階段，筆者先布置需要三維建模的圖形，并讓學生進行自由想象，開展三維建模工作，三維建模完成后，讓學生使用3D打印機將模型打印出來。最后，筆者針對學生的三維模型進行打分，且邀請其他教師共同打分，評分時，去掉一個最高分和一個最低分，求平均分，這樣就保證了考核工作的公平性，也激發了學生的積極性。

結語：

總之，3D打印課程已經在中學素質教學中被廣泛應用。隨著3D打印技術的逐漸發展，其勢必能夠更加有效地推動素質教育教學改革的發展，有效提高學生的創新思維能力，培養出更多高素質人才。

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