基于3D打印技術背景下創客教育的學習模式

譚倩

摘 要：隨著教育改革的不斷深化，我國越來越注重對技術型和創新人才的培養。所以在2015年的時候我國就正式將“創客”寫入政府的工作報告，確定支持發展“眾創空間”，這個報告的提出為創新創業搭建了較好的平臺，為大學生創業創新教育奠定了良好的基礎。其中3D打印技術是第三次科技革命的重要工具，對各行各業都有著重要的影響，也因此3D打印逐漸引起了教育界的重視。因此，本文就基于3D打印技術背景下創客教育的學習模式做一些探析。

關鍵字：3D打印技術;背景;創客教育;學習模式

一、“3D設計與打印”課程意義

“創客”詞語來源于英文單詞“Maker，意指熱衷于創意、設計、制造的群體，大學生創客已成為現今創客創業的主力軍。創客理念學習方式是一種動手操作、探究體驗式的學習方式，讓學生能夠在實際操作中去不斷的摸索和學習相關的知識點。這種教學理念可以讓一些比較抽象和概念化的知識點直觀化、可視化，達到一種優化知識的管理、傳播和創新的教學效果，幫助學生更好的鞏固知識點。相比傳統的那種“聽、講”的教學模式，這種創客的教學理念更能夠激發學生的學習興趣，大大提高了學生的學習效率，也能有利于學生思維的發散，從而更好的培養學生的創新能力。

二、3D打印技術下的創客空間建設

近幾年來，創客理念越來越受大家的關注，所以創客空間得到了快速發展，截至2014年底的時候，全球創客空間數已經達到1800多個。創客空間對社會的發展具有革命性意義，這也引起了教育界的關注，在新媒體聯盟地平線報告中就曾明確指出：學生從消費者轉變為創造者是促進教育學習變革的數字策略之一，被列為中期發展趨勢。因此，我國很多教育工作者正在積極的探索創客空間的教育價值，在一些學校也開設了以3D打印項目為主的教育創客空間，而且取得了非常不錯的教學效果。以下將從建立3D打印技術下的創客空間、創客教育空間基礎設施、創客教育課堂這三方面具體闡述創客空間在教育過程中的應用。

（一）建立3D打印技術下的創客空間

創客理念與傳統教學理念最大的區別在于：傳統的教育模式主要是通過教師的講授給學生灌輸相關的知識點，這種教學方式容易讓學生養成一種被動接受知識的心理，這不僅不利于知識點的理解和掌握，還容易讓學生養成一種懶于動手動腦的習慣，嚴重阻礙了學生創新思維的培養。而創客空間的教育模式是通過給學生創建一個實驗活動的平臺，讓學生在實踐活動中去學習和掌握相關的知識點，例如制定以3D建模、3D打印為主的創客活動工作空間，讓學生利用3D打印機等桌面制造設備與工具去完成個人產品的DIY制作。這樣一來，能夠更好的培養學生的動手能力、創新能力。

（二）創客教育空間基礎設施

要創建一個創客空間除了要提供必須的空間場地外，還要配備相應的教學設備，為了能夠讓學生更全面的認識和學習，應盡可能的將工具和材料準備的全面一些，然后根據學校的實際情況有針對性的進行采購。其中主要采購的打印設備是3D打印機，由于3D打印機的品牌有多種，不同品牌的3D打印機有所區別，為了能夠讓學生們更全面的認識和了解到不同3D打印機的區別和使用效果。應采購1臺極光爾沃牌，6臺小奶牛牌，2臺太爾時代牌的3D打印設備以及相應的軟件配置，然后再采購一些手工線、打磨機等器材和電腦設備。除此之外，還需要在創客空間內安排6張長桌椅，方便學生之間可以組隊討論交流[1]。

（三）創客教育課堂

對于創課教育課堂來說，要想建立一個創客空間是比較容易的，但是要想做到持續運營卻是非常難。所以要想讓創客空間教育課堂持續運行，那么教師隊伍的創建和創客空間課程內容的設置就顯得非常重要，在進行3D涉及與打印課程教學環節設計時，應在創客教育理念的引導下，以學習金字塔理論為指導，先從生活問題出發，提煉切入點，然后再結合“3D設計與打印”微視頻，將學生進行分組設計，讓各個小組自行選材，結合一些案例進行3D模型設計。在教師角色的選擇上要選擇實踐經驗豐富、專業素養較高的教師，在課程教學中要嚴格按照教學內容進行安排和教學組織形式，做到有針對、有步驟的進行教學。

三、3D打印技術下的創客教育的應用成效

在我校開展的3D打印創客工作室學生的教育培訓中已經取得得了很不錯的成績，有一些學生還在相應的技能競賽中獲得了獎項，例如”工業產品造型設計與快速成型項目“中的二等獎;”挑戰杯--彩虹人生“中的三等獎等。通過3D打印創客工作室教育活動，加強了學生課堂學習的互動，提高了學生的實踐能力大大激發學生們學習的積極性，讓學生對事物的專注度有了明顯的提升，從而更有利于培養學生的創新思維能力[2]。

（一）提高學生的動手能力和團隊協作能力

創客理念學習方式是一種動手操作、探究體驗式的學習方式，讓學生能夠在實際操作中去不斷的摸索和學習相關的知識點。所以在3D打印的實踐操作過程中要求學生從設計到打印都必須全程參與和完成，而且在3D打印的課堂學習項目中，有很多都是需要以小組的形式進行的，這樣一來，可以促進學生相互學習、相互學習，提高了學生的動手能力和團隊協作能力，這對學生未來的學習和生活都有著積極意義。

（二）激發學生學習的積極性

制定以3D建模、3D打印為主的創客活動工作空間，讓學生利用3D打印機等桌面制造設備與工具去完成個人產品的DIY制作，在這個過程中可以讓學生的構思通過立體彩色的模型被真實的呈現出來，讓其變得更加的形象生動。除此之外，還能夠將一些比較抽象的概念和設計通過自己的制作將其帶入到現實社會中，這讓學生產生了一種極大的自豪感，有效的增加了學生的學習熱情，從而讓學生能夠更有興趣參與到學習過程中，提高了學生的學習的積極性。

（三）培養學生的創新能力

在3D打印技術背景下的創客教育的學習模式主要是讓學生利用現如今一些比較先進的信息技術將自己的想法變為實際，在這個過程中學生不僅需要動腦，還要進行實際操作，極大的促進了學生的想象力發展和提高了學生的動手能力，大大提高了學生的學習體驗，有效的推動了學生創新精神和創造能力的發展，這對培養學生的創新能力有著極大的促進意[3]。

結束語

總而言之，3D打印技術的出現給各行各業帶來了很大的影響，讓很多的傳統行業遭受著巨大的挑戰。所以培養出更多創新型人才成為了教育界關注的問題，為此，創客空間受到了廣泛關注，這對整個社會經濟的發展均有革命性意義。因此，近幾年來，創客空間在教育界得到了廣泛應用，通過這個3D打印技術下創客空間的建設，能夠提高學生的動手能力和團隊協作能力，大大激發學生學習的積極性，從而有效的實現培養學生創新能力的目標。

參考文獻

[1] 石慶升，魯可.學習金字塔理論在“城市軌道交通概論”小班教學中的應用[J].實驗技術與管理，2015（5）：225-226，244.1002-4956.2015.05.059.

[2] 韓榮雷，孫雪冬.創客時代3D打印在高校課程開發的應用研究[J].沈陽師范大學學報（自然科學版），2016（1）：113-116.1673-5862.2016.01.026.

[3] 王美，王良輝，劉中曉，等.基于3D打印技術的特色課程研究——以“3D打印創意工作室”課程為例[J].現代教育技術，2015（8）：120-126.1009-8097.2015.08.018.