3D打印在學前教育中的運用

許建銳

摘要：隨著科技的發展，打印技術在學前教育的運用經歷了黑白到彩色，打印出的圖像精度隨著設備更新換代更加細致美觀，到目前為止，在實際運用中的打印技術都是紙面2D即二維打印，顯示的內容都在平面上。3D打印機的問世和循序漸進的民用市場推廣，已經在各個行業廣泛發展，未來在學前教育的各學科教育教學活動也將發揮強大的輔助作用。

關鍵詞：3D打印;學前教育;運用

傳統的打印機是兩個維度的，即打印噴頭在紙面的長寬位置輸出墨點從而構成文字圖像。3D打印是三個維度的，即在三維空間的長寬高空間點輸出特殊材質從而構成特定形狀的立體物品。3D打印機體型有非常大的建筑打印機和迷你的桌面3D打印機。它們的打印材料多種多樣，在物理性質方面多為接觸空氣定型或熱熔冷卻定型。現在大多數辦公室級別的3D打印機屬于第一代進入市場的型號，雖然打印精度可以滿足日常需要，但是速度慢。就像以往的工業產品，隨著技術的進步設備的更新換代，3D打印機將有更快速度更高精度的功能表現。3D打印由于噴頭在立體空間工作，對各個零件的精細度要求高，打印過程放置的載體例如桌面不能有明顯震動，否則將影響打印效果甚至造型錯位。另外制作源文件的時候要嚴格按現實世界需要打印的物品尺寸來設計，相對傳統平面打印技術要求相對較高，如果不是追求個性化可以下載現成的模版模型直接打印。現在3D打印原材料正在朝著多元化市場化價格便宜的方向發展，滿足不同行業及家庭的需要。

打印技術在學前教育中的運用

平面打印在幼兒園的運用從最初的黑白文字圖像到現在的彩色圖文，運用已經非常成熟。在幼兒園日常教育教學中，平面打印服務了會議辦公、孩子們的親子作業、環境布置等等。在一些美工作品中，出現了彩色打印的圖案再折合成立體造型的情形，說明了現實運用中對立體打印的隱性需求。當3D打印機的價格處于價廉物美的時候，隱性需求和創新想法將被大量釋放和挖掘出來。

3D打印技術對學前教育的作用

在設計制作教具時，很多老師用簡易原材料例如白色泡沫或輕粘土為每個小朋友做了同一個模版或個性化的造型，這些工作相當耗時，特別是重復性的手工教具。在使用3D打印機輔助教學活動的情況下，重復性的教具可以通過只打印一個模具再“復印”出很多個的方式進行。如果是個性化的造型，通過下載或在電腦上編輯源文件再由打印機進行打印，解放了教師大量的工作時間，這是效率提升的一個方面。

在課堂上，現在的教學大部分使用書面或大屏幕顯示的方式輔助教學，平面的顯示效果有時難以更直觀的表達知識點，而3D打印出來的實物提供了一種全新的輔助教學模式，例如給幼兒介紹“天宮一號”時，可以下載模型打印出來使課堂更生動有趣。特別是一些靠平面圖紙加教師講解仍然難以描述清楚的知識點時，3D打印的輔助教具功能優勢明顯。在幼兒園的文藝匯演中，現在很多教師為了特定頭飾或服裝飾品等小部件費盡心思，有時還不能找到理想的配件，因為只能在現有賣方市場資源去找，或者買一些原材料自己手工制作但是形狀不理想。這時候3D打印技術就能很好的解決問題，一些造型及效果圖可以先在電腦上模擬，修改方便，等到形狀花色在軟件上調整好之后就能打印一步到位。

3D打印在幼兒園環境布置方面也有大顯身手的空間，由于是立體裝飾效果，給了創作者天馬行空的設計平臺。先在電腦上模擬，成本極低，損耗小，3D打印在繪制立體物品的時候非常環保綠色，幾乎不浪費多余的打印材料。特別是當校園的部分物品3D數據化時，損壞了一點兒不用整體報廢，只要通過打印損壞的部件補上去即可，由于是數據化的，新補的部件跟舊部件會高度吻合為一個整體。另外，幼兒教師在進行小組研討活動時，有時會需要抽象的物品去協助開展工作。常規的情況是在紙上畫，或者動手做成立體物品，顯然運用3D打印是更好的解決方案。結合以上設想的合理例子，在進行擴展運用時，3D打印在學前教育教學的用途是非常多的，隨著使用時間的增加將被幼兒教育工作者運用到更多方面。

幼教工作者與時俱進的技術要求

20年前很多幼兒教師開始學電腦學打字和一些簡單的平面排版，慢慢的接觸和熟悉使用打印機。如今3D打印機開始慢慢普及，它對使用者有更高的軟件操作要求。3D打印源文件需要3D軟件來制作，有電腦基礎的教師可以在半個月內掌握。現在網絡資源豐富，后期工作中用到的模型有些甚至可以在網上免費下載，自己再導入系統做修改或直接打印使用。

出于民用辦公的設計定位，未來普通版的3D打印操作流程會人性化簡便，網絡上也有供學習的教程。出現很多“傻瓜式”操作的小軟件概率很高，就像今天雖然有photoshop這種專業的圖形編輯軟件，也有美圖、美顏相機等根本不用學就能用的小軟件，涵蓋了普通民眾生活中需要用到的大多數圖片編輯功能，也許這就是未來3D打印軟件的重要組成部分。

當使用的人多了之后，3D打印技便不再陌生，教師應抱著虛心學習新技能的心態。時代在發展，學前教育的發展在前進，只有跟著新事物一起前進，才能緊跟時代步伐，創造更好的教學成果。

（作者單位：廣東省佛山市順德區北滘鎮第二幼兒園）