3D打印技術在教學中的應用研究

曾鵬雁

摘 要：近年來，隨著世界上各種高精技術的發展，3D打印技術逐漸走進了人們的生活。3D打印技術的發展日漸成熟，產生了很多有利于人民生活的影響，在教育事業中也逐漸普及起來。3D打印技術可以幫助老師解決教學中抽象知識點難以理解，和學生難以代入理論實驗的問題。因為3D打印技術還存在一些局限性，所以，其在教學中的應合理應用便是文章的研究重點，希望可以為教育教學行業的發展提供幫助。

關鍵詞：3D打印技術;教育教學;應用研究

1? ? 3D打印技術簡介

3D技術是虛擬現實技術中的一種，通過3D技術，可以在計算機或網絡中呈現出虛擬的想要表達的立體場景。3D打印技術是快速成型技術的一種，它是把3D立體模型通過相關設備打印成為實體的一種技術，主要是以數字模型文件為基礎、運用各種可黏合的材料、通過相關參數的設置，逐漸打印成立體模型的一種技術。3D打印技術在當今社會被應用于很多方面，如模型制造、土木工程構造、物品設計、航空航天等。現如今，3D打印技術更是應用于生活的各個方面，為我們提供了很多方便。希望3D打印技術在教育教學方面也一如既往的優秀，為教育教學事業作出貢獻。

2? ? 解決教學中現存的技術問題

社會在發展，時代在進步。現在正是各種高精尖技術騰飛的時代，人民的生活也因為這些高精尖技術越來越好，越來越精彩，越來越有滋有味。現在是一個人人都可以為了更好的未來而努力創新創造的時代。比如5G網絡、云計算、機器人、3D打印技術，本文重點介紹3D打印技術應用在教學中存在的技術問題。

2.1? 解決講課時技術跟不上時代需求的問題

隨著歷史進程的推進，新時代的到來，生活中各種技術也隨之興盛發展起來。比如原先的教學方法單一乏味，講課時知識點全靠老師板書、抽象知識點的講解只靠老師口述和學生自己的想象，教學條件可謂簡陋。但是近幾年，隨著時代的發展、技術的提高，國家對教育教學事業的關注，我國的教學條件提高了很多，解決了很多存在的教學漏洞。課上可以看課件，理想實驗可以看視頻等，方便了很多科目的講解，雖然現在的教學中依然存在些問題，但也為教學條件的改善提供了很大的幫助。3D打印技術便是用來彌補這些依舊存在的問題的。

2.2? 解決抽象學科難以理解問題

現代教學中，抽象問題最多的便是數學。在數學學科領域中，學習立體幾何時是最難的，因為它主要靠學生的想象，而小學生的空間思維能力相對較弱，更因為教學中缺乏具體的實務模擬，所以學生很難與老師產生共鳴，理解學習中的問題。3D打印技術應用于教學中后，老師可以方便地打印出上課時所需的幾何體展現在學生們面前，然后再結合模型細細講解問題，使這些理解能力相對較弱的小學生可以充分理解問題。

還有一個難以理解的學科便是地理。地理課上經常會講到一些地貌、地勢，但因為無法到實地考察，只靠課件中的圖片，學生很難理解這些地勢、地貌的特點，而3D打印技術的應用便可以把某些地勢、地貌打印出來以實物立體模型展示在學生眼前，讓學生仔細觀察各種地勢、地貌的區別，方便理解課本中的知識點。

還有歷史考古學科，在這個科目中，老師會講解很多朝代的歷史工藝品。用這些工藝品的特點來講述一個朝代的特點。但是老師無法得到真實的工藝品，所以可以通過3D打印技術對其進行創作，比如西周的巨鼎、西漢的竹簡、唐朝的唐三彩、清代的青花瓷等。3D打印技術可以準確地把這些工藝品呈現在學生面前，豐富學生們的閱歷，增加對歷史文物的了解。

2.3? 解決理科理想實驗操作問題

對于高年級的物理、化學、生物三大理科教學來說，更需要3D打印技術的幫助。

以物理學中的力學為例，很多機械模型在進行受力分析時，若沒有老師的引導，學生很難在大腦中想象出每一刻物體的受力狀況。以傳送帶受力分析為例，單靠一個圖和一段話，學生很難明白木塊在傳送帶上不同時刻的受力變化。通過3D打印技術，可以制造出傳送帶的實體模型，然后通過學生的實體操作充分理解傳送帶的受力問題。

化學中最需要理解的便是分子結構，比如鉆石和活性炭都是由碳構成的，但因為它們的分子結構不同，性質就完全不一樣，還有化學中很難理解的同分異構體等一些問題。這些問題完全可以通過3D打印技術來解決，打印出一些分子結構，通過拆分組合還可以完成分子反應，使學生可以看到這些“分子世界”。

最后要說的便是生物醫學。學生在學習時，首先要對人體的器官構造和身體系統進行理解，通過3D打印技術可以準確地制造出按照所需比例設定細胞結構、多種多樣的人體系統、復雜的腦部結構等，使學生充分了解學科基礎知識，為以后的學習做鋪墊。

3? ? 3D打印技術的未來發展

3D打印技術從出現就十分受歡迎，未來一定有巨大的發展空間。首先要說的便是打印材料。在未來，3D打印材料一定會朝著多樣化、多元化方向發展，結合創新想法肯定可以在教育教學行業以及更多行業迅速發展起來。3D打印技術以獨到的特點和教學相結合，教學可以激發學生的學習興趣，使學生與研究對象進行三維交互，讓他們身臨其境。

4? ? 結語

毫無疑問，3D打印技術能夠對教學起巨大的促進作用，它克服了長期以來傳統教學固有的局限。3D打印技術結合教學應用，也許會使我國乃至世界科學教學有一次質的飛躍。正是因為有這些想法才會鼓勵人們去積極探索未知領域，為人類文明作出貢獻。

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