3D打印課程的開發與實施探索

徐歡 李娜

摘要：3D打印技術是目前比較新興而又熱門的制造技術，將此類新興科技引入校本課程中，將有利于提高學生的實踐能力和促進創新型人才的培養。探索針對中學生的3D打印技術校本課程的課程開發與實施，目前仍未有成熟并采納實施的方案。因此，我們通過對3D打印技術與校本課程開發的理論學習和文獻研究，根據簡陽中學的教學資源及中學生的實際情況，探索適合本校的3D打印技術中學校本課程方案并親自進行教學實踐，通過實踐過程中的教學反饋和課程反思，有針對性地對課程方案進行改進，希望能給同行一些有益的借鑒和幫助。

關鍵詞：3D打印技術;校本課程;課程開發

一、3D打印課程開發的背景

2013年1月，現任教育部部長袁貴仁同志又在全國教育工作會議上的講話指出：要加強對學生的社會責任感、創新意識和實踐能力的培養。由國務院的兩次全國教育王作會議和教育部部長的講話中，可以看出培養學生的創新意識和實踐能力是一項重要國策。

二、我校開展情況

簡陽中學科創室（啟智樓318）已經購買了一套3D打印設備，經過一年的摸索，部分創客教師已經使用3D打印技術并用于成都市實驗創新說課比賽，科創社的少數學生也能夠比較熟練地操作打印機，已經有一定的技術儲備，但是要向全校師生近8000人推廣普及，沒有固定的教材實現課程教學是難以實現的，通過2年的努力我校3D打印課程的開展有了一定的起色。

通過梳理我們發現，簡陽中學創客空間3D打印課程的開發與實施過程中主要突出了以下幾個作用：

（1）3D打印屬于非高考課程，但可以培養學生創新能力。

（2）學校開發的3D打印校本教材，引起了師生的極大興趣。

（3）教師固守的教學觀念，得以改觀，特別是理化生涉及實驗教學的老師。

（4）學生通過課程學習，參加比賽獲得榮譽，進一步激起了3D打印的學習熱潮。

（5）促進學校建立健全3D打印課程的開發、實施、管理制度、評價機制等。

三、3D打印課程的開發情況

為制定合理有效的3D打印課程，筆者翻閱學習了課程理論專家泰勒的相關理論，拜讀了被公認為是課程開發原理最完美的闡述的“泰勒原理”。結合此理論和四川省簡陽中學實際情況，擬定了我校3D打印課程預從以下四個方面展開研究：一是通過學校3D打印技術想要達到哪些教育目標;二是根據我們現在已有的哪些教育經驗才能去實現3D教育課程的目標;三是怎樣去組織學生實施3D教育課程;三是如何確定3D打印課程的目標正在得以實現。筆者為此列出3D校本課程開發與實踐流程圖如下：

隨著科技發展和社會智能發展，3D打印智能技術正一步一步地改變著我們的生活，社會對智能化技術人員的需求也進一步的擴大。在文件《中國制造2025》中明確了我國的制造強國戰略戰策，由此可見社會對智能化技術人才的需材若渴，3D打印課程對培養跨學科思維和創新思維人才起至關重要的作用。

筆者所在的四川省簡陽中學，是該市的一所國中，高中生源為該市最好的生源，學校的辦學理念“以德為為先，通材樹人”，大力推進以民主教育、賞識教育、創新教育為核心的素質教育，促進學生的全面發展，學校希望學生除了成績優秀外，還十分重視音體美，信息技術和通用技術等課程的開設和實施，希望能培養出德智體美勞全面發展的學生。為此，3D課程開發首當其沖成為學校教育的一項重要內容。

我校的高中生能力強，自我要求也高，都希望在學習方式和學習內容上有更多的改變和提高，他們在掌握了一定的基礎知識和信息技術知識后，有能力進一步去探討和研究新的技術和科學的能力，從而緊跟時代發展的節奏。大部分高中學生對3D打印技術、機器人人等創客內容心存好奇，渴望對3D打印課程的學習打開認識新技術的大門。所以，3D打印課程的開設勢在必行。

我校教師根據以上需求，力求開發切實可行的3D打印課程，在實際教學中，采用試聽結合操作的教學方式進行3D打印課程的教學，力求培養學生的創新思維能力和發展學生的學習興趣。在師生共同努力下，我校3D課程取得了顯著成果。

四、3D打印課程的保障體系

1.課程開發人員保障

課程開發組由四川省名師，成都市特級教師，全國科創大賽評委、青少年科創比賽國際金獎、市名師工作室老師領銜，經常帶領學生打磨項目、參加各級各類比賽，帶領學生獲得3D打印比賽四川省一、二、三等獎;堅持每周為科創學生授課，其中便包括了3D打印技術;長期工作在創客教學和科研一線。

2.課程設備保障

我校是全國青少年科普調查示范校，四川省科技示范校，成都市第二批拔尖創新人才早期培育基地校。我校已經建成一個科技體驗室，一個STEAM教室。為便于課程開展，學校以學生發展中心作為辦公地點，為課程開發小組配備2臺筆記本電腦，1臺打印機，1套3D打印普教設備，1套3D打印比賽專用設備，1套3D教學設備，均由專人負責管理。

3.課程實施保障

為了使課程真正落到實處，取得實效，學校實行了課程管理制度，減輕上課老師的其他工作量，讓他們有時間潛心研究3D打印教學。學校每周二有不少于1小時的集中備課研討時間，要求組員每月面向校內外開展教學展示活動不少于2次。教務處將對教學情況作協調、監督。

五、3D打印課程的實施效果

自開展3D 打印教學以來，提 高 了 學 生參與項目的積極性，激發了學生的創意靈感，增加了實踐教學的途徑，為個性化的實物制作提供了方便，對培 養學生的實踐能力和工程能力起到了很好的作用。今年，所指導的學生設計制作出實物作品30余項;設計制作出的作品在四川省18屆中小學信息技術創新與實踐大賽（3D 智能作品創作）中獲得一等獎2項，二等獎1項，三等獎1項。

在全國18屆中小學信息技術創新與實踐大賽（3D 智能作品創作）中獲得二等獎1項，三等獎1項。

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