揭秘：3D打印如何與中小學教育有機結(jié)合

3D打印技術(shù)，被普遍認為是第三次工業(yè)革命重要標志之一,，由于它可在短時間、簡工藝程序下制作出結(jié)構(gòu)復雜,、尺寸精細,、性能特殊的藝術(shù)模型、零部件等,，所以它如雨后春筍般的應用在工業(yè)制造,、生物醫(yī)療、建筑工程,、科學研究等領域中,。打印汽車，打印骨骼,，打印房子……關(guān)于這項技術(shù)的神奇應用時常見諸報端網(wǎng)絡,，走進課堂,，3D打印技術(shù)又會帶來什么？

今年2月,，國家工信部出臺《國家增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進計劃（2015-2016年）》,，指出要加快3D打印技術(shù)在兒童創(chuàng)新教育中的應用：“組織實施學校增材制造技術(shù)普及工程，在學校配置增材制造設備及教學軟件,，開設增材制造知識的教育培訓課程,，培養(yǎng)學生創(chuàng)新設計的興趣、愛好,、意識,，在具備條件的企業(yè)設立增材制造實習基地，鼓勵開展教學實踐,�,！�

發(fā)達國家的3D打印技術(shù)早已進入教育領域。在美國,，幾乎所有的大中小學已經(jīng)開設了3D打印的課程,。通過對青少年進行3D打印創(chuàng)新意識、技術(shù)手段的培養(yǎng),，3D打印成為“美國智造”的有力手段,，成為中美制造業(yè)競爭的重要砝碼。

我國3D打印在教育領域的應用雖然還處于起步階段,，但隨著3D打印機在我國逐步降低門檻和應用領域的擴大,，這部神奇的及技巧再度受到大眾關(guān)注。目前3D打印機已經(jīng)被引入一些中小學及高�,？蒲袡C構(gòu),，尤其在基礎教育領域已開始投入教學。

走在創(chuàng)新最前端的深圳,，早已開始探索3D打印與教學的結(jié)合實踐,。南山實驗小學，南山外國語學校,，育才二中,，蛇口學校，月亮灣小學,，麗湖中學,，同樂學校，珠光小學,，深圳小學,，明德實驗學校等等，均已加入3D創(chuàng)客聯(lián)盟，在新的技術(shù)革命下大膽創(chuàng)新,，嘗試開設3D打印課程,，豐富中小學階段信息技術(shù)學科的內(nèi)容，激發(fā)學生的創(chuàng)造力和培養(yǎng)思考能力,。

由于3D打印技術(shù)能實現(xiàn)虛擬世界與實體世界的有機結(jié)合,，3D打印機進校園將使得學生在創(chuàng)新能力和動手實踐能力上得到訓練，將學生的創(chuàng)意,、想象變?yōu)楝F(xiàn)實,，將極大發(fā)展學生動手和動腦的能力，從而實現(xiàn)學校培養(yǎng)方式的變革,。我們預計,，未來3-5年，國內(nèi)基礎教育,、高中教育甚至高等教育領域中對3D打印課程的需求將大量出現(xiàn),，它將作為一門實踐3D打印技術(shù)的新穎課程脫穎而出。

3D打印將顛覆傳統(tǒng)教育方式

事實證明,，一些在傳統(tǒng)教育中表現(xiàn)不好的學生,，主要是因為所學的課程理論性太強，沒有興趣,，死記抽象概念讓學生通過了考試,，但考試過后就很快忘記了，3D 打印機可以讓枯燥的課程變得生動起來,，它是一種同時擁有視覺和觸覺的學習方式,，具有很強的誘惑力,，在觸覺學習中,，學生不是在黑板或顯示器上簡單地看文字或圖形，而是通過他們的觸覺抓住核心概念的三維模型,，這樣能夠吸收和消化知識,，使學生不再遺忘所學的課程。

英國著名教師戴夫懷特曾經(jīng)說過：如果你能抓住學生的想象力,，你就能抓住他們的注意力,。

3D打印如何與中小學教育有機結(jié)合？

1,、開設3D打印選修課,，普及3D打印技術(shù)。在課堂上設立簡單的3D打印課程,，介紹3D打印技術(shù)本身,。專門針對中小學生，選擇一些簡單的模型作為課程教育工具,，比如下面這樣的簡單模型,，成型時間控制在一小時以內(nèi)：

2,、以老師為目標對象的教學工具打印，是老師們快速制作合適教具的絕佳方式,。
如：生物課,，可以通過3D打印完整還原身體各器官的組織結(jié)構(gòu)來幫助學生觀察和學習；

化學課,，3D打印的復雜分子結(jié)構(gòu)更便于學生學習觀察,；

歷史課，3D打印還原古代的文物和重要事件的器具來幫助學生理解歷史真相,；

地理課,，可以通過3D打印打出獨特的地質(zhì)面貌，來研究特殊的地形和人文知識,，直觀而生動,，是老師們快速制作合適教具的絕佳方式。

3,、指導學生學習三維建模,。

目前市場上有很多簡單易用的3D設計軟件都可引入課堂教學，例如以Autodesk公司出品的一系列設計軟件（例如Tinker CAD）,，都可以很容易讓中小學生上手開始做模型設計,。學生親手設計出來的東西再通過3D打印機直接打印出來，對于提高學生的興趣愛好想必是大有幫助,。

4,、組件小創(chuàng)客團隊，舉辦3D打印競賽,、3D夏令營等交流活動,。
像深圳“柴火空間”一樣，定期舉辦各種3D打印創(chuàng)客競賽和主題交流活動,，為學生的想象力和創(chuàng)造力提供無限的發(fā)揮空間,。

5、設立3D創(chuàng)意實驗室或體驗基地,，為學生提供一個感受尖端科技,、寓教于樂的DIY體驗中心。

學生們可以通過參觀3D打印工廠了解除課堂桌面級打印機以外更高級的工業(yè)級3D打印機工作原理,，提高對創(chuàng)新技術(shù)的認知,，并通過自己親手實踐來打印屬于自己的個性化創(chuàng)意作品。

但是,，目前3D打印引進校園還存在以下瓶頸：

1,、3D打印目前處于初步發(fā)展階段，國內(nèi)相關(guān)人才較少，造成學校該課程的師資力量緊張,；

2,、目前國內(nèi)針對學生的教材不完整，教育方案不夠系統(tǒng)化,；

3,、配套設備比較昂貴；

4,、目前3D打印技術(shù)在建模等軟件操作方面有一定的技術(shù)壁壘,，對學生學習有一定的難度。

正因為如此,，3D打印除基本教育服務外,，又將衍生出更多的產(chǎn)業(yè)市場：
1、3D打印教育培訓：培養(yǎng)優(yōu)秀3D打印人才,，給學校提供師資資源,；

2、基礎型3D打印設備：著重研發(fā)基礎型3D打印桌面機,，降低成本,，致力于做適合學校大批量采購的打印機；

3,、研發(fā)或優(yōu)化配套軟件：讓3D打印建模軟件變得簡單,，易于操作，逐漸向“傻瓜式”操作指南看齊,，力爭開發(fā)出孩子們一學就會的配套軟件,。

3D打印對教育的促進并不是單向的，反過來,，向教育領域的滲透又能推動3D打印技術(shù)的進化,。

無論是網(wǎng)絡化遠程生產(chǎn)，或是智能化制造,，前提都是技術(shù)的支撐,，目前3D打印在開模和工藝品制造等個性化需求領域的應用尚可,，但要想更廣泛實用,，還需要技術(shù)的成熟。

技術(shù)如果想有所突破,，首先得有一大批感興趣的人,，學生無疑是最好的群體。這個時期學生群體的好奇心,、創(chuàng)造力最強,，通過逐漸對技術(shù)進行研究，提出自己的想法和創(chuàng)意，再加上不斷發(fā)展技術(shù)的力量,，這必將反哺3D打印產(chǎn)業(yè),，促進3D打印技術(shù)的進一步發(fā)展。

無論是3D打印對教育的促進,，還是教育對3D產(chǎn)業(yè)發(fā)展的反哺,，都讓我們看到3D打印這項創(chuàng)新技術(shù)強勁的生命力和巨大發(fā)展前景，在信息技術(shù)瞬息萬變,，前沿科技層出不窮的當下,，“激發(fā)創(chuàng)造力、重在體驗性”是教育領域信息技術(shù)課程改革的核心理念,，讓學生在新的體驗中培養(yǎng)創(chuàng)造力和享受學習的樂趣,，必將點燃“大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新”的未來之光,。
來源：廣田研究院

說的很好,，不過目前國內(nèi)的3D打印，都沒有一個具體的標準和規(guī)范,，在未來的幾年內(nèi),，希望國家能給予生產(chǎn)商和相關(guān)培訓公司一個統(tǒng)一的標準。相信這樣才能推動我國的3D教育事業(yè)