三D打印关键技术在中小学教学中的应用.doc

3D打印技术在中小学教学中应用
——以英国中小学课堂引进3D打印技术项目为例
作者简介：李柯影，东北师范大学计算机科学与信息技术学院研究生研究生，研究方向为当代远程教诲，Email:liky086＠；郑燕林，东北师范大学计算机科学与信息技术学院（吉林 长春 130117）。
　　内容提纲：3D打印技术基于“设计即生产”基本理念，通过支持学生在学****过程中深度体验与参加发展学生创造性思维和跨学科思维，同步也有助于提高学生实践能力。该文重要分析英国中小学在学科教学中引入3D打印技术目的指向、应用方式，并分析影响3D打印技术在学科教学中有效应用有关因素，为摸索教师在学科教学中恰当应用3D打印技术提供参照。
　　关 键 词：英国 3D打印技术 学科教学 创新设计 体验式学****br/>　　3D打印技术以计算机辅助设计(CAD)软件生成或通过实体扫描设备扫描实物所获得数字模型文献为基本，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过“积层造型法”逐级打印材料层创立物体，重要用于原型设计以及组件或产品制造[1][2]。3D打印技术实现了“设计即生产”创想，具备迅速生成特点，不但可以实现从零件设计到整体设计跨越，并且所“打印”产品，较之老式办法所生产产品具备更强稳固性、更精密构造，支持更有创意设计与生成，因而近年来在机械制造、生物医药、建筑设计、艺术创造等各种领域受到越来越多关注[3]。
　　虽然3D打印技术在上述各种领域应用受到关注，但当前针对3D打印技术在基本教诲领域进一步应用系统研究相对较少。英国教诲部及有关组织机构于-实行了为期一年探究3D打印技术在学科教学创新中应用，该项目不但获得了实质性教学应用成果，并且推动了3D打印技术在教诲领域中应用，为更多学校引进3D打印技术，变革教与学模式起到示范与引领作用。本文结合英国3D打印技术教学应用案例，进一步分析3D打印技术在英国中小学教学中应用目的指向、应用效果及影响因素，探究3D打印技术在教学应用推广时需要注意问题，但愿为学校教诲引入3D打印技术提供一定参照。
　　一、3D打印技术在英国中小学教学中应用目的指向
　　、培养学生创新思维
　　基于对3D打印技术自身特性把握，发现该技术可以作为动力激发工具和支持创新设计技术工具应用到教学活动中，增进学生学****积极性提高和学生创新思维培养。
　　一方面，3D打印技术自身功能特性以及对学****活动支持作用决定了其作为技术支持工具对提高学生学****积极性有积极影响。一方面，3D打印技术作为一种新型技术，其新颖性更加容易引起学生参加基于该技术学****活动好奇心和兴趣，激发她们积极参加学****活动动机。另一方面，3D打印技术独特功能——迅速打印模型或实物，支持并勉励学生积极参加打印活动。学生可以运用3D打印机将自己创新设计或想法以可视化方式呈现给教师和其她学****者，由此获得成就感，不但会促使学生更加积极积极地参加学****活动，并且会勉励她们积极参加创新设计。第三，3D打印技术支持学****活动有助于体现学生作为学****活动主体积极参加学****重要性和价值，进而增进学生积极参加学****活动。基于3D打印技术学****任务，需要学生积极分析打印任务、参加筹划与决策、参加创新设计原型，这种主体意识和被需要感觉让学生意识到自己在学****过程中重要性和价值，促使学生更加积极地参加到打印活动中。
　　另一方面，为保证学生积极参加并有效进行学****活动，英国教诲研究者以为在3D打印技术迅速打印实物功能支持下，学生可以将时间和精力集中在创新设计环节，有助于创新思维培养。创新启于格物致知，创新思维启于透彻地分析打印任务和丰富实践经验，是进行创新设计、打印出创新性个性化作品基本和源泉。学生通过积极参加创新设计、全面细致地分析打印任务，充分发挥想象力和创造力，最后打印出个性化作品。
　　
　　英国3D打印技术在学科教学中应用项目是在“人类可以通过制造和分享过程产生学****理念指引下开展学科教学创新摸索项目[4]。该理念核心是“制造”和“分享”，强调在真实情境中通过体验式学****与探究式学****是获得知识并实现学以致用有效方式。因此，教师借助3D打印技术可觉得学生创立“体验式学****中心”，这同步也是一种知识运用空间，学生需要积极参加到真实实践活动中，并通过亲自动手操作获得直接学****体验，提高解决问