綜合實踐活動中3D打印課程的實踐探討

費莉

【摘要】在教育改革與教育創新的現實背景下，3D打印這一新興學科也進入到綜合實踐課堂中。作為一門新興的課程，3D打印課程教學實踐仍舊處于實踐完善中。為此，對昆山校外實踐基地3D打印課程的教學探索進行了闡述，希望為綜合實踐活動3D打印課程的開發與實施起到拋磚引玉的作用。

【關鍵詞】綜合實踐活動 3D打印 課程設計 新媒體聯盟《地平線報告》（2015年基礎教育版）將3D打印列為未來2～3年技術驅動K12教育的重要趨勢。昆山市未成年人素質教育校外實踐基地作為市未成年人素質教育，培養創新精神和實踐能力的教育場所，緊跟教育改革節奏將3D打印課程引進了綜合實踐活動課程中。于2016年購置10套3D打印設備、20臺電腦作為3D打印課程的硬件準備。軟件上廠家派了技術人員對相關老師進行了初步的技術培訓?；亟處熢谔剿?D打印技術的過程中確定了合適的設計軟件，并對3D打印課程的開設、課堂的教學及課程評價進行了探討?，F將課程教學的過程予以分享，以期為綜合實踐活動的3D打印課程的開發與實施起到拋磚引玉的作用。

一、3D打印課程在綜合實踐活動教學中的定位

綜合實踐教育不同于傳統教育，學生在實踐基地所上的課程，基本是一堂課就是一個獨立的項目，它不存在課堂時間的延續性。實踐基地提供了一個學校、家庭、社會無法提供的育人形式相對開放的場所，其強大功能不在于育人，而在于開拓了育人的視野，對于教育者來說是反思當前教育的一個實踐場所，對于學生來說可能是一生值得回憶的真正的認識自我的經歷。3D打印是以數字模型文件為基礎，使用粉末狀的金屬或者塑料作為主要的材料，利用逐層打印的方式構造出模型所對應的物體。在綜合實踐活動中引入3D打印課程，主要是培養中小學生的創新能力，提高中小學生的科學素養。通過激發學生的想象力，讓學生參與并見證想法變成現實的設計開發過程。

二、3D打印課程在綜合實踐活動教學中的實施

1.獲取軟硬件支撐

在綜合實踐活動教學中，要想開設3D打印這一課程，首先就需要合理選擇設計軟件。隨著技術的日益發展，3D打印軟件的設計也順應青少年的年齡特征及學習能力，越發的簡單易學。如比較貼近中小學生思維能力的123D Design，3D One軟件。

對于硬件，在購置好相應3D打印硬件的基礎上請專業的3D打印機銷售人員做好打印前準備工作、打印過程的操作以及遇到簡單故障處理的培訓。

2.課程設置

以3D One打印軟件及內嵌于該軟件的社區網站作為依托，設計了適合來實踐基地參加活動的學生學習3D打印技術的流程?？紤]到綜合實踐活動的特殊性，對于3D打印課程的設計與實踐主要明確三個問題：教什么、怎么教、教到何種程度。

（1）教什么

課程教師借助了3D One這種簡單易學易上手的打印軟件進行教學內容的設計。不是讓學生花大量時間學會軟件設計，也不是一定要打印出設計的模型，而是旨在讓學生思維靈活，視野開闊。

（2）怎么教

本著3D打印教學就是將想象數字化，將數字有形化的教學原則，根據課程的目標定位，課堂教學的總體思路定為：確定主題-學生設想-操作實踐-作品展示與評價。隨著信息技術高速的發展，信息化教學輔助工具也越來越多，學生對新知識的感受也越來越深入。我們教師在技術應用和技巧傳授上也要相應的靈活豐富。具體做法如下：

首先做簡單的3D打印的課程介紹，并展示一個簡單作品的打印過程。啟發學生講行主題作品設計時，學生可以根據自己的想象通過搭積木式的簡易操作進行設計或在已有的模型上進行二次創造。教師在網站上下載已有的模型供學生參與設計。在選擇模型案例時教師要選擇得當。除了趣味性，還要考慮結合各個學科的知識要點。3D打印所融合的各科知識不僅會為學生提供獲取的興趣，直接的觸感，還會讓學生的知識記憶更加深刻，學習動力更加的增強。力爭讓學生真正參與到設計過程中，體現想法實現的神奇。

利用3D One網絡的共享優勢，讓課堂真正“活”起來。學生可以將設計好的作品同步上傳到3D One青少年三維創意社區網站上，教師可以查看學生作品的進展，欣賞學生設計的作品，鼓勵學生之間進行評論并點贊，調動學生們現場交流。

利用3D One網絡的互動優勢，還可以讓課堂時間一直“延續”，不再受一堂課一個項目的限制。學生回歸學校后在網站上可以繼續進行學習，不受地域時間的限制，學生與教師之間仍然可以通過3D One創意社區這個網絡平臺針對一個項目進行交流，對成熟的產品教師可以隨時利用基地上的3D打印機打印出來，并進行實物發布展示，增加學生的成就感，拓展學生的視野，提高師生之間、生生之間的交互。特別優秀的學生可以鼓勵他們參加相應的大賽活動，讓對綜合實踐活動項目感興趣的同學繼續學習，將社會實踐項目的學習、評價、分享延伸到學校、家庭、社會，真正做到實踐始于閉營，發揮實踐基地的示范引領作用。

（3）教到何種程度

對于3D打印課程教學而言，教學重點并非是學生技能掌握到何種程度，而是學生在學習完后能夠將知識使用到哪種程度、自主學習的程度以及創新的程度。所以，實際教學中，在保證基本知識技能傳授上，更需要注意的是學生創造力以及實踐能力的培養。

為此，教師可以給學生確定一些目標，如在學以致用方面，明確學生學習后能夠將自己所想的東西在電腦上表達出來；在自學能力上，學生能夠自學多種方法，且能夠通過與同學交流或者借助網絡解決問題；在創新能力上，學生的作品應不局限于教師的示范，而是有創意的想法。

3.創新實踐

3D打印課程的優勢所在，主要是因為該課程屬于所對應的產業是一種新興且在不斷發展的，其應用及研究仍舊處于初始階段，因此學生部分創新實踐可能會對3D技術的發展有一定的推動作用，基于這一層面的作用，可以引導學生不斷發揮自己的想象力，通過自主探究或者合作探究創作出一些新的作品。同時因為3D打印技術能夠還原一些實際生產不出的產品，這也可以為學生豐富的想象力插上騰飛的翅膀，使得學生能夠在創作中感受到快樂。

三、結語

總之，3D打印課程作為一門與高新產業接軌的學科，通過課程教學能夠讓學生對3D打印技術的使用獲得一些理解，同時還能夠通過課程教學培養學生的創新思維能力，這對學生其它課程的學習有重要幫助。因此在綜合實踐活動中開設3D打印課程，需要教師深化教學改革，通過實踐探究設置合理的課程教學形式，逐漸完善學科教學方法，為創新型人才的培養奠定堅實基礎。

參考文獻：

[1]鄭賢.基于STEAM的小學《3D打印》課程——設計與教學實踐研究[J].中國電化教育，2016，（08）：82-86.

[2]李青，王青.3D打?。阂环N新興的學習技術[J].遠程教育雜志，2013，（04）：29-35.