快速成型科技的崛起

涂浩

[摘 要] 近年來，3D打印逐漸進入公眾的視野，它是利用材料堆砌的一種快速成型建模方式，可以將虛擬的物體實體化。目前，學校教育已經越來越重視這些能夠給學生帶來興趣以及創造能力的科學技術，中職學校更是將其視為一種新的學科方向，并且相信在不久的將來，3D打印式的體驗教育會給教育界一種新的教育方式的突破，注入新的教育活力。就3D打印技術進入中職學校后的優勢和前景，進行簡要論述，并探討其在教育行業中的運用及局限性。

[關 鍵 詞] 3D打印；學校；教育突破

[中圖分類號] G712 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603（2016）27-0066-01

3D打印技術，它不僅是工業上的一個里程碑，更是一個能夠激發人們無限創造力的平臺。近年來，關于3D打印技術的新聞也越來越多，目前，教育應用領域已經將其納入重點發展的課題，對學生的創造、實踐起著重要的促進作用。

一、3D打印正在普及教育

許多教育家都曾說過，教育只有與時俱進，跟上時代的發展，才能不被時代拋棄，才能有所突破。現如今，無論是熱門的VR技術，還是一直領跑前端的動態捕捉技術，許多高新科技已經慢慢融入教育領域，這其中，3D打印技術首先已經步入學生的課堂，3D打印這種體驗式的教育已經逐步獲得了學生的青睞。全國有許多學校引入了3D打印機，并成立了興趣小組或專業課程為學生講授這種“未來科技”。

二、3D打印不同于傳統的教育方式

3D打印的原理其實很簡單，就是利用高溫將塑料、樹脂、金屬材料進行熔化，再經過三維設定好的坐標軸切片，將物體一層一層地堆砌而成。這種方式不管物體有多么復雜，只需要花上一段時間，原本在電腦里才有的物體就會完整地呈現在現實中，可以將虛擬的物體實體化，這是傳統教育完全不可想象的。事實證明，學生對于視覺、聽覺的學習，遠不如觸覺的學習來得有效率。特別是中職學生，傳統教育中，教師一般都只會教授理論知識，他們基本上對于傳統說教方式理論知識是“免疫”的，沒有興趣只會對學習更加抵觸，即使是現代教育中加入了多媒體教學，學生學習也仍然只能止步于電腦屏幕上，但是3D打印的過程不僅可以看，還可以觸摸，是提高學生學習興趣的一大突破。特別是對于一些極具創造性，但是學習成績卻相對落后的中職學生而言，3D打印顛覆了他們對常規學習的認知，腦袋里想的物品，經過3D打印機的“打印”，便會呈現在眼前，對于已經受到興趣“誘惑”的學生，更加直觀、清晰的學習方式，讓他們接受新知識的能力也大大提高了。

三、3D打印式體驗教育

3D打印技術在教學方面，將創新、信息科技、學習、體驗多方面的意識集為一體，融合了藝術、科學、數學、物理等學科知識，培養學生的創造力。在課堂上，創新思維的物化實現可以大大加強學生的三維空間想象，并且也鍛煉了中職學生的動手實踐能力。3D打印教育課程對于不同年級學生的要求是有所不同的。對于低年級的學生，主要是對其邏輯思維的開發和動手能力的培養；對于中年級的學生，注意自主學習能力和團隊內知識的相互分享；而對于高年級的學生，要求將跨學科的知識融合起來，團隊可以共同制作完成一個項目。

四、3D打印實驗室的建立

3D打印實驗室是學生進行創新前沿教育，提高學校整體教學品質的平臺。中職教育基本上就是以實踐技能為主，實驗室建設根據實際工業的配套建設，分為前期設計、中期打印、后期打磨處理三大區域，為學生提供不同的發展方向。在校企合作、產教融合方面，引入企業的制造管理流程模式，保證學生能夠與實際接軌，并能夠隨時學到更新的技能知識。

五、3D打印技術的局限性

目前來看，3D打印正在被各個學校引入、普及，但是其局限性也正在凸顯。首先，3D打印的師資不足，由于國內正處于起步發展階段，技術之間還有差距，雖然在學校和工業領域有應用，但是全社會的普及率還不及發達國家，對于熟練3D打印的操作與應用技術人才還是比較缺乏的；其次，雖然國內目前投入了大量的時間與精力在3D打印技術發展上，但是對于3D技術的可視化表達、相應的支持工具、展示工具集播放平臺方面的研究仍尚未完善。由于基礎平臺技術的缺乏，導致3D打印技術在教育教學中無法很好地和現在的教育多媒體系統相融合，導致兩者之間的相對獨立；最后，就是3D打印材料的損耗。一套3D打印機的價格抵得上5～10臺普通打印機，并且在材料上，一套耗材的價格甚至是普通紙張的幾十倍。

3D打印進入課堂，是教育發展的必然趨勢。現在各個學校的3D打印創新實驗室的建立，也初具規模。中職學校是技術型人才培養的搖籃，也是將3D打印技術與學校教育有機結合的技術前沿，相信不久的將來，3D打印技術將真正在學校及社會上體現出其價值。

參考文獻：

王娟，吳永和，段曄，等.3D技術教育應用創新透視[J].現代遠程教育研究，2016（9）：62-71.