D打印課程在中小學素質教育中的應用探索

李彬　顧海　張捷　姜杰

【摘 要】目前，3D打印課程已在全國中小學中廣泛開展。本文首先介紹了3D打印課程在中小學素質教育中的意義，并以南通理工學院3D打印技術研究所開展中小學素質教育為例，探討了3D打印課程如何在中小學素質教育中進行應用。

【關鍵詞】3D打印；素質教育；中小學

我國一直致力于中小學生的素質教育的探索和應用。素質教育的核心是人自身的創新，中小學生在創新的活動中在獲取知識的同時還能得到身心的深層變化，也就是素質得到提升。

3D打印，又稱為增材制造（AM），作為第三次工業革命最具標志性的技術已廣泛應用于工業、醫學、航空航天、教育等行業。3D打印是一種以數字CAD模型為基礎，通常采用逐層堆積的方式將線材、粉末等材料直接制造出三維實體的技術。

近年來，3D打印課程在全國各地中小學中廣泛的得到了開展，越來越多的學校參與到將3D打印課程應用到中小學創新素質教育改革熱潮中來。

1 3D打印課程在中小學素質教育中的意義

1.1 激發學習興趣，培養創新能力

3D打印以其獨特的加工方法讓學生可以在制造過程中發揮想象力，能夠激發學生的創新意識，培養學生的創新能力；同時讓學生的想象變為現實，從而激發學生的學習興趣。

1.2 拓展空間思維，豐富學習途徑

三維模型是3D打印的基礎，讓學生在素質教育階段學習簡單的三維建模軟件可以有效拓展學生的空間思維能力，使其想象變為現實的第一步。通過三維建模可以感受數學空間與圖形知識從抽象變為具體的過程，從而豐富了學生的學習途徑。

1.3 提高動手能力，鍛煉解決問題能力

桌面級3D打印機由于方便靈活等特點適合中小學生的使用。學生可以根據生活中實際需要自己觀察、設計并通過3D打印機將實際需要的物體打印出來，從而鍛煉學生解決生活實際問題的能力。

2 3D打印課程在中小學素質教育中的應用

作為地方性應用本科高校，南通理工學院成立3D打印技術研究所，并將為地方服務作為研究所的一項職能，與南通市崇川區中小學素質教育實踐基地合作，為地區小學生推廣3D打印技術。南通市崇川區中小學素質教育實踐基地主要承擔崇川區各小學五、六年級的素質拓展活動，南通理工學院成立3D打印技術研究所有針對性的制定了教學內容。

（1）3D打印基礎知識

課程開始首先播放一段關于神筆馬良的視頻引出3D打印技術。隨后簡單介紹3D打印的理論知識，然后介紹3D打印的簡單應用，最后介紹得到三維模型的方法。

（2）簡單三維建模軟件

利用遨為IME3D教育軟件中的3D魔術師模塊進行三維建模。3D魔術師模塊通過參數化積木堆積、2D草圖繪制、布爾運算、拖拽變形等簡單操作能完成3D模型構建。

（3）桌面級3D打印機使用

課程最后讓學生自己操作3D打印機，將自己設計好的三維模型打印出來。可以讓學生鍛煉自己的操作能力，又能讓學生得到成就感，激發其學習興趣。

3 總結

在素質教育階段開展3D打印技術課程可以讓學生了解國家當前的最新動態，拓展學生的知識面，激發學生的學習興趣。學生在觀察、思考、動手的過程中提高了觀察能力、動手能力以及解決問題的能力，提高了學生的綜合素質。

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[責任編輯：朱麗娜]