基于3D打印技術下的創客教育實踐和研究

譚倩

摘 要：創客精神遇上了教學活動，創客教育便應運而生。目前越來越多的人出現在創客群體當中，這批人包括了大量具有一定思維能力，創造能力的大中專學生。進入新世紀以來，隨著以互聯網+、創客教育、創客空間、3D打印技術、VR+教育等技術的推廣和應用，使得職業教育變得越來越多樣化，已經成為很多職業學生最喜歡的課程之一。通過應用3D打印技術，能夠進一步鍛煉學生的實踐能力和動手能力，大大提高課堂教學效果。本文主要結合實際情況具體分析了基于3D打印技術下的創客教育實踐措施，希望通過本次研究對進一步提高該種技術的應用效果有一定幫助。

關鍵詞：3D打印技術;創客教育;實踐探索

3D打印可以將創客教育活動中富有創意性的設想變成實實在在的物體，并由想象教學向著實物教學轉變，大大提高教學的針對性，提高學生的實踐操作能力。將3D打印技術應用到創客教育當中，能夠以課程化的方式開展教學，通過構建適合職業學生特點的三維設計軟件，讓學生在系統上自己操作自主開發模型，利用3D打印出模型，實現創意的實物化，大大培養學生的三維空間意識。

一、背景

2014年9月，李克強總理首次提出了大眾創業萬眾創新的理念，2016年6月教育部印發了《教育信息化十三五規劃》，在該規劃中明確的提出了有條件的地區，要積極探索信息技術在眾創空間、跨學科學習、創客教育等新的教育模式中的應用[1]。由創客運動引發的創客教育熱潮，正在全國各個教育領域普及推廣開來。創客是指那些出于自身興趣與愛好，努力將創造意識轉變為實實在在可感物體的人，他們更加注重在實踐中獲得新的知識，獲得新的技能，強調創新思維，創造能力和創業精神，以創客空間重構為主要學習環境，為學習者創造一種能夠實踐的學習環境，在整個學習過程中主要以實踐學習為主，同時在實踐過程中還能夠學習各種學科和跨學科知識，培養學生的動手能力，創造能力，創新能力，實踐操作能力，這是當代職業教育的本質出發點。在職業教育發展過程中，通過將3D打印技術在創客教育中進一步應用，能夠大大增加課程教學的可感性和鮮活性，增強學生的學習興趣，對提高教學質量有很大幫助。

二、基于3D打印技術下的創客教育實踐探索

（一）構建創客空間

職業創客教育開展過程中要想推動3D打印技術更好的應用，就需要加強對創客教育的實踐和探究[2]。在任何專業教學和職業活動過程中，都需要與專業相結合，構建相應的創客教育活動。創客教育活動的開展必須有確定的創客空間，明確相應的構建目標。根據創客空間的含義就可以得知它本質上是一種實踐操作平臺，為各位職業學生開展多種實驗探索活動提供條件，同時能為學生進行親手實踐操作，實現教育資源和實踐知識的共享奠定了基礎。從一定程度上講，創客空間能夠實現職業學生的一切創造思維的轉變，實現學生的心中所想心中所思。因此在創客空間構建過程中，首先需要明確建設目標，然后對創客空間中的各種創造實踐形式、種類和開展形式進行明確，這樣才能夠保證職業院校創設的創客空間具有有效性、針對性，滿足學校教師、職業學生在各個方面的實踐需求。例如有些職業院校在創客空間設置過程中，主要以培養學生的實踐操作能力，動手能力，培養學生創新思維為主要出發點，那么在創建過程中就需要將現階段互聯網技術中的先進理念充分應用其中，配置3D打印機等先進的互聯網設備，引導學生利用3D打印機開展創作，并在創作過程中培養學生的實踐操作能力和創新思維。通過進一步加快以3D建模和3D打印為主的創客空間建立，能夠顯著提高職業學生的動手能力，操作能力，創新能力，為職業創客教育的健康持續發展奠定堅實基礎。

（二）創客空間建設基礎設施

創客空間建設除了需要一定的場地之外，還需要院校在創客空間內部配置相應的基礎設施，以滿足職業學生實踐操作所需。職業院校在明確創客空間建設目的的基礎上，應該選擇與之相對應的教育設施和操作器材。在器材配置過程中，應該以培養學生創造能力為出發點，配置與創客教育相關的教學設備和各種桌椅，同時還要進一步明確教師內各個區域的功能劃分，比如工具擺放、區域作品展示區域、作業區域等。有條件的職業院校，在創客空間內部就要盡可能的配置多媒體設備，這樣可以將整個創客空間劃分成若干個小創客空間，實現學生和職業教師之間的有效溝通交流。另外，還需要在創客教師活動區域內配置相應的工作臺，這樣能夠方便教師以小組形式進行溝通交流和互動學習，更好的促進學生開展學習探索，同時還需要配置多媒體授課互動平臺。在創客空間建造過程中，需要依據職業院校的建設目標定位，選取相應的工具器材，同時還應該保證器材能夠滿足廣大師生的研究實踐所需，整個器材配備應該做到充足安全可靠。在購置過程中，學校應該結合現有教育資源的基礎上，對于投入不足的工具進行采購，確保資源高效利用，程度的降低建設成本。

（三）創客教育課堂

職業教育發展過程中，創客空間的建設相對較為容易，只要確保資金投入充足，相應的設備配置完善就可以，但要想確保創客教育在職業教育中良好的運行難度較大。因此在建造過程中，首先需要明確創客空間設置的重點和難點，進一步提高職業教師的專業能力，明確創客教育對職業教師提出的新要求和新內容，加大力氣花費更多精力注重對職業教師的專業技能培訓，保證教師能夠充分掌握現代互聯網技術設備的操作技術，提高教師的信息化操作水平。另外在課程設置過程中一定要確保簡潔清晰明了，要嚴格根據職業院校教材內容，科學設置課程內容，保證學習形式多樣，要確保每一個學習環節都能夠按照創客教育的相關步驟有序開展，開展針對性的教育，以確保達到職業教育的預期效果。

三、基于3D打印技術下的創客教育應用效果

3D打印技術是一門實踐性和操作性很強的技術，需要職業學生在實際學習中不斷操作，不斷實踐。從前期作品方案的涉及到最后作品的打印完成，都需要學生親自參與，其中親力親為。在這個過程中能夠有效培養學生的實踐操作能力，而且在某些環節還能夠進一步鍛煉學生的團結協作能力。在整個模型構建過程中，學生可以相互學習，通過相互交流能夠完成相應的學習任務，更好的鍛煉學生的實踐能力，觀察能力，操作能力。

（一）提高學生的實踐操作能力和團結合作能力

創客教育開展過程中通過應用3D打印技術，能夠培養學生的實踐操作能力，并要求學生參與到整個模型制作的全過程。在這個過程中，能夠引導學生將課堂上學習到的專業知識更好的應用到實際操作當中，鍛煉學生的實踐動手能力，而且某些環節還需要學生進行有效的協調和合作，在這個過程中學生之間可以吸取各自優點，通過有效的溝通交流和幫助完成相應的學習任務。

（二）激發學生的學習積極性

3D打印技術應用說白了就是學生親自動手進行實際操作的過程，學生可以根據教師所提供的材料，首先進行作品構想，構建相應的模型，將課堂上學習到的抽象的理論知識轉變成實實在在的物品。這個過程中不僅能夠培養學生的邏輯思維能力，創造思維能力，而且還能夠豐富教學內容，教學手段，使整個教學活動變得更加豐富、靈活。

（三）培養學生的創新能力

3D打印技術是互聯網+時代誕生的一種先進的操作技術，它是將大數據和互聯網有效結合的產物，將學生極具創造性的想法和思維真實的制作出來，將個體的幻想轉變成實實在在的物體。通過在創客教育過程中應用3D打印技術，能夠進一步促進學生的思維發展，提高學生的想象力和實踐動手能力，對培養學生創新意識創新能力有很大幫助。

參考文獻

[1] 張波.電子產品制造中3D打印技術的應用探討[J].科技創新與應用，2017（1）：291.

[2] 賴麗花.基于社團選修課的創客教育模式研究[J].中國教育信息化，2016（21）：10-13，96.