基于PBL+DBL融合的“3D打印技術”教學模式研究與實踐

司玲，孟建文

（武威職業學院，甘肅武威 733000）

每個學生都具備創造的能力，傳統的教學課堂主要側重教師將知識傳遞給學生，學生只是被動的信息接收者，學習方式主要以記憶為主，所學知識通常無法與現實相聯系，也無法運用到生活中，學生缺乏自主學習的動力，發散思維難以養成，久而久之，甚至失去獨立思考的能力。傳統教學中考試成績是檢驗學習效果的唯一途徑。創客課程則是學生必須明確自己的學習任務，從情景中尋找解決問題的方法。創客教育注重理論與實踐的結合，學生必須親手操作才能達到課程目標，通過組員合作的形式，鼓勵學生分享學習經驗、互相幫助。

1 文獻綜述

孫元麗（2018）研究發現,利用3D 建模與3D 打印與數學結合的教學方法能夠有效地幫助學生更好的理解教學知識點,并且能提高學習興趣。潘士杰（2017）從STEM 的視角下研究了中小學3D 打印課程開發現狀，經過優化最終形成完整的3D 打印區域課程開發設計。左園園（2017）在BT 模型的基礎上設計出一個適合培養小學生創造性思維的3D 打印教學設計框架。程政（2017）介紹了PBL 模式的3D 打印課程教學設計的框架,PBL 模式的3D 打印課程教學設計的流程以及教學實踐，并從學生繼續學習3D 打印課程的意愿、3D打印技術的期望、3D 打印課程開展方式、3D 打印課程內容、作品設計、學生能力提升和課程效果七個方面對實踐結果進行了調查分析總結。周浩（2016）針對兒童創新教育設計了一套3D 打印創新課程體系框架,——“STED”，并進行授課實踐,取得了良好的效果。最后根據學生、家長和教師的反饋,對該次設計進行了評估和總結。

2 基本概念

2.1 PBL（項目型學習）

PBL 起初由歐美教育機構發展出來的，強調以學生為中心，促進學生之間積極的互動與溝通，提升學生自主獨立學習和解決問題的能力，受到學界的高度重視。如果能夠合理利用PBL 教學法，可訓練學生分析、解決問題的能力。不僅可以培養學生積極的學習態度，學生也可以將在學習中習得的知識技巧拓展到生活中，達到知識的升華和創新。PBL 目前已經被運用到科學、藝術、醫學、建筑、管理、教育等多個領域，傳統的教學方式不再適用于一些科技含量的課程，也不適用于當代大學生的學習特點。綜合國內外學者的定義，PBL是以項目為導向，學生以小組的形式來搜集資料、解決問題、最終呈現完整作品或報告，重視學生探索知識過程的學習方式，教師是教學環境氛圍營造的設計者，是學生的輔助者。

2.2 DBL（設計型學習）

DBL 是由美國多林尼爾森提出并實踐推廣，取得了較好的成效。目前國內對DBL 的研究處于初步探索應用階段，缺乏系統研究成果。該模式強調學生在設計動手做的過程中學會知識的應用。類似于杜威“做中學”的教學理論，主張學生從做的過程中學習，在多次的經驗中積累知識。在參與設計型學習時，學生需要主動學習并運用許多知識。學生在合作探究時，好勝心會引導他們在主動探索、實踐、反思、交流、提高的過程中獲得知識。

2.3 “3D 打印技術”教學模式——PBL+DBL

2.3.1 模式介紹

該教學模式強調以學生為中心，活動流程以創客學習的四個基本階段（開始階段、項目探索階段、原型設計與實現階段、整合反饋階段）為原型，每一階段輔以教師活動及支持策略，分別體現創客教育的“創新、設計、實踐、分享”等核心特征。

2.3.2 模式應用

以當下流行的“3D 打印應用技術”創客課程的基礎上，按照主題學習、創意設計、原型實現與完善、整合反饋四個階段，設計具體教學活動。

（1）開始階段。在3D 打印技術課程中實施PBL+DBL 教學模式時，將課程內容分解成幾個項目，教師選擇一個主題如3D 房屋進行講演示范，然后創設情境，激發學生對3D 打印的好奇心及創意想法。

（2）項目探索階段。教師根據班級人數、性別、知識基礎、興趣愛好、學習能力等將學生分為幾個合作小組，利用頭腦風暴法了解學生的創意，由各小組成員自由討論確定最終的項目名稱并制訂項目實施計劃。

（3）原型設計與實現階段。教師在這一階段提供眾創空間，3D 打印機等輔助資源，小組成員互相合作根據項目設計原型產品，在教師的指導下進行產品打印，并測評產品的功效性能，不斷地重復此過程可優化項目產品。

（4）整合反饋階段。教師組織學生進行交流評價，各小組將打印的產品成果進行展示，由其他小組進行點評，此過程學生要進行總結反思，互相學習，為下一次的項目任務做好準備。2.3.3 PBL+DBL 教學模式的優勢

在PBL+DBL 的教學實踐中，學生是教學情境中的主體，教學的任務不再是教師單向地傳授知識，課堂不再以教材為主，隨著互聯網的廣泛普及，學生可以獲取各類資源，要求教師在較強的設計能力和對課堂的把控組織能力，在作業方面不追求統一的標準答案。教師要能夠設計出學生感興趣的項目，注意營造課堂上共享合作的氣氛，引導學生發現并建構自己的知識體系。

3 結語

PBL+DBL 的教學模式是根據“3D 打印技術”這一類的創客課程的特點及大學生的學習特點提出的，具有較強的實用性。教師要花大量心思在備課上，為學生挑選合適的項目； 組織學生進行高效率的課堂動手實踐；對學生采用過程性評價，注重訓練學生的發散思維和創新創業能力。