創客教育:3D列印如何與教育相結合?

打印汽車,打印骨骼,打印房子……3D打印技術,被認為是第三次工業革命重要標誌之一,可在短時間、簡工藝程序下製作出結構複雜、尺寸精細、性能特殊的藝術模型、零部件等,這些強大的功能,使其被工業製造、生物醫療、建築工程、科學研究等領域“瘋狂”應用。3D打印技術,如今已經走進阿童木人工智能的創客教育課堂,並對學生的素質培育,有著顯著作用。

在美國,幾乎所有的大中小學已經開設了3D打印的課程,成為“美國智造”的有力手段。

在中國,早在2015年,國家工信部就出臺了《國家增材製造產業發展推進計劃(2015-2016年)》,指出要加快3D打印技術在兒童創新教育中的應用。目前,3D打印機已經被引入一些中小學及高校科研機構,尤其在基礎教育領域已開始投入教學。

走在創新最前端的深圳,早已開始探索3D打印與教學的結合實踐。南山實驗小學,南山外國語學校,育才二中,蛇口學校,月亮灣小學,麗湖中學,同樂學校,珠光小學,深圳小學,明德實驗學校等等,包括數十家與阿童木人工智能開展合作的中小學,嘗試開設3D打印課程,豐富中小學階段信息技術學科的內容,激發學生的創造力和培養思考能力。

創客教育:3D打印如何與教育相結合?

由於3D打印技術能實現虛擬世界與實體世界的有機結合,3D打印機進校園將使得學生在創新能力和動手實踐能力上得到訓練,將學生的創意、想象變為現實,將極大發展學生動手和動腦的能力,從而實現學校培養方式的變革。我們預計,未來3-5年,國內基礎教育、高中教育甚至高等教育領域中,對3D打印課程的需求將大量出現,它將作為一門實踐課程脫穎而出。

事實證明,3D打印機可以讓枯燥的課程變得生動起來,它是一種同時擁有視覺和觸覺的學習方式,具有很強的誘惑力,在觸覺學習中,學生不是在黑板或顯示器上簡單地看文字或圖形,而是通過他們的觸覺抓住核心概念的三維模型,這樣能夠吸收和消化知識,使學生不再遺忘所學的課程。

英國著名教師戴夫懷特曾經說過:如果你能抓住學生的想象力,你就能抓住他們的注意力。

  • 3D打印如何與中小學教育有機結合?

1、按照學科,開展3D打印教學

舉幾個例子:

歷史課,3D打印還原古代的文物和重要事件的器具來幫助學生理解歷史真相;

生物課,可以通過3D打印完整還原身體各器官的組織結構來幫助學生觀察和學習;

地理課,可以通過3D打印打出獨特的地質面貌,來研究特殊的地形和人文知識,直觀而生動,是老師們快速製作合適教具的絕佳方式。

化學課,3D打印的複雜分子結構更便於學生學習觀察;

2、開設3D打印選修課

用於普及3D打印,在課堂上設立簡單的3D打印課程,介紹3D打印技術本身。專門針對中小學生,選擇一些簡單的模型作為課程教育工具,比如上面這樣的簡單模型,成型時間控制在一小時以內。

3、指導學生學習三維建模。

目前市場上有很多簡單易用的3D設計軟件都可引入課堂教學,例如以Autodesk公司出品的一系列設計軟件(例如Tinker CAD),都可以很容易讓中小學生上手開始做模型設計。學生親手設計出來的東西再通過3D打印機直接打印出來,對於提高學生的興趣愛好想必是大有幫助。

4、組件小創客團隊,舉辦3D打印競賽、3D夏令營等交流活動。

定期舉辦各種3D打印創客競賽和主題交流活動,為學生的想象力和創造力提供無限的發揮空間。

  • 存在的問題

1、3D打印目前處於初步發展階段,國內相關人才較少,師資力量緊張;

2、目前國內針對學生的教材不完整,教育方案不夠系統化;

3、配套設備比較昂貴;

4、目前3D打印技術在建模等軟件操作方面有一定的技術壁壘,對學生學習有一定的難度。

創客教育:3D打印如何與教育相結合?

  • 未來市場

3D打印教育培訓:培養優秀3D打印人才,給學校提供師資資源;

基礎型3D打印設備:著重研發基礎型3D打印桌面機,降低成本,致力於做適合學校大批量採購的打印機;

研發或優化配套軟件:讓3D打印建模軟件變得簡單,易於操作,逐漸向“傻瓜式”操作指南看齊,力爭開發出孩子們一學就會的配套軟件。

  • 總結

3D打印目前技術發展尚不成熟,僅在開模和工藝品製造等個性化需求領域的應用尚可,如果想有所突破,首先得有一大批感興趣的人,學生無疑是最好的群體。

也就是說,3D打印與教育,是雙向促進的。我們能看到3D打印這項創新技術強勁的生命力和巨大發展前景。阿童木人工智能認為,在信息技術瞬息萬變,前沿科技層出不窮的當下,“激發創造力、重在體驗性”是教育領域信息技術課程改革的核心理念,讓學生在新的體驗中培養創造力和享受學習的樂趣,必將點燃“大眾創業、萬眾創新”的未來之光。

創客教育:3D打印如何與教育相結合?

阿童木人工智能專注於3-18歲孩子的機器人、編程、創客等教育,提供品牌合作,希望自己的教學理念得到傳播,惠及到更多的孩子,專注於培養面向未來的人才。更多信息請關注阿童木人工智能公號


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