杭州超限教育綜合訊：3D打印技術(shù)，是目前科技發(fā)展非常重要的課題，其在教育應(yīng)用中亦有著深入的啟蒙作用，對(duì)學(xué)生的智力發(fā)展、實(shí)踐應(yīng)用起到重要的促進(jìn)作用。
在國(guó)外，3D打印技術(shù)已十分普及，滲透到了人們生產(chǎn)生活的方方面面，包括汽車、玩具、服裝等都可用3D技術(shù)打印而成。在我國(guó)，3D打印技術(shù)的推廣和應(yīng)用仍處于起步階段。學(xué)校是發(fā)展自主3D打印技術(shù)的沃土，一臺(tái)機(jī)器放在學(xué)校里，就意味著至少有幾十甚至幾百人受益。
為推動(dòng)3D打印技術(shù)在教育領(lǐng)域的普及應(yīng)用，2013年1月，原航空航天部林宗棠部長(zhǎng)建議：3D打印技術(shù)要從娃娃抓起，在全國(guó)青少年中播種十萬(wàn)顆3D打印創(chuàng)新種子。“3D打印創(chuàng)新教育播種”計(jì)劃即被國(guó)務(wù)院及相關(guān)部委批準(zhǔn)立項(xiàng)。
此后，中央機(jī)關(guān)老干部康樂(lè)文化指導(dǎo)中心與北京紫熙科技發(fā)展有限公司共同成立中國(guó)3D打印創(chuàng)新培育工程組委會(huì)，貫徹落實(shí)這一科技培育任務(wù)。
“在求知欲望和創(chuàng)造熱情最旺盛的時(shí)候，讓孩子站在科技發(fā)展最前沿”
“科學(xué)創(chuàng)造未來(lái)，技術(shù)成就夢(mèng)想”，在人民大學(xué)附屬中學(xué)實(shí)驗(yàn)樓的墻壁上有這樣幾個(gè)醒目的大字。
“這是我們的學(xué)生自己動(dòng)手制作的3D打印機(jī)” ，人大附中教師李作林提起3D打印成果興奮地說(shuō)。2013年9月，出于濃厚的興趣和一個(gè)美麗的夢(mèng)想——自己動(dòng)手制作一臺(tái)3D打印機(jī)，人大附中的14個(gè)早培八年級(jí)的孩子在李作林等兩位老師帶領(lǐng)下，組團(tuán)研究3D打印，還成了校本研修課程“3D打印與DIY”的主人。
這群十三四歲的孩子自己到網(wǎng)上檢索資料，了解相關(guān)原理，網(wǎng)上選購(gòu)組件，加工，組裝、調(diào)試、再調(diào)試，忙得不亦樂(lè)乎。
經(jīng)過(guò)將近一個(gè)學(xué)期的努力，兩組孩子終于在2013年12月17日下午各自組裝出了一臺(tái)3D打印機(jī)，并成功打印出自己設(shè)計(jì)的作品——一個(gè)小小的六面體！兩臺(tái)機(jī)器共花經(jīng)費(fèi)8064元，比起30萬(wàn)—40萬(wàn)的市場(chǎng)價(jià)，著實(shí)令人震驚。
就這樣，從對(duì)3D打印知識(shí)的零基礎(chǔ)，到現(xiàn)在自制3D打印機(jī)和基于3D打印開(kāi)展的各種創(chuàng)新與研發(fā)，以3D打印為載體，這群可愛(ài)的師生開(kāi)啟了一段“艱辛而神奇的探索之旅、創(chuàng)造之旅”。
如此高科技產(chǎn)品怎么會(huì)出自中學(xué)生之手？興趣是最好的老師。“因?yàn)橛信d趣，他們?cè)谡麄�(gè)研制過(guò)程中興奮不已，廢寢忘食；因?yàn)槟繕?biāo)是獨(dú)立制作，他們必須不斷發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，尋找解決問(wèn)題的辦法，處于真正自主的狀態(tài)。”人大附中校長(zhǎng)劉彭芝說(shuō)。
2014年12月，人大附中獲贈(zèng)10臺(tái)由紫煕科技發(fā)展有限公司自主研發(fā)的DM cube 3D打印機(jī)，加上原先的10多臺(tái)，學(xué)校已有條件建立專門的3D 打印實(shí)驗(yàn)室。這個(gè)規(guī)劃中的實(shí)驗(yàn)室“將有助學(xué)科建設(shè)、課程設(shè)計(jì)與3D打印進(jìn)行深度融合”。
創(chuàng)造力源于孩子的本心、天性和興趣，學(xué)校和企業(yè)讓前沿技術(shù)走進(jìn)校園，正是為保證孩子發(fā)展的有力支持。正如劉彭芝所言：“培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，立意要超前，起點(diǎn)要高，要讓孩子們?cè)谇笾蛣?chuàng)造熱情最旺盛的時(shí)候，就站在科技發(fā)展的最前沿，追求新發(fā)展�！�
“推倒應(yīng)試教育的藩籬，變課堂上的被動(dòng)記憶為課內(nèi)外的主動(dòng)探索”
“學(xué)生的創(chuàng)造能力是很驚人的，他們的很多創(chuàng)意來(lái)自于生活，具有很高的使用價(jià)值，比如這個(gè)手機(jī)殼，還有這個(gè)手機(jī)架，都很受老師歡迎。我們學(xué)生的很多創(chuàng)作都被校內(nèi)和校外的老師拿去用了�！崩钭髁终f(shuō)。
“只要想做東西，3D打印都可以用得上。”人大附中的一位同學(xué)說(shuō)，“3D打印推廣到學(xué)校后，我們不僅接觸到了前沿技術(shù)，還多增加了一項(xiàng)技能�！�
能讓創(chuàng)意成真，人大附中的3D打印選修課在短時(shí)間內(nèi)已經(jīng)吸引了40—50個(gè)學(xué)生。但使用3D打印機(jī)得至少學(xué)會(huì)一款三維設(shè)計(jì)軟件才行，3D打印課程在全校的推廣促使三維軟件課程在全年級(jí)開(kāi)始普及。
目前3D打印機(jī)已應(yīng)用在不少學(xué)校的科學(xué)實(shí)驗(yàn)課和手工勞技課上。學(xué)校的一些作業(yè)是在電腦上建模，但真正是實(shí)現(xiàn)到視覺(jué)上是什么樣，只能通過(guò)電腦查看�！斑@些三維設(shè)計(jì)可能在電腦上看起來(lái)很完美，但是打印機(jī)打出來(lái)可以發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)的瑕疵。”紫煕科技發(fā)展有限公司技術(shù)部總監(jiān)馬騰說(shuō)。
在馬騰看來(lái)，3D打印機(jī)可以幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)“想做什么，自己就可以做”，推倒了應(yīng)試教育的藩籬，變課堂上的被動(dòng)記憶為課內(nèi)外的主動(dòng)探索。通過(guò)實(shí)際操作，3D打印機(jī)將學(xué)生的思維力和創(chuàng)造力轉(zhuǎn)化為實(shí)實(shí)在在的有形物體。
在國(guó)內(nèi)學(xué)校開(kāi)展3D打印課程的實(shí)踐中，不少老師反映，3D打印課程確實(shí)具有非常良好的效果：3D打印技術(shù)是學(xué)生自主探索創(chuàng)新的工具，讓學(xué)生在實(shí)際操作中可打印設(shè)計(jì)的創(chuàng)意制品。
同時(shí)，作為教學(xué)輔助工具，可打印出任意復(fù)雜結(jié)構(gòu)的教學(xué)模型，彌補(bǔ)教學(xué)中缺乏立體模具的缺陷，化抽象為具體，有助于營(yíng)造真實(shí)的問(wèn)題情景，提高學(xué)生高階思維能力。
“我們更愿意把3D打印看作是一個(gè)教學(xué)載體。也就是說(shuō)，相比于打印機(jī)的操作應(yīng)用，我們更關(guān)注3D打印機(jī)及3D打印技術(shù)本身的內(nèi)涵。在3D打印機(jī)上，老師和學(xué)生做了很多方面的技術(shù)創(chuàng)新；基于3D打印技術(shù)，還能做很多后續(xù)的開(kāi)發(fā)工作�！崩钭髁终f(shuō)。