淺談3D打印與創(chuàng)客教育

摘 要：在第三次工業(yè)革命新浪潮背景下，3D打印作為一種興起的快速成型技術(shù)，蘊(yùn)含著“創(chuàng)造、創(chuàng)新”思維。將3D打印引入創(chuàng)客教育，開(kāi)啟了一場(chǎng)互聯(lián)網(wǎng)+教育的“革命”，以3D打印為載體，著力探索基于3D打印技術(shù)下的創(chuàng)客教育，扭轉(zhuǎn)傳統(tǒng)“教”與“學(xué)”的方式。

關(guān)鍵詞：3D打印；創(chuàng)客教育；智客思維

一、 教育理論：基于3D打印的創(chuàng)客教育體系

基于3D打印的創(chuàng)客教育體系（如圖1）是一個(gè)融合有新一代信息技術(shù)的創(chuàng)造性學(xué)習(xí)環(huán)境，協(xié)同推進(jìn)理論、技術(shù)和應(yīng)用，讓3D打印成為創(chuàng)客教育的具有革命性影響的常態(tài)技術(shù)，構(gòu)建基于3D打印的創(chuàng)客教育支持體系，不斷演進(jìn)和更新3D打印創(chuàng)客教育理論，豐富創(chuàng)客學(xué)習(xí)樣態(tài)，拓展創(chuàng)造性學(xué)習(xí)形式，使學(xué)生獲得創(chuàng)客個(gè)性化學(xué)習(xí)服務(wù)，體驗(yàn)3D打印個(gè)性化技術(shù)，培養(yǎng)不一樣的“智客”。

二、 實(shí)踐成效：基于3D打印的創(chuàng)客教育具體應(yīng)用

1. 創(chuàng)客案例：水上垃圾收集器

水上垃圾收集器是專門為了清理湖泊河流、海面的漂浮垃圾而設(shè)計(jì)的，美麗的外觀、無(wú)需外動(dòng)力的機(jī)械化設(shè)計(jì)，使得水上垃圾收集器成為水上一道風(fēng)景線，是3D打印創(chuàng)客的“制勝法寶”，集環(huán)保和創(chuàng)意于一體，充分展現(xiàn)了學(xué)生動(dòng)手操作能力和創(chuàng)新能力，體現(xiàn)學(xué)生對(duì)環(huán)保意識(shí)的重視，以及高度關(guān)注地球生存環(huán)境。

（1） 設(shè)計(jì)基本思路：湖泊河流、海面漂浮的垃圾多，但是人工清理又耗時(shí)費(fèi)力。通過(guò)設(shè)計(jì)水上垃圾收集器，利用船只作為垃圾收集清理的載體，對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行簡(jiǎn)單改裝，實(shí)現(xiàn)清理水上垃圾的目的。

（2） 關(guān)鍵技術(shù)和主要指標(biāo)：浮動(dòng)收集口、傳動(dòng)系統(tǒng)；力學(xué)可實(shí)現(xiàn)性、船速、傳動(dòng)比、排水量、傳動(dòng)周期、收集器體積變化量。

（3） 設(shè)計(jì)創(chuàng)新點(diǎn)：第一，以船只為載體，帶動(dòng)葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行垃圾清理，無(wú)需其他動(dòng)力，設(shè)計(jì)節(jié)能、環(huán)保、高效；第二，設(shè)計(jì)浮動(dòng)收集口，增強(qiáng)收集器適應(yīng)性，可以在不同水域進(jìn)行垃圾收集，實(shí)現(xiàn)高效清理水面垃圾；第三，垃圾收集器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；第四，無(wú)需專人看護(hù)垃圾清理，智能化收集垃圾，節(jié)約人力。

水上垃圾收集器是浙江私立諸暨高級(jí)中學(xué)3D創(chuàng)客班“環(huán)衛(wèi)地球隊(duì)”所設(shè)計(jì)制作，水上垃圾收集器是學(xué)生結(jié)合所學(xué)3D打印技術(shù)制作的、極具創(chuàng)意的3D作品，在2016國(guó)際新科技大賽中一鳴驚人，在評(píng)選中征服大賽領(lǐng)導(dǎo)專家，脫穎而出，獲得大賽唯一的特等獎(jiǎng)。

2. 基于3D打印的創(chuàng)客教育成效

通過(guò)開(kāi)展基于3D打印的創(chuàng)客教育，提高學(xué)生綜合能力，具體表現(xiàn)為：

（1） 激活學(xué)生創(chuàng)客學(xué)習(xí)積極性：在3D打印創(chuàng)客教育中，學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程呈現(xiàn)為DIY樣態(tài)，學(xué)生獨(dú)立構(gòu)思，利用3D打印轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)體化模型，讓學(xué)生的抽象概念和設(shè)計(jì)，成為現(xiàn)實(shí)世界，讓學(xué)習(xí)變得更加直觀生動(dòng)。創(chuàng)客教育為學(xué)生學(xué)習(xí)開(kāi)辟新空間，學(xué)生融入3D打印活動(dòng)，激活學(xué)生實(shí)踐積極性，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情。

（2） 提高學(xué)生創(chuàng)客動(dòng)手能力：基于3D打印的創(chuàng)客教育離不開(kāi)學(xué)生的實(shí)踐操作，從構(gòu)思、設(shè)計(jì)……驗(yàn)證到打印，需要學(xué)生全程參與學(xué)習(xí)。在設(shè)置基于3D打印的創(chuàng)客教育中，學(xué)生通過(guò)交流學(xué)習(xí)，完成3D打印創(chuàng)客教育任務(wù)，促進(jìn)學(xué)生觀察能力、制作設(shè)計(jì)能力和實(shí)踐操作能力發(fā)展，提高學(xué)生創(chuàng)客動(dòng)手能力。

（3） 培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)客創(chuàng)新能力：利用3D打印技術(shù)，幫助學(xué)生將個(gè)性化想法轉(zhuǎn)變?yōu)闃O具創(chuàng)造性價(jià)值的實(shí)際，增強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)客體驗(yàn)，提高學(xué)生想象力發(fā)展，打通創(chuàng)客教育新路徑。在3D打印實(shí)踐活動(dòng)中，全面提高學(xué)生思維能力、設(shè)計(jì)思維和動(dòng)手能力，推動(dòng)學(xué)生創(chuàng)新精神和能力發(fā)展，培養(yǎng)出不一樣的“智客”。

三、 結(jié)論

3D打印與創(chuàng)客教育對(duì)互聯(lián)網(wǎng)+時(shí)代“智客”的教育和培育具有重要意義。3D打印引入創(chuàng)客教育中，如火如荼的普及和應(yīng)用，為創(chuàng)客教育提供新視野和新方法，運(yùn)用“理論與實(shí)踐相結(jié)合”的教育學(xué)理念和“設(shè)計(jì)思維”為參照的教學(xué)環(huán)節(jié)，共同促進(jìn)創(chuàng)客教育改革實(shí)踐。在基于3D打印創(chuàng)客教育中，遵循理念，以課程為導(dǎo)向，以演示法、討論法和實(shí)驗(yàn)法，向?qū)W生呈現(xiàn)出3D打印的創(chuàng)客教育，促進(jìn)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)意構(gòu)想，在可視化的知識(shí)中讓學(xué)生“學(xué)中做”，完成模型實(shí)物化制作。經(jīng)過(guò)創(chuàng)客教育實(shí)踐證明，在水上垃圾收集器實(shí)際成果面前，每位學(xué)生學(xué)習(xí)興趣提高了，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)客動(dòng)手能力和創(chuàng)客創(chuàng)新能力，創(chuàng)客教育效果顯著?？梢灶A(yù)見(jiàn)，通過(guò)3D打印與創(chuàng)客教育，可以更好地服務(wù)于學(xué)生，促進(jìn)創(chuàng)客教育進(jìn)一步發(fā)展，培養(yǎng)出不一樣的“智客”！

參考文獻(xiàn)：

[1]孫江山，吳永和，任友群.3D打印教育創(chuàng)新：創(chuàng)客空間、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室和STEAM[J].現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育研究，2015，（04）：96-103.

[2]周迎春.3D建模打印折射創(chuàng)客教育新路徑[J].中國(guó)教育技術(shù)裝備，2016，（21）：46-49.

作者簡(jiǎn)介：

徐朝君，浙江省紹興市，私立諸暨高級(jí)中學(xué)。endprint