3D打印課

3D打印課 教育部科學技術司司長雷朝滋指出：“未來的教育是基于網(wǎng)絡環(huán)境更加開放的教育，是更加重視學生個性化和多樣性的教育，是引導孩子主動探究和快樂學習的教育，是讓所有孩子都能享受到優(yōu)質教育資源的教育，是更加強調終身學習的教育，是更加智慧的教育?！毙畔⒓夹g不僅在改變現(xiàn)在的教育，同時也在塑造未來的教育。新時代迫切需要大批具有引領能力的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才服務于國家建設，引領未來人類文明的發(fā)展方向。因此，培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才已經(jīng)成為必然要求和現(xiàn)實選擇。 培養(yǎng)創(chuàng)新能力從娃娃抓起據(jù)調查，37.6%的美國大學在高等教育中開設創(chuàng)業(yè)課程，23.7%的大學在研究生教育中開設創(chuàng)業(yè)課程，38.7%的大學同時在本科和研究生教育中開設創(chuàng)業(yè)課程。關于教學方法，美國大學特別重視小型討論班對培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的作用。這種人才培養(yǎng)的方式有利于學生學習積極性、主動性和思維批判性、創(chuàng)造性習慣和精神的養(yǎng)成。同時，他們十分重視學生動手能力的培養(yǎng)。近年來，我國的教育理念也發(fā)生了重大變化，更加注重對人才問題解決能力和批判性思維能力的培養(yǎng)。學習3D打印技術并將其與其他學科進行融合，這將為諸多學科的發(fā)展提供一種新的視野，也將對培養(yǎng)創(chuàng)新型人才起到重要作用。由于3D打印技術具有創(chuàng)新性、趣味性和可操作性等特點，這使得3D打印技術在教育中具有廣泛的應用，可以預見的是，這項技術也將成為一門培養(yǎng)創(chuàng)新人才的重要課程。培養(yǎng)創(chuàng)新人才要從小開始抓起。中小學義務教育階段推行的課外活動計劃是創(chuàng)新創(chuàng)意類課外活動課程進入學校的新契機。為響應號召，很多學校都在與科技館、青少年活動中心和校外科學教育機構等合作設計、開發(fā)一系列創(chuàng)新創(chuàng)意類課外活動課程。如北京廠橋小學、黑芝麻胡同小學等都在開發(fā)相關的課外活動課程。學校除了在平時上課的教室開展課外活動課程，也在學校的創(chuàng)客空間開展這類課程。然而，目前小學課外3D創(chuàng)意打印課程仍處于開發(fā)階段，課程仍停留在教學生使用3D打印筆、3D打印機或建模軟件等表面層次，并沒有找到一種合理的授課形式。如何解決3D創(chuàng)意打印課程教學內(nèi)容單一的問題？如何對課程進行教學設計從而優(yōu)化教學效果？筆者從3D打印知識入手，對3D創(chuàng)意打印課程的知識類型進行細化分類，搭建知識框架，分模塊設計課程，開發(fā)出一系列課外活動課程。 先進的培養(yǎng)理念教育部原新聞發(fā)言人王旭明說：“教育現(xiàn)代化不是設備的現(xiàn)代化，起核心和關鍵作用的，是人的現(xiàn)代化，而人的現(xiàn)代化關鍵是教育理念的現(xiàn)代化?！眲?chuàng)客教育在面向社會實際、強調學科交叉、重視能力培養(yǎng)、加強實踐環(huán)節(jié)、培養(yǎng)團隊精神、訓練系統(tǒng)思考和創(chuàng)新能力等方面，正在做出積極努力。3D創(chuàng)意打印課程是以當今最熱門的3D打印技術為載體，配合立體空間模型制作的相關課程。學生能近距離接觸3D打印筆，熟悉其工作原理，更加深入地理解3D打印技術。其中，STEAM和創(chuàng)客教育的理念貫穿創(chuàng)意教育活動課程中，使學生們在感受到前沿技術魅力的同時，可以將自己心中的想法迅速通過動手變?yōu)楝F(xiàn)實。本課程設計以3D打印的知識內(nèi)容為基礎，挑選出適合青少年學習的知識內(nèi)容，并根據(jù)青少年的特質設計課程教學模式，旨在使青少年能夠更加輕松地掌握3D打印知識。根據(jù)3D打印知識的分類，筆者將課程規(guī)劃為三個模塊。新課程以激發(fā)孩子對科學、技術、工程、藝術、數(shù)學的興趣為設計目標，旨在培養(yǎng)學生對學習新鮮事物的興趣，以培養(yǎng)創(chuàng)造力和空間思維能力作為課程設計的終極理想目標，從平面學習過渡到平面和平面的拼接，然后上升到空間立體創(chuàng)作的高度，通過小組學習模式，從原始產(chǎn)品的思路構想、設計到合作實現(xiàn)創(chuàng)作，鍛煉學生的空間思維能力和創(chuàng)造力。3D創(chuàng)意打印課程具有一定的探索性和開拓性，學生不再是被動地紙上談兵，而是真正思考知識背后的問題，在學習的過程中認知世界，形成正確的價值觀。 科學的教學模式小?W高年級學生在9-12歲之間，該年齡段學生對于學習新事物有著濃厚的興趣，具備一定的探究精神和合作意識，接受能力相對較強，喜歡動手制作且動手能力較強，表現(xiàn)欲強，喜歡分享自己的作品。對于學校教育或者校外科技教育而言，學習環(huán)境固然重要，但不是影響教學的重要因素。在創(chuàng)客實驗室這個開放的學習空間里，只需要給學生提供一個工具齊全的多媒體教室就足以開展教學，學生利用3D打印機、3D打印筆、膠槍、電腦等材料和工具就可以開展教學。初期的創(chuàng)客實驗室在于為學生們開闊眼界，讓他們體會到制作的樂趣，充分調動內(nèi)心的DIY種子；中期的創(chuàng)客實驗室則重在開放性地引導學生的思維方式，引導學生們在考慮要做什么的時候突破限制，在考慮如何做的時候引入工具與材料的限制，來達到既有“創(chuàng)”又會“造”的水平；終期的創(chuàng)客實驗室將進入創(chuàng)客教育的下一個階段為生活而改變生活。當學生掌握了一定的解決問題的思維能力時，創(chuàng)造的種子會在他們心中發(fā)芽并茁壯成長，這也是認識世界和改造世界的開始；更高階段的創(chuàng)客實驗室是培養(yǎng)情懷的地方，幫助青少年實現(xiàn)夢想與文化的傳承，這也是創(chuàng)客教育的靈魂所在；最后一個階段的創(chuàng)客實驗室，其目標是實現(xiàn)國家的發(fā)展。當我們這一代人老去，新一代成為主人翁，我們將擁有一批有理想并懂得如何實現(xiàn)理想的新一代。參與3D創(chuàng)意打印課程的學生在課程學習完成之后，教師應對其學習過程做出評價。評價可以采取調查問卷的形式，列出對學生課程滿意度、科技工具使用接受度和自我感受度等方面的問題，作為該類創(chuàng)意課程的學習評價參考。