3D打印教育创新创客空间、创新实验室和STEAM解析.PDF

3D打印教育创新： 创客空间、创新实验室和STEAM* □孙江山 吴永和 任友群 —————————————————————————————————————————— 摘要：近些年来兴起的开源系统和创客运动，引发了制造技术的革命。在第三次工业革命新浪潮影响下，3D打 印等数字桌面制造工具成为全球各领域关注的焦点。作为一种快速成型技术，3D打印是蕴含“设计思维”的个性化 创造工具，可以塑造可重用的多态教育对象，打造虚实结合的教育应用服务创新平台，促进基于创造的学习。当前有 代表性的3D打印教育创新应用项目，主要集中在创客空间、创新实验室和STEAM课程中。3D打印教育创新应用体 系应不断优化3D打印技术实现，完善3D打印教育服务支持体系，在创新理论不断演进与更新中，丰富基于创造的学 习样态，拓展基于创造的学习存在形式，使3D打印从象牙塔里的高科技发展，成为融入学校、家庭和社会教育常态 的具有革命性影响的技术，成为技术支持教育应用创新不可或缺的元素。 关键词：3D打印；创客空间；创新实验室；STEAM；教育创新 中图分类号：G434 文献标识码：A 文章编号：1009-5195（2015）04-0096-08 doi10.3969/j.issn.1009-5195.2015.04.012 —————————————————————————————————————————— *基金项目： 2011年度上海市浦江人才计划项目“基于教育大数据的学习分析教育应用创新研究” （14PJC034）。 作者简介：孙江山，博士研究生，讲师；吴永和（通讯作者），博士，副研究员，华东师范大学教育学部教 育信息技术学系；任友群，博士，教授，博士生导师，华东师范大学课程与教学研究所（上海 200062）。 线报告，更是连续两年在基础教育、高等教育和图 一、引言 书馆教育的三个版本中，将教育应用中主流技术的 近些年来兴起的开源系统和创客运动，引发了 重要进展聚焦到3D打印上 （L·约翰逊等，2014）。文 制造技术的革命，并演变成为第三次工业革命的主 献分析表明，在医学、机械工程、建筑、材料、电 要形式，3D打印等数字桌面制造工具、开源软硬件 子工程以及教学科研等领域，基于3D打印的学术 和互联网是其重要的构成元素。《经济学人》、 性研究与日俱增。 《福布斯》、《纽约时报》、《连线》等主流媒体先 二、3D打印教育创新分析 后从工业、商业、信息产业等多方面强调了3D打印 的重要性（Wired，2010-2014；Vance，2011；TheEcon- 1.3D打印教育特性 omist，2012；Hart，2012）。2012年初，美国政府规划 3D打印是一种以三维数字形式立体构造物理对 未来四年内在1000所学校引入“创客空间”，配备 象的一种快速成型技术（RapidPrototyping，RP） 3D打印机和激光切割机等数字制造工具，通过实 （王娟等，2015），原理是先将实体模型分为若干薄 践培养新一代的设计师和生产创新者 （Dougherty， 层，每次打印材料生成一个薄层，通过塑料或粉末 2012）。2015年，我国第一次将“创客”写入政府 状金属等可粘合材料，层层叠加生成物体，这已成 工作报告，确定支持发展“众创空间”，为创业创 为当前增材制造（AdditiveManufacturing，AM）技 新搭建平台。致力于预测影响全球教育领域的教 术的主要存在形态。 学、学习和创造性探究新兴技术的新媒体联盟地平 理论上，任何3D数字模型都可以实现3D打印 现代远程教育研究 .96. 2015年4期／总136期 成型，最常用于概念模型评估、迭代设计、工程评 某