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中小学3D打印课程的“根”与“魂” 　　2015年至2016年期间，“3D打印课程”在全国各地的中小学中如雨后春笋般蓬勃发展，越来越多基础教育阶段中的学校参与到了这场“3D打印课程”牵引下的创新教育改革热潮中来。其中比较典型的有：北京市东城区形成的以“三维创意设计与3D打印课程”为起点的小、初、高一体化创新课程人才培养模式，并建立了打破学段限制的创新课程整体评价方式；各类适合中小学生使用的三维设计软件，在网络上每天都有近千人的下载量，每周都有近千所的中小学进行注册，每月在线学习“3D打印课程”的人数正在呈几何倍数的增长态势。那么究竟是什么原因，导致了这场以“3D打印课程”为核心的中小学创新教育改革呢？ 　　3D打印课程将成为中小学创新教育发展的核心 　　国家领导人的高度重视。国家主席习近平，国务院总理李克强，曾在多地考察，及国内、国际会议中强调“3D打印技术”的重要性。2016年3月5日，第十二届全国人民代表大会第四次会议中， 3D打印被列入“十三五”国家规划纲要。 　　时代发展的必然产物。近年来，“创客”“互联网+”“政府和社会资本合作模式”等新概念首次进入到了我国政府工作报告中，引发了海内外的关注。“3D打印” “三维设计”“创客”“STEM”“STEAM”“创客空间”等新词、热词，不断出现在社会的各个领域中。“大众创业，万众创新”的国家政策扶植，是培育和催生经济社会发展新动力的必然选择；是扩大就业、实现富民之道的根本举措；是激发全社会创新潜能和创业活力的有效途径。时代的要求催生社会的需求，继而带动教育的发展。在基础教育阶段的创新教育，最关键的是要在相对安全的前提下，培养学生的创造潜能与实践能力。3D打印技术在充分保证学生操作安全的基础上，有效地解决了我国基础教育阶段中学生动手能力弱、工艺水平无法保证的问题。 　　基础教育阶段中3D打印课程的核心 　　在基础教育阶段中，3D打印课程的核心是利用3D打印技术将学生头脑中的创意、创新思想更加规范、科学、严谨地表现出来。其中，3D打印机使用技巧的学习固然重要，但利用计算机辅助设计手段对作品进行尝试设计的能力才是“3D打印课程”的核心。 　　除此以外，学生在设计过程中对不同种类材料实现产品设计特性的认知，以及设计结束后从结构力学、材料力学的角度对设计作品进行不同角度试验并加以改进的过程，也是3D打印课程在基础教育阶段中开设的核心所在。 　　3D打印课程在学生创新设计中的表现 　　在对中小学阶段实施3D打印课程的过程中，我们发现源自学生们头脑中的设计作品主要由以下八类构成。 　　校园主题类设计：校园沙盘、校徽班徽、专用特色教室。 　　学具教具类设计：理科教师实用型或展示型教具（数学工具、原子结构、地理地图、物理天平、小孔成像、印章、杨辉三角、VR眼镜等）、文理科课程学生实验或试验型学具（活字印刷、结构力学测试、字母牌、水平仪、多功能调色盒等）。 　　玩具生活类设计：益智型玩具（悠悠球、孔明锁、七巧板、八音盒、陀螺、拨浪鼓、乐高积木等）、解决生活问题型（小件物品收纳器皿、声控小夜灯、手机支架，组合家居、存钱罐、可调光台灯、笔筒、时钟、花盆、相框，拧毛巾机械臂，不倒杯托、野营折叠桌、文具盒、风扇、二维码等）。 　　军事模型类设计：航空模型（四旋翼飞行器、直升飞机等）、陆地模型（侦察车、汽车结构认知、工程车等）、航海模型（军舰、航母、潜水艇等）、兵器模型（冷兵器发展史，古代军用机械装置等）。 　　建筑结构造型类设计：桥梁模型（桥梁外观设计、桥梁结构设计等）、房屋模型（凉亭、宋式门拱、中西建筑合并设计、动画片中房屋设计等）、榫卯模型（榫卯桌椅、榫卯结构种类展示等）。 　　开源硬件结合类设计：传感器应用（智能牙杯、智能垃圾桶、智能浇花、植物研究、智能马桶盖、PM2.5机器人、智能充电器等）。 　　简单机械类设计：齿轮传动（??齿自行车、密码锁、逆风小车、机械玩偶等）。 　　传统文化类设计：艺术摆件（新年桌面摆件、中国风窗框、古筝沉香盒、算盘等）、非遗传承（3D打印皮影、快板等）。 　　上述的学生设计作品类型，既体现了我国中小学生目前正处于揭开创新设计神秘面纱的初级层面，又体现出学生对创新设计的渴望与追求。解决生活中问题的设计成为了学生最容易下手的创新设计起点；校园主题、学具教具的设计成为了学生在学习的道路上体现自身价值的平台；玩具、建筑、军事、机械结构、传统文化的设计体现着学生们丰富多彩的业余生活；与开源硬件结合的设计体现着学生对先进科技的渴望。 　　3D打印课程在教师授课中的表现形式 　　作为基础教育的工作者――教师，我们不但要看到学生的梦想，更要想办法帮助他们逐步将梦想变为实现。3D打印课程，改变着传统学校的课程体系。教师用3D打印课程教会学生基本