2025年中小学3D打印课程的“根”与“魂”.doc

中小學3D打印課程的“根”与“魂”

至期间，“3D打印課程”在全国各地的中小學中如雨後春笋般蓬勃发展，越来越多基础教育阶段中的學校参与到了這場“3D打印課程”牵引下的创新教育改革热潮中来。其中比较經典的有：北京市東城区形成的以“三维创意设计与3D打印課程”為起點的小、初、高一体化创新課程人才培养模式，并建立了打破學段限制的创新課程整体评价方式；各类适合中小學生使用的三维设计软件，在网络上每天均有近仟人的下载量，每周均有近仟所的中小學進行注册，每月在线學习“3D打印課程”的人数正在呈几何倍数的增長态势。那么究竟是什么原因，导致了這場以“3D打印課程”為关键的中小學创新教育改革呢？

3D打印課程将成為中小學创新教育发展的关键

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、国际會议中强调“3D打印技术”的重要性。3月5曰，第拾二届全国人民代表大會第四次會议中，3D打印被列入“拾三五”国家规划纲要。

時代发展的必然产物。近年来，“创客”“互联网+”“政府和社會资本合作模式”等新概念初次進入到了我国政府工作汇报中，引起了海内外的关注。“3D打印”“三维设计”“创客”“STEM”“STEAM”“创客空间”等新詞、热詞，不停出目前社會的各個领域中。“大众创业，萬众创新”的国家政策扶植，是培育和催生經济社會发展新動力的必然选择；是扩大就业、实現富民之道的主线举措；是激发全社會创新潜能和创业活力的有效途径。時代的规定催生社會的需求，继而带動教育的发展。在基础教育阶段的创新教育，最关键的是要在相對安全的前提下，培养學生的发明潜能与实践能力。3D打印技术在充足保证學生操作安全的基础上，有效地处理了我国基础教育阶段中學生動手能力弱、工艺水平無法保证的問題。

基础教育阶段中3D打印課程的关键

在基础教育阶段中，3D打印課程的关键是运用3D打印技术将學生頭脑中的创意、创新思想愈加规范、科學、严谨地体現出来。其中，3D打印机使用技巧的學习當然重要，但运用计算机辅助设计手段對作品進行尝试设计的能力才是“3D打印課程”的关键。

除此以外，學生在设计過程中對不一样种类材料实現产品设计特性的认知，以及设计結束後從构造力學、材料力學的角度對设计作品進行不一样角度试验并加以改善的過程，也是3D打印課程在基础教育阶段中開设的关键所在。

3D打印課程在學生创新设计中的体現

在對中小學阶段实行3D打印課程的過程中，我們发現源自學生們頭脑中的设计作品重要由如下八类构成。

校园主題类设计：校园沙盘、校徽班徽、专用特色教室。

學具教具类设计：理科教師实用型或展示型教具（数學工具、原子构造、地理地图、物理天平、小孔成像、印章、杨辉三角、VR眼镜等）、文理科課程學生试验或试验型學具（活字印刷、构造力學测试、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）、处理生活問題型（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、時钟、花盆、相框，拧毛巾机械臂，不倒杯托、野营折叠桌、文具盒、風扇、二维码等）。

軍事模型类设计：航空模型（四旋翼飞行器、直升飞机等）、陆地模型（侦察車、汽車构造认知、工程車等）、航海模型（軍舰、航母、潜水艇等）、兵器模型（冷兵器发展史，古代軍用机械装置等）。

建筑构造造型类设计：桥梁模型（桥梁外观设计、桥梁构造设计等）、房屋模型（凉亭、宋式门拱、中西建筑合并设计、動画片中房屋设计等）、榫卯模型（榫卯桌椅、榫卯构造种类展示等）。

開源硬件結合类设计：传感器应用（智能牙杯、智能垃圾桶、智能浇花、植物研究、智能馬桶盖、PM2.5机器人、智能充電器等）。

简朴机械类设计：齿轮传動（??齿自行車、密码锁、逆風小車、机械玩偶等）。

老式文化类设计：艺术摆件（新年桌面摆件、中国風窗框、古筝沉香盒、算盘等）、非遗传承（3D打印皮影、快板等）。

上述的學生设计作品类型，既体現了我国中小學生目前正处在揭開创新设计神秘面纱的初级层面，又体現出學生對创新设计的渴望与追求。处理生活中問題的设计成為了學生最轻易下手的创新设计起點；校园主題、學具教具的设计成為了學生在學习的道路上体現自身价值的平台；玩具、建筑、軍事、机械构造、老式文化的设计体現著學生們丰富多彩的业余生活；与開源硬件結合的设计体現著學生對先進科技的渴望。

3D打印課程在教師讲課中的体現形式

作為基础教育的工作者――教師，我們不仅要看到學生的梦想，更要想措施协助他們逐渐将梦想变為实現。3D打印課程，变化著老式學校的課程体系。教師用3D打印課程教會學生基本的设计能力与创新能力；學生