创客教育下的3D打印技术应用与探索

1、    创客教育下的3d打印技术应用与探索    黄小龙摘 要 社会的进步与发展孕育出各种类型的新鲜事物与新型行业，而“创客”作为互联网的热搜词汇，已受到全社会的普遍关注。随着智能化、信息化技术的迅猛发展，3d打印技术实现了新突破，将3d打印技术应用在教育教学领域，为教育教学注入全新理念，成为当今社会的流行元素。关键词 创客教育;3d打印技术;应用与探索1 3d打印技术的概念解读3d打印技术以一种数字模型文件为基础，运用塑料以及粉末状金属等可黏合的材料，通过逐层堆叠累积的方式来构筑某一物体，它属于一种快速的成形技术。比如常见的人的牙齿以及汽车的相关零部件

2、，用3d打印技术生产制造出的模型。这项技术能够将计算机中的实物，以实体模型的形式呈现在人们面前，实物的各种特性能够清晰直观地反映出来。3d打印技术属于高科技应用技术，至今并未形成一个独立的体系与统一的标准。从3d打印材料上进行分析，主要包括塑料膜、低熔点丝材以及粉末材料等。目前，在教育领域，利用3d打印技术所应用的材料大多属于低熔点丝材，这样打印出的模型效果更加逼真1。2 3d打印技术在教育领域的应用现状3d打印技术初期应用于航空航天、军事及机械制造行业。教育领域还未得到普遍应用，但国内一些知名学校在教学课堂已经率先应用3d打印技术，并初见成效。随着应用成果的广泛传播，国内其他学校纷纷予以效仿

3、，购置3d打印设备，成立3d打印团队，同时以3d打印技术为出发点，开展各种比赛活动和实践专题活动，3d打印技术逐步成为教育领域一枝独秀的领先科技。3 创客教育与3d打印技术的关联创客从本意上理解是指具有创新理念与创业精神的群体，创客教育就是在现代教育体制下应用创客精神对学生进行创新思维、拓展思维的培养，激发学生的创作与创造灵感。而3d打印技术与创客教育的有机融合恰恰能够体现出创新理念，根据学生创造出的作品，以3d模型的形式展现出來，能够帮助学生快速提升创新设计能力，激发学生的空间想象能力。因此，二者相辅相成、相得益彰，在创客教育背景下，3d打印技术更加突显实用价值与创新价值。4 创客教育下3d

4、打印技术的实际应用4.1 开设3d打印课程，激发学生的学习兴趣通过3d打印技术，学生可以将自己的创新想法设计出来，并以模型的形式从打印机端口输出，学生们可以借助于实物模型，直观的观看到自己的设计成果。目前，国外的一些教育机构已将3d打印技术应用在幼儿园教育以及中小学教育当中，并逐步得到推广。学生们应用3d打印技术能够构思、创意一些新奇的实物，比如生活用具、智力玩具、汽车飞机模型等。3d打印课程的设置不但激发了学生的学习兴趣，而且也提高了学生的动手动脑能力，构建了一个“玩中学、学中做、做中玩”的良性循环实践学习氛围。4.2 3d打印技术成为教学的辅助工具随着教学内容与学生学习内容的不断增加，学生

5、在学习过程中，如果将结合创客教育，并利用3d打印机将学生的想法和创意打印出来，对提升学生的学习成绩将大有裨益。比如在学到数学学科时，如果将圆柱体、球体以及多面体，通过3d打印机输出模型，学生能够快速了解和掌握空间图形的各种特性。而对于美术学科来说，能够将教材中的平面艺术品转变为现实生活中的实物模型，对提升学生的审美能力起到积极的促进作用。4.3 3d打印技术改变了教学模式3d打印技术属于一门新兴的科学技术，许多学生对这项技术抱有新奇感，教学课堂，如果老师利用3d打印技术开展教学活动，能够吸引学生们的注意力，增进师生之间的交流。与传统教学相结合，引导学生在思维能力实现突破和创新。应用3d打印技术

6、，看起来只是一个简单的模型输出过程，但是在创客背景下，学生们的想象力丰富无限，可通过3d打印机输出实物模型，实现创新想法的过程。他们亲眼所见自己的创意借助于桌面打印机得到实现，3d打印机将过去单调枯燥的教学课堂一时间变得气氛活跃，进而也使教学模式由“以教为主”转变成了“以学为主、以钻研为主”的模式，新模式的开启提升学生的学习能力。4.4 3d打印技术在创客教育领域的应用前景创客教育是当下乃至未来教育领域当中的先进教育理念，目前，国内许多教育机构积极响应国家号召，纷纷在中小学以及大学院校推广创客教育，广大教师也积极转变思想观念，紧跟时代发展步伐，以创客教育理念为出发点，不断创新课堂教学模式，将创

7、客教育融入实际教学当中，并收到了理想的教学效果。未来的3d打印技术必将成为即微课教学后的又一全新的教学模式，也必将得到学生的认可和赞同。5 3d打印技术在创客教育领域的应用局限性创客教育不仅包括3d打印课程，同时也涵盖了创意机器人、创意编程、电子类的创客课程等，这就要求教师在掌握专业课程的基础上，还要兼顾学习创客领域的知识。由于3d打印机在市场上的销售价格比较昂贵，而且维修起来费时费力，加大了学校的投入成本。尤其对于一些较为复杂的模型，需要的打印材料较多，打印次数也相应增多，这就出现了浪费材料的现象，而且对于类似的模型，打印出的模型效果也差强人意，精度不够、样式不美观、构造欠缺，如果再次打印，又会提高打印成本，存在资金较短缺等问题。因此，3d打印技术在教育领域的推广也将是一项长期而艰巨的任务。6 结束语每一项新型技术的出现都是社会进步的标志，3d打印技术虽然在我国的发展周期短，但是，经过科研人员的不懈努力，相关的技术难题也逐一被攻克。尤其在创客教育背景下的实际应用，不仅丰满了教育体系框架，而且也填补了教育领域当中的科技