3D打印課程在中小學(xué)素質(zhì)教育中的意義探析論文
摘要：目前, 3D打印課程已在全國中小學(xué)中廣泛開(kāi)展。本文首先介紹了3D打印課程在中小學(xué)素質(zhì)教育中的意義, 并以南通理工學(xué)院3D打印技術(shù)研究所開(kāi)展中小學(xué)素質(zhì)教育為例, 探討了3D打印課程如何在中小學(xué)素質(zhì)教育中進(jìn)行應用。
關(guān)鍵詞：3D打印; 素質(zhì)教育; 中小學(xué);
我國一直致力于中小學(xué)生的素質(zhì)教育的探索和應用。素質(zhì)教育的核心是人自身的創(chuàng )新, 中小學(xué)生在創(chuàng )新的活動(dòng)中在獲取知識的同時(shí)還能得到身心的深層變化, 也就是素質(zhì)得到提升。3D打印, 又稱(chēng)為增材制造 (AM) , 作為第三次工業(yè)革命最具標志性的技術(shù)已廣泛應用于工業(yè)、醫學(xué)、航空航天、教育等行業(yè)。3D打印是一種以數字CAD模型為基礎, 通常采用逐層堆積的方式將線(xiàn)材、粉末等材料直接制造出三維實(shí)體的技術(shù)。近年來(lái), 3D打印課程在全國各地中小學(xué)中廣泛的得到了開(kāi)展, 越來(lái)越多的學(xué)校參與到將3D打印課程應用到中小學(xué)創(chuàng )新素質(zhì)教育改革熱潮中來(lái)。
1 3D打印課程在中小學(xué)素質(zhì)教育中的意義
1.1激發(fā)學(xué)習興趣, 培養創(chuàng )新能力
3D打印以其獨特的加工方法讓學(xué)生可以在制造過(guò)程中發(fā)揮想象力, 能夠激發(fā)學(xué)生的創(chuàng )新意識, 培養學(xué)生的創(chuàng )新能力;同時(shí)讓學(xué)生的想象變?yōu)楝F實(shí), 從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣。
1.2拓展空間思維, 豐富學(xué)習途徑
三維模型是3D打印的基礎, 讓學(xué)生在素質(zhì)教育階段學(xué)習簡(jiǎn)單的三維建模軟件可以有效拓展學(xué)生的空間思維能力, 使其想象變?yōu)楝F實(shí)的第一步。通過(guò)三維建�？梢愿惺軘祵W(xué)空間與圖形知識從抽象變?yōu)榫唧w的過(guò)程, 從而豐富了學(xué)生的學(xué)習途徑。
1.3提高動(dòng)手能力, 鍛煉解決問(wèn)題能力
桌面級3D打印機由于方便靈活等特點(diǎn)適合中小學(xué)生的使用。學(xué)生可以根據生活中實(shí)際需要自己觀(guān)察、設計并通過(guò)3D打印機將實(shí)際需要的物體打印出來(lái), 從而鍛煉學(xué)生解決生活實(shí)際問(wèn)題的能力。
2 3D打印課程在中小學(xué)素質(zhì)教育中的應用
作為地方性應用本科高校, 南通理工學(xué)院成立3D打印技術(shù)研究所, 并將為地方服務(wù)作為研究所的一項職能, 與南通市崇川區中小學(xué)素質(zhì)教育實(shí)踐基地合作, 為地區小學(xué)生推廣3D打印技術(shù)。南通市崇川區中小學(xué)素質(zhì)教育實(shí)踐基地主要承擔崇川區各小學(xué)五、六年級的素質(zhì)拓展活動(dòng), 南通理工學(xué)院成立3D打印技術(shù)研究所有針對性的制定了教學(xué)內容。
(1) 3D打印基礎知識
課程開(kāi)始首先播放一段關(guān)于神筆馬良的視頻引出3D打印技術(shù)。隨后簡(jiǎn)單介紹3D打印的理論知識, 然后介紹3D打印的簡(jiǎn)單應用, 最后介紹得到三維模型的方法。
(2) 簡(jiǎn)單三維建模軟件
利用遨為IME3D教育軟件中的3D魔術(shù)師模塊進(jìn)行三維建模。3D魔術(shù)師模塊通過(guò)參數化積木堆積、2D草圖繪制、布爾運算、拖拽變形等簡(jiǎn)單操作能完成3D模型構建。
(3) 桌面級3D打印機使用
課程最后讓學(xué)生自己操作3D打印機, 將自己設計好的三維模型打印出來(lái)�？梢宰寣W(xué)生鍛煉自己的操作能力, 又能讓學(xué)生得到成就感, 激發(fā)其學(xué)習興趣。
3總結
在素質(zhì)教育階段開(kāi)展3D打印技術(shù)課程可以讓學(xué)生了解國家當前的最新動(dòng)態(tài), 拓展學(xué)生的知識面, 激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣。學(xué)生在觀(guān)察、思考、動(dòng)手的過(guò)程中提高了觀(guān)察能力、動(dòng)手能力以及解決問(wèn)題的能力, 提高了學(xué)生的綜合素質(zhì)。
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