3D打印技术的教育创新初探

常 伟 （江苏宿迁学院与传媒学院 223699）

3D打印技术的教育创新初探

常 伟 （江苏宿迁学院与传媒学院 223699）

随着社会的不断发展与进步，3D打印技术在教育领域的应用越来越广泛。3D打印走进教育课堂已经成为一种常态，创新课堂教学模式，制作生动有趣的教学课件，推动3D打印技术的不断深入改革。3D打印走进课堂有利于提高学生的理解能力，增强学习主动性，目前，3D打印教育的应用还没有完全普及，老师应该发挥领军人的角色，深入开展3D打印教育，推动教育的不断创新与完善。

3D打印；教育；创新

宿迁学院2016年校科研基金一般项目：产品设计中3d打印技术的应用与实践研究。项目号：2016KY14

3D打印技术是一种快速成型的新型技术，以数字模型为基础，使用类似塑料的可粘合材料，通过一层一层打印出来，从而构成物体的一种技术。3D打印技术已经深入影响到各行各业，未来3D技术的大规模发展与制作已经完全有可能发生，在建筑设计、医疗产业、汽车、教育等领域都有所涉及。

随着3D打印技术的持续推动与完善，它在教育方面的使用越来越频繁。3D打印教育的发展是教育的一种创新，为大家的学习提供了支持，为传统教育的改革发展做出了极大的贡献。怎么将3D打印技术更加有效地使用到学习教育上，创新教育模式，还需要研究者更加深入的探究。

一、3D打印技术的原理与特点

（一）3D打印技术的原理

3D打印其实就是三维打印，简单理解就是按照设计好的空间模型，用粉末一层一层的堆积而成的一种技术。3D技术是建立在二维打印技术的基础上，再增加一维，和多数普通打印机一样，先在一个平面上将塑料或者金属等粉状材料打印出来一层，紧接着需要粘住这些可黏合的打印层，一层一层都粘起来。堆积好每一层的图形和文字，一个三维物体就这样完成了。这就和建筑师建造房屋是一样的，堆积一层又一层的砖块，无数个砖块累积在一起，就形成一个立体的房屋了。

（二）特点分析

与传统技术相比，3D打印技术主要有以下特点：

3D打印技术可以不用除去边角材料，材料的使用率得到了提升，这样就大大的减少了浪费，节省原材料，从而成本得到了很好的控制；还可以提高产品的精度和复杂程度，传统方法制造不出来的、非常复杂的制件，3D打印技术都可以制作并且可以不再需要传统的生产工具，就能直接把计算机上的任意形状的三维CAD图形制作成实物产品，它还非常有效地减少了产品研发时间；3D打印不再需要固定的制造车间，减少了成本，也具有分布式生产的特点；3D打印能在极短的时间内制作完成，让研发人员实现了从平面图到实体的质的飞跃；当然，它也能打印出成品，所以它极大地减少了组装成本，在必要的时候甚至可以挑战大规模生产方式。

二、3D打印技术的教育应用

（一）3D打印教育应用项目

在当代社会，一些国家和地区已经开始探索、研究3D打印技术在教育方面的应用。英国教育部在2012年至2013年之间，以21个学校为测试点，开始研究3D打印技术在数学、计算机课程、工程和物理等方面的应用，探索3D打印技术在教育课堂的使用，开始教育创新初探。该项目与英国物理学会、3D打印机厂商Makerbot以及全国数学创优中心进行合作，为参与的学校提供理论基础与技术支持，学校定期进行成果反馈并且分享3D打印教学的经验。

3D打印技术在上海也走进教学课堂，静安区青少年活动中心创意梦工厂安装打印机设备，老师讲打印技术引进课堂，使得课堂教学生动有趣，学生获得更加直观、真实的体验，培养学生的创新体验，3D打印技术进入课堂已是大势所趋。

（二）3D打印教与学的应用

3D打印技术提供了媒体设备仪器，开创新型的教与学的课堂模式。从教师、学习者和教育发展等角度进行分析，3D有利于老师制作个性化课件、模型，学习者更加深入的理解，推动教与学的发展。

事实证明，传统教育的课程理论性太强，要求学生死记硬背，学生学习没有积极性，失去学习的兴趣，3D打印技术可以让课堂教育更加生动活泼，让学习知识更加立体的展示出来，加深学生对知识的理解，它是一种视觉和触觉并重的学习方式，具有很强的吸引力，在学习过程中，学生不再是仅仅观看黑板上的文字与图形，而是可以通过3D打印技术展示三维模型，吸引学生的注意力，加深印象，使得学生更加透彻地学习知识，让学习深入到脑海中，牢记知识点。英国教师怀特戴夫曾经说过这样的一句话，假如你可以抓住学生的想象力，就能抓住学生的注意力。

教育只有不断的与时俱进，才能取得进步。近两三年，国内越来越多的学校开始将3D打印技术应用于课堂，教师在3D打印技术的应用中起到至关重要的作用，其一，老师是3D教育的使用者，需要用它制作教学课件，其二，教师要设计3D打印课堂，不仅仅要求老师自身需要较高的3D打印技术，还要帮助引导学生开展学习活动。所以说教师也是3D打印技术应用于教育的一个主导因素。

3D打印技术引用到课堂，学生的亲身体检更加主观、有趣，学生可以参与到课堂的各个环节，既可以不断的提出问题，也会在过程中不断的解决问题，而老师也在与学生探索问题的过程中不断成长，老师与学生的关系更像是合作者。这样的教育模式培养了学生的创新精神，提高了学生的参与能力，增加了学生学习的兴趣。

三、结语

3D打印应用到教育领域，实现教育改革的不断创新与发展，能提高学习者的创新能力，训练学习者的实践动手能力，基于3D打印的学习是一种极其有生动且富有意义的教学方式，相信在未来越来越多的学校会使用3D技术，不仅仅是在教育领域，甚至未来会拓展到各个领域。

[1]赵中建.为了创新而教育[N].中国教育报，2012（07）.

[2]王飞跃,从社会计算到社会制造：一场即将来临的产业革命[J].中国科学院院刊，2012（06）.

[3]（美）利普森，（美）库曼著.赛迪研究院专家组译，3D打印从想象到现实(M),中信出版社，2003（03）.

[4]李青,王青，3D打印：一种新兴的学习技术(J),远程教育杂志，2013（06）.

[5]信息化2013地平线报告（高等教育版）(J),北京广播电视大学学报，2013（02）.

常伟，男，1979年出生于安徽临泉，中共党员，江苏宿迁学院与传媒学院讲师，江苏装饰装修协会理事，南京师范学院艺术硕士，发表数篇核心论文及作品，