3d打印与中学创新教育研究

戴中 南京市滨江中学

引言：3d打印技术的出现标志着科学技术新发展方向的产生，并在不断完善发展的过程中被运用在我国各个领域当中。近年来3d打印技术所应用的范围逐渐扩大，进而引起教育学家的注意力，以至于当前教学研究者致力于将3d打印与创新教育相结合。作为当前教育发展的主要研究方向，将3d打印应用创新教育当中，在推动教学理念、模式、领域创新的同时，还能推动学生的成长以及为学生提供一定的技术支持。

1 3d打印在中学创新教育中的局限性

1.1 顶层设计缺乏

要将3d打印与中学创新教育相结合，其中所缺乏的顶层设计以及系统规划，将会阻碍整个教育创新的计划，同样也是制约我国3d打印技术普遍发展的原由之一。3d技术教育的应用不能离开创新理念、思想、模式、途径的范畴，进而这必须依靠于STEM教育创新，除此之外，还要运用一定的手段将科学、工程、艺术等领域进行融合[1]。同时3d打印技术的发展要求教师果断地对教育资源进行挖掘，并善于运用于工程情景去解决在生活中所产生的实际问题，比如：学习知识问题。

1.2 技术不足以支撑

3d技术在推广以及应用的过程中，为我国的产业升级带去源源不断的资源以及动力，由此可见，我国社会发展进入信息化。现阶段我国对3d技术、显示技术在社会中的全面应用投入了大量的精力以及时间进行研究，但是对于3d技术中的可视化表达、展示工具等相应的辅助工具的开发并不完全。由于这个原因在发展中要逐渐完善3d技术的周边功能，如此才能推动3d技术在中学创新教育中发挥自身能力。

1.3 教育资源较少

3d技术开发周期较长，所以在对进行实际的开发之前，制作公司对研发者专业知识以及时间经验经过细致的研究，进而在研究的过程中花费大量的时间、金钱。国外对3d技术的应用以及普及的时间都早于我国，同时经过详细的研究发展当前国外早已经将3d资源全面的应用在校园的学习以及生活中。但是反观我国3d技术的发展，发现其资源并不丰富，研究开发人员对3d技术知识以及技术掌握熟悉度较低所影响的。

2 3d打印在中学创新教育中的应用

2.1 营造真实的问题情景

当前知识的学习与活动情景是息息相关的，教学活动无法自己孤立的存在于教育之中。同时伴随我国教育体质的不断改革发展，我国的教育逐渐从传统教育转化为素质教育，这是时代发展的实际需求。素质教育在发展过程中，要求教学活动与实际生活紧密相连，进而要将理论知识与实际生活、生活情景相联系。同样在工科其自身因素的影响下，学生所进行的图稿设计只能借助于电脑，并且通过科学技术进行模拟演示，从而无法将其在现实生活中进行研究、实验。3d技术的发展很好的解决了这一难题，通过对实物模型的构建，帮助学生建立真实的问题情景。根据3d打印在中学创新教育中应用研究，发现不仅能激发学生的学习兴趣，还能大大的节省学科研究时间以及成本。

2.2 辅助教学

当3d技术在中学创新教育中作为辅助工具时，3d打印技术是服务于中学创新教育的，特别是应用中3d技术能有效的推动学生视空间能力的提升。在工科之中，视空间可以说是人类智能结构中的主要结构，常常体现在物理、设计、艺术等抽象的空间学习过程之中，并在其中占据主导地位，同时视空间能力的强弱对学生成绩有强烈的影响[2]。而3d打印技术作为教学中的辅助性工具，能够有效的培养与提升学生的视空间能力。由此可以发现，3d打印技术中的技术能够打碎图形对学生的束缚，打印出任何复杂的教学模型，进而改变了传统教学过程中无立体模型的格局。自从有了3d打印技术在中学创新教育中的应用，使得中学需要是空间的学科，由原来的枯燥、抽象的理论知识转化为生动、具象化的实物，进而展现在学生的面前，能辅助学生对理论性知识进行有效的理解与记忆，这就是提升中学生学习能力的关键步骤。

除此之外，3d打印机在中学创新教育之中的应用范畴还包括教学评价方面。当3d打印机在中学教学中进行应用，教学可以根据学生的操作步骤、以及其应用的熟练程度，对学生进行全方面的综合性评价，并在评价中对学生的不足之处及时的进行纠正。

3 结束语

综上所述，伴随我国信息时代的发展，以及科学技术的逐渐成熟，3d技术在中学创新教育中的应用，将掀起一股教学创新的浪潮，同时也推动中学创新教育逐渐朝向智能化、便捷化发展，以此为基础推动中学创新教育价值的提升。由此可见，3d打印与中学创新教育研究是时代发展的必然趋势，是科学技术进步的发展模式，是教育创新的重要步骤。

[1]李佳,徐兴健.3D打印技术助力中学生创新教育工作[J].中国教育技术装备,2017(23):28-30.

[2]姚毅锋,吴道吉.3D打印在中小学创新教育中的实践探索[J].广东科技,2016,25(14):75-76.