基于3D打印技术背景下创客教育的学习模式

谭倩

摘 要：随着教育改革的不断深化，我国越来越注重对技术型和创新人才的培养。所以在2015年的时候我国就正式将“创客”写入政府的工作报告，确定支持发展“众创空间”，这个报告的提出为创新创业搭建了较好的平台，为大学生创业创新教育奠定了良好的基础。其中3D打印技术是第三次科技革命的重要工具，对各行各业都有着重要的影响，也因此3D打印逐渐引起了教育界的重视。因此，本文就基于3D打印技术背景下创客教育的学习模式做一些探析。

关键字：3D打印技术;背景;创客教育;学习模式

一、“3D设计与打印”课程意义

“创客”词语来源于英文单词“Maker，意指热衷于创意、设计、制造的群体，大学生创客已成为现今创客创业的主力军。创客理念学习方式是一种动手操作、探究体验式的学习方式，让学生能够在实际操作中去不断的摸索和学习相关的知识点。这种教学理念可以让一些比较抽象和概念化的知识点直观化、可视化，达到一种优化知识的管理、传播和创新的教学效果，帮助学生更好的巩固知识点。相比传统的那种“听、讲”的教学模式，这种创客的教学理念更能够激发学生的学习兴趣，大大提高了学生的学习效率，也能有利于学生思维的发散，从而更好的培养学生的创新能力。

二、3D打印技术下的创客空间建设

近几年来，创客理念越来越受大家的关注，所以创客空间得到了快速发展，截至2014年底的时候，全球创客空间数已经达到1800多个。创客空间对社会的发展具有革命性意义，这也引起了教育界的关注，在新媒体联盟地平线报告中就曾明确指出：学生从消费者转变为创造者是促进教育学习变革的数字策略之一，被列为中期发展趋势。因此，我国很多教育工作者正在积极的探索创客空间的教育价值，在一些学校也开设了以3D打印项目为主的教育创客空间，而且取得了非常不错的教学效果。以下将从建立3D打印技术下的创客空间、创客教育空间基础设施、创客教育课堂这三方面具体阐述创客空间在教育过程中的应用。

（一）建立3D打印技术下的创客空间

创客理念与传统教学理念最大的区别在于：传统的教育模式主要是通过教师的讲授给学生灌输相关的知识点，这种教学方式容易让学生养成一种被动接受知识的心理，这不仅不利于知识点的理解和掌握，还容易让学生养成一种懒于动手动脑的习惯，严重阻碍了学生创新思维的培养。而创客空间的教育模式是通过给学生创建一个实验活动的平台，让学生在实践活动中去学习和掌握相关的知识点，例如制定以3D建模、3D打印为主的创客活动工作空间，让学生利用3D打印机等桌面制造设备与工具去完成个人产品的DIY制作。这样一来，能够更好的培养学生的动手能力、创新能力。

（二）创客教育空间基础设施

要创建一个创客空间除了要提供必须的空间场地外，还要配备相应的教学设备，为了能够让学生更全面的认识和学习，应尽可能的将工具和材料准备的全面一些，然后根据学校的实际情况有针对性的进行采购。其中主要采购的打印设备是3D打印机，由于3D打印机的品牌有多种，不同品牌的3D打印机有所区别，为了能够让学生们更全面的认识和了解到不同3D打印机的区别和使用效果。应采购1台极光尔沃牌，6台小奶牛牌，2台太尔时代牌的3D打印设备以及相应的软件配置，然后再采购一些手工线、打磨机等器材和电脑设备。除此之外，还需要在创客空间内安排6张长桌椅，方便学生之间可以组队讨论交流[1]。

（三）创客教育课堂

对于创课教育课堂来说，要想建立一个创客空间是比较容易的，但是要想做到持续运营却是非常难。所以要想让创客空间教育课堂持续运行，那么教师队伍的创建和创客空间课程内容的设置就显得非常重要，在进行3D涉及与打印课程教学环节设计时，应在创客教育理念的引导下，以学习金字塔理论为指导，先从生活问题出发，提炼切入点，然后再结合“3D设计与打印”微视频，将学生进行分组设计，让各个小组自行选材，结合一些案例进行3D模型设计。在教师角色的选择上要选择实践经验丰富、专业素养较高的教师，在课程教学中要严格按照教学内容进行安排和教学组织形式，做到有针对、有步骤的进行教学。

三、3D打印技术下的创客教育的应用成效

在我校开展的3D打印创客工作室学生的教育培训中已经取得得了很不错的成绩，有一些学生还在相应的技能竞赛中获得了奖项，例如”工业产品造型设计与快速成型项目“中的二等奖;”挑战杯--彩虹人生“中的三等奖等。通过3D打印创客工作室教育活动，加强了学生课堂学习的互动，提高了学生的实践能力大大激发学生们学习的积极性，让学生对事物的专注度有了明显的提升，从而更有利于培养学生的创新思维能力[2]。

（一）提高学生的动手能力和团队协作能力

创客理念学习方式是一种动手操作、探究体验式的学习方式，让学生能够在实际操作中去不断的摸索和学习相关的知识点。所以在3D打印的实践操作过程中要求学生从设计到打印都必须全程参与和完成，而且在3D打印的课堂学习项目中，有很多都是需要以小组的形式进行的，这样一来，可以促进学生相互学习、相互学习，提高了学生的动手能力和团队协作能力，这对学生未来的学习和生活都有着积极意义。

（二）激发学生学习的积极性

制定以3D建模、3D打印为主的创客活动工作空间，让学生利用3D打印机等桌面制造设备与工具去完成个人产品的DIY制作，在这个过程中可以让学生的构思通过立体彩色的模型被真实的呈现出来，让其变得更加的形象生动。除此之外，还能够将一些比较抽象的概念和设计通过自己的制作将其带入到现实社会中，这让学生产生了一种极大的自豪感，有效的增加了学生的学习热情，从而讓学生能够更有兴趣参与到学习过程中，提高了学生的学习的积极性。

（三）培养学生的创新能力

在3D打印技术背景下的创客教育的学习模式主要是让学生利用现如今一些比较先进的信息技术将自己的想法变为实际，在这个过程中学生不仅需要动脑，还要进行实际操作，极大的促进了学生的想象力发展和提高了学生的动手能力，大大提高了学生的学习体验，有效的推动了学生创新精神和创造能力的发展，这对培养学生的创新能力有着极大的促进意[3]。

结束语

总而言之，3D打印技术的出现给各行各业带来了很大的影响，让很多的传统行业遭受着巨大的挑战。所以培养出更多创新型人才成为了教育界关注的问题，为此，创客空间受到了广泛关注，这对整个社会经济的发展均有革命性意义。因此，近几年来，创客空间在教育界得到了广泛应用，通过这个3D打印技术下创客空间的建设，能够提高学生的动手能力和团队协作能力，大大激发学生学习的积极性，从而有效的实现培养学生创新能力的目标。

参考文献

[1] 石庆升，鲁可.学习金字塔理论在“城市轨道交通概论”小班教学中的应用[J].实验技术与管理，2015（5）：225-226，244.1002-4956.2015.05.059.

[2] 韩荣雷，孙雪冬.创客时代3D打印在高校课程开发的应用研究[J].沈阳师范大学学报（自然科学版），2016（1）：113-116.1673-5862.2016.01.026.

[3] 王美，王良辉，刘中晓，等.基于3D打印技术的特色课程研究——以“3D打印创意工作室”课程为例[J].现代教育技术，2015（8）：120-126.1009-8097.2015.08.018.