3D打印在学前教育中的运用

许建锐

摘要：随着科技的发展，打印技术在学前教育的运用经历了黑白到彩色，打印出的图像精度隨着设备更新换代更加细致美观，到目前为止，在实际运用中的打印技术都是纸面2D即二维打印，显示的内容都在平面上。3D打印机的问世和循序渐进的民用市场推广，已经在各个行业广泛发展，未来在学前教育的各学科教育教学活动也将发挥强大的辅助作用。

关键词：3D打印;学前教育;运用

传统的打印机是两个维度的，即打印喷头在纸面的长宽位置输出墨点从而构成文字图像。3D打印是三个维度的，即在三维空间的长宽高空间点输出特殊材质从而构成特定形状的立体物品。3D打印机体型有非常大的建筑打印机和迷你的桌面3D打印机。它们的打印材料多种多样，在物理性质方面多为接触空气定型或热熔冷却定型。现在大多数办公室级别的3D打印机属于第一代进入市场的型号，虽然打印精度可以满足日常需要，但是速度慢。就像以往的工业产品，随着技术的进步设备的更新换代，3D打印机将有更快速度更高精度的功能表现。3D打印由于喷头在立体空间工作，对各个零件的精细度要求高，打印过程放置的载体例如桌面不能有明显震动，否则将影响打印效果甚至造型错位。另外制作源文件的时候要严格按现实世界需要打印的物品尺寸来设计，相对传统平面打印技术要求相对较高，如果不是追求个性化可以下载现成的模版模型直接打印。现在3D打印原材料正在朝着多元化市场化价格便宜的方向发展，满足不同行业及家庭的需要。

打印技术在学前教育中的运用

平面打印在幼儿园的运用从最初的黑白文字图像到现在的彩色图文，运用已经非常成熟。在幼儿园日常教育教学中，平面打印服务了会议办公、孩子们的亲子作业、环境布置等等。在一些美工作品中，出现了彩色打印的图案再折合成立体造型的情形，说明了现实运用中对立体打印的隐性需求。当3D打印机的价格处于价廉物美的时候，隐性需求和创新想法将被大量释放和挖掘出来。

3D打印技术对学前教育的作用

在设计制作教具时，很多老师用简易原材料例如白色泡沫或轻粘土为每个小朋友做了同一个模版或个性化的造型，这些工作相当耗时，特别是重复性的手工教具。在使用3D打印机辅助教学活动的情况下，重复性的教具可以通过只打印一个模具再“复印”出很多个的方式进行。如果是个性化的造型，通过下载或在电脑上编辑源文件再由打印机进行打印，解放了教师大量的工作时间，这是效率提升的一个方面。

在课堂上，现在的教学大部分使用书面或大屏幕显示的方式辅助教学，平面的显示效果有时难以更直观的表达知识点，而3D打印出来的实物提供了一种全新的辅助教学模式，例如给幼儿介绍“天宫一号”时，可以下载模型打印出来使课堂更生动有趣。特别是一些靠平面图纸加教师讲解仍然难以描述清楚的知识点时，3D打印的辅助教具功能优势明显。在幼儿园的文艺汇演中，现在很多教师为了特定头饰或服装饰品等小部件费尽心思，有时还不能找到理想的配件，因为只能在现有卖方市场资源去找，或者买一些原材料自己手工制作但是形状不理想。这时候3D打印技术就能很好的解决问题，一些造型及效果图可以先在电脑上模拟，修改方便，等到形状花色在软件上调整好之后就能打印一步到位。

3D打印在幼儿园环境布置方面也有大显身手的空间，由于是立体装饰效果，给了创作者天马行空的设计平台。先在电脑上模拟，成本极低，损耗小，3D打印在绘制立体物品的时候非常环保绿色，几乎不浪费多余的打印材料。特别是当校园的部分物品3D数据化时，损坏了一点儿不用整体报废，只要通过打印损坏的部件补上去即可，由于是数据化的，新补的部件跟旧部件会高度吻合为一个整体。另外，幼儿教师在进行小组研讨活动时，有时会需要抽象的物品去协助开展工作。常规的情况是在纸上画，或者动手做成立体物品，显然运用3D打印是更好的解决方案。结合以上设想的合理例子，在进行扩展运用时，3D打印在学前教育教学的用途是非常多的，随着使用时间的增加将被幼儿教育工作者运用到更多方面。

幼教工作者与时俱进的技术要求

20年前很多幼儿教师开始学电脑学打字和一些简单的平面排版，慢慢的接触和熟悉使用打印机。如今3D打印机开始慢慢普及，它对使用者有更高的软件操作要求。3D打印源文件需要3D软件来制作，有电脑基础的教师可以在半个月内掌握。现在网络资源丰富，后期工作中用到的模型有些甚至可以在网上免费下载，自己再导入系统做修改或直接打印使用。

出于民用办公的设计定位，未来普通版的3D打印操作流程会人性化简便，网络上也有供学习的教程。出现很多“傻瓜式”操作的小软件概率很高，就像今天虽然有photoshop这种专业的图形编辑软件，也有美图、美颜相机等根本不用学就能用的小软件，涵盖了普通民众生活中需要用到的大多数图片编辑功能，也许这就是未来3D打印软件的重要组成部分。

当使用的人多了之后，3D打印技便不再陌生，教师应抱着虚心学习新技能的心态。时代在发展，学前教育的发展在前进，只有跟着新事物一起前进，才能紧跟时代步伐，创造更好的教学成果。

（作者单位：广东省佛山市顺德区北滘镇第二幼儿园）