3D打印课程的开发与实施探索

徐欢 李娜

摘要：3D打印技术是目前比较新兴而又热门的制造技术，将此类新兴科技引入校本课程中，将有利于提高学生的实践能力和促进创新型人才的培养。探索针对中学生的3D打印技术校本课程的课程开发与实施，目前仍未有成熟并采纳实施的方案。因此，我们通过对3D打印技术与校本课程开发的理论学习和文献研究，根据简阳中学的教学资源及中学生的实际情况，探索适合本校的3D打印技术中学校本课程方案并亲自进行教学实践，通过实践过程中的教学反馈和课程反思，有针对性地对课程方案进行改进，希望能给同行一些有益的借鉴和帮助。

关键词：3D打印技术;校本课程;课程开发

一、3D打印课程开发的背景

2013年1月，现任教育部部长袁贵仁同志又在全国教育工作会议上的讲话指出：要加强对学生的社会责任感、创新意识和实践能力的培养。由国务院的两次全国教育王作会议和教育部部长的讲话中，可以看出培养学生的创新意识和实践能力是一项重要国策。

二、我校开展情况

简阳中学科创室（启智楼318）已经购买了一套3D打印设备，经过一年的摸索，部分创客教师已经使用3D打印技术并用于成都市实验创新说课比赛，科创社的少数学生也能够比较熟练地操作打印机，已经有一定的技术储备，但是要向全校师生近8000人推广普及，没有固定的教材实现课程教学是难以实现的，通过2年的努力我校3D打印课程的开展有了一定的起色。

通过梳理我们发现，简阳中学创客空间3D打印课程的开发与实施过程中主要突出了以下几个作用：

（1）3D打印属于非高考课程，但可以培养学生创新能力。

（2）学校开发的3D打印校本教材，引起了师生的极大兴趣。

（3）教师固守的教学观念，得以改观，特别是理化生涉及实验教学的老师。

（4）学生通过课程学习，参加比赛获得荣誉，进一步激起了3D打印的学习热潮。

（5）促进学校建立健全3D打印课程的开发、实施、管理制度、评价机制等。

三、3D打印课程的开发情况

为制定合理有效的3D打印课程，笔者翻阅学习了课程理论专家泰勒的相关理论，拜读了被公认为是课程开发原理最完美的阐述的“泰勒原理”。结合此理论和四川省简阳中学实际情况，拟定了我校3D打印课程预从以下四个方面展开研究：一是通过学校3D打印技术想要达到哪些教育目标;二是根据我们现在已有的哪些教育经验才能去实现3D教育课程的目标;三是怎样去组织学生实施3D教育课程;三是如何确定3D打印课程的目标正在得以实现。笔者为此列出3D校本课程开发与实践流程图如下：

随着科技发展和社会智能发展，3D打印智能技术正一步一步地改变着我们的生活，社会对智能化技术人员的需求也进一步的扩大。在文件《中国制造2025》中明确了我国的制造强国战略战策，由此可见社会对智能化技术人才的需材若渴，3D打印课程对培养跨学科思维和创新思维人才起至关重要的作用。

笔者所在的四川省简阳中学，是该市的一所国中，高中生源为该市最好的生源，学校的办学理念“以德为为先，通材树人”，大力推进以民主教育、赏识教育、创新教育为核心的素质教育，促进学生的全面发展，学校希望学生除了成绩优秀外，还十分重视音体美，信息技术和通用技术等课程的开设和实施，希望能培养出德智体美劳全面发展的学生。为此，3D课程开发首当其冲成为学校教育的一项重要内容。

我校的高中生能力强，自我要求也高，都希望在学习方式和学习内容上有更多的改变和提高，他们在掌握了一定的基础知识和信息技术知识后，有能力进一步去探讨和研究新的技术和科学的能力，从而紧跟时代发展的节奏。大部分高中学生对3D打印技术、机器人人等创客内容心存好奇，渴望对3D打印课程的学习打开认识新技术的大门。所以，3D打印课程的开设势在必行。

我校教师根据以上需求，力求开发切实可行的3D打印课程，在实际教学中，采用试听结合操作的教学方式进行3D打印课程的教学，力求培养学生的创新思维能力和发展学生的学习兴趣。在师生共同努力下，我校3D课程取得了显著成果。

四、3D打印课程的保障体系

1.课程开发人员保障

课程开发组由四川省名师，成都市特级教师，全国科创大赛评委、青少年科创比赛国际金奖、市名师工作室老师领衔，经常带领学生打磨项目、参加各级各类比赛，带领学生获得3D打印比赛四川省一、二、三等奖;坚持每周为科创学生授课，其中便包括了3D打印技术;长期工作在创客教学和科研一線。

2.课程设备保障

我校是全国青少年科普调查示范校，四川省科技示范校，成都市第二批拔尖创新人才早期培育基地校。我校已经建成一个科技体验室，一个STEAM教室。为便于课程开展，学校以学生发展中心作为办公地点，为课程开发小组配备2台笔记本电脑，1台打印机，1套3D打印普教设备，1套3D打印比赛专用设备，1套3D教学设备，均由专人负责管理。

3.课程实施保障

为了使课程真正落到实处，取得实效，学校实行了课程管理制度，减轻上课老师的其他工作量，让他们有时间潜心研究3D打印教学。学校每周二有不少于1小时的集中备课研讨时间，要求组员每月面向校内外开展教学展示活动不少于2次。教务处将对教学情况作协调、监督。

五、3D打印课程的实施效果

自开展3D 打印教学以来，提 高 了 学 生参与项目的积极性，激发了学生的创意灵感，增加了实践教学的途径，为个性化的实物制作提供了方便，对培 养学生的实践能力和工程能力起到了很好的作用。今年，所指导的学生设计制作出实物作品30余项;设计制作出的作品在四川省18届中小学信息技术创新与实践大赛（3D 智能作品创作）中获得一等奖2项，二等奖1项，三等奖1项。

在全国18届中小学信息技术创新与实践大赛（3D 智能作品创作）中获得二等奖1项，三等奖1项。

参考文献：

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