“中國創(chuàng)造”從這里啟航

高勇

為深化基礎(chǔ)教育領(lǐng)域綜合改革，借助信息化手段促進基礎(chǔ)教育優(yōu)質(zhì)均衡發(fā)展，北京市教育委員會積極謀劃搭建北京教育公共服務(wù)平臺。本刊近期關(guān)注了北京數(shù)字學(xué)校、在線教育服務(wù)項目等市級層面的公共服務(wù)平臺建設(shè)情況。在區(qū)級層面，教育公共服務(wù)平臺的搭建同樣重要。

北京市東城區(qū)近日舉辦了一場三維創(chuàng)意設(shè)計作品答辯及展示活動。據(jù)北京市東城區(qū)教委信息化工作辦公室楊清主任介紹，此次活動依托信息化設(shè)備在東城區(qū)各學(xué)校做了視頻直播，為老師和學(xué)生們的交流搭建平臺。此前，東城區(qū)教委信息化工作辦公室和教研部門聯(lián)合起來，與中教科、小教科、采購部門、財務(wù)部門統(tǒng)籌合作，為想?yún)⑴c課程教學(xué)的老師做培訓(xùn)，提供課程指導(dǎo)和設(shè)備支持。今后，東城區(qū)將每年舉辦一次全區(qū)學(xué)生三維創(chuàng)意設(shè)計作品答辯及展示活動，為優(yōu)秀的學(xué)生和團隊提供區(qū)級層面的交流、歷練舞臺。

一次精彩的“三維創(chuàng)意設(shè)計作品答辯及展示活動”

2015年4月3日，北京市東城區(qū)教委及東城區(qū)教育研修學(xué)院在北京市第五十中學(xué)分校舉辦了“東城區(qū)首屆中小學(xué)三維創(chuàng)意設(shè)計作品答辯及展示活動”。在活動中，東城區(qū)各中小學(xué)學(xué)生結(jié)合自身學(xué)習(xí)與實踐活動特點及生活實際，積極探索、勇于創(chuàng)新，運用現(xiàn)代技術(shù)手段設(shè)計和創(chuàng)作作品，學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力得到了最佳展現(xiàn)。

本次活動分為小學(xué)組和中學(xué)組，所有參加的團隊都要在講臺上介紹自己的三維創(chuàng)意設(shè)計作品，并回答評委老師提出的關(guān)于創(chuàng)意和制作方面的問題?，F(xiàn)場的展示臺上擺滿了來自各個學(xué)校的學(xué)生作品。這些作品種類豐富、造型各異，有校園模型、教學(xué)教具、傳統(tǒng)家具、游樂設(shè)施、卡通人物、軍事模型、無人飛行器等，靈感和創(chuàng)意大多來自于學(xué)生們身邊的生活和學(xué)習(xí)，來自于學(xué)生對未來的暢想。體育館路小學(xué)的學(xué)生們用3D打印機制作了最受小學(xué)生歡迎的悠悠球，現(xiàn)場為大家?guī)砹艘欢伪硌菪?。五十中學(xué)分校的學(xué)生們不僅開發(fā)出了便于教師課堂使用的新教具，還帶來了一段無人飛行器的精彩表演。二十四中學(xué)的學(xué)生們結(jié)合磁懸浮知識設(shè)計出的“會跳舞的女孩存錢罐”深受在場學(xué)生們的喜愛。類似于上述的作品在展示活動中比比皆是，各校學(xué)生們的展示及答辯贏得了在場評委、專家、領(lǐng)導(dǎo)和老師的陣陣掌聲。

本次“三維創(chuàng)意設(shè)計作品答辯及展示活動”是課程實施過程中多元化評價方式的一個重要體現(xiàn)。多學(xué)科相互融合的綜合性學(xué)習(xí)方式，決定了我們必然要采用“答辯”的形式對學(xué)生的學(xué)習(xí)效果進行全面、客觀的評估。學(xué)生能力的培養(yǎng)是課程實施及考核方式變革的核心。我們要在“答辯及展示”環(huán)節(jié)中進一步培養(yǎng)學(xué)生的思辨能力、問題解決能力及語言表達能力。學(xué)生經(jīng)歷了從自主設(shè)計學(xué)習(xí)到合作探究學(xué)習(xí)的過程，最終將作品在校級層面進行答辯展示，優(yōu)秀學(xué)生或?qū)W習(xí)團隊也將在區(qū)級的平臺上進行更深層次的展示、交流和歷練。

讓學(xué)生跟上世界技術(shù)發(fā)展的步伐

北京市東城區(qū)教委在實施教育精品特色發(fā)展戰(zhàn)略的目標(biāo)下，按照全面育人的理念，注重對中小學(xué)學(xué)生全面能力與技能的培養(yǎng)與提升?！叭S創(chuàng)意設(shè)計”課程的建立，從培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力與實踐能力的角度出發(fā)，打破了傳統(tǒng)課程體系中小學(xué)、初中、高中三學(xué)段的界限，形成了統(tǒng)一規(guī)劃、分段設(shè)計、服務(wù)學(xué)生認知階段發(fā)展的新理念。在實施過程中，“三維創(chuàng)意設(shè)計”課程是以多學(xué)科知識的綜合應(yīng)用為載體，積極探索各學(xué)科教師的相互合作機制，共同為學(xué)生建構(gòu)一種利用多學(xué)科知識解決創(chuàng)意設(shè)計作品中綜合性任務(wù)的環(huán)境。“三維創(chuàng)意設(shè)計”課程不僅僅是提升學(xué)生三維設(shè)計能力的平臺，更是提高學(xué)生實踐能力，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動力與探索知識奧秘的實踐平臺。

在2008年北京市高中新課程改革的引領(lǐng)下，北京市的各所中學(xué)在高中階段均開設(shè)了一門新的課程——通用技術(shù)。這門課程注重學(xué)生創(chuàng)造潛能的開發(fā)，注重對學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)。作為一名高中通用技術(shù)學(xué)科教研員，我一直都在探索一條提升高中學(xué)生技術(shù)素養(yǎng)的道路。

課程開設(shè)穩(wěn)定后，為了再度提升授課教師的整體教學(xué)水平，我們在每學(xué)期定期組織學(xué)科教師進行常態(tài)化教學(xué)研究的基礎(chǔ)上，還組織教師進行了專題性的研究展示課，及“以問題解決為出發(fā)點”的專項科研課題研究。

教師隊伍和課程開設(shè)趨于成熟后，作為學(xué)科教研員，我時常在思考學(xué)科未來發(fā)展的方向。我時常會問自己這樣幾個問題：我們高中學(xué)生應(yīng)該掌握的技術(shù)能力究竟是什么？怎樣提高學(xué)生的技術(shù)創(chuàng)新能力？怎樣提高學(xué)生的工藝水平？怎樣引導(dǎo)學(xué)生跟上世界技術(shù)發(fā)展的步伐？ 面對這些問題，我進行了大量的實地調(diào)研和專家訪談工作。最終確定了學(xué)科未來的發(fā)展方向：引領(lǐng)學(xué)生認識先進的技術(shù)，學(xué)會運用科學(xué)的方法進行創(chuàng)新，應(yīng)用規(guī)范的設(shè)計方法和先進的技術(shù)加工手段實現(xiàn)自己的“創(chuàng)新設(shè)計夢想”。

方向確定后，我們首先要引入的就是“三維設(shè)計軟件”。面對全世界的30多種三維設(shè)計軟件，我們進行了細致的分析、篩選和測試，最終選定了目前我國唯一擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的“中望3D”三維設(shè)計軟件，并于2012年8月在東城區(qū)教育研修學(xué)院建成了全北京市唯一的三維設(shè)計軟件教師培訓(xùn)基地。隨后，我們與市級教研機構(gòu)聯(lián)合，對全市的通用技術(shù)學(xué)科教師進行了“三維設(shè)計軟件”的通識性培訓(xùn)。區(qū)內(nèi)我們采用了“螺旋上升式”的培訓(xùn)模式對通用技術(shù)學(xué)科教師和部分高中校學(xué)生進行了“三維設(shè)計軟件”的初級、高級培訓(xùn)。與此同時，東城教委信息辦還組織了多次與項目相關(guān)的“推動技術(shù)課程進行有效教學(xué)”的研討工作。

3D打印技術(shù)的引入打破“學(xué)了忘、忘了學(xué)”的怪圈

經(jīng)歷了上述多種形式的“三維設(shè)計軟件”培訓(xùn)后，我們發(fā)現(xiàn)學(xué)科教師和高中學(xué)生總是處于一種“學(xué)了忘，忘了學(xué)，學(xué)了再忘，忘了再學(xué)”的怪圈中。面對問題，我們進行了訪談和深刻的反思。絕大多數(shù)教師和學(xué)生的反饋結(jié)果都是“學(xué)習(xí)軟件的時候自己非常明白，但學(xué)過后就忘了怎么用；軟件的學(xué)習(xí)缺乏系統(tǒng)性，沒有規(guī)律和章法可循；自己總感覺計算機中的設(shè)計都是虛擬的，看不見摸不著；自己的設(shè)計思想要想實現(xiàn)，憑著現(xiàn)有學(xué)生和老師的技能水平，根本就是不可能的。”

面對這些困惑，我們積極尋求市級教研的幫助。2013年11月，東城區(qū)教育研修學(xué)院承辦了“北京市通用技術(shù)學(xué)科教師專項能力提升”項目，首次將“3D打印技術(shù)”引入到北京市高中通用技術(shù)學(xué)科課堂教學(xué)中。“3D打印技術(shù)”的引入，將我們已經(jīng)學(xué)會的“三維設(shè)計軟件”與“3D打印技術(shù)”結(jié)合在一起，能很好地解決通用技術(shù)學(xué)科教師及高中學(xué)生在學(xué)習(xí)“三維設(shè)計軟件”時“學(xué)了忘，忘了學(xué)”的問題，并能在短期內(nèi)迅速提高學(xué)科教師和高中學(xué)生的技術(shù)設(shè)計能力，制作出較為規(guī)范的作品。

在取得了一定的實踐成果后，我們確立了要研發(fā)一系列具有東城區(qū)特色的中小學(xué)生“三維創(chuàng)意設(shè)計”課程的總目標(biāo)。作為教研員，我深入到全區(qū)的各個中小學(xué)校進行了深入的前期調(diào)研與課程設(shè)計工作。我們確立了東城區(qū)中小學(xué)“三維創(chuàng)意設(shè)計”課程的研發(fā)主旨：以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力與實踐能力為根本出發(fā)點，以目前國產(chǎn)的三維設(shè)計軟件和3D打印技術(shù)為依托，開發(fā)出適合東城區(qū)小學(xué)高年級學(xué)生、初中學(xué)生及高中學(xué)生的三個版本的“三維創(chuàng)意設(shè)計”教材。

“三維創(chuàng)意設(shè)計”課程教材的編寫、微視頻的錄制及硬件的篩選

在小學(xué)版教材（A版）的編寫中，我們注重對學(xué)生人文精神的培養(yǎng)。教材分別從科學(xué)、環(huán)保、道德、交流與創(chuàng)新設(shè)計等小學(xué)生應(yīng)具備的五種基本素質(zhì)出發(fā)進行編寫。在初中版教材（B版）的編寫中，我們更加注重與實際生活中的產(chǎn)品相結(jié)合。教材通過鍋蓋架、CD架、床頭柜、大鼓桌椅到橋梁設(shè)計等五個案例，教學(xué)生從生活實際出發(fā)，學(xué)會設(shè)計，學(xué)會制作，學(xué)會創(chuàng)新。對于高中版教材（C版）的編寫，因為學(xué)生將要面對的是未來大學(xué)專業(yè)的選定，所以我們的出發(fā)點是與工業(yè)生產(chǎn)相接軌。教材選定8種筆筒、3種耳機盒、2種機關(guān)盒、1種逆風(fēng)行駛小車及1種八爪蜘蛛為案例，從簡單的工業(yè)設(shè)計逐步幫助學(xué)生學(xué)會規(guī)范的、較為復(fù)雜的工業(yè)產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計。為了便于前期階段授課教師和學(xué)校學(xué)生的自主學(xué)習(xí)，我們對3個版本教材中的全部案例進行了微視頻的錄制。在東城區(qū)教委信息辦的支持下，我們研發(fā)了慕課式的網(wǎng)絡(luò)自主學(xué)習(xí)平臺，并開發(fā)了中小學(xué)3D打印社區(qū)網(wǎng)站。

“三維創(chuàng)意設(shè)計”課程的順利實施，僅僅有三維設(shè)計軟件和相應(yīng)教材的支撐是不夠的。3D打印機的合理選取，也是課程能否順利實施的重要保障。我們在編寫教材的同時，對當(dāng)時市場上出現(xiàn)的20多種3D打印機從機器價格、耗材價格、維護成本、操作難度、廠家售后、環(huán)保健康等多項指標(biāo)進行了綜合分析，并從中選擇了3種型號的打印機進行實際的使用測試。從真實的使用體驗中，我們選定了國產(chǎn)的UP！2型3D打印機作為我區(qū)開設(shè)“三維創(chuàng)意設(shè)計”課程的基本配置。

“三維創(chuàng)意設(shè)計”課程在東城區(qū)中小學(xué)從試驗到實驗不斷發(fā)展

硬件、軟件、教材都準(zhǔn)備好了，這些內(nèi)容到底能不能適用于我們東城區(qū)的中小學(xué)的學(xué)生呢？我們必須要把課程內(nèi)容放到教學(xué)實踐中去檢驗一下。2014年3月，我們選定了東城區(qū)的第五十中學(xué)分校的學(xué)生，以及東城區(qū)回民小學(xué)四、五、六年級的學(xué)生，進行了實際授課的試驗。試驗取得成功后，為了全面提升本區(qū)學(xué)生的技術(shù)素養(yǎng)、開發(fā)學(xué)生創(chuàng)造潛能、培養(yǎng)學(xué)生實踐能力、反映先進技術(shù)文化、不斷豐富學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，東城區(qū)教委中教科、小教科和信息辦聯(lián)合本區(qū)17所中小學(xué)組織了“三維創(chuàng)意設(shè)計”課程實驗校的具體授課實施工作。

2014年9月至2014年11月期間，東城區(qū)教育研修學(xué)院對各實驗校選拔出來的第一批“三維創(chuàng)意設(shè)計”課程主講教師從軟件使用、硬件維護、教材應(yīng)用、教法實施等多個維度進行了培訓(xùn)。各實驗校教師克服了工作中的困難，一邊參加區(qū)內(nèi)培訓(xùn)一邊把培訓(xùn)中學(xué)到的知識技能傳授給自己的學(xué)生。在進入各實驗校進行實地調(diào)研的過程中，我們發(fā)現(xiàn)學(xué)校目前開設(shè)“三維創(chuàng)意設(shè)計”課程主要有以下三種形式：一是學(xué)校利用高中通用技術(shù)課程，以教材中1～2個較復(fù)雜的實例設(shè)計案例為基礎(chǔ)，教會學(xué)生三維設(shè)計軟件的基本使用技巧和3D打印機的基本使用方法；二是學(xué)校利用信息技術(shù)課，為學(xué)生講解三維設(shè)計軟件及3D打印機的應(yīng)用技巧；三是學(xué)校以社團或課外活動的形式，組織學(xué)生從興趣出發(fā)學(xué)習(xí)三維設(shè)計與3D打印技術(shù)，為進一步培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力做好前期的準(zhǔn)備。

東城區(qū)“三維創(chuàng)意設(shè)計”課程的實施，引起了北京市及各區(qū)縣教研部門的高度重視。2014年11月29日，我受邀到北京市基教研中心為全市高中通用技術(shù)學(xué)科教研員及骨干教師做了“東城區(qū)三維創(chuàng)意設(shè)計課程實施方法”的匯報。海南省教研部門還專程請我為全省通用技術(shù)學(xué)科和信息技術(shù)學(xué)科的教師做了“3D打印與通用技術(shù)教學(xué)”的專題報告。

2015年3月，東城區(qū)教委又吸收了第二批東城區(qū)“三維創(chuàng)意設(shè)計”課程的實驗校共計18所。截至目前，東城區(qū)開設(shè)“三維創(chuàng)意設(shè)計”課程的學(xué)校共有35所，有百余名教師參加了“三維創(chuàng)意設(shè)計”課程進修培訓(xùn)，千余名中小學(xué)生接受了“三維創(chuàng)意設(shè)計”課程學(xué)習(xí)。未來我們準(zhǔn)備繼續(xù)吸收第三批、第四批……直至把“三維創(chuàng)意設(shè)計”課程開設(shè)成我們?nèi)珫|城區(qū)中小學(xué)的特色課程。除此以外，在未來“三維創(chuàng)意設(shè)計”課程發(fā)展的道路上，我們一方面準(zhǔn)備將“三維創(chuàng)意設(shè)計”與具體學(xué)科相結(jié)合，幫助一線教師解決教學(xué)中的實際問題；另一方面準(zhǔn)備將“三維創(chuàng)意設(shè)計”與結(jié)構(gòu)力學(xué)、材料力學(xué)等相關(guān)知識結(jié)合，為工科類大學(xué)輸送高素質(zhì)人才；我們還將“三維創(chuàng)意設(shè)計”與電子技術(shù)、智能技術(shù)相結(jié)合，將三維設(shè)計的國際賽事引入東城區(qū)，拓展東城區(qū)學(xué)生的國際視野。

“三維創(chuàng)意設(shè)計”課程在北京東城區(qū)中小學(xué)的廣泛實施，驗證了東城區(qū)全面提升學(xué)生創(chuàng)新意識與實踐能力的決心。“三維創(chuàng)意設(shè)計”課程符合時代發(fā)展的需要，貼近學(xué)生生活，注重學(xué)生對技術(shù)的思想和方法的領(lǐng)悟與運用，著力培養(yǎng)學(xué)生對人文素養(yǎng)的感悟與理解，加強了學(xué)生在技術(shù)學(xué)習(xí)中的探究、試驗、創(chuàng)造等多方面的能力，改善了學(xué)生傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)方式，促進了學(xué)生終身學(xué)習(xí)能力的發(fā)展。作為這門課程的開拓者和負責(zé)人，看到我區(qū)教師和學(xué)生們創(chuàng)新能力的成長，我感到無比的欣慰?！叭S創(chuàng)意設(shè)計”課程讓我們看到了中國技術(shù)教育發(fā)展的未來，看到了“中國創(chuàng)造”這艘巨型的“航母”正在北京市東城區(qū)的中小學(xué)課堂中揚帆啟航！

（作者單位：北京市東城區(qū)教育研修學(xué)院）