3D打印課程在中學(xué)素質(zhì)教育中的應(yīng)用探索

蔣婷婷

摘要：素質(zhì)教育工作中，提倡培養(yǎng)全新的創(chuàng)新型人才。3D打印這項(xiàng)技術(shù)被影響在教育、醫(yī)療以及航空等各個領(lǐng)域。中學(xué)教育中，也增設(shè)了3D打印這項(xiàng)課程，這門課程的開展，能夠提高學(xué)生的創(chuàng)新思維能力，有效地踐行了素質(zhì)教育工作的各項(xiàng)目標(biāo)。筆者針對3D打印課程在中學(xué)素質(zhì)教育中的應(yīng)用進(jìn)行了有效探索。

關(guān)鍵詞：3D打印課程；中學(xué)素質(zhì)教育；應(yīng)用；創(chuàng)新性

現(xiàn)階段，隨著素質(zhì)教育工作不斷受到重視，開設(shè)新型課程來進(jìn)行人才創(chuàng)新已經(jīng)變得非常重要。3D打印課程逐漸在很多中小學(xué)中開展。運(yùn)用3D打印課程來開展中學(xué)生素質(zhì)教育工作，能夠有效促進(jìn)中學(xué)素質(zhì)教育改革工作，進(jìn)而培養(yǎng)全新的創(chuàng)新型人才，促進(jìn)教育教學(xué)改革工作的穩(wěn)步開展。

一、中學(xué)素質(zhì)教育中開展3D打印課程的重要性

（一）有效地培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力

新課程改革工作正在不斷發(fā)展。在這個過程中，學(xué)生的創(chuàng)新能力變得非常重要。在日常教學(xué)工作中，教師應(yīng)該轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，不斷開發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，進(jìn)而對學(xué)生的創(chuàng)新能力進(jìn)行有效培養(yǎng)。在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的過程中，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識是非常重要的。3D打印作為一種比較獨(dú)特的加工方式，其制造過程非常有趣，學(xué)生可以在制造的過程中發(fā)揮自身的想象能力，這樣就對學(xué)生的創(chuàng)新意識進(jìn)行了有效地培養(yǎng)，也就提升了學(xué)生的創(chuàng)新能力。在這個過程中，學(xué)生能夠利用3D打印技術(shù)將自己想象的東西變成現(xiàn)實(shí)中的東西，更加激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，有效提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

（二）拓寬了學(xué)生的學(xué)習(xí)途徑

新課改要求教學(xué)過程中應(yīng)該將學(xué)生置于主體地位。然而，傳統(tǒng)教學(xué)過程中，教師只是讓學(xué)生被動接受新知識，并不能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。單一的教學(xué)模式不能引起學(xué)生的共鳴，學(xué)生的學(xué)習(xí)途徑也只能來源于老師，在這種情況下，很多學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情不高，教學(xué)效率也就不能得到應(yīng)有的提升。將3D打印課程應(yīng)用在中學(xué)素質(zhì)教育過程中，能夠讓學(xué)生對三維模型的相關(guān)知識有一個理解，進(jìn)而讓學(xué)生利用三維建模手段來完成3D打印課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生也能夠在學(xué)習(xí)的過程中不斷拓展自己的空間思維能力，這樣就能夠?qū)W(xué)生頭腦中的想象變成現(xiàn)實(shí)。在三維建模的過程中，學(xué)生充分地調(diào)動了自己的思維能力，使自身的思維能力得到了非常有效的提升，拓寬了學(xué)生的學(xué)習(xí)途徑，增強(qiáng)了學(xué)生的求知欲望，有效提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。同時，學(xué)生在三維建模的過程中，能夠感受數(shù)學(xué)知識中的空間圖像變?yōu)槌橄蟮倪^程，這樣就幫助學(xué)生更好地理解數(shù)學(xué)課本中的一些抽象知識，幫助學(xué)生形成相應(yīng)的知識概念，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

（三）有效提升了學(xué)生解決實(shí)際問題的能力

近些年來，素質(zhì)教育強(qiáng)調(diào)不僅要培養(yǎng)學(xué)生掌握知識的能力，還應(yīng)該讓學(xué)生學(xué)會用知識解決實(shí)際問題?，F(xiàn)在的學(xué)生解決實(shí)際問題的能力普遍比較差。舉個例子：筆者班上的住宿生宿舍中走廊燈壞了，打電話叫來維修師傅來維修，發(fā)現(xiàn)只是燈泡壞了，師傅換了一個燈泡之后就可以正常運(yùn)行了，一周之后，又有一處燈壞了，同學(xué)們自己換了燈泡之后，發(fā)現(xiàn)并沒有解決問題，于是又請來了維修師傅，維修師傅檢查了電路，將斷線接上，恢復(fù)正常，同學(xué)們感嘆：這些都是我們物理課上學(xué)過的，為什么到現(xiàn)實(shí)生活中就不會運(yùn)用了呢？其實(shí)，這主要是對學(xué)生實(shí)踐能力的鍛煉強(qiáng)度不夠，學(xué)生解決實(shí)際問題的能力也就得不到有效地鍛煉。將3D打印課程應(yīng)用在素質(zhì)教育中，能夠讓學(xué)生觀察實(shí)際生活，進(jìn)而利用打印機(jī)將物體打印出來，這樣就能夠提高學(xué)生解決實(shí)際問題的能力，有效踐行了素質(zhì)教育的各項(xiàng)目標(biāo)。

二、中學(xué)素質(zhì)教學(xué)中對3D打印課程應(yīng)用的探索

（一）學(xué)習(xí)3D打印課程的理論知識

在3D打印開展初期，同學(xué)們普遍存在“3D打印是什么？”這樣的疑惑，這就需要教師向同學(xué)們介紹3D打印技術(shù)的產(chǎn)生、發(fā)展和應(yīng)用。在這個過程中，老師應(yīng)該提前進(jìn)行備課，有效掌握有關(guān)3D打印技術(shù)的相關(guān)理論知識，進(jìn)而有效進(jìn)行應(yīng)用。

（二）使用桌面及3D打印機(jī)

教師在向同學(xué)們介紹完3D打印的理論知識之后，就應(yīng)該讓學(xué)生對3D打印機(jī)進(jìn)行操作，一般情況下，在學(xué)習(xí)完理論知識之后，學(xué)生對3D打印機(jī)有著期待，產(chǎn)生了濃厚的興趣，然后教師讓學(xué)生進(jìn)行操作，能夠激發(fā)學(xué)生的求知欲望，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性；同時，學(xué)習(xí)完3D打印的理論知識之后，學(xué)生并沒有學(xué)習(xí)三維建模的相關(guān)知識，此時對打印機(jī)進(jìn)行操作，需要學(xué)生上網(wǎng)下載模型或者打印教師提供的模型，這樣就能避免在打印過程中出錯，等到學(xué)習(xí)三維建模之后，學(xué)生再熟練打印自己的作品，這樣就起到了循序漸進(jìn)的作用，符合學(xué)生掌握知識的規(guī)律。

（三）學(xué)習(xí)三維建模

“三維建?！笔?D打印課程中的基礎(chǔ)，只有完成三維建模，學(xué)生才能夠按照自己的想象打印出相應(yīng)的作品。對于中學(xué)生而言，他們不屬于專業(yè)人群，所以使用的建模軟件一般即可，建模內(nèi)容也不需要專業(yè)性很強(qiáng)，以簡單生活模型為主，利用卡通人物和建筑等進(jìn)行建模即可。

（四）應(yīng)用三維掃描技術(shù)

在3D打印課程開展中，三維掃描技術(shù)是作為三維建模工作的補(bǔ)充而存在的。在這個過程中，利用三維掃描技術(shù)，能夠直接得到物體的三維模型。在對這項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用的過程中，筆者對上課學(xué)生進(jìn)行了分組，在對全體同學(xué)講解之后，再對其中一組組長進(jìn)行詳細(xì)講解，并讓組長演示給其他小組看，以此類推，有效節(jié)省了時間，并幫助學(xué)生掌握這項(xiàng)技術(shù)。

（五）成績考核

3D打印課程作為一門課程存在，就需要有必要的考察階段，筆者先布置需要三維建模的圖形，并讓學(xué)生進(jìn)行自由想象，開展三維建模工作，三維建模完成后，讓學(xué)生使用3D打印機(jī)將模型打印出來。最后，筆者針對學(xué)生的三維模型進(jìn)行打分，且邀請其他教師共同打分，評分時，去掉一個最高分和一個最低分，求平均分，這樣就保證了考核工作的公平性，也激發(fā)了學(xué)生的積極性。

結(jié)語：

總之，3D打印課程已經(jīng)在中學(xué)素質(zhì)教學(xué)中被廣泛應(yīng)用。隨著3D打印技術(shù)的逐漸發(fā)展，其勢必能夠更加有效地推動素質(zhì)教育教學(xué)改革的發(fā)展，有效提高學(xué)生的創(chuàng)新思維能力，培養(yǎng)出更多高素質(zhì)人才。

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