创想三维：中小学开设3D打印课程的意义

　　3D打印技术可以给学生的“学习方式”带来新的思考，让抽象的教学概念更加容易理解，可以激发学生对科学、数学尤其是工程和设计创意的兴趣，带来实践与理论、知识与思维、现实与未来三方面的相互结合。具体表现为：

　　①3D打印让学生的想象更容易变成现实，培养学生的创新意识，鼓励学生的创新实践。②学习运用简易建模软件，发展学生立体空间思维。

　　③通过3D打印实体的触觉过程，为学生建立一种新型的学习通道。

　　④选择贴近生活的建模主题，培养学生解决生活实际问题的能力。

　　2013年8月，习近平同志在考察3D打印企业时指出，这个技术很重要，要抓紧产业化。美国总统奥巴马在当年的国情咨文中多次强调3D打印技术的重要性，并称将再投资三个制造业中心以推动这些新技术产业的发展。美国几乎所有的大中小学都开设了3D打印课程，培养青少年的创新意识和应用技能。

　　在香港，因为被学校的“迷你版”3D打印机所吸引，陈南昌纪念中学师生利用网上软件绘图、构思及设计各种“得意”立体图形，整个制作过程为他们带来无穷乐趣。学生季铭谦直言：“如果没有3D打印机（制作产品），我们不会开软件绘图课。”

　　在上海，项目组进入和田路小学，与一线教师共同开发3D打印课程，并在四年级、五年级实施了一个学期。学生们展现出非凡的创造能力，逐渐打通想象——虚拟——实体三者之间的鸿沟，感知和拥有未来工业革命的关键因素。

　　在青岛，3D打印机进校园推广峙训活动也正式启动，按照计划，岛城每个区都将建立中小学3D打印实践中心。为培养中小学生的创新能力，青岛将分三个阶段推进3D打印进校园活动，每个打印实践中心将配备20台3D打印机，每半年举行一次优秀学生作品评选及拍卖活动。

　　在淄博，临淄区太公小学的科技课堂上，学生们用3D打印机打印出了立体花瓶。目前，临淄区正在推广“3D进课堂”，已确定首批13所特色学校试点，编制完成了相关教材，并对全区科技辅导员进行了培训，助推这项新技术在全市中小学的推广普及。

　　在宁波，泰河中学为了进一步激发学生创造发明的热情，开设了基于3D打印的“设计大师”课程。该课程的开设将为学生今后步入高校学习工业设计和计算机应用类专业做好铺垫。目前，这门课程已入选第三批宁波市普通高中精品选修课程。

　　在南通，江苏省海安高级中学引进了桌面3D打印机，在校科学社团开展3D打印技术科普教育，学生热情高涨、惊奇不已。随着社团活动的不断深入，优秀的学生设计作品不断呈现。3D打印与各学科（音乐、科学等）课程的整合在以信息技术学科教学普及3D技术的基础上，以校本特色航模为主题开展实际操作，成为该校系统开展3D研究的第二个重要环节。学生们先自己在图纸上设计出不同的飞机机翼和框架结构，再用3D建模软件建模并打印出来，安装在飞机上进行飞行对比测试，大大提高了科学数据的准确性和对比性，同时也激发了学生的创新思维能力。

　　3D打印对中小学生的影响不仅仅在于能让学生学习建模软件，就3D打印机和建模来说，那只是一台机器或是一个工具软件，我们更想把学生培养成有思想、有创意的设计者与思考者，让学生完成一个探索、思考和操作实现的完整过程，为学生开辟一种全新的思维通道。

　　2015年8月21日下午，国务院第一会议室变成了一间临时讲座场所。主讲者是一位70岁的白发院士，而“听众”则是国务院总理、副总理、国务委员，以及各部部长、央企、金融机构的负责人，主讲题目是“先进制造与3D打印”。

　　总理对3D打印的重视，是关注其在我国制造业转型中的重大意义。因为3D打印技术目前受到了媒体和大众的热烈追捧，被认为最近20年世界制造技术领域的一次重大突破，将与其他数字化生产模式一起推动新的工业革命。但在教育领域，3D打印同样有着重要价值。教育技术圈中人人皆知的《地平线报告》，已经连续几年关注3D打印技术了。

　　如果要分析3D打印的教育价值，我们可以从教师和学生两个角度去观察：

　　一、教师角度

　　3D打印技术降低了制作作品的难度，教师借助3D打印技术，开发实物模型（教具）能够让学生更加真实地感知事物。比如在数学课上，3D打印能够帮助学生看到更为立体化的图形和数学模型，快速帮助学生建立三維空间想象性思維；在地理课上，3D打印能够帮助学生更好地理解地质构造的规模；在历史课上古文物的复制品能够使学生获得更多中学的体验。

　　二、学生角度

　　学生利用3D打印技术，可以在实验室内亲历从想象到图纸再到实物的全过程。的确，3D打印对于艺术表现形式与科学概念的表达是一种新颖并且非常看好的方式，特别有助于科技与艺术相结合的学习，即STEAM。只有将图纸上的个性化创意作品真正“造”出来，创造性探究学习才得以P落地”，而不是停留在画画草图、纸上谈兵的阶段。