? ? ? ??3D打印技術(shù)，又名增材制造技術(shù)，是一種革命性的數字化智能制造技術(shù)。是第三次工業(yè)革命和工業(yè)4.0的代表性技術(shù)將改變未來(lái)產(chǎn)品的創(chuàng )意、設計與生產(chǎn)模式。與計算機一樣，3D打印技術(shù)作為最簡(jiǎn)單、最快速實(shí)現創(chuàng )意和創(chuàng )新的技術(shù)，是培養青少年創(chuàng )造力最佳工具，也是未來(lái)每個(gè)人都應該掌握的基本技能。

? ? ? ? ??近幾年，隨著(zhù)開(kāi)源硬件的發(fā)展，尤其是Arduino的出現，讓硬件電子作品的制作變成一件很容易上手的事情，一時(shí)間，愛(ài)好者、藝術(shù)家、設計師等沒(méi)有電子硬件背景的人紛紛投人到開(kāi)源硬件的領(lǐng)域當中，產(chǎn)生了很多有意思的項目和作品，另外，開(kāi)源硬件幫助硬件工程師更快地買(mǎi)現他們的創(chuàng )意和設討一，這些創(chuàng )意和設計隨著(zhù)開(kāi)源硬件的發(fā)展快速地在全球得到復制，在A(yíng)rduino方面，開(kāi)源桌面3D打印機是十分突出的項目基于A(yíng)rduino平臺，大家共享項目代碼、改進(jìn)結構設計、分享制作成果，真正地讓每一個(gè)人都能夠參與項目，本人因為Arduino的關(guān)系，接觸桌面3D打印機比較早，有幸見(jiàn)證了開(kāi)源桌面3D打印機的興起和發(fā)展，了解到各種3D打印機之間的相互關(guān)系，從最開(kāi)始的RepRap到現在的百花齊放、百家爭鳴，3D打印機已被大眾所熟知，3D打印機在開(kāi)源硬件的影響力之上，進(jìn)一步影響到每個(gè)人的生活。
? ? ? ?3D打印創(chuàng )新設計課程項目具備了最新STEAM教育方式，創(chuàng )新教育戰略項目 STEAM教育是科（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineering）、 藝術(shù)（Art）、數學(xué)（Mathematics）的縮寫(xiě)，本3D打印創(chuàng )新設計課程以創(chuàng )意思路結合STEAM教育方式引導學(xué)生動(dòng)手驗證各種精妙的想法， 以此來(lái)激發(fā)學(xué)生對于創(chuàng )新實(shí)踐的熱愛(ài)，培養學(xué)生的協(xié)作、溝通、創(chuàng )造、批判性思維，提高學(xué)生的問(wèn)題解決能力。
? ? ? ?同時(shí)也以三個(gè)方面去學(xué)習?3D打印創(chuàng )新設計，1、興趣培養；2、動(dòng)手創(chuàng )造；3、創(chuàng )新設計；3D打印技術(shù)還可以給學(xué)生的“學(xué)習方式”帶來(lái)新的改變，讓抽象的教學(xué)概念更加容易理解；可以激發(fā)學(xué)生對數學(xué)、科學(xué)、工程和設計創(chuàng )意的興趣，帶來(lái)實(shí)踐與理論、知識與思維、現實(shí)與未來(lái)三方面的相互結合。??????????
? ? ? ?3D打印不僅能讓學(xué)生學(xué)習如何操作3D打印機和使用建模軟件，通過(guò)學(xué)會(huì )使用一臺機器或者一個(gè)工具軟件，而且還希望能夠讓學(xué)生完成一個(gè)探索、思考和操作實(shí)現的完整過(guò)程，為學(xué)生開(kāi)辟一種全新的思維通道，把學(xué)生培養成有思想、有創(chuàng )意的設計者與思考者。?
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• 課程性質(zhì)和理念

（一）課程性質(zhì)
? ? ? １.3D打印技術(shù)，又名增材制造技術(shù)，是一種革命性的數字化智能制造技術(shù)。是第三次工業(yè)革命和工業(yè)4.0的代表性技術(shù)將改變未來(lái)產(chǎn)品的創(chuàng )意、設計與生產(chǎn)模式。與計算機一樣，3D打印技術(shù)作為最簡(jiǎn)單、最快速實(shí)現創(chuàng )意和創(chuàng )新的技術(shù)，是培養青少年創(chuàng )造力最佳工具，也是未來(lái)每個(gè)人都應該掌握的基本技能。
　　2.原航空航天部林宗棠部長(cháng)建議：3D打印技術(shù)要從娃娃抓起，在全國青少年中播種十萬(wàn)顆3D打印創(chuàng )新種子?！?D打印創(chuàng )新教育播種”計劃即被國務(wù)院及相關(guān)部委批準立項。此后，中央機關(guān)老干部康樂(lè )文化指導中心與北京紫熙科技發(fā)展有限公司共同成立中國3D打印創(chuàng )新培育工程組委會(huì )，貫徹落實(shí)這一科技培育任務(wù)。以及教育部：鼓勵探索STEAM教育、創(chuàng )客教育等新教育模式。國務(wù)院：李克強主持專(zhuān)題講座，討論加快發(fā)展先進(jìn)制造與3D打印
（二）課程理念
? ? ? ?1．以STEM為理念，培養學(xué)生全面發(fā)展
STEM教育作為后設學(xué)科，以與其他學(xué)科融合成一個(gè)新整體為基礎。在3D打印教育中融入STEM理念的教學(xué)不僅可以培養學(xué)生的STEM素養，還可以幫助學(xué)生在雜亂無(wú)章的學(xué)習情境中獲得設計能力、合作能力、問(wèn)題解決能力和實(shí)踐創(chuàng )新能力的提升。
? ? ? 2．注重學(xué)生創(chuàng )造能力的培養，加強學(xué)生實(shí)踐能力
3D打印技術(shù)的學(xué)習不是教條式的課本知識的灌輸，需要學(xué)生參與到課堂中來(lái)，通過(guò)發(fā)現生活中的問(wèn)題，提出解決問(wèn)題的創(chuàng )造性想法，再運用PC平臺進(jìn)行機器人制作以解決實(shí)際問(wèn)題。這一系列的活動(dòng)都需要學(xué)生參與其中并主動(dòng)實(shí)踐。
? ? ? 3．通過(guò)教學(xué)項目的聚類(lèi)設計，提高學(xué)生學(xué)習效率
聚類(lèi)設計是依據某種線(xiàn)索組合一系列項目，形成具有內在聯(lián)系、具有螺旋上升和發(fā)散結構的教學(xué)單元，循序漸進(jìn)地開(kāi)展項目化教學(xué)。聚類(lèi)化教學(xué)項目的開(kāi)發(fā)以創(chuàng )造能力的培養為導向，以基于項目的學(xué)習為模式，以學(xué)科內容的整合為核心，以某種聚類(lèi)方式為主線(xiàn)，從而提高學(xué)生的學(xué)習效率。

? ? ? ?3D打印將顛覆傳統教育方式

? ? ? ?事實(shí)證明，一些在傳統教育中表現不好的學(xué)生，主要是因為所學(xué)的課程理論性太強，沒(méi)有興趣，死記抽象概念讓學(xué)生通過(guò)了考試，但考試過(guò)后就很快忘記了，3D打印機可以讓枯燥的課程變得生動(dòng)起來(lái)，它是一種同時(shí)擁有視覺(jué)和觸覺(jué)的學(xué)習方式，具有很強的誘惑力，在觸覺(jué)學(xué)習中，學(xué)生不是在黑板或顯示器上簡(jiǎn)單地看文字或圖形，而是通過(guò)他們的觸覺(jué)抓住核心概念的三維模型，這樣能夠吸收和消化知識，使學(xué)生不再遺忘所學(xué)的課程。英國著(zhù)名教師戴夫懷特曾經(jīng)說(shuō)過(guò)：如果你能抓住學(xué)生的想象力，你就能抓住他們的注意力。

• 課程目標

3D打印創(chuàng )新智造課程的總目標是提高學(xué)生的創(chuàng )新能力、綜合設計能力和動(dòng)手實(shí)踐能力，進(jìn)而培養和提升學(xué)生的STEM素養，強調學(xué)生在直接經(jīng)驗和親身經(jīng)歷的基礎上，通過(guò)觀(guān)察、思考、設計、制作、試驗等活動(dòng)獲得豐富的學(xué)習體驗，在生活中發(fā)現問(wèn)題，在實(shí)踐中解決問(wèn)題，在活動(dòng)中獲得知識。
根據三維目標的劃分，將課程目標細分如下：
1．知識與技能
能在好奇心的驅使下，對3d打印如何發(fā)明創(chuàng )造產(chǎn)生探究興趣，體會(huì )到通過(guò)科學(xué)探究解決問(wèn)題的樂(lè )趣。積極創(chuàng )意解決更多實(shí)際問(wèn)題，在過(guò)程中培養創(chuàng )新精神，提高實(shí)踐能力。
2．過(guò)程與方法
能夠通過(guò)PPT視頻圖片，了解3d打印的起源，優(yōu)勢，應用，流程。通過(guò)講解，認識3D打印技術(shù)的重要性，通過(guò)直觀(guān)演示法，提高學(xué)生的空間想象力
3．情感態(tài)度與價(jià)值觀(guān)
感受機器人技術(shù)的重要性以及3D打印機的便捷性，培養對3D打印創(chuàng )新智造課程學(xué)習的興趣以及動(dòng)手解決實(shí)際生活問(wèn)題的興趣，提高問(wèn)題意識以及STEM素養，促進(jìn)全面而有個(gè)性的發(fā)展。

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? ? ? ?3D打印運用到教學(xué)課堂上，學(xué)生獲得的主體體驗更加真實(shí)、直觀(guān)。他們切實(shí)地參與到教學(xué)的各個(gè)環(huán)節，既是問(wèn)題的提出者，也是問(wèn)題的解決者。而老師更像是他們的合作者，跟學(xué)生在探究的過(guò)程中一起成長(cháng)?？梢韵胂?，這樣的教育不正好能培養學(xué)生的創(chuàng )新精神、提高學(xué)生的實(shí)踐能力嗎？看來(lái)，隨著(zhù)科技和經(jīng)濟的發(fā)展，3D打印機走進(jìn)課堂也必定是大勢所趨。
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? ? ? ? 未來(lái)，3D打印技術(shù)將繼續在教育行業(yè)大展身手學(xué)生創(chuàng )新思維強，接受新事物的能力快的優(yōu)勢，學(xué)校開(kāi)設集設計和3D打印于一體的“邊學(xué)邊做”的課程，把課堂中的許多抽象概念通過(guò)讓學(xué)生動(dòng)手設計一些由3D打印組件組成的小電路和小裝置，變成有趣的課程，3D打印機將激發(fā)新一代學(xué)生投身科學(xué)，數學(xué)，工程和設計的熱情，造就一批學(xué)生工程師。
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? ? ? ?3D打印機進(jìn)課堂，能讓學(xué)生在創(chuàng )新能力和動(dòng)手實(shí)踐能力上得到訓練，將學(xué)生的創(chuàng )意、想象變?yōu)楝F實(shí)，將極大發(fā)展學(xué)生動(dòng)手和動(dòng)腦的能力，從而實(shí)現學(xué)校培養方式的變革。學(xué)生可以在電腦面前完成設計，然后通過(guò)3D打印機完成制作，讓虛擬世界的創(chuàng )作與現實(shí)世界的制作實(shí)現無(wú)縫連接。相信未來(lái)，越來(lái)越多的學(xué)校都會(huì )引進(jìn)3D打印機，幫助學(xué)生學(xué)習和創(chuàng )新。