作為全球相當受關(guān)注的產(chǎn)業(yè)技術(shù)之一，3D打印被譽(yù)為**第三次工業(yè)**相當具標志性的生產(chǎn)工具。目**D 打印正在進(jìn)入一個(gè)全新的發(fā)展階段，在教育行業(yè)也產(chǎn)生了巨大的影響。其在塑造新一次工業(yè)**與工業(yè)文明的同時(shí)，也正成為一種新的教育方式。3D 打印在激發(fā)學(xué)生的探索興趣和創(chuàng )造熱情，帶動(dòng)教育創(chuàng )新，激發(fā)想象力與創(chuàng )造力，開(kāi)拓創(chuàng )新思維等方面有著(zhù)重要的作用。目前，3D 打印技術(shù)正在大面積走進(jìn)**的大中小學(xué)課堂，并開(kāi)始對現有教學(xué)產(chǎn)生深刻影響。在**、學(xué)生創(chuàng )客的帶動(dòng)下，教育領(lǐng)域正在成為 3D 打印機發(fā)展的新“藍?！?，眾多打印機廠(chǎng)商也在源源不斷的商機中尋找新的商業(yè)模式。

3D 打印開(kāi)始在校園進(jìn)行普及

如果說(shuō)有一種技術(shù)的誕生會(huì )讓某國的教育體系的教育方向和標準發(fā)生改變，并且說(shuō)這種技術(shù)還能成為多種學(xué)科中重要的教學(xué)方法，還成為了提升學(xué)生的創(chuàng )造力的重要途徑，你會(huì )不會(huì )感到好奇，到底這是一種什么技術(shù)？對，這就是 3D 打印技術(shù)。近日來(lái)，國內外**應用 3D 打印機教學(xué)的新聞已經(jīng)成為媒體報道的重點(diǎn)。比如在美國，目前幾乎所有的大中小學(xué)都開(kāi)設了 3D 打印的課程。美國**旨在通過(guò)對青在**、學(xué)生創(chuàng )客的帶動(dòng)下，教育領(lǐng)域正在成為 3D 打印機發(fā)展的新“藍?！?，眾多打印機廠(chǎng)商也在源源不斷的商機中尋找新的商業(yè)模式。

 少年進(jìn)行 3D 打印創(chuàng )新意識、技術(shù)手段的培養，讓 3D 打印成為“美國智造”的有力手段，并成為中美制造業(yè)競爭的重要砝碼。美國新媒體**（NMC）在《地平線(xiàn)報告 2013 年（基礎教育版）》中也指出，未來(lái) 4-5 年，3D 打印技術(shù)將成為主流趨勢，大面積走進(jìn)中小學(xué)課堂，對現有教學(xué)產(chǎn)生深刻影響。受到美國教育體系中大規模推廣 3D 打印課程的影響，英國、法國、德國、以色列、印度等**也開(kāi)始在教育系統中推廣 3D 打印課程，而這類(lèi)科技教育學(xué)科在以色列、德國等**已做得相當不錯。我國教育部也快速展開(kāi)了對 3D 打印在教育教學(xué)中的調研。隨后，教育部教育裝備研究與發(fā)展中心（該中心是我國教育部直屬、具有獨立法人資格的科研事業(yè)單位）在 2014 年 12 月，召開(kāi)了“**系統仿真學(xué)會(huì ) 3D 教育與裝備**會(huì )”成立大會(huì )。

據悉，該專(zhuān)委會(huì )成立的目的是著(zhù)力系統解決我國 3D 教育領(lǐng)域目前存在的一些問(wèn)題，營(yíng)造 3D教育良好的學(xué)術(shù)氛圍，打造 3D 教育良好的生態(tài)圈，制定我國 3D 教育裝備的行業(yè)標準，**我國 3D 教育**有序的發(fā)展。筆者了解到，目前該中心已經(jīng)在一層展廳里擺滿(mǎn)了 3D 打印的各種機器及打印出的豐富多彩的樣品。從 2015 年開(kāi)春到現在，這里成為接待來(lái)自**各地的老師和同學(xué)們參觀(guān)體驗 3D 打印教學(xué)應用的重要場(chǎng)所。在這里，學(xué)生不但現場(chǎng)可以看到 3D 打印的全過(guò)程，還可為自己打印出各種各樣的有趣作品。此后，關(guān)于 3D 打印在教學(xué)中應用的新聞就不絕于耳。尤其是城市的重點(diǎn)**，紛紛將 3D打印作為學(xué)生創(chuàng )新能力培養的重要工作。比如在北京、南京、青島、新疆等地的部分小學(xué)，已開(kāi)展了 3D 打印的課程或社團活動(dòng)。從 2015 年 6 月開(kāi)始，北京在 16 個(gè)區縣選取 50 所中學(xué)，每所**由企業(yè)贈送 3 至 5 臺 3D打印機，建設 50 個(gè)“3D 打印培育工程”實(shí)驗基地。據悉，“3D 打印培育工程”由北京市關(guān)工委、北京市教委、中關(guān)村管委會(huì )聯(lián)合開(kāi)展并啟動(dòng)。相關(guān)人員表示，開(kāi)展“3D 打印培育工程”就是要讓 3D 技術(shù)走進(jìn)校園，提高學(xué)生的空間想象力和動(dòng)手能力，為培育我國 3D 打印技術(shù)人才打下良好基礎。北京市東城區共為燈市口小學(xué)、體育館路小學(xué)、24 中、50 中學(xué)分校等 17 所**配備了3D 打印設備。相關(guān)教師定期到技術(shù)公司進(jìn)行培訓，并開(kāi)始自編教材。其中 24 中向東城區教委申請引進(jìn)了 6 臺 3D 打印機，本學(xué)期起在高一年級通用技術(shù)課中開(kāi)設 3D 打印課，每周一次。如今，學(xué)生們已熟練掌握了從設計到打印的全套流程，打出了手機殼、蝸牛擺件、鏤空筆筒等多個(gè)成品，均是用塑料與膠融化以后打印凝結成的。據了解，打印一個(gè)直徑 5 厘米、高 5厘米的迷你筆筒，大約需要兩個(gè)小時(shí)。

而在深圳，去年 12 月深圳南山區蛇口**、南山第二外國語(yǔ)**、福田竹園小學(xué)、福田梅

山小學(xué)等 9 所**也成為深圳首批 3D 打印進(jìn)校園的試點(diǎn)**，并在南山區蛇口**建立了 3D打印創(chuàng )新坊，深圳市智慧校園設備有限公司和中科三維向首批試點(diǎn)**捐贈了 3D 打印機，開(kāi)始培養小學(xué)生成為“小創(chuàng )客”。對于深圳不少**嘗試將 3D 打印引進(jìn)**或課堂，深圳的教師也給予充分肯定，因為他們發(fā)現，將生活、創(chuàng )意融入 3D 打印信息技術(shù)教育當中，確實(shí)激發(fā)了學(xué)生對科技的熱情和培養學(xué)生的創(chuàng )造力。

3D 打印作為“具有**意義的新技術(shù)”，在國內外已作為學(xué)生創(chuàng )新能力培養的重要工作，并在校園開(kāi)始普及。很多小學(xué)開(kāi)始在新的技術(shù)**下大膽創(chuàng )新，嘗試開(kāi)設 3D 打印課程，豐富小學(xué)階段信息技術(shù)學(xué)科的內容。那么，是什么原因讓 3D 打印技術(shù)不斷進(jìn)入基礎教育中來(lái)呢？為教育開(kāi)啟全新方向3D 打印技術(shù)正為教育的發(fā)展開(kāi)啟一個(gè)新的方向，許多教育機構、**和企業(yè)也在探索如何將 3D 打印技術(shù)應用到更***的教育、教學(xué)中。那么，3D 打印技術(shù)對于教育和教學(xué)到底有哪些幫助和提升呢，以下是來(lái)自**老師和**的的意見(jiàn)：

——學(xué)生在學(xué)習的過(guò)程中不僅可以體會(huì )到新技術(shù)帶來(lái)的便利性，而且還可以提高他們的創(chuàng )新性，促進(jìn)他們學(xué)習的積極性，從文字到實(shí)體，學(xué)生體會(huì )到了制造的樂(lè )趣，學(xué)生愛(ài)學(xué)，老師愛(ài)教。

——3D 打印對課程教學(xué)的幫助不言而喻。學(xué)生注意力**提高，英國***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。

——對高中及大學(xué)生來(lái)說(shuō)，3D 打印機可以幫助高學(xué)生更快地了解一些及其復雜的場(chǎng)景。

特別是在產(chǎn)品設計、工程和其他解決問(wèn)題的行業(yè)中，通過(guò) 3D 打印機，模擬真實(shí)場(chǎng)景可幫助學(xué)生快速找到問(wèn)題的解決方法。

——對于大學(xué)的設計課程來(lái)說(shuō)，在教室里放一臺 3D 打印機能夠幫助學(xué)生“趕走沒(méi)有用的

想法”。很多在計算機上看起來(lái)很好的物體，打印出來(lái)經(jīng)常不盡如人意，學(xué)生們可以快速的

對自己的設計進(jìn)行修改。

——對于歷史和地理課程來(lái)說(shuō)，3D 打印是學(xué)生的福音。比如在人文歷史課程中，學(xué)生自

己可以設計和打印藝術(shù)雕刻的樣式或者歷史建筑物，親自體會(huì )歷史建筑的質(zhì)感、方向感、美感；在地理課上，學(xué)生們通過(guò)打印噴發(fā)前的圣海倫火山及周邊地形可以更好地理解一些枯燥的地理術(shù)語(yǔ)。

學(xué)生學(xué)習的效果好不好，主要責任在于教學(xué)的方式。從初中開(kāi)始，很多課程開(kāi)始涉及到理論學(xué)習。有些在傳統教育中表現不好的學(xué)生，恰恰是因為所學(xué)的課程理論性太強，沒(méi)有興趣。

即使有些抽象的概念讓學(xué)生死記通過(guò)了考試，但考試過(guò)后就很快忘記了。3D 打印則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**概念的三維模型，這樣能夠吸收和消化知識，在激發(fā)學(xué)習興趣的同時(shí)還增強了記憶，鞏固了學(xué)習效果。

據**介紹，要想培養**孩子的創(chuàng )新能力，通過(guò) 3D 打印機來(lái)學(xué)習和創(chuàng )新是非常好的方

式。**的傳統教育是應試教育，大多數**沒(méi)有開(kāi)設培養學(xué)生“創(chuàng )新精神和創(chuàng )造力”的課程，純粹的理論學(xué)習使學(xué)生的大腦僵化。3D 打印讓孩子們輕而易舉的參與到教學(xué)中，使其發(fā)揮了極強的動(dòng)手能力和極大想象力。筆者就在北京的某中學(xué)課堂上見(jiàn)到學(xué)生親自把數學(xué)、物理課中的許多抽象概念通過(guò)讓學(xué)生動(dòng)手設計由 3D 打印組件組成的小電路和小裝置，變成有趣的課程，很多學(xué)生對科學(xué)、數學(xué)、工程和設計的熱情由此被激發(fā)出來(lái)，未來(lái)的”學(xué)生工程師”就這樣默默地成長(cháng)起來(lái)。

此外，3D 打印機在教學(xué)評價(jià)方面也有***的應用前景，尤其對于設計相關(guān)的師生來(lái)

說(shuō)這無(wú)疑是相當好的“考卷”。以往學(xué)生在電腦上設計模型，或者是后期做出來(lái)一些簡(jiǎn)單的泡

沫模型，但它們根本無(wú)法和實(shí)際應用成品相比，難以滿(mǎn)足實(shí)際評價(jià)需求。而通過(guò) 3D 打印機，可直接打印出有力學(xué)強度的精細模型，再經(jīng)過(guò)打磨、著(zhù)色等，使學(xué)生作品的外觀(guān)和結構均能完美呈現，很多還能應用于結構裝配、外形驗證、功能測試。此外，教師也可以更好地**學(xué)生在建模中出現的問(wèn)題，及時(shí)給予指導、建議、修正，非常適合于教學(xué)評價(jià)。也正因為如此，3D 打印機才會(huì )被越來(lái)越多的**采用，從數學(xué)課到生物課，從藝術(shù)課、歷史課和文學(xué)課，都可以看到 3D 打印機的影子，這不能不說(shuō)是技術(shù)創(chuàng )造了奇跡。教育領(lǐng)域成為 3D 打印新“藍?！?/span>

3D 打印可以彌補了傳統教育“重理論、輕實(shí)踐，重動(dòng)腦、輕動(dòng)手，重學(xué)習、輕應用”的不足，使課堂教學(xué)變得有趣、生動(dòng)，變課堂上的被動(dòng)記憶為課內外的主動(dòng)探索。3D 打印技術(shù)

在教育領(lǐng)域的應用推廣已經(jīng)在高層受到了重視。3D 打印領(lǐng)域***的一位院士，即**工程院院士、西安交大盧秉恒院士就指出，3D 打印如應用于教育教學(xué)，可以激發(fā)學(xué)生的探索興趣和創(chuàng )造熱情，帶動(dòng)教育創(chuàng )新，讓學(xué)生們開(kāi)拓思維，發(fā)揮出無(wú)窮的想像力與創(chuàng )造力，造就一批創(chuàng )新型人才。

此外，原航空航天部林宗棠部長(cháng)也敏銳地覺(jué)察到了 3D 打印在教育中的巨大推動(dòng)力。林宗

棠部長(cháng)認為，在這場(chǎng)技術(shù)大潮背景下，我國 3D打印技術(shù)的推廣與普及還與國外存在一些差距，而**是發(fā)展自主 3D 打印技術(shù)的沃土，一臺機器放在**里，就意味著(zhù)至少有幾十甚至幾百人受益。所以在 2014 年 1 月份，林宗棠部長(cháng)向**寫(xiě)報告建議 3D 打印技術(shù)要從娃娃抓起，在**青少年中播種十萬(wàn)顆 3D 打印創(chuàng )新種子。此后“3D 打印創(chuàng )新教育播種”計劃即被***及相關(guān)部委批準立項，并由****老干部康樂(lè )文化指導中心推出。2014 年 8 月，***批 90 臺3D 打印機被送到北京 35 中、河北辛集市第三中學(xué)等九所**的孩子們手中。據負責實(shí)施該計劃的紫熙公益負責人介紹，在**范圍內實(shí)施的“3D 創(chuàng )新教育播種”計劃，將在兩年內完成100000 顆 3D 打印創(chuàng )新種子的播種。在 2015 年 2 月，**工信部出臺《**增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)計劃（2014-2016 年）》，指出要加**D 打印技術(shù)在兒童創(chuàng )新教育中的應用。教育領(lǐng)域迅速成為 3D 打印發(fā)展的新“藍?！?。比如** 3D 打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)**就對這個(gè)“藍?！庇辛舜_定的動(dòng)作計劃。該**準備從 2015年開(kāi)始，在**創(chuàng )建 1000 所 3D 打印創(chuàng )客俱樂(lè )部，在**選擇 1000 所有代表性的**創(chuàng )建 1000間打印創(chuàng )客空間。如果平均每個(gè)教室配備 30 臺3D 打印機，1000 個(gè)教室則需要 3 萬(wàn)臺。目前花3000~4000 元就能購買(mǎi)一臺性?xún)r(jià)比較高的桌面3D 打印機，** 3D 打印機的需求至少是 10 萬(wàn)臺~50 萬(wàn)臺，在**、學(xué)生創(chuàng )客的帶動(dòng)下，將帶來(lái)源源不斷的商機，甚至**新的商業(yè)模式，通過(guò)幾千萬(wàn)元的投入，就能撬動(dòng)幾十億元的桌面打印機市場(chǎng)。2014 年 我 國 教 育 領(lǐng) 域 3D 打 印 市 場(chǎng) 規 模約 3 億美元，今年有望突破 6 億美元，增速近100%。受益海外**到期，國內設備制造進(jìn)程大幅加快，桌面級市場(chǎng)迅速爆發(fā)。特別是 FDM等**放開(kāi)以后，涌現出了一大批新進(jìn)入，涉及企業(yè)主要為 3D 打印設備制造商。目前國內 3D 打印技術(shù)發(fā)展迅猛，各 3D 打印企業(yè)紛紛瞄準校園領(lǐng)域入手，且開(kāi)始偏向于 中小學(xué)低齡化發(fā)展，各種小型桌面 3D 打印機外觀(guān)設計也都偏向于卡通、可愛(ài)等風(fēng)格轉向。另外一些企業(yè)則紛紛開(kāi)始推廣活動(dòng)，通過(guò)向****贈送機器來(lái)營(yíng)造行業(yè)對企業(yè)的關(guān)注度。比如中科大先研院的阿巴賽公司為了打開(kāi)更大的市場(chǎng)，就推出了“3D 技術(shù)創(chuàng )新培育計劃”。在2015 年 6 月，阿巴賽公司將向合肥廬陽(yáng)區兩所中小學(xué)**提供了 3D 打印 " 創(chuàng )客 " 教育實(shí)驗室關(guān)鍵設備，包括 40 臺 3D 打印機、6 臺 3D 掃描儀及配套的軟件、課程體系培訓等。該公司意在以點(diǎn)帶面，在全市推廣創(chuàng )新教育，進(jìn)而在廣大青少年中播下“3D 打印創(chuàng )新”的種子。當然這也是很多公司的戰略，因為“投資教育，就是投資未來(lái)的客戶(hù)”。需要一套大的藍海戰略在信息技術(shù)瞬息萬(wàn)變，前沿科技層出不窮的當下，如今，3D 打印技術(shù)正在大規模地進(jìn)入到中小學(xué)和大學(xué)的教育領(lǐng)域中。但根據筆者的調查，3D 打印在教育領(lǐng)域中的應用卻并未順利推行。

比如很多**買(mǎi)了 3D 打印機，卻放在那里成為展示的工具，并沒(méi)有真正用起來(lái)。當然原

因并不完全在**，很多**都發(fā)現，雖然有3D 打印機，但卻沒(méi)有可以導入的 3D 打印課程，市場(chǎng)上還沒(méi)有關(guān)于 3D 打印的**材，也沒(méi)有教育培訓標準。另外，招聘相關(guān)的教師也成為難題，整個(gè)**的 3D 打印教育行業(yè)都面臨著(zhù)缺乏教師的難題。

3D 打印是一種教具，用于開(kāi)拓學(xué)生思維，而不是玩具。要想真正讓 3D 打印進(jìn)入**的教

育教學(xué)領(lǐng)域，還面臨著(zhù)實(shí)驗室建設與管理、課程設置、師資認證與培訓、應用模式研究等多

方考驗。一位該領(lǐng)域的教師經(jīng)過(guò)對目前的 3D 打印機進(jìn)行考察后發(fā)現，很多 3D 打印機還與具體的教學(xué)應用存在著(zhù)差距。比如在設計領(lǐng)域，要求的功能很多；在機械領(lǐng)域，要求打印速度和打印精度較高；在生物領(lǐng)域，要求可以打印一定的生物活性材料。所以企業(yè)應該做

學(xué)科教學(xué)需求分析，了解學(xué)科教師對 3D  打印機的需求，根據需求對 3D  打印機進(jìn)行定制；其次根據具體學(xué)科需要，建立基于 3D 打印的學(xué)科課堂教學(xué)方案；開(kāi)發(fā) 3D 打印技術(shù)用于課堂教學(xué)的教師培訓課程。更為急迫的是，目前需要對 3D  打印的課程設置、師資認證與培訓率先展開(kāi)。沒(méi)有教師，即使有再好的打印機也會(huì )成為擺設。所以很多**建議首先要對教師進(jìn)行運用 3D 打印機進(jìn)行課堂教學(xué)的培訓，主要是繪圖軟件和各種材料的使用，之后教師才會(huì )根據培訓結果以及教學(xué)方案開(kāi)展情況給予教育管理機構和廠(chǎng)家更多反饋，以此來(lái)推動(dòng)該行業(yè)的發(fā)展。

可喜的是，一些地方已經(jīng)率先開(kāi)始了 3D  打印培訓工作，比如南京市就在 2015 年 6 月率先開(kāi)展了該市中小學(xué)首屆 3D 打印技術(shù)教師研修班。據悉，本次研修班的培訓課程主要有：3D 打印技術(shù)發(fā)展知識普及、Sketch Up 草圖大師建模、工業(yè)設計產(chǎn)品創(chuàng )新點(diǎn)的構思與操作、Design Spark  Mechanical 工具建模、3D 打印教程視頻編輯與制作、掃描建模、各種打印機切片軟件的基本操作使用。

3D 打印技術(shù)和產(chǎn)品在教育領(lǐng)域的推廣，需要的是一套大的藍海戰略。藍海戰略的戰略思

想是要突破已有的市場(chǎng)邊界，創(chuàng )造新的市場(chǎng)需求，擴展新的市場(chǎng)空間，形成新的價(jià)值曲線(xiàn)。

目前，很多**對 3D 技術(shù)的了解和對課程的開(kāi)發(fā)都難成體系， 3D 打印技術(shù)在課堂教學(xué)中的應用模式，包括教學(xué)模式和學(xué)習模式也沒(méi)有建立起來(lái)。另外，教育管理機構需要對教師運用 3D打印機進(jìn)行教學(xué)的影響和效果進(jìn)行持續**和評估。這些具體事情，**要做，企業(yè)也要做，也更需要輿論的引導。雖然擺在很多企業(yè)面前的是一大塊蛋糕，但要想吃到卻并不容易，未來(lái)還需要彌補很多 3D 打印技術(shù)和產(chǎn)品在教育領(lǐng)域應用的稀缺環(huán)節。

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 編輯：深圳市恒制科技有限公司