? ? ? ??3D打印技術(shù)，又名增材制造技術(shù)，是一種革命性的數(shù)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)將改變未來產(chǎn)品的創(chuàng)意、設(shè)計(jì)與生產(chǎn)模式。與計(jì)算機(jī)一樣，3D打印技術(shù)作為最簡單、最快速實(shí)現(xiàn)創(chuàng)意和創(chuàng)新的技術(shù)，是培養(yǎng)青少年創(chuàng)造力最佳工具，也是未來每個(gè)人都應(yīng)該掌握的基本技能。

? ? ? ? ??近幾年，隨著開源硬件的發(fā)展，尤其是Arduino的出現(xiàn)，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，愛好者、藝術(shù)家、設(shè)計(jì)師等沒有電子硬件背景的人紛紛投人到開源硬件的領(lǐng)域當(dāng)中，產(chǎn)生了很多有意思的項(xiàng)目和作品，另外，開源硬件幫助硬件工程師更快地買現(xiàn)他們的創(chuàng)意和設(shè)討一，這些創(chuàng)意和設(shè)計(jì)隨著開源硬件的發(fā)展快速地在全球得到復(fù)制，在Arduino方面，開源桌面3D打印機(jī)是十分突出的項(xiàng)目基于Arduino平臺(tái)，大家共享項(xiàng)目代碼、改進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、分享制作成果，真正地讓每一個(gè)人都能夠參與項(xiàng)目，本人因?yàn)锳rduino的關(guān)系，接觸桌面3D打印機(jī)比較早，有幸見證了開源桌面3D打印機(jī)的興起和發(fā)展，了解到各種3D打印機(jī)之間的相互關(guān)系，從最開始的RepRap到現(xiàn)在的百花齊放、百家爭鳴，3D打印機(jī)已被大眾所熟知，3D打印機(jī)在開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(shè)計(jì)課程項(xiàng)目具備了最新STEAM教育方式，創(chuàng)新教育戰(zhàn)略項(xiàng)目 STEAM教育是科（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineering）、 藝術(shù)（Art）、數(shù)學(xué)（Mathematics）的縮寫，本3D打印創(chuàng)新設(shè)計(jì)課程以創(chuàng)意思路結(jié)合STEAM教育方式引導(dǎo)學(xué)生動(dòng)手驗(yàn)證各種精妙的想法， 以此來激發(fā)學(xué)生對(duì)于創(chuàng)新實(shí)踐的熱愛，培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)作、溝通、創(chuàng)造、批判性思維，提高學(xué)生的問題解決能力。
? ? ? ?同時(shí)也以三個(gè)方面去學(xué)習(xí)?3D打印創(chuàng)新設(shè)計(jì)，1、興趣培養(yǎng)；2、動(dòng)手創(chuàng)造；3、創(chuàng)新設(shè)計(jì)；3D打印技術(shù)還可以給學(xué)生的“學(xué)習(xí)方式”帶來新的改變，讓抽象的教學(xué)概念更加容易理解；可以激發(fā)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)、科學(xué)、工程和設(shè)計(jì)創(chuàng)意的興趣，帶來實(shí)踐與理論、知識(shí)與思維、現(xiàn)實(shí)與未來三方面的相互結(jié)合。??????????
? ? ? ?3D打印不僅能讓學(xué)生學(xué)習(xí)如何操作3D打印機(jī)和使用建模軟件，通過學(xué)會(huì)使用一臺(tái)機(jī)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(xiàn)的完整過程，為學(xué)生開辟一種全新的思維通道，把學(xué)生培養(yǎng)成有思想、有創(chuàng)意的設(shè)計(jì)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(shù)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)將改變未來產(chǎn)品的創(chuàng)意、設(shè)計(jì)與生產(chǎn)模式。與計(jì)算機(jī)一樣，3D打印技術(shù)作為最簡單、最快速實(shí)現(xiàn)創(chuàng)意和創(chuàng)新的技術(shù)，是培養(yǎng)青少年創(chuàng)造力最佳工具，也是未來每個(gè)人都應(yīng)該掌握的基本技能。
　　2.原航空航天部林宗棠部長建議：3D打印技術(shù)要從娃娃抓起，在全國青少年中播種十萬顆3D打印創(chuàng)新種子。“3D打印創(chuàng)新教育播種”計(jì)劃即被國務(wù)院及相關(guān)部委批準(zhǔn)立項(xiàng)。此后，中央機(jī)關(guān)老干部康樂文化指導(dǎo)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(lì)探索STEAM教育、創(chuàng)客教育等新教育模式。國務(wù)院：李克強(qiáng)主持專題講座，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(yǎng)學(xué)生全面發(fā)展
STEM教育作為后設(shè)學(xué)科，以與其他學(xué)科融合成一個(gè)新整體為基礎(chǔ)。在3D打印教育中融入STEM理念的教學(xué)不僅可以培養(yǎng)學(xué)生的STEM素養(yǎng)，還可以幫助學(xué)生在雜亂無章的學(xué)習(xí)情境中獲得設(shè)計(jì)能力、合作能力、問題解決能力和實(shí)踐創(chuàng)新能力的提升。
? ? ? 2．注重學(xué)生創(chuàng)造能力的培養(yǎng)，加強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐能力
3D打印技術(shù)的學(xué)習(xí)不是教條式的課本知識(shí)的灌輸，需要學(xué)生參與到課堂中來，通過發(fā)現(xiàn)生活中的問題，提出解決問題的創(chuàng)造性想法，再運(yùn)用PC平臺(tái)進(jìn)行機(jī)器人制作以解決實(shí)際問題。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．通過教學(xué)項(xiàng)目的聚類設(shè)計(jì)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率
聚類設(shè)計(jì)是依據(jù)某種線索組合一系列項(xiàng)目，形成具有內(nèi)在聯(lián)系、具有螺旋上升和發(fā)散結(jié)構(gòu)的教學(xué)單元，循序漸進(jìn)地開展項(xiàng)目化教學(xué)。聚類化教學(xué)項(xiàng)目的開發(fā)以創(chuàng)造能力的培養(yǎng)為導(dǎo)向，以基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)為模式，以學(xué)科內(nèi)容的整合為核心，以某種聚類方式為主線，從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。

? ? ? ?3D打印將顛覆傳統(tǒng)教育方式

? ? ? ?事實(shí)證明，一些在傳統(tǒng)教育中表現(xiàn)不好的學(xué)生，主要是因?yàn)樗鶎W(xué)的課程理論性太強(qiáng)，沒有興趣，死記抽象概念讓學(xué)生通過了考試，但考試過后就很快忘記了，3D打印機(jī)可以讓枯燥的課程變得生動(dòng)起來，它是一種同時(shí)擁有視覺和觸覺的學(xué)習(xí)方式，具有很強(qiáng)的誘惑力，在觸覺學(xué)習(xí)中，學(xué)生不是在黑板或顯示器上簡單地看文字或圖形，而是通過他們的觸覺抓住核心概念的三維模型，這樣能夠吸收和消化知識(shí)，使學(xué)生不再遺忘所學(xué)的課程。英國著名教師戴夫懷特曾經(jīng)說過：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(biāo)

3D打印創(chuàng)新智造課程的總目標(biāo)是提高學(xué)生的創(chuàng)新能力、綜合設(shè)計(jì)能力和動(dòng)手實(shí)踐能力，進(jìn)而培養(yǎng)和提升學(xué)生的STEM素養(yǎng)，強(qiáng)調(diào)學(xué)生在直接經(jīng)驗(yàn)和親身經(jīng)歷的基礎(chǔ)上，通過觀察、思考、設(shè)計(jì)、制作、試驗(yàn)等活動(dòng)獲得豐富的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，在生活中發(fā)現(xiàn)問題，在實(shí)踐中解決問題，在活動(dòng)中獲得知識(shí)。
根據(jù)三維目標(biāo)的劃分，將課程目標(biāo)細(xì)分如下：
1．知識(shí)與技能
能在好奇心的驅(qū)使下，對(duì)3d打印如何發(fā)明創(chuàng)造產(chǎn)生探究興趣，體會(huì)到通過科學(xué)探究解決問題的樂趣。積極創(chuàng)意解決更多實(shí)際問題，在過程中培養(yǎng)創(chuàng)新精神，提高實(shí)踐能力。
2．過程與方法
能夠通過PPT視頻圖片，了解3d打印的起源，優(yōu)勢(shì)，應(yīng)用，流程。通過講解，認(rèn)識(shí)3D打印技術(shù)的重要性，通過直觀演示法，提高學(xué)生的空間想象力
3．情感態(tài)度與價(jià)值觀
感受機(jī)器人技術(shù)的重要性以及3D打印機(jī)的便捷性，培養(yǎng)對(duì)3D打印創(chuàng)新智造課程學(xué)習(xí)的興趣以及動(dòng)手解決實(shí)際生活問題的興趣，提高問題意識(shí)以及STEM素養(yǎng)，促進(jìn)全面而有個(gè)性的發(fā)展。

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? ? ? ?3D打印運(yùn)用到教學(xué)課堂上，學(xué)生獲得的主體體驗(yàn)更加真實(shí)、直觀。他們切實(shí)地參與到教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)，既是問題的提出者，也是問題的解決者。而老師更像是他們的合作者，跟學(xué)生在探究的過程中一起成長?？梢韵胂?，這樣的教育不正好能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神、提高學(xué)生的實(shí)踐能力嗎？看來，隨著科技和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，3D打印機(jī)走進(jìn)課堂也必定是大勢(shì)所趨。
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? ? ? ? 未來，3D打印技術(shù)將繼續(xù)在教育行業(yè)大展身手學(xué)生創(chuàng)新思維強(qiáng)，接受新事物的能力快的優(yōu)勢(shì)，學(xué)校開設(shè)集設(shè)計(jì)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讓學(xué)生動(dòng)手設(shè)計(jì)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(jī)將激發(fā)新一代學(xué)生投身科學(xué)，數(shù)學(xué)，工程和設(shè)計(jì)的熱情，造就一批學(xué)生工程師。
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? ? ? ?3D打印機(jī)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(xùn)練，將學(xué)生的創(chuàng)意、想象變?yōu)楝F(xiàn)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(xiàn)學(xué)校培養(yǎng)方式的變革。學(xué)生可以在電腦面前完成設(shè)計(jì)，然后通過3D打印機(jī)完成制作，讓虛擬世界的創(chuàng)作與現(xiàn)實(shí)世界的制作實(shí)現(xiàn)無縫連接。相信未來，越來越多的學(xué)校都會(huì)引進(jìn)3D打印機(jī)，幫助學(xué)生學(xué)習(xí)和創(chuàng)新。