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? ? ? ??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、設計與生產(chǎn)模式。與計算機一樣，3D打印技術(shù)作為最簡單、最快速實現(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，也是未來每個人都應該掌握的基本技能。
? ? ? ? ??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，一時間，愛好者、藝術(shù)家、設計師等沒有電子硬件背景的人紛紛投人到開源硬件的領(lǐng)域當中，產(chǎn)生了很多有意思的項目和作品，另外，開源硬件幫助硬件工程師更快地買現(xiàn)他們的創(chuàng)意和設討一，這些創(chuàng)意和設計隨著開源硬件的發(fā)展快速地在全球得到復制，在Arduino方面，開源桌面3D打印機是十分突出的項目基于Arduino平臺，大家共享項目代碼、改進結(jié)構(gòu)設計、分享制作成果，真正地讓每一個人都能夠參與項目，本人因為Arduino的關(guān)系，接觸桌面3D打印機比較早，有幸見證了開源桌面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，從最開始的RepRap到現(xiàn)在的百花齊放、百家爭鳴，3D打印機已被大眾所熟知，3D打印機在開源硬件的影響力之上，進一步影響到每個人的生活。? ? ? ?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(zhàn)略項目 STEAM教育是科（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineering）、 藝術(shù)（Art）、數(shù)學（Mathematics）的縮寫，本3D打印創(chuàng)新設計課程以創(chuàng)意思路結(jié)合STEAM教育方式引導學生動手驗證各種精妙的想法， 以此來激發(fā)學生對于創(chuàng)新實踐的熱愛，培養(yǎng)學生的協(xié)作、溝通、創(chuàng)造、批判性思維，提高學生的問題解決能力。
? ? ? ?同時也以三個方面去學習?3D打印創(chuàng)新設計，1、興趣培養(yǎng)；2、動手創(chuàng)造；3、創(chuàng)新設計；3D打印技術(shù)還可以給學生的“學習方式”帶來新的改變，讓抽象的教學概念更加容易理解；可以激發(fā)學生對數(shù)學、科學、工程和設計創(chuàng)意的興趣，帶來實踐與理論、知識與思維、現(xiàn)實與未來三方面的相互結(jié)合。??????????
? ? ? ?3D打印不僅能讓學生學習如何操作3D打印機和使用建模軟件，通過學會使用一臺機器或者一個工具軟件，而且還希望能夠讓學生完成一個探索、思考和操作實現(xiàn)的完整過程，為學生開辟一種全新的思維通道，把學生培養(yǎng)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
? ? ? 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、設計與生產(chǎn)模式。與計算機一樣，3D打印技術(shù)作為最簡單、最快速實現(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，也是未來每個人都應該掌握的基本技能。
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”計劃即被國務院及相關(guān)部委批準立項。此后，中央機關(guān)老干部康樂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，貫徹落實這一科技培育任務。以及教育部：鼓勵探索STEAM教育、創(chuàng)客教育等新教育模式。國務院：李克強主持專題講座，討論加快發(fā)展先進制造與3D打印
（二）課程理念
? ? ? ?1．以STEM為理念，培養(yǎng)學生全面發(fā)展
STEM教育作為后設學科，以與其他學科融合成一個新整體為基礎。在3D打印教育中融入STEM理念的教學不僅可以培養(yǎng)學生的STEM素養(yǎng)，還可以幫助學生在雜亂無章的學習情境中獲得設計能力、合作能力、問題解決能力和實踐創(chuàng)新能力的提升。
? ? ? 2．注重學生創(chuàng)造能力的培養(yǎng)，加強學生實踐能力
3D打印技術(shù)的學習不是教條式的課本知識的灌輸，需要學生參與到課堂中來，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，再運用PC平臺進行機器人制作以解決實際問題。這一系列的活動都需要學生參與其中并主動實踐。
? ? ? 3．通過教學項目的聚類設計，提高學生學習效率
聚類設計是依據(jù)某種線索組合一系列項目，形成具有內(nèi)在聯(lián)系、具有螺旋上升和發(fā)散結(jié)構(gòu)的教學單元，循序漸進地開展項目化教學。聚類化教學項目的開發(fā)以創(chuàng)造能力的培養(yǎng)為導向，以基于項目的學習為模式，以學科內(nèi)容的整合為核心，以某種聚類方式為主線，從而提高學生的學習效率。
? ? ? ?3D打印將顛覆傳統(tǒng)教育方式
? ? ? ?事實證明，一些在傳統(tǒng)教育中表現(xiàn)不好的學生，主要是因為所學的課程理論性太強，沒有興趣，死記抽象概念讓學生通過了考試，但考試過后就很快忘記了，3D打印機可以讓枯燥的課程變得生動起來，它是一種同時擁有視覺和觸覺的學習方式，具有很強的誘惑力，在觸覺學習中，學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，使學生不再遺忘所學的課程。英國著名教師戴夫懷特曾經(jīng)說過：如果你能抓住學生的想象力，你就能抓住他們的注意力。
- 課程目標
根據(jù)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(qū)使下，對3d打印如何發(fā)明創(chuàng)造產(chǎn)生探究興趣，體會到通過科學探究解決問題的樂趣。積極創(chuàng)意解決更多實際問題，在過程中培養(yǎng)創(chuàng)新精神，提高實踐能力。
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，應用，流程。通過講解，認識3D打印技術(shù)的重要性，通過直觀演示法，提高學生的空間想象力
3．情感態(tài)度與價值觀
感受機器人技術(shù)的重要性以及3D打印機的便捷性，培養(yǎng)對3D打印創(chuàng)新智造課程學習的興趣以及動手解決實際生活問題的興趣，提高問題意識以及STEM素養(yǎng)，促進全面而有個性的發(fā)展。
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? ? ? ?3D打印運用到教學課堂上，學生獲得的主體體驗更加真實、直觀。他們切實地參與到教學的各個環(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，跟學生在探究的過程中一起成長。可以想象，這樣的教育不正好能培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神、提高學生的實踐能力嗎？看來，隨著科技和經(jīng)濟的發(fā)展，3D打印機走進課堂也必定是大勢所趨。
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? ? ? ? 未來，3D打印技術(shù)將繼續(xù)在教育行業(yè)大展身手學生創(chuàng)新思維強，接受新事物的能力快的優(yōu)勢，學校開設集設計和3D打印于一體的“邊學邊做”的課程，把課堂中的許多抽象概念通過讓學生動手設計一些由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)新一代學生投身科學，數(shù)學，工程和設計的熱情，造就一批學生工程師。
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? ? ? ?3D打印機進課堂，能讓學生在創(chuàng)新能力和動手實踐能力上得到訓練，將學生的創(chuàng)意、想象變?yōu)楝F(xiàn)實，將極大發(fā)展學生動手和動腦的能力，從而實現(xiàn)學校培養(yǎng)方式的變革。學生可以在電腦面前完成設計，然后通過3D打印機完成制作，讓虛擬世界的創(chuàng)作與現(xiàn)實世界的制作實現(xiàn)無縫連接。相信未來，越來越多的學校都會引進3D打印機，幫助學生學習和創(chuàng)新。
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