感悟：3D打印进课堂，看上去很美
接到杂志社邀请为这个专题写文章的电话时，我刚刚和同事修好一台3D打印机，整整折腾了一个下午。不用说，还是打印机喷头堵塞的问题。应付这样的故障，我已经算久经沙场了。几乎所有以FDM为原理的桌面级3D打印机，在使用过程中都出现喷头堵塞的故障。运气好的，用材料或者钢丝直接通也能解决。运气不好的就要拆下喷头处理。还是解决不了的，就要送厂家维修了。
看着眼前刚刚修好的3D打印机和一片狼藉的工作台，我说，3D打印进中小学课堂看上起很美，其实未必。不是吗？
观点之一：3D打印进入中小学课堂的意义
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。这位主讲人是中国工程院院士、“高档数控机床与基础制造装备”重大专项技术总师、西安交通大学机械工程学院院长卢秉恒，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：
其一、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维空间想象性思维；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做中学的体验。
其二、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“落地”，而不是停留在画画草图、纸上谈兵的阶段。
观点之二：3D打印是校园创客空间必备的工具
和3D打印一样，“创客空间”也受到地平线报告的关注，2014年和2015年的地平线报告（基础教育版）中，“创客空间”入选未来5年内影响基础教育12项关键技术名单，是促进基础教育学习变革的数字策略之一。“创客”（maker/hacker）起源于美国，麻省理工学院发起了一间个人制造实验室（Fab
Lab），为创新提供平台，使得发明创造不再受地点（如具有昂贵设备的实验室）和人群（如专业科研人员）的限制，它的发展掀起了个人设计和制造的浪潮，创客由此涌现。
几乎所有的校园创客空间建设方案中，3D打印机都是必选的工具。因为创客关注“造物”，没有比3D打印机更便于“造物”了。自从“RepRap”3D打印机项目开源后，一些动手能力较好的老师，都开始自己设计、制作3D打印机了，如山东淄博的于方军老师团队，他们不仅自己做普通的3D打印机，还折腾出国内首创的陶泥打印机来。
问题之一：3D打印厂商，你准备好了吗？
3D打印要进入中小学课堂，肯定需要3D打印机厂商的支持。短短几年，3D打印机从数万元一下子降到数千元。一些精度不高的DIY打印机套件，价格甚至降到1500元左右，简直是白菜价了。从去年开始，北京、杭州、济南等地的教育局先后推出“3D打印进校园”的计划，政府采购了一大批打印机，然后分发到各个学校。
但对于“3D打印进校园”，3D打印厂商真的准备好了吗？我看未必，机器价格是仅仅是一方面，要在校园扎根，还需要做很多工作。不可否认，当前的3D打印机还存在很多硬伤：
1）打印作品的速度慢。
行内人都知道，3D打印机打印速度很慢，一个20*20*20的模型，如果要稍微打印精细些，一般需要50-70小时打印。你没有看错，是50小时，你要开着打印机没日没夜地等着。哪怕再小巧一点的模型，从开始加热到模型打印完毕，总得要半个小时左右吧。这对追求当堂打印作品的老师来说是不可承受的。他们总希望3D打印应该要向激光打印一样，几分钟就能完成。
我们常常看到，一些不熟悉技术的老师，一开始因为好奇而纷纷来围观3D打印机。看到打印速度慢就嫌弃，看到快速打印出来的成品质量不高又失望。等体验了一次完整的打印过程后，又为打印一个作品居然要调这么多参数而表示不可理解。
2）机器维修困难。
早期玩桌面级3D打印机的都是创客，他们动手能力好，买些散件自己就能折腾出一台打印机来。对创客们来说，往往还会改造打印机结构，零部件坏了自己做一个。我校的打印机喷头处的亚克力板坏了，学生都能自己用激光切割机切一块补上去。但是，一旦3D打印大面积普及就不同了，总不能要求每所学校都有一位非常精通机械和电子，动手能力超强的老师？有些设计不好的机器，一旦坏了还要整台快递回厂家维修，很不方便。
我曾经和上海一家3D打印的厂商聊起打印机维修的问题。他们自豪地表示，他们的打印机在喷头方面做了独特的设计，一旦堵头，卸掉几个螺丝，更换一个即可。但是一问价格就失望了，一个用来更换的喷头价格得数千，毕竟不是普通学校能够承受的。
3）很多模型无法打印。
我学校开设了3D打印课程，学生也设计了好多有趣的模型，比如学校里的亭台楼阁，很漂亮。既然设计了，总要打印出来吧。一打印就发现问题来了。很多模型有悬空或者突起的部件，没有加一些特殊的支撑，根本无法打印。要把这些稀奇古怪的模型打印出来，师生都要对打印机本身非常熟悉，了解其工作原理和各种参数。
问题之二：要开设怎样的3D打印课程
打印机买来了，接下来做什么？根据前面的分析，打印机要么教师用要么学生用。让学科教师学会设计3D模型，然后打印出各种各样的教具用于教学，这几乎是不可能的任务。除非3D设计要如PowerPoin一样，成为教师的必修技能。要知道，3D设计比做做PPT来说，难度不知道要高出多少个等级。所以，3D打印目前只能用于学生方面，开设相关课程，让学生学习3D设计，并且能够打印出作品。
3D打印机刚刚流行的时候，国内就有好几所敢于吃螃蟹的学校开设了3D打印课程。这些课程也是良萎不齐，问题多多。比如有学校是让学生上网找现成的3D模型，然后打印出来玩，美其名曰体验3D打印。也有学校老师购买了3D打印机散件，从装搭开始到最后的打印，亲历整个过程。
不可否认，这些课程都有一定的教育价值，有问题也是正常的，所谓“初生之物其形必丑”。但是仅仅打印现成模型，这当然不能凸显3D打印的教育价值。自行装搭3D打印机的课程，是不可复制并且普及的课程。试想一下，一轮课程结束后，学生搭出了十来台打印机。那下次拆了再来一次还是继续搭出新的打印机？可见，最终要将目光放在3D设计方面才对。据说在新一轮的高中技术课程标准修订中，3D设计是其中一个课程模块，这是非常令人期待的事情。
3D设计的软件选择哪一款？这也是重点。我曾经把常见的3D设计软件都试用了一次，比如UG、Solidworks、Rhino（犀牛）等，最后还是选择了Sketchup。理由很简单，Sketchup是开源软件，安装包也最小，对电脑系统的要求也最小。既然是普及教育，总不能选择只有贵族学校才能使用的软件吧。现在国内已经有老师编写了基于Sketchup的教材，如常州天宁区管雪沨老师的团队。除此之外，中学生也可以尝试用OpenScad软件来研究3D建模。OpenScad也是开源软件，我校的3D打印课程《数学视野下的3D打印》就是基于OpenScad开发。
其实3D设计跟STEM领域结合才是最有生命力的。和数学的结合，是大家最容易理解也最关注的。有专家分析数学和3D打印结合会经过以下几个步骤：（1）教学中，学习者可以看见具体的实物，现实中从三维的角度去观察物体，在概念的学习中能让学习者有一个真实的、三维的认识。体现了数学是来自于生活的理念。（2）归纳总结规律的过程。这一过程，是学习者将生活中的问题归纳为数学问题的过程，借助3D模型，学生可以重新探索知识发生的过程，让缺少空间想象力的学习者有一个真实的认知过程。（3）总结规律，尝试制作。学习者在学会知识后，利用所学知识，可以制作一个3D模型，通过打印检验所学的知识是否正确。（4）创新过程。学会知识，就有了创新的条件，学习者可以利用所学知识进行创新，并通过3D打印的方式进行检验，并在创新的过程中让知识得到升华。
结语：高科技普及是实现经济繁荣的前提
诺贝尔奖获得者埃德蒙·费尔普斯在《大繁荣》一书中说到，真正的创新并非源于少数精英和自上而下的推动，而是一个基于大众的、草根的、以人为本的、自下而上的全民创造进程。大众参与的创新，才能带来经济社会的繁荣兴盛。卢秉恒院士在国务院的讲座中设想了未来制造业可能的前景：一半以上的制造为个性化定制，一半以上的价值由创新设计体现，一半以上的企业业务由众包完成，一半以上的创新研发由极客、创客实现。所谓创新2.0是以人为本、以应用为本的创新活动，利用技术手段让所有人都有参与创新的机会。从这个意义上看，
3D打印进入中小学课堂的意义则是非常重大，不仅看上去很美，其本质更美，值得我们去尝试。
本文发表于《中国信息技术教育》2015年10月上。
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记梦馆3D打印 教育融入STEAM3D教育体系
少儿教育市场发展潜力尤其大，行业呈现快速发展态势，全国潜在市场规模高达2800亿元人民币。教育支出在中国已经超过其他生活费用成为仅次于食物的第二大日常支出。据中国报告大厅发布的《年中国教育与培训行业市场供需与发展趋势预测报告》分析指出，未来5到10年内.
少儿教育永远是家长们最关心的问题，作为现阶段6+1家庭模式下，作为家长都愿意为孩子进行投资，尤其是教育，家长们在这方面的投入更不吝啬。最近几年，少儿教育市场更是不断升温，加上二胎国家政策的落地，这就给少儿教育带来了商机。
随着西方教育的多元化不断影响中国的父母，中国父母不再以课本知识作为孩子学习的全部途径了。现在处于少儿阶段的孩子们也是顺应移动互联网而生的一代人，时代的要求他们需要掌握更多的能力和技能，而不仅是文化或才艺的培训。中国教育一直以来的痛点就是动手能力缺失，在“互联网+”时代发展下，少儿教育已通过一种创意+娱.乐+科技的教学方式已成为互联网科技时代教育发展的重要趋势。STEAM3D教育：融3D打印、机器人、VR教育于一体
近几年，一些国家和组织探索3D打印应用于STEM课程，以推动技术驱动的教学创新，使得技术与工程教育和艺术人文教育融合成为学校文化的一部分，这被称为STEAM教育。如今，国内不少的少儿教育开始结合科学技术培养孩子们的科学思维能力和动手能力。我们来分析一下国内少儿教育的教学模式和未来趋势。
在国内，少儿教育的痛点在于基于科学创造的环境下培养他们创造性思维和能力。开发更多的课程内容和教学方式，丰富基于创造的学习样态，拓展基于创造的学习存在形式来完善少儿教育服.务支持体系。如STEAM3D教育少儿教育机构，融入“3D打印技术”、“机器人”和“VR教育”的STEAM3D教育体系，使孩子获得基于创意+娱.乐+科学创造的沉浸化教学学习服.务与学习体验，从而培养具有较高设计思维和创新思维等思维品质的21世纪人才。
3D打印技术可以让枯燥的课程变得生动起来，将学生的作品制作成漫.画，甚至成为动画，登录全国影院与全国观众互动娱.乐，帮助学生根据自己的想法创建3D模型然后3D打印，可以有效的抓住学生的视觉和触觉更好的理解所学课程。机器人智能技术能够通过解决实际问题激发学生对于计算机科学、技术、工程设计和数学的兴趣。提高学生的学习能力曲线，帮助所有学生更好的实现课程目标。VR技术应用于教育可以使学生能够游览海底、遨游太空、观摩历史，甚至体验爱因斯坦相对论理论，从而更形象地获取知识激发思维。未来5年少儿教育趋势
前5年少儿教育或少儿培训班教育，主要是“素质式”的教育，少儿培训最多的课程就是美术、舞蹈和钢琴等方面的素质式教育。在倡导创新与互联网+技术的国家政策下，工业设计、计算机绘图、还有产品设计这些创新的行业领域的人才都需要通过接触科技与艺术得到能力的培养。
科学技术的发展会是未来中国创新的功臣，而实际上培养创造力和艺术创作能力都应该放在培育创新能力的首要位置。艺术对创新来说至关重要，尤其是在少儿教育阶段。根据美.国2015年研究数据显示4-12岁的少儿阶段是儿童大脑的黄金培育期，此期间孩子的学习能力和探索能力是最突出的。所以少儿教育的方向是明确的，引入科技与艺术教育是激励孩子们学习和刺激他们好奇心的有效途径。STEAM3D教育体系提倡学生们通过情景沉浸式教学让孩子们亲自完成感兴趣的和生活相关的项目，鼓励学生通过3D设计软.件和创造思维，结合物理、学、数学、机械等知识，将创意实现成3D模型，并最终使用3D打印最终实现想法。
目前，中国主流的STEAM教育是机器人教育、3D打印以及编程教育等。STEAM3D教育体系已覆盖全国60多个城市，全国113名少儿培训资深教师已加入这个项目亲身授课累积高达8000小时，现阶段结合STEAM教育模式、机器人教育、VR智能教育及3D打印技术开发少儿智能科技3D教育课程并开展STEAM3D课堂实践。更多资讯请搜索：3D记梦馆3D打印机将大面积走进创新教育课堂中国教育装备采购网围观310次我要分享
　　3D打印与教育相结合，是时代发展的大趋势，也是从传统应试教育走向素质教育的必然之路。
　　中国政府近两年开始大力推动3D打印教育的普及，教育部于2015年发布关于&十三五&期间全面深入推进教育信息化工作的指导意见，其中提到了未来五年对教育信息化的规划，鼓励探索3D打印融入STEAM教育等新教育模式，从近两年3D打印设备以及教育解决方案频频亮相各地教育展就窥见一斑。
　　2016年中国（广州）国际教育展览会即将在（5月27日）广州开幕，本次展览会是在中央及地方政策的支持下，华南地区最大、产业链最全面的智慧教育及在线教育产业盛会。据展会负责人透露，本届展会将有大量面向教育的3D打印设备展出，为参展者带来一场教育的科技&旋风&。据悉，著名的3D打印创新教育品牌极光尔沃也将携系列产品与配套的教育方案亮相，现场分享教育领域应用案例，让更多人了解3D打印创新课堂。
　　3D打印缘何会在教育领域发扬光大 ? 因为3D打印不仅仅是一种快速成型方式，也不仅仅是给我们增加了一种新的增材制造方式。究其实质，它是一种实现创意的工具，它的意义更在于打破了传统制造方式对于设计创新的束缚，带给我们一个无限的创意空间。传统死记硬背式的填鸭式教育，往往束缚了青少年的思维，3D打印作为低成本的创意孵化器，又再次唤醒了青少年的创新思维。3D打印创意课堂在各校园落地实施，不仅有助于3D打印技术人才的培养，同时也为更多的学生提供了将他们的创意变为现实的平台。学生可以自己建立3D模型，将头脑中的想法变为现实，帮助他们强化动手能力。一个有创意的想法灵光一闪，就立刻抓住，并动手创造出来，好奇心和创造力得到了释放。真正从创新、设计、制作、展示、参与实践等角度融入到学习中，有效地激发其创造力、实践的积极性，大大提高了学习热情与效率。
　　极光尔沃3D打印的少儿教育教具如今3D打印创新课程已成为现代新型素质教育的重要组成部分，作为中国3D打印先驱企业，极光尔沃专注于3D打印技术与3D打印课程体系的研究，致力于建设一个完善的3D打印教育课程服务系统，从3D打印设备、一体化软件、校本化教材、创新实践等各方面不断推陈出新，目前全国已有数千所学校和极光尔沃合作，将3D打印技术引进了课堂。
　　未来3 - 5年，3D打印必然将更快速地渗透到教学中。极光尔沃希望携手更多3D打印企业共同传承教育，开拓创新，将创新课程与3D打印技术推广到全国中小学院校中，推动行业快速发展，为教育事业做出积极贡献，为国家创新型人才的培养奠定基础，让&中国制造&真正成为&中国智造&。来源：中关村在线责任编辑：王道相关阅读
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&&&&&&&&&&&&3D打印新技术助力拓展性教学
　　3D打印技术是新时期教师在教学当中的一种新技术应用，莲都区教育局通过括苍中学3D打印创新实验室的建设让它在创新教育中彰显成效。括苍中学3D打印创新实验室在相关部门的支持下，现已配备12台桌面3D打印机、1台3D扫描仪、一个专门为3D打印课程服务的高配置机房，已经颇具规模。&
　　3D打印技术作为创客教育的一种形式，成为了创客教育实现和推广的重要桥梁。创客教育，集创新教育、体验教育、项目学习等思想为一体，契合了学生富有好奇心和创造力的天性，以课程为载体，在创客空间的平台下，融合科学、数学、物理、化学、艺术等多学科知识，培养学生的想象力、创造力以及解决问题的能力。有效利用信息技术推进众创空间建设，探索创客教育、STEAM教育等新教育模式，使学生具有较强的信息意识与创新意识。&
& & 区教育局顺应新技术与教育教学融合的新形势，重视括苍中学3D打印创新实验室的建设，投入资金配置先进的3D打印技术设备，结合精品课程设计，为莲都区的新技术引领创新教育及拓展性教学创建了示范标榜基地。接下来中山小学的“中山飞梦”实验室、处州中学的“科技制作实验室”、联城中学的“无人机实验室”将陆续深入推进，进一步营造创新教育的氛围和影响力。
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