3D打印技术在中小学教学中的应用研究 摘要:近些年来，3D打印技术逐渐走进了人们的生活之中，受到越来越多的关注，目前由于此项技术可在短时间内制造出各种物件，被广泛的应用于航空、医学等等领域。而且，随着技术越来越成熟，在教育行业也在逐渐的被普及起来，本文将对3D技术在教育行业中的应用进行分析，并对目前在教育行业中存在的问题进行探讨，为此项技术在教育行业更好的发展提供借鉴意义。
关键词：3D打印技术；中小学教育；应用研究 引言 现如今，3D打印技术在教育行业逐渐被广泛的应用，英国教育部已经实现了大约1年的试点应用，将3D打印技术应用到各个学科体系之中，已经取得了不错的效果，极大的增加了对于3D技术在教育行业应用的信心。本文将首先介绍3D打印技术的概念，在通过中小学各个学科教育中的实际应用，来探究3D打印技术在教育行业中对于应用问题，最后再指出3D打印技术目前存在的问题，提供借鉴意义。 二、3D打印技术在教育行业的应用 （一）数学学科 在数学学科的领域中，在学习几何立体图案的主视图、侧视图和俯视图时，对于较为复杂的几何立体时，很多中小学生在想象时，较为抽象，脑海中的空间思维能力相对较弱，缺乏具体的实物来模拟，很多教师也很难对同学之间产生共鸣。有了3D打印技术，老师们可以很方便、很快捷的打印出所需要的几何体，展示在中小学生们的面前，将图案分别从正面、侧面、俯面进行观看，十分直观的实现了在此章节的教学工作。除此之外，比如一个复杂的几何体，被横切后，出现什么样的图案，在3D打印技术的帮助之下，也可以迎刃而解。 （二）物理学科 在学习力学的章节时，很多的机械模型在进行受力分析时，学生们很难在大脑中呈现出每一个时刻的受力状况，比如：横摆运动、转动带受力分析等等，有了3D打印机之后，老师打印出机械的模型，并对机械模型的受力进行分析，十分形象的展现每一时刻的受力状况，在教学方面，大大的降低了难度，让学生们更加形象的得到理解。 （三）地理学科 在学习地理学科时，很多学生搞不懂太阳、月亮及地球之间的转动关系，不明白自转与公转运动，脑海中没有清晰的认识，学生们理解起来相对比较困难，老师们可以用3D打印机将其打印出来，比例得到一定的缩小，老师们可以更加形象的通过调整三者之间的位置，来描绘自转和公转运动的情况，大大的降低了教学难度，使得学生们可以更加方便的理解。 （四）历史考古学科 老师在讲解历史各个朝代工艺品时，未来能够用个清晰的认识，老师们可以使用3D打印机进行制作，比如：西周时期的鼎、西汉时期的竹简、清代时期的青花瓷等等，可以丰富学生们的阅历，增加对历史文物的了解。 （五）生物医学科 在学习生物医学类的知识时，对很多人体器官的构造在理解起来，有一定难度，比如：细胞的结构、体内循环系统、皮脂的结构、脑部结构等等，在理解起来有一定的难度，像上面的内容，可以用3D打印技术很好的实现，使教学变得相对容易，可以将这些结构以放大的比例进行打印，展现在学生们面前，可以更加详细的了解。 （六）航空类学科
在航空类的教学中，对于飞机的构造，学生们可能很难去理解，飞机的启动和落地的流程也很难形成记忆，有了3D打印机，这些问题都可以解决。以缩小的比例打印出飞机，老师模拟演示操控飞机的起飞和落地的过程，有利于学生们更好的形成记忆，使学生们的对飞机的构造及动力系统了解的更加深刻。 三、3D打印技术的局限性 （一）在教育行业推广有限，应用较少 3D打印技术在我国国内的各大中小学校中实践案例较少，实际运用3D打印技术来教学的较少，同时此类的期刊论文研究也相对较少，不少的学校领导对此技术心存顾虑，整体的在教育行业推广较少，缺乏成功的案例实践。 （二）成本相对较高 由于3D打印机属于稀缺类型的物件，而且科技含量相对较高，处于进入市场的初期阶段，价格处以“新贵”的姿态，普通大众在接受起来相对困难。不过，随着技术的进步，听说小型桌面的3D打印机大概售价低到一万以下，但成品率不能保证百分之百，在制作质量和工艺水准上存在一定的误差。 （三）使用材料种类有限 在使用3D打印机时，需要使用与之相符合的材料，各种材料种类有限，能够应用于3D打印的材料还非常单一，以塑料为主，并且打印机对单一材料也非常挑剔。且在采购起来，存在一定的困难，同时采购材料还存在着一定的成本，对各个学校来说，又是额外支付的一笔成本，加重了成本的负担。 （四）产品强度问题 在教学工作中，对于打印出来的仅用于观看的小物件产品，仅用于观看，在磨损及使用上不会造成太大伤害，倘若打印出来的产品时大物件，而且需要长时间的进行使用和模拟，那么物件的强度也是一个很大的问题，产品的强度有效期大概多久，能够使用多长时间，是每一个学校在购买3D打印机时的重要考虑因素。 （五）产权保护及税务问题
如果3D打印技术流放到教育行业之后，必然的会产生很多的模仿者和创新者，这就需要实现知识产权的保护，同时，由于货物的制造均是打印出来的，非真正的商品价值，在税务征收方面存在一定的问题，传统的征税模式将无法适应。 四、结论
毋庸置疑，3D打印技术对于中小学的教育行业起到了巨大的作用，可以极大的激发学生们的学习兴趣，同时还能够降低教师的教学困难，增加了课堂的创新精神，但是，由于目前国内在此技术的应用上，确实还存在着局限性，需要逐一克服，实现更广泛的推广。同时，在技术应用上，厂家需要更多的站在市场的角度来思考问题，得到政府相关部门的扶持，充分的迎合市场，才能够更加广泛的得到推广。相信未来5年内，3D打印技术会逐渐的走向成熟，逐渐的走进每一个人的生活之中。
参考文献： [1]. 李昕, 3D打印技术及其应用综述. 凿岩机械气动工具, 2014(04): 第36-41页.
[2]. 刘金畅,3D打印技术以及应用趋势.计算机工程应用技术,15-8316.
[3]. 王雪莹, 3D打印技术与产业的发展及前景分析. 中国高新技术企业, 2012(26): 第3-5页.
[4]. 花燕锋,张龙革,3D打印技术在教育中的应用研究.中小学电教,2014(06):第16-18页.
[5]. 童宇阳, 3D打印技术在中小学教学中的应用研究. 现代教育技术, 2013(12): 第16-19页.
[6].卜娟娟等, 3D打印技术在中小学教育中的应用研究. 软件导刊, 2014(12): 第94-95页.
[7]. 黄敏, 3D打印向基础教育走来――访南京市秦淮区校园3D研究社团. 中小学信息技术教育, 2014(10): 第74-76页3D打印在中小学教育中的应用 - 飞一般的梦想 - 乍小教师博客
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3D打印在中小学教育中的应用
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学习于上海，亚洲增材TCT大会&分享自北京高勇老师3D打印在中小学教育中的应用现状（硬件）3D打印课程：以3D打印技术或3D打印机应用为主的课程以3D打印机硬件探究为基础的课程以3D模型打印为基础的课程以“傻瓜型”三维设计软件为基础的课程北京中小学主要应用的3D打印机品牌：太尔时代tiertime、非凡士elite robotics、panowin、云上动力、anyprint、exyzprinting、3Dsystems、蓝蛙科技、稷下风3D printer……3D打印在中小学教育中的应用现状（软件）专业三维设计软件：中望3D、inventor……简易、“傻瓜型”三维设计软件：123D design、sketchup、3Done……3D打印在中小学教育中的应用现状<span style="font-family:SimHei,STHcolor:#D打印与三维创意设计课程校内开设方式小学阶段：受学生视力发育的影响（一般在三年级以后才开始有信息技术课），学校主要在四年级以后开设以兴趣班或社团的形式为有兴趣的学生开设初中阶段：受学习压力的影响，主要在初一或初二年级进行开设利用信息技术课为全体学生开设以社团或课外小组活动的形式组织学生从兴趣出发学习高中阶段：由于学生学习压力比较大，主要安排在高一年级进行开设利用高中通用技术课程或信息技术课程的课时，以1-2个较为复杂的设计案例为基础为全体学生进行学习从学生兴趣出发组织社团进行学习<span style="font-family:SimHei,STHcolor:#D打印与三维创意设计课程的实施比较根据不同年龄段及不同学习目标学习者的学习特征和认知结构进行分析3D打印课程：更适用于低年龄段或者入门的学习者进行学习三维创意设计课程：更适用于有一定学科（数学、物理、化学等）基础知识或者有一定职业理想的学习者进行学习根据课程对教师能力的需求及对学习时间的要求分析3D打印课程：更适用于在校外的创新实践活动中进行开展三维创意设计课程：更适用于在校内进行系统性的课堂情景教学根据课程对软、硬件设备需求数量及学习者相对操作空间面积的不同需求分析3D打印课程：更适用于在3D打印机数量较多，学习者相对操作空间较大的环境内开展三维创意设计课程：更适用于在计算机数量较多，3D打印机数量相对较少且学习者相对操作空间较小的环境内开展<span style="font-family:SimHei,STHcolor:#D打印与三维创意设计课程的实践发展玩具生活方面对学生情商的培养学具教具方面对学生学习基础学科的支撑技术规范性方面对学生的塑造（机械设计、工业设计、艺术设计、建筑设计、环境设计、室内设计、服装设计……）三维创意设计课程在北京东城区发展每年一次“三维创意设计答辩与展示”3Done学案型课程研发创新课程：创新课程三维创意设计课程小学：玩具与生活模型渲染初中：学具与教具Scratch高中：榫卯与文化Arduino纸服装设计&&连云港市首届中小学教师3D打印技术培训班 正式开课
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9月28日至29日，由连云港市科学技术协会、连云港市教育局主办，江苏省青少年科技中心指导的连云港市首届中小学教师3D打印技术培训班正式开课。此次培训班吸引了全市中小学50多名教师参加。两天的培训共开设了3D打印基础知识、切片软件、建模软件学习、微型车床-电磨工具的使用、打印机的使用与维护以及三维扫描仪、3D打印笔的使用等丰富多彩的课程，讲师们从讲授基础原理起步，现场示范，学员通过实地操作，初步掌握了3D打印的基本知识和操作技能，收益颇丰。
连云港市首届中小学教师3D打印技术培训班正式开课9月28日至29日，由江苏省青少年科技中心主办，连云港市科学技术协会、连云港市教育局承办的连云港市首届中小学教师3D打印技术培训班正式开课。此次培训班吸引了全市中小学50多名教师参加。两天的培训共开设了3D打印基础知识、切片软件、建模软件学习、微型车床-电磨工具的使用、打印机的使用与维护以及三维扫描仪、3D打印笔的使用等丰富多彩的课程，讲师们从讲授基础原理起步，现场示范，学员通过实地操作，初步掌握了3D打印的基本知识和操作技能，收益颇丰。师生正在体验3D打印技术据了解，这次培训旨在让参加培训的老师返校后，能够正确指导学生简单的三维模型制作、三维扫描仪逆向造型、3D打印设备操作、设备维护及管理等工作，将3D打印技术与现有教学相结合，培养和拓展学生的科技创新能力，从而推进中小学STEM教育在连云港生根开花。据悉，3D打印机正通过STEM教育在世界各国普及。STEM是科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）和数学（Mathematics）首字母缩写，STEM教育即基于以上四个领域的教育，STEM教育注重学科间的交叉，推进跨学科的融合，旨在培养具有创新能力的复合型人才，青少年的STEM素养越来越受到世界各国科学教育的重视。受奖师生省科协、省教育厅联合大学、东南大学、南京师范大学等重点高校，建立江苏省STEM云中心，充分利用互联网等信息技术，为全省科学教育构建一个多元化、多层次的线上线下综合服务平台，着力提升青少年的科学素养、科学精神，为大众创业万众创新输送未来人才。江苏省STEM云中心作为全省STEM教育的示范引领，开发和推介STEM教育课程、活动资源，同时结合省青少年科技创新大赛、机器人竞赛、江苏省英才计划等活动项目，针对全省中小学在校学生，选拔培养具有科学潜质的培养对象，进入创新人才培育链，以全省140多个省级学会及省内重点高校为依托，组建专家团队和助教团队，实施从科学种子选拔，到培育具有科研潜质人才的计划，培育具有创新能力，有志于从事科研事业的人才。
[责任编辑：施金挺]
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3D打印机在国内教学上应用的方式有哪些？
3D打印，也称为增材制作，与传统减材制作比较，无需原胚和模具，就能直接依据计算机图形数据，经过添加资料的办法生成任何形状的物体，简化商品的制作程序，缩短商品的研发周期，进步功率并降低成本。
现阶段，国内3D打印公司在教学应用领域的测验首要分为以下三种：
一是向校园销售或免费赠送3D打印设备；
二是开发针对于教学与训练的配套软件；
三是开发3D打印课程并供给训练等效劳。
而在基础教学范畴，它可以使笼统的、物理的、构造的、数学的，乃至是文学、艺术的概念三维化，成为可以摸得着、看得见的具像的东西，协助文科的同学以一个数理模型的方法完成对文科和艺术产品的另一种视点的理解。
国内3D打印教育推广尚缺成熟模式，3D打印技能的开展，与教学使用相辅相成、相互促进。3D打印进入校园一方面能够让学生体会更为直观、更为理性的认知学习方法，在添加学习兴趣的一起提高教学效果；另一方面学生在参加规划到打印的过程中，动手实习才能也得到提高。随着3D打印机逐步降低门槛及应用领域扩大，3D打印机已经进入国内基础教育领域，以下就是3D打印机在国内教学上应用的方式：
(1)数学系的学生可以将他们的“问题”打印出来，并在他们自己的学习空间中寻找答案，比如打印一个几何体，让他们更直观的去了解几何内部各元素之间的联系。
(2)工程设计的学生可以用它打印出自己设计的原型产品进行测试，研究与探索。
(3)建筑系的学生可以用它简便快速的打印出自己设计的建筑实体模型。
(4)历史系的学生可以用它来复制有考古意义的物品，方便进一步的观察。
(5)平面设计系的学生可以用它来制作3D版本的艺术品以及一些基本的模型。
(6)地理系的学生可以用它来绘制真实的地势图，人口分布图。
(7)食品系的学生可以用它设计食物的产品造型。
(8)车辆工程的学生可以打印各种各样的实体汽车部件，便于测试。
(9)化学系的学生可以把分子模型打印出来观察。
(10)生物系的学生可以打印出细胞、病毒、器官，和其他重要的生物样本。
3D打印技能在教学领域的使用与推行首要由国家、校园和公司三方协作推进。在国家层面，美国等国家现已将3D打印技能摆在战略的高度进行规划，拟定国家层面的开展战略规划。校园层面，一些大学等高等院校及中小学经过开设3D打印课程与训练、组成爱好社团、举办立异大赛等多样方法提高学生对3D打印技能的认知，培育其技能实习才能。有些学科教学还将3D打印使用于教学用具的制造上，让讲堂学习更为直观化、生动化、兴趣化。公司层面上，3Dsystems、Stratasys等公司一方面经过捐助3D打印机等方法推行教学使用，另一方面也开端研发并推出面向校园的3D打印设备、相关课程及教材等。
在国外，3D打印机在欧美大学里几乎就是设计物理模型必不可少的工具，主要的应用有：
(1)机械工程学院：3DSystems的3D打印机可以完整地将电脑中的数字影像转换为实物模型，这样学生可以很好地评估自己的设计成果。
(2)建筑工程学院：快速、经济的模型建设使打印一栋建筑物模型成为可能。3DSystems的3D打印机可以将一栋建筑物模型分批打印，最后组装成型。这样就可以不单单将学生的设计模型平面展示，而是可以以三维的方式呈现出来。
(3)工业设计学院：3DSystems的3D打印机可以制造出任何复杂的模型，这些模型可以沙磨和喷涂处理做为工业模型使用。
(4)美术专业学院：美术专业的学生可以用3DSystems的3D打印机将设计的美术模型打印出来并从人们的评论反馈中继续提高自己的设计水平。
(5)生物医药学院：3DSystems的3D打印机具有独一无二的彩色打印功能！他可以打印出全色彩的三维模型，这样研究者就可以根据彩色三维模型准确地判断研究课题的方向。
2015年12月至2016年5月时期，Stratasys与上海工业规划协会协作，在同济大学、上海交通大学、华东师范大学、华东理工大学、上海师范大学举办了一系列规划和3D打印工作坊。以“3D打印走进毕业规划”为主题，工作坊旨在经过立异技能在教学和科研范畴的使用，激起立异思维，帮助高校师生打破规划瓶颈。工作坊同期，Stratasys在这些高校中搜集优秀毕业规划作品，被选择的毕业生作者与规划和3D打印专家协作，经过3D打印将其毕业规划理念转化为实际，为进行功能性测验制造部件。
3D打印应用于美术课程的设计制作环节是对传统美术教育的重要补充。众所周知，3D艺术已经成为新时代艺术的制高点，大量从业人员利用计算机设计艺术作品，然后通过3D打印生产出传统工艺完全无法实现的复杂艺术品。作为小学美术教育，让学生有机会接触3D艺术本身，就是前卫、具有开拓性和创新性的选择。3D打印的引入，可以让学生自己设计3D摆件、饰品、功能件等多种多样的成品，同时由于脱离纸面，更具有功能性，这比艺术鉴赏、艺术绘画教学等方面更容易激发学生的兴趣和创造力。
传统的数理化、制造系列都有很多图形展示，往常都是老师在黑板上画或是PPT图形展示，有些复杂结构的只能在课本里看看图片，配置了3D打印机的话，那就简单了，需要什么模型，直接打印出来，这样学生会有个直观的印象，理解起来也容易，还能活跃课堂氛围，引导学生认真上课。3D打印在大学教育教学应用中占比较小，目前大多在中小学中应用，大多为体验式教学。南极熊希望，在未来，更多的3D打印可以被应用在学习教育中。
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