3D打印课程在中学素质教育中的应用探索

蒋婷婷

摘要：素质教育工作中，提倡培养全新的创新型人才。3D打印这项技术被影响在教育、医疗以及航空等各个领域。中学教育中，也增设了3D打印这项课程，这门课程的开展，能够提高学生的创新思维能力，有效地践行了素质教育工作的各项目标。笔者针对3D打印课程在中学素质教育中的应用进行了有效探索。

关键词：3D打印课程；中学素质教育；应用；创新性

现阶段，随着素质教育工作不断受到重视，开设新型课程来进行人才创新已经变得非常重要。3D打印课程逐渐在很多中小学中开展。运用3D打印课程来开展中学生素质教育工作，能够有效促进中学素质教育改革工作，进而培养全新的创新型人才，促进教育教学改革工作的稳步开展。

一、中学素质教育中开展3D打印课程的重要性

（一）有效地培养了学生的创新能力

新课程改革工作正在不断发展。在这个过程中，学生的创新能力变得非常重要。在日常教学工作中，教师应该转变教学观念，不断开发学生的创新思维，进而对学生的创新能力进行有效培养。在培养学生创新能力的过程中，激发学生的创新意识是非常重要的。3D打印作为一种比较独特的加工方式，其制造过程非常有趣，学生可以在制造的过程中发挥自身的想象能力，这样就对学生的创新意识进行了有效地培养，也就提升了学生的创新能力。在这个过程中，学生能够利用3D打印技术将自己想象的东西变成现实中的东西，更加激发了学生的学习兴趣，有效提高了学生的学习积极性。

（二）拓宽了学生的学习途径

新课改要求教学过程中应该将学生置于主体地位。然而，传统教学过程中，教师只是让学生被动接受新知识，并不能提高学生的学习热情。单一的教学模式不能引起学生的共鸣，学生的学习途径也只能来源于老师，在这种情况下，很多学生的学习热情不高，教学效率也就不能得到应有的提升。将3D打印课程应用在中学素质教育过程中，能够让学生对三维模型的相关知识有一个理解，进而让学生利用三维建模手段来完成3D打印课程的学习，学生也能够在学习的过程中不断拓展自己的空间思维能力，这样就能够将学生头脑中的想象变成现实。在三维建模的过程中，学生充分地调动了自己的思维能力，使自身的思维能力得到了非常有效的提升，拓宽了学生的学习途径，增强了学生的求知欲望，有效提高了学生的学习能力。同时，学生在三维建模的过程中，能够感受数学知识中的空间图像变为抽象的过程，这样就帮助学生更好地理解数学课本中的一些抽象知识，帮助学生形成相应的知识概念，提高了学生的学习效果。

（三）有效提升了学生解决实际问题的能力

近些年来，素质教育强调不仅要培养学生掌握知识的能力，还应该让学生学会用知识解决实际问题。现在的学生解决实际问题的能力普遍比较差。举个例子：笔者班上的住宿生宿舍中走廊灯坏了，打电话叫来维修师傅来维修，发现只是灯泡坏了，师傅换了一个灯泡之后就可以正常运行了，一周之后，又有一处灯坏了，同学们自己换了灯泡之后，发现并没有解决问题，于是又请来了维修师傅，维修师傅检查了电路，将断线接上，恢复正常，同学们感叹：这些都是我们物理课上学过的，为什么到现实生活中就不会运用了呢？其实，这主要是对学生实践能力的锻炼强度不够，学生解决实际问题的能力也就得不到有效地锻炼。将3D打印课程应用在素质教育中，能够让学生观察实际生活，进而利用打印机将物体打印出来，这样就能够提高学生解决实际问题的能力，有效践行了素质教育的各项目标。

二、中学素质教学中对3D打印课程应用的探索

（一）学习3D打印课程的理论知识

在3D打印开展初期，同学们普遍存在“3D打印是什么？”这样的疑惑，这就需要教师向同学们介绍3D打印技术的产生、发展和应用。在这个过程中，老师应该提前进行备课，有效掌握有关3D打印技术的相关理论知识，进而有效进行应用。

（二）使用桌面及3D打印机

教师在向同学们介绍完3D打印的理论知识之后，就应该让学生对3D打印机进行操作，一般情况下，在学习完理论知识之后，学生对3D打印机有着期待，产生了浓厚的兴趣，然后教师让学生进行操作，能够激发学生的求知欲望，提高学生的学习积极性；同时，学习完3D打印的理论知识之后，学生并没有学习三维建模的相关知识，此时对打印机进行操作，需要学生上网下载模型或者打印教师提供的模型，这样就能避免在打印过程中出错，等到学习三维建模之后，学生再熟练打印自己的作品，这样就起到了循序渐进的作用，符合学生掌握知识的规律。

（三）学习三维建模

“三维建模”是3D打印课程中的基础，只有完成三维建模，学生才能够按照自己的想象打印出相应的作品。对于中学生而言，他们不属于专业人群，所以使用的建模软件一般即可，建模内容也不需要专业性很强，以简单生活模型为主，利用卡通人物和建筑等进行建模即可。

（四）应用三维扫描技术

在3D打印课程开展中，三维扫描技术是作为三维建模工作的补充而存在的。在这个过程中，利用三维扫描技术，能够直接得到物体的三维模型。在对这项技术进行应用的过程中，笔者对上课学生进行了分组，在对全体同学讲解之后，再对其中一组组长进行详细讲解，并让组长演示给其他小组看，以此类推，有效节省了时间，并帮助学生掌握这项技术。

（五）成绩考核

3D打印課程作为一门课程存在，就需要有必要的考察阶段，笔者先布置需要三维建模的图形，并让学生进行自由想象，开展三维建模工作，三维建模完成后，让学生使用3D打印机将模型打印出来。最后，笔者针对学生的三维模型进行打分，且邀请其他教师共同打分，评分时，去掉一个最高分和一个最低分，求平均分，这样就保证了考核工作的公平性，也激发了学生的积极性。

结语：

总之，3D打印课程已经在中学素质教学中被广泛应用。随着3D打印技术的逐渐发展，其势必能够更加有效地推动素质教育教学改革的发展，有效提高学生的创新思维能力，培养出更多高素质人才。

参考文献：

[1]李彬，顾海，张捷，姜杰.3D打印课程在中小学素质教育中的应用探索[J].科技视界，2017，05：32.

[2]丁焱.3D打印技术在中小学创客教育及学科教育中的整合运用[J].教育与装备研究，2018，3403：20-25.

[3]何强.3D打印技术在高中校本课程的开发与实施[D].福建师范大学，2015.