基于3D打印技术下的创客教育实践和研究

谭倩

摘 要：创客精神遇上了教学活动，创客教育便应运而生。目前越来越多的人出现在创客群体当中，这批人包括了大量具有一定思维能力，创造能力的大中专学生。进入新世纪以来，随着以互联网+、创客教育、创客空间、3D打印技术、VR+教育等技术的推广和应用，使得职业教育变得越来越多样化，已经成为很多职業学生最喜欢的课程之一。通过应用3D打印技术，能够进一步锻炼学生的实践能力和动手能力，大大提高课堂教学效果。本文主要结合实际情况具体分析了基于3D打印技术下的创客教育实践措施，希望通过本次研究对进一步提高该种技术的应用效果有一定帮助。

关键词：3D打印技术;创客教育;实践探索

3D打印可以将创客教育活动中富有创意性的设想变成实实在在的物体，并由想象教学向着实物教学转变，大大提高教学的针对性，提高学生的实践操作能力。将3D打印技术应用到创客教育当中，能够以课程化的方式开展教学，通过构建适合职业学生特点的三维设计软件，让学生在系统上自己操作自主开发模型，利用3D打印出模型，实现创意的实物化，大大培养学生的三维空间意识。

一、背景

2014年9月，李克强总理首次提出了大众创业万众创新的理念，2016年6月教育部印发了《教育信息化十三五规划》，在该规划中明确的提出了有条件的地区，要积极探索信息技术在众创空间、跨学科学习、创客教育等新的教育模式中的应用[1]。由创客运动引发的创客教育热潮，正在全国各个教育领域普及推广开来。创客是指那些出于自身兴趣与爱好，努力将创造意识转变为实实在在可感物体的人，他们更加注重在实践中获得新的知识，获得新的技能，强调创新思维，创造能力和创业精神，以创客空间重构为主要学习环境，为学习者创造一种能够实践的学习环境，在整个学习过程中主要以实践学习为主，同时在实践过程中还能够学习各种学科和跨学科知识，培养学生的动手能力，创造能力，创新能力，实践操作能力，这是当代职业教育的本质出发点。在职业教育发展过程中，通过将3D打印技术在创客教育中进一步应用，能够大大增加课程教学的可感性和鲜活性，增强学生的学习兴趣，对提高教学质量有很大帮助。

二、基于3D打印技术下的创客教育实践探索

（一）构建创客空间

职业创客教育开展过程中要想推动3D打印技术更好的应用，就需要加强对创客教育的实践和探究[2]。在任何专业教学和职业活动过程中，都需要与专业相结合，构建相应的创客教育活动。创客教育活动的开展必须有确定的创客空间，明确相应的构建目标。根据创客空间的含义就可以得知它本质上是一种实践操作平台，为各位职业学生开展多种实验探索活动提供条件，同时能为学生进行亲手实践操作，实现教育资源和实践知识的共享奠定了基础。从一定程度上讲，创客空间能够实现职业学生的一切创造思维的转变，实现学生的心中所想心中所思。因此在创客空间构建过程中，首先需要明确建设目标，然后对创客空间中的各种创造实践形式、种类和开展形式进行明确，这样才能够保证职业院校创设的创客空间具有有效性、针对性，满足学校教师、职业学生在各个方面的实践需求。例如有些职业院校在创客空间设置过程中，主要以培养学生的实践操作能力，动手能力，培养学生创新思维为主要出发点，那么在创建过程中就需要将现阶段互联网技术中的先进理念充分应用其中，配置3D打印机等先进的互联网设备，引导学生利用3D打印机开展创作，并在创作过程中培养学生的实践操作能力和创新思维。通过进一步加快以3D建模和3D打印为主的创客空间建立，能够显著提高职业学生的动手能力，操作能力，创新能力，为职业创客教育的健康持续发展奠定坚实基础。

（二）创客空间建设基础设施

创客空间建设除了需要一定的场地之外，还需要院校在创客空间内部配置相应的基础设施，以满足职业学生实践操作所需。职业院校在明确创客空间建设目的的基础上，应该选择与之相对应的教育设施和操作器材。在器材配置过程中，应该以培养学生创造能力为出发点，配置与创客教育相关的教学设备和各种桌椅，同时还要进一步明确教师内各个区域的功能划分，比如工具摆放、区域作品展示区域、作业区域等。有条件的职业院校，在创客空间内部就要尽可能的配置多媒体设备，这样可以将整个创客空间划分成若干个小创客空间，实现学生和职业教师之间的有效沟通交流。另外，还需要在创客教师活动区域内配置相应的工作台，这样能够方便教师以小组形式进行沟通交流和互动学习，更好的促进学生开展学习探索，同时还需要配置多媒体授课互动平台。在创客空间建造过程中，需要依据职业院校的建设目标定位，选取相应的工具器材，同时还应该保证器材能够满足广大师生的研究实践所需，整个器材配备应该做到充足安全可靠。在购置过程中，学校应该结合现有教育资源的基础上，对于投入不足的工具进行采购，确保资源高效利用，程度的降低建设成本。

（三）创客教育课堂

职业教育发展过程中，创客空间的建设相对较为容易，只要确保资金投入充足，相应的设备配置完善就可以，但要想确保创客教育在职业教育中良好的运行难度较大。因此在建造过程中，首先需要明确创客空间设置的重点和难点，进一步提高职业教师的专业能力，明确创客教育对职业教师提出的新要求和新内容，加大力气花费更多精力注重对职业教师的专业技能培训，保证教师能够充分掌握现代互联网技术设备的操作技术，提高教师的信息化操作水平。另外在课程设置过程中一定要确保简洁清晰明了，要严格根据职业院校教材内容，科学设置课程内容，保证学习形式多样，要确保每一个学习环节都能够按照创客教育的相关步骤有序开展，开展针对性的教育，以确保达到职业教育的预期效果。

三、基于3D打印技术下的创客教育应用效果

3D打印技术是一门实践性和操作性很强的技术，需要职业学生在实际学习中不断操作，不断实践。从前期作品方案的涉及到最后作品的打印完成，都需要学生亲自参与，其中亲力亲为。在这个过程中能够有效培养学生的实践操作能力，而且在某些环节还能够进一步锻炼学生的团结协作能力。在整个模型构建过程中，学生可以相互学习，通过相互交流能够完成相应的学习任务，更好的锻炼学生的实践能力，观察能力，操作能力。

（一）提高学生的实践操作能力和团结合作能力

创客教育开展过程中通过应用3D打印技术，能够培养学生的实践操作能力，并要求学生参与到整个模型制作的全过程。在这个过程中，能够引导学生将课堂上学习到的专业知识更好的应用到实际操作当中，锻炼学生的实践动手能力，而且某些环节还需要学生进行有效的协调和合作，在这个过程中学生之间可以吸取各自优点，通过有效的沟通交流和帮助完成相应的学习任务。

（二）激发学生的学习积极性

3D打印技术应用说白了就是学生亲自动手进行实际操作的过程，学生可以根据教师所提供的材料，首先进行作品构想，构建相应的模型，将课堂上学习到的抽象的理论知识转变成实实在在的物品。这个过程中不仅能够培养学生的逻辑思维能力，创造思维能力，而且还能够丰富教学内容，教学手段，使整个教学活动变得更加丰富、灵活。

（三）培养学生的创新能力

3D打印技术是互联网+时代诞生的一种先进的操作技术，它是将大数据和互联网有效结合的产物，将学生极具创造性的想法和思维真实的制作出来，将个体的幻想转变成实实在在的物体。通过在创客教育过程中应用3D打印技术，能够进一步促进学生的思维发展，提高学生的想象力和实践动手能力，对培养学生创新意识创新能力有很大帮助。

参考文献

[1] 张波.电子产品制造中3D打印技术的应用探讨[J].科技创新与应用，2017（1）：291.

[2] 赖丽花.基于社团选修课的创客教育模式研究[J].中国教育信息化，2016（21）：10-13，96.