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3D打印課程在中小學(xué)素質(zhì)教育中的意義探析論文
摘要：目前, 3D打印課程已在全國(guó)中小學(xué)中廣泛開展。本文首先介紹了3D打印課程在中小學(xué)素質(zhì)教育中的意義, 并以南通理工學(xué)院3D打印技術(shù)研究所開展中小學(xué)素質(zhì)教育為例, 探討了3D打印課程如何在中小學(xué)素質(zhì)教育中進(jìn)行應(yīng)用。
關(guān)鍵詞：3D打印; 素質(zhì)教育; 中小學(xué);
我國(guó)一直致力于中小學(xué)生的素質(zhì)教育的探索和應(yīng)用。素質(zhì)教育的核心是人自身的創(chuàng)新, 中小學(xué)生在創(chuàng)新的活動(dòng)中在獲取知識(shí)的同時(shí)還能得到身心的深層變化, 也就是素質(zhì)得到提升。3D打印, 又稱為增材制造 (AM) , 作為第三次工業(yè)革命最具標(biāo)志性的技術(shù)已廣泛應(yīng)用于工業(yè)、醫(yī)學(xué)、航空航天、教育等行業(yè)。3D打印是一種以數(shù)字CAD模型為基礎(chǔ), 通常采用逐層堆積的方式將線材、粉末等材料直接制造出三維實(shí)體的技術(shù)。近年來, 3D打印課程在全國(guó)各地中小學(xué)中廣泛的得到了開展, 越來越多的學(xué)校參與到將3D打印課程應(yīng)用到中小學(xué)創(chuàng)新素質(zhì)教育改革熱潮中來。
1 3D打印課程在中小學(xué)素質(zhì)教育中的意義
1.1激發(fā)學(xué)習(xí)興趣, 培養(yǎng)創(chuàng)新能力
3D打印以其獨(dú)特的加工方法讓學(xué)生可以在制造過程中發(fā)揮想象力, 能夠激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí), 培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力;同時(shí)讓學(xué)生的想象變?yōu)楝F(xiàn)實(shí), 從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
1.2拓展空間思維, 豐富學(xué)習(xí)途徑
三維模型是3D打印的基礎(chǔ), 讓學(xué)生在素質(zhì)教育階段學(xué)習(xí)簡(jiǎn)單的三維建模軟件可以有效拓展學(xué)生的空間思維能力, 使其想象變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)的第一步。通過三維建模可以感受數(shù)學(xué)空間與圖形知識(shí)從抽象變?yōu)榫唧w的過程, 從而豐富了學(xué)生的學(xué)習(xí)途徑。
1.3提高動(dòng)手能力, 鍛煉解決問題能力
桌面級(jí)3D打印機(jī)由于方便靈活等特點(diǎn)適合中小學(xué)生的使用。學(xué)生可以根據(jù)生活中實(shí)際需要自己觀察、設(shè)計(jì)并通過3D打印機(jī)將實(shí)際需要的物體打印出來, 從而鍛煉學(xué)生解決生活實(shí)際問題的能力。
2 3D打印課程在中小學(xué)素質(zhì)教育中的應(yīng)用
作為地方性應(yīng)用本科高校, 南通理工學(xué)院成立3D打印技術(shù)研究所, 并將為地方服務(wù)作為研究所的一項(xiàng)職能, 與南通市崇川區(qū)中小學(xué)素質(zhì)教育實(shí)踐基地合作, 為地區(qū)小學(xué)生推廣3D打印技術(shù)。南通市崇川區(qū)中小學(xué)素質(zhì)教育實(shí)踐基地主要承擔(dān)崇川區(qū)各小學(xué)五、六年級(jí)的素質(zhì)拓展活動(dòng), 南通理工學(xué)院成立3D打印技術(shù)研究所有針對(duì)性的制定了教學(xué)內(nèi)容。
(1) 3D打印基礎(chǔ)知識(shí)
課程開始首先播放一段關(guān)于神筆馬良的視頻引出3D打印技術(shù)。隨后簡(jiǎn)單介紹3D打印的理論知識(shí), 然后介紹3D打印的簡(jiǎn)單應(yīng)用, 最后介紹得到三維模型的方法。
(2) 簡(jiǎn)單三維建模軟件
利用遨為IME3D教育軟件中的3D魔術(shù)師模塊進(jìn)行三維建模。3D魔術(shù)師模塊通過參數(shù)化積木堆積、2D草圖繪制、布爾運(yùn)算、拖拽變形等簡(jiǎn)單操作能完成3D模型構(gòu)建。
(3) 桌面級(jí)3D打印機(jī)使用
課程最后讓學(xué)生自己操作3D打印機(jī), 將自己設(shè)計(jì)好的三維模型打印出來。可以讓學(xué)生鍛煉自己的操作能力, 又能讓學(xué)生得到成就感, 激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣。
3總結(jié)
在素質(zhì)教育階段開展3D打印技術(shù)課程可以讓學(xué)生了解國(guó)家當(dāng)前的最新動(dòng)態(tài), 拓展學(xué)生的知識(shí)面, 激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。學(xué)生在觀察、思考、動(dòng)手的過程中提高了觀察能力、動(dòng)手能力以及解決問題的能力, 提高了學(xué)生的綜合素質(zhì)。
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