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摘 要:在第三次工业革命新浪潮背景下,3D打印作为一种兴起的快速成型技术,蕴含着“创造、创新”思维。将3D打印引入创客教育,开启了一场互联网 教育的“革命”,以3D打印为载体,着力探索基于3D打印技术下的创客教育,扭转传统“教”与“学”的方式。
关键词:3D打印;创客教育;智客思维
一、 教育理论:基于3D打印的创客教育体系
基于3D打印的创客教育体系(如图1)是一个融合有新一代信息技术的创造性学习环境,协同推进理论、技术和应用,让3D打印成为创客教育的具有革命性影响的常态技术,构建基于3D打印的创客教育支持体系,不断演进和更新3D打印创客教育理论,丰富创客学习样态,拓展创造性学习形式,使学生获得创客个性化学习服务,体验3D打印个性化技术,培养不一样的“智客”。
二、 实践成效:基于3D打印的创客教育具体应用
1. 创客案例:水上垃圾收集器
水上垃圾收集器是专门为了清理湖泊河流、海面的漂浮垃圾而设计的,美丽的外观、无需外动力的机械化设计,使得水上垃圾收集器成为水上一道风景线,是3D打印创客的“制胜法宝”,集环保和创意于一体,充分展现了学生动手操作能力和创新能力,体现学生对环保意识的重视,以及高度关注地球生存环境。
(1) 设计基本思路:湖泊河流、海面漂浮的垃圾多,但是人工清理又耗时费力。通过设计水上垃圾收集器,利用船只作为垃圾收集清理的载体,对设计进行简单改装,实现清理水上垃圾的目的。
(2) 关键技术和主要指标:浮动收集口、传动系统;力学可实现性、船速、传动比、排水量、传动周期、收集器体积变化量。
(3) 设计创新点:第一,以船只为载体,带动叶轮转动进行垃圾清理,无需其他动力,设计节能、环保、高效;第二,设计浮动收集口,增强收集器适应性,可以在不同水域进行垃圾收集,实现高效清理水面垃圾;第三,垃圾收集器的结构简单;第四,无需专人看护垃圾清理,智能化收集垃圾,节约人力。
水上垃圾收集器是浙江私立诸暨高级中学3D创客班“环卫地球队”所设计制作,水上垃圾收集器是学生结合所学3D打印技术制作的、极具创意的3D作品,在2016国际新科技大赛中一鸣惊人,在评选中征服大赛领导专家,脱颖而出,获得大赛唯一的特等奖。
2. 基于3D打印的创客教育成效
通过开展基于3D打印的创客教育,提高学生综合能力,具体表现为:
(1) 激活学生创客学习积极性:在3D打印创客教育中,学生的学习过程呈现为DIY样态,学生独立构思,利用3D打印转变为实体化模型,让学生的抽象概念和设计,成为现实世界,让学习变得更加直观生动。创客教育为学生学习开辟新空间,学生融入3D打印活动,激活学生实践积极性,增强学生学习热情。
(2) 提高学生创客动手能力:基于3D打印的创客教育离不开学生的实践操作,从构思、设计……验证到打印,需要学生全程参与学习。在设置基于3D打印的创客教育中,学生通过交流学习,完成3D打印创客教育任务,促进学生观察能力、制作设计能力和实践操作能力发展,提高学生创客动手能力。
(3) 培养学生创客创新能力:利用3D打印技术,帮助学生将个性化想法转变为极具创造性价值的实际,增强学生创客体验,提高学生想象力发展,打通创客教育新路径。在3D打印实践活動中,全面提高学生思维能力、设计思维和动手能力,推动学生创新精神和能力发展,培养出不一样的“智客”。
三、 结论
3D打印与创客教育对互联网 时代“智客”的教育和培育具有重要意义。3D打印引入创客教育中,如火如荼的普及和应用,为创客教育提供新视野和新方法,运用“理论与实践相结合”的教育学理念和“设计思维”为参照的教学环节,共同促进创客教育改革实践。在基于3D打印创客教育中,遵循理念,以课程为导向,以演示法、讨论法和实验法,向学生呈现出3D打印的创客教育,促进学生进行创意构想,在可视化的知识中让学生“学中做”,完成模型实物化制作。经过创客教育实践证明,在水上垃圾收集器实际成果面前,每位学生学习兴趣提高了,培养学生创客动手能力和创客创新能力,创客教育效果显著。可以预见,通过3D打印与创客教育,可以更好地服务于学生,促进创客教育进一步发展,培养出不一样的“智客”!
参考文献:
[1]孙江山,吴永和,任友群.3D打印教育创新:创客空间、创新实验室和STEAM[J].现代远程教育研究,2015,(04):96-103.
[2]周迎春.3D建模打印折射创客教育新路径[J].中国教育技术装备,2016,(21):46-49.
作者简介:
徐朝君,浙江省绍兴市,私立诸暨高级中学。
关键词:3D打印;创客教育;智客思维
一、 教育理论:基于3D打印的创客教育体系
基于3D打印的创客教育体系(如图1)是一个融合有新一代信息技术的创造性学习环境,协同推进理论、技术和应用,让3D打印成为创客教育的具有革命性影响的常态技术,构建基于3D打印的创客教育支持体系,不断演进和更新3D打印创客教育理论,丰富创客学习样态,拓展创造性学习形式,使学生获得创客个性化学习服务,体验3D打印个性化技术,培养不一样的“智客”。
二、 实践成效:基于3D打印的创客教育具体应用
1. 创客案例:水上垃圾收集器
水上垃圾收集器是专门为了清理湖泊河流、海面的漂浮垃圾而设计的,美丽的外观、无需外动力的机械化设计,使得水上垃圾收集器成为水上一道风景线,是3D打印创客的“制胜法宝”,集环保和创意于一体,充分展现了学生动手操作能力和创新能力,体现学生对环保意识的重视,以及高度关注地球生存环境。
(1) 设计基本思路:湖泊河流、海面漂浮的垃圾多,但是人工清理又耗时费力。通过设计水上垃圾收集器,利用船只作为垃圾收集清理的载体,对设计进行简单改装,实现清理水上垃圾的目的。
(2) 关键技术和主要指标:浮动收集口、传动系统;力学可实现性、船速、传动比、排水量、传动周期、收集器体积变化量。
(3) 设计创新点:第一,以船只为载体,带动叶轮转动进行垃圾清理,无需其他动力,设计节能、环保、高效;第二,设计浮动收集口,增强收集器适应性,可以在不同水域进行垃圾收集,实现高效清理水面垃圾;第三,垃圾收集器的结构简单;第四,无需专人看护垃圾清理,智能化收集垃圾,节约人力。
水上垃圾收集器是浙江私立诸暨高级中学3D创客班“环卫地球队”所设计制作,水上垃圾收集器是学生结合所学3D打印技术制作的、极具创意的3D作品,在2016国际新科技大赛中一鸣惊人,在评选中征服大赛领导专家,脱颖而出,获得大赛唯一的特等奖。
2. 基于3D打印的创客教育成效
通过开展基于3D打印的创客教育,提高学生综合能力,具体表现为:
(1) 激活学生创客学习积极性:在3D打印创客教育中,学生的学习过程呈现为DIY样态,学生独立构思,利用3D打印转变为实体化模型,让学生的抽象概念和设计,成为现实世界,让学习变得更加直观生动。创客教育为学生学习开辟新空间,学生融入3D打印活动,激活学生实践积极性,增强学生学习热情。
(2) 提高学生创客动手能力:基于3D打印的创客教育离不开学生的实践操作,从构思、设计……验证到打印,需要学生全程参与学习。在设置基于3D打印的创客教育中,学生通过交流学习,完成3D打印创客教育任务,促进学生观察能力、制作设计能力和实践操作能力发展,提高学生创客动手能力。
(3) 培养学生创客创新能力:利用3D打印技术,帮助学生将个性化想法转变为极具创造性价值的实际,增强学生创客体验,提高学生想象力发展,打通创客教育新路径。在3D打印实践活動中,全面提高学生思维能力、设计思维和动手能力,推动学生创新精神和能力发展,培养出不一样的“智客”。
三、 结论
3D打印与创客教育对互联网 时代“智客”的教育和培育具有重要意义。3D打印引入创客教育中,如火如荼的普及和应用,为创客教育提供新视野和新方法,运用“理论与实践相结合”的教育学理念和“设计思维”为参照的教学环节,共同促进创客教育改革实践。在基于3D打印创客教育中,遵循理念,以课程为导向,以演示法、讨论法和实验法,向学生呈现出3D打印的创客教育,促进学生进行创意构想,在可视化的知识中让学生“学中做”,完成模型实物化制作。经过创客教育实践证明,在水上垃圾收集器实际成果面前,每位学生学习兴趣提高了,培养学生创客动手能力和创客创新能力,创客教育效果显著。可以预见,通过3D打印与创客教育,可以更好地服务于学生,促进创客教育进一步发展,培养出不一样的“智客”!
参考文献:
[1]孙江山,吴永和,任友群.3D打印教育创新:创客空间、创新实验室和STEAM[J].现代远程教育研究,2015,(04):96-103.
[2]周迎春.3D建模打印折射创客教育新路径[J].中国教育技术装备,2016,(21):46-49.
作者简介:
徐朝君,浙江省绍兴市,私立诸暨高级中学。