吳智雪

【摘要】如今，3D打印技術不斷得到發(fā)展和應用，特別是在教育領域有著顯著的應用效果。3D打印技術作為創(chuàng)新發(fā)展中的全新產(chǎn)物，在課堂中合理運用能夠培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維，使學生在設計和操作過程中體驗不一樣的感覺。文章對3D打印手段培養(yǎng)創(chuàng)造性思維的教學設計進行了合理探析。

【關鍵詞】3D打印技術；創(chuàng)造性思維；教學設計

培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維對于學生的學習有著積極的促進作用。將3D打印技術帶入課堂，能夠從基礎上優(yōu)化教師的教學模式和管理方法，以便于學生對知識的了解和運用，并且還能夠培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維，給學生未來的學習和就業(yè)打下良好的基礎。

一、3D打印技術的概念

3D打印技術就是一種快速成型的技術，以數(shù)字模擬為基礎，利用粉末狀金屬等可黏合材料，通過逐層打印的方式來構造物體的技術。3D打印技術涉及的領域非常廣，其增材制造的特殊性質可以為工業(yè)的發(fā)展帶來突破性的創(chuàng)新。在制造過程中能夠做到不浪費材料是3D打印技術最明顯的優(yōu)勢。從專業(yè)性的角度來看，3D打印技術在各領域都能夠得到有效的應用。

二、3D打印手段培養(yǎng)創(chuàng)造性思維的需求

（一）創(chuàng)造性思維的重要性

我國第一個提出創(chuàng)新教育理念的是陶行知先生，并且他在教育中也進行了實踐，通過親手制作等方式去培養(yǎng)學生的創(chuàng)造能力，這也是我國創(chuàng)新教育思維最有代表性也是最早出現(xiàn)的案例。很多學者提出，多種學科結合的教學培養(yǎng)模式是培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維的重要方法，不僅可以為教師提供參考和指導的方向，也為國家培養(yǎng)出更多創(chuàng)造性人才提供了有效的依據(jù)。

我國素質教育改革已經(jīng)進行了一段時間，但是個別地區(qū)對學生創(chuàng)造力的培養(yǎng)仍未提高重視。從時代發(fā)展背景來看，近些年互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)等領域正處于高速發(fā)展階段，要想緊跟時代發(fā)展的步伐，就要具備一定的創(chuàng)新能力和想象能力。在此期間，創(chuàng)新思維的訓練應該從學生階段抓起。

根據(jù)教育心理學的觀點，學生階段是培養(yǎng)創(chuàng)新思維能力的最佳時期。因為學生年齡比較小，創(chuàng)新思維能力正處于高速的發(fā)展中，在這個階段若是能夠對學生進行創(chuàng)造性思維的訓練和培養(yǎng)，將對學生的學習有積極的促進作用。從國家的發(fā)展形勢來看，我國正處于可持續(xù)發(fā)展階段，需要大量的創(chuàng)造性人才，所以就更應該積極培養(yǎng)創(chuàng)造性人才。因此，創(chuàng)造性思維的教育設計對于我國目前的實際情況來說，具有深遠的意義。

（二）3D打印在創(chuàng)造性思維課堂中的運用

3D打印技術在各個領域的發(fā)展中都發(fā)揮了重要的作用。3D打印技術的自身特點可以避免原材料的浪費。3D打印技術對學生創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)主要體現(xiàn)在以下兩個方面。

1.3D打印課程

3D打印課程指的是根據(jù)3D打印技術開設的一門課程。雖然目前我國對這種課程沒有較為統(tǒng)一的標準規(guī)定，但是一些發(fā)達城市的研究隊伍對3D打印課程已有所研究。以校企合作的形式，企業(yè)提供3D打印設備，專業(yè)的研究隊伍根據(jù)學校的實際情況來進行教材的編制。在此過程中，3D打印課程教學，可以正確引導學生發(fā)揮創(chuàng)造力和想象力。

在創(chuàng)新方面，3D打印課程以一種新型的教學方法和理念出現(xiàn)在教師和學生面前，新穎的教學手段可以吸引學生的注意力，讓他們盡情發(fā)揮想象力。在操作方面，學生要想完成學習任務，就要親自利用計算機技術來進行操作，這就在一定程度上培養(yǎng)了他們的動手操作能力，而且能夠培養(yǎng)學生的立體思維想象能力。在合作方面，3D打印課程可以分為若干個小組，在小組之中學生可以充分表達自己的創(chuàng)意，學生之間互相溝通，互相協(xié)作，共同進步。在此過程中，能夠鍛煉學生的溝通能力與人際交往能力，還可以促進學生之間感情的升華，有效避免了學生在學習過程中不敢提出問題、缺乏自信等現(xiàn)象的出現(xiàn)。另外，3D打印課程是一門新興課程，所有的學生站在同一起跑線上，沒有優(yōu)劣之分，每位學生的創(chuàng)造性想法都應得到鼓勵。

2.3D打印在學科教學中的應用

在教學方面，3D打印技術可以被運用在各個學科的教學中，它可以被看作演示文稿、多媒體設備等在課堂中的應用。演示文稿主要是被用在講課的內(nèi)容中，而多媒體設備則可以顯示畫面的效果。3D打印技術就是這些教學的輔助工具。在學生學習中，利用3D打印技術打印實物，可以使學生更直觀地去面對實物和了解實物，也可以在打印中證實自己的猜想。

在傳統(tǒng)教學中，若是講到學生沒有見過的事物，教師就會利用多媒體設備以圖像和視頻的形式展示出來讓學生直觀感受。但是這種方式用得多了就無法激發(fā)學生的學習興趣。將3D打印技術引入到課堂以后，教師就可以利用其將3D建模圖形打印出來，并且構建出模型，這樣就會引起學生的注意，增強他們對學習的興趣，也可以培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維能力。

三、培養(yǎng)學生創(chuàng)造性思維的不足之處

（一）受傳統(tǒng)的教學觀念影響

我國推進素質教育創(chuàng)新和改革的主要目的就是要打破教師、學生和家長對教育的傳統(tǒng)思想?，F(xiàn)階段，應該明確的是教育的目的不只是簡單的授課教學，更重要的是促進學生的語言溝通能力、人際交往能力、團隊合作能力、獨自思考能力和創(chuàng)新思維能力全面發(fā)展。根據(jù)我國目前的實際情況，受傳統(tǒng)教育模式的影響，教師在課堂上向學生灌輸知識，學生只是被動地接受，課堂氣氛緊張，學生在學習中不能提出疑問，更別說創(chuàng)新。雖然近些年來我國教育制度得到了改革創(chuàng)新，逐漸注重對學生能力的培養(yǎng)，但是很多教師仍舊不能打破傳統(tǒng)的教學模式，使學生的創(chuàng)新思維能力受到束縛。所以，只有徹底打破傳統(tǒng)的教育觀念，才能夠使學生在未來的學習中占據(jù)主導地位，創(chuàng)新思維能力得到發(fā)展。

（二）個別地區(qū)的教學條件落后

就我國目前的教育情況而言，個別地區(qū)的教學條件有限，師資有限，教育資源嚴重不均衡。這就導致學生不能夠接受良好的教育，各方面能力得不到有效提升。這就要求有關部門要高度重視教育幫扶，尤其重視教育落后的地區(qū)的教育發(fā)展，以促進學生各方面素質的全面發(fā)展。

（三）國家政策有待完善

近年來我國雖然對教育工作加大了重視力度，要求對中小學生的各方面素質能力進行有效的培養(yǎng)，但是在具體實施的過程中，是否能夠保證質量，就要看各個部門對此事的重視程度以及后期的跟蹤調查結果。只有教育工作得到了保障，才能夠順利實現(xiàn)提高學生各方面素質能力的目標。只有讓學生在適當?shù)哪挲g范圍內(nèi)接受相應的教育，才能為他們未來的生活學習奠定基礎，同時也能為國家培養(yǎng)出更多優(yōu)秀的人才。

四、3D打印技術在課堂中的實施效果

將3D打印技術應用在課堂中，學生參與課堂的積極性要比以往高出很多，課堂氣氛比較活躍，而且對于學習內(nèi)容學生都非常感興趣，大多數(shù)學生在課堂中都能夠集中注意力，主動參與到課堂活動中來。教學環(huán)節(jié)的有效設置，能夠激發(fā)出學生的好勝心。在課堂中，學生需要親自設計圖案，表現(xiàn)非常積極，這也是整個教學過程中最有意義且最受學生歡迎的階段。3D打印技術在課堂中的合理應用，能讓學生的想法變成事實。正因為如此，學生在學習中不受條條框框的束縛，能夠積極參與并充分發(fā)揮想象力，創(chuàng)新思維能力得到更好的發(fā)展。另外，采用分組的形式進行教學，可以激發(fā)出學生的潛能。在小組合作學習中，學生的語言溝通能力、團隊協(xié)作能力得到進步，創(chuàng)新思維能力也得到發(fā)展。

所以，在課堂上合理運用3D打印技術，能夠很好地發(fā)揮學生的想象力，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維能力，促進學生的學習和發(fā)展。

五、結束語

隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，科技的不斷創(chuàng)新，教育領域迎來了嶄新的面貌。隨著教育模式的不斷改革與創(chuàng)新，對中小學課程的研究程度日漸成熟。在此期間，要想將一種新型的多媒體教學模式有效應用于課堂，就一定會出現(xiàn)對技術應用的質疑。因此，研究和實踐3D打印技術就非常有必要。3D打印技術在課堂上的合理應用，可以充分發(fā)揮學生的影響力和創(chuàng)造力，不僅對學習有積極的促進作用，而且對各方面素質的全面發(fā)展也有著積極的促進作用。

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