摘 要:在第三次工業(yè)革命新浪潮背景下,3D打印作為一種興起的快速成型技術(shù),蘊含著“創(chuàng)造、創(chuàng)新”思維。將3D打印引入創(chuàng)客教育,開啟了一場互聯(lián)網(wǎng)+教育的“革命”,以3D打印為載體,著力探索基于3D打印技術(shù)下的創(chuàng)客教育,扭轉(zhuǎn)傳統(tǒng)“教”與“學”的方式。
關(guān)鍵詞:3D打??;創(chuàng)客教育;智客思維
一、 教育理論:基于3D打印的創(chuàng)客教育體系
基于3D打印的創(chuàng)客教育體系(如圖1)是一個融合有新一代信息技術(shù)的創(chuàng)造性學習環(huán)境,協(xié)同推進理論、技術(shù)和應用,讓3D打印成為創(chuàng)客教育的具有革命性影響的常態(tài)技術(shù),構(gòu)建基于3D打印的創(chuàng)客教育支持體系,不斷演進和更新3D打印創(chuàng)客教育理論,豐富創(chuàng)客學習樣態(tài),拓展創(chuàng)造性學習形式,使學生獲得創(chuàng)客個性化學習服務(wù),體驗3D打印個性化技術(shù),培養(yǎng)不一樣的“智客”。
二、 實踐成效:基于3D打印的創(chuàng)客教育具體應用
1. 創(chuàng)客案例:水上垃圾收集器
水上垃圾收集器是專門為了清理湖泊河流、海面的漂浮垃圾而設(shè)計的,美麗的外觀、無需外動力的機械化設(shè)計,使得水上垃圾收集器成為水上一道風景線,是3D打印創(chuàng)客的“制勝法寶”,集環(huán)保和創(chuàng)意于一體,充分展現(xiàn)了學生動手操作能力和創(chuàng)新能力,體現(xiàn)學生對環(huán)保意識的重視,以及高度關(guān)注地球生存環(huán)境。
(1) 設(shè)計基本思路:湖泊河流、海面漂浮的垃圾多,但是人工清理又耗時費力。通過設(shè)計水上垃圾收集器,利用船只作為垃圾收集清理的載體,對設(shè)計進行簡單改裝,實現(xiàn)清理水上垃圾的目的。
(2) 關(guān)鍵技術(shù)和主要指標:浮動收集口、傳動系統(tǒng);力學可實現(xiàn)性、船速、傳動比、排水量、傳動周期、收集器體積變化量。
(3) 設(shè)計創(chuàng)新點:第一,以船只為載體,帶動葉輪轉(zhuǎn)動進行垃圾清理,無需其他動力,設(shè)計節(jié)能、環(huán)保、高效;第二,設(shè)計浮動收集口,增強收集器適應性,可以在不同水域進行垃圾收集,實現(xiàn)高效清理水面垃圾;第三,垃圾收集器的結(jié)構(gòu)簡單;第四,無需專人看護垃圾清理,智能化收集垃圾,節(jié)約人力。
水上垃圾收集器是浙江私立諸暨高級中學3D創(chuàng)客班“環(huán)衛(wèi)地球隊”所設(shè)計制作,水上垃圾收集器是學生結(jié)合所學3D打印技術(shù)制作的、極具創(chuàng)意的3D作品,在2016國際新科技大賽中一鳴驚人,在評選中征服大賽領(lǐng)導專家,脫穎而出,獲得大賽唯一的特等獎。
2. 基于3D打印的創(chuàng)客教育成效
通過開展基于3D打印的創(chuàng)客教育,提高學生綜合能力,具體表現(xiàn)為:
(1) 激活學生創(chuàng)客學習積極性:在3D打印創(chuàng)客教育中,學生的學習過程呈現(xiàn)為DIY樣態(tài),學生獨立構(gòu)思,利用3D打印轉(zhuǎn)變?yōu)閷嶓w化模型,讓學生的抽象概念和設(shè)計,成為現(xiàn)實世界,讓學習變得更加直觀生動。創(chuàng)客教育為學生學習開辟新空間,學生融入3D打印活動,激活學生實踐積極性,增強學生學習熱情。
(2) 提高學生創(chuàng)客動手能力:基于3D打印的創(chuàng)客教育離不開學生的實踐操作,從構(gòu)思、設(shè)計……驗證到打印,需要學生全程參與學習。在設(shè)置基于3D打印的創(chuàng)客教育中,學生通過交流學習,完成3D打印創(chuàng)客教育任務(wù),促進學生觀察能力、制作設(shè)計能力和實踐操作能力發(fā)展,提高學生創(chuàng)客動手能力。
(3) 培養(yǎng)學生創(chuàng)客創(chuàng)新能力:利用3D打印技術(shù),幫助學生將個性化想法轉(zhuǎn)變?yōu)闃O具創(chuàng)造性價值的實際,增強學生創(chuàng)客體驗,提高學生想象力發(fā)展,打通創(chuàng)客教育新路徑。在3D打印實踐活動中,全面提高學生思維能力、設(shè)計思維和動手能力,推動學生創(chuàng)新精神和能力發(fā)展,培養(yǎng)出不一樣的“智客”。
三、 結(jié)論
3D打印與創(chuàng)客教育對互聯(lián)網(wǎng)+時代“智客”的教育和培育具有重要意義。3D打印引入創(chuàng)客教育中,如火如荼的普及和應用,為創(chuàng)客教育提供新視野和新方法,運用“理論與實踐相結(jié)合”的教育學理念和“設(shè)計思維”為參照的教學環(huán)節(jié),共同促進創(chuàng)客教育改革實踐。在基于3D打印創(chuàng)客教育中,遵循理念,以課程為導向,以演示法、討論法和實驗法,向?qū)W生呈現(xiàn)出3D打印的創(chuàng)客教育,促進學生進行創(chuàng)意構(gòu)想,在可視化的知識中讓學生“學中做”,完成模型實物化制作。經(jīng)過創(chuàng)客教育實踐證明,在水上垃圾收集器實際成果面前,每位學生學習興趣提高了,培養(yǎng)學生創(chuàng)客動手能力和創(chuàng)客創(chuàng)新能力,創(chuàng)客教育效果顯著??梢灶A見,通過3D打印與創(chuàng)客教育,可以更好地服務(wù)于學生,促進創(chuàng)客教育進一步發(fā)展,培養(yǎng)出不一樣的“智客”!
參考文獻:
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作者簡介:
徐朝君,浙江省紹興市,私立諸暨高級中學。endprint