曾鵬雁
摘 要:近年來,隨著世界上各種高精技術(shù)的發(fā)展,3D打印技術(shù)逐漸走進了人們的生活。3D打印技術(shù)的發(fā)展日漸成熟,產(chǎn)生了很多有利于人民生活的影響,在教育事業(yè)中也逐漸普及起來。3D打印技術(shù)可以幫助老師解決教學中抽象知識點難以理解,和學生難以代入理論實驗的問題。因為3D打印技術(shù)還存在一些局限性,所以,其在教學中的應合理應用便是文章的研究重點,希望可以為教育教學行業(yè)的發(fā)展提供幫助。
關(guān)鍵詞:3D打印技術(shù);教育教學;應用研究
1? ? 3D打印技術(shù)簡介
3D技術(shù)是虛擬現(xiàn)實技術(shù)中的一種,通過3D技術(shù),可以在計算機或網(wǎng)絡(luò)中呈現(xiàn)出虛擬的想要表達的立體場景。3D打印技術(shù)是快速成型技術(shù)的一種,它是把3D立體模型通過相關(guān)設(shè)備打印成為實體的一種技術(shù),主要是以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)、運用各種可黏合的材料、通過相關(guān)參數(shù)的設(shè)置,逐漸打印成立體模型的一種技術(shù)。3D打印技術(shù)在當今社會被應用于很多方面,如模型制造、土木工程構(gòu)造、物品設(shè)計、航空航天等?,F(xiàn)如今,3D打印技術(shù)更是應用于生活的各個方面,為我們提供了很多方便。希望3D打印技術(shù)在教育教學方面也一如既往的優(yōu)秀,為教育教學事業(yè)作出貢獻。
2? ? 解決教學中現(xiàn)存的技術(shù)問題
社會在發(fā)展,時代在進步?,F(xiàn)在正是各種高精尖技術(shù)騰飛的時代,人民的生活也因為這些高精尖技術(shù)越來越好,越來越精彩,越來越有滋有味?,F(xiàn)在是一個人人都可以為了更好的未來而努力創(chuàng)新創(chuàng)造的時代。比如5G網(wǎng)絡(luò)、云計算、機器人、3D打印技術(shù),本文重點介紹3D打印技術(shù)應用在教學中存在的技術(shù)問題。
2.1? 解決講課時技術(shù)跟不上時代需求的問題
隨著歷史進程的推進,新時代的到來,生活中各種技術(shù)也隨之興盛發(fā)展起來。比如原先的教學方法單一乏味,講課時知識點全靠老師板書、抽象知識點的講解只靠老師口述和學生自己的想象,教學條件可謂簡陋。但是近幾年,隨著時代的發(fā)展、技術(shù)的提高,國家對教育教學事業(yè)的關(guān)注,我國的教學條件提高了很多,解決了很多存在的教學漏洞。課上可以看課件,理想實驗可以看視頻等,方便了很多科目的講解,雖然現(xiàn)在的教學中依然存在些問題,但也為教學條件的改善提供了很大的幫助。3D打印技術(shù)便是用來彌補這些依舊存在的問題的。
2.2? 解決抽象學科難以理解問題
現(xiàn)代教學中,抽象問題最多的便是數(shù)學。在數(shù)學學科領(lǐng)域中,學習立體幾何時是最難的,因為它主要靠學生的想象,而小學生的空間思維能力相對較弱,更因為教學中缺乏具體的實務模擬,所以學生很難與老師產(chǎn)生共鳴,理解學習中的問題。3D打印技術(shù)應用于教學中后,老師可以方便地打印出上課時所需的幾何體展現(xiàn)在學生們面前,然后再結(jié)合模型細細講解問題,使這些理解能力相對較弱的小學生可以充分理解問題。
還有一個難以理解的學科便是地理。地理課上經(jīng)常會講到一些地貌、地勢,但因為無法到實地考察,只靠課件中的圖片,學生很難理解這些地勢、地貌的特點,而3D打印技術(shù)的應用便可以把某些地勢、地貌打印出來以實物立體模型展示在學生眼前,讓學生仔細觀察各種地勢、地貌的區(qū)別,方便理解課本中的知識點。
還有歷史考古學科,在這個科目中,老師會講解很多朝代的歷史工藝品。用這些工藝品的特點來講述一個朝代的特點。但是老師無法得到真實的工藝品,所以可以通過3D打印技術(shù)對其進行創(chuàng)作,比如西周的巨鼎、西漢的竹簡、唐朝的唐三彩、清代的青花瓷等。3D打印技術(shù)可以準確地把這些工藝品呈現(xiàn)在學生面前,豐富學生們的閱歷,增加對歷史文物的了解。
2.3? 解決理科理想實驗操作問題
對于高年級的物理、化學、生物三大理科教學來說,更需要3D打印技術(shù)的幫助。
以物理學中的力學為例,很多機械模型在進行受力分析時,若沒有老師的引導,學生很難在大腦中想象出每一刻物體的受力狀況。以傳送帶受力分析為例,單靠一個圖和一段話,學生很難明白木塊在傳送帶上不同時刻的受力變化。通過3D打印技術(shù),可以制造出傳送帶的實體模型,然后通過學生的實體操作充分理解傳送帶的受力問題。
化學中最需要理解的便是分子結(jié)構(gòu),比如鉆石和活性炭都是由碳構(gòu)成的,但因為它們的分子結(jié)構(gòu)不同,性質(zhì)就完全不一樣,還有化學中很難理解的同分異構(gòu)體等一些問題。這些問題完全可以通過3D打印技術(shù)來解決,打印出一些分子結(jié)構(gòu),通過拆分組合還可以完成分子反應,使學生可以看到這些“分子世界”。
最后要說的便是生物醫(yī)學。學生在學習時,首先要對人體的器官構(gòu)造和身體系統(tǒng)進行理解,通過3D打印技術(shù)可以準確地制造出按照所需比例設(shè)定細胞結(jié)構(gòu)、多種多樣的人體系統(tǒng)、復雜的腦部結(jié)構(gòu)等,使學生充分了解學科基礎(chǔ)知識,為以后的學習做鋪墊。
3? ? 3D打印技術(shù)的未來發(fā)展
3D打印技術(shù)從出現(xiàn)就十分受歡迎,未來一定有巨大的發(fā)展空間。首先要說的便是打印材料。在未來,3D打印材料一定會朝著多樣化、多元化方向發(fā)展,結(jié)合創(chuàng)新想法肯定可以在教育教學行業(yè)以及更多行業(yè)迅速發(fā)展起來。3D打印技術(shù)以獨到的特點和教學相結(jié)合,教學可以激發(fā)學生的學習興趣,使學生與研究對象進行三維交互,讓他們身臨其境。
4? ? 結(jié)語
毫無疑問,3D打印技術(shù)能夠?qū)虒W起巨大的促進作用,它克服了長期以來傳統(tǒng)教學固有的局限。3D打印技術(shù)結(jié)合教學應用,也許會使我國乃至世界科學教學有一次質(zhì)的飛躍。正是因為有這些想法才會鼓勵人們?nèi)シe極探索未知領(lǐng)域,為人類文明作出貢獻。
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