近年来,3D打印教育装备在教育中的应用得到普遍的推广,其教育价值也逐渐凸显,成为培养学生创新意识、创新思维和创新能力的重要载体。从其本身所具有的特点来说,3D打印教育装备具有“所想即所得”的天然优势,能够将学生的创意变成看得见、摸得着的作品,使学生在实践过程中获得成就感、喜悦感,从而激发学生的学习兴趣及内在驱动力。3D打印技术能够实现数学、材料学、物理学、信息技术、艺术设计等多学科的有机融合,是开展STEAM教育或创客教育的有效手段[1]。同时,3D打印技术在工业、建筑、军事、医学等领域均有广泛应用,因此,通过3D打印教育装备可以引导学生由简单的创新设计向更广阔的领域延伸。
2015年,李克强总理在国务院举办的“先进制造与3D打印”专题讲座中强调指出,“增材”的发展理念很可能会对我国的发展方式产生颠覆性影响。为了应对经济社会发展对创新人才和3D打印技术的需要,近年来各级教育部门逐步开始研究和开展基于3D打印技术的教育教学实践活动。2017年,教育部先后发布了《综合实践活动指导纲要》《普通高中课程方案(2017版)》等文件,明确提出要在中小学开设3D打印技术有关的课程,建设3D打印创新实验室[2,3]。与此同时,不仅部分学校积极开展3D打印创新教育,3D打印也受到了一些校外培训机构的推崇。
为了深入和全面了解3D打印教育装备在中小学的应用情况,如普及程度、与教育教学结合的具体形态、教学应用方式和应用效果等,教育部教育装备研究与发展中心于2017年对沈阳、武汉、成都、深圳、江门、广州、南京7地的近30所中小学进行了“3D打印教育装备在教育教学中的应用”专项调研。本文以调研为基础,对3D打印教育装备在中小学的应用情况及存在的问题进行了分析,并提出了提升3D打印教育装备应用效果的一些思路和建议。
一、3D打印教育装备应用现状
二、3D打印教育装备在应用中存在的问题
三、总结和展望
尽管3D打印教育在推进过程中面临师资、课时、教材、场地、资金等各种困难,但是各地都表现了深入推进的积极热情,率先探索3D打印创新教育的学校和师生普遍认可3D打印在提高教学效率、丰富教学手段、满足个性化学习、培养创新能力等方面的教育价值和意义,并将加大投入推动3D打印创新教育的全面普及。因此,应该抓住“十三五”期间大力加强教育装备现代化建设的战略机遇,树立装备课程化、课程活动化的新理念,按照理念引领、课程引导、装备支撑、师资保障、实验先行的原则,探索可推广。可复制的普惠式的3D打印教育应用模式,逐步建立和完善3D打印“产学研用”一体化生态圈。各地教育局和学校建议推动3D打印课程化,必须由教育部装备主管部门组织专家队伍开发课程资源,解决教材和评价等共性问题,必须紧紧依靠教育专家、技术专家、一线教师深入研究,厘清课程理念、精心设计内容和探索教学模式,并做好3D打印实验室配置标准、教师培训方案、设备维护更新、耗材补充机制等一系列措施,整体协调推进,从而提升3D打印技术在教育教学中的应用水平[4,6]。
参考文献
[1] 刘莲花,张涛,戴艳红.3D打印技术在STEAM教育中的应用探讨[J].长沙航空职业技术学院学报,2016,16(3):24-26.
[2] 教育部.教育部关于印发《中小学综合实践活动课程指导纲要》的通知(教材〔2017〕4号)[Z].2017-09-25.
[3] 教育部.教育部关于印发《普通高中课程方案和语文等学科课程标准(2017年版)》的通知(教材 〔2017〕7号)[Z].2017-12-29.
[4] 史一棋,邱志伟.教育装备现代化 课堂变得如此前卫[N].人民日报,2017-07-03(12版).
[5] 曹志祥.“育”见未来:课程改革中的教育装备现代化[J].基础教育课程,2017(21):10-15.
[6] 黄蔚,刘俊波.装备改变教育 创新引领未来[N].中国教育报,2017-08-12(03版).
张敏 刘俊波 教育部教育装备研究与发展中心 |