中国现代教育装备
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 教育装备管理  
3D打印教育装备在中小学教育应用的现状和问题分析
来源:《中国现代教育装备》杂志 时间:2019-1-15 17:25:19
  [导读]当前,3D打印技术在中小学的应用呈快速发展趋势,已经逐渐成为教育装备现代化建设的新增长点和驱动课程创新的新亮点。但是,教育理念、课程资源、师资保障、课时安排、装备配备等方面的问题影响了3D打印技术在中小学教育教学中的应用水平。推动3D打印技术的教育教学应用必须以问题为导向,从理念引领、政策引导、师资保障、标准研发等方面展开。

  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


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