学校3D打印创客工作实践与研究（参赛论文） 论文.docx

学校3D打印创客工作实践与研究摘要：21世纪的教育，以培养具有创新精神和创新能力的新型人才，推动社会发展和进步为使命。国家先后出台文件明确提出要在中小学教育中开展人工智能、3D打印教育应用，开设相关课程，建立相关实验室，培养学生进行创新设计的兴趣、爱好和意识。为此，学校积极规划建设3D打印创客实验室，组建专业团队，开展3D打印创客活动，研究与学科教学融合的教学案例。本文将从、建、管、用三方面总结学校3D打印创客实验室工作研究成果。关键词：3D打印，教学融合，创新能力引言：随着我国基础教育课程改革的深化，顺应中国学生核心素养发展，培养未来创新人才的需要，政府出台了多项教育政策鼓励中小学校积极探索创新教育。学校3D打印创客实验室是培养学生创新能力的重要平台，如何建设、管理运用好，高效发挥3D创客实验室的教育价值。带着这样的思考，笔者携团队积极开展实践与研究。一、规范设计，建好3D打印创客实验室（一）基本情况1面积适宜：90左右2、位置优良：实验室朝向佳，室内避免了直射阳光，主要采光面位于学生座位的左侧3、绿色环保：室内部装饰选用环保型材料，室内噪声低于55分贝，室内配置了足够的垃圾桶，实行垃圾分类收集。4、温度适宜：室内安装两台柜式空调，调节室内温度。5、安全供电、布线规范：规范敷设强、弱电线。6设施齐全：配齐防火、防盗、防潮等设施设备和外伤急救箱。工具、仪器等设备放置规范。（二）区域划分1、教学区：主要进行日常3D教学与实践。2、打印区：对3D打印创意作品进行打印成型。3、陈列区：展示3D打印作品。4、科普区：3D科普宣传。（三）设备清单编号产品名称规格数量3D打印机MankatiElSO模型制作3D成型机3D打印笔（四）教学软件选择鉴于学习对象是小学生，学校选用了3Done软件进行教学。3Done具有下列优点：1、一目了然的功能布局，简单易学。2、智能草图功能，实现二维平面绘制快速立体化，加速创意设计3、独有的3D智能命令，简单拖曳即可完成作品。4、支持与主流3D打印控制系统的直接联接，便于直接进入3D打印机的分层软件中，加速创意的实现。5、丰富的测量及视图显示工具。支持测量距离、材质渲染、显示/隐藏，“骰子”视图导航实现26种视图，可改变任意视角。6、3Done网络资源丰富，软件与3DOne社区实现无缝对接，打造互联网+时代的3D设计新体验。二、专业团队，科学管理3D打印创客实验室（一）专人负责，团队管理为了规范地管理好3D打印创客实验室，高效地发挥实验室的应用价值，学校把3D打印创客实验室划归教科室管理，成立以教科室主任为组长的工作组。工作团队由信息技术精、教学水平高，科研能力强的老师组成。（二）完善制度，保障运行为了确保3D打印创客实验室的规范管理，保障运行和设备维护，3D打印创客实验室工作组制定3D打印创客实验室管理制度，具体如下：1、保持3D打印创客实验室环境卫生，定期打扫保持室内外整洁。2、使用3D打印授课教师必须通过培训考核，持证上岗。3、3D打印机使用应按照操作规程规范操作。4、做好使用登记，认真填写3D打印创客实验室使用登记表。5、授课、活动结束后必须做好整理工作，离开时，要关闭电源、关好门窗。6、做好3D打印设备登记，保管维护好3D打印器材。7、做好防水、防火、防盗工作。发生意外，应及时处理并上报工作组。8、组织师生开展3D打印专题活动，充分发挥3D打印创客实验室的价值。9、做好相关档案资料整理归档工作。（三）重视培训，提升团队专业水平1、组织团队成员学习3D打印打印技术，并取得3Done青少年三维创意社区“创客导师资格证书。2、组织团队成员和骨干教师参加3D打印经验交流研讨暨培训会。进一步提升3D打印打印建模技术，研究精神及动手实践能力。3、组织开展全校教师信息技术专题暨3D打印技术专题培训，普及和提升教师总之，通过3D打印技术专题培训、片区经验交流以及购买书籍自学等形式，老师们能够熟练掌握3D建模软件；熟悉3D打印成型工艺原理；具备3D打印创客实验室工作基本技能。三、重应用，促融合，有效开展3D打印创客活动与研究（一）趣味驱动，社团先行1、选拔人才，组建3D打印创客社团。学校在调查摸底的基础上，组建3D打印创客社团。3-5年级学生根据个人兴趣爱好和特长自主申报，经考核后，确定3D打印创客社团学生名单。2、活动规范，教学有序。（1）成立以3D打印创客社团工作组。（2）固定活动时间和地点时间：每周三、五下午第3节课地点：3D打印创客实验室（3）3D打印创客社团活动有计划、有记录、有总结。（二）比赛历练，创意之花初绽放为了创造学生展示自我，交流互动的机会和平台，进一步激发学生兴趣和创新欲望，检验社团活动成果。学校积极组织学生参加3D打印创意大赛等比赛活动。比赛中，学生们通过现场展示作品、介绍创作、现场答辩三个环节向专家们全面展示各自的3D打印创意成果，获得专家们的一致好评，喜获佳绩。比赛历练，激发了学生学习、探索、掌握和运用3D的兴趣，充分展现了学生的综合素质，进一步培养了学生的实践能力和创新精神。（三）课题推动，促进3D打印技术与学科教学的有效融合D打印创新教育是推进素质教育、提升学生创新能力的重要手段。只有把3D打印3技术与学科教学融合起来，才能最大限度的发挥3D打印技术的教育价值，让全体学生受益，培养学生创新能力等。为此，学校提出探索3D打印技术与小学数学几何图形教学融合课题研究，探索发挥3D打印教学应用价值。1、3D打印技术能够有效地培养学生对几何图形的直观感知，构建学生空间观念。著名教育家玛丽亚蒙台梭利指出：“孩子是靠感官来学习的，我们提供给他的良好刺激愈多就愈能激发他的内在潜能。3D打印技术运用到数学几何图形教学，能将感官刺激最大限度地发挥出来。通过3D打印建模，把抽象复杂的立体图形直观化、三维立体化、教具化，进而加深学生对图形的直观感知，有利于构建学生空间观念。例如，在教学二年级数学观察立体图形时，教师利用3D打印教学具，帮助学生直观感知从不同的角度观察的立体图形，所看到的形状不同。但是对于圆柱（立放）的正面和侧面观察到的形状学生是不好表征的，很难直观感知。此时，充分利用3D建模软件，让学生轻松实现从立体图形到平面图形之间的转化，直观观察体验到圆柱的侧面是长方形。从而有效地培养学生对几何图形的直观感知，构建学生空间观念。2、3D打印技术能够有效地激发学生空间想象，发展学生空间思维。3D打印可以建模三维立体图形，可以把想象通过设计打印成型。在学习数学几何图形时，充分发挥3D打印这一优势，增加学生直观接触空间模型的机会，能够有效地激发学生探究思考兴，激发学生空间想象，进而发展学生空间思维。例如：人教版小学数学六年级（下）第三单元“圆柱体”这一课，在学习圆柱体体积时，教材中采用了将圆柱体底面分成许多相等扇形，然后切开拼成长方体，以此推导出圆柱体面积等于底面积乘高，这种需要空间想象力来想象归纳出来的公式很难让学生理解并信服。引入3D打印后，可以指导学生利用3D打印机制作出底面积和高相等的圆柱体和长方体，检验两者体积是否相等，使教学结果更为直观，帮助学生验证了教材中的公式，并使学生逐步接受这种以空间想象力为基础的学习方式。3D打印技术运用到数学的空间几何图形教学中，通过对3D建模三维体的观察，打印实践验证等，能使学生得到全面直观的体验，培养学生空间思维。3、3D打印技术的应用，能够有效地开展对几何图形的观察一一学习一一创新一一实践，使抽象枯燥的几何图形学习变得有趣，能够有效地培养学生的创新能力和动手实践能力。例如，在教学五年级下册观察物体（三）时，提出给你4个小正方体摆出正面看到，你是如何摆的？学生观察思考一一3D软件动手创意实践一一验证，得出摆放的结果是多样的。这样的教学有效地培养了学生的动手实践能力和创新能力。结语：路漫漫其修远兮，吾将上下而求索！新形势下，我们紧跟时代步伐，用更先进的理念武装自己，建设我们的3D打印创客实验室；用更科学的方法完善自己,高效管理我们的3D打印创客实验室；用更创新的思维提升自己，让我们的3D打印创客实验室用到实处。从而实现建设为管理铺路，管理为应用搭桥，扎实稳步推进3D打印创客实验室工作，实现建、管、用三步上篮！参考文献1赵庆，秦俊男.3D打印技术在实践教学领域的应用探讨J塑料工业，2018,46(6)：124-128.2王玉帅，徐天瑜.3D打印技术应用于中小学课堂教学的困难及对策研究.J中国信息技术教育，2019(21)：92-94.黄宏俊3D打印技术在铸造实训教学中的应用J内燃机与配件，2019(20)：253-255.4刘晶，孟涛.评价3D打印技术在本科生产科PBL教学中应用效果几继续医学教育，2019,33(10)：15-17.5)林涛，刘萍翻，李亮亮.增材制造-3D打印原理与实践课程在材料科学与工程实验教学中的研究几高校实验室科学技术，2019(3)：39-41.