3D打印作为综合实践活动课程的实践探索

作者:刘永坤; 刊名:中国教育技术装备 上传者:刘晓峰

【摘要】3D打印作为新的综合实践活动课程资源,需要有效的校本课程开发与实施.通过成功的探索实践,包括从遵循学校的办学宗旨和课程体系进行课程定位,从综合实践活动视角进行教学设计,从学生终身发展视角进行课程反思,指出3D打印作为中小学课程的最大教育价值,对中小学的3D打印课程开发与实施提供有力借鉴.

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1前言3D打印是潍坊市实验学校2016年新开发的课程。学校在暑假前购置17套3D打印设备,包括电脑与3D打印机,厂家派技术人员进行一天的技术培训。学校组建“3D打印”项目团队,团队教师利用假期时间自学软件设计,探索打印技术,并从各自不同角度对3D打印在课程实施、课堂教学及课程评价上进行规划与思考,在开学前进行集中的展示与研讨。后经过多次课堂设计打磨,于新学期的第三周进行正式的课堂尝试,在多次的课堂“测试”中,又对出现的众多问题不断进行完善与改进,课程终于成型。现将探索经验与同行分享,以期共同探讨。2从学校办学宗旨视角进行课程定位在开学前,有七位教师进行说课展示,从不同角度对3D打印作为学校课程进行思考与定位,并都进行了课程设计。出现三个需要集中探讨的问题。1)课堂时间不够。教师习惯目前学校的上课时间,即每节课的课时为90分钟。那么3D打印课堂无论如何设计,都显得手忙脚乱。有的教师更是拿出前期多次的试验数据:课堂导入与硬件认识需要10分钟,三维设计软件学习20分钟,模型设计及导出20分钟,打印机预热等准备工作6分钟,打印时间11分钟,移除模型3分钟,作品修整及整理工作10分钟。这已经达到80分钟,还要展示交流、总结评价等环节,10分钟可能不够。这些还是教师层面的主观设计,实际课堂还会出现不可预设的时间消耗。2)主题不好选取。教师都设计一定要学生打印出属于自己能带走的模型,那么打印什么好呢?选择的有水杯、挂件、花瓶、文具等,不敢设计学生喜欢的卡通人物或是偶像。因为要考虑打印时间的限制,所以设计的作品规格上都是微型的,形态上都是空心的。3)课堂设计形成粗线条的流程,即“导入软件学习模型设计打印评价”。课程实施要保证教学的完整性,那么在细节上就难以精雕细琢。作为此项目的负责人,当项目团队遇到需要破解的难题时,笔者必须带领大家找到解决的方法或思路。笔者指出:三个问题其实是一个问题,就是课程实施的时间问题,问题的源头是大家缺少对3D打印作为学校课程的角色定位。潍坊市实验学校是综合实践活动基地,全市全部的中小学生都要来基地实践与生活一周,每个项目只有一堂课,学生在每堂课都要有各自的收获。据前期调研,全市只有屈指可数的几所学校采购了3D打印设备,只能满足极少数的社团学生体验。繁华的市区虽然出现几家3D打印公司,但还不能为学生提供常规的和普及性的体验服务。因此,3D打印课对学生而言将是非常前沿的项目,对常规中小学校起到课程的示范和引领作用。但该课程有别于常规中小学的社团课与社会上的兴趣班,是实践基地课程体系中的一个独立项目,不存在课程内容上的延续性。鉴于多年的经验,可以预料到学生在这个项目中可能得到三个层次的收获:一是长见识,认识3D打印技术,目睹3D打印机打印模型,摸摸刚打印出来的模型,甚至闻到打印材料PLA高温后的味道;二是亲手打印模型,自己操作电脑,运用常见的三维设计命令打印出模型,无论模型是否粗糙,无论模型主题是否是自己喜欢的,无论模型是否是自己通过软件原创设计的,模型最后打出来,有作品呈现;三是亲手打印并带走自己满意的模型,能够全程参与和见证。模型不仅是自己打印的,而且是自己选择的主题,是自己用三维设计软件设计出来的。学生若要打印出作品,需要起码的电脑操作,其次要学习三维设计软件的基本命令,还要有对图像的空间感,这些都反映在学生对3D打印的经验基础的差异,而这些差异继而导致学生在课堂上对3D打印课程的接收与消化是不同的,那么每个学生在课堂说到底,3D打印的课程定位要遵循实践基地的办学宗旨:它属于学校“创客课程”的子课程,是融合STEAM理念,通过“在做中

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