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3D打印技术，又名增材制造技术，是一种革命性的数字化智能制造技术。是第三次工业革命和工业4.0的代表性技术将改变未来产品的创意、设计与生产模式。与计算机一样，3D打印技术作为最简单、最快速实现创意和创新的技术，是培养青少年创造力最佳工具，也是未来每个人都应该掌握的基本技能。
近几年，随着开源硬件的发展，尤其是Arduino的出现，让硬件电子作品的制作变成一件很容易上手的事情，一时间，爱好者、艺术家、设计师等没有电子硬件背景的人纷纷投人到开源硬件的领域当中，产生了很多有意思的项目和作品，另外，开源硬件帮助硬件工程师更快地买现他们的创意和设讨一，这些创意和设计随着开源硬件的发展快速地在全球得到复制，在Arduino方面，开源桌面3D打印机是十分突出的项目基于Arduino平台，大家共享项目代码、改进结构设计、分享制作成果，真正地让每一个人都能够参与项目，本人因为Arduino的关系，接触桌面3D打印机比较早，有幸见证了开源桌面3D打印机的兴起和发展，了解到各种3D打印机之间的相互关系，从最开始的RepRap到现在的百花齐放、百家争鸣，3D打印机已被大众所熟知，3D打印机在开源硬件的影响力之上，进一步影响到每个人的生活。3D打印创新设计课程项目具备了最新STEAM教育方式，创新教育战略项目 STEAM教育是科（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）、 艺术（Art）、数学（Mathematics）的缩写，本3D打印创新设计课程以创意思路结合STEAM教育方式引导学生动手验证各种精妙的想法， 以此来激发学生对于创新实践的热爱，培养学生的协作、沟通、创造、批判性思维，提高学生的问题解决能力。
同时也以三个方面去学习 3D打印创新设计，1、兴趣培养；2、动手创造；3、创新设计；3D打印技术还可以给学生的“学习方式”带来新的改变，让抽象的教学概念更加容易理解；可以激发学生对数学、科学、工程和设计创意的兴趣，带来实践与理论、知识与思维、现实与未来三方面的相互结合。
3D打印不仅能让学生学习如何操作3D打印机和使用建模软件，通过学会使用一台机器或者一个工具软件，而且还希望能够让学生完成一个探索、思考和操作实现的完整过程，为学生开辟一种全新的思维通道，把学生培养成有思想、有创意的设计者与思考者。
- 课程性质和理念
１.3D打印技术，又名增材制造技术，是一种革命性的数字化智能制造技术。是第三次工业革命和工业4.0的代表性技术将改变未来产品的创意、设计与生产模式。与计算机一样，3D打印技术作为最简单、最快速实现创意和创新的技术，是培养青少年创造力最佳工具，也是未来每个人都应该掌握的基本技能。
2.原航空航天部林宗棠部长建议：3D打印技术要从娃娃抓起，在全国青少年中播种十万颗3D打印创新种子。“3D打印创新教育播种”计划即被国务院及相关部委批准立项。此后，中央机关老干部康乐文化指导中心与北京紫熙科技发展有限公司共同成立中国3D打印创新培育工程组委会，贯彻落实这一科技培育任务。以及教育部：鼓励探索STEAM教育、创客教育等新教育模式。国务院：李克强主持专题讲座，讨论加快发展先进制造与3D打印
（二）课程理念
1．以STEM为理念，培养学生全面发展
STEM教育作为后设学科，以与其他学科融合成一个新整体为基础。在3D打印教育中融入STEM理念的教学不仅可以培养学生的STEM素养，还可以帮助学生在杂乱无章的学习情境中获得设计能力、合作能力、问题解决能力和实践创新能力的提升。
2．注重学生创造能力的培养，加强学生实践能力
3D打印技术的学习不是教条式的课本知识的灌输，需要学生参与到课堂中来，通过发现生活中的问题，提出解决问题的创造性想法，再运用PC平台进行机器人制作以解决实际问题。这一系列的活动都需要学生参与其中并主动实践。
3．通过教学项目的聚类设计，提高学生学习效率
聚类设计是依据某种线索组合一系列项目，形成具有内在联系、具有螺旋上升和发散结构的教学单元，循序渐进地开展项目化教学。聚类化教学项目的开发以创造能力的培养为导向，以基于项目的学习为模式，以学科内容的整合为核心，以某种聚类方式为主线，从而提高学生的学习效率。
3D打印将颠覆传统教育方式
事实证明，一些在传统教育中表现不好的学生，主要是因为所学的课程理论性太强，没有兴趣，死记抽象概念让学生通过了考试，但考试过后就很快忘记了，3D打印机可以让枯燥的课程变得生动起来，它是一种同时拥有视觉和触觉的学习方式，具有很强的诱惑力，在触觉学习中，学生不是在黑板或显示器上简单地看文字或图形，而是通过他们的触觉抓住核心概念的三维模型，这样能够吸收和消化知识，使学生不再遗忘所学的课程。英国著名教师戴夫怀特曾经说过：如果你能抓住学生的想象力，你就能抓住他们的注意力。
- 课程目标
根据三维目标的划分，将课程目标细分如下：
1．知识与技能
能在好奇心的驱使下，对3d打印如何发明创造产生探究兴趣，体会到通过科学探究解决问题的乐趣。积极创意解决更多实际问题，在过程中培养创新精神，提高实践能力。
2．过程与方法
能够通过PPT视频图片，了解3d打印的起源，优势，应用，流程。通过讲解，认识3D打印技术的重要性，通过直观演示法，提高学生的空间想象力
3．情感态度与价值观
感受机器人技术的重要性以及3D打印机的便捷性，培养对3D打印创新智造课程学习的兴趣以及动手解决实际生活问题的兴趣，提高问题意识以及STEM素养，促进全面而有个性的发展。
3D打印运用到教学课堂上，学生获得的主体体验更加真实、直观。他们切实地参与到教学的各个环节，既是问题的提出者，也是问题的解决者。而老师更像是他们的合作者，跟学生在探究的过程中一起成长。可以想象，这样的教育不正好能培养学生的创新精神、提高学生的实践能力吗？看来，随着科技和经济的发展，3D打印机走进课堂也必定是大势所趋。
未来，3D打印技术将继续在教育行业大展身手学生创新思维强，接受新事物的能力快的优势，学校开设集设计和3D打印于一体的“边学边做”的课程，把课堂中的许多抽象概念通过让学生动手设计一些由3D打印组件组成的小电路和小装置，变成有趣的课程，3D打印机将激发新一代学生投身科学，数学，工程和设计的热情，造就一批学生工程师。
3D打印机进课堂，能让学生在创新能力和动手实践能力上得到训练，将学生的创意、想象变为现实，将极大发展学生动手和动脑的能力，从而实现学校培养方式的变革。学生可以在电脑面前完成设计，然后通过3D打印机完成制作，让虚拟世界的创作与现实世界的制作实现无缝连接。相信未来，越来越多的学校都会引进3D打印机，帮助学生学习和创新。
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