3D打印技术在教学中的应用与探索摘要：随着3D打印技术的日益成熟，以及其在各行业和领域极具潜力的革命性应用，如何普及3D打印并为社会培养专业的3D打印人才是当前学校教育的一个重要课题之一。本文分析了3D打印分别在不同教学阶段的受众特点，针对大、中、小学总结出不同的教学目标和教学方法，提出了一个全过程的3D打印教学体系和培养方针。通过具体案例，本文指出可以将3D打印融入主流课程的教学实践当中，服务和提升已有课程的教学水平。最后，本文总结了3D打印在教学实践中可能面临的问题和解决方案，为有效开展3D打印在各阶段的教学提供了理论指导和实际建议。Abstract：Withtheincreasinglymatureof3Dprintingtechnology，aswellasitsapplicationinvariousindustries，howtopopularize3Dprintingandcultivateprofessional3Dprintingtalentsforthesocietyisanimportanttaskofthecurrentschooleducation.Thispaperanalyzes3Dprintingaudiencecharacteristicsindifferentstagesofteaching，sumsupdifferentteachinggoalsandteachingmethodsrespectivelyforcollege，middleschoolandprimaryschool，andputsforwardawholeprocessof3Dprintingteachingsystemandcultivationguidelines.Throughthespecificcase，thispaperpointsoutthat3Dprintingcouldbeincludedinthemainstreamcurriculumteachingpracticetoserveandenhancethelevelofexistingteaching.Finally，thispapersummarizestheproblemsandsolutionsof3Dprintingteachingpractice，providestheoreticalguidanceandpracticaladviceforeffectivelycarryingout3Dprintingineverystageoftheteaching.关键词：3D打印；技术创新；教学方法；人才培养Keywords：3Dprinting；technologicalinnovation；teachingmethods；cultivationoftalents：G40-057文献标识码：A：1006-4311（2015）32-0178-040引言发达国家已经开始探索3D打印技术对教育的影响，并成立了相关的项目用以促进3D打印技术与教育的融合，从而培养出适应现代设计、制造潮流的人才，从而提高自身的竞争力。新媒体联盟（NewMediaConsortium，NMC）在2013年地平线报告中提出，3D打印是未来四到五年内值得关注的新技术，它将带来教学、学习和研究领域的创新[1]。英国教育部已经选取多所小学作为试点学校，设立相关的基金，为学校购买3D打印机，并对教师进行相关培训，此外，还开设3D打印的相关课程作为学生的手工课。学生可以通过电脑建模，打印自己所喜欢的模型[2]。欧洲的一些国家也进行了3D打印的相关教学调研，如“未来教育与学习”（LIFE）项目，对欧洲7国的师生进行调研，以获得3D教学对学生课堂的专心度和学习成绩的影响[3]。希腊在两所高校开始初步试验将3D打印作为学习手段的教学方法[4]。美国STEM教育中的STARBASEMinnesota是对学生提供STEM训练的教育项目。该项目通过引入3D打印的支持，使学生能通过CAD软件自行设计相应课程的模型，并进行实际的测试和分析。该课程项目能极大地调动学生的积极性，使枯燥的数学分析亦能激发学生的兴趣[1]。此外，还有一些职业学校的项目，如PlayMaker。该项目围绕着3D打印技术这一核心的课程，学生可以设计、打印和验证模型的物理理论。较之国外而言，国内3D打印的普及和教育仍处于起步的阶段。国家当前十分重视3D打印技术和应用的发展，例如我国科技部已将3D打印技术纳入国家863计划，各地学校也开始进行有关3D打印课程的试点。13D打印发展现状以及学校教育的可行性目前3D打印机的成本及其打印材料、质量、时间等都是制约3D打印在学校教育中普及的因素。解决好这些瓶颈能更好地促进教学和研究的发展，为探索教学新方向提供有效的方法。1.13D打印机成本3D打印机的成本一直是制约3D打印发展的瓶颈。3D打印机的售价从几千元到几十万元不等。为了降低3D打印机的成本，许多公司已经着手相对廉价的3D打印机的研发。据报道，有些公司已经开始抢占教育行业的市场，推销千元以下的3D打印机。随着3D打印机的成本进一步降低，其普及将不再是难题。1.23D打印的材料另一个制约3D打印普及的瓶颈是耗材。目前的3D打印可以支持多种打印材料，...