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《创客课堂》

一、有关3D打印:

    3D打印是以电脑三维技术模型为基础的快速增材制造技术。至今也仅仅30年的发展历史。自美国总统奥巴马在2012年国情咨文中多次强调3D打印技术的重要性,并称将再投资三个制造业中心以推动这些新技术产业的发展以后,掀起了世 界3D打印技术应用的波澜,中国也不例外,2014年习主席在考察3D产业园时也强调了快产业化。2015年,升级为国家战略!

    3D打印技术已广泛的应用到教育、军工航天、医疗、建筑、食品、服装、传统工业、珠宝首饰定制、人像及创意工艺品定制等所有行业。目前能打印的材料有塑料、树脂、石膏、陶瓷、尼龙、玻璃微珠、碳纤维、金属、食品材料及生物组织等。3D打印正在以“只有我们想不到,没有3D打印做不到”的速度颠覆着我们传统的生产和生活模式。

二、有关创客教育:

    2015年,李克强总理和各级政府开始重视创客,可称为中国创客元年,各行各业在“大众创业、万众创新”的新形势下,大有全民创客之势。我国的创客教育和STEAM 教育如沐春风, 各级教育主管部门和学校随机而动,争相占领制高点。

    创客教育是一种强调学生在玩中做、做中学、学中做、做中创的教育形态,是在“互联网+”创客时代新出现的一种融创新教育、体验教育、项目学习等思想为一体的新型教育模式,是一种培养学生具有实践、创新、协作、分享特质的素质教育,是一种以STEAMScience<科学>Technology<技术>Engineering<工程>Mathematics<数学>课程为载体,在课程中体验,在活动中创新, 注重动手实践、注重跨界融合、注重开拓创新、鼓励协作分享和强调做、学、创合一的教育理念。因此创客教育是在科技教育、创新教育和STEAM 教育的基础上进行转型,遇上创客运动后依托创客空间应运而生的一种新型教育方式,由此看来创客教育的内涵更加丰富,外延更加广泛。

    创客教育是一种知行合一的教育,可破解应试教育中的一些弊端,通过创客教育,可以创建创客空间、促进创客学习、培植创客文化、培育创客精神、培养创客人才、推进创客运动、提升创客素养,同时也能够促进学生发展、推动教育改革、孕育创新文化。创客教育让创客丰富教育,让教育培养创客,为教育开启了创新之门,将使未来教育得到更好的发展。 

三、3D创客实验室》的背景

    为落实国务院关于发展战略性新兴产业的决策部署,抢抓新一轮科技革命和产业变革的重大机遇,加快推进我国增材制造(又称“3D打印”)产业健康有序发展,制定本推进计划。

    组织实施学校增材制造技术普及工程。在学校配置增材制造设备及教学软件,开设增材制造知识的教育培训课程,培养学生创新设计的兴趣、爱好、意识,在具备条件的企业设立增材制造实习基地,鼓励开展教学实践。

    加强人才培养和引进。依托已有的增材制造优势高校和科研机构,建立健全增材制造人才培养体系,积极开展高校教师的增材制造知识培训,支持在有条件的高校设立增材制造课程、学科或专业,鼓励院校与企业联合办学或建立增材制造人才培训基地。利用国家千人计划,从海外引进一批增材制造高端领军人才和专业团队。建立和完善人才激励机制,落实科研人员科研成果转化的股权、期权激励和奖励等收益分配政策。

?习近平2014年7月21日考察东湖高新区后叮嘱我们:3D打印技术很重要,要抓紧产业化。教育是国民经济发展的支柱和基础之一。

?国务院总理李克强3月5日在十二届全国人大二次会议上作政府工作报告时指出,促进教育事业优先发展、公平发展。

?中国3D打印技术产业联盟执行理事长罗军介绍,未来一系列3D打印产业扶持政策有望落地。其中,教育部正在制订方案,让3D打印机走进学校,促进3D打印教育普及。

?2015年2月18日《国家增材制造产业发展推进计划(2015-2016年)》

?2015年两会,互联网+工业4.0被提出

紧随,《中国制造2025纲要》出台

?2015年6月16日,以国务院副总理马凯为组长,秘书长为副组长,个部委一把手为组员的最高《中国制造2025纲要》领导小组成立

?2015年8月21日,李克强带领张高丽、马凯、刘延东等一行学习了3D打印并主持了3D打印的专题讨论

四、3D打印进校园的意义——3D打印,开启孩子新的思维通道

    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。”

1、颠覆传统:通过3D打印实体的触觉和视觉过程,为学生建立一种新型的学习通道。

如果你是一位数学老师,当你带着3D打印的立体几何模型讲课的时候,三维空间的想象还会那么困难吗?如果你是一位地理老师,当你拿着3D打印的喜马拉雅山模型来到教室的时候,你还会纠结怎么讲南山坡和北山坡的植被为什么不同吗?如果你是一位生物老师,当你拿着3D打印制造的动植物细胞的模型进 行授课的时候,你的课堂还会那么枯燥无味吗。。。 对于理论性太强的课程,用传统的方法孩子们没有兴趣,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,而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,发展视觉空间智能,使学生很快记住了所学的课程。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。”

2、开拓创新:3D打印让学生的想象更容易变成现实,培养学生的创新意识,鼓励学生的创新实践。学习运用简易建模软件,发展学生立体空间思维。

 在我们传统的教学中,有语文、数学、英语等课程,没有开设培养学生‘创新精神和创造力’的课程,纯粹的理论学习使学生的大脑僵化。如果开设集设计和3D打印

于一体的“边学边做”课程,让学生在学校电脑老师的指导下,在计算机软件的帮助下,学生们先在电脑上用软件尝试创造出自己的3D模型,学生可以设计出很多意想不到的事物,然后使用3D打印机,将这一切转化为看得见摸得着的事物。让学生在很小的时候接触到这些,会对学生的一生产生影响,他们在很小的时候就预感到未来现实世界的创造模式,可能是虚拟创造与现实创造的完美结合,也可能是计算机辅助支持人脑协作设计的相互过程。只需要一个想法,一些材料,一台3D 打印机,就可以把你脑中的一切想法转化成实体。

3、孕育未来:选择贴近生活的建模主题,培养学生解决生活实际问题的能力。

 在教育领域,3D打印作为具有革命意义的新技术,在国内外已经作为学生创新能力培养的重要工具,开始在校园广泛普及并进入课堂。这项技术可以充分利用目前的网络教室设备将学生的创意 、想象进行设计并通过3D打印机变为现实,能够极大地发展学生的动手、动脑和创新设计能力,从而实现学校学生信息素养培养方式的变革,3D打印技术能够将学生的创造力与动手实践能力很好地结合在一起。

  3D打印对中小学生的影响不仅仅在于能让学生学习建模软件,就3D打印机和建模来说,那只是一台机器或是一个工具软件,我们更想把学生培养成有思想、有创意的设计者与思考者,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。

 在美国、英国、荷兰、意大利、新西兰等国家均已从国家战略层面提出了3D打印普及到小学的政策,2013年8月,习近平同志在考察3D打印企业时指出,这个技术很重要,要抓紧产业化。中国的香港、南京、北京、青岛、宁波等十多个城市已成为率先在小学引入3D打印的城市,3D打印进入小学已经成为一种必然。

五、3D创客课程特色

1、体验课:通过3D打印笔及3D打印机等现代化工具,加强学生的动手能力,完成思维能力、创新能力和动手能力得完美结合。

2、校本课:以学校课本和活动为基础,建立3D打印基础理论及立体事物的认知系统。

3、特色课:通过智能建模软件的学习,从低年级到高年级,从形象思维、逻辑思维和抽象思维全面打开学生的立体思维通道。

4、创新课:通过3D打印与创客教育的机器人、航模等载体结合,打造学校全面的特色素质教育。

5、独创的“五步”(全员加速<故事导入>、3D解码<主题、创意>、一站到底<3D建模>、最强大脑<主题延展>、原来如此<总结分享>)教学法,以寓教于乐的方式,开发学生的思维系统,创新能力和动手能力。


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