黄天凤
重庆市忠县职业教育中心 重庆 404300
摘要：3D打印技术是一种新兴制造技术，从工业、建筑、军事等应用领域逐渐走向民用领域。在不久的将来，中职工学类专业课定会在创客教育中因3D打印技术而展现新形式。文章阐述了3D打印技术原理与特点的基础上，研究3D打印在工学类专业创客教育中的应用于实践。使得学生通过3D打印，提高自我的思维力、想象力、创造力，为培养创新型人才教育提供新的教学思路。
关键词：3D打印技术、中职工学类专业、创客教育、应用
一、3D打印在创客教育里的定位
1.3D打印的概念
3D打印（3D Printing）技术起源于美国，始于19世纪末形成的照相雕塑和地貌形成技术。它不仅称为添加剂制造，而且还称为增材制造。它被喻为是第三次工业革命的核心技术之一，是一种以数字模型文件为基础，运用PLA、ABS或粉末、金属、塑料等可黏合材料，通过逐层打印的方式来构造出物体。通常是采用数字技术材料打印机来实现的，该技术主要用于在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工、汽车、航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、枪支以及其他领域都有所应用。
2.何为创客教育
“创客”有狭义和广义之分：狭义的创客是喜爱科学、在实践中成长、乐于分享、全心全意地让创新创业通过自己的努力变成现实的人；广义的创客是指有推陈出新的创新思想，并能将之用于实际、做出改变的人。创客的指导思想是“大众创业，万众创新”，其重要的生命支柱是将创新应用于理论实践和创客之间的分享。将创客的创新力量带入到学校教育教学中。从而来改变目前教育的不足之处，将创客理念引入教学课堂，代替以陈旧的教育教学方式—“讲堂上教师为主讲者、学生为听讲者“。
3.两者联系
随着国家的快速发展，在2015年不少省市教育单位、外界教育机构以使用了3D打印。并将3D打印机作为教学工具，已成为建设信息化课堂的标配，受到广大师生的欢迎与推崇。因此，3D打印技术正慢慢成为高效率开展创客教育的重要教学工具。结合所在中等职业学校的教学状况，有计划的制定以创新为目的教学方案。在学校开展创客教育提高工学专业学生的创新意识。创客教育是推行品质教育、培养能力、发展个性的根本目标。以成为目前社会需要的动手实践能力和理论知识都具备的全能型人才。
二、3D打印技术在中职工学类专业创客教育应用中存在的问题
虽然很多中等职业学校购买了3D打印设备，建设了3D打印实验室，但是不少学校还存在“用不了”“用不好”的现象，特别是一些教育欠发达地区的学校，由于3D实验室建好后利用率很低，逐步沦为形象工程。总结起来，可分为以下几个方面。
1.传统的教学方法不适用于
3D打印课等创客教育课堂
从3D打印课堂的教学方法来说，传统课堂的教学方式已不再适用于3D打印这类创客教育课堂了。创客教育，着重于关注学生在“做中学”“学中创”，传统课堂的教学方法对于3D打印课来说已经不适用了。另外，通过走访调查分析，3D打印课程基本都是在信息技术课中开设，将3D打印与其他学科进行整合教学是极少的。
2.课程指导和教材资源不够完善
目前，3D打印在中等职业教育教学中的应用缺少课程标准指导，也缺少针对不同年段科学设计的教材，教师在开展教学时只能依靠国外不成体系的资料或者使3D打印设备生产厂商提供的教学用书进行使用，导各地中等职业学校呈现的教学方式五花八门，课程形态多种多样，教学效果良莠不齐。
3.师资力量有所欠缺
3D打印作为一门新兴科学技术，融合了信息、机械、物理、材料等跨学科知识内容，存在一定的技术专业门槛。由于我国教师教育长期以来实行单科专业化培养与培训，因此，当3D打印等现代教育装备技术进入教学中时，教师普遍感觉到知识和能力结构不能满足教学需要。
特别是3D打印技术与学科的融合非常紧密，这就要求不仅信息技术等专业教师要承担起教学任务，各学科教师也要掌握3D打印技术。目前，3D打印有关的培训多是设备生产商提供的技术培训，真正能够提升专业技术教师和学科骨干教师专业水平的教研培训很少。
三、3D打印在中职工学专业课堂中广泛应用的具体措施
1.政府加大投资，企业开展合作
政府应加大在教育设备方面的资金投入，特别是对于二三线城市的中等职业学校在教学用地、教学资源等方面给予支持照顾。另外，可以通过校企合作、企业注入资金建立3D打印实验室等方式解决设备稀缺的问题。
2.确定开课时段，统一课程标准
针对不同的学校开设3D打印课程年段不同，可以根据中等职业学校工学专业学生的认知发展阶段特点以及接受新知识的能力，选择出最适合开设3D打印课的时段。面对市面上种类繁多的教学材料，有必要选择一本最核心的、全面的，同时具有一定综合性的教材作为学校开展3D打印课程的校本教材，并选用其他相关书籍作为学生课后学习3D课程的辅助材料。这样，不同的学校在开展3D课程的过程中，就有了一定的基准，就可以根据统一的课程标准来进行教学设计。
3.构建基于项目式的3D打印课堂教学模式
项目式教学是指通过实施一系列完整的教学项目，将理论和实践有机结合，以任务为导向进行的教学活动。基于项目的3D打印课教学，即以学生为中心，以项目为导向开展教学，让学生经历需求的产生、模型的设计、实物打印、评估与改进等一系列过程，体会技术带来的生产、生活变革，培养学生的动手能力和创新能力。
4.合理选择建模软件
教师在利用3D打印进行教学时，前期所需准备时间较长，这主要由于建立模型需要花费很多时间，因此合理地选择建模软件，能达到事半功倍的教学效果。将市面上的建模软件进行对比分析发现，诸如AutoCAD、3Dsmax、Maya、Zbrush 等是较为大众熟知的几款建模软件，中小学教育常用的建模软件有123D Design、3DOne、Sketchup等，对于入门和进阶不同层次的学习者而言，建模软件的选择也是因人而异的。无论是教师的教还是学生的学，只有选择合理的建模软件，才能具有提高效率的作用。
5.引进技术人才，开展教师培训
要实现3D打印在创客教育课堂中全面推广和应用，教学人员仅有信息技术老师是远远不够的，还得引进相关的技术人才，如数控专业(可以做底层编程，使用计算机控制打印机操作)、材料学专业(可以针对不同的打印结构研发不同的打印材料)等。
四、结语
本文通过分析3D打印在中职工学类专业创客教育课堂中的应用现状，以及在教学方法、课程教材、师资教法等方面存在的问题，探讨解决策略。政府应逐步加大对中等职业学校3D打印设备的投资，促进学校和企业建立合作机制。从而推动了3D打印技术、创客教育与专业教学相融合成为培养创新人才的必要一步。当前很多中职学校的学生学习自信心不足，学习目标不够明确，学习过程中存在拖沓懒散等问题，这都成为制约中职工学类专业学生进步与发展的桎梏。中职教育应充分依托实践性强的优势，顺应时代潮流，将3D打印技术、创客教育与专业课程相融合，不仅能促使教师的教学改革，也能帮助学习者获取学习经验和认知体验，培养学生的想象力和创造力。因此，推进了中职学生主动学习、跨界学习、创新学习、创意执行，不断提升中职学生的文化修养和社会服务能力，为中职教育创造性人才培养而助力。
参考文献：
[1]丁焱.3D打印技术在中小学创客教育及学科教育中的整合运用.[J].教育与装备研究.2018.(03)
[2]黄凤玲.在中职教育中开展创客教育[J].广东职业技术教育与研究.2017(4).
[3]刘文武.中职学校创客教育的现状及实践研究[J].职业.2019(03)
[4]罗华明,郭龙,金开龙,郑云,杨珊,杨景.3D打印技术在中小学教学中的应用[J].物联网技术.2017(11)
[5]谭倩,谭大喜.基于3D打印技术下的创客教育实践和研究.[J].经营管理者.2016(12)