中国的传统教育偏重应试教育,开设培养学生“创新精神和创造力”的课程很少,大部分还是纯粹的理论学习使学生的大脑僵化。另外在传统教育所学的课程理论性太强,学生没有兴趣,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,这个让枯燥的课程变得生动等问题亟待解决。
3D打印技术,又名增材打印技术,快速成型技术,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过一层又一层的多层打印方式(微积分),构造零部件。3D打印,克服传统的模具制造周期长、不能及时发现设计错误、减材制造浪费材料等问题,将带来世界性制造业革命。经过近30年的探索和发展,3D打印技术成为当今全球最受关注的新兴产业技术之一,被誉为引领第三次工业革命最具标志性的生产工具,正在进入“高歌猛进”的发展新阶段。
创新教育是以培养中学生创新精神和创新能力为基本价值取向的教育。在全面实施素质教育的过程中,为迎接知识经济时代的挑战,着重研究与解决基础教育领域如何培训中小学生的创新意识、创新精神和创新能力的问题。其中,创新精神,主要包括有好奇心、探究兴趣、求知欲,对新异事物的敏感,对真知的执著追求,对发现、发明、革新、开拓、进取的百折不挠的精神,这是一个人创新的灵魂与动力。创新能力,主要包括创造思维能力,创造想象力,创造性的计划、组织与实施某种活动的能力,这是创新的本质力量之所在。
近年来随着3D打印的火热,很多教育机构和专家提出了3D打印与创新教育理念,提倡开发中小学生的创造性思维,以及动手能力,培养学生自主探索问题、发现问题、解决问题的能力。
目前,一些国家和组织已经开始重视3D打印在教育领域的应用,并开始探索着这方面的研究。
英国教育部门开展了为期一年的试验项目(2012年10月至2013年9月),以21个学校为试点,将3D打印技术应用到数学、物理、计算机科学、工程和设计等课程中,探索3D打印的教学应用,推动教学创新。(www.xing528.com)
美国国防高级计划研究局(DAPRA)制作实验和拓展(MENTOR)项目技术在美国高中推广3D打印机。MENTOR项目旨在培养高中生的工程技术,培训学生一系列的技能,并激发他们对工程、设计、制造和科学相关课程的兴趣,促进高中学龄的学生协作完成一系列的设计和制作方案,以帮助他们解决在未来设计和工程方面的挑战。美国政府已经以实际行动给出了答案。在美国,几乎所有的大中小学已经开设了3D打印的课程,通过对青少年进行3D打印创新意识、技术手段的培养,3D打印成为“美国智造”的有力手段,成为中美制造业竞争的重要砝码。
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。
中国的学校应开设集设计和3D打印于一体的“边学边做”的课程,把数学、物理、生物课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打印技术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”。
时不我待,中国的3D打印教育急需启动,普及3D打印技术知识,引领学生创新思维,创新改变教育,创新改变中国。
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