STEM教育科学指科学、技术、工程、数学教育。知识经济时代目标之一具有STEM素养的人才，提高国家人才资源水平继而提升国家竞争力。STEM素养由科学、技术、工程和数学科学的素养组成，把学生学习到各种学科知识与机械的过程转变成一个探索世界相互联系的不同侧面的过程。STEM强调学生的设计能力、批判性思维和解决问题的能力。
在美国，STEM教育不断出现在联邦政府各种教育改革政策和项目中，并成为美国应对21世纪挑战教育战略的重中之重。3D打印技术引入到中国教育领域，有助于推动STEM教育，培养学生的科技素养和数学化素养。
具体案例可以包括：
在艺术课程中，学生可以通过一幅绘画来表达自己的创意想象。但如果其中一些创意卡通形象不仅能够跃然纸上，还能够建模并打印出来放在书桌前进行展示，所得到的成就感一定更强。
（2）建筑（公用建筑、民用建筑）、桥梁等结构模型的设计与制作
在通用技术的教学中，房屋及桥梁的设计在结构与设计部分是一个重点难点。设计好的房屋与桥梁模型结构的稳定性如何及强度如何，所涉及到的知识涵括物理、数学、工程和技术等学科，在力学分析和数学计算完成之后，如何检测假设与结论是否相符，依靠3D打印机打印出的结构模型的组装与测试可以完成整个活动从设计、制作到测试的完美衔接。使学生活动体验更完美、收获更大。
（3）开发机器人工作室的创意零件设计与制作(www.xing528.com)
在乐高机器人等以积木搭建为主的机器人的结构设计中，由于之前的零件都是固定的，不能个性化定制，在需要完成某些机械结构的搭建时，利用固有零件的搭建会变得复杂且效果不够理想，如果引入3D打印机，来完成某些DIY的零件制作，不仅能够改善固有零件不能很好满足某些需求的问题，对基础零件的设计创造也能大大激发学生的发明创造能力。
（4）物理学科中实验仪器设备创新设计与制作
在中学物理问题中有很多的物理状态和物理过程、物理模型比较抽象，或者是用学生现有的知识无法解决的，只能是教师告知这个物理过程就是这样的。这种灌输式的教学极大地限制了学生的自主学习，这时学生只能是被动接受，这对其理解物理问题能力的提高，物理兴趣的培养都是负面的。随着信息科技高速的发展，以多媒体及网络技术为核心的技术、3D打印技术等教育正在快速地得到普及与推广，例如，用3D打印技术自己设计打印滑轮、杠杆、轨道、原子核式结构模型、小电路、小装置等，变成有趣的可呈现、可操作的实物或作品，极大地提高了学生的学习兴趣，极大地提高物理教学的效率。
（5）生物学科的实验仪器设备创新设计与制作
生物3D打印技术，是将3D打印技术与医学、生物材料和计算机技术结合，针对患者特定的解剖构造、生理打造。随着技术发展，可穿戴设备、医疗影像数据、扫描技术等医疗设备越来越多，以后很多数据存储在云端。这些数据加上大数据的分析，使得我们可以更早地预见一些疾病的发生，设计出更为完善的产品。
目前这个技术的现状是，很多工作都已在基础研究上，包括研究怎么样用更多生物材料进行3D打印，怎么样进行多种细胞的打印，干细胞的打印，怎么建立有功能的组织和器官。随着一些技术转化的完成，生物医学上运用这种技术，比如说个性化的植入、手术模型和导板、假肢和康复辅具，都是生物3D打印技术实实在在的应用。3D打印现在能打印出组织，比如骨组织、脂肪组织，这是比较容易的。器官比较难，估计15年到20年后可以做到。目前3D打印技术制造的产品，成本会贵一点。但在医学领域，它的成本比传统技术低得多。
未来生物3D打印技术有比较好的前景。首先在科研领域，科研仪器是非常大的市场，催生了很多全世界500强的公司。3D打印的设备在生物医学、材料科学相关实验室都是有力的研究工具配备，目前做3D打印的实验室大约已有25万个。其次，在制药领域，然后是医疗领域，包括个性化的医疗植入物、医疗器械、康复器械，以及可以植入人体的器官等。但我们所遇到的困难和挑战是什么？第一个困难是生物3D打印技术所涉及的学科领域特别多。材料、生命科学、医学、机械、制造都有，需要不同领域的科学家、不同产业的企业家的合作。第二个困难是知识产权的保护体系。我们国家的知识产权保护体系是有缺陷的。有时候我们也很怕花了很多时间开发的设备，人家看到了，就可以马上仿制。第三个困难是创新人才的培养。社会需要各种各样的人，做科研创新的需要有更纯粹的一些东西。第四个困难是就是临床转化与FDA的审批。
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