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3D打印技术在创客教育中的应用与实践——以中小学创客教育为例
随着互联网+创客时代的到来,3D打印技术已成为当今时代的新潮标志,也是创客教育的新宠,“智创空间”把3D打印技术列为创客教育“三剑客”之一,在中小学创客教育中进行了探索.本文根据3D打印技术具有“设计即生产”的特点,把3D打印技术应用在中小学创客教育实践中,让师生创客通过动手设计和深度体验,激发师生创客跨学科学习和创意智造的热情,从而培养师生创客的空间想象能力、创新思维能力和创造设计能力.让师生创客通过玩中做、做中学、学中做、做中创,探索3D打印技术在中小学创客教育和STEAM教育中应用的有效途径.
作者单位：
广州市教育信息中心,广东广州,510091
年，卷(期)：
在线出版日期：
基金项目：
全国教育信息技术研究“十二五”规划2012年度重点课题子课题“微课在中小学机器人教育中的应用研究”(立项号:37)研究成果、广东省教育科学“十二五”规划2012年度教育信息技术研究课题“中小学智能机器人科技教育教学模式的构建与评价研究”，2016年广州市青少年科技教育项目“基于智能机器人创客教育的科技教师培训”(立项号:)的研究成果之一
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万方数据电子出版社创客教育：中小学3D打印课全面普及
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创客教育：中小学3D打印课全面普及
文章来源：商城众网
编辑：商城众网
发表时间：日
3D打印的先进技术已迅速渗透到各个专业领域，现如今美国的几乎所有的大中小学都已开设了3D打印课程，把3D打印系统与教学体系相整合。因此，让3D打印在教育行业又大火了一把。其实，在中国，越来越多高校早已导入3D打印用作教学课件的创新，反而中小学是普遍被忽略的群体，忽略了创新能力对中小学学生感知和体验未来新兴技术的重要性。最近，广州市教育局首次举办了大规模的中小学校园教师3D打印技术专题培训课，不仅感受先进3D打印技术的快速打印的全过程，还通过前期3D One三维建模设计技巧为课堂巧妙的增添新趣味，让学生爱上学习并培养学生的创造性思维能力。全面普及广州市中小学， 教师也来玩转3D打印日，广州市教育局首次大规模大面积的举办中小学教师的3D打印专题培训课，来自广州市60多所中小学110多名老师参与为期10&课时的培训课程。然而这不仅仅是单纯的技术演示和传授，因为3D打印机主要负责最后的打印成型工作，前期教师更多精力反而是应该更加专注于如何应用科技手段让枯燥的课堂动起来，且具有强大的诱惑力，抓住学生学习的注意力。图/广州市中小学教师3D打印技术专题培训&本次培训上，让教师快速利用3D One创建一个三维立体模型，因为建模简易快速，教师们掌握起来并不难，还能一键3D打印模型，立即就能玩转三维快速设计和3D快速打印。其次，再巧妙的运用生活中的小元素作为设计案例，例如贴近学生日常起居的小物件、卡通小玩偶等，能够与之产生共鸣，激发学习兴趣并想要创新的意愿。图/3D One快速创建小七造型的模型&老师轻松教学，学生过目不忘，创意从小开始儿时，我们更多的是小伙伴的陪伴，沙子小溪可以玩一整天。而现在不同的是，我们可以更好的通过3D打印来更好的传授其中的知识，同时让学生能够抓住生活的细节，善于观察，将很多看似平常的用品创造出更多价值，还能从中学习珍惜和爱护它们。其次，很多主流学科也陆续用到了3D打印技术，比如地理老师用3D打印来讲述自然灾害如何残酷，让孩子们在未来更好的爱护我们的地球。又如在科学课、历史课上，学生可以制作想华师、文物之类的易碎品。在这个过程中，孩子们不仅学会了如何来建造属于自己的课件，学会了知识，更能够深刻的了解课业的含义。目前，3D打印机技术的普及为学校的创新教育提供了新的视角和技术支持。并且已经在各大城市地区的中小学校园不定期的举办教师3D打印技术培训课，帮助老师们达到了轻松讲课目的，学生加深了对课业的理解，用新兴技术创造出属于自己的东西，培养孩子们能够更好地适应时代的发展。推荐阅读：创客实验室：，可下载创客实验室方案。
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如何用3D打印玩转互联网+教育、STEAM教育、创客教育
第九届国际教育装备及智慧教育展将于日－25日在北京中国国际展览中心召开。作为实践“互联网+3D打印”创新教育的典型代表，先临三维将在现场展示从装备、软件到课程等全套“互联网+3D打印”创新教育综合解决方案。据南极熊了解，先临三维在本次展会现场准备了三重惊喜：
新品机器人蓝光三维扫描仪OKIO－RobotScan E050的发布；《互联网＋3D打印创新教育生态系统白皮书》发布；每天5场关于3D打印＋创新教育的精彩演讲。
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3D打印与教育结合的意义何在？3D打印又该如何与创新教育结合？3D打印教育的课程如何开设？在展会现场，先临三维会给出最“生动”的答案。
机器人＋3D打印教育OKIO－RobotScan E050实现了“合体”
在中国跑步进入智能制造大国的时期，中国的教育形式和内容也在随着时代的趋势而不断更新。为了让人才储备能跟上时代步伐，现如今的高教、职教中，机器人教育、3D打印等已经开始从“小部分的试点”变成“大部分的创新”。清华大学、浙江大学等名校也已经纷纷以开设3D打印实验室、举办机器人大赛等形式将3D打印、机器人这两项最新的技术纳入机械系、工业设计系等专业的实践课程当中。
如果能有一个工具让学生在理论学习和实践过程中将这两门新技术加以结合，那么，对于高教和职教来说，将是学生进行“机器人＋3D打印”融合创新的最佳选择。
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先临三维在本次展会上正式发布的机器人蓝光三维扫描仪OKIO－RobotScan E050就把这两项热门的新技术集于一身。
这款新型三维扫描仪由先临三维控股子公司北京天远研发而成，是智能制造时代“机器人＋3D扫描”最典型的全自动化产品。这款扫描仪搭配了工业机器人，可以批量化自动完成工件的三维检测，对于需要大批量进行逆向检测的工业行业来说，这是加快车间加工时间、减少人工以及提高产品精确度的最佳选择。
而对于学校来说，这款扫描仪也可以让学生提前和智能制造的实际生产场景产生零距离接触。批量化全自动的检测模式也可以在上课过程中迅速对学生作品进行快速扫描，从而可以加快学生的创作过程。此外，这款扫描仪具备人性化的防碰撞保护功能，可以在学生碰到设备时自动弹回，让学生在学习和实践过程中免除安全隐患。
看6位业内专家如何用3D打印玩转互联网、艺术设计教育、STEAM教育……
如何让学生的教育和互联网结合？想走进3D打印教育的世界而又不知如何开设课程？在现场，先临三维请来了6位行业内的专家，为大家带来6重演讲，用3D打印和互联网、艺术设计教育、STEAM教育等实现完美结合。
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多年实践精华力作《互联网＋3D打印创新教育生态系统白皮书》将于现场免费开放给嘉宾
此外，更有先临三维多年教育实践的精华之作《互联网＋3D打印创新教育生态系统白皮书》将在现场进行发布。在这本白皮书中，先临三维公布了对3D打印创客人才社会需求的调研结果，对中小学以及高职教育的人才培养具有一定的参考价值；此外，经过多年的“互联网＋3D打印”创新教育实践后，先临三维也毫无保留地在白皮书中呈现了成熟的一体化3D创新教育解决方案。涵盖小学、中学、职教到社会教育等。
然而，最值得一说的是，届时，这本白皮书将向现场嘉宾免费开放。有设备有专家，有课程有软件，今年的智慧教育展，先临三维展位不可错过。
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更多精彩请于11月23-25日至北京-中国国际展览中心 ( 老馆 )&&
1A馆&&1T03先临三维展位咨询。
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长期对论坛的繁荣而不断努力，或多次提出建设性意见
经常在论坛发帖，且发帖量较大创客教育如何避免过度商业化，别成“唐僧肉”
创客如何避免过度商业化做成“大跃进”创客教育别成“唐僧肉”创客教育火热的背后，推动其发展的究竟是教育的需求还是商业利益的追逐？创客教育不是一块“唐僧肉”，如果连创客教育的本质都没有搞清楚就大谈特谈，对创客教育的发展是弊大于利的。因此，我们更需要冷静地思考，避免把创客教育做成“大跃进”。
创客如何避免过度商业化做成“大跃进”
创客教育别成“唐僧肉”
创客教育火热的背后，推动其发展的究竟是教育的需求还是商业利益的追逐？创客教育不是一块“唐僧肉”，如果连创客教育的本质都没有搞清楚就大谈特谈，对创客教育的发展是弊大于利的。因此，我们更需要冷静地思考，避免把创客教育做成“大跃进”。资料图片
自从国家提出“大众创业、万众创新”号召后，创客一词真正进入公众视野，“创客教育”也迅速在广大中小学“走红”。创客火了，创客教育也跟着火了，自2015年由中国教育报等在温州发起成立中国青少年创客教育联盟后，各种全国级别的创客联盟、论坛、大会、比赛相继出现。不到一年时间，这场“教育和创客的碰撞”已经风行全国。
同时，创客教育也引起了国家有关部门的高度重视，教育部办公厅出台了《关于“十三五”期间全面深入推进教育信息化工作的指导意见（征求意见稿）》，提出要“有效利用信息技术推进‘众创空间’建设，探索STEM教育、创客教育等新的教育模式，使学生具有较强的信息意识与创新意识”。
商家逐利：忽视课程开发和教育本质将是“竭泽而渔”
创客教育的迅猛发展，瞬间点燃了大家的热情，各式各样的创新教育呈现一派“欣欣向荣”的景象。一夜之间，创客和创客教育似乎成了“香饽饽”，人见人爱，人人都想参与其中。随着创客教育的不断推进，记者在采访中发现，目前的创客教育似乎趋向某些极端——只要是利用高科技手段参与的教育活动就是创客教育；创客教育的成果体现就是各类科技竞赛的获奖；创客教育就是要依靠造实验教室和科技设备，仿佛我的教学环境越“高大上”，学校的创客教育做得就越好。
与之相对应，如雨后春笋般涌现出了很多所谓的科技教育公司，开发的产品都宣称是为了构建校园的创客空间，服务于学校的创客教育。如此的一哄而上，不免引起我们的忧虑：创客教育火热的背后，推动其发展的究竟是教育的需求还是商业利益的追逐？创客教育不是一块“唐僧肉”，如果连创客教育的本质都没有搞清楚就大谈特谈，对创客教育的发展是弊大于利的。因此，我们更需要冷静地思考，避免把创客教育做成“大跃进”。
众所周知，企业提供产品或服务，原始出发点是利润的最大化。但是，单独地提供课程解决方案是不容易实现盈利的。因此，部分企业为追求利润，将创客教育与设备配置强行挂钩，例如将3D打印机与创客教育直接捆绑起来向学校推销。这也造成了目前设备提供商多、真正有教育内涵的产品和服务少的局面。一些学校一味追求“高大上”，引进价格不菲的3D打印和豪华实验室。事实上，这些做法是被功利化的商家绑架了，和创客教育的精神实质相差甚远。因为商家的一哄而上造成了开发生产领域的产能过剩，只注重设备的研发和制造，忽视创客教育的课程开发和教育本质，注定是“竭泽而渔”，对创客教育带来不利影响。
政绩引导：创客热背后的行政色彩
“目前国内的创客教育存在很大的误区。很多地方教育行政部门以为创客教育一定要跟3D打印、跟机器人、跟各种‘高大上’的设备挂钩，这是很大的误解。”北京师范大学中国教育创新研究院院长刘坚说，“创客教育应该走出这样的误区，还原其育人的本质。”
随着创客教育的不断深入推进，各地均出现了“创客热”，甚至进入了这样一个误区：似乎当下的教育不与创客挂钩就是落后的教育。如今一些地区的创客教育不仅大量占用教育资源，还添上了行政指令化色彩，比如有些地方在发展规划中提出每个学校每年要建设十个八个创客空间，要求每个孩子在一段时间之内必须交出一份创客作品等。从教育的角度来看，能够在一定的活动中体现出创客精神就已经不错了，如此以偏概全，以行政指标的方式给学校硬往下压，与创客教育的开放、共享、合作、创新的理念也是相违背的。在评价上，更应该评价创客教育的普及情况，以正向的引导促进创客教育走出以往的怪圈。
比如，一些学校在汇报创客教育的成果时往往过多地强调学生得了多少奖，获了多少证书。这与通过创客实现创新教育“去精英化”的目的是背道而驰的。温州中学信息中心主任谢作如老师就这样表示：“创客教育应该鼓励孩子多做一些所谓无用之事，不要强调‘高大上’‘填补了什么什么空白’，先要让孩子觉得好玩，创新才会跟上来。”
过去，关于学校的创新教育评价是相对粗糙的，人们更多关注的是学生的作品是否获奖等等，而一些地方的科技创新大赛其实比的不是学生的动手能力和创造能力，比的是老师和一些校外科技单位外援的水平。这是需要我们警惕的，避免创客教育成为另一类应试教育的“敲门砖”。
当然，在政府的引导下，越来越多的机构和企业关注到创客教育这一领域中，有更多的人愿意为科技教育和创客教育提供课程资源，这是好的趋势。政府需要做好的是建立一个公平合理的竞争机制，例如不急着建设创客空间，先以购买服务的形式组织教师到各个企业进行教师培训，然后再选择适合自己的创客空间方案。这样一方面能够促进企业从卖产品转向卖服务，提升自我课程研发能力，另一方面也能够让教师有一个全面的认识。另外，许多高校和科研机构的实验室，已经逐步将高端的设备给更多有兴趣的中学生分享，让创客们有更多可以发挥的天地。政府应该鼓励各种创客教育的创新主体，在自由的市场当中竞争与合作，使得创客教育能够走出一条属于自己的新路来。
师资难题：创客教师先得“会造物”
上马搞创客教育，但师资跟不上，不少学校还处于“茫然”状态。从这一点来看，师资匮乏成为创客教育目前面临的最大难题。这一问题如今已经得到社会的广泛关注。
基于创客教育的特点，创客教师不仅需要懂得学科知识，还需要善于激发学生的兴趣，引导学生将所学知识应用于实践中，鼓励他们将脑海中的创意付诸行动，将来一旦条件成熟，转变成实际可用的产品。
创客教育的理念在于强调“做中学”，其主旨是在教育活动中融入创客的精神和内涵，发展学生的创新精神和动手实践能力，将学习者培养成为有创客精神的人。它通常以STEAM活动为载体，即融合科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineer）、艺术/人文（Arts）和数学（Mathematics）等学科的跨学科实践活动。它强调学生在项目和问题引领下，运用多学科知识创新地解决真实问题。从这个角度讲，创客教育也是科学教育或科技教育的一种形式。
那么创客教育需要培养学生哪些方面的素质？在创客的核心价值观中，要求我们要学会合作与分享，这恰巧是情商的重要组成部分。在参与创客活动的过程中，学生会不断地经历失败，因此，对学生进行挫折教育，磨砺其坚毅品性，对增强学生的自信心有着至关重要的作用。
特别要注意的是，创客教师培训不能仅仅靠专家的几场讲座和政策解读，而是先要让教师真正亲历创客活动，学会做一名“会造物”的创客。除了技术培训，还要加强创客教师社群建设。比如建立区域创客教师工作室，推进异地教研和协作活动等。教育管理部门更要敦促师范院校更新课程，推进职前创客教育师资的培养。
就目前而言，中小学应当鼓励以信息技术、通用技术和中小学综合实践活动的教师为核心，汇聚科学、艺术、数学等学科教师以及校外专家组成指导团队，对学校创客活动进行全面指导。与此同时，也应当创造一种环境，让一线的教育创客“主动举手”，成为辐射区域创客教育普及的骨干力量。
中美比较：理性看待创客在教育领域发挥的作用
在欧美，有相当比例的家庭有工作间。在这些位于车库、地下室里的工作间里曾涌现出一批又一批具有创客精神的创新人才，比如乔布斯和比尔&盖茨的最初奋斗岁月都是从车库开始的。大多欧美创客往往是从家庭走向社会的，基于兴趣爱好的自修自产自造，成为创客的一种表现形式。《现代教育技术》杂志副主编宋述强认为，“与国外，特别是美国相比，中国的创客文化其实还远未盛行。要真正让创客的种子在中国的土壤里生根发芽，除了学校教育的培养和社会教育的影响外，家庭创客文化和创客氛围也非常重要。”
5月份刚在美国湾区举行的Maker Faire（制汇节）中，参与的人群可说是老、中、青三代齐上阵，尤其以带着小朋友来玩耍的父母居多。这些“平民”创客的创作目的十分单纯，只要是他们觉得好玩的事，他们就会愿意去做。不同年龄层的创客们还充分发挥了自己的想象力和动手能力，从毛绒手工到机械手臂，各类展品让人眼前一亮。
而在中国，创客可自由发挥的程度可能会受到一定的限制，相较于美国“零门槛”的创客文化，国内的创客定义似乎更接近于等同创业者，因此年龄层次大多在二三十岁，其作品的目的更趋向于为创业、为制造商机的利益驱动，而非兴趣爱好。
得益于美国创客文化的发展和美国民众对于创客精神的认同，许多家长十分重视从小培养孩子的创客精神，这一点从在美国逐渐流行起来的STEM教育理念中也可以看出来。在美国，创客低龄化，人人皆是贡献者。
相反，中国的&创客文化&还不够成熟，STEM教育的理念仍不够普及。北京景山学校著名创客教师吴俊杰认为，国内的创客环境还不够理想，创客的眼界也有待开阔，一些追求短期利益的公司错误地把创客教育当做“唐僧肉”，殊不知《西游记》当中，没有人吃到“唐僧肉”。只有跟着“唐僧”走，真正的将创客精神吃透，才能达到“依靠创新驱动促进企业长期稳定健康发展，推动中国教育产业‘增品种、提品质、创品牌’的‘三品’建设”这一“长生不老”的目的。
全球知名的创客空间TechShop的联合创始人和首席执行官，马克&哈奇（Mark Hatch）从知识和学习的视角谈到了创客运动在变革传统教育模式中的作用。受约翰&杜威的经验学习主义学习理论的影响，他认为“动手发现是知识发展的一个重要组成部分，也是点燃学习欲望的一个关键”，并用TechShop中的具体实践案例表明，创客空间下的实践效率和效果远远优于传统教室中的信息和知识获取型学习，即在最短的时间内，用最小的成本获得大学数年才能获得的知识和能力。站在创客运动的潮头，我们有理由相信“这是一次人人都渴望参与的革命。创客运动不仅改变你，也将同样改变我们每一个人”。（本报记者 黄蔚 实习生 魏霈侃）
《中国教育报》日第3版
作者：黄蔚 魏霈侃
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