内部编号：（YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128）3D打印技术在教育方面的应用关于3D
培训
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项目推广报告发起人：盛泰科技（洪辉）2015年4月在职业院校开设3D打印培训课程的必要性一、3D打印引入课堂是教学改革的一大创新，是一种以文件为基础，运用粉末状或等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。它无需机械加工或任何模具，就能直接从计算机图形数据中生成任何形状的零件，从而极大地缩短产品的研制周期，提高生产率和降低生产成本。在课堂学科教学中，将学科中抽象的概念转化成可用3D打印机在课堂上实时打印出的实际教学模型，可以使抽象的课程内容变得形象，生动，易于理解。例如：化学系学生打印各种分子模型汽车制造专业打印汽车零部件食品系学生可以打印各类巧克力、糖果，蛋糕地理系学生可以打印绘制各种地图，人口分布设计系学生可以打印艺术品和卡通图造型历史系学生可以打印考古意义文物建筑系学生打印设计原型进行力学验证机械系学生可以打印模型进行验证医学与生物学专业学生可以打印器官模型将3D打印技术引入课堂，可以使学生接触到新技术，学生不仅可以从3D打印产品中更形象地学到学科知识，另外也可以学习使用3D打印，这利于培养学生的动手能力，空间思维和创造性思维。总之，将3D打印系统引入课堂教学并进行有机整合，不仅能够创新教育教学环境，而且能够提高学生掌握新技术的优势，显着提升学生的设计创造能力。因此，对3D打印技术在课堂教学中的应用情况进行研究，并对广大的一线教师开展相关的系列培训，具有重要的研究意义和实践价值。二、国内外研究现状评述目前，3D打印技术在医疗领域，航空领域，建筑领域已经开展了尝试性的应用研究。在基础教育领域，黎加厚基于3D打印技术设计了一门课程《虚实创造课程》，并尝试用于小学教学，取得了不错的教学效果。新西兰将3D打印引入教育课堂，从幼儿园到12年级学生将有机会使用3D打印机。在高等教育领域，内华达州立大学雷诺分校的科学与工程图书馆成为美国第一个向所有学生、全体教员和公众提供3D扫描和打印的学术图书馆[3]。目前，在教育领域，确实初步开展了将3D打印引入课堂教育的尝试，但是都是刚刚开始，由于3D打印机成本，打印耗材等费用，以及缺少相应的教材，教师等问
题
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，还没有在课堂教学乃至科研院所中普及推广，更没有对新技术引入课堂的教学模式和教学效果的测量和研究。三、预期目标将3D打印技术规模化应用于具体学科的实际教学。结合具体的学科，形成3D打印技术在课堂教学中的应用模式（包括环境构建、教学模式、学习模式等），并开展一定规模的教师培训，产生实际的推广价值。四、项目的基本内容1、基于3D打印的学科教学环境的构建研究。2、3D打印技术在课堂教学中的应用模式研究，包括教学模式和学习模式；3、开发3D打印技术在课堂教学中应用的教师培训课程。4、对教师进行运用3D打印机进行教学的培训。5、研究新技术对改进教育教学的影响。五、研究思路1、3D打印机的学科教学定制研究。首先要做学科教学需求分析，了解学科教师对3D打印机的需求，根据需求对3D打印机进行定制。2、建立基于3D打印的实际教学环境，主要指软硬件技术环境。3、根据具体学科需要，建立基于3D打印的学科课堂教学
方案
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；4、开发3D打印技术用于课堂教学的教师培训课程。5、对教师进行运用3D打印机进行课堂教学的培训，主要是绘图软件的使用，以及基本的硬件操作。6、教师根据培训结果以及教学方案开展实际教学。7、对于教师的基于3D打印机的实际教学情况进行
总结
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。六、研究
方法
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本课题主要采用基于具体案例的实证研究，本课题会选择在具体的学校和实际的教学场地中，搭建3D打印的教学环境，对具体学科的教师进行3D打印机使用的培训，教师设计出基于3D打印的教学方案，并在具体的学科教学中灵活运用3D打印技术开展教学。七、可行性分析在实际学科课堂教学中，有使用3D打印技术的实际需要。目前，3D打印技术，三维设计软件，计算机硬件技术以及宽带网络技术的发展促使3D打印机作为一项能够实用化的新产品逐步在多个领域里投入推广和应用。将3D技术引入教育领域并在教育领域推广应用具有明显的优势，是必然趋势和发展方向。项目承担方国家开放大学数字化学习技术集成与应用教育部工程中心具有对3D打印在课堂教学应用中推广的所需的产品定制改造，安装，维护，使用和培训的专职研究人员若干。能够提供培训所需的教学场地，能够开发相应的网络教学课程。八、拟突破的重点难点问题重点：根据学科教学需要定制的3D打印机，设计出基于3D打印的学科教学方案。难点：3D打印机中3维设计软件的使用和培训。九、创新点和特色本课题作为将3D打印用于实际教育教学的工程性项目，最大的创新点在于将这项技术规模化用于实际的学科教学，对基于3D打印的教学形成引领和示范作用。
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