少年儿童3D列印专业课程第三讲：3D列印进阶如是说

3D列印堪称“第二次产业革命的关键生产远距工具”，该控制技术被应用在军事、建筑物、药理学、设计、锻造等数个领域。2014年，NASA（NASA）将两台3D列印机送去太空站，积极探索太空人通过列印来完成损毁或者劣化零配件的更改；2015年，苏州市无锡市中心医院在国内首度利用3D列印控制技术，远距化疗幼儿遗传性中风；2016年元旦，天安门及西直门周边的国庆节花圃，全部采用3D列印控制技术；在我国的《中国锻造2025》和德国的“工业4.0”中，也都把3D列印作为关键的控制技术支撑点。

在2013年美国新媒体国联发布的《夜空报告》中，首度将3D列印控制技术列入科技领域未来4—5周内普及化应用的科技型控制技术。在过去一两年里，3D列印已经以信息控制技术开拓课或课外活动的形式，逐步走近了中中学校课后，并与STEAM基础教育、孵化器基础教育等无机结合，对培育少年幼儿的信息素质、创新观念、空间想像、交叉学科学习等能力，起着关键的作用。

常用的少年幼儿3D列印应用软件与远距工具

从简单的3D列印笔到专精的3D可视化应用软件和列印机，3D列印应用软件与远距工具已逐渐走到中小中学生的身旁。上面如是说三种我区教员常用的3D列印应用软件与远距工具。

中学高年级中学生还没有明确的四维空间概念，3D列印栗木最简单的进阶远距工具。它无须笔记本电脑和应用软件的支持，中学生只要将其插上控制器，加装3D列印医用，就可以开始经典作品音乐创作。但由于笔杆和抽掉的塑胶医用环境温度可能会达到200℃，建议中学生在教员或学生家长的陪伴着下使用。

二、iPad上的3D可视化App

中学高年级中学生已经具备了初步的四维空间概念，也比较熟悉移动智能终端，可以使用iPad上的123D Design、Morphi、Happy 3D等App，通过拖拉、点击等操作，初步体验3D可视化的过程，并在iPad上通过Wi-Fi进行经典作品列印。

三、PC平台上的3D可视化应用软件

初中生已经具备一定的四维空间概念，并对计算机应用软件操作比较熟练，能够使用3DMax、SketchUp、3DOne等常用3D可视化应用软件，通过使用抽掉、车削、布尔运算的加减交、雕塑甚至3D扫描等方式，完成经典作品并进行列印。

四、3D列印机

目前市场上的3D列印机品牌、型号众多，但一般都支持主流3D应用软件导出的STL格式文件，使用PLA或ABS塑胶作为列印医用，能够满足教学的基本需求。

3D列印与STEAM基础教育、孵化器基础教育的关系

STEAM基础教育将控制技术与工程、艺术、数学结合，旨在打破常规的学科界限，通过综合应用解决实际问题，培育综合性的人才。3D列印控制技术是科学发展的产物，3D可视化的过程需要信息控制技术的支持，列印出来的经典作品往往用于解决工程类的问题。3D设计的过程中，还要注意经典作品的美观与艺术性。3D可视化的过程能够帮助中学生建立起数学立体几何的空间概念，是实践STEAM基础教育的一个有效途径。

3D列印在科技领域的开展现状

目前，3D列印已经引起了国内外基础教育界的高度重视，自笔者2014年初第一次使用3D列印机以来，短短三年的时间，国内不少中中学校都已经购置了3D列印机，并建有相应的创新实验室。北京、上海、深圳等发达地区的学校，还自主开发了不少3D列印校本专精课程，青岛市在2015年底提出了3周内所有中中学校校全部开设“3D列印课”的目标……国内一些重大的中学生信息控制技术竞赛活动，比如全国中中学校笔记本电脑制作活动、全国中中学校信息控制技术创新与实践活动等，均把3D创意设计、3D创新经典作品等列入比赛项目。此外，3D列印控制技术还能帮助其他学科教员，设计、定制、列印出所需要的教具或模型。

实施3D列印专精课程的建议

首先，根据笔者的经验，一个3D列印经典作品从灵感出现到列印完成，往往需要4—6个课时，建议在实施3D列印专精课程时以项目活动的形式开展，将项目实施与应用信息控制技术解决实际问题的过程结合起来；中学生组成小组，从实际需求出发，提出创意设计，上网搜索资料，理解模型构成，学习应用软件使用，不断调试修改，形成个性化经典作品，并最终列印成型，分享交流。

最后，在3D列印专精课程实施过程中，教员要以中学生为主体，尽量杜绝教员提供样例、中学生依葫芦画瓢的现象，要注重激发中学生的创新意识、创造观念、创意设计，尊重中学生创意，帮助中学生实现创意，从而培育出符合数字时代要求的中学生孵化器。

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