3D打印技術(shù)對(duì)通用技術(shù)教學(xué)的影響

劉義明

摘要：當(dāng)前，隨著科技和文化的發(fā)展，現(xiàn)代研發(fā)技術(shù)側(cè)重于信息技術(shù)領(lǐng)域，3D打印技術(shù)在選擇性激光燒結(jié)技術(shù)的基礎(chǔ)上應(yīng)運(yùn)而生，利用現(xiàn)代非傳統(tǒng)物質(zhì)與噴墨式打印機(jī)相結(jié)合，從多個(gè)方面提升了打印技術(shù)的科學(xué)性和創(chuàng)新性，成為當(dāng)前三維模型制造的主要工具。本文從3D打印技術(shù)的角度出發(fā)，以當(dāng)前通用技術(shù)教學(xué)為例，分析現(xiàn)代化打印模式在教育領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)，以及對(duì)于通用技術(shù)教學(xué)的影響。

關(guān)鍵詞：3D打印技術(shù)；通用技術(shù)；教學(xué)

一、3D打印技術(shù)與通用技術(shù)

早在二十世紀(jì)九十年代，美國(guó)科學(xué)家已經(jīng)研發(fā)出3D打印技術(shù)，因新興事物不易被社會(huì)接受及早期技術(shù)不成熟，3D打印這一創(chuàng)新性技術(shù)模式并沒有被大范圍推廣。隨著當(dāng)前科技的發(fā)展以及人們對(duì)于打印這一領(lǐng)域要求不斷提升，3D打印技術(shù)在二十一世紀(jì)走向大眾的視野，在信息化發(fā)展和數(shù)字化生產(chǎn)中，開始發(fā)揮重要的作用。對(duì)于3D打印技術(shù)來說，最為突出的特點(diǎn)就是能夠根據(jù)客戶的需求提升打印產(chǎn)品的個(gè)性，能夠以多樣的模式和定制方法滿足客戶的創(chuàng)新性需求。在這樣的技術(shù)應(yīng)用背景下，教育革新也逐漸重視3D打印技術(shù)。

專業(yè)的打印技術(shù)和技能如果能夠充分與現(xiàn)代化課堂教學(xué)相結(jié)合，就能保證教師的個(gè)性化課程順利開展，學(xué)生能以全新的學(xué)習(xí)視角，領(lǐng)悟教師的教學(xué)方案。以學(xué)生為主體的教學(xué)方式變革，更具深度與廣度，課堂的趣味性、創(chuàng)造性以及可操作性能夠提升學(xué)生的想象力和創(chuàng)造力。同時(shí)打開了傳統(tǒng)教學(xué)模式給予學(xué)生的思維禁錮，保證將基礎(chǔ)教育與個(gè)性化教育融合起來。

通用技術(shù)是在現(xiàn)代化的信息技術(shù)發(fā)展中，將生活、學(xué)習(xí)等領(lǐng)域知識(shí)與信息技術(shù)聯(lián)系起來，從多方面向?qū)W生展現(xiàn)在日常生活中，具有廣泛性、應(yīng)用性、基礎(chǔ)性和通用性等諸多特性的科技資源。

在高中階段，正是學(xué)生開闊視野、認(rèn)知世界的重要時(shí)期，所以通用技術(shù)教學(xué)融合知識(shí)性與基礎(chǔ)性，能夠保證學(xué)生深刻地理解知識(shí)、科技、生活、人文等多個(gè)領(lǐng)域的重要聯(lián)系，促使其感悟科技知識(shí)對(duì)于日常生活起到的重要作用，保證在接觸先進(jìn)的科技的同時(shí)，還能注重實(shí)踐性和基礎(chǔ)性的融合。在新課程改革中，通用技術(shù)以新概念出現(xiàn)在高中課堂上，這就需要教師借助不同的信息技術(shù)教學(xué)手段，提升通用技術(shù)課的趣味性和創(chuàng)新性。在教學(xué)過程中，能夠提升學(xué)生對(duì)現(xiàn)代化科技的認(rèn)知，以更為積極的心態(tài)面對(duì)未來的學(xué)習(xí)和生活。

在對(duì)3D打印技術(shù)和通用技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)單的概念分析之后，我們就可以理解在教學(xué)設(shè)計(jì)中，3D打印技術(shù)如何推動(dòng)通用技術(shù)教學(xué)，從教育、科技等多個(gè)領(lǐng)域探索通用技術(shù)教學(xué)改革。

二、3D打印技術(shù)對(duì)于通用技術(shù)教學(xué)的影響

（一）提升通用技術(shù)課堂實(shí)踐性

在通用技術(shù)教學(xué)過程中，其生活性和基礎(chǔ)性的教學(xué)特點(diǎn)需要教師通過多種教學(xué)方式，保證學(xué)生能在課堂中以實(shí)踐的方式，理解通用技術(shù)。將3D打印技術(shù)在通用技術(shù)教學(xué)中進(jìn)行應(yīng)用，保證教師以3D打印技術(shù)為例設(shè)定不同的教學(xué)內(nèi)容，通過對(duì)于3D打印的案例分析，初步引導(dǎo)學(xué)生理解空間思維在3D打印過程中的構(gòu)建，根據(jù)不同的技術(shù)軟件實(shí)踐操作，將自我思維認(rèn)知和虛擬模仿能力以3D打印的模式體現(xiàn)出來。

在學(xué)生對(duì)于3D打印知識(shí)進(jìn)行了解之后，在通用技術(shù)課堂中就可以進(jìn)行實(shí)物拍照、模式構(gòu)建，將所學(xué)的理論知識(shí)和分析的案例，應(yīng)用到學(xué)生自我思維對(duì)于虛擬物體的構(gòu)建之中，這樣的方式充分給予了學(xué)生自我思維想象的空間，保證將內(nèi)心創(chuàng)造的物體利用3D打印技術(shù)展示出來，使學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性得到提升。

例如，《技術(shù)與設(shè)計(jì)2》“流程的設(shè)計(jì)”章節(jié)“流程設(shè)計(jì)舉例”中，對(duì)“小錘子的加工流程設(shè)計(jì)”進(jìn)行分析，結(jié)合3D打印知識(shí)，應(yīng)用三維設(shè)計(jì)教學(xué)軟件，打印出形象逼真的實(shí)物。這樣，不僅消除了學(xué)生空間思維的抽象性，對(duì)金工上用到鋸、銼、鉆、攻等專業(yè)工具的困惑，也對(duì)“時(shí)序”和“流程”等概念有了本質(zhì)的理解，優(yōu)化處理。3D打印機(jī)使抽象的概念具體化和現(xiàn)實(shí)化，將學(xué)生的構(gòu)思轉(zhuǎn)化為立體的、真實(shí)的色彩模型，使課堂教學(xué)形象生動(dòng)。

在傳統(tǒng)的通用技術(shù)課堂中，因?yàn)榉椒ǖ木窒扌?，學(xué)生對(duì)于理論和實(shí)踐的結(jié)合不能充分了解。若一味地去分析多樣的理論案例，卻無(wú)法體會(huì)到生活與實(shí)踐的思想感悟，違背了通用技術(shù)教學(xué)所呈現(xiàn)的生活性和基礎(chǔ)性的初衷。通過3D打印技術(shù)，通用技術(shù)的實(shí)踐性被展現(xiàn)出來，學(xué)生的思維能夠以一種真實(shí)的方式得到體現(xiàn)和認(rèn)可。具有實(shí)踐意義的教學(xué)模式充分保證了通用技術(shù)的教學(xué)效果。

（二）提升通用技術(shù)課堂思想性

對(duì)學(xué)生來說，通用技術(shù)課堂是幫助其理解和深刻認(rèn)知社會(huì)的重要渠道，根據(jù)課本和教師的講解，學(xué)生能夠?qū)⒆晕业乃季S、思想與現(xiàn)實(shí)生活、科學(xué)技術(shù)結(jié)合起來，充分體會(huì)到現(xiàn)代化生活中多個(gè)領(lǐng)域互相配合，科學(xué)技術(shù)促進(jìn)發(fā)展的意義所在。

在這樣的教學(xué)目的下，通用技術(shù)的教學(xué)盡量滿足學(xué)生對(duì)于社會(huì)生活和學(xué)習(xí)技術(shù)的好奇心，就能進(jìn)一步開闊內(nèi)心思想，充實(shí)學(xué)生對(duì)于理論模式的框架構(gòu)建，保證通用技術(shù)課堂作為學(xué)生思想性提升的平臺(tái)，打開其了解和認(rèn)知社會(huì)生活的大門。只有在通用技術(shù)中將生活實(shí)際與理論結(jié)合起來，才能體現(xiàn)出通用技術(shù)這門高度綜合、注重思想性創(chuàng)造的綜合性學(xué)科的意義。

在時(shí)代的發(fā)展中，通用技術(shù)能夠建立不同領(lǐng)域間的聯(lián)系與滲透，培養(yǎng)學(xué)生正確的技術(shù)觀，拓展創(chuàng)新意識(shí)；在創(chuàng)新思想的影響下，滿足自我成長(zhǎng)道路中思想的個(gè)性化發(fā)展；引導(dǎo)學(xué)生在理論和實(shí)踐中進(jìn)行思想創(chuàng)新，以自我能力激發(fā)創(chuàng)造意識(shí)，以理論知識(shí)提升實(shí)踐能力。

如講“經(jīng)典結(jié)構(gòu)的欣賞”時(shí)，我選擇了斗拱、橋梁等案例，以本地區(qū)甘棠鎮(zhèn)種德寺的斗拱和壽寧的廊橋?yàn)槔?，學(xué)生討論、合作交流、師生互動(dòng)、親身體驗(yàn)、動(dòng)手制作、3D作品賞析與互評(píng)。經(jīng)歷了思考和分析的過程，學(xué)生形成獨(dú)特的欣賞角度。通過這一系列的流程，學(xué)生不僅加深了對(duì)經(jīng)典結(jié)構(gòu)的理解，也豐富了設(shè)計(jì)的理念。

對(duì)于3D打印技術(shù)來說，其快速成型以及思維的自由性才是學(xué)生需要理解的內(nèi)涵，只有在學(xué)生的思想中植入個(gè)性化發(fā)展的理念，才能以3D打印技術(shù)為契機(jī)培養(yǎng)創(chuàng)新、個(gè)性化的學(xué)生。

（三）創(chuàng)造條件，激發(fā)學(xué)習(xí)熱情

在不斷探索和發(fā)揮自我創(chuàng)新思維的同時(shí)，傳統(tǒng)通用技術(shù)教學(xué)不能帶來的真實(shí)情景模式被構(gòu)建。有效、趣味性的創(chuàng)造條件帶給學(xué)生不一樣的通用技術(shù)學(xué)習(xí)體驗(yàn)，傳統(tǒng)的PPT演示實(shí)驗(yàn)?zāi)軌虮徽鎸?shí)的教學(xué)內(nèi)容取代。對(duì)于學(xué)生學(xué)習(xí)熱情的激發(fā)，為未來的通用技術(shù)知識(shí)學(xué)習(xí)提供了巨大的幫助，學(xué)生能夠以積極的勁頭、充足的干勁面對(duì)未來的知識(shí)學(xué)習(xí)，更加珍視每一次學(xué)習(xí)和體驗(yàn)的機(jī)會(huì)。

通用技術(shù)教學(xué)沒有高考的壓力，學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不夠，依賴性大，課堂上“開小差”，聽課效率低，甚至“厭學(xué)”。3D打印技術(shù)必將顛覆傳統(tǒng)教學(xué)模式，讓單調(diào)的課堂教學(xué)變得活潑生動(dòng)，獨(dú)特的視覺與觸覺的教學(xué)形式，更有誘惑力。當(dāng)講到《簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)案例》時(shí)，以簡(jiǎn)易相架為例，讓設(shè)計(jì)貼近生活，使作品更顯人性化和生活化。集設(shè)計(jì)、制作與3D打印于一體的“項(xiàng)目教學(xué)”模式，學(xué)生動(dòng)手設(shè)計(jì)，3D打印相架組件，組裝相架作品，把設(shè)計(jì)的流程變成有趣、獨(dú)特的課程教學(xué)活動(dòng)，簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)賦予生命力與典型性。在觸覺學(xué)習(xí)中，牢記概念的三維模型，積極吸收與消化知識(shí)，溫故而知新，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣與熱情。

三、總結(jié)

在我國(guó)教育改革中，對(duì)于教學(xué)創(chuàng)新性和實(shí)踐性的強(qiáng)調(diào)從未停止，利用3D打印技術(shù)豐富通用技術(shù)課堂，能夠?qū)⒖茖W(xué)技術(shù)的樂趣和魅力向?qū)W生展示，充分整合科學(xué)技術(shù)與教學(xué)，以現(xiàn)代化的開放性教學(xué)模式，培養(yǎng)擁有理論基礎(chǔ)和實(shí)踐能力的高素質(zhì)創(chuàng)新人才。endprint