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3D打印在教育领域的应用思路,“王爷”如是说

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发布时间:2016-08-08 11:34分类:展会动态浏览:2302

3D打印世界大讲坛

NO.13

精彩回顾

 

拥有20年高校教育经验的

杭州乐伴科技有限公司

创始人王忠飞


和大家细细分享了

3D打印技术在教育领域的应用思路

下面是课堂语录

 

我是做了近20年高校教育的教育工作者,对3D打印技术及其应用一直非常关注。我们实验室在2008年就采购了一台金属粉末烧结(SLS)的3D打印机(那时候,我们称之为“快速成型设备”),并在2009年末至2010年初我们的上海世博会项目实施过程中,这台神器已经展示其“快速成型”的快速优势。


2013下半年,我和同事们谋划FDM 3D打印如何在教育领域应用,确定目标是希望现在的中小学生进入未来的大学校门时应具有哪些思维和行为习惯会让他们的大学更精彩,2015年9月产品才上市。然而,市场突然有了“忽如一夜春风来,千树万树梨花开” 的感觉:全行业的人都在做教育。今年,我在中小学校内看到很多的机器都早我们进学校了,只是大多都在落着灰尘,没有灰尘的,因为还没拆封。传说中的数千台3D打印机已经通过教育局直接发放到每所学校,普通学校都能做到每所学校分到1台,部分优秀学校可以分到2~3台。





我说这些并不是抱怨那些通过走上层关系把自己的3D打印机分发给学校的某些企业,你们确实很牛,销售做得非常好。唯一值得担忧的是,一次性把机器铺到一个城市的每一所学校,你们的售后服务跟得上?教师们都不会用产品,怎么去教学生?就算培训了几所优秀学校的勤奋老师,一所学校里数百至数千学生,如何共用2~3台机器?


3D打印机作为一种新型教育装备,进入非常传统的学校教育设备市场,关系经济和关系社会的诟病,让我们的3D打印机在中小学成为一种新型的高端闲置设备。下面我通过两个问题,来探讨3D打印机该如何走进中小学学校?

 

教室里有了3D打印机,师生们用来打印什么?

思考这个问题,可以帮助我们规划“教育+3D打印”的教学内容。


师生们打印这些东西干什么用?


事实上,3D打印机和传统的机床在功能上都是相同的:制造设备。无非是工艺不同,3D打印具有数字化制造的某些优势。师生们无缘无故地制造/打印一些东西,有什么用途?

这两个问题,本质上就是课程设计、教学目标和内容设计时必须正确回答的。同时,适合中小学生使用的3D打印建模软件也非常重要,这是打印内容的来源。

 

 

 

有些机构和个人都已经做得很好了。譬如北京的何老师(自称贝勒何),有一次课堂内容是,带着学生使用3D打印技术设计一些教具探索、验证物理学的压强概念,过去在学校的综合实践课上也有类似的探索和验证,只有依靠聪明、机智的老师们变废为宝——用身边的废旧物品设计简易装置来完成。也就是说,我们能看到这种趋势:使用3D打印技术,将升学考试课程所涉及的很多抽象概念实物化,帮助学生们理解这些概念,而不是背诵这些概念。这是3D打印技术在现代教学中的一类应用。已经有不少3D打印机厂商都在做这一类应用的课程设计和教学内容设计。这类应用已经很好地解决了:用3D打印机打印什么?打印这些东西干什么用?

 

 


今天我们给大家带来另外一类“3D打印技术在教育领域”的应用思路,供大家参考和借鉴。这也是我们的孩宝产品和孩宝课程研发的基本路线和目标。

 

首先,我们所设计的课堂内容是,以关爱、责任、情感交互、历史、文化和民俗为背景设计教学场景,以发现和解决身边的小问题为目标,引导学生们发现问题的根源,帮助学生们确定解决方案,然后由学生自主设计,实施方案,再验证方案是否成功地解决问题。

 

我举个例子。譬如,筷子桶里边的筷子为什么会发霉?如何才能不让筷子发霉?这个问题的解决方案必定会形成一个新的筷子桶设计。3D打印机就有作用了,帮助学生制造新的筷子桶。这个例子中的问题还可以升级,“妈妈说,现在的筷子桶很难清洗。” 类似的困难很多人都遇到过,茶杯的底部很难清洗。如何帮助妈妈解决困难哪?关爱妈妈,每个学生都会有强烈的使命感,所以在设计时,还会特别地用心。进一步,仍以筷子桶为例,我们打印出一个筷子桶干什么用?我建议让每个孩子都带着自己给妈妈设计的新筷子桶回家,我相信谁都能想到孩子回家后,母子或母女、父子或父女的对话场景了。孩子得到了爸妈的表扬,得到认同,这是在鼓励孩子更乐意去做类似的尝试。孩子还会煞有介事地给爸妈解释自己是如何如何地设计,如何如何地考虑,筷子为啥不会再发霉。

 

注意,现在孩子们已经转换角色了,从知识学习者转变成知识传播者!这种角色转变,是所有教育从业者所追求的最佳教学效果。

 

事实上,平均每班40个学生,依靠2~3台3D打印机,学生将设计作品带回家之后的那段教育场景,没有机会出现了。所以,孩宝团队在往学校推广“教育+3D打印”方案时,会建议校长为整个教室的每一位同学配备一台3D打印机,做到每一位同学的设计都能实物化。我们的每一次课程,都争取做到每一位学生出一个学习成果带回家,为学生创造回家后的那一幕教育场景。

 

在一个教室配备40台3D打印机,其实价格是个敏感问题,所以孩宝3D打印机的定价策略是,减轻学校财政压力,40台机器和全套课程,总价不到20万。也有部分学校选择减半配置,虽然是打折的方案,但是两个学生共用一台3D打印机,也远比40个同学共用2~3台3D打印机所带来的教学效果要好很多。

 

前面我说的都是有了3D打印机,如何设计教学内容。实际上,阻碍3D打印机走进中小学还不只是课程和教学内容的问题。还有另外一个重要问题,中小学学生用什么软件工具才能自主设计自己的3D模型?譬如,学生们用什么样的建模工具去完成前例中新的筷子桶设计。


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