近年來3D打印新技術在校園中的應用如火如荼,有媒體統(tǒng)計2014年北京幾十所中小學已配備3D打印機;2015年云南6000所中小學配置3D掃描儀和打印機;2016年,幾乎大城市的中小學都配置了3D打印機。
日前,現(xiàn)代教育裝備技術綜合改革試驗區(qū)啟動儀式暨現(xiàn)代教育裝備技術應用研討會在湖北咸寧舉行,來自教育管理部門、教育裝備部門、高校、中小學的專家和一線從業(yè)者,就3D打印新技術助推教育變革、教育裝備現(xiàn)代化等問題進行了深入討論。
3D打印技術具有獨特的教育功能
為了更好地促進3D打印新技術在教育中的應用,教育部教育裝備研究與發(fā)展中心搭建起開放性的創(chuàng)新平臺——3D打印技術教育教學應用協(xié)同創(chuàng)新中心(以下簡稱協(xié)同創(chuàng)新中心),旨在以3D打印等新技術在教育教學中的應用為抓手,推進課程裝備化和裝備課程化,滿足新型人才的培養(yǎng)需要。
3D打印具備讓學生能夠體驗的功能,看得見、摸得著,能夠自己動手,并能讓學生產(chǎn)生立竿見影的成就感。從知識量的角度看,3D打印技術涉及了多學科的知識。如認識3D打印,需要引入數(shù)學維度概念;打印出來的空間折疊物品,涉及空間立體幾何知識等。
“3D打印等新技術融和了現(xiàn)代信息技術,能為學生提供創(chuàng)新設計、創(chuàng)造、解決現(xiàn)實問題的個性化、社會化、趣味性、綜合性、開放性的創(chuàng)新實踐。”教育部教育裝備研究與發(fā)展中心主任曹志祥表示。
3D打印技術的這些特質(zhì),使它在與教育的結(jié)合上具有別的技術無可比擬的優(yōu)勢。
多方突圍,突破3D技術在教育應用中的瓶頸
就目前來看,3D打印技術走進校園,還存在很多問題。首先是師資力量欠缺。面對新的技術,教師普遍感到知識和能力結(jié)構(gòu)不能適應;第二,裝備配置跟不上。絕大多數(shù)學校尚未建立起3D打印實驗室,一臺或幾臺3D打印機遠遠不能滿足教學需要。第三,目前,國家尚未明確規(guī)定3D打印創(chuàng)新教育的固定課時,課時非常隨意,絕大多數(shù)學校只能以社團、興趣小組的形式開展。
“相關教材數(shù)量不足、質(zhì)量堪憂,課程體系安排隨意性大、裝備以及耗材缺少質(zhì)量評估與檢測標準等問題,都亟待解決!惫鶄鹘苷f。
針對這些問題,協(xié)同創(chuàng)新中心提出了一條以建立實驗區(qū)為抓手的基本思路和方法,即“理念引領,教材引導,裝備支撐,實驗先行,搭建平臺,逐步推廣”。針對不同階段的學校,也提出了不同的解決方案:小學以認知為目的,側(cè)重科普體驗;初中以操作為目的,側(cè)重動手能力;高中以創(chuàng)造為目的,側(cè)重創(chuàng)新思維和實踐能力。
在此基礎上,構(gòu)建了包括課程標準與教材、3D打印設備與材料、師資培訓與技術服務等項目在內(nèi)的完整課程體系,還有選擇地建立3D打印技術應用實驗區(qū),根據(jù)不同地方情況和學校需求,提供多套裝備菜單服務。
3D打印技術助推教育變革
在論壇中,郭傳杰提出:當今世界人類正處于第六次科技革命的前夜,中國能否在新一輪科技革命中占有一定的優(yōu)先發(fā)展地位,關鍵在于教育現(xiàn)代化建設能否激發(fā)民族創(chuàng)新活力,整體提高人才和人力資源科學素養(yǎng)。
在新技術決定創(chuàng)新教育質(zhì)量的條件下,教育教學體系必須徹底革新傳統(tǒng)的教育裝備技術觀念,教育裝備不能僅僅是冷冰冰的、輔助性的、無內(nèi)涵的機器設備,而是有溫度、有內(nèi)涵、有個性、有情感、有思維、有活力、有創(chuàng)造性的交互伙伴,充分發(fā)揮教育裝備的特殊教育功能。
對此,協(xié)同創(chuàng)新中心認為3D打印等新技術在教育教學中的應用,正在助推中國教育變革,引領教育改革從單向改革走向綜合改革,將全面提速教育現(xiàn)代化。 (李雙)