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摘要：2016年中共中央、国务院引发《国家创新驱动发展战略纲要》，而建设创新型国家必需先要培养创新型人才，将3D打印等新兴技术引入中职学校课堂，有利于强化中职学生的核心专业技能以及培植其双创意识。本文根据学校的教学资源以及中职学生的实际情况，研制出适合中职学校的3D打印技术课程方案，具有一定的针对性和可行性，也为职业教育适应新形势新要求进行先进装备方面人才培养提供借鉴。
关键词：3D打印技术；中职学校；校本课程；课程开发
本文引用格式：吴铠波.中职学校3D打印技术校本课程开发研究[J].教育现代化,2019,6(20):175-176.
一研究背景
为贯彻落实中共中央、国务院发布的《创新驱动发展战略纲要》、《中国制造2025》，科技部于2017年4月组织制定了《“十三五”先进制造技术领域科技创新专项规划》，提出要以3D打印技术、熔融沉积造型等已经展示重大产业化应用价值的增材制造技术，开展相关装备设计与制造技术的深入研究，占据增材制造产业价值链的高端。
与此同时，教育部印发了《中小学综合实践活动课程指导纲要》，文中支持学校将3D打印技术引入校园，配备多种打印方式与打印材料的3D打印机，并开设相应课程。鼓励学生了解3D打印技术原理，学习三维建模和使用3D打印机的方法，并能运用3D打印技术进行创新设计。认识与掌握先进技术，提高创新设计能力。
二 3D打印与中职教育
3D打印，是快速成型技术的一种，它以数字模型文件为基础，采用金属粉末或ABS、PLA塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体[1]。相比传统减料机械加工，3D打印技术在制造零件时几乎产生零废料，大幅度降低了生产成本，并提高了能耗的使用率，“净成型”显然已成为时下最环保的加工方式之一。
在“大众创业，万众创新”的业态下，中职学校也应随国家改革大潮持续不断向社会输送有专业知识的创新型人才，3D打印技术恰能在这股浪潮中起到助推作用。因为相比于普通高中的学生，中职学生在知识层面上更具专业性，操作技能也更加扎实，尤其对于机电专业的学生来说，大部分人已经对数控机床有了相当程度的了解，而3D打印机有着和数控机床类似的机械结构，两者甚至采用了部分相同的加工代码，这对学生继而学习3D打印技术提供了便捷。同时比起相对枯燥的机床操作，3D打印技术更加生动、形象，增添了学习的趣味性，增加了学生学习的乐趣[2]。
就目前而言，3D打印相关课程在中小学以及普通高中阶段呈现的主要形式是以三维设计软件的学习为基础，学生在学习应用诸如UG、SolidWorks等三维设计软件的过程中，根据不同的设计要求进行探究式设计，并将三维模型实体化。整个课程的重点在于应用三维设计软件进行模型的设计，简单而言，课程的核心是软件操作[3]。前面谈到，中职学生在知识层面上相比其他学生更具专业性，所以3D打印课程在中职学校的开展形式也应有所提升。学生在学习三维软件的同时还应掌握3D打印机的结构及工作原理，并能解决在打印过程中遇到的问题，甚至能够对3D打印机进行零部件的改进。此类课程目前未正式进入我国的中职教育课程体系，也无相关课程大纲和教材，所以只能采用校本课程的模式[4]。
三 3D打印技术的校本课程设计
（一）课程目标
校本课程是中职教育课程改革的重要组成部分，是提高中职学生核心素养的有效途径。《3D打印技术》课程以选择性课改纲要为指导，结合中职学校学生发展的实际，旨在充分挖掘学生的潜能，为学生的终身发展奠定基础。目标是通过学习三维设计软件、组装3D打印机进行创意设计，培养学生工程能力、创新能力、动手能力、协作能力、解决问题的能力以及科学严谨的态度，促进学生全面、个性、和谐的发展。
（二）课程设置
为了便于学生以后接轨企业，我们选取了目前在实际生产当中运用最为广泛的三维设计软件——SolidWorks，以及适合初学者的3D打印机Prussa I3作为主要教学工具，其课程设置如表1所示。
（三） 课程评价
3D 打印技术属于机电专业的非核心课程，此外结合中职学生这一学习群体的认知特点和学习需求， 因此对于校本课程评价方面在注重传统评价的同时还应注重过程性评价，强调学习的过程和学习中的体验 [5]。过程性评价注重非预期结果，即将评价范围扩展至学生整个学习领域，但凡是有价值的学习成果都应给予积极的评价，例如学生在组装 3D 打印机的过程中遇到由于结构缺陷而产生的困难并提出异议时，教师应肯定学生的批判精神，并引导学生对 3D 打印机进行适当的优化和改进。其结果是，极大提高了学生学习的主动性，同时提升了对学习的收获感和满足感。
四 3D 打印技术校本课程的实施
中等职业学校校本课程开发既要以课程开发的一般规律、原理为依据，又要切合中等职业教育的具体特点。而从原则体系的提出必须满足相容性、完备性、独立性以及简练性等条件出发。所以中职 3D 打印技术校本课程的实施要充分考虑多方面因素，如学校软硬件设备条件、教师的专业素养以及学生的认知特点等等，具体可以从以下几个方面进行探索。
（一） 校本课程开发过程科学、合理
校本课程开发应遵循构建主义的客观规律，需稳步推进，切不可急于求成，一些教育者只重视课程形式而往往忽略了实效性。如学生在课程的伊始就直接进行建模打印，虽然操作简单，具有可行性，但学生自身对 3D 打印机的构造和工作原理缺乏系统性的了解，只是纯粹将打印机作为一种工具，在遇到问题的时候不能做出正确合理的诊断。所以在课程设置时在理论学习之后加入学生 DIY 的环节，使学生从全面了解 3D 打印技术到亲手制作 3D 打印机，不提高学生动手能力，还促进其主动构建相关知识。
（二） 提升校本课程开发的保障系统
在建立校本课程开发初始阶段，要组织出色教研团队进行前期调研和情境分析、拟定课程开发目标、编制课程开发方案，合理地组建该课程的教研团队对于开展课程开发有着至关重要的意义，与此同时，教研团队需配备有高素质的领导，以及提升教师团队的素质和理念。此外，3D 打印机设备价格昂贵，需要学校投入大量的财力、物力，这些单靠教研团队是无法实现的，所以课程的实施和学校领导的支持以及强大的后勤保障密不可分。
（三） 营造利于培植双创意识的氛围和环境新时代下，习近平总书记一直强调创新是发展
的第一动力。爱因斯坦也曾说过：“想像力比知识更重要。因为知识是有限的，而想像力是无限的，它包
含了一切，并且推动着进步，是人类进化的源泉。”因此，在课程实施中营造利于培植双创意识的氛围和环境显得尤为重要。一方面，教师要鼓励学生创新，激发他们创新的兴趣和自信。结合过程性评价，教师要多挖掘学生的闪光点，即使面对失败，也应表扬过程中的优点，并指导学生如何进行改进，使其不断前行；另一方面，运用项目设计让学生通过小组合作、竞赛等方式激发自己的创新思维能力。而设计本身可以超越当前的技术限制，因为超前的设计往往是技术发展和革命的方向，因此我们不应该囚禁和扼杀学生某些奇思妙想的设计作品，而是给予引导和鼓励。
技术依旧在发展，改革仍在继续。伴随创客教育、STEM教育等新概念的提出，国家对新技术人才培养的投入还将持续加大。在中职学校开设3D打印课程的过程中，势必会不断出现新的问题，这需要我们不断完善，不断更新观念，只有这样，中职学校3D打印技术校本课程才能朝良性循环发展。
参考文献
[1]高楠.3D打印技术在中职教育发展中的应用[J].新课程(下),2015(09):212.
[2]徐海贤.中学普及型创客课程的开发与实践——以三维创意设计与3D打印课程为例[J].教育信息技术,2017(05):36-40.
[3]杨现民.建设创客课程:“创课”的内涵、特征及设计框架[J].远程教育杂志,2016,35(03):3-14.
[4]龚小龙.基于校本课程的中职学校课程过程性评价探究[D].华东师范大学,2010.
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