現(xiàn)代教育技術(shù)前景精品(七篇)

序論：寫作是一種深度的自我表達(dá)。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內(nèi)心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇現(xiàn)代教育技術(shù)前景范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創(chuàng)作。

篇(1)

教育技術(shù)應(yīng)用能力對教師開展高質(zhì)量教學(xué)活動具有重要的作用，是現(xiàn)代教師最重要的專業(yè)能力之一，而在遠(yuǎn)程教育資源支撐下，教師教育技術(shù)能力具有終身性、階段性、多樣性、自主性等特征。同時(shí)，依托遠(yuǎn)程教育資源、運(yùn)用現(xiàn)代教育技術(shù)的基本理論和方法，培養(yǎng)教師教育技術(shù)能力，不但能夠改進(jìn)教學(xué)方式和教學(xué)行為，有力促進(jìn)廣大教師盡快適應(yīng)信息技術(shù)環(huán)境，還能夠使教師正確認(rèn)識自身角色，優(yōu)化教學(xué)過程，實(shí)施信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)整合，對于提高教育教學(xué)質(zhì)量和效益具有重要的意義。

關(guān)鍵詞

遠(yuǎn)程教育資源;教師教育技術(shù);培養(yǎng)

一、遠(yuǎn)程教育資源支撐教師教育技術(shù)的現(xiàn)實(shí)訴求

遠(yuǎn)程教育資源是指遠(yuǎn)程教育活動中所必需的教育資源，包括開展現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育的基礎(chǔ)設(shè)施類的硬件資源，以及專為遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)者設(shè)計(jì)、開發(fā)、制作的信息產(chǎn)品類的軟件資源?，F(xiàn)代遠(yuǎn)程教育的目的是培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力，適應(yīng)21世紀(jì)需求的應(yīng)用型人才，是教育與現(xiàn)代信息技術(shù)相結(jié)合的新的教學(xué)模式?，F(xiàn)代遠(yuǎn)程教育資源主要包括時(shí)事中心、教研論文、課程改革、教學(xué)資源、信息技術(shù)等欄目，遠(yuǎn)程教育資源具有海量性、共享性、超鏈接性、低成本性和便捷性等優(yōu)點(diǎn)，為教師進(jìn)行教育技術(shù)培訓(xùn)提供了良好的支撐。在遠(yuǎn)程教育資源支撐下，教師教育技術(shù)的內(nèi)容主要包括基本素質(zhì)、知識結(jié)構(gòu)和技能。首先，教師傳道的前提是對自己所教的學(xué)科體系和知識技能有較扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)，自己要專攻某個(gè)學(xué)科，并且對本專業(yè)的研究動態(tài)有較清晰的了解。教師擁有了豐富的教育技術(shù)，才能更好地向?qū)W生傳授知識。其次，遠(yuǎn)程教育資源支撐下，為了提高遠(yuǎn)程教學(xué)的質(zhì)量，教師要能夠適當(dāng)?shù)剡x擇教學(xué)方法和遠(yuǎn)程教學(xué)技巧，這樣才能開展現(xiàn)代信息技術(shù)的遠(yuǎn)程教學(xué)。最后，遠(yuǎn)程教育資源支撐下，為了應(yīng)付多樣化的教育教學(xué)行為，教師要充分掌握網(wǎng)絡(luò)技術(shù)并熟悉多媒體的應(yīng)用。為了更好地完善學(xué)習(xí)支持服務(wù)體系，只有掌握了現(xiàn)代教育技術(shù)，才能在遠(yuǎn)程教育資源支撐下，靈活地應(yīng)對復(fù)雜的教學(xué)活動設(shè)計(jì)[1]。

二、遠(yuǎn)程教育資源支撐下教師教育技術(shù)的特點(diǎn)

1.教師教育技術(shù)的終身性

教師教育技術(shù)貫穿于教師職業(yè)生涯的始終，是社會進(jìn)步、教育發(fā)展和自身價(jià)值取向共同形成的趨勢，是永無止境的。隨著社會的發(fā)展與需求的變動，遠(yuǎn)程教育資源支撐下，新知識會逐漸的代替老知識，教師個(gè)體的知識儲備需要不斷的充實(shí)和完善。在知識與技術(shù)的不斷更新下，教育技術(shù)是終身性的，教師要掌握最新的遠(yuǎn)程教育理論與技術(shù)。教師只有不斷促進(jìn)自身教育技術(shù)的發(fā)展，以終身學(xué)習(xí)為基本理念，才能從最初稚嫩型教師發(fā)展到骨干型教師，才能確保知識和能力符合時(shí)代的需求。

2.教師教育技術(shù)的多樣性

在遠(yuǎn)程教育資源支撐下，除了一般性的教學(xué)工作之外，教師需要能夠運(yùn)用遠(yuǎn)程教育技術(shù)進(jìn)行教學(xué)，需要掌握遠(yuǎn)程教育理論知識和技能。如：教師采用直播課堂、BBS、雙向視頻等多種形式，在課堂上進(jìn)行面對面教學(xué)，或者進(jìn)行遠(yuǎn)距離教學(xué)。由于教師教學(xué)工作具有復(fù)雜性的特征，教師教育技術(shù)能力具有了多樣性。遠(yuǎn)程教育資源支撐下，新的教學(xué)模式和傳統(tǒng)的課堂教學(xué)方式相比，在教學(xué)方式和教學(xué)手段上有了很大的突破，提高了教師教育技術(shù)能力，為學(xué)生提供了多樣化的學(xué)習(xí)選擇。同時(shí)，為了不斷提高教學(xué)技能，教師通過多樣化的教學(xué)形式傳授知識，從而達(dá)到了教學(xué)相長。

3.教師教育技術(shù)的階段性

教師的教育技術(shù)不是靜態(tài)的、線形的，而是動態(tài)的、靈活的。教師教育技術(shù)的發(fā)展是循序漸進(jìn)的，是教師在知識儲備與教學(xué)實(shí)踐過程中形成的，在不同階段中，教師教育技術(shù)表現(xiàn)出不同的形式。曾經(jīng)有人把這個(gè)過程劃分四個(gè)階段，四個(gè)不同階段是層層遞進(jìn)的，即：職前、入職、職中和職后階段[2]。其中，職前階段是教師具備相關(guān)學(xué)科知識結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)備期；入職階段是教師積極尋找新資料、新策略、新方法，努力提高教學(xué)技能和能力，接受新觀念，提高自身專業(yè)化水平，積極參加教師培訓(xùn)的階段；職中階段是當(dāng)教育技術(shù)發(fā)展上升到相對成熟的時(shí)候，教師會具有良好的教學(xué)監(jiān)控能力的階段；職后階段是教師退出了教師職業(yè)的階段。

4.教師教育技術(shù)的自主性

教師教育技術(shù)發(fā)展的自主性是教師專業(yè)發(fā)展的前提和基礎(chǔ)，是指教師能夠自主地進(jìn)行課程設(shè)計(jì)和規(guī)劃教學(xué)活動，能夠充分自主地選擇教材。教師對自身教育技術(shù)進(jìn)行規(guī)劃，要具有專業(yè)發(fā)展的自我意識。這種自我意識包括對自己未來教育技術(shù)前景的意識，也包括對自己過去教育技術(shù)的意識。為了逐步取得教育技術(shù)能力，教師教育技術(shù)的自我意識能夠讓教師不斷探求自我發(fā)展的機(jī)會，增強(qiáng)教師的責(zé)任感。除了自我意識之外，為了引導(dǎo)、監(jiān)督和反思自身教育技術(shù)，自我規(guī)劃是任何教師教育技術(shù)提升的重要環(huán)節(jié)，是為自己教育技術(shù)設(shè)計(jì)的藍(lán)圖。

三、利用遠(yuǎn)程教育資源促進(jìn)教師教育技術(shù)能力的培養(yǎng)

1.為了提高教師教育教學(xué)能力素質(zhì)，要依托遠(yuǎn)程教育資源，進(jìn)行校本培訓(xùn)

遠(yuǎn)程教育資源具有海量性、超鏈接性、共享性和低成本性等優(yōu)點(diǎn)，能夠?yàn)榻處熯M(jìn)行教育技術(shù)培訓(xùn)提供良好的支撐。而校本培訓(xùn)是一種具有實(shí)效的培訓(xùn)方式，是在教育行政部門和有關(guān)業(yè)務(wù)部門的規(guī)劃和指導(dǎo)下，以教師任職學(xué)校為基本單元，以提高教師教育教學(xué)能力素質(zhì)為主要目標(biāo)，把培訓(xùn)與教育教學(xué)、科研活動緊密結(jié)合起來的繼續(xù)教育形式。校本培訓(xùn)具有經(jīng)濟(jì)性、靈活性、有效性、多樣性、可持續(xù)性等優(yōu)點(diǎn)。遠(yuǎn)程教育資源支撐下校本培訓(xùn)機(jī)制的構(gòu)建步驟如下。

（1）制定培訓(xùn)計(jì)劃，確定培訓(xùn)需求學(xué)校應(yīng)該預(yù)先計(jì)劃培訓(xùn)的時(shí)間、途徑、費(fèi)用，制定出學(xué)校年度計(jì)劃、教師個(gè)人教育技術(shù)能力發(fā)展年度計(jì)劃等，提前一年對教師培訓(xùn)作出分析，并且要及時(shí)監(jiān)控與評價(jià)，聽取各方面的不同意見[3]。同時(shí)，為了使教師能夠接受和掌握新的教學(xué)理念和方法，要充分利用和開發(fā)現(xiàn)有教師培訓(xùn)資源，學(xué)習(xí)和借鑒國內(nèi)先進(jìn)的教育理念，與教師繼續(xù)教育相結(jié)合，與教師的培訓(xùn)需求相結(jié)合，創(chuàng)造性地開展培訓(xùn)工作。

（2）明確培訓(xùn)目標(biāo)，強(qiáng)調(diào)培訓(xùn)職責(zé)為了使教師對教育技術(shù)的重要性有充分的認(rèn)識，通過對教師意識與態(tài)度理念方面的講解培訓(xùn)，使其具有隨時(shí)評價(jià)與反思的意識，并具有應(yīng)用教育技術(shù)意識的習(xí)慣性。同時(shí)，為了使教師掌握教育技術(shù)的基本概念、內(nèi)容等，通過實(shí)踐培訓(xùn)，使教師能夠獨(dú)立進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，運(yùn)用常見的教學(xué)輔助軟件。學(xué)校要定期檢查和指導(dǎo)培訓(xùn)教師的學(xué)習(xí)與教學(xué)，制定本校教師培訓(xùn)計(jì)劃，建立教師參加培訓(xùn)業(yè)務(wù)檔案和評估考核措施，幫助他們解決學(xué)習(xí)與教學(xué)中的疑惑、困難。

（3）確定培訓(xùn)內(nèi)容和形式為了樹立應(yīng)用教育技術(shù)和利用信息技術(shù)終身學(xué)習(xí)的意識，要使教師從思想深處認(rèn)識到教育技術(shù)在教育中的重要性，運(yùn)用豐富而先進(jìn)的教育理論重塑其思想。如：為了逐漸內(nèi)化為教師自己的思想，以專題講座結(jié)合討論的形式開展，可以利用遠(yuǎn)程教育資源中的“教研論文”欄目。在職后培訓(xùn)中，可以充分利用遠(yuǎn)程教育的設(shè)備和資源進(jìn)行多種形式的培訓(xùn)。如：為了對所要解決的問題進(jìn)行持續(xù)不斷的系統(tǒng)思考，根據(jù)學(xué)校教師的需求，結(jié)合教學(xué)實(shí)踐，利用遠(yuǎn)程教育設(shè)備，以資源中教學(xué)課件的使用和再加工等內(nèi)容為主題。

（4）培訓(xùn)的管理與考核、評價(jià)培訓(xùn)的過程中要對教師進(jìn)行抽樣調(diào)查，做好培訓(xùn)記錄，如：培訓(xùn)過程中填寫考勤考核表、培訓(xùn)結(jié)束后寫出書面總結(jié)。同時(shí)，要運(yùn)用多元評價(jià)方式，采用學(xué)校整體和教師個(gè)人發(fā)展相結(jié)合的評價(jià)方法，采取自評和互評結(jié)合的評價(jià)方法，提高校本培訓(xùn)的實(shí)效性，對培訓(xùn)進(jìn)行積極、客觀、合理、有效的評價(jià)。在實(shí)際運(yùn)行過程中，以學(xué)校為基地開展教師培訓(xùn)是校本師資培訓(xùn)模式的基本精神。如：在學(xué)校中指定專人負(fù)責(zé)新任教師的入職訓(xùn)練；設(shè)立中心學(xué)校，為鄰近的學(xué)校提供各種進(jìn)修服務(wù)；指配師資培訓(xùn)聯(lián)系人，定期收集教師信息，與教師教育機(jī)構(gòu)溝通。為了取得很好的效果，可以將遠(yuǎn)程教育資源與校本培訓(xùn)有機(jī)的結(jié)合起來，采取“培養(yǎng)骨干-示范引路-共同提高”三步走的形式。信息技術(shù)將促使學(xué)校校長觀念發(fā)生轉(zhuǎn)變，成為培訓(xùn)計(jì)劃目標(biāo)、需求的制定者，使其成為培訓(xùn)活動的組織者和培訓(xùn)教師的支持和幫助者。

2.利用遠(yuǎn)程教育資源建立教師學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)，開展校本教研

為了促進(jìn)師生共同發(fā)展，校本教研以學(xué)校內(nèi)教學(xué)實(shí)踐中的實(shí)際問題為研究內(nèi)容，以學(xué)校為基地開展教學(xué)行動研究活動，以學(xué)校管理和教師為研究主體，即：校本教育教學(xué)研究活動。在我國，教育研究工作一直被認(rèn)為與廣大教師無關(guān)，是少數(shù)專家學(xué)者的事。而實(shí)際上，教師要具備課堂知識、技能，還要對教學(xué)方法、內(nèi)容進(jìn)行反思、研究和改進(jìn)，因此，教師要積極參與教育教學(xué)研究，以研究的精神工作，才能提高自身的專業(yè)能力，才能體現(xiàn)出教育教學(xué)資源的優(yōu)勢，才能在應(yīng)用與創(chuàng)新中符合教師科研與發(fā)展的要求，彌補(bǔ)教育資源的不足，為校本研究創(chuàng)造條件，改善學(xué)校單一的教學(xué)軟環(huán)境。

（1）遠(yuǎn)程教育資源支撐下的教師學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)的建立第一，技術(shù)及資源支持。采用以單向衛(wèi)星傳輸為主的資源傳輸方式，建立以衛(wèi)星傳輸、地網(wǎng)、人網(wǎng)為依托的遠(yuǎn)程教育信息傳輸平臺，將教學(xué)資源發(fā)送到培訓(xùn)中心，解決教師教育技術(shù)能力培養(yǎng)所面臨的諸多問題。同時(shí)為了推進(jìn)教師的繼續(xù)教育，要把分散在學(xué)校和教學(xué)點(diǎn)的教師、校長集中起來，建立教師學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)，有目的、計(jì)劃和組織地進(jìn)行校本教研，提升教師隊(duì)伍的整體素質(zhì)。第二，人力支持。著力于不同教師的自我鍛煉、發(fā)展需求，著眼于教育教學(xué)的需要，按照不同教學(xué)經(jīng)歷，建立“教師成長鏈”，因人而異地開展教學(xué)研究活動。

（2）利用遠(yuǎn)程教育資源開展校本教研的具體形式第一，利用遠(yuǎn)程教育資源開展信息技術(shù)與課程整合的教學(xué)實(shí)踐與研究。遠(yuǎn)程教育資源為學(xué)校提供了優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源，能夠形成使本地學(xué)生易于接受的教學(xué)課件，突破課堂教學(xué)中的難點(diǎn)和重點(diǎn)，為學(xué)生架起溝通直接經(jīng)驗(yàn)與間接經(jīng)驗(yàn)的橋梁。第二，開展優(yōu)化遠(yuǎn)程教育資源的課題研究。學(xué)校要結(jié)合本地實(shí)際情況，構(gòu)建遠(yuǎn)程教育資源平臺，組織全體教師整理下載資源，保證教師在課堂上有效、快捷地使用遠(yuǎn)程教育資源，提高教師查找和加工遠(yuǎn)程教育資源的技能。第三，開展“有效教學(xué)”的系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究。學(xué)校設(shè)立學(xué)科備課組，充分利用遠(yuǎn)程教育資源中的“教學(xué)資源”范例，采用“系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法”創(chuàng)造性的解決問題，設(shè)計(jì)每一課或一個(gè)單元的教學(xué)，使教師胸中有全局，著眼于整體，兼顧各個(gè)方面循序操作。第四，倡導(dǎo)“問題解決”的教學(xué)反思研究。通過課堂教學(xué)現(xiàn)場觀摩、觀看課堂實(shí)況錄像等形式，利用遠(yuǎn)程教育資源中的“課堂實(shí)錄與點(diǎn)評”組織開展“一課例多階段多反思”的校本教研活動，讓教師開展教師教學(xué)的自我反思，用新的理念和觀點(diǎn)剖析典型案例，實(shí)現(xiàn)向教學(xué)行為的轉(zhuǎn)變[4]。

（3）遠(yuǎn)程教育資源支撐下校本教研的具體實(shí)施首先，選擇一名正在培養(yǎng)的年輕教師來做案例研究，教師們一起觀摩空中課堂，集體交流備課，并根據(jù)實(shí)際情況，形成了第一次研究課教案，即把遠(yuǎn)程教育資源上的課件加以修改。其次，教師們一起評課修改教案，教師之間進(jìn)行同伴互助，不斷改進(jìn)，一起總結(jié)收獲。再次，經(jīng)過多次集體備課、反思、評價(jià)、改進(jìn)，再進(jìn)行反思小結(jié)，內(nèi)化實(shí)踐，使每個(gè)教師都有自己獨(dú)特的收獲，并且寫一份教學(xué)案例，進(jìn)行研究反思。為了把自創(chuàng)資源與大家共享，可以發(fā)表在校園網(wǎng)、遠(yuǎn)程教育資源博客上。最后，為了不斷發(fā)現(xiàn)帶有共性的問題，達(dá)到研究以致用，教師們把自己的收獲運(yùn)用于自己的教學(xué)實(shí)踐中。為了使更多教師從遠(yuǎn)程教育資源中汲取精華，讓校本研究從課堂中來，回到課堂中去，再生遠(yuǎn)程資源。由此可見，從資源中來的課例校本研究，能緊密結(jié)合學(xué)校實(shí)際和遠(yuǎn)程教育資源，通過教師進(jìn)行討論研究，在學(xué)習(xí)資源中的課堂實(shí)錄基礎(chǔ)上，修改并進(jìn)行教學(xué)實(shí)踐，最后使教師教學(xué)真正實(shí)現(xiàn)了研究反思、資源共享的目標(biāo)。

作者：張春蘇 孫剛 單位：北華大學(xué)信息技術(shù)與傳媒學(xué)院 北華大學(xué)化學(xué)與生物學(xué)院

參考文獻(xiàn)

[1]王紅磊.教育信息化環(huán)境下高校教師專業(yè)化發(fā)展策略研究[J].蘭州教育學(xué)院學(xué)報(bào)，2012（8）.

[2]王鳳蕊，王文宏.“教育技術(shù)學(xué)研究方法”———研究性學(xué)習(xí)支持平臺的設(shè)計(jì)與開發(fā)[J].電化教育研究，2005（11）.

篇(2)

關(guān)鍵詞：3D打印技術(shù)；中小學(xué)教育；創(chuàng)新教育

3D打?。?D printing）技術(shù)是一種快速成形技術(shù)，其基礎(chǔ)是數(shù)字化模型，利用粉末狀金屬、塑料等逐層打印來構(gòu)造真實(shí)物體[1]。縱觀全球，對于技術(shù)應(yīng)用的重視程度越來越高，數(shù)字技術(shù)已成為全球公民素養(yǎng)的基本要求。美國2015年頒布的《新媒體聯(lián)盟地平線報(bào)告――（2015基礎(chǔ)教育版）》中提到，美國將大力開展3D打印課程[2]。同時(shí)，英國也在積極推進(jìn)3D打印技術(shù)進(jìn)校園活動。在我國，總理在2015年政府工作報(bào)告當(dāng)中提到要培養(yǎng)“工匠精神”，著名教育家聶圣哲先生提出一流工匠要從青少年培養(yǎng)。3D打印技術(shù)在教育當(dāng)中的運(yùn)用將創(chuàng)意轉(zhuǎn)化成現(xiàn)實(shí)，能夠?qū)ⅰ敖獭薄皩W(xué)”“做”合一，這對培養(yǎng)具備“工匠精神”的創(chuàng)客人才具有深遠(yuǎn)意義。

一、3D打印的原理和發(fā)展現(xiàn)狀

（一）原理

從技術(shù)角度揭示3D打印技術(shù)，該技術(shù)主要是利用三維數(shù)字的方式構(gòu)建出立體的物理對象，最終完成快速成像。3D打印的深層原理是通過電子文件將要打印的實(shí)體模型或者原型樣品進(jìn)行建模，再將其擠壓處理，通過機(jī)器生成沉淀物，逐層構(gòu)建物體。[3]

如果需要補(bǔ)充物體的活動部件、細(xì)節(jié)部分，則只需要混合不同的材料、顏色和黏合劑達(dá)到理想的效果，例如利用樹脂、薄紙等材料，通過3D打印技術(shù)完美呈現(xiàn)物體的動態(tài)與細(xì)節(jié)。

總體而言，3D打印可以分為四個(gè)步驟：建模、分層、切割打印和成型。第一階段，建模。掃描所要打印的物體，得到其三維數(shù)據(jù)。建模的軟件主要有Autodesk 123D Design、MAYA、Sketchup、UG、ZBRUSH、MESHLAB、CURA等。Autodesk 123D Design和Sketchup因使用免費(fèi)，操作簡單方便，所以傳播廣、應(yīng)用多。第二階段，分層。在分層階段，打印機(jī)對先前得到的三維數(shù)據(jù)進(jìn)行描述和分析，然后分層。第三階段，切割打印。根據(jù)之前獲取的橫截面信息進(jìn)行切割打印。第四階段，成型。以不同方式將各層的截面粘合起來，最終得到實(shí)物。

（二）發(fā)展現(xiàn)狀

1991年，美國麻省理工學(xué)院申報(bào)三維打印專利，這一重大事件標(biāo)志著3D 打印技術(shù)的正式確立?，F(xiàn)在國外如Thingiverse這樣的公司為顧客提供免費(fèi)并且含有數(shù)字設(shè)計(jì)的資源庫，使用者可以下載數(shù)字設(shè)計(jì)信息并自主創(chuàng)造打印對象。[4]

3D打印機(jī)可分為工業(yè)打印機(jī)和桌面打印機(jī)。工業(yè)3D打印在精確度和質(zhì)量上體現(xiàn)出較高的水準(zhǔn)；桌面打印因其便捷性被一般用戶所接受，當(dāng)前，中小學(xué)一般使用的是桌面3D打印機(jī)。目前Maker Bot 3D桌面打印機(jī)使用廣泛，它可以創(chuàng)建各種對象，包括家具、玩具、動物模型、機(jī)器人等。它價(jià)格實(shí)惠，是第一款專為消費(fèi)者使用的3D打印機(jī)[5]。3D打印技術(shù)具有神奇的吸引力，不但能夠復(fù)制，而且可以通過想象進(jìn)行原創(chuàng)，因此在基礎(chǔ)教育基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)當(dāng)中應(yīng)用廣泛。[6]

二、3D打印技術(shù)的教育創(chuàng)新分析

（一）在教育中的應(yīng)用所體現(xiàn)的教育理論

1.“從做中學(xué)”理論

通過3D打印這一技術(shù)，學(xué)生真正實(shí)現(xiàn)了杜威口中的“從做中學(xué)”，即在真實(shí)的情景之下進(jìn)行操作練習(xí)，獲得科學(xué)知識。在這樣的學(xué)習(xí)活動系統(tǒng)中，學(xué)生以3D建模軟件和3D打印機(jī)作為新型的學(xué)習(xí)工具，教師充分發(fā)揮其指導(dǎo)者和協(xié)作者的作用。學(xué)生通過觀察等方式，獲得目標(biāo)物體的數(shù)據(jù)信息，再用3D打印機(jī)創(chuàng)作出模型樣品，體現(xiàn)出DIY的本質(zhì)屬性，同時(shí)又會學(xué)習(xí)和吸收新的知識，因此，3D打印將“教”“學(xué)”“做”三者合一。

2.“經(jīng)驗(yàn)之塔”理論

美國教育專家戴爾提出了“經(jīng)驗(yàn)之塔”理論。他將人的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)分為三類，即做、觀察和抽象的經(jīng)驗(yàn)。3D打印技術(shù)本身就是一個(gè)將想象轉(zhuǎn)化為實(shí)體的過程，從建模、分層，到切割打印，都用到了做、觀察和抽象的經(jīng)驗(yàn)。在課堂上，教師通過展示由3D打印技術(shù)生成的教具，讓學(xué)生以更加直觀的形式汲取知識。3D打印改變了傳統(tǒng)的教學(xué)方式，進(jìn)一步為學(xué)生的想象力插上了翅膀，讓學(xué)生同時(shí)獲得了做的經(jīng)驗(yàn)、觀察的經(jīng)驗(yàn)和抽象的經(jīng)驗(yàn)。

（二）3D打印技術(shù)在項(xiàng)目學(xué)習(xí)中的創(chuàng)新應(yīng)用

美國的3D打印項(xiàng)目學(xué)習(xí)由來已久。以明尼蘇達(dá)星站（STARBASE Minnesota）項(xiàng)目為例，1993年，美國天文學(xué)領(lǐng)域的明尼蘇達(dá)星站項(xiàng)目開始實(shí)行，它是美國國防部組織的項(xiàng)目，教授學(xué)生航空航天主題短期課程。該項(xiàng)目主要讓學(xué)生探索火星的模擬任務(wù)設(shè)計(jì)和建設(shè)火箭模型，3D打印技術(shù)在建設(shè)火箭模型方面起到重要作用。其教學(xué)過程如下：掌握航空航天的基礎(chǔ)知識以及火箭方面的相關(guān)知識、收集火箭相關(guān)數(shù)據(jù)、學(xué)習(xí)火箭模型設(shè)計(jì)、通過3D打印C制作模型組件、試驗(yàn)飛行、標(biāo)注火箭飛行路徑、分析結(jié)果、與指導(dǎo)該項(xiàng)目的工程師研討方案對飛行路徑的影響。在這一項(xiàng)目中，3D打印的作用如下：第一，快速生成模型，減少成本和時(shí)間；第二，提供真實(shí)的情境學(xué)習(xí)環(huán)境，避免枯燥的傳統(tǒng)授課形式，激發(fā)學(xué)生的好奇心和學(xué)習(xí)興趣。

在澳大利亞，達(dá)爾文高中在商業(yè)方面所進(jìn)行的項(xiàng)目學(xué)習(xí)中，學(xué)生通過3D打印技術(shù)實(shí)現(xiàn)了相關(guān)產(chǎn)品快速成型的想法，并學(xué)會如何運(yùn)作這些產(chǎn)品。在世界各國，除了這些項(xiàng)目以外，還有Fab@school項(xiàng)目、X城市項(xiàng)目等。

中國的3D打印課程發(fā)展也很迅速。在山東膠州，有10多所中小學(xué)開設(shè)了3D打印課程；南京市秦淮區(qū)馬府街小學(xué)試點(diǎn)3D打印創(chuàng)新課；上海協(xié)和國際學(xué)校的學(xué)生使用三維技術(shù)掃描小行星灶神星圖像，設(shè)計(jì)創(chuàng)造其微縮的模型來探索小行星。

2012年9月，上海市閘北區(qū)和田路小學(xué)開設(shè)3D打印校本課程，具體課程實(shí)施分為五個(gè)階段：案例學(xué)習(xí)階段、拍照創(chuàng)建階段、實(shí)物構(gòu)建階段、想象構(gòu)建階段和虛實(shí)創(chuàng)造階段。相應(yīng)的虛實(shí)維度為：虛擬模仿、二維到虛擬、三維到虛擬、想象到虛擬、從想象和虛擬到實(shí)物形成。在案例學(xué)習(xí)階段，學(xué)習(xí)內(nèi)容是掌握相關(guān)軟件工具的使用方法，形成抽象的空間思維；在拍照創(chuàng)建階段，通過拍攝具體的實(shí)物，創(chuàng)建虛擬模型；實(shí)物構(gòu)建階段是通過觀察，構(gòu)建虛擬模型；想象構(gòu)建階段則是通過引導(dǎo)相關(guān)主題，讓學(xué)生想象所要搭建的物體；虛實(shí)創(chuàng)造階段是通過想象，用3D打印機(jī)創(chuàng)造具體的實(shí)物。[7]

這些項(xiàng)目讓學(xué)生學(xué)會了某一個(gè)或者幾個(gè)領(lǐng)域的專業(yè)知識，使其置于某一情境下學(xué)習(xí)并解決實(shí)際問題并充分發(fā)揮想象力。從設(shè)計(jì)建模到3D打印再到產(chǎn)品成型，都有專業(yè)的教育者對學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)、協(xié)助。

（三）3D打印技術(shù)在學(xué)科教學(xué)中的創(chuàng)新應(yīng)用

觀察和創(chuàng)設(shè)是3D打印在教學(xué)中的兩種實(shí)踐形式。觀察，顧名思義，就是教師通過展示教具的方式向?qū)W生依次呈現(xiàn)該項(xiàng)頂端技術(shù)，而學(xué)生通過觀察掌握知識或者發(fā)現(xiàn)技術(shù)運(yùn)行的規(guī)律。創(chuàng)設(shè)則是一種實(shí)踐教學(xué)，教師引導(dǎo)學(xué)生使用3D打印技術(shù)，學(xué)生自主建立模型，最終完成對該技術(shù)的全面認(rèn)識。在創(chuàng)設(shè)類型的課堂教學(xué)中，一般分為發(fā)現(xiàn)、解釋、構(gòu)思、實(shí)驗(yàn)和改進(jìn)五個(gè)環(huán)節(jié)。通過提供觀察和構(gòu)建兩種技術(shù)，可以讓學(xué)生體驗(yàn)真實(shí)的學(xué)習(xí)空間，解決實(shí)際有效的問題，增加直接的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)。學(xué)生在此過程中獲取知識，探究事物的本質(zhì)和規(guī)律，獲得創(chuàng)新能力、創(chuàng)造能力，形成創(chuàng)新人格，拓展視野，提高科學(xué)素養(yǎng)，發(fā)展綜合能力。

窺探國外3D技術(shù)在教育中的應(yīng)用情況，英國教育相關(guān)部門在2012年10月至2013年9月期間，共建立了21所試點(diǎn)學(xué)校進(jìn)行3D打印技術(shù)試驗(yàn)項(xiàng)目。采用的推廣試點(diǎn)方式是在STEM課程中融入3D打印技術(shù)，從長遠(yuǎn)角度看，這也是為英國的經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇和人才儲備做準(zhǔn)備[8]。經(jīng)過一段時(shí)間的探索和發(fā)展，藝術(shù)類人文教育課程也被選入STEM課程，以增加其課程的豐富性與全面性。

除了英國，美國幾乎所有的學(xué)校都配備了3D打印機(jī)。在文學(xué)課上，學(xué)生也可以從3D打印中受益，可以更深層次地挖掘一些概念。在緬因州的Mt. Blue高中，學(xué)生使用3D打印機(jī)創(chuàng)建一個(gè)藝術(shù)裝置，以展示他們對繪圖小說《守望者》形象的理解。[9]

3D打印技術(shù)在學(xué)科教學(xué)中的創(chuàng)新應(yīng)用極為廣泛，筆者通過梳理3D打印與學(xué)科教學(xué)的融合情況，整理成表1。

3D打印技術(shù)在中小學(xué)教學(xué)中用途多樣，既能用于制作立體的教具和學(xué)具，又能輔助學(xué)生創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境以及展示學(xué)習(xí)成果。此外，還增添了課堂交互活動以及學(xué)生之間的協(xié)作學(xué)習(xí)，充分發(fā)揮教師咨詢者、引導(dǎo)者和學(xué)生學(xué)習(xí)動機(jī)激發(fā)者的角色，培養(yǎng)學(xué)生的探究精神和協(xié)作能力。

三、對3D打印在中小學(xué)教育中應(yīng)用的思考

（一）3D打印技術(shù)的教育意義

3D打印課程可以提高學(xué)生的創(chuàng)造思維能力、創(chuàng)新精神以及動手能力。針對中小學(xué)生的年齡特點(diǎn)，3D打印在教育領(lǐng)域的應(yīng)用給學(xué)生提供了“做中學(xué)”的體驗(yàn)，在這樣的學(xué)習(xí)環(huán)境中，學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情較傳統(tǒng)學(xué)習(xí)方式更加高漲。同時(shí)，3D打印提倡的是創(chuàng)新教育，能夠讓無數(shù)的思想火花相互碰撞，從而產(chǎn)生新觀點(diǎn)，創(chuàng)造新的知識，培養(yǎng)出具有創(chuàng)新意識的人才，為將來國家的發(fā)展儲備具有創(chuàng)造力的新人。

3D打印技術(shù)能夠促進(jìn)學(xué)生掌握數(shù)字技能。時(shí)展對教育提出了新的要求，數(shù)字技能是21世紀(jì)的必備技能。3D打印技術(shù)既需要學(xué)生的想象力、動手能力，還需要學(xué)生掌握數(shù)字技能，有助于學(xué)生在以后的學(xué)習(xí)與工作當(dāng)中將數(shù)字技能轉(zhuǎn)化為“數(shù)字紅利”，這對適應(yīng)21世紀(jì)的挑戰(zhàn)大有裨益。

此外，傳統(tǒng)的教學(xué)方式難以準(zhǔn)確地評價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，3D打印課程滿足學(xué)生個(gè)性化的學(xué)習(xí)需求，可以及時(shí)獲取學(xué)生的學(xué)習(xí)成果，從而適時(shí)調(diào)整教學(xué)方案，與學(xué)生的學(xué)情密切結(jié)合。

（二）3D打印在教育實(shí)踐中的問題與建議

3D打印技術(shù)正處于新興發(fā)展階段，還沒有進(jìn)入市場成熟時(shí)期。在教學(xué)實(shí)踐中，3D打印技術(shù)也存在諸多問題。

1.3D打印在學(xué)校的應(yīng)用與普及

目前，大部分的3D打印機(jī)價(jià)格相對較貴。價(jià)格不貴的打印機(jī)功能有限，只能制作基本的、簡單的教具。雖然有政府以及社會企業(yè)發(fā)起的項(xiàng)目的支持，但3D打印機(jī)大多在發(fā)達(dá)國家或地區(qū)才會配備。

發(fā)達(dá)國家以法規(guī)、條例等形式號召全社會重視科學(xué)技術(shù)在教育中的應(yīng)用。美國新媒體聯(lián)盟的地平線報(bào)告每年一次，總結(jié)和規(guī)劃當(dāng)前和未來新媒體在教育領(lǐng)域的應(yīng)用。另外，美國還有諸多與教育技術(shù)有關(guān)的組織、協(xié)會等，它們都在推進(jìn)新技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用和推廣。

2.對教師的要求

3D打印在教育領(lǐng)域的應(yīng)用具有跨學(xué)科性質(zhì)，既需要教育者具備專業(yè)的計(jì)算機(jī)知識，又要有課程開發(fā)能力，還要求有專業(yè)的學(xué)科知識和教學(xué)能力。因此，3D打印技術(shù)與教育的結(jié)合對教師的要求極為嚴(yán)格。目前一些學(xué)校雖然具備3D打印設(shè)備，但是不少學(xué)校閑置不用，究其原因，是會使用新技術(shù)的教師太少。

基于教師在3D打印應(yīng)用中的特殊作用，教師應(yīng)提高自身的教學(xué)素養(yǎng)和技術(shù)水平。第一，教師要樹立創(chuàng)客理念。教師應(yīng)具有創(chuàng)新意識和創(chuàng)新精神。在基于項(xiàng)目的教學(xué)中，只有教師作為指導(dǎo)者與協(xié)作者，指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)3D打印和相關(guān)課程，學(xué)生才能充分發(fā)揮自主能動作用。教師的引導(dǎo)作用不僅需要教師具有扎實(shí)的專業(yè)知識，還要具備創(chuàng)客的理念，具備將創(chuàng)意轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)、“教”“學(xué)”“做”合一、分享合作、學(xué)科交叉、懂得運(yùn)用科學(xué)技術(shù)的觀念。第二，教師要參加關(guān)于3D打印的教師培訓(xùn)。學(xué)校要保證教師掌握3D打印的知識，包括3D打印機(jī)的使用、懂得建模軟件和再加工等技術(shù)。第三，教師要成為探究型教師，自主開發(fā)和應(yīng)用新的教學(xué)設(shè)計(jì)，甚至開發(fā)校本課程，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行項(xiàng)目學(xué)習(xí)。教師需要更新傳統(tǒng)的教學(xué)思想，摒棄以應(yīng)試為目的的教學(xué)觀念，做學(xué)生學(xué)習(xí)道路上真正的引路人。

3.3D打印與教育的融合形式

中國的3D打印技術(shù)與教育的融合形式多以學(xué)科教學(xué)或者校本課程的方式出現(xiàn)，雖然也有基于項(xiàng)目的3D打印技術(shù)與教育的融合，但是像美國“明尼蘇達(dá)星站”這樣的項(xiàng)目學(xué)習(xí)機(jī)會十分匱乏。除此之外，學(xué)?？梢蚤_發(fā)多種形式，如開設(shè)3D打印的選修課，傳播3D打印技g；在學(xué)校內(nèi)組建創(chuàng)客小團(tuán)隊(duì)、開展競賽、夏令營等活動；在學(xué)校圖書館設(shè)立創(chuàng)客空間，供學(xué)生學(xué)習(xí)和研究基于3D打印、DIY等技術(shù)的創(chuàng)新活動等，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和匠人精神。

四、結(jié)語

隨著科學(xué)技術(shù)與教育領(lǐng)域的緊密結(jié)合，新的技術(shù)不斷顛覆傳統(tǒng)的教育方式，3D打印技術(shù)前景廣闊，相關(guān)機(jī)構(gòu)預(yù)測它是一項(xiàng)革命性技術(shù)，將引領(lǐng)一個(gè)革命性時(shí)代的到來[10]。3D打印技術(shù)與教育的融合不僅可以推動教育事業(yè)的發(fā)展，也可以推動3D打印相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。政府積極倡導(dǎo)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)，高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展，越來越多的企業(yè)投入到3D打印行業(yè)。隨著技術(shù)的更新，3D打印機(jī)的功能會隨之增加，價(jià)格隨之下降，3D打印技術(shù)將會走進(jìn)更多的中小學(xué)校園。不管是將技術(shù)與學(xué)科教育融合，還是基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)，提升3D打印技術(shù)在教育領(lǐng)域的價(jià)值，培養(yǎng)未來各行各業(yè)的“工匠”，都是必然的教育發(fā)展趨勢。

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[9]3D Printing Becomes Accessible for High School Teachers[EB/OL].http：///education/blogs/high-school-notes/2014/07/21/3-d-printing-becomes-accessible-for-highschool-teachers，2016-03-21.