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高科技进课堂创新力再提升

3D科技为学生打开一扇“创新”窗

2015-04-22 作者: 来源: 大众日报
  索亚敏正在给学生们讲解3D打印机知识。(资料片)
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  今年,淄博市临淄区“构建低成本高效益3D打印科教平台”工作获得淄博市教育创新奖。3D打印技术与日常教育教学融合更紧密,不断提升孩子的创新力,助力科技创新教育再发展。
  
  □ 本报记者 杨淑栋 实习生 崔 蓉
   本报通讯员 宋以生 刘 振

 自主研发引进高科技
  4月10日,淄博市临淄区太公小学3D打印创客实验室里,3D打印社团的学生用电脑绘好设计图,点击“打印”键,3D打印机开始运转,40分钟之后,一只精致的哨子就诞生了。社团辅导老师李晓晨自豪地说:“这几台3D打印机都是咱区自主发明的。”
  临淄区科技教育中心主任索亚敏告诉记者,在两年前一次全国科技比赛中,上海一所高校展示了进口的德国3D打印机,神奇的打印效果让索亚敏兴奋不已,但200多万的高价又让他望而却步。“市场上3D打印机价格昂贵,一般学校难以承受,我们能不能自主研发3D打印机呢?”他的想法提出来后,立即得到了当地教体局的重视。2013年,临淄区教体局依托区科技教育中心成立了3D打印技术研究中心,组建了以索亚敏为首的5人3D打印研发团队。
  近两年时间里,索亚敏和他的团队,进行了上百次实验,不断攻克技术难关,终于掌握了主控板的硬件和核心控制程序等关键技术,研制出了第一台3D打印机。同时以这台机器为母机又打印出3D打印机的全部配件,自主组装。该机型性能更稳定,精度更高,耗材价格仅是市场价格的十分之一。
  2014年,他们自主研发的3D打印机在八部委联合组办的全国青少年科技创新大赛中荣获一等奖第一名和专项奖。截止目前,临淄区3D打印研发中心已经批量生产3D打印机200多台,打造出“稷下风”3D打印机自主品牌。
  如今在临淄,除了太公小学,3D打印课程已经被排上学校的课程表,7000余名学生通过上3D打印课,初步掌握了3D技术。据统计,该区首批评选出10所3D打印示范校,投资200余万元为学校配备了3D打印机、扫描仪等设备,建设了3D打印实验室。另有16所学校主动购买3D打印机,开展3D打印教学。
 3D打印激发学生创新
  “3D打印教学在临淄区学校的积极推广,不仅是让师生学会了一项技术,更重要的是为孩子们打开了一扇‘创新’的窗口,在孩子们心中种下了‘科技梦’的种子。”索亚敏说。
  “只要将自己的创意和想象输入电脑,3D打印机就像哆啦A梦的口袋一样,输出各种实物,真是太神奇了!”在金岭回族镇中心小学,五年级2班学生郑钰彤兴奋地说。”
  “3D打印进课堂使这些农村孩子也能零距离接触高科技,不仅激发了学生的创造力,更让他们长了见识。”指导教师曹胜军颇为感慨,他告诉记者,虽然学校开设了手工课,但很多时候孩子们在进行科技小制作或者小创新时,往往创意有了,却由于材料、设备等条件限制,无法制作成品,创意仅仅是空想。而现在把3D打印技术带入课堂,孩子们在老师的指导下,能够快速设计好一个3D图形,输入到3D打印机中,并把实物打印出来,真正把创意变成现实。
  据索亚敏介绍,临淄区自主研发的3D打印机其最大的优点就是易学、易懂。哪怕是小学生,只要上两节3D打印课就能学会,具有极高的可操作性。这使高科技不再“高高在上”,而变得触手可及。
  有了3D打印机,临淄区开始积极推广3D打印教学,从教材、教法、器材等全方位构建一个3D打印教科平台体系。借鉴太公小学、晏婴小学等先行示范学校的经验,集中力量编写3D打印教材,普及3D打印课程。目前,临淄区3D打印课程的编印工作已基本完成,全国十几个省份的学校都用上临淄的教材。
  同时,临淄区注重加强教师培训,不断提升3D打印教学师资力量。据了解,2014年,临淄区科技教育中心,同时也作为淄博市科技教育中心,共举办全市科技辅导教师专项培训10余次,累计培训教师800多人。
 与教学结合是根本
  索亚敏谈起不久前,他去上海某学校学习科技创新教育,发现学校的3D打印机竟然被闲置在角落里,蒙着厚厚的灰尘,高科技设备沦为摆设。“3D打印机只是一个工具,发明出来不是目的,运用到实际教学中才是最重要的。这也是3D打印教育教学工作的重点、难点。”索亚敏说。
  其实,3D打印技术可以跟多个学科融合。索亚敏举例说:“3D打印融入教学体现最多的是数学,学生可以把圆锥、圆柱等用3D打印机打印出来,让同学们更直观地感受立体的东西。再如化学,学生可以把原子、分子结构打印出来,进行排列组合;地理课上,可以把辽阔的中国版图打印出来,更便于学生理解、记忆知识。”
  “我们都特别喜欢上3D打印课,用3D打印出来的立体图形让原先很难理解的课堂知识变得活灵活现,既好玩,学得也快。”太公小学五年级一班的田昊全一边说一边向记者展示他与同学们打印的各种几何模型。
  “创新,是人类社会发展与进步的永恒主题。3D打印技术与教学相结合,为我们的教育事业带来了新的发展契机。”临淄区教育局党委书记、局长宋爱国说,“今后,我们将全面实施创新教育,普及推广3D打印教学,在不久的将来,会有更多的孩子感受到3D打印的神奇魔力,让‘3D梦’变为‘科技梦’,最终铸造美丽的‘中国梦’。”
  据了解,2015年,临淄区将再投资300余万元建设10个3D打印实验室,继续组织全市科技教师3D技术培训,并推广3D打印教程网上微课。7月,临淄区将主办全国3D打印技术现场会、承办全国3D打印赛事,引领全区科技创新教育再上新台阶。