在全球經(jīng)濟飛速發(fā)展的今天，人們所面臨的挑戰(zhàn)越來越多，學(xué)生需要學(xué)習(xí)的技能和20年前相比已經(jīng)大不相同了。而從傳統(tǒng)教育走來的教師，面對新時代的學(xué)生，其間的差異和挑戰(zhàn)可想而知。當(dāng)我們預(yù)感到越來越多的新技術(shù)將成為未來的關(guān)鍵技術(shù)時，能否讓學(xué)生去接觸，能否引導(dǎo)學(xué)生更深入地探索,直接決定了學(xué)生創(chuàng)新能力的強弱。如果學(xué)生們能夠在小時候就接觸技術(shù)，并用來深人地探索生活中的問題，甚至是對科學(xué)與藝術(shù)領(lǐng)域有了新的學(xué)習(xí)切入口，那么, 每一位學(xué)生都將成為一個有創(chuàng)造力的人。要知道，比爾蓋茨小時候曾接觸了當(dāng)時世界上僅有的幾臺計算機，這對比爾蓋茨的一生產(chǎn)生了至關(guān)重要的影響。

3D印技術(shù)就是這些新興技術(shù)中的一項?！督?jīng)濟學(xué)人》雜志認為3D打印技術(shù)將成為第三次工業(yè)革命的關(guān)鍵性技術(shù)，將改變大規(guī)模生產(chǎn)的方式。3D打印技術(shù)是快速成型技術(shù)的一種,它是以一種數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通常通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)?？?/span>速成型技術(shù)是20世紀80年代發(fā)展起來的一種制造新技術(shù)。3D打印機能夠?qū)崿F(xiàn)從計算機的軟件設(shè)計虛擬三維模型到打印實物的功能，具有打印精度高，易用性，個性化等特點。3D打印機所采用的材料都是一些可以姓固化反應(yīng)的材料。如今,可以用作3D打印材料的原材料更加多樣化，包括陶瓷、金屬、樹脂、塑料、高纖維等，甚至包括人體細胞。3D打印種類豐富，根據(jù)目前的應(yīng)用可分為兩大類:一類是粉末式3D打印機，另一類是噴塑3DJT印機。

3D打印運用于教育教學(xué)中有多種方式，隨著近幾年3D打印技術(shù)的成熟，以及教育工作者的參與,國內(nèi)已經(jīng)有非常多的學(xué)校將3D打印技術(shù)納入到自己的課程體系中, 或是出現(xiàn)在不同課程中作為工具使用。有的學(xué)校采取獨立開設(shè)3D打印設(shè)計的校本課程，供感興趣的學(xué)生選修學(xué)習(xí)。課程重點基本是掌握桌面級打印技術(shù)，并槪活中發(fā)現(xiàn)問題，用3D打印技術(shù)改造事物。也有的學(xué)校將課程重點放在了 3D打印技術(shù)與各學(xué)科的緊密結(jié)合上，開發(fā)出了不同的3D打印專題領(lǐng)域，包括藝術(shù)類、工程類、科學(xué)類等。還有的學(xué)校甚至將3D打印課程設(shè)置為全年級必修課,給全體學(xué)生更多接觸3D打印技術(shù)、運用3D打印技術(shù)的機會。

無論以何種方式開展課程，3D打印課程對于學(xué)生來說重點培養(yǎng)的是他們在四方面的能力：空間思維能力、工程改造能力、科學(xué)探究能力和藝術(shù)表達能力。這四方面的能力并非3D打印課程必須涵蓋的，而是需要在課程深入實施過程中根據(jù)學(xué)生不同個性與需求去不斷激發(fā)的。

空間思維能力。學(xué)生在初步接觸三維軟件建模過程中，需要不斷嘗試、試錯、驗證并尋找空間規(guī)律?？臻g立體思維是建立在真實三維的場景中的，但是在創(chuàng)建過程中還需要綜合考慮平面透視原理。學(xué)生需要巧妙地運用各種切割、推拉、延展、分段、旋轉(zhuǎn)、跟蹤軌跡等工具的，創(chuàng)建不同的三維模型。學(xué)生對點線面有了更進一步的認識之后，對空間中點線面的關(guān)系才會有更多可操作性的體會。

工程改造能力。3D打印技術(shù)可以打印出各種各樣的物件，但是大部分物件需要符合最基本的工程力學(xué)原理、工程結(jié)構(gòu)原理等。通過對不同難度的物件創(chuàng)造，學(xué)生們能在動手實踐與模型設(shè)計修復(fù)中不斷提升自己的工程改造能力。

科學(xué)探究能力。學(xué)生們可以將科學(xué)原理運用于具體的科學(xué)探究活動中，借助3D打印技術(shù)能夠更加深入地實現(xiàn)不同場景的驗證過程。學(xué)生們通過設(shè)計模型投入實驗場景，根據(jù)實驗場景反饋數(shù)據(jù)改進設(shè)計方案，再到具體的實驗場景。3D打印技術(shù)讓過去很多只能停留于紙面的公式驗算，變成了可以“看得見，摸得著”的具體驗證?；谠O(shè)計的科學(xué)探究有了進一步的發(fā)展。

藝術(shù)表達能力。3D打印作為一種工具，同樣可以延伸為一種藝術(shù)表達工具。學(xué)生可以根據(jù)自己的喜好，將3D打印作為一種新的藝術(shù)表達形式，創(chuàng)作出更多樣化的作品。

總之，3D打印技術(shù)是一門新興的技術(shù)，其技術(shù)本身還遠沒有定型。3D打印技術(shù)運用于教育也是如此，在不確定中尋找其教育與學(xué)習(xí)的意義。從技術(shù)本身來說，學(xué)習(xí)3D打印技術(shù)有助于學(xué)生們空間思維能力的增強。而從更廣泛的跨學(xué)科項目角度延伸出去，又有助于培養(yǎng)學(xué)生的工程改造能力、科學(xué)探究能力和藝術(shù)表達能力?；蛟S在這樣一個快速發(fā)展的時代，教師和學(xué)生一起擁抱新技術(shù)，一起尋得新的意義本身就是一個非常有價值又讓人充滿幸福的教育過程。