第一篇：3D打印技術(shù)在中職教師教學(xué)中的應(yīng)用研究

前言

3D打印是一種快速成型技術(shù)，它以數(shù)字模型為基礎(chǔ)，運用可粘合性材料，通過逐層打印的方式來塑造物體。與傳統(tǒng)制造技術(shù)相比，其最大的區(qū)別在于增材制造。目前3D打印技術(shù)正從概念走向?qū)嵺`階段，點燃了全球第三次工業(yè)革命的導(dǎo)火索。為了落實國務(wù)院發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的部署，我國制訂了《國家增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)計劃（2015―2016年）》，其中明確指出：“我國加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式和產(chǎn)業(yè)提質(zhì)增效升級，亟需采用包括增材制造技術(shù)在內(nèi)的先進(jìn)技術(shù)改造提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)。不斷釋放的市場需求將為增材制造技術(shù)帶來難得的發(fā)展機遇和發(fā)展空間?！?/p>

中職教育作為為中國制造業(yè)培養(yǎng)技術(shù)人才和管理人才的搖籃，3D打印技術(shù)在中職教育中的應(yīng)用有著非常廣泛的市場和前景。3D打印技術(shù)的獨特性

3D打印采用加法制造，可實現(xiàn)智能化設(shè)計 3D打印技術(shù)的完整流程為：在電腦中設(shè)計3D文件，生成CAD模型，然后通過數(shù)據(jù)處理過程，得到層片信息，接著工藝規(guī)劃層片加工實現(xiàn)物理堆積過程，最終經(jīng)過后期的處理，得到3D打印物體。這種離散―堆積原理和制造流程，將復(fù)雜的作業(yè)流程轉(zhuǎn)換為數(shù)字化文件控制，實現(xiàn)了復(fù)雜工藝和加工技能的智能化控制與處理，不僅降低了制造業(yè)的技術(shù)難度，而且賦予了創(chuàng)作者實現(xiàn)其創(chuàng)新的可能性。比如歐美國家就率先嘗試使用3D打印技術(shù)的智能化設(shè)計功能打印小型無人飛機、小型汽車和家用器具模型。甚至，在互聯(lián)網(wǎng)飛速發(fā)展的情況下，已有探索者將網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)下載、電子商務(wù)的個性化制造和3D打印技術(shù)智能設(shè)計功能結(jié)合起來，進(jìn)行一些個性化的定制。因此，3D打印技術(shù)在工業(yè)制造領(lǐng)域、文化創(chuàng)意和娛樂業(yè)、航空航天、國防軍工、生物醫(yī)療等行業(yè)帶來了新的創(chuàng)造力。

中職教育作為特殊的教育類型，3D打印技術(shù)的智能化設(shè)計功能不僅可帶來中等職業(yè)技術(shù)院校教學(xué)方式和教學(xué)模式的改變，也會帶來職業(yè)教育內(nèi)涵的深刻調(diào)整，是一個值得思考和研究的新課題。

3D打印的累計成形特點，可實現(xiàn)腦力密集化生產(chǎn) 3D打印技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)為離散過程――工藝規(guī)劃――堆積過程，其打印的物體幾乎可以不受到結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度的限制，只要實現(xiàn)了智能化設(shè)計和材料的合理粘合，最終就可以實現(xiàn)產(chǎn)品的個性化定制。對某些行業(yè)而言，其產(chǎn)品的制造就突破了強度、精度等問題的限制，為智能制造提供了可能性，這就為制造業(yè)的改變帶來無限的可能性。

以往制造業(yè)屬于勞動密集型行業(yè)，企業(yè)多開設(shè)在人力成本低廉的發(fā)展中國家，設(shè)計和生產(chǎn)線之間的距離遙遠(yuǎn)。這樣的長期發(fā)展，使得發(fā)展中國家不僅生態(tài)資源遭到破壞，而且設(shè)計受制于發(fā)達(dá)國家，無法實現(xiàn)經(jīng)濟的轉(zhuǎn)型，使國家走上健康的發(fā)展道路。3D打印技術(shù)的出現(xiàn)，為制造業(yè)從勞動密集型行業(yè)轉(zhuǎn)變?yōu)槟X力密集型行業(yè)提供了可能，設(shè)計線和生產(chǎn)線可以合二為一，一旦設(shè)計完成即可生產(chǎn)，可根據(jù)市場的需要打印出產(chǎn)品。3D打印技術(shù)為發(fā)展中國家制造業(yè)的智能化轉(zhuǎn)型提供了一條可行的道路。

我國作為制造業(yè)大國，大部分制造企業(yè)都屬于勞動密集型行業(yè)，中職教育培養(yǎng)出來的技術(shù)人才都是為勞動密集型制造業(yè)服務(wù)。3D打印技術(shù)的出現(xiàn)，為中職教育提出一個值得思考的問題，那就是如何通過教學(xué)和學(xué)科的轉(zhuǎn)型，來適應(yīng)新的形勢的發(fā)展。3D打印技術(shù)在中職教師教學(xué)中應(yīng)用的價值

3D打印技術(shù)的應(yīng)用為中職教師教學(xué)方式的轉(zhuǎn)變帶來可能 3D打印技術(shù)在教育領(lǐng)域中的應(yīng)用已得到研究者的廣泛關(guān)注，在歐美國家已經(jīng)將3D打印技術(shù)引入基礎(chǔ)教育、高等教育和職業(yè)教育領(lǐng)域。通過目前的研究來看，英國是首個將3D打印技術(shù)引入中職教育中的手工課堂的嘗試者，但這種嘗試只是停留在初級階段，從其應(yīng)用目的來分析，該項目的使用是為了提高學(xué)生的創(chuàng)意思維和動手能力。但3D打印技術(shù)帶來的是對制造業(yè)的智能化轉(zhuǎn)變，英國的研究還未觸及3D打印技術(shù)帶來的本質(zhì)改變。

與歐美國家相比，我國是傳統(tǒng)的制造業(yè)大國，3D打印技術(shù)不僅帶來的是創(chuàng)意思維的改變，更是整個領(lǐng)域的顛覆。因此，3D打印在我國中職教育中的應(yīng)用帶來的是一場革命。教學(xué)是一個雙向的過程――教師傳播和學(xué)生接受，形成完整的教學(xué)鏈。教師處于知識傳播的開端，3D打印技術(shù)給教師教學(xué)帶來的沖擊，不僅僅是教學(xué)輔助工具的更新，更是教學(xué)思維、教學(xué)方式、教學(xué)模式的改變。3D打印技術(shù)不只是一種技術(shù)，更是一種產(chǎn)業(yè)的革新，作為制造業(yè)人才培養(yǎng)起點的中職教學(xué)，更是應(yīng)該適應(yīng)這種變革，完成其自身的轉(zhuǎn)變。

3D打印技術(shù)的應(yīng)用為中職教師教學(xué)和中國制造業(yè)轉(zhuǎn)型進(jìn)行無縫接軌帶來可能 隨著3D打印技術(shù)的成熟，我國自主研發(fā)的3D打印設(shè)備已在我國20多個省市得到普遍推廣，特別是激光快速成型技術(shù)已在沿海地區(qū)得到廣泛應(yīng)用。目前來看，3D打印技術(shù)和我國工業(yè)制造和消費品制造行業(yè)的融合正在逐步完成，3D打印對于老百姓來講不再是一個陌生的名詞，而是開始進(jìn)入應(yīng)用階段。溫家寶同志曾經(jīng)指出：“中國特色的職業(yè)教育，必須服務(wù)于社會主義現(xiàn)代化建設(shè)，著力培養(yǎng)適應(yīng)經(jīng)濟社會發(fā)展的高素質(zhì)勞動者和技能型人才，必須滿足城鄉(xiāng)居民對職業(yè)教育的多樣化需求，為他們的就業(yè)、創(chuàng)業(yè)和成才創(chuàng)造條件?！庇纱丝梢钥闯鰜?，職業(yè)教育是為了滿足我國市場經(jīng)濟發(fā)展的需要而貯備培養(yǎng)人才。因此，面臨3D打印在我國帶來的第三次工業(yè)革命浪潮，在中職教師教學(xué)中普及3D打印技術(shù)，有利于中職培養(yǎng)人才和我國制造業(yè)的無縫接軌，為我國制造業(yè)的順利轉(zhuǎn)型貯備好人才基礎(chǔ)。3D打印技術(shù)在中職教師教學(xué)應(yīng)用中值得研究的范疇

3D打印技術(shù)在中職教學(xué)中應(yīng)用帶來的中職教師教學(xué)行為特征改變 3D打印技術(shù)在中職教學(xué)中的應(yīng)用來源于兩方面的需求：一方面是中國制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級，需要適應(yīng)新興技術(shù)的人才；另一方面的需求則是3D打印技術(shù)自身的優(yōu)勢為教學(xué)效率的提高帶來可能。因此，當(dāng)3D打印應(yīng)用在中職教學(xué)中，教師的教學(xué)方式應(yīng)該遵循這兩方面的需求進(jìn)行調(diào)整和改變。

我國自主研發(fā)的3D打印技術(shù)，發(fā)端于高等院校的機械制造學(xué)科，與材料、制造、信息諸學(xué)科融合交叉，帶有明顯的學(xué)院派風(fēng)格。我國3D打印技術(shù)的獨特性帶來的不僅僅是技術(shù)上的改變，更是中職教師教學(xué)思維和教學(xué)行為特征的改變，這些都對中職教師教學(xué)提出新的要求。3D打印技術(shù)要在職業(yè)教育中得到規(guī)范化的應(yīng)用，必須確定自身獨有的研究范疇，要對3D打印技術(shù)對中職教師教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)設(shè)計和教學(xué)方式等方面的影響進(jìn)行深入研究。

3D打印技術(shù)在中職教師教學(xué)中應(yīng)用現(xiàn)狀分析和梳理 20世紀(jì)90年代，3D打印技術(shù)在我國的研究就已經(jīng)開始，我國是世界上第三個可以自主研發(fā)增材制造的國家。到目前為止，我國已有中職院校開始開展3D打印技術(shù)的應(yīng)用教學(xué)實踐。其中青島電子學(xué)校、山東凱文職業(yè)科技學(xué)院已經(jīng)開始增設(shè)3D打印專業(yè)，天津職業(yè)大學(xué)成立了全國首個“全國職業(yè)院校增材制造技術(shù)應(yīng)用中心”，廣州市也已出臺相關(guān)文件將3D打印列入教育的范疇。由此可以看出，3D打印在職業(yè)教育中將從實驗階段走向成熟的應(yīng)用階段。這些已有成功經(jīng)驗的中職院校所擁有的寶貴經(jīng)驗，可為中職教師在教學(xué)中正確應(yīng)用3D打印技術(shù)提供寶貴的經(jīng)驗，避免一些不必要的資源、時間浪費。

因此，在中職教師的教學(xué)中正確使用3D打印技術(shù)，必須參考相應(yīng)的文獻(xiàn)資料和進(jìn)行大量的實踐調(diào)查，對20世紀(jì)90年代以來職業(yè)教育中應(yīng)用3D打印技術(shù)的情況進(jìn)行歸納和分析，從中發(fā)現(xiàn)中職教師應(yīng)用3D打印技術(shù)所遇到的障礙和困難，并分析阻礙3D打印技術(shù)在中職教學(xué)中深入、持續(xù)應(yīng)用的原因。只有明確了3D打印技術(shù)在職業(yè)教育中正確應(yīng)用所遇到的真正問題，并正確借鑒了成功的經(jīng)驗，才能在教學(xué)中正確應(yīng)用3D打印技術(shù)。

3D打印在中職教師教學(xué)中正確應(yīng)用的規(guī)律研究 “增材制造技術(shù)涉及工業(yè)制造、生物醫(yī)學(xué)制造、消費品制造、文化創(chuàng)意品制造和創(chuàng)新思維教育等十分廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，是一個必須在全社會普及的重要應(yīng)用技術(shù)。”目前對3D打印技術(shù)的研究成果都屬于高等教育，從高等教育到中職教育的應(yīng)用，必定有一個艱苦的探索期。因此，現(xiàn)階段中職教師對3D打印技術(shù)的認(rèn)識存在三種情況：第一種情況是對3D打印技術(shù)了解不深入，無法完全發(fā)揮3D打印技術(shù)的優(yōu)勢和特征；第二種情況是對3D打印技術(shù)了解片面，在應(yīng)用中存在錯誤使用的問題；第三種情況是對3D打印技術(shù)有一定的了解，但對職業(yè)教育和我國經(jīng)濟轉(zhuǎn)型所面臨的問題認(rèn)識不清，在教育中存在濫用的問題。

上述三種情況使得3D打印技術(shù)無法在中職教師的教學(xué)中發(fā)揮出應(yīng)有的作用，提高教學(xué)效率，為經(jīng)濟轉(zhuǎn)型培養(yǎng)所需人才。因此，要在中職教師的教學(xué)中正確使用3D打印技術(shù)，必須進(jìn)行大量的實踐研究，在教學(xué)實踐中總結(jié)出正確使用3D打印技術(shù)的規(guī)律，并在實踐中運用科學(xué)的手段和方法進(jìn)行驗證，得到可行性的方案，為中職教師正確使用3D打印技術(shù)提供合理的建議。3D打印技術(shù)在中職教師教學(xué)中正確應(yīng)用的難點和重點

建立宏觀的規(guī)劃，分層普及3D打印技術(shù)在中職教師教學(xué)中的應(yīng)用 我國中職教師，由于地域、專業(yè)、年齡、素質(zhì)等各項因素處于多元化的狀態(tài)，無法用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行衡量。因此，對中職教師的分層普及是一個難點和重點。

對中職教師的分層，首先需要從地域來進(jìn)行區(qū)分。沿海地區(qū)的激光快速成型已經(jīng)應(yīng)用多年，而內(nèi)地由于制造業(yè)不如沿海地區(qū)發(fā)達(dá)，接觸到3D打印技術(shù)的機會較少。因此，根據(jù)地域制造業(yè)和3D打印技術(shù)融合的程度來進(jìn)行分層是首先需要考慮的問題。

其次，需要從專業(yè)來進(jìn)行區(qū)分。中職教育專業(yè)繁多，不同的專業(yè)對3D打印技術(shù)有不同的需求。比如與智能制造產(chǎn)業(yè)相關(guān)的專業(yè)，就需要教師教導(dǎo)學(xué)生精通并掌握3D打印技術(shù)；與傳統(tǒng)制造業(yè)相關(guān)的專業(yè)，則需要3D打印技術(shù)作為教學(xué)輔助工具來提高課堂效率；正處于傳統(tǒng)制造業(yè)向智能制造業(yè)轉(zhuǎn)型的專業(yè)，則需要考慮到更為煩瑣的因素。由此可知，根據(jù)專業(yè)進(jìn)行分層是正確應(yīng)用3D打印技術(shù)必須考慮的問題。

最后，需要從教師自身的素質(zhì)出發(fā)來進(jìn)行區(qū)分。中職教師對新興技術(shù)的接受程度和能力是參差不齊的，而教師是知識傳播的起點和傳授者，如果不能融會貫通，會給教學(xué)帶來極大的風(fēng)險。因此，根據(jù)中職教師的素質(zhì)進(jìn)行分層是正確應(yīng)用3D技術(shù)的保障。

整合各利益方資源，降低中職教師學(xué)習(xí)3D打印技術(shù)的門檻 從我國目前的研發(fā)狀況來看，中職教師要熟練掌握3D打印技術(shù)，主要面臨以下兩個方面的困境。

第一個方面的困境是3D打印技術(shù)的核心力量掌握在大學(xué)的研發(fā)機構(gòu)中，而我國的高等教育科研和職教應(yīng)用還未形成完整的、良好的互動紐帶。因此，如何突破核心技術(shù)的門檻，實現(xiàn)高等教育和中職教育的“雙贏”發(fā)展，就成為一個難點。

第二個方面的困境是3D打印技術(shù)從技術(shù)研發(fā)到商業(yè)應(yīng)用的轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)掌握在制造業(yè)企業(yè)的手中，而職業(yè)教育和市場產(chǎn)業(yè)狀況、企業(yè)需求間的無縫對接也或多或少地存在一些問題。因此，如何了解企業(yè)、市場的真實需求，正確評估市場對中職人才的需求，根據(jù)市場的要求去普及3D打印的教學(xué)，就成為另一個難點。

由此可以看出，3D打印技術(shù)的學(xué)習(xí)和應(yīng)用普及涉及的利益方較為復(fù)雜。如何有效整合教學(xué)資源，在實現(xiàn)各個利益方共贏的基礎(chǔ)上，構(gòu)建成熟合理的中職教師學(xué)習(xí)和應(yīng)用3D打印技術(shù)的路徑，是提高中職教師應(yīng)用3D技術(shù)效率和效益的難點。結(jié)語

3D打印技術(shù)是一項新興的技術(shù)，它在中職教師教學(xué)中的應(yīng)用研究將會是“十三五”期間一個值得長期關(guān)注的問題。我國已經(jīng)在應(yīng)用自主研發(fā)的核心技術(shù)，應(yīng)該以此為支撐，根據(jù)區(qū)域經(jīng)濟轉(zhuǎn)型的特征，整合各利益方的資源，在中職教師中開展學(xué)習(xí)和應(yīng)用3D打印技術(shù)的普及工程，從中揭示出3D打印技術(shù)在中職教學(xué)應(yīng)用中面臨的困難和挑戰(zhàn)，并對3D打印技術(shù)在教學(xué)中應(yīng)用的影響因素進(jìn)行深入分析，最終探索正確應(yīng)用和普及的方法和規(guī)律，從中概括出具有理論支持及應(yīng)用價值的對策和建議，為中職教育的現(xiàn)代化發(fā)展提供一些有益的視角。introduction 3 d printing is a kind of rapid prototyping technology, which based on the digital model, using adhesive materials, through the printing way to shape objects one by one.Compared with the traditional manufacturing technology, the biggest difference is to increase material manufacturing.3 d printing technology is from concept to practice at present stage, lit the fuse of the third industrial revolution.In order to implement the state council deployment for the development of strategic emerging industries, developed in our country manufacturing industry development to promote the national increase material plan(2015-2016)“, which explicitly pointed out: ”accelerate transformation of the mode of economic development in our country and industry transfer efficiency upgrades, needs to adopt, including increasing material manufacturing technology, advanced technologies to upgrade traditional industries.Market demand will be increased continuously released material manufacturing technology bring rare development opportunities and space for development.“ Secondary vocational education is as the cradle of China's manufacturing industry training technical personnel and management personnel, 3 d printing technology in the application of the secondary vocational education and has a very broad market prospects.2 the uniqueness of 3 d printing 3 d printing with additive manufacturing, and can realize intelligent design of 3 d printing process is: the complete design 3 d file on your computer, to generate the CAD model, and then through the data processing, get the layer information, then the machining process planning layer physical accumulation process, finally through late processing, get a 3 d printing.The discretethe spread of the teachers and students to accept, formed a complete chain of teaching.Teachers at the beginning of knowledge dissemination, 3 d printing technology to the impact of the teacher's teaching, not only is the renewal of teaching AIDS, teaching thought, teaching method, teaching mode of change.3 d printing technology is not only a kind of technology, but also a kind of industry innovation, as a starting point in manufacturing personnel training of secondary vocational education, but also should adapt to this change, to complete its transformation.The application of 3 d printing technology for the secondary vocational teachers' teaching and the transformation of China's manufacturing seamless integration brings potential with the mature of 3 d printing technology, independent research and development of 3 d printing equipment in our country has been widely promoted more than 20 provinces and cities in our country, especially in laser rapid prototyping technology has been widely used in the coastal areas.Now, 3 d printing technology and the combination of industrial and consumer goods manufacturing industry in China is gradually completed, 3 d printing is no longer a strange term for ordinary people, but started to enter the stage of application.Comrade wen jiabao pointed out: ”Chinese characteristics of vocational education, we must serve the socialist modernization construction, focus on training to adapt to the economic and social development of high-quality workers and skilled talents, must meet the diverse needs of the urban and rural residents for vocational education, create conditions for their employment, entrepreneurship and success.“ Can see from this, vocational education is to meet the needs of the development of market economy in our country and reserve talents training.Face, therefore, 3 d printing in our country the third industrial revolution wave, in the secondary vocational teachers teaching universal 3 d printing technology, is good for secondary vocational training talents and seamless integration of manufacturing industry in our country, for the smooth transition of China's manufacturing industry supply good talent base.4 3 d printing technology in the secondary vocational teacher's teaching application is worth studying 3 d printing technology applied in the secondary vocational education with secondary vocational teachers' teaching behavior characteristics change 3 d printing technology in the application of secondary vocational education needs comes from two aspects: on the one hand is the transformation and upgrading of Chinese manufacturing, need to adapt to the emerging technology talented person;Demand on the other hand is a 3 d printing its advantages bring the improvement of teaching efficiency.So when a 3 d printing application in the secondary vocational education, teachers' teaching mode should follow these two aspects of demand to adjust and change.Independent research and development of 3 d printing technology in China, originated in institutions of higher learning subjects in machinery manufacturing, and materials, manufacturing, information fusion cross the disciplines, with obvious academic style.The uniqueness of 3 d printing technology in China is not only a technical change, especially secondary vocational teachers teaching thinking and teaching behavior characteristics of the change, which puts forward new requirements to secondary vocational teachers' teaching.3 d printing to get standardized application in vocational education, must determine its own unique research category, for 3 d printing to the secondary vocational teachers' teaching contents, teaching design and teaching mode for further research.3 d printing technology in the secondary vocational teachers teaching application status analysis and comb in the 1990 s, the 3 d printing technology research has been in our country, China is the third in the world can add material manufacturing country independent research and development.So far, China's secondary vocational schools have started to carry out the teaching practice of the application of 3 d printing technology.Kevin electronic school of Qingdao, shandong vocational college of science and technology has already started to add 3 d printing professional, tianjin vocational university set up the national first ”national vocational colleges increase material manufacturing technology center“, guangzhou has also issued relevant documents will be 3 d printing included in the category of education.Thus it can be seen that 3 d printing in the heart of the vocational education from the application of the experimental stage to mature stage.The existing successful experience of secondary vocational education with valuable experience, for the secondary vocational teachers in the teaching the correct application of 3 d printing technology provides valuable experience and avoid unnecessary waste of resources and time.In the secondary vocational teachers' teaching, therefore, the correct use of 3 d printing, must refer to relevant investigation, literature material and a lot of practice in the vocational education since 1990 s, summarized the application of 3 d printing technology and analysis, find out secondary vocational teachers' application of 3 d printing encountered obstacles and difficulties, and analyze the block 3 d printing technology in the teaching of secondary vocational in-depth and sustained application.Only has been clear about the 3 d printing technology in the vocational education in the correct application of the real problem encountered, and draw lessons from the successful experience, right to the correct application of 3 d printing technology in the teaching.3 d printing in the correct application of law in secondary vocational teachers' teaching research ”material manufacturing technology involved in industrial manufacturing, biomedical manufacturing, consumer goods, culture creative product manufacturing and innovative thinking is widely used in fields such as education, is an important application technique must be popular in the whole society.“ The current research on 3 d printing belong to higher education, from higher education to the application of secondary vocational education, there must be a hard exploration.Therefore, the secondary vocational teachers' understanding of 3 d printing technology there are three conditions: the first kind of circumstance is to in-depth understanding of the 3 d printing,004km.cn unable to fully play the advantages of 3 d printing and characteristics;The second is one-sided understanding of 3 d printing, errors in the application of use;The third case is have a certain knowledge of 3 d printing, but for vocational education and the problems faced by China's economic transformation, understanding unclear abuse problems in education.The above three conditions make 3 d printing can not be in the secondary vocational teachers' teaching play a proper role, improve teaching efficiency, train the talent we need for the economic transformation.In secondary vocational teachers' teaching, therefore, the correct use of 3 d printing technology, research, must be a lot of practice in the teaching practice, summed up the law of the right use of 3 d printing, and using scientific means and methods in practice, the feasibility of the solution being, for the secondary vocational teachers provide reasonable Suggestions for the proper use of 3 d printing.5 3 d printing technology in the secondary vocational teachers teaching emphasis and difficulty of the application correctly Establish macroscopic planning, hierarchical universal 3 d printing technology in the application of the secondary vocational teachers' teaching Secondary vocational teachers in our country, due to regional, professional, and various factors such as age, quality is in a state of diversity, can not use unified standard to measure.Therefore, the secondary vocational teachers' stratification is a emphasis and difficulty.For secondary vocational teachers' stratification, first of all need to distinguish from regional.Laser rapid prototyping has been used for many years, in the coastal area and the mainland due to the manufacturing than developed coastal areas, less opportunities to contact with 3 d printing.Therefore, according to the regional manufacturing and the extent of the 3 d printing fusion for stratification is the first issue to consider.Secondly, need from professional to distinguish.Secondary vocational education professional is various, different professional technology of 3 d printing have different needs.Such as intelligent manufacturing industry related major, requires teachers to teach students to master and master 3 d printing technology;Traditional manufacturing related professional, you may need to 3 d printing technology as a teaching aid to improve the classroom efficiency;Is professional in the transformation of traditional manufacturing to intelligent manufacturing, you need to consider the factors is more troublesome.Therefore, according to the professional stratification is the correct application of 3 d printing problems must be considered.Finally, you need to distinguish starting from the quality of teachers themselves.Secondary vocational teachers' acceptance of emerging technology and ability is uneven, and the teacher is the starting point of knowledge dissemination and teach, if you can't digest, can bring great risk to teaching.Therefore, stratified according to secondary vocational teachers' quality is the guarantee of correct application of 3 d technology.All stakeholders of the resource integration, reduce the threshold of the secondary vocational teachers' learning 3 d printing technology From the point of China's current development situation, secondary vocational teachers should master 3 d printing, mainly face the following two aspects.The plight of the first approach is the core of the 3 d printing power in university research and development institutions, and our country's higher education research and vocational education has not yet formed a complete, good interaction.Therefore, how to break through the threshold of the core technology, to achieve the ”win-win“ of higher education and secondary vocational education development, has become a difficulty.The plight of the second aspect is the 3 d printing technology transfer from r&d to the commercial application of link in manufacturing enterprise's hands, and the vocational education and market industry status, seamless docking between enterprise needs is more or less has some problems.Therefore,004km.cnes another difficulty.Thus it can be seen that study and application of 3 d printing technology popularization involving the interests of the party is more complicated.How to effectively integrate the teaching resources, in the realization of the interests and win-win, on the basis of the construction of secondary vocational teachers' learning and application of mature and reasonable path of 3 d printing technology, is to improve the efficiency of secondary vocational teachers' application of 3 d technology and the difficulties of the benefit.6 conclusion 3 d printing technology is an emerging technology, its application in the secondary vocational teachers' teaching research will be a long-term concern during the period of ”much starker choices-and graver consequences-in" problem.In the application of independent research and development of our country has the core technology, should to support, according to the characteristics of regional economic transformation, integration of the resources of the interested parties, in the secondary vocational teachers to carry out the study and application of the popularity of 3 d printing engineering, to reveal the 3 d printing technology in the application of secondary vocational education facing difficulties and challenges, and the 3 d printing technology in the teaching application, analyzing the influence factors of the final explore the correct method and law of application and popularization, which Outlines with theoretical support and the application value of countermeasure and the suggestion, for the modern development of secondary vocational education to provide some useful perspective.

第二篇：3D打印技術(shù)在中小學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用研究

3D打印技術(shù)在中小學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用研究

摘要:近些年來，3D打印技術(shù)逐漸走進(jìn)了人們的生活之中，受到越來越多的關(guān)注，目前由于此項技術(shù)可在短時間內(nèi)制造出各種物件，被廣泛的應(yīng)用于航空、醫(yī)學(xué)等等領(lǐng)域。而且，隨著技術(shù)越來越成熟，在教育行業(yè)也在逐漸的被普及起來，本文將對3D技術(shù)在教育行業(yè)中的應(yīng)用進(jìn)行分析，并對目前在教育行業(yè)中存在的問題進(jìn)行探討，為此項技術(shù)在教育行業(yè)更好的發(fā)展提供借鑒意義。關(guān)鍵詞：3D打印技術(shù)；中小學(xué)教育；應(yīng)用研究 引言

現(xiàn)如今，3D打印技術(shù)在教育行業(yè)逐漸被廣泛的應(yīng)用，英國教育部已經(jīng)實現(xiàn)了大約1年的試點應(yīng)用，將3D打印技術(shù)應(yīng)用到各個學(xué)科體系之中，已經(jīng)取得了不錯的效果，極大的增加了對于3D技術(shù)在教育行業(yè)應(yīng)用的信心。本文將首先介紹3D打印技術(shù)的概念，在通過中小學(xué)各個學(xué)科教育中的實際應(yīng)用，來探究3D打印技術(shù)在教育行業(yè)中對于應(yīng)用問題，最后再指出3D打印技術(shù)目前存在的問題，提供借鑒意義。

二、3D打印技術(shù)在教育行業(yè)的應(yīng)用

（一）數(shù)學(xué)學(xué)科

在數(shù)學(xué)學(xué)科的領(lǐng)域中，在學(xué)習(xí)幾何立體圖案的主視圖、側(cè)視圖和俯視圖時，對于較為復(fù)雜的幾何立體時，很多中小學(xué)生在想象時，較為抽象，腦海中的空間思維能力相對較弱，缺乏具體的實物來模擬，很多教師也很難對同學(xué)之間產(chǎn)生共鳴。有了3D打印技術(shù)，老師們可以很方便、很快捷的打印出所需要的幾何體，展示在中小學(xué)生們的面前，將圖案分別從正面、側(cè)面、俯面進(jìn)行觀看，十分直觀的實現(xiàn)了在此章節(jié)的教學(xué)工作。除此之外，比如一個復(fù)雜的幾何體，被橫切后，出現(xiàn)什么樣的圖案，在3D打印技術(shù)的幫助之下，也可以迎刃而解。

（二）物理學(xué)科

在學(xué)習(xí)力學(xué)的章節(jié)時，很多的機械模型在進(jìn)行受力分析時，學(xué)生們很難在大腦中呈現(xiàn)出每一個時刻的受力狀況，比如：橫擺運動、轉(zhuǎn)動帶受力分析等等，有了3D打印機之后，老師打印出機械的模型，并對機械模型的受力進(jìn)行分析，十分形象的展現(xiàn)每一時刻的受力狀況，在教學(xué)方面，大大的降低了難度，讓學(xué)生們更加形象的得到理解。

（三）地理學(xué)科

在學(xué)習(xí)地理學(xué)科時，很多學(xué)生搞不懂太陽、月亮及地球之間的轉(zhuǎn)動關(guān)系，不明白自轉(zhuǎn)與公轉(zhuǎn)運動，腦海中沒有清晰的認(rèn)識，學(xué)生們理解起來相對比較困難，老師們可以用3D打印機將其打印出來，比例得到一定的縮小，老師們可以更加形象的通過調(diào)整三者之間的位置，來描繪自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)運動的情況，大大的降低了教學(xué)難度，使得學(xué)生們可以更加方便的理解。

（四）歷史考古學(xué)科

老師在講解歷史各個朝代工藝品時，未來能夠用個清晰的認(rèn)識，老師們可以使用3D打印機進(jìn)行制作，比如：西周時期的鼎、西漢時期的竹簡、清代時期的青花瓷等等，可以豐富學(xué)生們的閱歷，增加對歷史文物的了解。

（五）生物醫(yī)學(xué)科

在學(xué)習(xí)生物醫(yī)學(xué)類的知識時，對很多人體器官的構(gòu)造在理解起來，有一定難度，比如：細(xì)胞的結(jié)構(gòu)、體內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)、皮脂的結(jié)構(gòu)、腦部結(jié)構(gòu)等等，在理解起來有一定的難度，像上面的內(nèi)容，可以用3D打印技術(shù)很好的實現(xiàn)，使教學(xué)變得相對容易，可以將這些結(jié)構(gòu)以放大的比例進(jìn)行打印，展現(xiàn)在學(xué)生們面前，可以更加詳細(xì)的了解。

（六）航空類學(xué)科

在航空類的教學(xué)中，對于飛機的構(gòu)造，學(xué)生們可能很難去理解，飛機的啟動和落地的流程也很難形成記憶，有了3D打印機，這些問題都可以解決。以縮小的比例打印出飛機，老師模擬演示操控飛機的起飛和落地的過程，有利于學(xué)生們更好的形成記憶，使學(xué)生們的對飛機的構(gòu)造及動力系統(tǒng)了解的更加深刻。

三、3D打印技術(shù)的局限性

（一）在教育行業(yè)推廣有限，應(yīng)用較少

3D打印技術(shù)在我國國內(nèi)的各大中小學(xué)校中實踐案例較少，實際運用3D打印技術(shù)來教學(xué)的較少，同時此類的期刊論文研究也相對較少，不少的學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)對此技術(shù)心存顧慮，整體的在教育行業(yè)推廣較少，缺乏成功的案例實踐。

（二）成本相對較高

由于3D打印機屬于稀缺類型的物件，而且科技含量相對較高，處于進(jìn)入市場的初期階段，價格處以“新貴”的姿態(tài)，普通大眾在接受起來相對困難。不過，隨著技術(shù)的進(jìn)步，聽說小型桌面的3D打印機大概售價低到一萬以下，但成品率不能保證百分之百，在制作質(zhì)量和工藝水準(zhǔn)上存在一定的誤差。

（三）使用材料種類有限

在使用3D打印機時，需要使用與之相符合的材料，各種材料種類有限，能夠應(yīng)用于3D打印的材料還非常單一，以塑料為主，并且打印機對單一材料也非常挑剔。且在采購起來，存在一定的困難，同時采購材料還存在著一定的成本，對各個學(xué)校來說，又是額外支付的一筆成本，加重了成本的負(fù)擔(dān)。

（四）產(chǎn)品強度問題

在教學(xué)工作中，對于打印出來的僅用于觀看的小物件產(chǎn)品，僅用于觀看，在磨損及使用上不會造成太大傷害，倘若打印出來的產(chǎn)品時大物件，而且需要長時間的進(jìn)行使用和模擬，那么物件的強度也是一個很大的問題，產(chǎn)品的強度有效期大概多久，能夠使用多長時間，是每一個學(xué)校在購買3D打印機時的重要考慮因素。

（五）產(chǎn)權(quán)保護及稅務(wù)問題

如果3D打印技術(shù)流放到教育行業(yè)之后，必然的會產(chǎn)生很多的模仿者和創(chuàng)新者，這就需要實現(xiàn)知識產(chǎn)權(quán)的保護，同時，由于貨物的制造均是打印出來的，非真正的商品價值，在稅務(wù)征收方面存在一定的問題，傳統(tǒng)的征稅模式將無法適應(yīng)。

四、結(jié)論

毋庸置疑，3D打印技術(shù)對于中小學(xué)的教育行業(yè)起到了巨大的作用，可以極大的激發(fā)學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣，同時還能夠降低教師的教學(xué)困難，增加了課堂的創(chuàng)新精神，但是，由于目前國內(nèi)在此技術(shù)的應(yīng)用上，確實還存在著局限性，需要逐一克服，實現(xiàn)更廣泛的推廣。同時，在技術(shù)應(yīng)用上，廠家需要更多的站在市場的角度來思考問題，得到政府相關(guān)部門的扶持，充分的迎合市場，才能夠更加廣泛的得到推廣。相信未來5年內(nèi)，3D打印技術(shù)會逐漸的走向成熟，逐漸的走進(jìn)每一個人的生活之中。

參考文獻(xiàn)：

[1].李昕, 3D打印技術(shù)及其應(yīng)用綜述.鑿巖機械氣動工具, 2014(04): 第36-41頁.[2].劉金暢,3D打印技術(shù)以及應(yīng)用趨勢.計算機工程應(yīng)用技術(shù),2014(34):8315-8316.[3].王雪瑩, 3D打印技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展及前景分析.中國高新技術(shù)企業(yè), 2012(26): 第3-5頁.[4].花燕鋒,張龍革,3D打印技術(shù)在教育中的應(yīng)用研究.中小學(xué)電教,2014(06):第16-18頁.[5].童宇陽, 3D打印技術(shù)在中小學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用研究.現(xiàn)代教育技術(shù), 2013(12): 第16-19頁.[6].卜娟娟等, 3D打印技術(shù)在中小學(xué)教育中的應(yīng)用研究.軟件導(dǎo)刊, 2014(12): 第94-95頁.[7].黃敏, 3D打印向基礎(chǔ)教育走來——訪南京市秦淮區(qū)校園3D研究社團.中小學(xué)信息技術(shù)教育, 2014(10): 第74-76頁

第三篇：3D打印在教學(xué)中的應(yīng)用研究

3D打印在教學(xué)中的應(yīng)用研究

牛一帆

（山東省濟寧市技師學(xué)院，濟寧 272000）

【摘要】3D打印是一種新型的快速成型技術(shù)，它以計算機三維設(shè)計模型為藍(lán)本，用軟件將其離散分解成若干層平面切片，然后由3D打印機將粉末狀、液狀或絲狀金屬、陶瓷、塑料、細(xì)胞組織等材料逐層堆積黏結(jié)，最終疊加成型，制造出實體產(chǎn)品。目前，該技術(shù)已在各個領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。對3D打印的技術(shù)原理、特點、發(fā)展，3D打印在教學(xué)中的應(yīng)用及作用做了深層次的探討。最后，針對3D打印在教學(xué)中的應(yīng)用，提出了需進(jìn)一步思考和解決的相關(guān)問題。

【關(guān)鍵詞】3D打?。蝗S模型；逐層疊加；教學(xué)創(chuàng)新；創(chuàng)造力；個性化

【中圖分類號】G42

【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A

Research on Teaching Application of 3D Printing

NIU Yifan

(Jining College of Technician, Jining 272000, China)Abstract: 3D printing technology is a new rapid prototyping technology that 3D model designed by computer is blueprint.3D model is decomposed into several plane layers by software, then pulverous, liquid or filamentous metal, ceramic, plastic, cell tissue and other materials are overlain layer by layer by 3D printer, and eventually physical product is molded.At present, this technology has been widely applied in various fields.Technology principle, characteristics, development and application in teaching of 3D printing are deeply explored.Finally, related problems need to be further thought and solved to application of 3D printing in teaching are put forward.Key words: 3D printing；3D model；overlying layer by layer；teaching innovation；creativity；personality

3D打印（Three Dimensions Printing）是一種新型的快速成型技術(shù)，它是以計算機三維設(shè)計模型為藍(lán)本，用軟件將其離散分解成若干層平面切片，然后由數(shù)控成型系統(tǒng)利用激光束、熱熔噴嘴等方式將粉末狀、液狀或絲狀金屬、陶瓷、塑料、細(xì)胞組織等材料進(jìn)行逐層堆積黏結(jié)，最終疊加成型，制造出實體產(chǎn)品的技術(shù)[1]。該技術(shù)綜合了數(shù)字建模技術(shù)、信息技術(shù)、機電控制技術(shù)、材料科學(xué)與化學(xué)等諸多方面的前沿技術(shù)知識，是一種具有高科技含量的綜合性

本文參與課題項目：山東省濟寧市技工教育和職業(yè)培訓(xùn)科研課題《高技能人才培養(yǎng)模式研究》，編號：RSJY-Z2014003。應(yīng)用技術(shù)。目前，該技術(shù)已廣泛地應(yīng)用于工業(yè)產(chǎn)品制造、醫(yī)療行業(yè)、建筑業(yè)、汽車制造業(yè)、航空航天、食品、軍事等行業(yè)[2]。

隨著3D打印技術(shù)的發(fā)展，3D打印在教育領(lǐng)域中的應(yīng)用也受到了研究者的普遍關(guān)注，一些國家和組織也開始對3D打印的教育應(yīng)用進(jìn)行探索?！兜仄骄€報告》是美國新媒體聯(lián)盟與美國高校教育信息化協(xié)會合作發(fā)布的教育領(lǐng)域最有普及潛力的新技術(shù)報告。2013年版的《地平線報告》首次將3D打印的教育應(yīng)用列入了“待普及”的新技術(shù)清單，并對3D打印作了較為詳細(xì)的介紹，報告的編纂者認(rèn)為，該技術(shù)將會在四到五年內(nèi)普及[3]。

一、3D打印的技術(shù)原理和發(fā)展現(xiàn)狀

（一）3D打印的原理與特點

1.3D打印技術(shù)原理

3D打印，又稱三維打印，是一種快速成型技術(shù)。從3D打印的制作過程出發(fā)，可將其分為設(shè)計與打印兩個階段。

（1）設(shè)計階段：3D建模

通過goSCAN之類的專業(yè)3D掃描儀或是Kinect之類的DIY掃描設(shè)備獲取對象的三維數(shù)據(jù)，并且以數(shù)字化方式生成三維模型[4]。也可以使用Blender、SketchUp、AutoCAD等三維建模軟件從零開始建立三維數(shù)字化模型，或是直接使用其他人已做好的3D模型[4]。

（2）打印階段

在打印階段，3D打印機對3D模型數(shù)據(jù)進(jìn)行逐層分切，通過讀取文件中的橫截面信息，對分切的每一層進(jìn)行構(gòu)建，將這些截面逐層打印出來，再將各層截面以各種方式粘合起來從而制造出一個實體。目前，3D打印用到多種技術(shù)，最典型的有分層實體制造技術(shù)（LOM）、立體光刻技術(shù)（SL）、熔融擠出技術(shù)（FDM）和選擇性激光燒結(jié)技術(shù)（SLS）四種。3D打印材料主要有尼龍材料、金屬材料、石蠟材料、橡膠材料、生物材料、工程塑料、光敏樹脂等[4]。

模型打印完成后一般都會有毛刺或是粗糙的截面。這時需要對模型進(jìn)行后期加工，如固化處理、剝離、修整、上色等等，才能最終完成所需要的模型的制作。

為了幫助普通用戶更好地使用3D打印服務(wù)，已有一些公司推出了相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和移動服務(wù)，并使用云計算技術(shù)，為用戶提供便利的設(shè)計和打印服務(wù)。在未來社會制造的環(huán)境下，大批3D打印機將形成制造網(wǎng)絡(luò)，并與互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)無縫連接，形成復(fù)雜的社會制造網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，實時滿足人們的各種需求。

2.特點與不足 與傳統(tǒng)制造業(yè)的“減材制造技術(shù)”相反，3D打印遵從的是加法原則，即“逐層疊加”原則，不再需要傳統(tǒng)的刀具、夾具和機床，能實現(xiàn)設(shè)計制造一體化，從而大幅降低了生產(chǎn)成本，縮短了加工周期，提高了原材料和能源的利用率，減少了對環(huán)境的影響。3D打印可以實現(xiàn)大規(guī)模的個性化生產(chǎn)，可以制造出傳統(tǒng)生產(chǎn)技術(shù)無法制造出的外形,成型產(chǎn)品的密度也更加均勻?？梢詫崿F(xiàn)首件的凈型成形，大大減小了后期的輔助加工量，避免了委外加工的數(shù)據(jù)泄密和時間跨度。另外，由于其制造準(zhǔn)備和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的時間大幅減少，使得單件試制、小批量生產(chǎn)的周期和成本降低，特別適合新產(chǎn)品的開發(fā)和單件小批量零件的生產(chǎn)。

3D打印技術(shù)目前也存在很多問題，比如某些行業(yè)缺乏宏觀規(guī)劃和引導(dǎo)、企業(yè)對技術(shù)研發(fā)投入不足、打印精度和打印速度不能滿足需求等。

（二）3D打印技術(shù)的歷史與現(xiàn)狀

第一臺商用3D打印機出現(xiàn)在1986年，但3D打印技術(shù)的真正確立是以美國麻省理工大學(xué)的Scans E.M.和Cima M.J.等人于1991年申報的關(guān)于三維打印專利為標(biāo)志的[4]。

經(jīng)歷二十多年的探索和發(fā)展后，3D打印無論在技術(shù)、造價，還是應(yīng)用領(lǐng)域方面都有了長足的進(jìn)步。在打印技術(shù)方面，目前，主流打印機能夠在0.01mm的單層厚度上實現(xiàn)600dpi分辨率的打印精度，較先進(jìn)的產(chǎn)品已經(jīng)具備每小時1英寸以上的垂直打印速率，并可實現(xiàn)24位色彩的彩色打印。用于打印的材料涵蓋從石料、金屬到目前占主流地位的高分子材料，甚至是面粉、蛋白粉等食品原料。目前，已開發(fā)出的可打印材料約為14類，可混搭出一百多種耗材。在造價方面，3D打印機的售價正在迅速降低。3D打印的應(yīng)用領(lǐng)域也在迅速擴張。此外，全球第一家3D打印照相館也于2013年初在日本開業(yè)，用戶經(jīng)過拍照、建模、打印三個階段，就可以為自己制作一個三維頭像。另外，微軟Windows 8.1操作系統(tǒng)和Photoshop圖像處理軟件也已經(jīng)開始支持3D打印功能。

二、3D打印在教學(xué)中的應(yīng)用研究

（一）3D打印在教學(xué)中的具體應(yīng)用

1.3D打印在各學(xué)科教學(xué)中的創(chuàng)新應(yīng)用

3D打印技術(shù)作為一種通用的技術(shù)，可以應(yīng)用到大部分的學(xué)科中去，涵蓋正式學(xué)習(xí)、非正式學(xué)習(xí)和培訓(xùn)等類型的教育。下圖1是數(shù)十個學(xué)科領(lǐng)域使用3D打印輔助教學(xué)的例子。

圖1 3D打印在各學(xué)科教學(xué)中的應(yīng)用案例

Fig.1 Application case of 3D printing in each subject teaching

2.3D打印教學(xué)應(yīng)用項目

目前，一些國家和組織已經(jīng)開始重視3D打印在教育領(lǐng)域中的應(yīng)用，并開始探索這方面的研究。英國教育部開展了一項為期一年的試驗項目（2012.10-2013.9），以21個學(xué)校為試點，將3D打印技術(shù)應(yīng)用到數(shù)學(xué)、物理、計算機科學(xué)、工程和設(shè)計等課程中，探索3D打印的教學(xué)應(yīng)用，推動教學(xué)創(chuàng)新[5]。該項目與英國物理學(xué)會、全國數(shù)學(xué)教學(xué)創(chuàng)優(yōu)中心（NCETM）和3D打印機廠商Makerbot合作，在“人類學(xué)習(xí)可以通過制造和分享過程產(chǎn)生”的理念下，為使用3D技術(shù)的學(xué)校提供良好的理論指導(dǎo)和技術(shù)支持。參與項目的學(xué)校定期報告試驗情況，分享經(jīng)驗。

美國國防高級研究計劃局（DARPA）制作實驗和拓展（MENTOR）項目計劃在美國高中推廣3D打印機[6]。MENTOR項目旨在培養(yǎng)高中生的工程技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生一系列的技能，并激發(fā)他們對工程、設(shè)計、制造和科學(xué)相關(guān)課程的興趣，促進(jìn)高中學(xué)齡的學(xué)生協(xié)作完成一系列的設(shè)計和制作方案，以幫助他們解決在未來設(shè)計和工程方面的挑戰(zhàn)。3D打印機在動手和動腦的學(xué)習(xí)中發(fā)揮著重要作用，將有助于MENTOR計劃培養(yǎng)目標(biāo)的實現(xiàn)。

意大利理論物理國際研究中心（ICTP）利用網(wǎng)上的免費工具將數(shù)學(xué)中的等值曲面轉(zhuǎn)化成三維模型，并打印出可用于課堂教學(xué)的實物或者很酷的裝飾品[7]。將數(shù)學(xué)公式制作成三維模型主要有下面幾個步驟：首先，需要一個能夠在三維空間中對數(shù)學(xué)曲面建模的可視化軟件，該項目中使用了免費的K3DSurf軟件，這是一個支持參數(shù)方程和等值曲面的繪制工具，自帶了五十多個范例。之后選擇了pseudo-Duplin等值曲面為數(shù)據(jù)源，這個模型不僅看起來比較有趣，還能獲得較好的3D打印效果。確定模型對象后，還要調(diào)整好模型的分辨率，將生成的三維模型導(dǎo)出為OBJ格式文件。接下來需要對三維模型進(jìn)行打印前的加工。使用Netfabb Basic軟件檢測并修復(fù)模型中的網(wǎng)格錯誤，再將其轉(zhuǎn)化成3D打印軟件最常用的STL格式。然后使用Ultimaker公司開發(fā)的Cura軟件，將三維模型大小調(diào)整為適合打印的尺寸。由于大部分?jǐn)?shù)學(xué)等值曲面都有弧形的底部和內(nèi)凹的空缺部分，這里需要放置一個支架來保證模型在打印過程中不會坍塌。最后將文件發(fā)送到打印服務(wù)，并利用不同的材料（如金屬或陶瓷）將文件打印出來。3D打印還可以為枯燥的數(shù)學(xué)知識增添趣味性和實用性，將數(shù)字化和時尚相結(jié)合。通過技術(shù)手段，可以使得數(shù)學(xué)與藝術(shù)并駕齊驅(qū)，通過數(shù)學(xué)模型去構(gòu)造和實現(xiàn)藝術(shù)設(shè)計。令人驚奇的是，一些數(shù)學(xué)曲面的形狀和特性本來就特別適合于珠寶。例如，如下圖2所示的實例不需要添加任何種類的掛環(huán)就可以作為吊掛的裝飾物。

圖2 打印前的3D結(jié)構(gòu)（左）和打印出的實體模型（右）

Fig.2 3D structure before printing(the left figure)and printed physical model(the right figure)我國上海市也將3D打印引入基礎(chǔ)教育領(lǐng)域。靜安區(qū)青少年活動中心創(chuàng)意夢工廠配置了3D打印機及配套的3D掃描儀[8]，定期開設(shè)相關(guān)課程，免費供有興趣的學(xué)生學(xué)習(xí)三維設(shè)計和計算機輔助制造，打印自己設(shè)計的產(chǎn)品。3D打印廠商也開始關(guān)注和重視3D打印在教育領(lǐng)域的應(yīng)用和推廣[9]。Stratasys公司為教育行業(yè)推出了一款面向高等教育機構(gòu)的3D打印機教育包：Object30睿智（Scholar）[10]。該教育包具有超高分辨率和精確度，可以制造出具有光滑表面、移動部件、細(xì)節(jié)完善的模型，適用于小空間、辦公室和桌面操作，能夠兼容所有類別的3D軟件。3D打印教育包將使學(xué)生有機會開發(fā)3D打印項目，為高校帶來快速成型模具制造體驗，幫助跨學(xué)科（尤其是理工科）的師生們快速實現(xiàn)創(chuàng)新與設(shè)計理念。

（二）3D打印在教學(xué)中的作用

1.可改善教學(xué)方式方法

在大部分的3D打印課程項目中，3D打印技術(shù)的本身并不是課程的重點。這類課程采用項目的形式，其主要目標(biāo)是將抽象的概念變成有趣問題的解決，進(jìn)而幫助教師和學(xué)生掌握抽象概念。如在《3D打?。簭南胂蟮浆F(xiàn)實》一書中提到的“邊做邊學(xué)”課程設(shè)計了一個制作風(fēng)力發(fā)電機的項目，將物理學(xué)、電子技術(shù)的一些抽象概念和動手制作巧妙地結(jié)合起來，讓學(xué)生自然而然地學(xué)會和應(yīng)用這些基礎(chǔ)知識[11]。此外，3D打印還可用來制作可視化教具和學(xué)具。原來的教學(xué)場景下，教師多使用語言和圖片描述教學(xué)內(nèi)容，多媒體課件中展示的教學(xué)內(nèi)容模型也無法使學(xué)生直接接觸和觀察教學(xué)實體對象。形象直觀的立體教具較少配備，或是無法定制。而且教學(xué)工具和儀器一般由專門的教學(xué)設(shè)備制作機構(gòu)制作發(fā)行，更新慢。3D打印則提供了更多的創(chuàng)造空間，教師可以方便地自行制作和打印某些教具，以有形的三維格式展示教科書中提取的二維信息，并可設(shè)計個性化的教學(xué)模型以適應(yīng)教學(xué)內(nèi)容的要求并在課堂上展示。學(xué)生也可以觀察、觸摸和組裝這些教具，這種方式顯然要比原來的教學(xué)效果更好。

2.可輔助學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計

工程類或建筑類項目的學(xué)生可以使用3D打印完成快速原型[12]。通過電腦直接將設(shè)計打印成微縮模型來構(gòu)造設(shè)計方案，而不用花很多時間手工制作。通過這些快速原型，在設(shè)計初期就可以發(fā)現(xiàn)問題和不足，并且修正設(shè)計中的缺陷，教師也能及時給予指導(dǎo)和幫助。設(shè)計類專業(yè)的學(xué)生同樣可利用3D打印技術(shù)快速實現(xiàn)他們的設(shè)計方案，并且到生活中進(jìn)行檢驗和試用，把課堂上獲得的技能和創(chuàng)造性構(gòu)想應(yīng)用到現(xiàn)實生活中。針對需要制作模型的課程，3D打印可以作為小組協(xié)作探究環(huán)境的一部分，承擔(dān)對創(chuàng)意和技術(shù)方案進(jìn)行快速驗證的任務(wù)，促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)造力的培養(yǎng)和社會性認(rèn)知。例如，Intel未來教育展示中有這么一個案例：某小學(xué)的物理課上討論力學(xué)問題，學(xué)習(xí)小組設(shè)計了各種橋梁模型構(gòu)造的方案，并將設(shè)計打印成實物，檢驗設(shè)計的承壓能力。這就是一個將3D打印機作為探究學(xué)習(xí)環(huán)境的典型示例。

3.可提高學(xué)生的動手能力和參與協(xié)作意識，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和創(chuàng)造力 3D打印需要學(xué)生的實踐操作，從設(shè)計到打印，都需要他們參與完成，這將促進(jìn)學(xué)生操作能力、觀察能力和制作能力的發(fā)展，全面提高學(xué)生的動手能力和參與能力。而動手能力是學(xué)生實踐學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，在動手能力的基礎(chǔ)上，學(xué)生才能進(jìn)一步發(fā)展其研究能力和創(chuàng)新能力。同時，3D打印將激發(fā)學(xué)生DIY的興趣，通過3D打印機，學(xué)生的構(gòu)思轉(zhuǎn)變?yōu)檎鎸嵉牧Ⅲw彩色模型，將抽象概念和設(shè)計帶入現(xiàn)實世界，使學(xué)習(xí)更加生動[12]。3D打印為學(xué)習(xí)活動開辟了新的空間，學(xué)生可以從設(shè)計、制作、展示、參與等角度融入到學(xué)習(xí)過程中，有效地激發(fā)了學(xué)生實踐的積極性，提高了學(xué)習(xí)熱情。

4.可營造更愉快的學(xué)習(xí)體驗

3D打印的核心應(yīng)用在于它能夠幫助使用者將數(shù)字化的設(shè)計快速變成實物。獨特的實物模型給學(xué)生提供了切身感受，并且可以操作模型互動，從另一個角度對事物增進(jìn)了了解，能夠幫助他們愉快地記憶，避免遺忘。還有，對于需要動手設(shè)計和制作的課程來說，3D打印可以幫助學(xué)生加速設(shè)計的過程，學(xué)生可以在設(shè)計的早期就通過原型化排除錯誤的設(shè)計，從而幫助他們避免因為浪費時間在無用工作上，或是項目失敗帶來的挫敗感。

三、對3D打印教學(xué)應(yīng)用的思考

3D打印技術(shù)雖然在當(dāng)前教育領(lǐng)域的應(yīng)用越來越多，但在未來的發(fā)展中，仍然有某些方面需要進(jìn)行進(jìn)一步的思考和持續(xù)探索。

（一）3D打印的普及與推廣

首先，軟硬件環(huán)境配備代價高昂，無論是3D打印機還是專業(yè)的三維建模軟件價格都較高。同時3D掃描儀、三維模型的素材庫等配套環(huán)境也有所缺失。而且入門級的3D打印機的工作效率很低，一個不太復(fù)雜的小物體都要數(shù)個小時才能打印出來，需要同時配備多臺3D打印機才能滿足一個30人小教學(xué)班的一次教學(xué)活動需要。雖然已經(jīng)有一些項目（如“Object睿智教育包”、政府支持等）積極地推進(jìn)3D打印機的教育應(yīng)用，但在整體上，3D打印機在學(xué)校的普及還需要一個過程。同時，我國在3D打印技術(shù)的培訓(xùn)與推廣方面，與其他國家相比還有差距，需要進(jìn)一步推動新技術(shù)的學(xué)習(xí)，這需要教育行政部門、企業(yè)和學(xué)校共同努力。

（二）對教師的要求

教師在3D打印的教學(xué)應(yīng)用中起著重要作用。一方面，教師自身是3D打印的使用者，可以通過3D打印制作個性化的教學(xué)模型；另一方面，教師要進(jìn)行3D打印課程應(yīng)用的教學(xué)設(shè)計，幫助和引導(dǎo)學(xué)生展開學(xué)習(xí)活動。因此，這將對教師提出更高的要求，教師需要從技術(shù)和教學(xué)設(shè)計等層面進(jìn)行學(xué)習(xí)和提高，以做好領(lǐng)路人的角色。

（三）教育與教學(xué)改革

當(dāng)前，全球教育領(lǐng)域正發(fā)生著革命性變化，3D打印、大規(guī)模在線學(xué)習(xí)課程（MOOC）[13]等的發(fā)展將對教育產(chǎn)生持續(xù)的深刻影響。因此，我們需要關(guān)注并參與到最新的工業(yè)革命和教育變革中，對原有教學(xué)課程重新進(jìn)行設(shè)計和再造，加強創(chuàng)新型人才培養(yǎng)，這是我們未來能夠在世界競爭中保持先進(jìn)地位的根本保證。

[參考文獻(xiàn)] [1]維基百科.“三維打印”詞條[EB/OL].[2013-05-20].http://zh.wikipedia.org/wiki/%E4%B8%89%E7%BB%B4%E6%89%93%E5%8D%B0.[2]張桂蘭.神奇的3D打印[J].數(shù)碼印刷,2013,(2):54-56.[3]National Program is The First of Its Kind to Put 3D Printers in High School Students’ Hands[EB/OL].http://.[11] University of Huddersfield.3D Printing Opens Educational Doors for the School of Art &Design[EB/OL].[2013-05-22].http://004km.cn/documents/14_CaseStudy-Hudders field-FINAL.pdf.[12] Ex One Company.Z Corporation 3D Printing Technology Fast, Affordable and Uniquely Versatile [D].America：ZCORPORATION, 2008,(5):60-61.[13]王雪瑩.3D 打印技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展及前景分析[J].中國高新技術(shù)企業(yè),2012,(26):3-5.作者簡介：

姓 名：牛一帆，出生年月：1982.5，性 別：女，籍 貫：山西長治，職 稱：講 師，印刷包裝工程專職教師，郵寄地址：山東省濟寧地區(qū)鄒城市龍山北路759號兗礦新陸建設(shè)發(fā)展有限公司工程技術(shù)部

趙峰（收），郵政編碼：273500。聯(lián)系電話：*** 或者***，郵箱：nyf***@163.com，工作單位：山東省濟寧市技師學(xué)院（郵政編碼：272000，所在城市：山東省濟寧市）。

本文參與課題項目：山東省濟寧市技工教育和職業(yè)培訓(xùn)科研課題《高技能人才培養(yǎng)模式研究》，編號：RSJY-Z2014003。

第四篇：現(xiàn)代教育技術(shù)在高中生物教學(xué)中應(yīng)用研究

現(xiàn)代教育技術(shù)在高中生物教學(xué)中應(yīng)用研究

結(jié)題報告

一、本課題研究背景

教育技術(shù)從來沒有像今天這樣備受關(guān)注，世界各國都將教育視為國家的生存立足和發(fā)展、提高國家的綜合實力的治國戰(zhàn)略。新的課程標(biāo)準(zhǔn)提出要轉(zhuǎn)變教師的教學(xué)方式和轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，同時還要轉(zhuǎn)變課堂教學(xué)內(nèi)容的呈現(xiàn)方式，這對于每一個教師而言是一個不小的挑戰(zhàn)。

國家教育部在《基礎(chǔ)教育課程改革綱要（試行）》中提出：“大力推進(jìn)信息技術(shù)在教學(xué)過程中的普遍應(yīng)用，促進(jìn)信息技術(shù)與學(xué)科課程的整合，逐步實現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的呈現(xiàn)方式、學(xué)生的學(xué)習(xí)方式、教師的教學(xué)方式和師生互動方式的變革，充分發(fā)揮信息技術(shù)的優(yōu)勢，為學(xué)生的學(xué)習(xí)和發(fā)展提供豐富多彩的教育環(huán)境和有力的學(xué)習(xí)工具?！被谶@樣的一種背景下，我們開始了信息技術(shù)和生物學(xué)科課堂教學(xué)整合的研究。經(jīng)過反復(fù)的的學(xué)習(xí)和實踐，我們對信息技術(shù)的發(fā)展，對信息技術(shù)在生物課堂教學(xué)中所具有的突出的作用有了進(jìn)一步的認(rèn)識，通過研究我們越來越清晰的看到“教學(xué)”和“整合”之間的關(guān)系的重要性。信息技術(shù)應(yīng)用于教學(xué)是現(xiàn)代教育的必然需求，應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)輔助生物課堂教學(xué)有廣闊的發(fā)展前景。

二、本課題的研究目標(biāo)、研究內(nèi)容、觀點和創(chuàng)新之處

（一）本課題的研究目標(biāo)

在于探討基礎(chǔ)教育課程實施中，將計算機、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)變成生物課堂教學(xué)中的教學(xué)輔助、學(xué)習(xí)工具，以提高高中生物教學(xué)的課堂效率。

（二）研究內(nèi)容

1、研究信息技術(shù)作為現(xiàn)代教育技術(shù)手段對生物學(xué)科教學(xué)產(chǎn)生的影響。

2、研究信息技術(shù)在生物課堂教學(xué)中的地位和作用。

3、研究信息技術(shù)在轉(zhuǎn)變教師的教學(xué)方式、轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式、轉(zhuǎn)變教學(xué)內(nèi)容的呈現(xiàn)方式以及課堂教學(xué)師生互動方式中的各種關(guān)系。

（三）研究觀點

1．信息技術(shù)是指以計算機為核心的信息技術(shù)主要指多媒體計算機、教室網(wǎng)絡(luò)、校園網(wǎng)和因特網(wǎng)(Internet)等，作為新型的教學(xué)媒體的現(xiàn)代技術(shù)。

2．信息技術(shù)不僅作為一種方法、手段，而且正在以一種意識、文化、生存狀態(tài)的形式滲透到我們的生活和學(xué)習(xí)中。

3．信息技術(shù)與生物學(xué)科課堂教學(xué)整合，就是在現(xiàn)代教育理論指導(dǎo)下將信息技術(shù)作為促進(jìn)學(xué)生主動學(xué)習(xí)的認(rèn)知工具、主動探究的學(xué)習(xí)工具、創(chuàng)設(shè)豐富的教學(xué)環(huán)境的使用工具、激勵學(xué)生情感態(tài)度轉(zhuǎn)變的激發(fā)工具和進(jìn)一步拓展學(xué)習(xí)的有效工具等，并將其合理的整理、加工、組合，融在教學(xué)整個過程中，已達(dá)到高效率的、創(chuàng)造性地實現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)，和促進(jìn)教師的專業(yè)發(fā)展。

4．信息技術(shù)與生物課堂教學(xué)整合的理想目標(biāo)中間是有階段性和層次性的，我們只能一步一步的追求和實踐。去感知和體驗，而絕不能替過高的、不切實際的和統(tǒng)一化的要求和規(guī)定，要肯定不同層次的整合，鼓勵教師的熱情，在鼓勵各個層面的信息技術(shù)的整合中推出優(yōu)秀的整合課堂。

（四）創(chuàng)新之處

多媒體的應(yīng)用在生物教學(xué)中顯得尤為重要，生物學(xué)是研究生物的形態(tài)特征、生理特點、進(jìn)化方面等知識的學(xué)科。多媒體可將書本知識化靜為動，化虛為實，化抽象為直觀，在課堂教學(xué)中合理運用，能起到調(diào)動學(xué)生積極性，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣的作用。為了使信息技術(shù)與中學(xué)生物新課程課堂教學(xué)整合能迅速地適應(yīng)新形式的要求，為培養(yǎng)具有現(xiàn)代素質(zhì)的學(xué)生，我們課題組組想在這方面進(jìn)行嘗試，探索生物教學(xué)新路子，采用新的教學(xué)模式進(jìn)行實驗研究，總結(jié)生物教學(xué)經(jīng)驗，以求與其它學(xué)科共同發(fā)展，互為提高。

三、本課題的研究思路、研究方法、技術(shù)路線和實施步驟

（一）研究思路

信息技術(shù)與課程整合是指在課程教學(xué)過程中把信息技術(shù)、信息資源、信息方法，人力資源和課程結(jié)構(gòu)、課程內(nèi)容、課程資源以及課程實施等融合為一體，從根本上改變傳統(tǒng)教和學(xué)的觀念以及相應(yīng)的學(xué)習(xí)目標(biāo)、方法和評價手段，共同完成課程教學(xué)任務(wù)的一種新型的教學(xué)方法。信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)整合的最終目的是追求教學(xué)效果的最優(yōu)化，有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，提高學(xué)生的能力。在傳統(tǒng)的教學(xué)中，整個教學(xué)過程以教師的講為主，教師是知識的傳授者，學(xué)生是知識的接受者；信息技術(shù)與課程整合后，教學(xué)的規(guī)則發(fā)生了變化，教師轉(zhuǎn)變?yōu)檎n程的設(shè)計者，學(xué)習(xí)的指導(dǎo)者，學(xué)習(xí)活動的組織者和參與者。學(xué)生從傳統(tǒng)的接受式學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)和研究性學(xué)習(xí)，學(xué)生的主體地位被充分體現(xiàn)出來。

信息技術(shù)整合于課程,其主體是課程，而非信息技術(shù)。在現(xiàn)有教學(xué)體制下，所有教學(xué)活動應(yīng)符合課程目標(biāo)，通過網(wǎng)絡(luò)通訊功能及虛擬功能等營造學(xué)習(xí)者有效的學(xué)習(xí)環(huán)境，真正把信息技術(shù)整合于教學(xué)之中。教學(xué)設(shè)計應(yīng)以學(xué)為中心，創(chuàng)設(shè)主動學(xué)習(xí)環(huán)境，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)某一綜合學(xué)科知識的同時獲得許多其它學(xué)科的知識。

（二）研究方法：

采取調(diào)查、訪談、課堂教學(xué)實踐、說課聽課形式開展活動，邊學(xué)習(xí)邊實踐邊總結(jié)。

（三）技術(shù)路線

運用現(xiàn)代教育技術(shù)等信息技術(shù)對中學(xué)生物的教與學(xué)展開研究。

（四）步驟實施：

2014年4月--5月：

準(zhǔn)備階段

確定課題的研究方向，建立課題研究小組，落實課題負(fù)責(zé)人，制定研究方案。2014年6月—2015年1月： 研究實施階段

課題成員對各種資源庫生物教學(xué)資料進(jìn)行篩選和整理；對高中生物課程進(jìn)行研究，確定實驗實驗對象并實施實驗；對實驗班級進(jìn)行檢測、評估。2015年2月--5月：

研究總結(jié)階段

完成課題的終期驗收，編寫實驗班與非實驗班的研究結(jié)果報告；整理收集數(shù)據(jù)資料，選出優(yōu)秀課例、征集優(yōu)秀論文和教學(xué)設(shè)計，組織信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)整合教學(xué)現(xiàn)場研討會、組織召開結(jié)題報告大會，討論通過《信息技術(shù)在中學(xué)生物教學(xué)中應(yīng)用的研究》課題設(shè)計論證。

2014年8月20日，渭南市教育科研領(lǐng)導(dǎo)小組正式批準(zhǔn)了我校申請的《現(xiàn)代教育技術(shù)在高中生物課堂教學(xué)中的應(yīng)用》課題的研究并下達(dá)了立項通知書，這一課題的立項是對我們教科研工作的鼓舞和鞭策。我校生物教研組有著和諧的研究氛圍，也曾取得了許多好成績，如本組邱荔同志曾獲得多媒體教學(xué)展示的縣級一等獎。在連續(xù)兩年的說課活動中邱荔、趙蕊同志分別獲得一等獎和二等獎。本組成員曾多次撰寫并發(fā)表相關(guān)論文多篇。受到縣、校級好評和嘉獎。

四、開題后情況

自《現(xiàn)代教育技術(shù)在高中生物教學(xué)中應(yīng)用研究》的課題開題以后，我們就積極投入到課題研究工作中去。從2014年4月開始，我們積極準(zhǔn)備，搜集了課題研究所需的資料，并積極開展調(diào)查研究?，F(xiàn)對這一階段的研究工作開展情況做如下小結(jié)。

（一）、開題報告之后，根據(jù)課題研究方案，我們組內(nèi)成員經(jīng)過認(rèn)真討論，形成了初步的方案文本，為以后的課題研究打下了一個比較良好的基礎(chǔ)。

（二）、根據(jù)課題研究實施方案中擬定的進(jìn)度計劃，我們做了以下一些工作：

1、組內(nèi)成員積極搜集一些與課題研究相關(guān)的論文資料進(jìn)行學(xué)習(xí)，我們還組織學(xué)習(xí)了相關(guān)理論，通過學(xué)習(xí)更加明確了什么是信息技術(shù)、信息技術(shù)與課堂整合發(fā)展的不同階段、信息技術(shù)與課堂整合應(yīng)遵循的原則等問題?！吨行W(xué)教育科研方法》，為本課題組在這一領(lǐng)域的研究提供了理論依據(jù)和指導(dǎo)。為了保證信息技術(shù)和生物課堂的真正整合，不僅學(xué)習(xí)了Powerpoint和Flash等軟件的使用，還學(xué)會了使用實物投影儀、掃描儀等相關(guān)設(shè)備。并經(jīng)常與學(xué)生多加溝通，及時了解信息技術(shù)在課堂教學(xué)應(yīng)用中的效果。

2、組內(nèi)成員積極參加縣局以及學(xué)校組織的學(xué)習(xí)加強自身業(yè)務(wù)素質(zhì)，以教研組組織的有關(guān)課題研究學(xué)習(xí)為契機，認(rèn)真學(xué)習(xí)課題研究的意義、方法，提高了對課題研究的認(rèn)識，掌握了課題研究的一般方法，為以后的研究工作的開展打下了一個比較良好的基礎(chǔ)。

3、課題組成員定期進(jìn)行聽課，如邱荔的《有絲分裂》分裂一節(jié)課；趙蕊同志《減數(shù)分裂》一節(jié)課；王建英的 《神經(jīng)調(diào)節(jié)》一節(jié)課；閆建斌同志《基因突變與基因重組》一節(jié)課。組內(nèi)成員對每節(jié)課都進(jìn)行了詳細(xì)的討論和評課，大家充分認(rèn)識到現(xiàn)代教育技術(shù)在生物課堂教學(xué)中的重要性和必要性。

4、組內(nèi)成員積極合作，對高中生物必修

二、必修三的信息技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行了細(xì)致的分析，并形成成果，做到有據(jù)可查。

5、在大家的共同努力下，我們分別完成了《高中生物教學(xué)中運用多媒體教學(xué)的重要性》;《高中生物光合作用中多媒體課件使用的效果分析》；《高中生物一輪復(fù)習(xí)應(yīng)用多媒體課件的重要性》；《現(xiàn)代教育技術(shù)在高中生物教學(xué)中應(yīng)用研究策略》等論文。本課題組對本課題的研究從理論、研究的成果、結(jié)論、研究過程中出現(xiàn)的困惑以及需要進(jìn)一步研究的問題都進(jìn)行了反思和總結(jié)，經(jīng)過不斷的討論形成了最后的研究報告。

6、研究的結(jié)果

生物學(xué)是研究生物的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、生理、分類、遺傳和變異、進(jìn)化、生態(tài)的科學(xué)，生物學(xué)科知識具有微觀性、難以再現(xiàn)性、難以親歷性，以及運動變化性的特點。生物學(xué)科的教學(xué)注重于宏觀和微觀兩個方面，強調(diào)實驗?zāi)芰涂茖W(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)。而多媒體技術(shù)具有模擬過程、虛擬現(xiàn)實等優(yōu)勢，可以化靜為動，化虛為實，化抽象為直觀，為學(xué)生的學(xué)習(xí)創(chuàng)設(shè)有利于激發(fā)學(xué)習(xí)興趣的教學(xué)情境，使學(xué)生能夠很快地進(jìn)入學(xué)習(xí)的主觀能動狀態(tài)；能夠拓寬課本知識體系，拓寬教學(xué)的時間和空間，拓寬和加深課堂學(xué)習(xí)的內(nèi)涵和外延，突出教學(xué)重點，增加課堂信息容量、化解教學(xué)難點，提高教學(xué)效率和質(zhì)量。因而，隨著素質(zhì)教育的深入開展，多媒體技術(shù)在中學(xué)教學(xué)尤其是生物學(xué)科的教學(xué)中越來越體現(xiàn)出其優(yōu)越性。

現(xiàn)代信息技術(shù)有利于化解難點，通過展示動態(tài)化解難點。通過宏觀到微觀的連續(xù)性展示化解難點。可以幫助學(xué)生理解不能理解的內(nèi)容，利用信息技術(shù)手段也能增加課堂容量，上好復(fù)習(xí)課，提高教學(xué)效率。

通過大量整合實踐，大家確信現(xiàn)代信息技術(shù)的確可以促進(jìn)生物教學(xué)，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，能夠有效地提高生物教學(xué)效率；

（三）、在今后的教學(xué)活動和研究中的改進(jìn)措施 ：

1、繼續(xù)狠抓教學(xué)研究。在本課題研究的基礎(chǔ)上長期深入地進(jìn)行現(xiàn)代教育技術(shù)對于教學(xué)的有效性研究并及時撰寫心得體會。

2、進(jìn)行多渠道的學(xué)習(xí)，注重平時積累，充分利用教育教學(xué)資源，定期進(jìn)行聽課評課活動，共同提高教育教學(xué)水平。

3、堅持進(jìn)行備課組、教研組研究活動，勤于做教學(xué)反思、研究小結(jié)等，不斷反思和提高自己的專業(yè)研究素質(zhì)。

（四）、課題組成員：

姓名

課題職責(zé)

職稱職務(wù)

研究專長 謝國杰

行政主持人

校長，研究生

教育管理 霍文瑛

課題主持人

高級教師，備課組長

生物教育

閆建斌

成員

教務(wù)主任 一級教師

生物教育 趙蕊

成員

生物教師 一級教師

生物教育 王建英

成員

生物教師 二級教師

生物教育 邱荔

成員

生物教師 二級教師

生物教育

霍文瑛

2015年5月

第五篇：計算機多媒體技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用研究

計算機多媒體技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用研究

摘 要 如今已經(jīng)進(jìn)入到信息時代，計算機技術(shù)已經(jīng)滲透到各個領(lǐng)域，不管是科學(xué)計算、信息管理還是多媒體技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用，而計算機多媒體技術(shù)在教學(xué)領(lǐng)域越來越普及。如何更好的把多媒體技術(shù)應(yīng)用到教學(xué)中，是我們一直不斷探索和完善的問題。

關(guān)鍵詞 計算機技術(shù) 多媒體技術(shù) 信息化教學(xué)

中圖分類號：G718 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

隨著計算機技術(shù)的不斷提高和普及，多媒體技術(shù)也引領(lǐng)了教育行業(yè)的重大改革，無論是國內(nèi)還是國外，教育的信息化已成為各個院校的改革方向。傳統(tǒng)的教學(xué)課堂比較沉悶無味，而多媒體技術(shù)輔助教學(xué)可以使課堂更加生動活潑，有效的提高教學(xué)效果。下面我歸納一下多媒體教學(xué)的優(yōu)缺點以及它的發(fā)展方向和應(yīng)用領(lǐng)域。

1多媒體輔助教學(xué)的優(yōu)點

首先，我們要了解一下什么是多媒體技術(shù)。多媒體技術(shù)其實就是利用計算機把文本、圖形、影像、動畫、聲音及視頻等媒體信息都數(shù)位化，并將其整合在一定的交互式界面上，使電腦具有交互展示不同媒體形態(tài)的能力。而我們所用的多媒體教學(xué)是指在教學(xué)過程中，根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容，針對不同的教學(xué)對象，通過相應(yīng)的課件制作軟件進(jìn)行合理的教學(xué)設(shè)計，把課堂內(nèi)容以多媒體課件的形式展現(xiàn)給學(xué)生，從而達(dá)到最優(yōu)的教學(xué)效果。因此，這種運用多媒體計算機并利用多媒體制作軟件來進(jìn)行的教學(xué)過程，又可以稱為計算機輔助教學(xué)（computer assisted instruction，即CAI）

在教學(xué)過程中，多媒體課件越來越被廣泛應(yīng)用，它通常是借助PowerPoint、Authorware、Flash等軟件來制作完成的，制作出的效果是把圖形、圖像、聲音、動畫、影像等元素與文字內(nèi)容巧妙的融合在一起，具有很強的交互能力，現(xiàn)在這種教學(xué)手段越來越多的被教師所運用。因此，用多媒體技術(shù)來輔助教學(xué)相應(yīng)的有以下優(yōu)點：

（1）內(nèi)容多樣化，資源豐富。因為在多媒體課件中不僅可以添加課本中原有的知識，教師還可以利用網(wǎng)絡(luò)資源收集一些相關(guān)的內(nèi)容來充實課件內(nèi)容。不僅可以在網(wǎng)上下載圖片、動畫和聲音的，還可以下載相應(yīng)的視頻，從而使教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容已經(jīng)教學(xué)過程更加具有實用性和科學(xué)性，使內(nèi)容豐富多彩。由于多媒體課件添加了由各種優(yōu)質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)資源，不僅使資源得到充分的利用，實現(xiàn)了資源共享，也使師生得到更好的教學(xué)內(nèi)容和學(xué)習(xí)資料。

（2）提高學(xué)生的思維能力和學(xué)習(xí)能力。每個多媒體課件都是是教師精心之作，其中的知識內(nèi)容以及設(shè)計的教學(xué)過程都是教師根據(jù)自己的教學(xué)經(jīng)驗而規(guī)劃設(shè)計的。學(xué)生通過觀看一張張每張幻燈片而對知識逐步的理解和加深。每個知識點都是由淺入深的展示出來，一步步引導(dǎo)學(xué)生深入學(xué)習(xí)。如果學(xué)生哪里沒有聽明白或者課下要復(fù)習(xí)，他們還可以把課件拷回去反復(fù)學(xué)習(xí)，這大大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，也有利用學(xué)生對知識的消化和吸收。

2多媒體技術(shù)在教學(xué)中發(fā)展研究

2.1媒體技術(shù)在課堂上的發(fā)展

（1）要采用多媒體課件與傳統(tǒng)教學(xué)方式相結(jié)合的教學(xué)模式。目前的教育形式主要還是課堂教學(xué)，教師在課堂上引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，教師的教學(xué)手段直接影響教學(xué)效果。對媒體課件雖然有很多的優(yōu)點，但它并不能完全替代傳統(tǒng)的教學(xué)方式，比如在講數(shù)學(xué)課，老師在黑板上分解計算步驟，比在課件上演示要詳細(xì)和方便的多，也更能加深學(xué)生對知識的理解力。所以教師要把新的教學(xué)模式與傳統(tǒng)的教學(xué)方式結(jié)合起來，運用多種教學(xué)手段既能調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，又能激發(fā)他們的學(xué)習(xí)熱情和創(chuàng)新能力。在課堂上發(fā)揮學(xué)生的主體作用，才是我們教學(xué)的目的。

（2）要根據(jù)課程情況來確定是否使用多媒體教學(xué)。在教學(xué)中使用什么樣的教學(xué)手段，要根據(jù)教材的內(nèi)容和學(xué)生的實際特點來制定，并不是所有的課程都適合用多媒體教學(xué)，或者有的課程并不是所有的內(nèi)容都需要多媒體教學(xué)。

（3）要特別注重課程設(shè)計和多媒體課件制作質(zhì)量。教學(xué)設(shè)計是整個教學(xué)的核心環(huán)節(jié)，它的好壞直接關(guān)系到整個教學(xué)效果。相比傳統(tǒng)的教學(xué)模式，多媒體課件教學(xué)在設(shè)疑、創(chuàng)設(shè)情境方面有著更大的優(yōu)勢，因此，課件的制作過程中要把最全、最新、最科學(xué)的知識融入進(jìn)去，讓學(xué)生通過事例的動態(tài)模擬達(dá)到最佳的學(xué)習(xí)效果。

2.2多媒體技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)上的發(fā)展

現(xiàn)在大部分的教學(xué)模式都是以教師為主導(dǎo)，教師面對面地向?qū)W生傳授知識和技能，而傳統(tǒng)的教學(xué)輔助手段教學(xué)傳送的信息也是單向的，無法實現(xiàn)信息反饋和很好的與學(xué)生交流，教師不能很準(zhǔn)確的掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。如果通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)把多媒體課件引入到教學(xué)過程中，教師在網(wǎng)絡(luò)上發(fā)布課件，不僅能實現(xiàn)教師與計算機之間交流，還能實現(xiàn)學(xué)生與計算機之間、教師與學(xué)生之間的多向交流。教師能在總控臺上及時了解學(xué)生的學(xué)習(xí)動態(tài)和思維活動，及時調(diào)整教學(xué)進(jìn)度和教學(xué)過程，而且還能通過交流軟件進(jìn)行師生互動，這樣大大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

總之，隨著信息時代的到來，計算機多媒體技術(shù)應(yīng)用越來越普及，在教學(xué)中恰當(dāng)?shù)膽?yīng)用，不僅能幫助教師提高教學(xué)質(zhì)量、擴大教學(xué)范圍，而且能調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使課堂獲得最佳效果。多媒體技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合，更能發(fā)揮它的優(yōu)越性，這也是以后教學(xué)的發(fā)展趨勢。

參考文獻(xiàn)

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