中国北京(2018)3D打印教育VR教育 详解
作者:2017/8/16 3:40:11


    信息技术的应用已成为***教育装备技术现代化的新课题

    信息化时代,大量的新装备与新技术不断涌现,如人工智能、纳米技术、3D打印、大数据、石墨烯等。其中,3D打印(VR、AR)技术由于其趣味性、开放性、实践性、体验性等特点,受到各国教育界的普遍重视,而成为教育装备现代化建设的重要内容。

    在北京市的一所小学,记者实地观摩了该校学生在老师的指导下进行3D建模的制作,并尝试用3D打印笔制作工艺品。在与记者的交流中,学生们表现出了对3D打印(VR、AR)技术的浓厚兴趣。他们认为,这些新奇技术能够营造出“自主学习”的环境,建立各种虚拟的实验室与体验室,感受、体验诸如太空旅行、火灾***安全逃生、***生理结构、化合物分子结构等等,获取平时课堂上说教难以描述的知识与技能。

    对于3D打印而言,***核心的价值是为学生提供个性化创新的实践载体,并将创新的思维延伸落实在真实的问题情境之中。3D打印技术可以体现不同学生的设计意图与理念,没有***的标准答案,这种个性化的打印***能让学生体验到喜悦感和成就感,从而进一步激发学生的想象力、认知欲和创造力,引导学生向更深的领域发展。

    覆盖面狭隘与师资力量不足,成为阻碍3D打印技术应用于教育的“拦路虎”

    由于3D打印(VR、AR)技术所特有的教育品质,3D打印装备在近几年得到了教育装备部门和学校的高度重视,在经济发达地区出现了以校或市区为特征的配备以及实际应用的***先试。

    目前,在小学阶段,3D打印技术的应用主要体现在建设3D打印实验室,建立供少数学生体验的社团,以开展综合实践活动为主;中学阶段,此类技术多数在创客空间中使用,结合社团的具体内容来开展活动;而在职业教育阶段,一般是通过校企合作形式,让学生依据企业所提供的设备,学习操作实践,学以致用,毕业以后能够操作企业仪器设备即可,***性和指向性明确,比如机械制造、口腔工艺等,但没有专门开设课程;而在高校当中,目前还没有专门的3D打印技术的***和课程。

    由此可见,中小学的3D打印技术应用缺乏普遍的通识教育,而是以社团的形式开展少数的、精英式的教育,应用的覆盖面比较狭隘。虽然部分地区和学校开始积极探索,也取得了一些经验,但是问题还是很多。主要的根源是没有把技术与教育很好融合,缺乏顶层设计与实践指导。比如在调研中,尽管大多数受访者对3D打印技术进入学校持积极态度,但理解不够、认识肤浅,在与记者的交流中不少校长表示,3D打印等技术科技含量高,如果长期不解决配套教材、课程标准、设计软件问题,3D打印在中小学教育教学中的应用会流于形式。沈阳敬业中学校长李冬云告诉记者,“很渴望给学生引入3D打印(VR、AR)技术的教育,已经多次考察,因***尚未规定课时,看到一些学校只限于社团活动,成了少数学生的奢侈课程,所以还在犹豫不决中。”

    此外,师资问题也是阻碍3D打印技术应用于教育教学的“拦路虎”。由于我国教师教育长期以来实行单科***化培养与培训,在3D打印技术应用于教育教学中,学科教师普遍感觉到知识和能力结构不适应,不能把3D打印新技术与本学科或多种学科知识融会贯通在教学活动中,于是这门课程的教学主要由信息技术或劳动技术课老师担任,被***于非主流课程。因此,要将3D打印(VR、AR)新技术应用于教学中,必须加强***技术教师和学科骨干教师的培训,加强教学科研的紧密合作。

    课程、装备并驾齐驱,以实验区推进3D打印技术与教育的深度融合

    通过对调研地的走访,针对3D打印技术应用的现状和困境,“3D打印技术教育教学应用协同创新中心”提炼出了以建立实验区为抓手的解决3D打印(VR、AR)技术教育问题的基本思路和方法,即“理念***,课程引导,装备支撑,实验***,搭建平台,逐步推广”。

    首先,坚持以人为本,在协同创新中整体推进。任何一项工作的推进,都必须做好谋划,谋定而后动。各地教育局、学校呼吁,推动3D打印进教室,必须由***装备主管部门尽快*********开发课程资源,解决教材和设计软件问题,必须紧紧依靠教育***、技术***、一线教师深入研究,厘清课程理念、内容和评价标准,并做好推广的一系列措施,整体协调推进。

    其次,以实验区建设为基础,在教育理论指导下稳步推进。以市、区(县)为单位建立3D打印(VR、AR)技术教育教学应用实验区,面向全体学生,以地方课程的形式,对3D打印技术教育理念、课程、装备配置和评价进行小范围的实验,开展教学实践,通过实验形成完善的整体解决方案,在取得经验之后再逐步推广。

    再其次,大力开展教师培训,结合科研促进教师***成长。中国教育科学研究院***毕诚表示,目前,***要紧的是要解决师资问题,有计划地实施***教师和学科教师技术培训,教师熟练掌握技能后,才能实现技术与课程和教学实践的深度融合。为此,建议将此新技术培训纳入我国教师继续教育范畴。教师培训分两类,一类是3D打印(VR、AR)技术***教师的培训,另一类是技术与学科教育的融合,要对学科教师进行培训。同时在实验区内,必须设立教师科研平台,充分发挥教师的创造力,让更多的教师通过课题研究和教学实践,不断拓展3D打印(VR、AR)技术教育教学的应用范围。

    ***后,以实验驱动政策创新,促进装备技术应用标准化建设。在采购新技术装备、建设实验室时,应探索一种包含使用、培训、服务、指导的整体配备机制,形成实验室建设的标准化新思路,并逐渐形成新的政策导向,加强政策引导和规范管理,确保教育装备技术教育功能***大程度发挥。

    总之,3D打印(VR、AR)技术在教育教学中的应用普及,已经显示出新技术驱动教育创新的强大潜力。***教育装备研究与发展中心主任曹志祥表示,教育装备主管部门必须紧密联合教育科研机构、现代教育装备技术研发与生产企业、学校,通过技术与教育的协同创新,大力推进整体配套的3D打印课程、教师培训、实验室建设标准,教学资源配置以及教学评价等,同时研究VR、AR技术教育教学应用模式,并以此为先导,推进我国教育装备技术现代化建设迈入规范化、标准化、科学化的新阶段。

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