信息技术的应用已成为引领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 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、火灾地震安全逃生、人体生理结构、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，没有唯 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 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 行 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， 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，专业性和指向性明确，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打印技术的专业和课程。

 

    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 探索，也取得了 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 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，因国家尚未规定课时，看到 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专业化培养与培训，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，被定位于非主流课程。因此，要将3D打印(VR、AR)新技术应用于教学中，必须加强专业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“理念引领，课程引导，装备支撑，实验 行，搭建平台，逐步推广”。

 

    ，坚持以人为本，在协同创新中整体推进。任何 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，必须由教育部装备主管部门尽快组织专家队伍开发课程资源，解决教材和设计软件问题，必须紧紧依靠教育专家、技术专家、 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 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，结合科研促进教师专业成长。中国教育科学研究院教授毕诚表示，目前， 要紧的是要解决师资问题，有计划地实施专业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， 类是3D打印(VR、AR)技术专业教师的培训，另 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 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。教育部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 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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