3D打印進校園 能給教育帶來什么

　　鄧景克的爸爸喜歡釣魚，汽車后備箱里常備著兩根魚竿。坐車的時候，鄧景克聽到兩根魚竿總是在后備箱晃蕩，于是他用軟件設計出一個小零件，然后來到中國人民大學附屬中學的實驗室，用3D打印機打印了出來。這個底部可以插入磁鐵、誰也叫不出名字、形狀奇特的物件，有兩個用途，一是將魚竿固定，省得其晃來晃去，二是送給父親作生日禮物。

　　這是3D打印機這種“來自未來”的技術，在現實生活中最大的閃光點。像鄧景克這樣對3D打印有著濃厚興趣的孩子非常多，而他們也正在獲得更多的接觸機會，2014年12月19日，一場3D打印機的捐贈儀式在人大附中舉辦，人大附中等十余所中小學校獲贈DM Cube 3D打印機共80臺。這項活動是中國3D打印創新培育工程宏大計劃的一部分，該工程在全國青少年中播種十萬顆3D打印創新種子。

　　 “聽說過，沒見過”，是3D打印在媒體喧囂過后留給大多數人的印象，如何才能讓這項吸睛的名詞轉換成日常生活的細節？顯然，學生被認作是最有可能，同時手握科幻與現實的人，而校園，則是這項未來技術的著陸點。

　　誰想要3D打印機？

　　 “每個孩子都是天生的創造者，都潛能無限，發展無限，自由的發現與創造是他們生命的需要。”人大附中校長翟小寧談及3D打印時提到，教育工作者要尊重每個學生的需求，尤其是在他們最有創造力的時候。

　　該校通用技術教研組組長李作林就是那群孩子的領路人，因為學生的需求，2013年12月，他帶領著十幾名學生經過不到一個學期的努力，組裝出兩臺3D打印機，并成功打印出自己設計的作品。

　　“學?？吹酵瑢W們這么高的熱情，就給實驗室配備了16臺3D打印機。”李作林告訴科技日報記者。而此次又獲贈10臺由北京紫熙發展有限公司提供的DM Cube 3D打印機，將會使更多的孩子受益。

　　實驗室和打印機面向全校開放，提交申請即可使用。實驗室的陳列柜擺著很多學生的作品。李作林在學校開設了3D打印的選修課，報名者踴躍，他也主編出版了適用于中學生的3D打印教材。全校近4000名學生里，對3D打印技術感興趣的也越來越多。

　　中國3D打印創新培育工程組委會執行主任張震介紹，3D打印技術，被普遍認為是第三次工業革命重要標志之一，由于它可在短時間、簡工藝程序下制作出結構復雜、尺寸精細、性能特殊的藝術模型、零部件等，所以它如雨后春筍般的應用在工業制造、生物醫療、建筑工程、科學研究等領域中。其在教育應用中亦起到了很大的作用，將校園作為3D打印技術普及的始發站，是非常正確的選擇。

　　3D打印提升學生素質

　　打印汽車，打印骨骼，打印房子……關于這項技術的神奇應用時常見諸報端網絡。走進課堂，3D打印技術又會帶來什么？

　　實現虛擬世界與實體世界的有機結合，3D打印機進校園將使得學生在創新能力和動手實踐能力上得到訓練，將學生的創意、想象變為現實，將極大發展學生動手和動腦的能力，從而實現學校培養方式的變革。

　　試想，在數學課上，打印出一個幾何體的模型，便可以更直觀地幫助學生了解幾何內部各元素之間的聯系，解析幾何的大題是不是會有更多的人解出？而在美術課上，將平面設計的作品制作成3D版本的藝術品以及一些基本的模型，已經成為現實；化學課上，老師可以將分子模型打印出來展示，是否更有利于學生理解化學反應的過程？生物課上，打印出細胞、病毒、器官和其他重要的生物樣本，比起平面圖要直觀得多。

　　李作林則想到了，學生的參與可能給3D打印技術帶來的進化。無論是網絡化遠程生產，或是智能化制造，前提都是技術的支撐，“3D打印機在開模和工藝品制造等個性化需求領域的應用還算可以，但要想更廣泛實用，還需要技術的成熟。”

　　技術如果想有所突破，首先得有一大批感興趣的人，學生無疑是最好的群體。這個時候他們的好奇心、創造力最強，通過逐漸對技術進行研究，提出自己的想法和創意，再加上不斷發展技術的力量，這必將促進3D打印技術的進一步發展。

　　因此，“我們更愿意把3D打印看作是一個教學載體。也就是說，相比于打印機的操作應用，我們更關注3D打印機及3D打印技術本身的內涵。在3D打印機上，老師和學生做了很多方面的技術創新；基于3D打印技術，還能做很多后續的開發工作。”李作林說。

　　一種教育公益的新嘗試

　　這是一個很有趣的故事，這又是一次知難而上的嘗試。主辦方負責人給記者講了“3D打印創新教育播種”計劃的由來。

　　去年1月份的某一天，原航空航天部林宗棠部長向中央寫報告建議3D打印技術要從娃娃抓起，在全國青少年中播種十萬顆3D打印創新種子。“3D打印創新教育播種”計劃即被國務院及相關部委批準立項。

　　林宗棠部長說，在這場技術大潮背景下，我國3D打印技術的推廣與普及還與國外存在一些差距，他敏銳地意識到，學校是發展自主3D打印技術的沃土，一臺機器放在學校里，就意味著至少有幾十甚至幾百人受益。

　　為此，中央機關老干部康樂文化指導中心與北京紫熙科技發展有限公司共同成立中國3D打印創新培育工程組委會，貫徹落實這一科技培育任務。

　　最初一直是從市場上購買機器捐給學校，時間一長，他們就發現了問題：首先國內的大量打印機廠商都是作坊式生產，質量和后期維護服務跟不上，出現點小問題，工作人員就要往學校跑，而且受捐學校一般都在郊縣；第二是資金來源，10萬臺機器需要巨大的資金支持，如果全部依靠國家撥款難度很大。

　　所以，他們干脆招兵買馬成立了公司自己研發制造質量過硬的打印機。“自己造，自己捐”。從立項到第七代產品的面世，用了不到一年時間，且質量和技術水平居行業前列。據了解，該公司目前擁有基于FDM技術自主研發的單噴頭和雙噴頭等多種DM Cube桌面級3D打印機，同時還擁有自主分層轉換軟件，并在國內率先推出了首款具備大尺寸亞克力面板打印平臺。

　　 “此前我們學校購買過兩臺3D打印機，但是在操作上十分復雜，比如調頻我們很難掌握一個度，完全是靠感覺操作，打印出來的東西密度不是很高，所以有些松散。”北京市陳經綸中學的相關課程負責人表示，此次獲贈的DM Cube 3D打印機讓他們有一種“傻瓜式”的操作感覺，調頻只需按鈕式操作即可，而且打印出來的東西完全超出他們的預料，機器的精度和穩定性堪稱“完美”。

　　除了開發新產品，企業目前的任務還包括開拓DM Cube 3D打印機的大眾市場。以此來反哺“3D打印創新教育播種”計劃和推動整個中國3D打印產業的發展。目前他們已面向北京和外地100多所學校捐贈了800多臺3D打印機，未來還將進一步向全國大中小學校推廣普及。目前公司已開發出迷你、小、中、大型等多種規格的3D打印機，今年,食品級的3D打印機也將問世。

　　另外，為了讓更多的人接觸到3D打印技術，尤其作為扶持大學生創業的一個項目，此次北京市海淀留學人員創業園獲贈10臺DM Cube 3D打印機。“我們也想讓剛剛走出校園的甚至還在校內的大學生們敏感地站在科技發展的前沿，直觀地感受3D打印技術帶來的影響與進步，從中挖掘和培養國家未來的3D打印創新人才，并助力大學生利用3D打印創新創業。”

　　中關村海淀留創園主任趙新良表示：“3D打印機進入海淀留創園后，將被用于幫助孵化器內的大學生打印‘創意’，更多地還能和自己的研發領域結合，支持他們早日實現創新創業的夢想。”從這個角度來說，這些大學生可能比那些中學生們更接近自己的夢想。