基于PBL+DBL融合的“3D打印技术”教学模式研究与实践

2019-12-27司玲孟建文

文化创新比较研究 2019年1期

司玲，孟建文

（武威职业学院，甘肃武威 733000）

每个学生都具备创造的能力，传统的教学课堂主要侧重教师将知识传递给学生，学生只是被动的信息接收者，学习方式主要以记忆为主，所学知识通常无法与现实相联系，也无法运用到生活中，学生缺乏自主学习的动力，发散思维难以养成，久而久之，甚至失去独立思考的能力。传统教学中考试成绩是检验学习效果的唯一途径。创客课程则是学生必须明确自己的学习任务，从情景中寻找解决问题的方法。创客教育注重理论与实践的结合，学生必须亲手操作才能达到课程目标，通过组员合作的形式，鼓励学生分享学习经验、互相帮助。

1 文献综述

孙元丽（2018）研究发现,利用3D 建模与3D 打印与数学结合的教学方法能够有效地帮助学生更好的理解教学知识点,并且能提高学习兴趣。潘士杰（2017）从STEM 的视角下研究了中小学3D 打印课程开发现状，经过优化最终形成完整的3D 打印区域课程开发设计。左园园（2017）在BT 模型的基础上设计出一个适合培养小学生创造性思维的3D 打印教学设计框架。程政（2017）介绍了PBL 模式的3D 打印课程教学设计的框架,PBL 模式的3D 打印课程教学设计的流程以及教学实践，并从学生继续学习3D 打印课程的意愿、3D打印技术的期望、3D 打印课程开展方式、3D 打印课程内容、作品设计、学生能力提升和课程效果七个方面对实践结果进行了调查分析总结。周浩（2016）针对儿童创新教育设计了一套3D 打印创新课程体系框架,——“STED”，并进行授课实践,取得了良好的效果。最后根据学生、家长和教师的反馈,对该次设计进行了评估和总结。

2 基本概念

2.1 PBL（项目型学习）

PBL 起初由欧美教育机构发展出来的，强调以学生为中心，促进学生之间积极的互动与沟通，提升学生自主独立学习和解决问题的能力，受到学界的高度重视。如果能够合理利用PBL 教学法，可训练学生分析、解决问题的能力。不仅可以培养学生积极的学习态度，学生也可以将在学习中习得的知识技巧拓展到生活中，达到知识的升华和创新。PBL 目前已经被运用到科学、艺术、医学、建筑、管理、教育等多个领域，传统的教学方式不再适用于一些科技含量的课程，也不适用于当代大学生的学习特点。综合国内外学者的定义，PBL是以项目为导向，学生以小组的形式来搜集资料、解决问题、最终呈现完整作品或报告，重视学生探索知识过程的学习方式，教师是教学环境氛围营造的设计者，是学生的辅助者。

2.2 DBL（设计型学习）

DBL 是由美国多林尼尔森提出并实践推广，取得了较好的成效。目前国内对DBL 的研究处于初步探索应用阶段，缺乏系统研究成果。该模式强调学生在设计动手做的过程中学会知识的应用。类似于杜威“做中学”的教学理论，主张学生从做的过程中学习，在多次的经验中积累知识。在参与设计型学习时，学生需要主动学习并运用许多知识。学生在合作探究时，好胜心会引导他们在主动探索、实践、反思、交流、提高的过程中获得知识。

2.3 “3D 打印技术”教学模式——PBL+DBL

2.3.1 模式介绍

该教学模式强调以学生为中心，活动流程以创客学习的四个基本阶段（开始阶段、项目探索阶段、原型设计与实现阶段、整合反馈阶段）为原型，每一阶段辅以教师活动及支持策略，分别体现创客教育的“创新、设计、实践、分享”等核心特征。

2.3.2 模式应用

以当下流行的“3D 打印应用技术”创客课程的基础上，按照主题学习、创意设计、原型实现与完善、整合反馈四个阶段，设计具体教学活动。

（1）开始阶段。在3D 打印技术课程中实施PBL+DBL 教学模式时，将课程内容分解成几个项目，教师选择一个主题如3D 房屋进行讲演示范，然后创设情境，激发学生对3D 打印的好奇心及创意想法。

（2）项目探索阶段。教师根据班级人数、性别、知识基础、兴趣爱好、学习能力等将学生分为几个合作小组，利用头脑风暴法了解学生的创意，由各小组成员自由讨论确定最终的项目名称并制订项目实施计划。

（3）原型设计与实现阶段。教师在这一阶段提供众创空间，3D 打印机等辅助资源，小组成员互相合作根据项目设计原型产品，在教师的指导下进行产品打印，并测评产品的功效性能，不断地重复此过程可优化项目产品。

（4）整合反馈阶段。教师组织学生进行交流评价，各小组将打印的产品成果进行展示，由其他小组进行点评，此过程学生要进行总结反思，互相学习，为下一次的项目任务做好准备。2.3.3 PBL+DBL 教学模式的优势

在PBL+DBL 的教学实践中，学生是教学情境中的主体，教学的任务不再是教师单向地传授知识，课堂不再以教材为主，随着互联网的广泛普及，学生可以获取各类资源，要求教师在较强的设计能力和对课堂的把控组织能力，在作业方面不追求统一的标准答案。教师要能够设计出学生感兴趣的项目，注意营造课堂上共享合作的气氛，引导学生发现并建构自己的知识体系。