3D打印进课堂的思考2015年12月4日，淄博创客空间在山东省淄博市张店区华侨城小学组织了一次分享活动。在分享活动中，我有意识地加入了一些调查，1个小时的时间里，12所学校的老师们分享了在开展3D打印课程中所遇到的问题，解决这些问题的方法和建议，以及未来的发展方向。我把这些分享进行整理，发现问题主要集中在设备、师资、课程三个方面，以下是我对这三个问题的思考。设备的问题1.设备故障的问题打印机喷头堵塞是最常见的问题，现场几乎所有学校都出现过这个故障。究其原因，现在学校配备的大部分是FDM原理的桌面级3D打印机，这种打印机在使用过程中容易出现喷头堵塞。轻一点的可以用钢丝直接疏通，严重的就要拆下喷头处理，如果还不行就要送厂家维修了。有些厂商已经解决了这个技术问题，如淄博创客空间研发团队改进的喷头结构就解决了这个技术问题。反思这个普遍存在的问题，对于3D打印进课堂，肯定需要3D打印机厂商的支持。虽然近几年，3D打印机已经降到几千元，然而机器价格仅仅是一方面，要在校园开展3D打印课程教学，还需要做很多工作。而现在的3D打印机确实还存在很多硬伤。2.打印操作烦琐，打印速度慢一个完整的作品打印过程包括：利用建模软件完成作品后生成STL文件，然后用切片软件切片，还要根据打印作品的形状特点调整支撑、底板、填充等一大堆参数，然后保存为G代码文件，再连接电脑或者拷贝到SD卡，整个过程要经过漫长的等待才能完成。3D打印机打印速度很慢，一个10cmX10cmX10cm的模型，如果要稍微打印精细些，一般需要几个小时。再小点的模型，从开始加热到模型打印完毕，最快也要半个小时左右。难以实现当堂反馈，教学效果也就打了折扣。如果3D打印能像打印一个Word文档一样，一点“打印”按钮，几分钟就能完成，将大大降低进入课堂的技术门槛。据开展3D打印课程的学校反馈，很多老师因为好奇而学习和使用3D打印机，但烦琐的操作吓退了一部分老师。看到打印速度慢、很难达到自己预想的课堂效果，又有一部分老师放弃。看到打印出来的作品质量不高，又有老师失望而去，最后能坚持下来的老师并不多。反思这个问题，我们发现3D打印要进入课堂，首先要选择合适的建模软件，常见的建模软件如Solidworks、Rhino（犀牛）、Sketchup、Autodesk等。对于入门教学，大部分学校选择了Sketchup,因为Sketchup是开源软件，安装包小，对电脑系统的要求不高，适合普及。现在国内江苏省常州市天宁区管雪?h老师的团队编辑出版了相应教材。除此之外，Autodesk的123D也是一款很好的入门软件。Autodesk的教育版软件是免费的，只要不用于商业用途就可以。123DCatch还可以让我们轻松地使用照片创建3D模型，不足的是这款软件还没有中文版本的，英文不好的老师用起来有些吃力。OpenScad也是开源软件，浙江省温州中学谢作如老师团队的3D打印课程《数学视野下的3D打印》就是基于OpenScad开发的。还要选择合适的切片软件，Repetier-Host是Repetier公司开发的一款免费的3D打印综合软件，可以进行切片、查看修改G-Code、手动控制3D打印机、更改某些固件参数以及其他的一些小功能。Repetier公司并不提供切片引擎，而是在该软件中外部调用其他的切片软件进行切片，比如CuraEngine、Slic3r及Skeinforge等切片软件。在同类软件（如Printrun、Repelicator-G）中使用起来是比较方便的一款。为了解决打印速度慢的问题，淄博创客空间团队在不影响学生对3D打印理解的基础上，开发了陶泥3D打印机。陶泥材料的3D打印机是根据半流体沉积成型原理工作的。通过挤出设备挤压陶泥入喷头，无需加热过程，喷头沿零件截面轮廓和填充轨迹运动，与周围的材料粘接到一起成型。这种方式的优势有五点，一是成型速度快，陶泥喷头可以做得较粗，每一层打印的层高就可以很高，打印速度就能提高。在不影响学生对3D打印原理理解的情况下，可以实现学生设计作品的当堂打印完成，从而实现教学的及时反馈；二是不需要高温加热，安全性得到保障；三是原材料可以重复利用；四是原材料价格便宜，容易获得；五是作品打印完成后，由于陶泥的特性还可以在打印基础上进行二次加工，实现艺术与技术的完美结合。3.模型打印困难的问题现在...
