高中生自主創(chuàng)新 零基礎(chǔ)制造3D打印機(jī)

　　近日，在從零制造出兩臺(tái)技術(shù)上在全世界都居于領(lǐng)先地位的3D打印機(jī)后，來(lái)自美國(guó)紐約、巴西圣保羅、中國(guó)深圳的15名高中生，各自返回家中，回歸到日常校園生活中。

　　學(xué)生不斷組裝、改進(jìn)3D打印機(jī)的過(guò)程

　　從無(wú)到有，真正的研發(fā)過(guò)程

　　15名高中生來(lái)自深圳明德實(shí)驗(yàn)學(xué)校、愛(ài)文世界學(xué)校紐約校區(qū)和圣保羅校區(qū)。他們?cè)陂L(zhǎng)達(dá)3周的愛(ài)文“大師學(xué)院”項(xiàng)目中持續(xù)探索、共創(chuàng)專屬自己的3D打印機(jī)。

　　這些“年輕的創(chuàng)新者”先完成了3D打印機(jī)組裝練習(xí)，在此過(guò)程中通過(guò)實(shí)踐了解3D打印機(jī)原理，之后分為兩組研發(fā)產(chǎn)品，一組專注于研發(fā)功能創(chuàng)新的“懸掛式3D打印機(jī)”，另一組則制造一臺(tái)以兒童使用的彩泥黏土為打印原料的3D打印機(jī)，捐獻(xiàn)給未來(lái)的愛(ài)文深圳幼教部作為教具使用。

　　在整個(gè)過(guò)程中，學(xué)生訓(xùn)練了全方位的能力：遇到困難、解決困難;拓寬視野，努力尋找外界資源協(xié)助;在時(shí)間與預(yù)算限制下，完成項(xiàng)目;充分團(tuán)隊(duì)合作;制定計(jì)劃，溝通，討論，爭(zhēng)辯。而這些也正是真實(shí)世界職場(chǎng)和創(chuàng)業(yè)所需要的能力。

　　導(dǎo)師在旁指導(dǎo)學(xué)生

　　學(xué)會(huì)思辨，訓(xùn)練的不只是制作

　　這群學(xué)生因?yàn)閻?ài)文“大師學(xué)院”項(xiàng)目而走到了一起，他們的導(dǎo)師之一、愛(ài)文世界學(xué)校紐約校區(qū)科學(xué)老師Pedro Jofre-Lora說(shuō)：“大師學(xué)院是一種思考教育的新方式。”

　　這種獨(dú)特學(xué)習(xí)體驗(yàn)與大多數(shù)人習(xí)慣的日常教室學(xué)習(xí)迥然不同。在這里，學(xué)生們圍繞一個(gè)具體項(xiàng)目完成各學(xué)科的學(xué)習(xí)。

　　在這次深圳項(xiàng)目中，從數(shù)學(xué)到科學(xué)、語(yǔ)言、溝通能力與討論能力的培育，全部都圍繞“創(chuàng)新與制作”集中開(kāi)展。學(xué)生在導(dǎo)師團(tuán)的帶領(lǐng)下進(jìn)行頭腦風(fēng)暴、制定計(jì)劃、樹(shù)立階段性目標(biāo)、完成職責(zé)分配，再向?qū)�師團(tuán)提交各自的項(xiàng)目計(jì)劃書(shū)，并“答辯”，在導(dǎo)師的引導(dǎo)下調(diào)整并投入實(shí)踐，鍛煉思辨和項(xiàng)目計(jì)劃能力，培養(yǎng)未來(lái)世界需要的跨學(xué)科思考學(xué)習(xí)能力。

　　學(xué)生制作出自己的3D打印機(jī)，命名為“潘多拉盒子”

　　跳出盒子想問(wèn)題

　　兩組學(xué)生要在一定時(shí)間、預(yù)算限制下完成項(xiàng)目。兩組各有5000元預(yù)算，幾次拜訪華強(qiáng)北電子市場(chǎng)去購(gòu)買零部件，在中國(guó)網(wǎng)絡(luò)購(gòu)物平臺(tái)購(gòu)買硬件材料，還常常去深圳的五金店購(gòu)買工具。

　　這些來(lái)自不同文化、教育背景下的學(xué)生們?yōu)榱送�一個(gè)目標(biāo)而努力，像真正的創(chuàng)業(yè)者一樣，磨礪技術(shù)，并學(xué)會(huì)適應(yīng)現(xiàn)實(shí)限制因素。

　　在創(chuàng)新與制作3D打印機(jī)的過(guò)程中，他們也會(huì)遇到不同的問(wèn)題，比如以兒童使用的彩泥黏土為打印原料制作3D打印機(jī)小組，由于市面上的彩泥粘土質(zhì)地不適合打印，他們研究了各種面團(tuán)配比，最終用面粉、鹽、食品色素制作出適合3D打印、對(duì)兒童安全無(wú)毒、不易干的原料。

　　而制作懸掛式3D打印機(jī)小組，在最初階段一直在思考如何設(shè)計(jì)這架打印機(jī)的外殼，他們逆向思考，跳出“盒子”的框架，制作出的打印機(jī)超越尺寸限制，能打印出高如整個(gè)房間的產(chǎn)品!就這樣，他們?cè)谡麄�(gè)項(xiàng)目中不斷遭遇障礙、面對(duì)技術(shù)瓶頸、完成項(xiàng)目，像真正的創(chuàng)新者一樣面對(duì)來(lái)自現(xiàn)實(shí)世界的挑戰(zhàn)。

　　學(xué)生制作懸掛式3D打印機(jī)過(guò)程

　　每一瞬間都是學(xué)習(xí)過(guò)程

　　在整個(gè)制作過(guò)程中，每一個(gè)瞬間都是學(xué)生珍貴的“學(xué)習(xí)時(shí)刻”，有時(shí)某個(gè)部件會(huì)意外損毀，有時(shí)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)不靈，有時(shí)要不斷調(diào)試軟件等等。這樣的教育，讓學(xué)生充滿內(nèi)在動(dòng)力和自主學(xué)習(xí)的熱情。

　　學(xué)生全身心投入工作

　　到研發(fā)的最后階段，學(xué)生每天都是從早上10:30工作到夜里1點(diǎn)，他們?cè)谟邢薜臅r(shí)間內(nèi)精益求精地改進(jìn)產(chǎn)品。在這次項(xiàng)目中，我們看到這些創(chuàng)新教育下的高中生以高昂的熱情去制作和創(chuàng)造自己的作品，正如愛(ài)文首席學(xué)術(shù)官TyTingley所說(shuō)：“如果我們要為學(xué)生們準(zhǔn)備好面對(duì)不可預(yù)測(cè)的未來(lái)，我們就必須改變教育他們的方式。”

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