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创想三维| 高中生自主创新 零基础制造3D打印机

       近日,在从零制造出两台技术上在全世界都居于领先地位的3D打印机后,来自美国纽约、巴西圣保罗、中国深圳的15名高中生,各自返回家中,回归到日常校园生活中。


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学生不断组装、改进3D打印机的过程


       从无到有,真正的研发过程

       15名高中生来自深圳明德实验学校、爱文世界学校纽约校区和圣保罗校区。他们在长达3周的爱文“大师学院”项目中持续探索、共创专属自己的3D打印机。

       这些“年轻的创新者”先完成了3D打印机组装练习,在此过程中通过实践了解3D打印机原理,之后分为两组研发产品,一组专注于研发功能创新的“悬挂式3D打印机”,另一组则制造一台以儿童使用的彩泥黏土为打印原料的3D打印机,捐献给未来的爱文深圳幼教部作为教具使用。

       在整个过程中,学生训练了全方位的能力:遇到困难、解决困难;拓宽视野,努力寻找外界资源协助;在时间与预算限制下,完成项目;充分团队合作;制定计划,沟通,讨论,争辩。而这些也正是真实世界职场和创业所需要的能力。


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导师在旁指导学生


       学会思辨,训练的不只是制作

       这群学生因为爱文“大师学院”项目而走到了一起,他们的导师之一、爱文世界学校纽约校区科学老师Pedro Jofre-Lora说:“大师学院是一种思考教育的新方式。”

这种独特学习体验与大多数人习惯的日常教室学习迥然不同。在这里,学生们围绕一个具体项目完成各学科的学习。

       在这次深圳项目中,从数学到科学、语言、沟通能力与讨论能力的培育,全部都围绕“创新与制作”集中开展。学生在导师团的带领下进行头脑风暴、制定计划、树立阶段性目标、完成职责分配,再向导师团提交各自的项目计划书,并“答辩”,在导师的引导下调整并投入实践,锻炼思辨和项目计划能力,培养未来世界需要的跨学科思考学习能力。


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学生制作出自己的3D打印机,命名为“潘多拉盒子”


       跳出盒子想问题

       两组学生要在一定时间、预算限制下完成项目。两组各有5000元预算,几次拜访华强北电子市场去购买零部件,在中国网络购物平台购买硬件材料,还常常去深圳的五金店购买工具。

       这些来自不同文化、教育背景下的学生们为了同一个目标而努力,像真正的创业者一样,磨砺技术,并学会适应现实限制因素。

       在创新与制作3D打印机的过程中,他们也会遇到不同的问题,比如以儿童使用的彩泥黏土为打印原料制作3D打印机小组,由于市面上的彩泥粘土质地不适合打印,他们研究了各种面团配比,最终用面粉、盐、食品色素制作出适合3D打印、对儿童安全无毒、不易干的原料。

       而制作悬挂式3D打印机小组,在最初阶段一直在思考如何设计这架打印机的外壳,他们逆向思考,跳出“盒子”的框架,制作出的打印机超越尺寸限制,能打印出高如整个房间的产品!就这样,他们在整个项目中不断遭遇障碍、面对技术瓶颈、完成项目,像真正的创新者一样面对来自现实世界的挑战。


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学生制作悬挂式3D打印机过程


       每一瞬间都是学习过程

       在整个制作过程中,每一个瞬间都是学生珍贵的“学习时刻”,有时某个部件会意外损毁,有时设备运转不灵,有时要不断调试软件等等。这样的教育,让学生充满内在动力和自主学习的热情。


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学生全身心投入工作


       到研发的最后阶段,学生每天都是从早上10:30工作到夜里1点,他们在有限的时间内精益求精地改进产品。在这次项目中,我们看到这些创新教育下的高中生以高昂的热情去制作和创造自己的作品,正如爱文首席学术官TyTingley所说:“如果我们要为学生们准备好面对不可预测的未来,我们就必须改变教育他们的方式。”(编译:深圳少年派)



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