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北京朝阳实验小学学生3D打印鲁班锁获国家专利

http://xiaoxue.eol.cn  来源:中国教育在线  作者:顾昕昕  2017-09-14  字体:  

   中国教育在线讯 日前,朝阳区实验小学的毕业生杨家林、邱禾佳、程可欣和收到了一份沉甸甸的开学礼:历时两年多,他们在小学四年级完成的课堂学习作品——3D打印鲁班锁获得国家知识产权局颁发的外观设计专利证书。

  鲁班锁是中国一种古老的儿童益智玩具,相传由春秋末期到战国初期的鲁班发明,它与九连环、华容道、七巧板,是中国民间的四大传统智力玩具,距今已有几千年的历史。在朝阳区实验小学里,老师经常会给学生推荐这些传统的益智玩具给学生,不少学生也因此产生了研究益智玩具的兴趣。

  2014年,朝阳区实验小学引进了3D打印机,并开设了3D打印综合实践课,供学生们选择。在张蕾老师教授的3D打印课上,同学就讨论,能否利用3D打印机打印一些中国传统益智玩具。于是学生们自发组成小组,对3D打印益智玩具展开研究。

  “鲁班锁你中有我、我中有你,体现团结和包容。鲁班锁也是中国传统文化的重要组成部分。”张蕾老师介绍,让学生们研究鲁班锁,并制作鲁班锁不仅可以让学生更好地理解鲁班锁的卯榫结构,也可以激发学生创新思维,传承中国优秀传统文化。

  杨家林、邱禾佳、程可欣三位同学本身对鲁班锁也非常感兴趣。虽然现在三位同学都已经升入了中学,但是对小学时期制作鲁班锁的经历还是历历在目。邱禾佳告诉记者,“我们查资料发现‘鲁班锁’其实利用的是榫卯原理,有9块结构。”邱禾佳和小伙伴们还发现,“鲁班锁”中有3块结构是固定的,因此他们精简了结构,设计了6块结构的“鲁班锁”。不过,“鲁班锁”也不是那么容易制作的。“我们一开始做就失败了,因为我们打印出‘初稿’后发现没有在榫头和榫槽处留出多余的空间,于是‘鲁班锁’并不能严丝合缝的拼接起来。”

  历经数次调整,两个月之后,邱禾佳终于和小伙伴们通过3D打印技术,做出了完美的“作品”。而他们制作的鲁班锁也赢得了同学们的喜爱,被学生们誉为“最适合小学生玩的鲁班锁。”

  在前期查阅资料的过程,杨家林、邱禾佳、程可欣三位同学对鲁班锁的外观构造等有了深入的了解,当他们的鲁班锁制作出来之后发现,他们的鲁班锁和传统的鲁班锁有很大不同。现在市场上的六块鲁班锁榫卯结构复杂而且每块的独立性过强,制作工艺麻烦,拼插步骤复杂,在拼插时没有示意图几乎无法完成。而学生们设计出的鲁班锁,整合鲁班锁内部榫卯结构,既锻炼脑力又能自主研究完成的鲁班锁形态,是市场上鲁班锁的简化。这种简化能够让年龄小的孩子更容易上手,更有兴趣玩。于是,他们就和老师、家长商量能否申请专利小发明。抱着试试看的态度,他们提出了申请。“没想到经过几轮的资料提交,两年之后,学生们的鲁班锁成功获得外观设计专利。”张蕾说。

  小学生们制作的鲁班锁获得国家专利,也体现了学校课程改革的成果。朝阳区实验小学党总支书记胡爱国介绍,学校自2010年开始启动课程改革,目前已经初步形成了以“幸福教育”为理念的课程体系,除语、数、英学科之外的其他课程,学生可以从一年级就开始参与自主选择课程及任课老师,如体育学科开设了篮球、足球、游泳、武术等课程;音乐学科开设了唱游欢乐谷、太鼓达人、电子管风琴等;美术学科开设了服装达人、衍纸花语、艺版艺眼等;科学学科开设了炫酷的小马达、奔跑的小车、美妙的八音盒等;综合实践学科开设了趣味3D打印、传统手工艺、厨艺小当家等。

  今年9月,朝阳区实验小学在幸福校区、润泽校区、罗马嘉园校区全面开展教师走校教学,3个校区40名综合学科、科学学科、音乐学科、美术学科教师按天走进各校区上课,3个校区累计可以选修的科目近400门。“学校开设的丰富的课选择的课程,就是为了给学生提供多元的发展机会,为学生搭建更加丰富的成长平台。”胡爱国说。

  多元的可选择课程也促进了学生的成长,据不完全统计,在2013年至2017年,学校获得了10项国家级奖励、35项市级奖励;学生则获得了482项国家级奖励、664项市级奖励。除鲁班锁专利外,学校学生还曾获得的专利项目有:柔性夹具、环保捕鼠筒、自动浇花器和自动浇花架、密封装置、冷暖箱。

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