前些时候，笔者赴地处宝山的上海智慧湾园区专题调研3D产业。通过和产业界领军人物的对话，以及对上海十四五专题、分类规划的补充研究；发现这个在上海已酝酿了10年的新兴产业，被智库和高校研究机构普遍赞誉为朝阳产业。

不过，和其他新兴产业一样，该产业在一些领域尤其是人才梯队准备、产业链结构核心、相关市场元素替代等课题上仍然存在模糊性。为此，4月16日笔者来到著名学府徐汇中学造访曾宪一校长，他和产业同步开设了3D打印课程。

▲ 作者（右三）和复旦大学新闻学院考察小组，在智慧湾园区3D打印出来的桥上留影

在徐汇中学历史风貌建筑崇思楼里展开的这场关于3D打印科创教育对话，也对这个行业的应用发展前景和学子职业生涯取向进行了探讨。首先，徐汇中学校办的罗山河老师很自豪地介绍：十二五后期徐汇中学就酝酿科创教育探索和跨学科的课程设计，十三五期间3D打印课程逐渐成熟——老师教得乐、学生学得欢，家长会上总能得到亲子互动这一课程内容的消息。这一课程注重连贯性，即初中进校第一年开始，可以学到高考前。

▲ 居务恒（左）和王淇仪交流3D课程学习体会

那么，接触这一科创课程

和动手实践的效果如何呢？

初中学子之间也展开了对话。初三男生居务恒告诉预初的学妹王淇仪：进入徐汇中学之前，他从未接触过3D打印这门课。4年前进入中学，当他接触到了这门新课程后，就对其产生了浓厚的兴趣。

这门科创课程为什么吸引人呢？

居务恒同学介绍：“每堂课老师给我们一个主题，我们可以根据主题自由想象、发挥，利用3D打印笔，完成想象中的一个东西。比如一个几何形状、一个生活中的物品，或者一个脑海中天马行空的想象。3D打印笔挤出的热融塑料，在空气中迅速冷却，固化成稳定的状态，让作品呈现在眼前。3D打印最有意思的是能让设计者设计任意复杂的几何形状，设计空间无限。”

王淇仪想了解：学习3D打印这门课程最大的收获是什么？“最大的收获是我的空间想象力的提升。”居务恒认真地说，“毕竟打印出来的是一个三维物品，不是纸面二维画面。创作过程必须考虑结构的合理性，提高动手能力，手脑的结合才能将想象变成现实。”看来还是动手重要啊！

▲ 作者（左）采访徐汇中学青年教师汪洋

接着，遇到了3D打印课程的骨干教师汪洋。他比罗山河更年轻，生于1987年的上海，赴澳洲留学后成为海归，5年前加入徐汇中学的汇学创新团队。他告诉我：他近期也参观过智慧湾园区，发现3D打印文化博物馆是集合多元表现形式的场所，除了有最新3D打印技术的产品和最新产业发展构想外，还可体验3D打印技术，成为参观者包括未成年人打开视野的一扇窗户。汪洋希望可以带自己的学子，去实地体验一番。

▲ 宝山智慧湾园区为孩子定制的3D打印体验设计

关于我的提问

老物件怀旧能否打印？

比如邮筒能否打印？

汪洋回答：可以的

他的理解是，3D打印技术是基于3D数字模型的成型技术，在“老物件”上尤其可以体现技术的优势：画出来的电子稿三维图形，通过一定的后处理或者分部打印，能够实现1:1还原“老物件”；此外，还可以在“老物件”上做出一定的设计调整，达到“老物新用”的目的。以邮筒为例，上海街边老邮筒不再看到，寄信都以快递形式，如果将邮筒模型分段打印，依然可以重塑一个邮筒。汪洋还强调：“与此同时，配合其他文化设施进行配套设计，相信老邮筒也能焕发邮政文化的光彩。”

关于教具能否打印的话题，

汪洋介绍说

抽象的数学图形完全可以具象化

他以算盘为例：算盘不仅可以打印，还可以“一体成型”，即在3D模型上预留算珠和轴的空隙，打印完成后只需除去其间的支撑链接即可使用。我们为什么会讨论起算盘？3月的全国两会上，有基础教育界出身的全国人大代表提议——小学数学应恢复使用算盘，但生产厂家却很罕见了。

▲ 3D技术打印的文创产品大雁塔

▲ 少数民族的图腾也可由3D技术打印

▲ 3D技术打印的婚纱可供影楼选择

关于课程的从教体会，汪洋就更愉快了。他说：“这是跨学科课程，科技与艺术相结合是本课程的一个特色，学生在课堂上不仅要学习3D打印技术和3D建模软件，还要学习美术设计相关的项目化课程。课堂上，我引导学生课题向两个方向发展：以满足功能（解决问题）为目标的产品设计类；对现有3D打印技术相关产业、科技、材料等信息综合归纳、提出见解的文献综述类。但是上学期，学生结合科艺融合的课程和自己的兴趣，做了3D打印技术与艺术作品设计相结合的课题，效果非常好。这促使我对课程成果的预设做出了反思！”

▲ 徐汇中学注重跨学科创新团队建设，这是校园内的汇学名师长廊

富有远见的曾宪一校长，很欣赏年青教师的多元知识结构和教学相长的特有活力；他也支持汪洋老师带自己的学子，去智慧湾实地考察。他强调说：科创课程不能局限在校园，应该尽可能了解相关行业的前沿窗口。

▲ 作者和徐汇中学曾宪一校长（右）交流科创课程设计课题

曾宪一校长说：“过去的半个世纪，拥有质量高、成本低、速度快等特点的机械加工和注塑成型等传统制造工艺，被奉为大批量生产的工业标准。随着制造业全球化及市场的激烈竞争，产品快速开发逐渐成为竞争的重要手段之一。为满足制造业日益变化的客户需求，制造技术必须具有高柔性，能够以小批量甚至单件生产迎合市场。”但是，传统“减材方式”生产的金属构件，其成形制造方法往往因工序多、工模具成本高、从设计到零件制造周期长，并且对复杂内腔结构的零件往往无能为力，难以满足新产品的快速响应需求。

本世纪以来，随着激光技术、计算机技术、CAD/CAM 技术以及机械工程技术的发展，增材制造技术应运而生。3D打印（增材制造的别称）是以数字模型为基础，将材料逐层堆积制造出实体物品的新型制造技术。这深刻改变了传统的工艺流程、生产线、工厂模式、产业链组合，是制造业代表性的颠覆性技术。

曾校长具体介绍说：3D打印行业市场景气旺盛且具有可持续发展的广阔前景。其产业链从上中下游来看：上游为塑料、金属、蜡、石膏、砂等各种材料；中游为3D打印设备及技术；下游为制造、医疗、建筑、军事等应用领域。上海正在打造科创中心城市和先进制造业高地，更需拥抱3D打印蓝图。

▲ 左起：汪洋、作者、曾宪一校长、罗山河，在教育家马相伯铜像前留影

最重要的是：在教育呼应国家发展蓝图方面，曾校长和汪洋老师的观点是高度一致的。他们都认为：“初高中学生阶段，思维已经到达一定高度，但对未来人生的设想还没有清晰、务实的认知。因此，有必要在课堂上说清3D打印产业情况、3D建模可以实现的应用，这对上海学子来说更为重要。中学生运用3D打印做课题不仅对发散性创新思维有促进作用，更重要的是对学生未来择校选专业提供切实帮助。”这一结论性判断，是本次对话的最大收获！