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小学引进3D打印机学生开发鲁班锁获国家专利

发布时间:  来源:河洛网

精致的鲁班锁不仅好玩,还能锻炼人的思维。在朝阳实验小学的校园里,很多学生实际上自己制作了鲁班锁,甚至小学生制作的鲁班锁也获得了专利!日前,朝阳实验小学、杨加林、邱河家、程可欣的毕业生迎来了隆重的开幕仪式:两年多来,他们在小学四年级完成的课堂学习工作——3D打印鲁班书,获得了国家知识产权局颁发的外观设计专利证书。

小学引进3D打印机学生开发鲁班锁获国家专利

鲁班锁是中国一种古老的儿童教育玩具。传说它是鲁班从春秋晚期到战国早期发明的。它与九连联、华容道、七巧板一起,是中国民间的四大传统智力玩具,已有几千年的历史。在朝阳实验小学,老师经常向学生推荐这些传统的教育玩具,许多学生对学习教育玩具感兴趣。

2014年,朝阳实验小学引进3D打印机,开设3D打印综合实践课供学生选择。在张磊教授的3D打印课上,学生们讨论了用3D打印机打印一些中国传统教育玩具的可能性。于是学生们自发组成了一个小组来研究3D打印益智玩具。

“鲁班锁你有我,我有你,体现了团结和宽容。鲁班锁也是中国传统文化的重要组成部分。”张磊先生说,让学生学习鲁班锁,使其不仅能帮助学生更好地理解鲁班锁的榫卯结构,还能激发学生的创新思维,继承中国优秀的传统文化。

杨加林、邱禾嘉和程可欣对鲁班锁也很感兴趣。虽然现在三个学生都已经进入高中,但我仍然清晰地记得小学制作鲁班锁的经历。邱和佳告诉记者,“我们检查了数据,发现‘鲁班锁’实际上使用榫卯原理,有9种结构。”邱河家和他的朋友也发现“鲁班锁”有3个固定结构,所以他们简化了结构,设计了6个结构的“鲁班锁”。然而,“鲁班锁”并不容易制作。“一开始我们失败了,因为在打印出‘初稿’后,我们发现榫眼之间没有多余的空间空,所以‘鲁班锁’无法正确拼接在一起。”

经过几次调整,两个月后,邱禾嘉和他的朋友们终于通过3D打印技术做出了一件完美的“作品”。他们制作的鲁班锁也赢得了学生们的喜爱,他们称赞鲁班锁是“最适合小学生使用的鲁班锁”

在前期查阅资料的过程中,杨加林、邱禾嘉和程可欣对鲁班锁的外观和结构有了深刻的了解。当他们的鲁班锁被制造出来时,人们发现他们的鲁班锁与传统的鲁班锁非常不同。目前市场上的六个鲁班锁榫卯结构复杂,每一个都过于独立,制造过程麻烦,拼插步骤复杂,拼插时几乎没有示意图就不可能完成。学生设计的鲁班锁,整合了鲁班锁内部的榫卯结构,是市场上鲁班锁的简化,它不仅训练大脑,还能独立学习和完成鲁班锁的形式。这种简化可以使年幼的孩子更容易使用,也更有兴趣玩耍。结果,他们与老师和家长讨论了他们是否可以申请小发明专利。他们抱着试一试的态度,申请了。“没想到经过几轮数据提交,两年后,学生的鲁班锁成功获得外观设计专利。”张磊说。

小学生制作的鲁班锁获得了国家专利,这也反映了学校课程改革的成果。朝阳实验小学党支部书记胡艾国表示,该校自2010年开始课程改革。目前,基于“幸福教育”理念的课程体系初步形成。对于英语、数学和英语以外的课程,学生可以参与自主选择一年级的课程和教师,如篮球、足球、游泳、武术等体育课程。音乐学科设立了歌咏欢乐谷、太谷才艺、电子琴等。美术学科设立了服装专家,发展纸花语言、艺术编辑艺术眼光等;科学已经建立了酷的小马达、跑车、美妙的音乐盒等等。综合实用科目包括有趣的3D打印、传统手工艺和烹饪小大师。

今年9月,朝阳区实验小学在快乐校园、潮湿校园和罗马嘉园校园开展了全面的教师随进教学。来自三个校园的40名综合学科、科学学科、音乐学科和艺术学科的教师每天进入每个校园上课,三个校园有近400门选修课。“学校提供的丰富课程旨在为学生提供多样化的发展机会,为他们的成长搭建更加丰富的平台。”胡艾国说。

多样化的选修课也促进了学生的成长。据不完全统计,从2013年到2017年,该校获得了10个国家级奖项和35个市级奖项。学生获得了482个国家级奖项和664个市级奖项。除鲁班锁的专利外,在校学生还获得了以下专利项目:柔性夹、环保捕鼠器、自动浇花装置和自动浇花架、密封装置、冷暖箱。

北京朝阳实验小学

2017.9.13

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