本研究將學習3D列印設備分成七大關鍵技術,分別為:繪圖軟體設計、切層軟體、韌體技術、硬體電路、機構設計、結構設計、與校正調校。以整學期18周期間,進行研究學習模式滿意度、科學學習方法之深層動機與深層策略。於本研究樣本屬於跨領域之學生,背景皆非相同,故於本3D技術學習,以本研究界訂3D列印學習七大階段,過去而言,經常學生僅經歷前兩階段,與粗淺的第七階段,而常採用一知半解的方式操作機台,並且因為校園機台有限,能真正探索機台時間較短,藉由本研究所設計學習流程,將欲改善教學現場之問題。
整體研究過程,學習者於前五週學習(Learn)課程奠基礎知識,接著,於第六週至十二週(Make),採用合作學習法,藉由本計畫導入,預期使本班級學生跨科系分組共同合作組裝一台設備,並且組裝過程中須採以合作學習方式進行幫忙偕同除錯與組裝。直接教學法應用至本創新教學的進行,採用為老師備課時,先將各個細部組裝動作分解拍攝,於課堂上將能採用逐步方式進行授課。 合作學習法,將對於參與課程學生四人分派一組,須合作完成設備組裝,過程因本課程不限科系,採用分散科系至各組之間,達到溝通互動與自主行動之提升,並且具備人際關係與團隊合作,呼應素養導向自發、互動、共好。