这项研究主要有这些内容：第一呢，通过看很多文献资料，去研究 3D 打印现在是个啥情况，像它和教育教学结合起来发展得怎么样，以后会怎么发展，还有它和不同学科结合起来都有哪些研究；也要分析空间想象力的研究现状，从理论和实际操作这两方面分别总结出现在有哪些能有效培养空间想象力的方法，整理出测量空间想象力的方式，看看对我们这次研究有啥启发。第二，通过研究文献，把这次研究里空间想象力的培养方式都总结出来，找出 3D 打印和空间想象力培养方式能配合起来的地方。第三，去学习开发课程需要的知识，根据空间想象力培养的不同层次，开发 3D 打印课程，做好课程的教学设计。第四，在教学实施完了之后，分析 3D 打印课程对学生空间想象力发展有啥效果，得出研究结论，再说说这次研究有啥不足的地方，以后可以往哪方面努力。3D 打印呢，也叫增材制造，它是快速成型技术里的一种，还是被大家叫做“第三次工业革命”的关键技术。
3D 打印就是按照设计好的 3D 模型，用 3D 打印设备一层一层地加材料，做出三维的产品，这种一层一层堆起来成型的技术就叫增材制造。这个技术能根据要做的东西的结构，把材料自由组合然后做出形状来，那个能把原始材料自由组合的机器就叫 3D 打印机。西方对 3D 打印的定义是这样的：3D 打印是利用能用电脑控制的材料喷涂机器，让它按照设定好的每层的图纸，一层一层地喷涂、沉淀然后成型，慢慢堆成一个立体模型，这就是加工制造物体的方法。和传统制造业不一样，3D 打印有很多优点，它能直接做出成品，加工小零件和复杂零件很方便，还能做出个性化、定制的产品，它最棒的地方就是不需要模具，也不用机械加工，能直接从设计好的计算机图形数据里做出任何形状的东西。不过现在，3D 打印设备的价格和打印材料的成本是它走向市场的主要阻碍。
3D 打印有几个阶段，首先是想象阶段，这个时候要有关于作品的想法，比如说想用 3D 打印做出啥样的作品，这个作品有啥特点、能有啥功能等等；然后是 3D 建模阶段，这个时候要在电脑上给想好的作品建模，设定物体的形状、大小、尺寸，做出物体的模型，还要看看符不符合物理规律；最后就是打印与改进阶段，这个阶段要把 3D 建模的作品切成一片片然后打印出来，得到最后的作品，再实际看看作品和之前想的、建的模型是不是一样，不一样的话就进行完善和改进。空间能力呢，就是一组能和外界环境互相作用的认知能力。