3D打印课程对于学生来说重点培养的是他们在四方面的能力：空间思维能力、工程改造能力、科学探究能力和艺术表达能力。这四方面的能力并非3D打印课程必须涵盖的，而是需要在课程深入实施过程中根据学生不同个性与需求去不断激发的。

空间思维能力。学生在初步接触三维软件建模过程中，需要不断尝试、试错、验证并寻找空间规律。空间立体思维是建立在真实三维的场景中的，但是在创建过程中还需要综合考虑平面透视原理。学生需要巧妙地运用各种切割、推拉、延展、分段、旋转、跟踪轨迹等工具的，创建不同的三维模型。学生对点线面有了更进一步的认识之后，对空间中点线面的关系才会有更多可操作性的体会。

工程改造能力。3D打印技术可以打印出各种各样的物件，但是大部分物件需要符合最基本的工程力学原理、工程结构原理等。通过对不同难度的物件创造，学生们能在动手实践与模型设计修复中不断提升自己的工程改造能力。

科学探究能力。学生们可以将科学原理运用于具体的科学探究活动中，借助3D打印技术能够更加深入地实现不同场景的验证过程。学生们通过设计模型投入实验场景，根据实验场景反馈数据改进设计方案，再到具体的实验场景。3D打印技术让过去很多只能停留于纸面的公式验算，变成了可以“看得见，摸得着”的具体验证。基于设计的科学探究有了进一步的发展。

艺术表达能力。3D打印作为一种工具，同样可以延伸为一种艺术表达工具。学生可以根据自己的喜好，将3D打印作为一种新的艺术表达形式，创作出更多样化的作品。