邝允新

[摘 要] 以新时期的教育特点为出发点，3D打印技术迅速发展，市场前景非常广阔，同时也是产品研发和创新的重要应用技术。为了培养学生的创新思维和实践能力，3D打印技术开展了实践训练项目，通过创新设计、打印制造等环节，为实践教学奠定了良好的基础。分析了3D打印技术的原理，及其在实践中的应用，提出了相应的实施策略，以期为教师教学提供参考。

[关 键 词] 3D打印技术；训练项目；教学实践

[中图分类号] G712 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2018）23-0056-01

一、3D打印技术的原理分析

就当前的技术发展现状而言，科学技术的发展，极大地提高了人们的生活质量与水平，在3D打印技术出现之后，从技术和设计的过程中可以看出，3D扫描仪能够获得三维数据，并通过计算机建模软件建模、创新设计。在3D打印的过程中，对模型数据进行分析，读取文件横截面信息的时候，要了解每一层的构造，将这些截面黏合在一起，从而制造出实体来。将电、光和控制集合在一起的科学技术，也被广泛应用于医疗、建筑和教育等多个领域。

二、3D打印技术创新训练项目在教学中的实践应用

（一）3D打印技术和教学创新教育模式相互结合

创新教育实践平台就需要以学生的创新实验和课堂体系为基础，形成具有鲜明特色的教学模式，通过实验的方式，为学生科技创新实践，提供硬件方面的支持。在教学过程中，教师要积极地鼓励学生参与到相关活动中，例如，3D打印创意活动，或者是一些以学科为主的竞赛综合项目，以专业化产品组织为目标的创新活动。激发学生对3D打印技术的兴趣和热情。学校也要通过创新实践训练、社团培训的方式，根据创新教育的出发点，聘请技能型教师，打造一支多元化的教师团队。例如，在机械类专业的教学中，可以通过“精密制造工学基础”课程实验为主，熟悉相应的工艺特点。在教学中，根据学生的个性化需求，扩宽学生对物体成型方式的掌握范围，系统地了解材料的成型方式。让学生可以自主调节切片层高和放置的角度，在虚拟的环境中计算结果。

（二）实践环节的设计方式

3D打印實践环节的目的在于提高学生的想象空间与思考范围，尤其是在机械产品的构造上，不同阶段和难点内容，教师也要采取不同的方式来应对。例如，在“工程图学”的实践中，首先是在画法教学阶段，要将重点放在横切部分，让学生在学习的时候，明白空心立体和相贯的联系。教师要将课程内容和后续的课程进行有效衔接，在具备了一定的配合关系之后，可以设计一组几何零件，将所学的知识应用到实践中。这就对空间形象思维等方面有一个具体的了解，从形体的分析中转化到结构的分析中，从生产实际的角度来思考问题。最后是计算机辅助设计，即对软件的操作练习，在对学习目标和意义不清楚的时候，教师可以使用简单的结构装置，让学生掌握计算机软件的操作方式，为之后的教学奠定基础。

三、基于3D打印技术的创新教育实施策略

（一）优化课程，搭建实践平台

在全校范围内，选择一些优秀的学生对3D打印创新平台进行更为深层次的学习，按照年级分类，在完成基础课程之外，可以适当地选修一些重点实验课程。教师要引导学生积极参加一些学科竞赛，根据自己的兴趣进行创新设计。例如，计算机辅助设计专业的学生在无法实现整体打印的时候，就可以对设计的工件进行分段处理，然后在打印之后进行拼接，最后实现工件的创新。学校也要为学生搭建一些以创意设计为主的扩展平台，每一个平台要有专门的教师负责，加大经费的投入，创新学院的建设和运行。学校也要始终围绕着创新教育教学的战略规划，支持学生开展创新项目，参与创新竞赛。

（二）强化校企合作，协调创新发展

加强校企合作，可以与3D智能装备产业园和增材制造企业合作，签订战略合作协议，一方面学校可以定期安排学生到产业园中进行实践，积极和各个企业的技术工作人员交流，了解产品的生产过程，也能进一步增强自身的知识体系。另一方面，企业也要深入校园中，开展一系列和3D打印技术相关的讲座，相关企业到学校参加宣讲和招聘会，提高学生对3D打印技术的认知程度和对学校的认可度，进而提升就业率。同时，还要强化项目合作，积极鼓励学生参与到项目的开发中，让学生的创新实践主动性得到充分发挥，同时能够自己完成设计和建筑等多个环节的任务，将知识和能力相互融合，并延伸到项目实训中，达到学以致用的目的。

随着3D打印技术的应用领域愈加广泛，教育者在创新教育中也要引入3D技术，不仅能让学生对新技术有一个全面的认知，还能通过创意设计和设备制作等活动增强学生的实践创新能力。通过个性化的教育方式，鼓励学生体验并融入教学活动中，推动创新训练项目教学的改革与发展。

参考文献：

[1]毛文武.3D打印技术与创新创业课程教学初探[J].装备制造技术，2018（1）：162-164.

[2]吴长忠，魏修国.基于互联网+3D打印训练创新的教学平台设计[J].科技创新导报，2017，14（36）：209-211.

[3]杨南粤，周敏，李争名.基于3D打印技术的产品开发与模具设计实训教学[J].实验室研究与探索，2017，36（8）：243-246.