摘 要：3D打印技术作为当代先进制造技术，在云南省目前的高职高专和中小学学校教育教学中面临诸多问题，同时也带来更多的挑战和机遇。

关键词：3D打印技术;高职高专学校;中小学学校;教学应用;先进制造技术;中国制造2025;工业4.0

1 前言

3D打印技术是一种采用增材制造方式得到实体的加工方式，是一种将计算机技术、数字化技术、材料技术、自动化控制技术高度融合的先进制造技术，目前广泛应用于工业、建筑、医学、航天、艺术、服装等各个领域。虽然依旧面临制造精度、材料性能、生产效率、耗材成本、应用市场等诸多局限问题，但是3D打印技术的诸多优势在未来的发展过程中将会展现独特魅力。

尤其当代，为响应党的“中国制造2025”号召，将3D技术推广于教育教学，将先进制造技术和理念灌输于青少年，并举办3D打印创意设计大赛，既调动了高校学生、社会各行业对3D打印技术研究与应用的热情，又提升了中小学校学生对3D打印技术的兴趣和创新意识，更重要的意义是，青少年是未来社会发展的主力军，是创新发展的新生力量，将会碰撞出意想不到的可能，在推进增材制造技术发展方面具有重要意义。

但3D打印技术目前在云南省各大中专院校的深入推广应用力度还不够，尤其是在中小学学校更是比较突出。

2 目前云南省的3D打印技术应用于学校教育情况如何？

2.1 高职高专学校

在云南的高职高专中，3D打印技术主要应用于机电、自动化技术、室内设计、艺术设计等专业教学，大部分使用桌面级打印设备，目前面临的主要问题如下：

（1）3D打印设备在云南省的大中专院校分布较少，3D打印技术的推广使用具有一定局限性;

（2）云南省的3D打印技术推广应用相较于沿海及一线城市起步晚;

（3）云南省的3D打印技术目前在省级技能赛中的推广应用还处于停步状态;

（4）3D打印技术在教学中的推广应用局限性较多，开展阻力较大;

（5）3D打印产品质量精度、颜色多样性、强度韧性等方面还不能很好满足市场需求;

（6）在个性化定制方面的技术推进阻力较大，主要是创意设计与建模软件的实现冲突、理想模型与实际打印产品模型的较大差异、打印设备精度和速度不理想等原因;

（7）3D打印设备品牌多，更新换代速度快，变化速度与教学应用进程不协调，另外后期服务机制不完善，甚至出现停售和联系不到服务方，材料的购买也遇到很大的问题。

2.2 中小学校

在云南的中小学校中，较少学校配置了3D打印设备以及扫描设备，处于3D打印技术初步认知使用阶段，能辅助实现较为简单的立体模型自主设计制造，目前面临的主要问题如下：

（1）掌握设备操作和软件使用的教师稀缺;

（2）3D打印技术与基础学科教学之间存在较大阻隔，设备的使用率较低，甚至长期处于停用状态;

（3）3D打印操作相对简易，但需要打印的模型制作与教学之间难以形成较好的连接，只能完成一些简单的模型构建;

（4）设备故障率大，后期服务机制不够完善，造成3D打印设备停用。

3 3D打印技术在学校教育中不断推广使用有什么深远影响？

3D打印技术是新时代环境中的先进制造技术，研究阶段在突破各项技术难题，而使用阶段也在社会环境中面临诸多问题，在教育教学中的推广使用主要集中在操作使用和创意设计，其次是高层次的技术研究部分，而在学校教育中的应用中有何深远影响呢？

3.1 高职高专

（1）增强学生的专业知识，拓宽机电、电气、自动化技术等专业学生对先进制造技术的认知;

（2）通过动手操作，让学生体验3D打印设备的操作使用，提高动手能力;

（3）通过3D打印创意设计比赛，增强学生的创新意识，锻炼学生的创新思维，强化专业软件的应用能力。

（4）学生将自主设计的模型转化为实物，刺激其知识产物向市场转移。

（5）引导学生对先进制造技术的应用思考;

（6）优化3D打印机技术，推动3D打印技术在机械设备、自动化控制、材料、数字技术等领域的突破;

（7）给高校教师的专业能力提出了更高要求，同时也给教师和学校的发展带来新的机遇与挑战。

3.2中小学校

（1）对中小学教师的教育教学能力提出了更高要求，同时也给教师创造了自我能力提升的空间;

（2）让青少年儿童及时接触当代社会的先进制造技术，引领他们了解社会科学，拓展知识和眼界，激发学生对科学的积极思考，提高学生的学习兴趣;

（3）将3D打印技术融入基础学科教学，为学校教育教学创造新的局面和保障;

（4）通过一定的引导，激发学生和教师的创新意识和创造能力，并将知识转化成具体的劳动成果;

（5）学校可以自主生产制造符合实际教学的教学模具，增强教学直观性，提高课堂教学的趣味性和神秘性，激发学生学习兴趣。

（6）借助扫描平台，教师可以先通过带领学生进行手工模型制作，然后将模型扫描转化为数字模型，在通过3D打印设备转化为实际成果，绕开复杂物品的数字模型创建，利用另一种材料和制造方式实现产品转化，实现了教学与先进制造技术的一定程度融合。

4 小结

总而言之，3D打印技术是在不断发展進步的先进制造技术，在“工业4.0”的时代潮流中不断优化突破。教育教学的主要目的也是提高人文素养，培养科技人才，让先进技术融入学校教育，使理论与实际相结合，也可以通过教育教学检验先进技术，发掘亮点，或许也会有意想不到的收获，因为，每一个青少年都充满无限可能！先进技术进入社会才会有更加广阔的发展，而学校也正是社会环境的重要组成部分！

参考文献：

[1]中国3D打印创意设计大赛菁英组（青少年组）http：//www.ime3d.com/Active/NationalDesignCompetitionThree/D2EE81209FC22C0F#3.html，2019-03-31

[2]3D打印https：//baike.so.com/doc/5337810-5573249.html，2017-07-17

[3]吕鉴涛，3D打印原理、技术与应用，第1版，人民邮电出版社，2017.5

[4]李博，张勇，刘谷川，许向阳，第1版，中国轻工业出版社，2018.8

作者简介：

俞小友（1989-），男，汉族，教师，本科，研究方向：机械设计制造及其自动化，3D打印技术.