高大鵬

摘要：現(xiàn)今將3D打印技術(shù)（英文簡(jiǎn)稱(chēng)3DPT）應(yīng)用在教育領(lǐng)域還較為少見(jiàn)，隨著當(dāng)前3DPT成本有效降低以及其設(shè)備的良好普及，眾多教育學(xué)者開(kāi)始關(guān)注將3DPT與教育教學(xué)融合在一起。而本文基于此就3DPT應(yīng)用于中職教育予以研究，從3DPT優(yōu)勢(shì)進(jìn)行著手分析，之后探討3DPT具體在中職教育的實(shí)際應(yīng)用，以期為后續(xù)關(guān)于中職教育以及3DPT方面的研究提供理論上的參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：3D打印技術(shù)；職業(yè)教育；應(yīng)用中圖分類(lèi)號(hào)：G718文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B文章編號(hào)：1672-1578（2016）08-0363-02前言：1980年代美國(guó)首次研究出了3DPT，可以說(shuō)3DPT發(fā)展至今已經(jīng)較為成熟，作為一種先進(jìn)化技術(shù)其實(shí)際工作原理依托于二維打印，在二維打印基礎(chǔ)上將打印所使用的油墨材料進(jìn)行了橡膠以及陶瓷和相應(yīng)的塑料等材料的替換，通過(guò)疊加成型相應(yīng)模型進(jìn)而實(shí)現(xiàn)材料的逐層打印。

1.初探3DPT優(yōu)勢(shì)

對(duì)于3DPT優(yōu)勢(shì)主要是體現(xiàn)在以下五方面：

第一優(yōu)勢(shì)是能夠制造復(fù)雜物品。一般來(lái)講現(xiàn)今制造行業(yè)對(duì)于成品的制造往往是建立在切削毛坯以及加工毛坯基礎(chǔ)上，而該種傳統(tǒng)成品制造一方面會(huì)產(chǎn)生無(wú)法再次有效利用的大量廢料，另一方面也會(huì)加速刀具損壞，最為重要的是一些復(fù)雜造型相關(guān)物體是難以用傳統(tǒng)切削技術(shù)實(shí)現(xiàn)。而3DPT出現(xiàn)則能夠較好的避免上述狀況，利用電子數(shù)據(jù)的有效輸入并依托于薄層疊加相應(yīng)技術(shù)原理則能夠?qū)⒋蟊娝璧膹?fù)雜物品直接生產(chǎn)。此過(guò)程中并不會(huì)產(chǎn)生物料切削之后的廢料，同時(shí)想要任何復(fù)雜造型物品均可以實(shí)現(xiàn)[1]。

第二優(yōu)勢(shì)是能夠短時(shí)間打印?，F(xiàn)今眾多的物品均是依托于3DPT進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了快速化良好打印，并在較短時(shí)間滿(mǎn)足客戶(hù)需求。相較于以往傳統(tǒng)成品生產(chǎn)以及供貨而言整個(gè)繁瑣程序耗費(fèi)較短時(shí)間。

第三優(yōu)勢(shì)是激發(fā)設(shè)計(jì)想象。在利用3DPT實(shí)現(xiàn)物品打印的時(shí)候能夠較快展現(xiàn)加工完成的成品，此過(guò)程更加能夠激發(fā)大眾設(shè)計(jì)靈感，將自身的設(shè)計(jì)思想融入到物品打印中，促使物品生產(chǎn)變?yōu)樗囆g(shù)品創(chuàng)造。

第四優(yōu)勢(shì)是實(shí)現(xiàn)便攜制造?，F(xiàn)今3DPT已經(jīng)逐漸走進(jìn)大眾生活中，而桌面3DPT更加受到了大眾的歡迎與好評(píng)，人們可以通過(guò)購(gòu)買(mǎi)3D相應(yīng)打印設(shè)備依托3DPT實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地的產(chǎn)品打印。

第五優(yōu)勢(shì)是可以無(wú)限組合材料。在3D打印設(shè)備中能夠?qū)⒉煌牧习趦?nèi)，簡(jiǎn)單來(lái)講就是可以將多種材料融合起來(lái)共同打印產(chǎn)品，因此最終成品也就具備了色彩豐富性，而這也是3DPT深受大眾喜愛(ài)的因素之一[2]。

2.探析3DPT于中職教育中具體應(yīng)用

2.1應(yīng)用于教育課程。現(xiàn)今將3DPT于中職教育中實(shí)際應(yīng)用集中在教育課程方面，一般來(lái)講3DPT本身就包含了光電以及材料和相應(yīng)的機(jī)械等學(xué)科知識(shí)在內(nèi)，就當(dāng)前中職教育而言同樣也設(shè)置有光電以及材料等等相應(yīng)學(xué)科，將3DPT與中職教育中這些學(xué)科良好融合不僅是中職教育深化發(fā)展的客觀(guān)需求，而且也是拓寬3DPT應(yīng)用范圍的必然要求。以往部分中職院校雖然關(guān)注到3DPT的引入，但是僅僅是將3DPT作為選修課在學(xué)生群體中進(jìn)行推廣，學(xué)生依據(jù)自己喜好來(lái)選擇是否學(xué)習(xí)該課程。而現(xiàn)今隨著3DPT成熟發(fā)展，越來(lái)越多的中職院校開(kāi)始將3DPT融合在現(xiàn)有相關(guān)課程中，促使學(xué)生在學(xué)習(xí)日常課程的時(shí)候能夠深入性的了解3DPT，如在中職計(jì)算機(jī)實(shí)際專(zhuān)業(yè)中增加了三維建模該課程，三維建模課程旨在發(fā)展學(xué)生多維思考能力以及三維構(gòu)建模型的具體能力，進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)模型設(shè)計(jì)不僅優(yōu)化3DPT，而且還能夠?qū)τ?jì)算機(jī)已有知識(shí)予以鞏固補(bǔ)充；再比如于中職材料專(zhuān)業(yè)中增加材料研究課程，因?yàn)?DPT涉及到多種材料的有效應(yīng)用，對(duì)于3D打印設(shè)備而言最初打印需要將材料以液態(tài)形式存儲(chǔ)于設(shè)備之中，之后利用黏合生產(chǎn)方式將液態(tài)材料形成固態(tài)物體。因此研究3DPT材料較為重要，此外通過(guò)開(kāi)設(shè)材料研究課程更加可以將材料專(zhuān)業(yè)研究?jī)?nèi)容予以實(shí)踐化，對(duì)于學(xué)生專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)幫助較大；當(dāng)然還可以于中職機(jī)械專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)機(jī)械打印課程，向?qū)W生講解并剖析3DPT原理以及具體的物品加工過(guò)程，在課程中關(guān)注機(jī)械生產(chǎn)穩(wěn)定性以及有效性和精度性[3]?？偟膩?lái)講將3DPT融合于中職教育課程中能夠促使不同專(zhuān)業(yè)增加新的關(guān)于3DPT方面課程，這對(duì)于課程優(yōu)化發(fā)展起著積極的影響作用。

2.2應(yīng)用于課堂教學(xué)?，F(xiàn)今除了可以利用3DPT來(lái)增設(shè)專(zhuān)業(yè)課程之外，還可以具體應(yīng)用到課程教學(xué)中。各學(xué)科教師完全可以利用3D打印設(shè)備來(lái)打印自身所需的相關(guān)課件以及教具模型，并將這些模型教具具體應(yīng)用于課程講解中。如中職教師在實(shí)際向?qū)W生講解齒輪構(gòu)造環(huán)節(jié)中就可以依托于3DPT進(jìn)而將類(lèi)型各異齒輪打印出來(lái)并學(xué)生展現(xiàn)，而具備三維立體的齒輪一方面能夠加深學(xué)生對(duì)于齒輪結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)，另一方面也便于教師實(shí)現(xiàn)立體化知識(shí)講解，相較于以往僅僅是能夠通過(guò)幻燈片以及圖片展現(xiàn)齒輪進(jìn)而展開(kāi)的教學(xué)方法無(wú)疑是更為先進(jìn)，而學(xué)生對(duì)于該種直接呈現(xiàn)在眼前的齒輪模型也能夠深入化理解課本知識(shí)；再比如中職教師在講解數(shù)學(xué)幾何課程環(huán)節(jié)中也能夠利用3D打印設(shè)備將復(fù)雜多面體予以良好打印，促使學(xué)生能夠?qū)Χ嗝骟w深入分析學(xué)習(xí)，而相較于以往僅僅是建立在四面體以及六面體等基礎(chǔ)上的幾何教學(xué)更加能夠促使學(xué)生思維力的發(fā)展。當(dāng)然還可以將3DPT應(yīng)用在中職實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)中，學(xué)生親自利用3DPT實(shí)現(xiàn)物品打印，該種過(guò)程無(wú)疑是能夠?qū)W(xué)習(xí)熱情充分的帶動(dòng)起來(lái)，對(duì)于學(xué)生積極性主動(dòng)性學(xué)習(xí)意義較大[4]。

結(jié)論：綜上分析可知，3DPT建立在快速成形基礎(chǔ)上，當(dāng)前已經(jīng)成功在醫(yī)學(xué)和相應(yīng)的航空等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)應(yīng)用，而將3DPT應(yīng)用于教育領(lǐng)域成為了教育部門(mén)以及社會(huì)大眾關(guān)注的焦點(diǎn)，尤其是對(duì)于中職教育而言應(yīng)用3DPT促使專(zhuān)業(yè)課程實(shí)現(xiàn)增設(shè)，并促使日常課堂教學(xué)更加豐富，充分的調(diào)動(dòng)了學(xué)生對(duì)于機(jī)械等抽象性較強(qiáng)課程的興趣。

參考文獻(xiàn)：

[1]高群，鄭家霖. 基于職業(yè)教育視角的應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式探析——以國(guó)內(nèi)3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)為例[J]. 發(fā)展研究，2015，11：90-96.

[2]張英杰. 3D打印在高分子材料成型加工課程教學(xué)中的應(yīng)用初探[J]. 中國(guó)醫(yī)學(xué)教育技術(shù)，2014，06：636-639.

[3]李陶. 工業(yè)4.0背景下德國(guó)應(yīng)對(duì)3D打印技術(shù)的法政策學(xué)分析——兼論我國(guó)對(duì)3D打印技術(shù)的法政策路徑選擇[J]. 科技與法律，2015，02：322-338.