摘 要 3D打印技術(shù)是現(xiàn)代高科技行業(yè)的重要組成部分，其應(yīng)用范圍越來越廣泛，尤其是在當(dāng)前高職專業(yè)教學(xué)中，3D打印技術(shù)為高職專業(yè)教學(xué)提供了新的途徑與思路。實(shí)際教學(xué)中，3D打印技術(shù)能夠?qū)⒄n本中抽象的設(shè)計(jì)思路形象的展示出來，讓學(xué)生看到真實(shí)的思維模型，這有利于提升學(xué)生思維能力與實(shí)踐能力。本文分析了3D打印技術(shù)在高職專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用現(xiàn)狀，然后分析了3D打印技術(shù)在高職專業(yè)教學(xué)中的具體應(yīng)用，以供參考。

【關(guān)鍵詞】3D打印技術(shù) 高職院校 專業(yè)教學(xué)

隨著教學(xué)模式不斷創(chuàng)新與改革，高職專業(yè)教學(xué)也發(fā)展了巨大變化，越來越多新教學(xué)設(shè)備與教學(xué)理念加入其中，在這其中，技術(shù)含量與教學(xué)效果比較優(yōu)異的應(yīng)屬3D打印技術(shù)，該技術(shù)對(duì)理論與實(shí)踐要求較高的高職專業(yè)教學(xué)而言有非常巨大的幫助，極大的提高了高職專業(yè)教學(xué)質(zhì)量。

1 3D打印技術(shù)在高等院校教學(xué)中的應(yīng)用現(xiàn)狀分析

3D打印技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于能夠快速成型，以計(jì)算機(jī)中所構(gòu)建的三維立體圖形為主要依據(jù)，將模型打印成實(shí)物，將其直觀的展現(xiàn)出來。隨著當(dāng)前社會(huì)對(duì)人才需求的不斷變化，技能實(shí)用性人才受到各企業(yè)的廣泛重視，這使得高職院校的教學(xué)手段發(fā)生了巨大變化，很多高職院校也都開始引進(jìn)3D打印設(shè)備，并將其應(yīng)用到實(shí)際的教學(xué)工作中。

從3D打印的發(fā)展現(xiàn)狀分析，我國的3D打印技術(shù)尚且處于發(fā)展的初級(jí)階段，在技術(shù)與設(shè)備上與發(fā)達(dá)國家有一定的差距，但是現(xiàn)有的3D打印技術(shù)完全能夠適應(yīng)高等院校教育教學(xué)的需求，在我國著名高校如華中科技大學(xué)、清華大學(xué)、北京航空航天大學(xué)等院校都已成立了專門研究3D打印技術(shù)的機(jī)構(gòu)，且經(jīng)過多年的發(fā)展，技術(shù)也在不斷完善。因此，高職院?？梢耘c此類院校進(jìn)行合作，引入相應(yīng)的3D打印設(shè)備，改革高職專業(yè)教學(xué)單一的缺陷，不斷提高自身教學(xué)水平。

2 3D打印技術(shù)在高職院校專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用

2.1 3D打印技術(shù)在工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用

工業(yè)設(shè)計(jì)是高職專業(yè)課程的重要組成。將3D打印技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)設(shè)計(jì)中，主要是實(shí)現(xiàn)手工制作與3D打印的聯(lián)合。因?yàn)楦呗氃盒ＲM(jìn)的打印設(shè)備往往比較單一，在功能上也僅能滿足某一尺寸或者某幾個(gè)尺寸的需求，如果需要制作的模型較大，就無法實(shí)現(xiàn)打印，因此在工業(yè)設(shè)計(jì)中，應(yīng)實(shí)現(xiàn)手工制作與打印相結(jié)合，這不僅能夠解決手工制作速度較慢的缺陷，還能使用3D打印技術(shù)來展示復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，兩種模型制作方法的使用，在提高學(xué)生知識(shí)綜合運(yùn)用能力、動(dòng)手能力與思維能力方面都有重要作用。另外，3D打印技術(shù)還可以輔助學(xué)校完成教具開發(fā)，在工業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)中，很多內(nèi)容都要應(yīng)用到實(shí)物教具，但是大多數(shù)教具很難在市場(chǎng)上采購到，并且定制價(jià)格也較貴。例如，《機(jī)械制圖》課程講解中教師需要使用實(shí)物模型向?qū)W生講解形體的三視圖；《產(chǎn)品設(shè)計(jì)》課程中需要將學(xué)生的設(shè)計(jì)作品轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)物模型，這些教具的制作其實(shí)都可以使用3D打印設(shè)備來完成，通過采購相應(yīng)的制作材料，批量生產(chǎn)教具，將工業(yè)設(shè)計(jì)中的概念或者知識(shí)以具體實(shí)物展示出來，給學(xué)生直觀的認(rèn)識(shí)，這將大大提高工業(yè)教學(xué)質(zhì)量。

2.2 3D打印技術(shù)在高職動(dòng)漫專業(yè)中的應(yīng)用

高職動(dòng)漫專業(yè)中，使用3D打印技術(shù)能夠?qū)?dòng)畫逐幀的動(dòng)作以真實(shí)模型展示出來，使學(xué)生不在停留在二維平面的理解上，使學(xué)生能夠獲得直觀與具體的視覺享受，并且將逐幀的動(dòng)畫制成實(shí)際模型，能夠讓學(xué)生對(duì)動(dòng)畫的交通過程進(jìn)行入微的觀察，解決學(xué)生對(duì)運(yùn)動(dòng)規(guī)律中空間交替的認(rèn)知缺陷。

高職動(dòng)畫教學(xué)一般是按照動(dòng)畫的創(chuàng)作流程來介紹，雖然各個(gè)環(huán)節(jié)的制作相互獨(dú)立，但是其本質(zhì)上卻有緊密的聯(lián)系，整個(gè)動(dòng)畫制作中，并非一個(gè)教師完成所有教學(xué)課程，而是由不同專業(yè)的教師來承擔(dān)各部分內(nèi)容的教學(xué)，這就使得在實(shí)際教學(xué)中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)前后銜接不緊密的情況，這對(duì)學(xué)生動(dòng)畫制作水平的提升不利。然而如果使用3D打印技術(shù)，就可以有效解決各專業(yè)課程教師內(nèi)容銜接不順暢的問題，使各專業(yè)教師能夠更好的串聯(lián)教學(xué)各個(gè)環(huán)節(jié)。比如，使用3D打印技術(shù)將制成的實(shí)物作為課件，在課堂上進(jìn)行解析，且各個(gè)環(huán)節(jié)也都以實(shí)物為準(zhǔn)，這樣就能夠使課程內(nèi)容具有相對(duì)的整體性與協(xié)調(diào)性。

2.3 3D打印技術(shù)在機(jī)械專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用

機(jī)械設(shè)計(jì)與機(jī)械制造是高職專業(yè)的重要組成，將3D打印技術(shù)應(yīng)用到該專業(yè)課程教學(xué)中，能夠有效提高教學(xué)質(zhì)量。例如在《機(jī)械制圖》專業(yè)基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí)中，課程的教學(xué)目標(biāo)主要是培養(yǎng)學(xué)生的空間思維能力與想象能力，使學(xué)生能看懂或者繪制機(jī)械零件的三視圖，傳統(tǒng)教學(xué)中，教師通常使用掛圖、模型以及黑板教學(xué)的方式進(jìn)行授課，這很難給獲得良好的教學(xué)效果，學(xué)生學(xué)習(xí)起來就比較困難，久而久之，學(xué)生會(huì)慢慢失去學(xué)習(xí)的興趣。而將3D打印技術(shù)應(yīng)用到機(jī)械制圖中，則能夠?qū)C(jī)械零件以實(shí)物的形式展現(xiàn)出來，給學(xué)生深刻的認(rèn)識(shí)。例如，在講解空間三維實(shí)體截交、相貫內(nèi)容時(shí)，其中所涉及到的空間三維實(shí)體，如果使用理論講解的方式，講解起來比較困難，且學(xué)生也很難獲得深刻的理解，然而引入3D打印技術(shù)，就可以打印出三維立體實(shí)物，通過實(shí)物展示，使學(xué)生能夠快速的掌握實(shí)體截交、相貫的基本概念，為后面的機(jī)械制造課程奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。機(jī)械專業(yè)對(duì)學(xué)生的操作能力有較高的要求，所以實(shí)際教學(xué)中學(xué)生的實(shí)踐操作是非常重要的教學(xué)環(huán)節(jié)，將3D打印技術(shù)應(yīng)用到機(jī)械實(shí)踐教學(xué)中能夠幫助學(xué)生提高操作水平。比如，在講解傳統(tǒng)“發(fā)動(dòng)機(jī)拆裝”教學(xué)中，可以將發(fā)動(dòng)機(jī)的各個(gè)零件打印出來，這樣教師就可以在課堂中向?qū)W生介紹整個(gè)拆裝過程，然后再讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)訓(xùn)，這樣能夠大大提高教學(xué)效果與效率。

3 結(jié)語

綜上所述，3D打印技術(shù)對(duì)高職院校專業(yè)課程教學(xué)有重要意義，因此高職院校應(yīng)充分利用3D打印技術(shù)，將高職專業(yè)課程的相關(guān)內(nèi)容與其結(jié)合，從而不斷提高高職學(xué)生的理論與實(shí)踐水平，促使高職人才與專業(yè)建設(shè)共同發(fā)展。

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作者簡介

劉柱棟（1981-），男，廣東省河源市人。大學(xué)本科學(xué)歷。現(xiàn)供職于廣州番禺職業(yè)技術(shù)學(xué)院（中級(jí)職稱）。研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)應(yīng)用。

作者單位

廣州番禺職業(yè)技術(shù)學(xué)院 廣東省廣州市 511483