鄧海峰 吳通凱 貴州裝備制造職業(yè)學院 機械工程系
3D打印技術(shù)又叫增材制造技術(shù)和快速成型技術(shù),是一種全新的產(chǎn)品加工制造技術(shù),具有智能、環(huán)保和快速等特點。目前3D打印技術(shù)已經(jīng)在工業(yè)制造、國防科工、醫(yī)療衛(wèi)生和教育培訓(xùn)領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用,特別是在教育領(lǐng)域,3D打印技術(shù)與產(chǎn)品設(shè)計和開源硬件等技術(shù)結(jié)合成為了“創(chuàng)客”的基本工具。目前常見的3D打印技術(shù)主要有熔融沉淀(FDM)、光固化成形(SLA)、選擇性激光(SLS)燒結(jié)和粉末粘合(3DP)等幾種,由于熔融沉淀式3D打印時它們中成型質(zhì)量中等,操作最簡單和成本最低的一種而獲得了最廣泛的應(yīng)用。
目前我國高職教育的核心之一是培育應(yīng)用型技能人才,而3D打印這一全新的制造技術(shù)給傳統(tǒng)的教育模式帶來了巨大的機遇,在高職教育中積極探討3D打印技術(shù)的應(yīng)用有助于提高學生的創(chuàng)新能力和就業(yè)競爭力。3D打印在高職教育中的重要作用有以下幾點:
首先,3D打印技術(shù)是一種適應(yīng)現(xiàn)代制造業(yè)發(fā)展趨勢的新技術(shù),相關(guān)研究數(shù)據(jù)表明,市場對3D打印專業(yè)人才的需求量逐年上漲,這對高職院校的人才培養(yǎng)提出了現(xiàn)實的要求。于此同時,由于新的社會需求的出現(xiàn)也給高職院校提供了全新的發(fā)展機遇。
其次,3D打印技術(shù)可以有效提高學生的學習興趣。3D打印是一種可思即可得的技術(shù),學生們通過3D打印技術(shù)可以將他們心中所想的創(chuàng)意直接制造加工出來,這可以大大刺激學生進行創(chuàng)作,提高他們的創(chuàng)新思維能力??梢詫⒃境橄箅y懂的概念原理直接打印成模型展現(xiàn)出來,使學生可以更好的感知實體,從而降低學習難度,培養(yǎng)學生的學習信心和興趣,從兒提升教學質(zhì)量。
最后,在高職教育中應(yīng)用3D打印技術(shù)有助于提升教師的專業(yè)素養(yǎng)。高職教育的教師作為知識的教授者在面對3D打印這種全新技術(shù)時首先自己要能夠熟練掌握相關(guān)理論知識和方法,才能保證相關(guān)教學活動的正常進行。而這個學習全新技術(shù)的過程無疑對提高高職教師的職業(yè)素養(yǎng)和教學水平有著重要意義。
3D打印是一項快速低成本的成型技術(shù),特別適合小批量生產(chǎn),因此可以用它來制造高職教育中的常見教具。如在醫(yī)學教學中打印出人體的骨骼模型,在汽車教學中打印出發(fā)動機模型,在機械設(shè)計教學中打印出蝸輪蝸桿等結(jié)構(gòu)。這些課程的理論性較強而且對學生的空間想象和抽象思維能力要求較高,而在傳統(tǒng)的高職教育中常有模型缺失和陳舊,模型與教材不匹配等問題,使得學生在學習過程中產(chǎn)生較強的排斥和畏難心理。而采用3D打印技術(shù)制作的教學模具則可以在極低的成本下制作直觀、高精度和與教材想匹配的教具,從而幫助學生更好的理解和掌握知識,提高課堂學習質(zhì)量。
當下在高職院校中正廣泛開展大學生雙創(chuàng)活動,各個學校出臺了各種優(yōu)惠政策支持大學生進行創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動,也鼓勵學生成立創(chuàng)新社團,通過開展課外創(chuàng)新實踐互動提高自己的動手能力。而3D打印技術(shù)在創(chuàng)新實踐方面有著天然的優(yōu)勢,可以作為高職院校培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的重要工具手段。因為,3D打印技術(shù)相當于給學生提供了一種將其創(chuàng)新思想變現(xiàn)的手段,通過設(shè)計和制作,學生可以很快的將創(chuàng)意變?yōu)楝F(xiàn)實,并在才過程中掌握如產(chǎn)品設(shè)計、產(chǎn)品制造裝配和產(chǎn)品推廣的整套知識,這對大專生綜合能力的提升有著巨大的好處。
隨著最近十年來高職教學改革的不斷深入,在高職教學中不斷強調(diào)對新技術(shù)和新方法的引入,從而適應(yīng)市場對技能型人才的實際需要。而3D打印技術(shù)在高職教學中的官方應(yīng)用,可以逐漸改變過去傳統(tǒng)的教學模式,可以開設(shè)大量新的課程,通過將3D打印技術(shù)與相關(guān)學科進行交叉融合,從而利用 3D 打印技術(shù)來實現(xiàn)對傳統(tǒng)教學模式的改革,最終實現(xiàn)3D打印專業(yè)人才的培養(yǎng)。
3D打印技術(shù)是一項在高職教育中有著廣泛應(yīng)用前景的技術(shù),本文通過對3D打印技術(shù)在高職教育中的重要作用和幾個常見的典型應(yīng)用,闡述了其在高職教育中的實踐途徑,對相關(guān)研究有一定的啟發(fā)意義。