0 引言

課程思政是當(dāng)代學(xué)生教育的重要發(fā)展方向與教育理念，其本質(zhì)是將思想政治教育及思想理念運(yùn)用到各專業(yè)的課堂教育與學(xué)習(xí)中

，潛移默化地對(duì)學(xué)生的世界觀、價(jià)值觀及人生觀產(chǎn)生影響，對(duì)學(xué)生的日常舉止行為起到一定的引導(dǎo)與約束作用，實(shí)現(xiàn)教學(xué)多元化發(fā)展，在實(shí)現(xiàn)本專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)的同時(shí)，拓寬先進(jìn)技術(shù)的學(xué)習(xí)與應(yīng)用質(zhì)量，進(jìn)一步提高學(xué)生的理性認(rèn)知能力和水平，把學(xué)習(xí)、觀察、實(shí)踐同思考緊密結(jié)合起來(lái)，緊跟專業(yè)發(fā)展潮流與先進(jìn)技術(shù)，在培養(yǎng)學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí)，將專業(yè)知識(shí)、先進(jìn)技術(shù)和思想政治教育相融合

。

傳統(tǒng)制造(減材制造)中，工件構(gòu)造越復(fù)雜，單位生產(chǎn)制造成本越高，而3D打印無(wú)論工件構(gòu)造復(fù)雜與否，單位制造成本相同，越復(fù)雜就越有競(jìng)爭(zhēng)力。當(dāng)3D打印降低了成本之后，其目標(biāo)市場(chǎng)也將進(jìn)一步擴(kuò)大，其中，低成本小批量生產(chǎn)、復(fù)雜零件加工、部件功能提升、個(gè)性化定制產(chǎn)品、綠色生產(chǎn)、新的供應(yīng)鏈和零售模式等成為3D打印在工業(yè)應(yīng)用中的驅(qū)動(dòng)力

。3D打印在車輛制造中的應(yīng)用前景廣闊，相關(guān)研究表明，2021年全球新銷售乘用車8 210萬(wàn)輛，其中國(guó)內(nèi)約2 630萬(wàn)輛。其中，3D打印具有縮短研發(fā)周期、降低研發(fā)成本、加速產(chǎn)品入市時(shí)間，輕量化、低碳化、供應(yīng)鏈扁平化，快捷、個(gè)性化服務(wù)等優(yōu)勢(shì)，使其應(yīng)用貫穿了車輛制造的概念、研發(fā)、制造、維修全生命周期，在車輛工程制造中的模型設(shè)計(jì)、關(guān)鍵零部件研發(fā)具有重要意義

。

本研究基于課程思政教育背景下，對(duì)3D打印技術(shù)的優(yōu)勢(shì)及在車輛工程專業(yè)的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展前景展開研究，研究結(jié)果以期為高校車輛工程專業(yè)的發(fā)展及教育模式優(yōu)化提供新思路及技術(shù)參考。

會(huì)整理的人，他就知道“今天跟客戶進(jìn)行這個(gè)階段的商談”“客戶需要的是這個(gè)”等。因?yàn)楹芮宄?，所以根本不?huì)把有用的沒(méi)用的全裝進(jìn)包里。頭腦清楚，做工作當(dāng)然有節(jié)奏有秩序，工作也能夠順利開展。

圖6為寬頻傳感器接收聲發(fā)射信號(hào)主頻分布圖，從三維關(guān)系圖可以看出寬頻傳感器接收的聲發(fā)射信號(hào)比較豐富，在35～55kHz有一條明顯的主頻帶，在90～500kHz的頻域范圍內(nèi)均有信號(hào)分布，聲發(fā)射主頻值分布較均勻。從圖上也可以看出寬頻傳感器接收的信號(hào)整體幅值較低，其中幅值較高的信號(hào)主頻集中在35～55kHz與95～110kHz范圍內(nèi)，而在其他頻域內(nèi)信號(hào)幅值較低。故可以認(rèn)為寬頻傳感器接收的巖石大尺度破裂信號(hào)聲發(fā)射主頻分布在35～55kHz與95～110kHz范圍內(nèi)。

1 3D打印技術(shù)的工作原理及應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

與傳統(tǒng)制造工業(yè)相比，3D打印技術(shù)生產(chǎn)的產(chǎn)品不但質(zhì)量可靠，還可節(jié)約材料30%～60%、縮短工期50%～70%、減少人工成本50%～80%，3D打印技術(shù)可以生產(chǎn)更加堅(jiān)固耐用、保護(hù)環(huán)境、高效、節(jié)能的產(chǎn)品，可以實(shí)現(xiàn)廢棄材料資源的再利用，具有綠色環(huán)保的優(yōu)勢(shì)。

1.1 工作原理

在具有完善設(shè)計(jì)概念與明確設(shè)計(jì)過(guò)程的基礎(chǔ)上，3D打印技術(shù)可以簡(jiǎn)化生產(chǎn)制造過(guò)程，快速生產(chǎn)出單個(gè)物品，與傳統(tǒng)機(jī)械制造出的零件相比，3D打印出來(lái)的產(chǎn)品重量會(huì)降低60%，且堅(jiān)固程度可以提高5%～11%，增加使用壽命、提升性能，滿足實(shí)際生產(chǎn)與應(yīng)用。

1.2 應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

任何復(fù)雜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)均可以通過(guò)3D打印機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)，無(wú)需機(jī)械加工或模具，可以直接從計(jì)算機(jī)圖形數(shù)據(jù)中生成任何形狀的物體，從而極大地縮短產(chǎn)品的生產(chǎn)周期，提高生產(chǎn)效率。

1.2.1 無(wú)需模具與機(jī)械加工技術(shù)

3D打印技術(shù)在進(jìn)行制造時(shí)，不需要機(jī)械加工或任何模具，直接從計(jì)算機(jī)圖形數(shù)據(jù)中生成任何形狀的零件，可以制造出傳統(tǒng)生產(chǎn)技術(shù)無(wú)法制造出的外形，在工業(yè)生產(chǎn)與制造中顯著縮短產(chǎn)品的研制周期，提高生產(chǎn)率并降低生產(chǎn)成本，減少了材料浪費(fèi)，與傳統(tǒng)技術(shù)相比可大幅度降低工業(yè)生產(chǎn)成本。

（3）A高漏電流混酸化成箔：皮膜抗水合性一般、漏電流大，高壓水煮后皮膜耐壓下降幅度大，化成箔容量轉(zhuǎn)化率高、強(qiáng)度好，適用縮體引線式鋁電解（表4、5是生產(chǎn)的大型鋁電解，壽命短不適用），配合的電解液必須形成效率高、含漏電抑制劑。此類化成箔如果高壓水煮出現(xiàn)無(wú)耐壓，在實(shí)際使用中產(chǎn)品早期失效是大概率事件，因此，此類化成箔皮膜抗水合指標(biāo)是首要指標(biāo)。

3D打印技術(shù)與日常使用的打印機(jī)工作原理基本相同，普通打印機(jī)是以墨水為主要原料進(jìn)行打印，而3D打印技術(shù)主要利用非金屬原料，如陶瓷、塑料、尼龍等相關(guān)材料進(jìn)行模具打印，普通打印機(jī)屬于平面打印，而3D打印技術(shù)屬于立體打印，其主要工作流程如圖1所示，首先是進(jìn)行三維建模，基于計(jì)算機(jī)軟件對(duì)打印目標(biāo)進(jìn)行建模，將三維模型逐層切片，其次對(duì)切片進(jìn)行處理，3D打印機(jī)通過(guò)讀取三維建模軟件進(jìn)行模型逐層打印，完成打印后，如果想獲取高分辨率的圖像，可以進(jìn)行模型表層打磨。

在車輛工程設(shè)計(jì)方面，由于3D打印的快速成型特性，科研人員可以通過(guò)3D打印技術(shù)對(duì)目標(biāo)零部件進(jìn)行研發(fā)設(shè)計(jì)，將三維建模零件快速轉(zhuǎn)化為實(shí)物，減少傳統(tǒng)機(jī)械生產(chǎn)中的多項(xiàng)作業(yè)流程及作業(yè)工序，同時(shí)可以保證開發(fā)質(zhì)量與零部件的生產(chǎn)精度，研發(fā)快、效率高，對(duì)于車輛工程的研發(fā)與創(chuàng)新設(shè)計(jì)具有重要意義。因此，在高校車輛工程專業(yè)的教學(xué)中融入3D打印技術(shù)可以提高車輛工程專業(yè)教學(xué)質(zhì)量，為車輛制造與發(fā)展提供良好的基礎(chǔ)條件。

1.2.2 簡(jiǎn)化制造生產(chǎn)過(guò)程

3D打印技術(shù)是一種新型速成技術(shù)，主要包括立體打印技術(shù)、疊層打印技術(shù)、激光打印技術(shù)、沉積成型技術(shù)等。

2 3D打印技術(shù)在車輛工程專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用

1.2.3 綠色環(huán)保

使用Mothur（version v.1.30）軟件，對(duì)樣品Alpha多樣性指數(shù)進(jìn)行評(píng)估。為比較樣品間的多樣性指數(shù)，分析時(shí)將樣品所含序列數(shù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。在97%相似度水平下，各樣品Alpha多樣性指數(shù)值統(tǒng)計(jì)如表3，在T1和T2期,曲塊細(xì)菌多樣性較高；在T0、T4和T5期，多樣性較低；T3期的多樣性最低。4種計(jì)算算法的結(jié)論基本一致。

2.1 優(yōu)化車輛模型的制造工藝與流程

車輛制造模型是車輛工程專業(yè)的基礎(chǔ)課程，又被稱為車輛的“油泥模型”，是傳統(tǒng)車輛設(shè)計(jì)中的車身模型，用于表現(xiàn)車輛整體效果與基本構(gòu)造，為新型車輛的設(shè)計(jì)提供參考，用于車輛的審定。傳統(tǒng)的車輛“油泥模型”主要依靠設(shè)計(jì)人員純手工制作，不僅要求嚴(yán)格的工藝技術(shù)，且制造周期較為繁瑣，時(shí)間較長(zhǎng)，制造成本十分昂貴，在高校車輛工程專業(yè)極少讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)際操作，造成學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)薄弱。

一是對(duì)文本所傳遞的具體信息內(nèi)容的理解。主要是通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生查找描述作者言語(yǔ)活動(dòng)和心理狀態(tài)方面的語(yǔ)言理解其表達(dá)的概念，如假設(shè)、定義、推斷、主張等?？梢圆捎媒處熞龑?dǎo)、學(xué)生小組討論的形式找出文中主題句以及寫文章概要的方式，以促進(jìn)對(duì)篇章信息的理解。

隨著3D打印技術(shù)的產(chǎn)生及廣泛應(yīng)用，為車輛工程中“油泥模型”制作提供更為高效的技術(shù)途徑。汽車的外形相對(duì)復(fù)雜，由許多光滑的曲面組合而成，通常制作一個(gè)全尺寸的汽車模型需要3～4個(gè)月，而一個(gè)全尺寸內(nèi)部“油泥模型”則需要2～3個(gè)月。而3D打印基于數(shù)字化制造模式，能在進(jìn)行車輛研發(fā)作業(yè)中縮短新品研發(fā)設(shè)計(jì)生產(chǎn)周期，降低車輛研發(fā)成本，在高校車輛工程專業(yè)的教學(xué)中，可以為學(xué)生提供車輛模型制造的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，為學(xué)生今后實(shí)習(xí)與工作打下良好的基礎(chǔ)條件。

2.2 打印車輛零部件，提高車輛研發(fā)效率

傳統(tǒng)車輛關(guān)鍵零部件進(jìn)行設(shè)計(jì)與制造時(shí)，采用CNC機(jī)床或者手工制造，包括切削、鉆孔、粘接等工藝，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，甚至不少樣件還需委外加工。車輛關(guān)鍵零部件的設(shè)計(jì)與實(shí)際應(yīng)用需要較長(zhǎng)的研發(fā)周期與生產(chǎn)成本，當(dāng)試驗(yàn)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，還需經(jīng)歷漫長(zhǎng)的修改周期，3D打印技術(shù)可以快速制作造型復(fù)雜的零部件，當(dāng)零件試驗(yàn)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，只需在計(jì)算機(jī)建模軟件中進(jìn)行尺寸、結(jié)構(gòu)的修改與調(diào)整，零部件重新設(shè)計(jì)完成后進(jìn)行再次打印即可，可以加快研發(fā)流程與工作效率。目前，在同濟(jì)大學(xué)、清華大學(xué)、華中科技大學(xué)、南京大學(xué)的車輛工程及機(jī)械設(shè)計(jì)制造相關(guān)專業(yè)中均開設(shè)3D打印技術(shù)課程；國(guó)際汽車知名制造商，如奔馳、寶馬、豐田等在車輛的設(shè)計(jì)、研發(fā)、測(cè)試及維修中均已使用3D打印技術(shù)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效率的提升，彌補(bǔ)在產(chǎn)品研發(fā)驗(yàn)證方面的缺陷。因此，在高校車輛工程專業(yè)課程設(shè)計(jì)及科研中，應(yīng)用3D打印技術(shù)可以提高我國(guó)車輛工程生產(chǎn)技術(shù)，提高學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力，緊跟國(guó)際先進(jìn)技術(shù)，為車輛工程專業(yè)學(xué)生未來(lái)的發(fā)展及就業(yè)提供良好的基礎(chǔ)條件。

“因?yàn)樵趦鹤映錾牡谝惶焱砩?，他就吐奶了，把奶吐在臉上，蓋住了鼻子，這是非常危險(xiǎn)的。于是，我就不敢睡了。你們的爸爸媽媽也是這樣過(guò)來(lái)的?！笨粗⒆觽兂聊?，我繼續(xù)說(shuō)：“即使是現(xiàn)在，爸爸媽媽仍然小心地呵護(hù)著你們，可是我沒(méi)有聽到任何一個(gè)同學(xué)提出邀請(qǐng)你們的爸爸媽媽來(lái)參加生日會(huì)。”

3 3D打印技術(shù)在車輛工程專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用趨勢(shì)

3.1 建立專門的3D打印實(shí)訓(xùn)室

隨著3D打印技術(shù)的逐漸發(fā)展，世界各國(guó)已經(jīng)開始制定關(guān)于3D打印技術(shù)發(fā)展的戰(zhàn)略要求。3D打印技術(shù)需要一大批專業(yè)技術(shù)人才，而高等教育是培養(yǎng)相關(guān)人才的重要環(huán)節(jié)。在高校中，培養(yǎng)3D打印技術(shù)不能只停留在理論基礎(chǔ)上，需要建設(shè)專門的3D打印實(shí)訓(xùn)室為學(xué)生提供實(shí)踐操作，促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)與實(shí)踐能力的提升與發(fā)展。

3.2 加強(qiáng)校企合作，拓展學(xué)習(xí)渠道

高校與相關(guān)汽車制造企業(yè)進(jìn)行合作交流，一方面可以準(zhǔn)確掌握車輛制造工程專業(yè)的市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)，另一方面可以為學(xué)生提供相應(yīng)的實(shí)訓(xùn)基地，推動(dòng)3D打印技術(shù)在車輛制造與生產(chǎn)中應(yīng)用，為今后更好地服務(wù)社會(huì)車輛制造工程發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。可以在汽車制造廠商中邀請(qǐng)一些技術(shù)人才與專家進(jìn)入學(xué)校與學(xué)生開展技術(shù)交流，開設(shè)相關(guān)技術(shù)講座，幫助學(xué)生掌握先進(jìn)技術(shù)，為學(xué)生的學(xué)習(xí)與發(fā)展指引方向。

3.3 加強(qiáng)研發(fā)資金投入，提高科研能力

3D打印技術(shù)需要專業(yè)實(shí)訓(xùn)室及研發(fā)設(shè)備，并且需要引進(jìn)相關(guān)專業(yè)人員進(jìn)行學(xué)生的培訓(xùn)與教學(xué)，但是由于3D打印設(shè)備造價(jià)較高，生產(chǎn)投入較大，相關(guān)學(xué)校及專業(yè)由于科研經(jīng)費(fèi)不足難以開設(shè)課程及完成實(shí)訓(xùn)室的建設(shè)，教學(xué)課程及內(nèi)容較為傳統(tǒng)與單一，限制了教學(xué)水平及教學(xué)質(zhì)量的提升，3D打印教學(xué)與國(guó)際先進(jìn)技術(shù)脫軌，限制了學(xué)生及學(xué)校的發(fā)展，因此，政府及學(xué)校應(yīng)該加大設(shè)備的購(gòu)置及專業(yè)人員的引進(jìn)，提升課程的多元化與先進(jìn)性，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，為今后走向社會(huì)崗位打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

4 結(jié)論

目前，3D打印技術(shù)被廣泛應(yīng)用于概念車輛的設(shè)計(jì)，將成為支撐未來(lái)定制化、高性能汽車設(shè)計(jì)與制造發(fā)展的重要技術(shù)。本研究通過(guò)分析目前3D技術(shù)在車輛工程專業(yè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀，提出未來(lái)3D制造技術(shù)的主要發(fā)展前景與研究重點(diǎn)，研究結(jié)果對(duì)于加強(qiáng)3D技術(shù)在車輛制造工程中的應(yīng)用及發(fā)展提供理論參考，對(duì)于推動(dòng)高校建設(shè)車輛工程制造專業(yè)的課程體系與人才培養(yǎng)方案提供借鑒。

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