貴陽學(xué)院3D打印示范教學(xué)方法探究

成剛 李疆 王壹

【摘要】本文主要從貴陽學(xué)院科學(xué)與教育實驗教學(xué)示范中心建設(shè)歷程探討3D打印示范教學(xué)中學(xué)生培育、師資培育、示范教學(xué)方式方法。

【關(guān)鍵詞】貴陽學(xué)院 實驗 教學(xué) 示范 3D打印

【基金項目】本文獲得：①2016年貴陽學(xué)院校級教學(xué)團隊-綜合實踐活動課程資助；②2016貴州省省級實驗教學(xué)示范中心-貴陽學(xué)院科學(xué)與教育實驗教學(xué)示范中心的資助；③2018年貴陽學(xué)院雙創(chuàng)項目惠億家教育的資助；④貴州省高等學(xué)校大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目一種激光切割產(chǎn)品的設(shè)計與實現(xiàn)的資助。

【中圖分類號】G642 【文獻標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2018）48-0243-02

3D打?。?DP）即快速成型技術(shù)的一種，它是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)[1]。

3D打印行業(yè)受到國內(nèi)外的廣泛關(guān)注，各種3D打印技術(shù)也在多個行業(yè)應(yīng)用并發(fā)展。目前已覆蓋了制造、醫(yī)療、教育、航空航天、軍事等多個領(lǐng)域。

目前，國內(nèi)的3D打印主要集中在家電及電子消費品、模具檢測、醫(yī)療及牙科正畸、文化創(chuàng)意及文物修復(fù)、汽車及其他交通工具、航空航天等領(lǐng)域。據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《3D打印產(chǎn)業(yè)市場需求與投資潛力分析報告》數(shù)據(jù)顯示，2012年，中國3D打印機市場規(guī)模達到1.61億美元，至2016年，中國3D打印產(chǎn)業(yè)規(guī)模達到11.87億美元（80億元人民幣），復(fù)合增長率為49.11%。

國內(nèi)已有的公司和產(chǎn)業(yè)平臺，大多依托高校和科研機構(gòu)，走“產(chǎn)學(xué)研”共建的發(fā)展模式?，F(xiàn)階段，國內(nèi)與3D打印產(chǎn)業(yè)相關(guān)的上市公司中，其主營業(yè)務(wù)并不屬于3D打印產(chǎn)業(yè)。大多是借助已有或引入的技術(shù)來源，進行項目產(chǎn)業(yè)化。

1.現(xiàn)狀

貴陽學(xué)院3D打印示范教學(xué)工作依托貴陽學(xué)院科學(xué)與教育實驗教學(xué)示范中心開展，該中心實驗室由科學(xué)與藝術(shù)實驗室、STEAM實驗室以及貴陽學(xué)院綜合工訓(xùn)中心實驗室組成，項目開展兩年來，開展3D打印示范教學(xué)工作10次，主要面向小學(xué)，在走出去的同時，也組織校外學(xué)生到貴陽學(xué)院開展示范教學(xué)工作。

2.困難

2.1實驗室開放

教育部關(guān)于基礎(chǔ)課實驗教學(xué)示范中心建設(shè)的基本要求是基本實驗教學(xué)； 提高型實驗教學(xué)（ 綜合性、設(shè)計性等） ； 研究創(chuàng)新型實驗教學(xué)。其中，基本實驗項目應(yīng)根據(jù)學(xué)科的不同占到所開實驗項目的50 左右。實驗教學(xué)： 先進的教學(xué)理念與改革思路，教學(xué)體系與教學(xué)內(nèi)容； 教學(xué)方法與教學(xué)手段；教學(xué)效果與教學(xué)成果[2]。

實現(xiàn)對實驗時間、實驗對象、實驗內(nèi)容的全面開放。示范中心除正常上班時間開放外，其他時間實行預(yù)約開放。除了面向本科生基礎(chǔ)實驗、本科生畢業(yè)設(shè)計開放外，實現(xiàn)面向本科生課外實驗開放。為校內(nèi)教師提供科學(xué)研究的平臺，校外提供實驗教學(xué)和技術(shù)服務(wù)。同時鼓勵研究生到示范中心進行學(xué)術(shù)交流活動，激勵本科生科技創(chuàng)新能力[3]。

2.2 學(xué)生培養(yǎng)

2.2.1 聘請企業(yè)教師授課

聘請企業(yè)經(jīng)驗豐富的專家給學(xué)生講課，講授3D打印目前在市場上的應(yīng)用情況。

2.2.2 第二課堂

通過項目實施所在學(xué)院施行的第二課堂教學(xué)制度，開展3D打印基礎(chǔ)培訓(xùn)，經(jīng)過培訓(xùn)的學(xué)生才能進入項目教師所帶的比賽中。

2.2.3 競賽

通過選拔工作，結(jié)合學(xué)校及項目教師的競賽項目，參加校級互聯(lián)網(wǎng)+比賽、省級創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、國家級機械創(chuàng)新大賽等賽事培養(yǎng)學(xué)生，讓對3D打印感興趣的學(xué)生脫穎而出，重點培養(yǎng)。

2.3 教師隊伍培養(yǎng)

目前中心老師具備完善的3D打印技術(shù)的不多，其他老師自身3D打印相關(guān)知識和技能掌握有限，在示范教學(xué)中有一定的依賴，結(jié)合項目研究，學(xué)校應(yīng)配備一定的經(jīng)費組織中心老師提升相關(guān)技能，通過比賽等工作使其喜愛本項教學(xué)工作。

2.4 大學(xué)、中小學(xué)教學(xué)差異

2.4.1 大學(xué)教學(xué)方法

以講授為特征的教學(xué)方法，主要體現(xiàn)在可以有較高的效率、更能發(fā)揮教師的專業(yè)優(yōu)勢、知識的系統(tǒng)性和條理性好、有更好的知識總結(jié)功能。容易導(dǎo)致以下問題：造成學(xué)習(xí)中被動、不適合低年齡段的學(xué)生（小學(xué)生的注意力很難持續(xù)15分鐘以上，中學(xué)生持續(xù)地保持25分鐘以上也有困難）、認(rèn)知能力發(fā)展不成熟的學(xué)生難以適應(yīng)、有利于認(rèn)知能力的形成，不利于操作能力的發(fā)展。

2.4.2 小學(xué)教學(xué)方法

2.4.2.1以語言傳遞為主的教學(xué)方法

（1）講授法。這種教學(xué)方法是教師通過語言系統(tǒng)連貫地向?qū)W生傳授知識的方法。它包括講述、講解、講讀、講演等具體形式。講授法是一種最常見的教學(xué)方法。

（2）談話法。又稱問答法，是教師根據(jù)一定的教學(xué)目的要求和學(xué)生已有的知識和經(jīng)驗，通過師生間的問答對話而使學(xué)生獲得新知識或鞏固知識、發(fā)展智力的教學(xué)方法。

（3）讀書指導(dǎo)法。這種方法是教師指導(dǎo)學(xué)生通過閱讀教科書和參考書以及課外讀物，使學(xué)生獲知識、發(fā)展能力的一種方法。它包括指導(dǎo)學(xué)生預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)、閱讀參考書、自學(xué)教材等形式。

2..4.2.2以直接感知為主的教學(xué)方法

（1）演示法。這種教學(xué)方法是教師通過展示各種實物、直觀教具或作示范性實驗和動作，使學(xué)生通過觀察獲得感性知識或印證所學(xué)書本知識的方法。演示法分為三種形式。第一，為了使學(xué)生獲得對事物的感性認(rèn)識，主要通過實物、掛圖、模型等演示。第二，為了使學(xué)生了解事物發(fā)展變化的過程，主要使用幻燈片、投影儀、多媒體等現(xiàn)代化的教學(xué)媒體。第三，教師身體力行的示范性動作，例如體育課中的示范性動作。

（2）參觀法。這種教學(xué)方法是教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的需要，組織學(xué)生去實地觀察學(xué)習(xí)，從而獲得知識或鞏固、驗證已學(xué)知識的方法。參觀法有準(zhǔn)備性參觀、并行性參觀、總結(jié)性參觀三種形式。

以上兩種方法在教學(xué)過程中有天差地別的差別，對于中心教師應(yīng)擯棄多年來養(yǎng)成的大學(xué)教學(xué)方法方式，進一步接觸小學(xué)生及小學(xué)教學(xué)方法，才能更好地“突出實用、服務(wù)本地”。

3.總結(jié)

3.1 培養(yǎng)學(xué)生參與示范教學(xué)工作

在校大學(xué)生的親和力、活力等各方面要比大學(xué)教師強，在示范教學(xué)中主要面對的是小學(xué)生，在校大學(xué)生有很強的親和力，逐步開放實驗室，培養(yǎng)學(xué)生的技能，讓學(xué)生多參與示范教學(xué)工作，使學(xué)生了解小學(xué)教學(xué)實情，轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)方法，完善學(xué)生自身的教學(xué)能力，為示范工作做準(zhǔn)備，也為學(xué)生就業(yè)做準(zhǔn)備。

3.2 改變教學(xué)思路

大學(xué)教學(xué)方法和小學(xué)教學(xué)方法有很大的不同，大學(xué)主要是講解、理解型，強調(diào)知識的講授；小學(xué)教學(xué)主要通過示范、引導(dǎo)動手制作，通過示范教學(xué)促進學(xué)生學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變、促進中心教師教學(xué)方式的轉(zhuǎn)變，降低教學(xué)難度，使復(fù)雜問題簡化，同時重點培育小學(xué)生的動手能力。

參考文獻

[1]百度百科

[2]國家教育部.教育部關(guān)于開展高等學(xué)校實驗教學(xué)示范中心建設(shè)和評審工作的通知（教高[2005]8號）[S].北京：國家教育部，2005

[3]李積蘭，王永杰.地方院校省級實驗教學(xué)示范中心建設(shè)的思路與建議，《實驗科學(xué)與技術(shù)》2015年8月 第13卷 第4期。

作者簡介：

成剛（1978-），貴州桐梓人，貴陽學(xué)院化學(xué)與材料工程學(xué)院教師。