巧用教學(xué)資源突破3D打印技術(shù)應(yīng)用課程教學(xué)難點(diǎn)

黃超

[摘? ? ? ? ? ?要]? 3D打印技術(shù)應(yīng)用課程隨著3D打印技術(shù)的飛速發(fā)展和人才培養(yǎng)需要進(jìn)入中職學(xué)校課堂，該課程在教學(xué)中面臨師資水平不高、教學(xué)內(nèi)容匱乏、教學(xué)效率不足等諸多難題。在教學(xué)中通過靈活巧妙地應(yīng)用校本教材、微課視頻、零件圖紙、多媒體課件、網(wǎng)絡(luò)資源等多種教學(xué)資源，解決了課程教學(xué)中的各種難點(diǎn)，提高了教學(xué)效果。

[關(guān)? ? 鍵? ?詞]? 3D打印技術(shù);校本教材;微課視頻

[中圖分類號]? G712? ? ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]? A? ? ? ? ? ? ? ? ? ?[文章編號]? 2096-0603（2021）51-0054-02

3D打印技術(shù)是快速成型技術(shù)的一種，也稱之為增材制造技術(shù)，它是運(yùn)用塑料等可黏合材料通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)。近年來，3D打印技術(shù)在我國各行業(yè)的應(yīng)用越來越廣泛，市場需求日益增大，3D打印技術(shù)相關(guān)人才缺口變得非常大。很多中職學(xué)校面向市場需求，開設(shè)了3D打印技術(shù)的相關(guān)課程，培養(yǎng)市場急需的人才。3D打印技術(shù)應(yīng)用課程就是3D打印技術(shù)的一門基礎(chǔ)課程，由于3D打印技術(shù)是近些年發(fā)展起來的新興技術(shù)，因此該課程教學(xué)中面臨師資水平不高、教學(xué)內(nèi)容匱乏、教學(xué)時(shí)間空間不足、教學(xué)效率不足等諸多難題，這些問題影響了人才培養(yǎng)質(zhì)量。筆者和教師團(tuán)隊(duì)一起在3D打印技術(shù)應(yīng)用課程教學(xué)中靈活巧妙地應(yīng)用自制的各種教學(xué)資源突破了各種教學(xué)難點(diǎn)，收到很好的教學(xué)效果，培養(yǎng)了一批對3D打印技術(shù)應(yīng)用非常熟悉的高水平學(xué)生，在全國和省市各級技能競賽中屢獲佳績。

一、采用校本教材，突破教學(xué)內(nèi)容匱乏的難點(diǎn)

隨著3D打印技術(shù)的不斷發(fā)展，3D打印技術(shù)的專業(yè)教材不斷增多，教材中存在教學(xué)內(nèi)容與本地企業(yè)生產(chǎn)不對接、操作設(shè)備與學(xué)校設(shè)備不兼容、實(shí)踐操作內(nèi)容不夠多等各種問題，這些都困擾著教師教學(xué)，成為課堂教學(xué)的一個難點(diǎn)。組織教師團(tuán)隊(duì)進(jìn)行校本教材的開發(fā)和編寫，則能很好地突破這一難點(diǎn)。

如何開發(fā)一本合適的校本教材呢？首先要組建專業(yè)教師團(tuán)隊(duì)，通過走訪和調(diào)查當(dāng)?shù)?D打印企業(yè)，深入了解企業(yè)文化和生產(chǎn)流程，確定教材編寫目標(biāo)和內(nèi)容要求，提煉具有代表性的工作任務(wù);其次結(jié)合中職學(xué)生的認(rèn)知情況和學(xué)校已有的實(shí)訓(xùn)設(shè)備條件對這些工作任務(wù)進(jìn)行合理的二次開發(fā)，形成一個個符合當(dāng)?shù)仄笄椤⑿Ｇ楹蛯W(xué)情的由易到難、由簡到繁的教學(xué)項(xiàng)目或者任務(wù);最后根據(jù)不同教學(xué)任務(wù)所用到的知識點(diǎn)開發(fā)相應(yīng)的實(shí)踐操作練習(xí)。一本圖文并茂、內(nèi)容翔實(shí)的校本教材不僅可以減輕教師的教學(xué)難度，也可以增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)動力。教師在校本教材開發(fā)過程中既了解了企業(yè)生產(chǎn)流程，又熟悉了學(xué)校設(shè)備和學(xué)生情況，相當(dāng)于把企業(yè)生產(chǎn)、校內(nèi)實(shí)訓(xùn)和課堂教學(xué)都模擬地做了一次，拓展了專業(yè)視角，熟悉了教學(xué)內(nèi)容，進(jìn)一步提升了專業(yè)技術(shù)能力。這樣熟悉生產(chǎn)流程和教學(xué)內(nèi)容的教師團(tuán)隊(duì)能夠很輕松地解決3D打印技術(shù)應(yīng)用課程的教學(xué)內(nèi)容難題。

二、巧用微課視頻，突破教學(xué)時(shí)間不足的難點(diǎn)

3D打印技術(shù)應(yīng)用課程中的三維建模、3D打印等操作需要比較長的時(shí)間，給教學(xué)帶來了時(shí)間不足的難題。隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，巧妙使用微課視頻教學(xué)資源則能夠解決這一教學(xué)難題。

3D打印技術(shù)應(yīng)用課程的微課視頻就是將3D打印機(jī)的操作過程、三維建模操作步驟、三維文件的加載和切片操作過程等錄制成幾分鐘一段的視頻，作為教學(xué)資源為教師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)提供幫助。微課視頻不受時(shí)間和空間限制，學(xué)習(xí)者可以隨時(shí)隨地觀看學(xué)習(xí)，突破了40分鐘課堂時(shí)間的局限。教師在課程教學(xué)中將微課視頻的應(yīng)用與不同的教學(xué)方法相結(jié)合還能實(shí)現(xiàn)輕松、高效的課堂教學(xué)效果。教師在課前要求學(xué)生通過微課視頻學(xué)習(xí)課程內(nèi)容，結(jié)合翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式可以將教學(xué)時(shí)間前移，突破課堂時(shí)間不足的難點(diǎn)。學(xué)生通過課前學(xué)習(xí)減少課堂上的操作時(shí)間，利用更多的時(shí)間來進(jìn)行探究性和創(chuàng)新性學(xué)習(xí)。教師在課中播放微課視頻，結(jié)合項(xiàng)目教學(xué)方法，可以減輕講課的負(fù)擔(dān)，將重點(diǎn)工作由講解轉(zhuǎn)向組織、引導(dǎo)和答疑，使得課堂變成以學(xué)生為中心，提升答疑解惑效果。學(xué)生在課后學(xué)習(xí)微課視頻，可以復(fù)習(xí)課堂所學(xué)，加深對知識的印象，提高學(xué)習(xí)效果。

三、活用零件圖紙，突破空間思維能力不足的難點(diǎn)

3D打印技術(shù)應(yīng)用課程要求學(xué)生具備一定的空間思維能力，但很多中職學(xué)生空間思維能力弱，在看圖和讀圖方面有一定的難度，因此提高他們的空間思維能力成為一個教學(xué)難點(diǎn)。通過繪制各類零件圖紙作為教學(xué)資源并靈活應(yīng)用這些資源開展訓(xùn)練則可以有效提升學(xué)生的空間思維能力，解決這一難點(diǎn)。

零件圖紙包括二維圖和三維圖，二維圖包含三視圖、軸測圖、剖面圖、爆炸圖等，三維圖則是使用3D打印建模專用軟件繪制的動態(tài)立體圖形，可以任意旋轉(zhuǎn)和縮放。教師可以靈活應(yīng)用這些圖紙資源開展教學(xué)，對于沒有基礎(chǔ)的學(xué)生可以從軸測圖加三維圖開始進(jìn)行訓(xùn)練，幫助學(xué)生看懂圖的模樣和形狀。對于能夠看懂圖的學(xué)生可以進(jìn)行三視圖加軸測圖的讀圖訓(xùn)練，幫助學(xué)生讀懂圖中的各種尺寸，對于能夠看懂尺寸的學(xué)生可以輔助剖面圖和爆炸圖，幫助學(xué)生識別零件的細(xì)節(jié)和安裝。學(xué)生通過這些圖紙的幫助，能夠清晰地在大腦中形成實(shí)物的立體模型，在進(jìn)行3D建模時(shí)就能夠從容不迫。

四、應(yīng)用多媒體課件，突破教學(xué)效率不高的難點(diǎn)

3D打印技術(shù)應(yīng)用課程有兩個特點(diǎn)，一是對象圖形立體化，學(xué)習(xí)和操作的對象都是立體的、三維的，這些立體的圖形不容易被理解，也很難用語言講解清楚。二是建模、打印等操作實(shí)踐化，這種實(shí)踐化的操作過程也很難用語言來描述清楚，這就導(dǎo)致傳統(tǒng)的講授式教學(xué)效率不高。隨著教育信息技術(shù)的飛速發(fā)展和普及，多媒體課件以其獨(dú)特魅力改變了課堂教學(xué)，成為提高教學(xué)效率的重要手段。課件中多媒體視頻、圖片、圖表等豐富多樣的表現(xiàn)形式能夠輕而易舉地實(shí)現(xiàn)講解無法達(dá)到的效果，解決3D打印技術(shù)應(yīng)用課程中立體圖形和實(shí)踐操作等問題。

多媒體課件解放了教師的雙手，它可以通過圖片輕松地向?qū)W生展示3D打印技術(shù)應(yīng)用課程中各種三維立體圖形及其各種復(fù)雜的尺寸，教師不再需要在黑板上手繪圖形、標(biāo)注尺寸，也不需要板書太多的文字，節(jié)約了課堂時(shí)間。多媒體課件解放了教師的口，它可以通過多媒體視頻清楚向?qū)W生播放3D打印技術(shù)應(yīng)用課程中每一個操作步驟和動作要領(lǐng)，將老師的注意力轉(zhuǎn)向關(guān)注每一位學(xué)生的操作過程，實(shí)現(xiàn)以學(xué)生為中心的高效課堂教學(xué)。

五、借用網(wǎng)絡(luò)資源，突破教學(xué)空間不足的難點(diǎn)

3D打印技術(shù)是一種智能制造技術(shù)，同時(shí)也是個性化生產(chǎn)技術(shù)。3D打印技術(shù)應(yīng)用課程需要培養(yǎng)學(xué)習(xí)者的個性化創(chuàng)造力，還需要為學(xué)習(xí)者提供展示的空間和平臺，而課堂的有限空間無法放飛學(xué)生的思維，無法提供廣闊的空間平臺，更無法很好地激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造激情和活力。隨著網(wǎng)絡(luò)的普及和發(fā)展，借助網(wǎng)絡(luò)這一教學(xué)資源能夠突破教學(xué)空間不足的難點(diǎn)。

在教師合理的引導(dǎo)下，網(wǎng)絡(luò)對學(xué)生來說就是一片廣闊的天空，里面有非常豐富的資源，不同的網(wǎng)絡(luò)平臺給學(xué)生學(xué)習(xí)提供了不同的空間。3D打印技術(shù)學(xué)習(xí)社區(qū)網(wǎng)站和3D打印作品模型展示網(wǎng)站為學(xué)生提供了學(xué)習(xí)的平臺和展示的空間，學(xué)生通過觀察和學(xué)習(xí)別人的優(yōu)秀作品，突破思維的局限，獲得創(chuàng)造的靈感，同時(shí)又將自己的優(yōu)秀作品在全國廣大學(xué)習(xí)者面前展示出來，獲得成就感，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)造熱情。微信、QQ等社交平臺給具有3D打印技術(shù)應(yīng)用共同愛好的學(xué)生提供交流的空間，學(xué)生可以通過網(wǎng)絡(luò)分享學(xué)習(xí)心得、交流3D打印技術(shù)、展示3D打印作品、評價(jià)三維建模的特點(diǎn)、碰撞出各種創(chuàng)新的火花。

教師借用網(wǎng)絡(luò)資源將教學(xué)空間由課內(nèi)拓展到了課外、由班級拓展到了全國，極大地豐富了教學(xué)內(nèi)容。學(xué)生借用網(wǎng)絡(luò)平臺，獲得豐富的資源、優(yōu)秀的案例和一大幫志同道合的學(xué)習(xí)者。在榜樣力量的指引中，學(xué)生學(xué)習(xí)3D打印技術(shù)應(yīng)用課程的積極性得到提高，學(xué)習(xí)動力得到提高，學(xué)習(xí)的能力也自然獲得了提升。

隨著科技水平的不斷進(jìn)步和發(fā)展，越來越多的高新技術(shù)學(xué)科課程將像3D打印技術(shù)應(yīng)用課程一樣走進(jìn)課堂，在教學(xué)中也會遇到各種難題。教學(xué)資源作為教學(xué)的輔助工具，逐步被師生所接受，越來越多地應(yīng)用到教學(xué)之中，能夠幫助師生解決教學(xué)中遇到的各種難題，成為提高教學(xué)效果的重要工具。在信息化和網(wǎng)絡(luò)化不斷普及的今天，教師應(yīng)該與時(shí)俱進(jìn)不斷研究和開發(fā)出越來越多適合學(xué)生的有益的教學(xué)資源，并靈活巧妙地應(yīng)用在教學(xué)中，突破課堂時(shí)間和空間的限制，解決課堂教學(xué)中的各種難點(diǎn)，充分關(guān)注每位學(xué)生的學(xué)習(xí)和成長，貫徹以學(xué)生為中心的教學(xué)理念，切實(shí)提升教學(xué)實(shí)效性。

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◎編輯 司 楠