基于“互聯(lián)網(wǎng)+”3D打印實(shí)踐課程教學(xué)思路探索

劉俊生

摘要：隨著信息化社會的發(fā)展進(jìn)步，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)普及應(yīng)用，3D打印技術(shù)應(yīng)用前景較為廣闊，因3D打印技術(shù)具備得天獨(dú)厚的優(yōu)勢，自從將其引入實(shí)訓(xùn)課堂，在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時，工程實(shí)踐教學(xué)的質(zhì)量發(fā)生了質(zhì)的飛躍。為了充分發(fā)揮出3D打印技術(shù)具備的創(chuàng)新優(yōu)勢，需在實(shí)訓(xùn)課堂教學(xué)當(dāng)中應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)和3D打印技術(shù)，并將二者充分結(jié)合，從而打破教學(xué)內(nèi)容傳統(tǒng)且單一的工程課程教學(xué)體系，開展豐富多彩的3D打印實(shí)踐課程?；诖耍疚闹饕凇盎ヂ?lián)網(wǎng)+”背景下3D打印技術(shù)的實(shí)踐課程教學(xué)思路進(jìn)行探索，以供參考。

關(guān)鍵詞：互聯(lián)網(wǎng)+;3D打印;實(shí)踐教學(xué)思路

一、3D打印技術(shù)的現(xiàn)狀

隨著信息化社會不斷快速發(fā)展，3D打印技術(shù)也隨之發(fā)展成熟，3D打印技術(shù)與傳統(tǒng)加工技術(shù)相比較而言，在產(chǎn)品的具體生產(chǎn)制造過程當(dāng)中，傳統(tǒng)沿用的加工技術(shù)一般情況會對工作者的技能提出較高要求，而3D打印機(jī)僅需簡單操作就可以實(shí)現(xiàn)，而且學(xué)習(xí)操作3D打印機(jī)的方法并不困難，只需要通過簡單培訓(xùn)即可，便可以打印出設(shè)計(jì)方案的原型。對于學(xué)生而言，通過三維模型對設(shè)計(jì)出的方案進(jìn)行認(rèn)真評估，也可以對其進(jìn)行簡單處理并最終得出具體產(chǎn)品。因在課堂實(shí)踐學(xué)習(xí)過程當(dāng)中，學(xué)生一直全程參與創(chuàng)造以及設(shè)計(jì)產(chǎn)品，可以充分激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)3D打印技術(shù)的積極性，還可以提升學(xué)生動手實(shí)踐能力。在課堂學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生對于學(xué)習(xí)3D打印技術(shù)產(chǎn)生了濃厚學(xué)習(xí)興趣，同時大幅度提升課堂學(xué)習(xí)實(shí)效性，基于此，在我國教育領(lǐng)域當(dāng)中，3D打印技術(shù)被廣為應(yīng)用及探索。

在我國大部分學(xué)校當(dāng)中，在課堂實(shí)踐教學(xué)過程之中，3D打印技術(shù)一直應(yīng)用在兩個不同方面。從一方面而言，在新工科教學(xué)大綱之中逐漸增設(shè)3D打印課程。在新工科當(dāng)中，課程門類相對較多，教學(xué)的重點(diǎn)核心內(nèi)容實(shí)際上就是廣泛了解知曉制造技術(shù)，基于此，3D打印課程授課學(xué)時相對較少，而課程的主要內(nèi)容過于偏向基礎(chǔ)理論知識，大部分學(xué)生對于實(shí)踐過程一問三不知，動手實(shí)操能力相對較弱。從另一方面而言，3D打印種類較多，基于此，創(chuàng)新課程由此誕生，而教學(xué)重點(diǎn)逐漸側(cè)重于創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)。對于我國大部分學(xué)校而言，其一般情況下會在“創(chuàng)客空間“等有關(guān)開放實(shí)驗(yàn)平臺應(yīng)用3D打印技術(shù)，為學(xué)生提供創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)場所，在這里，學(xué)生會通過3D打印技術(shù)將自己的創(chuàng)意轉(zhuǎn)變成現(xiàn)實(shí)世界中的產(chǎn)品。轉(zhuǎn)變教學(xué)思路，為學(xué)校一成不變的教學(xué)模式注入了新的活力，不僅為學(xué)生提供了一個可以全面發(fā)揮自身創(chuàng)意的場所，還為我國培養(yǎng)出了掌握優(yōu)秀技能的人才。但也需了解由于創(chuàng)客空間提供的場所相對有限，長此以往無法滿足學(xué)生個性化發(fā)展需求，從而導(dǎo)致不能與現(xiàn)實(shí)接軌。

二、基于“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下的3D打印技術(shù)實(shí)踐課程教學(xué)策略

（一）“互聯(lián)網(wǎng)+”與3D打印技術(shù)相結(jié)合，構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)

由于3D打印課程在授課內(nèi)容和授課學(xué)時這兩個方面一直受到十分嚴(yán)重的限制，學(xué)生開展3D打印專業(yè)訓(xùn)練的實(shí)踐時間不夠充足，立足于新工科背景下，對于新時代學(xué)生而言，獨(dú)立自主學(xué)習(xí)3D打印技術(shù)的需求無法得到充分滿足。為了進(jìn)一步將問題解決，教育工作者可以創(chuàng)新課堂教學(xué)模式，將原本在課堂教授的基礎(chǔ)理論知識制作成PPT或者微課，通過微信平臺和騰訊平臺建立公眾號或者學(xué)習(xí)交流群，讓師生、學(xué)生之間能夠隨時保持聯(lián)系交流，一旦學(xué)生遇到無法自行解決的問題時，教師可以及時幫助學(xué)生答疑解惑。這樣做不僅能隨時隨地利用碎片時間進(jìn)行學(xué)習(xí)，還能夠提升學(xué)生學(xué)習(xí)效率。

（二）基于CDIO模式積極開展3D打印實(shí)踐課程內(nèi)容

基于CDIO模式積極開展3D打印實(shí)踐課程內(nèi)容，并將其作為重要指導(dǎo)思想，并積極采用四步教學(xué)方法。第一，集思廣益，創(chuàng)意構(gòu)思。每個學(xué)習(xí)小組的成員可以大膽發(fā)言，各抒己見，直至最終討論出一個具有創(chuàng)意的設(shè)計(jì)方案;第二，團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目化設(shè)計(jì)或者是三維立體模型個性化;第三，制作與分析三維模型工藝，學(xué)生需要扎實(shí)掌握3D打印機(jī)以及軟件的具體使用方法，分析實(shí)際開展成本，從而最終確定出一個最具優(yōu)勢的工藝方案，并以此獲得內(nèi)心當(dāng)中最為理想的三維模型。第四，結(jié)果分析，學(xué)生以學(xué)習(xí)小組為一個單位展示本小組的三維模型，教師評分的基準(zhǔn)是每個小組整體綜合表現(xiàn)，同時，教師還會從小組作品的完整程度、展示效果等多方面評定最終成績。教師在課堂教學(xué)中利用CDIO這種教學(xué)模式進(jìn)行改革，讓學(xué)生始終占據(jù)課堂主導(dǎo)地位，真正做到以學(xué)生為中心的教育教學(xué)理念，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力[1]。

（三）建立出3D打印開放形式實(shí)驗(yàn)環(huán)境

通過大量實(shí)踐證明，為了進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，學(xué)校內(nèi)建立的實(shí)驗(yàn)室必須始終保持開放形式，大部分學(xué)生一般會利用自身課余時間和休息日對所參與的創(chuàng)新型項(xiàng)目和各學(xué)科競賽進(jìn)行科學(xué)合理化的研究工作，平時學(xué)生努力學(xué)習(xí)專業(yè)課程，完成日常課業(yè)。面對這樣的情況，可以為學(xué)生建立兩種不同形式的開放性實(shí)驗(yàn)環(huán)境，即工作日與非工作日進(jìn)行開放。但是無論以何種形式進(jìn)行開放實(shí)驗(yàn)，必須由學(xué)校統(tǒng)一進(jìn)行管理，只有獲取學(xué)校審核通過才可以進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)，并且實(shí)驗(yàn)過程中需全程遵守實(shí)驗(yàn)管理?xiàng)l例。在工作日當(dāng)中，學(xué)生若想進(jìn)入3D打印技術(shù)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，需要提前進(jìn)行預(yù)約，而在非工作日當(dāng)中，學(xué)生若想進(jìn)入創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)基地使用3D打印機(jī)，則需要學(xué)生具有較強(qiáng)獨(dú)立自主性與教師協(xié)同管理。利用這樣合理化的開放模式，可以大幅度滿足學(xué)生3D打印技術(shù)方面的開放實(shí)驗(yàn)需求[2]。

結(jié)語：綜上所述，基于信息化背景，通過互聯(lián)網(wǎng)平臺積極開展3D打印技術(shù)課堂教學(xué)改革，讓“互聯(lián)網(wǎng)+”與3D打印技術(shù)相結(jié)合，構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)，同時基于CDIO模式積極開展3D打印實(shí)踐課程內(nèi)容，從而建立出3D打印開放形式實(shí)驗(yàn)環(huán)境，滿足新工科培養(yǎng)創(chuàng)新型應(yīng)用人才的需求，順應(yīng)時代發(fā)展趨勢，幫助學(xué)生與時俱進(jìn)掌握新興技術(shù)，積極培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的能力。

參考文獻(xiàn)：

[1]賈婉君，宋佳秋，蔡大軍，黃兆猛，丁全韜.基于“互聯(lián)網(wǎng)+”3D打印實(shí)踐課程的探索與改革[J].科技與創(chuàng)新，2021（11）：55-56.

[2]趙小英.基于互聯(lián)網(wǎng)+的《3D打印》創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)課程改革的探索與開發(fā)——以貴州理工學(xué)院為例[J].科技風(fēng)，2020（06）：80.