中職教師教學中3D打印技術的應用實踐研究

仝紅偉

摘要：在職業教育領域中，3D 打印技術是滿足專業技能型人才培養需求的教學手段。中職院校通過在材料專業、機械專業、計算機專業、數控加工專業開設3D打印設計課程，有助于進一步完善職業技能培養體系。本文對中職教師教學中3D打印技術的應用意義與應用實踐路徑進行分析探討，期望對促進中職教育教學現代化發展有所幫助。

關鍵詞：中職；教學；3D打印技術

1中職教師教學中應用3D打印技術的重要意義

3D打印技術是一種快速成型技術，該技術以數字模型文件為基礎，采用多種可黏合材料打印出構造物體。在中職教育教學領域應用3D打印技術，構建3D打印設計課程體系，是職業教育發展的必然選擇，也是培養專業技術人才的客觀需要，其重要意義具體體現在以下方面：

1.1有利于推進創新教育的開展

在中職教育中引入3D打印技術，能夠為創新教育的實施提供了技術支撐。教師應用3D打印技術可豐富授課內容，充分發揮學生的想象力和創造力，讓學生通過獨立思考將設計創作的作品轉化為立體模型，實現2D到3D的過渡，有利于開發學生的智力，提高學生創新能力，滿足創新教育的要求。

1.2有利于提高學生操作技能

在中職課程教學中，教師可將3D打印技術與教學內容結合起來，培養學生的操作技能，使學生將所學習的知識應用于實踐中。如，在機械設計類課程教學中，學生可借助3D打印技術打印出自主設計的產品；在建筑系課程教學中，學生可借助3D打印技術打印出自主設計的建筑實體模型。

1.3 有利于激發學生學習興趣

設計與打印是3D打印技術的兩個環節，在中職教學中要求學生獨立完成。基于3D打印機技術的課程教學，一般會采取小組合作學習方式，不僅能夠激發學生參與教學活動的積極性，增強學生團結協作意識，并且還能夠使學生借助3D打印技術展示自己的才能，有助于提高學習效率。

1.4有利于提高教學效率

隨著3D打印設備成本的降低，越來越多的職業院校開始引入3D打印技術輔助教學。在以往的專業課程教學中，學校需要提前采購各種教學工具，而在3D打印技術的支持下，教師可以快速制造出用于教學的特定產品，有利于提高備課效率。同時，在教學過程中，教師還可以將復雜的知識轉化為具體模型，深化學生對抽象知識的理解，從而有助于化解教學難點。

2中職教師教學中3D打印技術的應用路徑

2.1明確3D打印教學的基本思路

中職教師在利用3D打印技術開展教學活動的過程中，應明確基本的教學思路，建立起教學應用體系架構，充分發揮3D打印技術的教育價值。具體教學思路如下：一是引導學生細致觀察。教師可利用3D打印技術打印出教學模型，如在數學類課程教學中，教師可借助3D打印技術打印幾何模型，幫助學生解決數學問題。在化學類課程教學中，教師可借助3D打印技術打印出分子模型，讓學生觀察分析，理解重要知識點。二是實踐操作。在教學過程中，教師可在實訓項目布置打印任務，讓學生自主打印設計的產品，促使學生加深對知識的理解和記憶，增強學生對知識的科學認知。三是邏輯抽象。教師利用3D打印技術的多個維度，培養學生形成邏輯抽象思維，對所學知識進行驗證。

2.2輔助職業教育課程教學

在中職課程體系中，學校可將3D打印技術與多個學科的課程教學相結合，建立起教學體系與3D打印技術的緊密聯系，促進3D打印技術在職業教育領域中得到廣泛應用。如，在計算機專業的三維建模課程中，教師可讓學生使用3D打印技術構建并打印出三維模型；在材料專業中，教師可讓學生觀察3D打印機所使用的特殊材料，了解材料的黏合過程以及產生固態物體的效果；在機械加工專業中，教師可利用3D打印技術解析產品逐層疊加的原理，讓學生學會借助技術提高生產精確度。

2.3改進實踐課程教學手段

隨著3D打印技術向操作便捷化、系統智能化的方向發展，為實踐教學改革創新帶來的新契機。在傳統的中職實踐課程教學環節，教師只能通過多媒體教學設備展示二維圖片，使學生對知識的認知停留在感性認知層面。而在3D打印技術的支持下，教師可利用該技術將設計完成的復雜構件打印出來，讓學生觀察三維立體的模型，從而更加深入地理解知識。如，在數控機床實踐教學中，傳統的實踐方式要求學生在數據機床上加工設計好的產品，但是由于產品零件多、組裝復雜，所以使得大部分學生很難完成實踐操作任務。而在3D打印技術的支持下，教師可讓學生利用該技術將設計的產品一體化打印出來，同時制作出多個零部件模型，從而降低學生的實踐操作難度。

2.4分層普及3D打印技術

中職院校的專業設置較多，不同的專業對3D打印技術的需求不同，所以教師要針對不同的專業分層普及3D打印技術。如，對智能制造類專業，教師要著重于3D打印技術操作技能的講解，讓學生精通3D打印技術的使用。對傳統制造業專業，教師要將3D打印技術作為輔助教學手段，讓學生熟悉3D打印技術，以提高課程教學效率。此外，教師對3D打印技術的接受能力和應用能力影響著該技術在中職教育教學中的應用效果，所以中職院校應向中職教師普及3D打印技術的正確使用方法，讓教師在教學實踐中總結技術的使用規律，結合專業課程制定切實可行的教學方案，確保3D技術在教學中的有效應用。

結論：

總而言之，中職院校要重視3D打印技術在教育教學中的應用，既可以在相關專業中設置3D打印設計課程，引導學生掌握最新的科學技術，也可以將3D打印技術作為有效教學手段，培養學生創新能力、實踐能力和團結協作能力，提高專業課程教學效率。為此，中職教師要不斷提高對3D打印技術的應用能力和教學實踐能力，充分發揮出3D打印技術的教學價值。

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