信息化教學模式在3D打印實踐教學中的應用

徐新坤 朱斌海

摘要：信息技術的發展為傳統教學模式的改革和新型教學模式構建提供了技術上的支持，在信息化背景下的3D打印實踐教學模式成為研究與實踐熱點。本文采用文獻分析等方法，在梳理3D打印技術特點和國內外3D打印教學創新應用現狀的基礎上，將3D打印實踐教學與信息技術相結合，實現3D打印課程的信息化教學，通過信息化教學模式為教師教學及學生學習提供方便，以期為3D打印教學創新應用提供參考。

關鍵詞：信息技術;教學模式;3D打印

今年兩會政府工作報告中有提到“全面推進現代職業教育體系建設，引導部分地方本科高校向應用型轉變”。實踐教學是應用型本科高校課程體系中重要的教學環節，而信息化技術在教學中應用得到飛速發展，成為教師教學模式上變革的重要手段，將信息化技術深度融合于應用型高校實訓課程教學工作，提升應用型高等院校實訓教學過程的教學質量、高效性和創新性，解決課程教學中普遍存在的問題，改變傳統的教學模式。在信息化背景下的3D打印實踐教學模式成為研究與實踐熱點，也成為教學改革研究中的重要一環。

一、3D打印簡介

3D打印，作為快速成型技術中的一種，采用堆積熔融的方式逐層打印，通過計算機技術實現將粘合材料塑造成所需模型樣式，模型不僅外形尺寸精確，也能充分表現出復雜結構，現在可直接用于普通產品或高端產品的設計制造。廣泛應用于醫療、工業、教學等領域。因其可以更好的幫助人們理解模型結構，使所需要的模型快速展現出來，因此也被廣泛應用于高校教學中。

二、國內外3D打印教學創新應用現狀

從2014年起，美國英國對于3D打印技術的教育逐步重視起來，同時也出臺了一定的政策來扶持3D打印技術教育的發展，并把3D打印作為一項產業，教育領域主要針對于中小學，在教學方法上更加注重培養學生學習興趣，針對于該技術的信息化教學做的并不多。

我國在進行的實訓課程的教學方法具有多樣性的特點，校方需要根據具體的教學內容和教學對象進行合理選擇，信息化技術也得到了應用，但主要是運用多媒體技術，Flash動畫，仿真技術等技術對教學效果的提高有一定幫助。常見的教學方法包括以下幾種：1.多媒體教學法，通過多媒體設備提供資料，開拓學生的視野，激發學生的學習興趣。2.項目驅動法，通過解決實際的任務來引出講授的內容，結合實踐操作將理論知識轉化為實際應用;3.仿真軟件，通過仿真軟件例如FFSTO等搭建氣動回路等，進行調試和仿真，幫助學生清晰地理解電氣控制回路，降低理解難度，易于學生接受。這些技術對實踐教學具有一定的幫助，但仍不能很好的改變實訓課程主要問題。

三、信息化教學模式在3D打印實踐教學中的應用

如何提高實訓課程教學質量，提升學生學習興趣，一直是教師探索教學新方法過程中的突出問題。傳統教學中教師在上實訓課實操訓練時學生圍站在教師、設備或工具周圍，因為空間有限，教師少學生較多，所以教師授課時出現后排的學生看不到操作的整個環節以及對應的操作注意事項，學生對教師所講授內容甚至聽不輕，使得學生獨立操作不能正常進行，還存在一定安全隱患，教學效果難以保證;如果將學生分組，教師對每組學生單獨指導，實訓學時、教師數量、設備數量等因素也會影響課程的高效性和教學質量，這是大多數實訓課程普遍存在的現象。因此，信息技術教學相對于傳統教學方法有很大的優勢。

本文基于對信息技術支持下的3D打印實訓課程創新授課模式的研究，建立3D打印教學平臺，利用網絡服務器及輔助系統，工業控制計算機、數字攝像機、投影機、支架等硬件以及成熟視頻通信交流平臺。在實訓教學中實現真實多角度視頻拍攝，包括設備操作詳細流程、噴頭的運行軌跡和監控制品的實時情況等內容同步實時視頻呈現，教師依托創建的3D打印實訓教學平臺根據教學需要切換視頻窗口，提高3D打印課程教學質量使教學更高效，同時解決教師數量、設備數量、學生人數無法匹配等問題。這種基于信息技術的實訓教學模式在很大程度上提高教學質量，提高實踐教學效率，提升學生學習興趣;本研究成果也可在焊接實訓、數控實訓、發動機拆裝實訓等實踐教學中很好的推廣應用。

四、總結

基于信息化的3D打印教學應用不僅是新興技術在教學中的運用，也是創新性教學的大膽探索。信息背景下的3D打印技術為教師提供了更加多元化的教學平臺，同時也為學生高效學習提供了新思路，如能配合教學大綱，教學內容等合適的教學體系，將會使信息化3D打印技術教學發揮更大的優勢，為學生提供更加多元化的、個性化發展空間，可為工程、藝術、設計等不同領域社會需求奠定堅實基礎。

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