中職學校3D打印技術校本課程開發研究

董峰

摘 要：中職學校開設3D打印技術課程，不僅能增強學生的專業技能，而且能提高學生的綜合素質。文章分析3D打印技術的含義及其與中職教育的關系，探討中職學校3D打印技術校本課程的設計方案，指出教師要科學、合理地開發校本課程，創設和諧的教學氛圍和環境，以促進3D打印技術校本課程的開發。

關鍵詞：中職學校;3D打印技術;校本課程開發;專業技能

中圖分類號：G712 文獻標志碼：A文章編號：1008-3561（2020）09-0070-02

中職學校要引進3D打印技術，讓學生應用好3D打印機，并對3D打印技術的原理進行了解，有效學習三維建模和如何熟練使用3D打印機。這就要求教師要在3D打印技術課程中開展創新性的活動，讓中職學生能夠掌握科學先進的技術，有效提高他們的創新設計能力。

一、3D打印技術的含義及其與中職教育的關系

1.3D打印技術的含義

3D打印技術也被稱為快速成型技術，其主要的基礎是計算機輔助設計的軟件模型，通過該軟件將利用一些可聯合的材料（金屬、塑料等），進行逐層打印，并在此過程中添加相關的材料，構造出一個三維模型的技術。在工業設計領域中常用到3D打印技術，隨著3D打印技術的不斷發展，國家開始逐漸重視研究3D打印技術。同時，我國3D打印技術越來越成熟，也推動了中職學校課程的發展，中職學校開設3D打印技術課程能夠在一定程度上提升學生的學習興趣和創新能力。3D打印技術的優點包括，在進行機械加工過程中使用3D打印技術不需要進行復雜的加工工序，也不需要傳統的刀具，就能制造出許多比較復雜和精細的零件，制造周期較短，并且制造零件的效率也能得到保證。

2.3D打印技術與中職教育的關系

中職學校的學生與普通高中的學生相比，其專業性的知識層面更優，也有扎實的操作技能。對于機電專業的學生來講，他們已經熟練地了解了數控機床等相關知識，而3D打印機與數控機床的結構類似，兩者有些部分加工的代碼也是相同的，所以中職學校相關專業的學生學習3D打印技術會更加方便。與傳統枯燥的機床操作學習相比，學生學習3D打印技術能提升對該專業的學習興趣，有效提升操作能力。

在3D打印技術課程中，教師的主要教學核心就是讓學生能對軟件進行操作，教學重點就是讓學生會運用三維設計軟件設計相關的模型。在3D打印技術課程中，學生主要學習的是三維設計軟件。這就要求學生要會運用三維設計軟件，根據設計要求的不同對設計進行深入探究，讓三維模型能夠實現實體化。因為中職學生學習的專業知識性較強，所以教師在教學3D打印技術等相關課程時，要運用多種教學方式，保證學生在應用三維設計軟件時能夠掌握3D打印技術的結構和工作原理，并能夠解決3D打印機在打印過程中遇到的一些復雜問題。教師還要不斷豐富學校的3D打印技術校本課程，全面指導學生改進3D打印機的一些零部件，進而提升3D打印技術的有效性，以培養出更多的創新型人才。

二、中職學校3D打印技術校本課程的設計方案

1.3D打印技術課程的目標

在中職教育課程改革中，校本課程是重要的組成部分，也是有效提高中職學生核心素養的途徑。中職學校的3D打印技術課程，要與學生的實際發展情況相結合，有效激發學生的潛能，為學生以后的發展奠定扎實的基礎。中職學校讓學生學習相關的課程，主要是讓學生掌握三維設計軟件，在此技術的基礎上創意設計組裝出3D打印機，使學生的工程能力得到一定的培養，提升學生的創新能力、動手協作能力以及解決問題的能力，進而得到更加全面和諧的發展。

2.設置3D打印技術課程

中職學校培養學生的各種專業性技術，就是為了讓學生在踏入社會時能夠與企業的發展接軌。所以，中職學校在設置課程時，應該選用社會企業運用比較廣泛的三維設計軟件，以及適合初級者學習的3D打印機，將二者作為主要的教學工具，并將3D打印機介紹，組裝打印機框架、噴頭和熱床，安裝控制電路及燒錄控制程序，設計螺絲刀等作為3D打印校本課程的主要內容。

3.相關課程的評價

在機電專業學生的心目中，3D打印技術課程并不是一個核心的課程。因此，在對3D打印技術課程的學習情況評價過程中，教師應該根據中職學生的認知特點以及學習需求等進行全方面的評價，不僅要注重一些傳統評價的主要內容，還應該對學習過程進行一定的評價。評價的范圍應該包括學生的整個學習過程，并且教師還應該對學生學習過程中獲得的一些有價值的學習成果給予積極的鼓勵和評價，讓學生能夠對學習有更大的主動性，從而讓學生擁有更多的滿足感和收獲感，進一步提升他們對該課程的學習興趣。

三、中職學校3D打印技術校本課程的實施策略

中職學校要將相關課程的規律以及原理作為基礎，有效結合中等職業教育的特點，開發出更具相容性和完備性、獨立性的校本課程，讓校本課程在具體實施過程中能夠充分發揮出相應的特點。

1.科學、合理地開發校本課程

在開發校本課程時，應該遵循客觀規律，循序漸進地推進和開發，不能急于一時。目前，有一些教師只是注重教學形式，忽略了課程開發的實效性。比如，在課程開始教師就讓學生直接進行建模打印的學習，盡管該類操作比較簡單，具有一定的可行性，但是由于學生沒有系統性地了解3D打印機的構造以及工作原理，有時不能正確診斷遇到的問題。所以，教師在設置課程的過程中，應該先讓學生學習理論知識，再學習建模方面的知識，然后加入與打印相關的DIY環節，逐步提高學生的動手能力，讓學生能夠構建出相關的知識框架，從而進行更深層次的學習。

2.創設和諧的教學氛圍和環境

在新時代發展的過程中，創新是推動發展的首要動力。所以，在具體實施3D打印技術校本課程的過程中，中職學校應該構建出能培養學生“雙創”意識的氛圍和環境。教師不僅要積極鼓勵學生進行創新，激發學生的興趣和自信，還應通過對學生學習的過程進行了解和評價，充分了解和挖掘出學生學習中的閃光點。如果學生的創新失敗，教師也應該表揚其在創新過程中的一些優點，并積極對學生進行指導，幫助學生改善創新過程中的問題，讓學生創新的信心得到增強。教師還應該培養學生的合作意識，利用不同的設計項目讓學生進行小組合作，或者通過比賽等方式，不斷提高學生的創新思維能力。在學生進行設計時，教師不應該把學生的一些奇思妙想扼殺在搖籃中，而應該給予學生正確的引導和鼓勵，提升學生創造的積極性，從而讓學生設計出更多優秀的作品。

四、結語

綜上所述，隨著創客教育新概念的提出，國家越來越重視培養創新型和全面型的人才。因此，中職學校應積極開設和開發出3D打印技術的校本課程，以增強學生的專業技能，提高學生的綜合素質。雖然在此過程中可能會因為經驗不足出現各種各樣的問題，但是通過中職學校、相關專業人員的有效合作和不斷創新，一定能開發出更加完善和科學的3D打印技術校本課程，讓其實現良性的循環發展，進而培養更多的創新型人才，實現我國可持續發展的目標。

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