淺析3D打印技術在高職院校機械等相關課程教學中的應用

翟彥飛

摘要：隨著3D打印技術的發展，現在的應用領域越來越廣。結合3D打印技術的優點，本文主要探究3D打印在高職院校相關課程中的應用，以提高學生的理解能力，增加學生的學習興趣，改善教學效果。

Abstract： With the development of 3D printing technology， at present it has been applied in more and more fields. Combined with the advantages of 3D printing technology， this paper mainly explores the application of 3D printing in relevant courses in vocational colleges， so as to enhance students' understanding ability， increase students' interests in learning and improve the teaching effect.

關鍵詞：3D打印技術;課程;應用

Key words： 3D printing technology;curriculum;application

1? 產品創新設計課程中的應用

產品創新設計課程是一門應用綜合學科，將學生所學的知識加以應用的一門課程。對于職業院校的學生來說，這門課程的難點在于如何找創新點，找到創新點后的設計過程。有很多同學設計的作品只是停留在模型建立階段，至于所選尺寸、材料、結構等是否準確、合理就不得而知了。為了讓學生更好的完成自己的創新作品，可以借助于3D打印技術。學生可以將自己所建立的三維實體模型，轉換成3D打印軟件所需的格式，在3D打印機中將所建模型零件打出來，然后進行裝配，獲得產品實體。對照打印出的實體，學生才能更加直觀地查找自己設計作品的缺陷。對照設計缺陷，查找原因，重新對自己的作品進行改進，這樣才能創作出更好的作品，也可以從中選擇一些優秀作品參加互聯網+作品大賽。在這個過程中學生才能獲得到更多的能力，開闊眼界，增長知識，為畢業找工作積累經驗。

2? 機械類課程中的應用

機械類課程主要有：機械制圖、機械設計、機械設計課程設計和計算機輔助設計等。這類課程學習起來難度很大，學生理解起來也很枯燥。就機械制圖課程而言，這門課開設在大一第一學期，很多學生一接觸就覺得很難懂，從而產生厭學情緒。從整體情況來看，大多數學生很難跟上老師的節奏，更不要說后期就所學知識加以應用了。為了更好的完成教學，切實讓學生理解、學懂，可以借助3D打印技術。機械制圖課程需要學生具有很強的空間想象能力，雖然可以用實體模型，但是在上課時模型很難攜帶，也很大，很占地方，會給老師帶來不便。用3D打印獲得的模型重量輕，體積小，還可以根據課程需要進行模型打印。

機械設計與機械設計課程設計這門課程是機械相關工科專業學生的專業課程。這門課程是其他課程的基礎，因此學好本課程尤為重要。在機械設計課堂上可以用3D打印機打印出一些運動機構、連接件和一些零部件，這樣結合實際機構進行講解，學生才能更容易掌握，理解的更透徹。課程設計做的是減速器的設計，很多學生在起初選擇參數的時候不知道如何下手，很多學生也只是將課程設計當做一次作業，至于計算所得到的數據能不能用于加工就很難說了。有了3D打印技術，學生可以將零部件（軸、齒輪、軸承）、箱體、箱蓋等打印出來，然后進行組裝。在組裝的時候，如果有計算的尺寸不合理的地方，可以繼續再修改，再完善，直到裝配完成。這樣才能達到將基礎知識加以應用的效果，同時也能增加學生的自信心，獲得感。

計算機輔助設計課程與3D打印技術結合可以創作出更好的作品。計算機設計獲得的是三維圖形，學生用3D打印機打印出來后，可以增強學生學習的信心，提高學習動力，也可以設計一些小的工藝品，如圖1所示，為學生用3D打印所得作品。

3? 醫學相關專業課程的應用

醫學生在課堂上需要記住很多知識，大多數是借助書上的二維圖形，這樣給學生的印象不深刻，教學效果也不是很好。為了更好的吸引同學的注意力，加深印象，引起學生的學習興趣，在課堂上可以用三維模型輔助教學法。如果每一個器官都需要用三維模型展示，這樣成本會很高。這個問題借助于3D打印技術就可以解決，可以根據授課內容需要打印出一些特定器官進行授課，這樣既可以滿足多樣化的特點，又可以節約成本。如圖2打印器官圖所示，為3D打印所得一些人體器官。

4? 結語

靈活應用3D打印技術可以改善高職院校課程教學效果，增加學生學習的動力，為抽象的專業課程教學注入活力。

參考文獻：

[1]王利，黎志勇.3D打印技術在機械產品數字化設計與制造中的應用[J].內燃機與配件，2018，272（20）：221-222.

[2]楊三艷，李艷.淺談3D打印技術在機械類課程教學中的應用[J].職業教育研究，2014（10）：166-168.

[3]G. Zeng， Z. Han， S. Liang， et al. The applications and progress of manufacturing of metal parts by 3D printing technology[J]. Materials China， 2014， 33（6）：376-382.

[4]鄧濱，歐陽漢斌，黃文華.3D打印在醫學領域的應用進展[J].中國醫學物理學雜志，2016，33（04）：71-74.

[5]張海榮，魚泳.3D打印技術在醫學領域的應用[J].醫療衛生裝備，2015，17（3）：174-175.