在线客服

咨询热线

3D打印技术项目化教学的实践

作者:未知

  【摘 要】3D打印技术在创新教育中已广泛开展,特别是在职业院校校中纷纷建立了实验室。本文结合我校的教学实践,阐述了3D打印技术在教学过程中的应用案例和取得的教学成效。【关键词】3D打印项目教学;实践【中图分类号】G633
  【文献标识码】A
  【文章编号】2095-3089(2019)13-0228-01随着3D打印技术快速发展,已在航天、汽车、医疗、建筑、食品等多方面得到了广泛应用。如今3D打印技术在教育中也普遍开展教学活动,我校师生从技术的应用到3D打印机的设计与制作,通过课程实施在教学中积累了一定的经验,现已在我校全面开展。同时结合各专业特点开展校本课程开发,以项目化教学为主,结合创新创业教育开展实施。一、3D打印技术简介3D打印技术又称三维打印技术,是一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。它无需机械加工或任何模具,就能直接从计算机图形数据中生成任何形状的零件,从而极大地缩短产品的研制周期。二、3D打印项目教学实践教学项目是实施教学过程的主要载体,在设计的过程中应遵循如下原则:一是要符合中职学生的心理特点,因为兴趣是决定学生学习积极性的重要因素,激发学生学习的兴趣,培养学习自信心,从学习中获得成就感;二是要融合专业的学习内容,项目为教学服务,专业知识要融入到教学项目的实施过程中;三是要结合实践的具体应用,教学项目的设计要服务于学习和生活,学以致用。我们以培养学生的创新思维为教育主旨,以项目为引领,让学生运用3D打印技术通过问题驱动、小组合作等形式解决实践问题。案例一:教具制作,服务专业课程教学运用3D打印技术服务于专业教学,能够增加学生对专业知识的理解。例如机械专业在学习《机械制图》课程“基本几何体和组合体”这一内容时,学生可以结合学习内容进行三维建模,并将其打印成实物的形态,便于观察和理解,同时也可以根据需要自行设计、打印其他类型的教具,以有形的三维教具呈现《机械制图》教学中的二维信息,充分弥补了传统教学的不足,这样不但可以加强学生对物体的感性认识,扩展和培养学生的空间构思能力,更能够调动学生学习《机械制图》课程的积极性和主动性。案例二:沙盘打印,强化团队合作意识学生团队合作精神引入教学中,能够给课堂注入新的生机和活力。选择学生熟悉的校园沙盘作为教学项目,培养团队合作协调能力。首先将同学们分成四组,每组6人,设组长1人,由组长负责对组员进行任务调配、考核、收集资料等各项工作。将校园中的建筑楼群进行划分,由组长前来领取任务清单。小组中有的同学负责对校园内的楼体外观进行拍摄,并对每一幢建筑物进行估测,详细分析每幢楼房的结构特点,按一定的比例缩小后形成二维平面图形,集体讨论确定楼房的建模方案;再由同学根据所拍摄的照片和分析讨论后的方案进行建模,并按照工艺要求,进行切片,再根据每个层片的轮廓信息,输入加工参数,生成指令性文件,最后由利用3D打印机制作三维楼体模型。在这一系列的任务完成中,同学之间相互协调、相互合作,小组之间相互沟通、相互竞争,形成了良好的学习氛围,有效调动了学生的学习积极性,教师在过程上给予指导,在整体上优化课堂教学的结构和效果。案例三:创意设计,展现学生创新成果3D打印神奇之处在于,不论多么复杂的东西,只要有数据,就能够将其打印出来,从“思”到“造”实现了“设计即生产”的创想,支持有创意的设计与生成。只要一台3D打印机,我们就可以在家里生产一些我们需要的东西,而且可以不断变化款式、样式。因此,在教学中要挖掘学生的想象力,鼓励学生围绕生活所需用品进行创意设计,例如:常用的果蓝只是一个单一的装食品容器,对于吃完的果核或果壳还要找其它的存放容器,或者直接堆放在桌子上,这样很不利于清扫,通过问题征集让学生发挥想象,运用所学知识去解决这样的生活问题,有的同学将果篮、果核篮和纸巾盒组合在一起,这样既解决了果核随处放的麻烦,又节省了空间。可见只要善于引导学生发现生活中的问题,寻找解决问题的方法,再将这些想法通过建模、打印这一过程来实现,这不仅能培养学生的创新思维能力,还能培养学生的创造能力,让学生的想象力可以得到实现。三、3D打印项目教学成效1.激发了学生的学习兴趣。兴趣是促进学生学习动力的主要因素,它是推动学生求知的内在力量。教师通过对教学项目的设计,将一些符合学生心理特点的物品成为学生学习和制作的对象,无疑是增加了学生的学习兴趣,提升了学生参与学习过程的积极性。2.提升了学生的合作能力。以教学项目为核心开展教学活动,提升了学生团队合作能力。学生以小组为单位,通过分工实现角色转化,促进了成员之间合作与交流,充分体现了学生的主体地位。3.培养了学生的创新思维。利用3D打印技术实现对创意的实物呈现,能够直接转化为实践应用,促进了学生创新思维的培养,在解决问题的过程中,学生从传统的被动学习变为主动学习,改变了学生的学习方式。通过教学实践虽然取得了較好的效果,提高了学生学习3D打印技术的积极性,但因3D打印技术自身也存在一定的缺陷和弊端,例如材料受限、制作时间长、尺寸精度等问题给教学带来了一定的影响,如何在教学中扬长避短,不断提升教学质量和效率,还需要大家共同探讨。参考文献[1]王铭.刘恩涛.刘海川.三维设计与3D打印基础教程[M].人民邮电出版社,2016.[2]杨三艳.李艳.浅谈3D打印技术在机械课程教学中的应用[J].职业教育研究,2014(10).作者简介:刘春风(1980.03-),男,汉族,吉林扶余人,大学本科,中学高级教师,主要从事职业教育工作。
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-14844327.htm