基于工程实践能力的快速成型课程教学改革与实践
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摘 要 在新工科背景下，为了培养学生的创新意识，提高学生工程实践能力，我们积极探索快速成型课程的教学改革新模式。我们通过加强校企合作，共同创建3D打印实训中心，改善教学环境，并对教学内容、教学方法和考核方式进行改革。采用项目案例驱动为教学模式，问题驱动为教学原则，理论与实践相结合，提升学生的工程实践能力和创新能力。
关键词 快速成型 教学改革 工程实践 创新能力
中图分类号：G712 文献标识码：A
0引言
3D打印技术属于快速成型的一种，它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。
当前，在加快转变经济发展方式的新常态下，政府提出了“中国制造2025”发展战略，努力实现由“制造大国”向“制造强国”的转变。这正是给3D打印技术包括材料供应、智能制造在内的相关行业带来的重大机遇。业内人士认为，“十三五”期间，3D打印将深刻影响制造企业的生产方式，引领制造业从标准化和精益化生产步入定制化生产。
1课改的必要性
作为一个新兴的教育领域，快速成型（3D打印）还远远未能在高等教育中普及，企业主要从机械和自动化等专业招收人才，然后向3D打印方向进行培养，而这是满足不了企业要求的。由于国内缺少固定的3D打印技术人才输出，所以3D打印技术人才的缺口逐步扩大，这对专业人才的培养提出了较高的要求，尤其是该专业学生实践能力的培养。
近些年来，国内高等院校大多才开始面向本科生开设类似课程，还没有形成完善的规范性的教学体系，仍存在诸多问题。例如教学内容缺乏完整性和系統性：难以找到针对性的教材，课件质量低，课程设置相对陈旧;重理论轻实践，实践环节训练不够，教学模式相对落后;师资力量有所欠缺;教学设备不完善，教学环境不能达标等。
针对当前的研究现状，特别是对于独立学院，在“工本位”的办学理念下，课程体系的建立、人才培养方案的制定均有所不同，教学改革与实践迫在眉睫。
2教学改革与实践
本着以提高学生的工程实践能力和创新能力为目的，以自主学习为准则，项目案例驱动为教学模式，我们开设了32学时的《快速成型》课程，并对教学内容、教学方法和考核方式进行改革与实践。
为了更好地增强学生的工程实践能力，我们通过与3D材料相关企业进行校企合作，在校内建立3D打印实训中心，改善3D打印教学环境，使学生获得实际的工作体验，启发学生进行创新制作，培养学生的实践能力和职业素养。
2.1教学内容
通过对多本教材内容的比较，并结合本校学生的实际情况，我们最终选择了《3D打印创意设计与制作》这本书作为课程教材。根据教材，我们制作相应的教学课件。整个教学内容从基础理论入手，在教会学生够用的理论知识后，用工程实践案例引导教学，引发学生创新制作。
本课程以设计制作3D打印作品为主，通过学习3D打印技术、三维设计、逆向设计等相关知识，掌握3D打印制作的方法，将传统设计方案应用现代的制作方法表现出来，激发学生创新设计的创作灵感，重点培养学生的创新意识、创新设计能力及实践能力等。
2.2教学方法
教学方法根据教学内容和学生接受能力来不断改变。对于基础理论知识部分，以引发学生对3D打印技术的兴趣为主，引导学生进入自主学习状态，让学生能够带着快乐的心情学习。对于中期软件学习部分，用工程实践案例引导教学，具有一定的指导性和针对性。采用教师边讲，学生边做，讲练结合，在做中学，力求学以致用。在三维建模过程中，不断培养学生的创新意识、创新设计能力。后期工程实践环节，将课本知识与实践相结合，让学生动手进行3D打印作品的设计和打印处理，增强学生动脑能力，提升空间思维能力。以“问题驱动”为原则出发，抓住学生实践中常出现的疑惑，以问题的方式导入每个知识点，操作和演练相结合。
2.3考核方式
快速成型课程是专业教育课程，也是一门设计创新类课程。同学们学习快速成型技术中的3D打印技术，并进行相关创新与设计。最终要求学生不仅能够自选设计软件和设计内容，完成至少1件创新作品。还要参与小组作品的设计与制作。每组至少完成一项综合型组装式创新作品，且要进行小组PPT答辩，需展示创新作品设计制作理念及过程，并完成个人文档实训报告。总的实践过程考核成绩占总成绩的75%。
3结束语
学校定位为应用型本科院校，一直在重视本科阶段理论知识教学的同时，坚持“工本位”的办学理念，始终以培养学生能力为主导，着眼校企“零距离”对接，力求学生在校四年保持与市场发展同步成长。
快速成型课程采用项目案例驱动为教学模式，“问题驱动”为教学原则，旨在培养学生的创新和协作意识，提高学生的工程实践能力和职业素养，帮助学生获得实际的工作体验，及时让学生掌握就业信息，了解就业形势，为后续学习和工作打下坚实的基础，也更好地为企业发展输送优质人才。
参考文献
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