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3D打印技术在农村中职学校社团活动推广的研究

作者:未知

  【摘要】近年来,随着3D打印技术的日渐成熟,未来中国智能制造需要更多的3D打印技术人才。农村中职学生对3D打印技术了解较少。文章从本校3D打印技术社团活动实践路径中总结出了3D打印技术在农村中职学校的推广策略。
  【关键词】3D打印技术;社团活动;创客教育
  【基金项目】本文系2018年平凉市教育科学“十三五”规划课题“3D打印技术在农村中职学校社团活动推广的研究”的研究成果,课题立项编号:[2018]PLG749。
  一、3D打印技术与中职教育
  3D打印,名为快速成型技术,也称增材制造技术。它是一种以数字三维模型为基础,通过逐层打印的方式来构造物体的技术,广泛应用在汽车、航空航天、医疗、教育、服装等领域。
  近年来,随着3D打印技术的日渐成熟,《中国制造2025》中提出中国制造将向智能制造转变。3D打印技术是智能制造领域的主要技术手段,未来中国智能制造需要更多的3D打印技术人才。3D打印技术作为目前前沿新兴技术之一,在中职学校的应用主要集中在经济发达的大中型城市,它们利用其浓厚的科普氛围与优越的教学资源,已经将3D打印技术作为专业课引入课程建设中。形成巨大反差的是,3D打印技术并没有走进农村中职学校,农村中职学生对3D打印技术了解较少,基本没有开展相应的培训活动。
  二、我校开展3D打印技术课程存在的问题
  我校地处西北偏远农村地区,不仅承载着为工业发展培养技术人才的重任,而且承载着带动区域经济发展特别是教育精准扶贫的重任。
  我校开展3D打印技术课程存在的主要问题:一是需要相关的教学设备,投入经济成本较高;二是教育现代化和信息化建设相对滞后,教学资源有限,缺乏与农村中职学校相适应的课程资源、标准和评价体系;三是师资力量薄弱,缺乏3D打印技术的师资培训;四是农村中职学校学生知识结构相对单一,缺少学习新型科学技术的平台。
  三、我校中职学校开展3D打印技术活动的实践路径
  针对我校实际情况,为了让学生更多地接触先进技术,培养学生综合型创新意识和能力,向社会输送应用型技能人才,我校研究探索出一条符合学校实际、学生实际和社会发展实际的实践路径,以校园社团活动为平台,落实3D打印技术活动在农村中职学校的开展。
  (一)以加工制造类专业为基础,实现跨专业联合,成立3D打印技术社团
  社团成员以加工制造类专业学生为主,如数控技术应用、机电技术应用等,另外吸收一部分服装设计专业等艺术类专业学生,实现跨专业与学科的知识交叉。
  (二)以学生自主管理为基础,教师指导为辅助,锻炼学生综合管理能力
  开学初进行社团纳新活动,学生自愿报名参加,组织召开社团成员大会,选举成立社团理事会,由社团负责人和各部长协同管理,制定社团管理的规章制度和考核办法,定期组织开展社团活动。
  (三)以项目式任务为驱动,充分发挥学生自主创新能力,开展社团活动
  1.基础设施:桌面3D打印机、计算机、教学一体机、相关3D打印技术书籍。
  2.教学资源: 3D打印技术实践指导手册、3D打印技术任务书。
  3.活动内容:社团活动内容主要由安全教育、团队组建、创意形成、方案制定、活动开展、作品展示和评价组成。
  4.安全操作规范学习:组织成员进行安全操作规范学习,了解各种设备安全操作规程。
  5.组建团队形成创意:团队组建要形成各专业学生相互搭配,广泛采集意见,形成创意点。
  6.制定任务方案,开展活动:根据创意点,分析整理出完成创意所需的知识点和技能;制定完成任务的详细实施方案。
  7.学生根据所需的知识点和技能内容,团队合作进行探究式学习:广泛利用网络教学资源等途径,主要学习3D打印技术的成型原理、工艺流程、3D打印机操作、建模软件、参数设置等内容。活动过程中指导教师全程参与,对学生遇到的问题及时进行解答,从学生的学习进度、效果出发,适时创设具有趣味性、探索性、延伸性的活动,激发学生强烈的学习意识和探究动机。
  8.团队分工实施任务:团队明确分工,验证方案的可实施性,修改并完善方案。开始实施任务,指导教师参与任务实施过程,对技能要点进行指导。
  9.作品展示和评价:团队对各自创新项目进行现场解说,展示作品创意点和功能。教师负责搭建展示平台并组织活动,采用团队自评、团队互评、教师点评的多元化评价方式。各团队之间相互交流学习,整合来自不同领域的意见,总结此次活动的收获及需要改进之处。
  四、农村中职学校社团推广的阶段性成果
  第一,为农村中职学生搭建了一个了解新兴技术的活动平台,促进了教育资源均衡发展,在一定程度上缩短了与经济发达地区教育信息化的差距。
  第二,提升了农村中职学生的综合素养,社团活动从学生的兴趣爱好出发,有利于学生的积极投入,激发创造性思维,培养创新能力,锻炼团队协作能力。社团学生在市级技能大赛、科技创新大赛和科技节活动中取得了优异成绩。
  第三,实现了和专业课程的对接,对专业课程的学习起到补充和提升作用,对培养应用型技能人才起到促进作用。把3D打印技术作为各个专业的延伸方向和特殊技能来发展,比如服装专业,既可以实现配饰加工,也可以实现创新型服装设计与制作;数控专业与3D打印技术相结合,可实现智能数字化设计制造。
  第四,推进了我校课堂教学创新的改革,3D打印技术社团以活动为载体,通过“做中学,学中做”的实践途径,在“动手动脑”中实现了课程内容与教学过程与生产过程的对接,对探索实践职业教育教学改革起到了启发作用。
  第五,提高了農村中职学生就业竞争力,在国家大力发展智能制造的趋势下,学生在毕业以后具备了适应新型岗位需求的能力,学生就业的选择将更多,就业方向也更加宽广。
  第六,推动了农村中职学校创客教育发展,农村中职学校创客教育还处在萌芽阶段,3D打印技术社团活动为创客教育探索实施提供了可借鉴的经验和促进作用。
  3D打印技术社团活动是多学科交叉融合并付诸教育实践的尝试与探索。尽管当前在农村中职学校推行3D技术社团活动仍面临诸多困难,但3D技术社团活动顺应了当前中等职业教育改革发展的趋势,将成为农村中等职业教育创新创业人才培养模式的重要突破口。
  【参考文献】
  [1]孙江山,吴永和,任友群.3D打印教育创新:创客空间、创新实验室和STEAM[J].现代远程教育研究,2015(04):96-103.
  [2]成思源,周小东,杨雪荣,等.基于3D打印技术的实践教学[J].实验室研究与探索,2015(8):158-161.
论文来源:《教育界·下旬》 2019年1期
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