中职学校3D打印技术校本课程开发研究
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摘 要：中职学校开设3D打印技术课程，不仅能增强学生的专业技能，而且能提高学生的综合素质。文章分析3D打印技术的含义及其与中职教育的关系，探讨中职学校3D打印技术校本课程的设计方案，指出教师要科学、合理地开发校本课程，创设和谐的教学氛围和环境，以促进3D打印技术校本课程的开发。
关键词：中职学校;3D打印技术;校本课程开发;专业技能
中图分类号：G712 文献标志码：A 文章编号：1008-3561（2020）09-0070-02
中职学校要引进3D打印技术，让学生应用好3D打印机，并对3D打印技术的原理进行了解，有效学习三维建模和如何熟练使用3D打印机。这就要求教师要在3D打印技术课程中开展创新性的活动，让中职学生能够掌握科学先进的技术，有效提高他们的创新设计能力。
一、3D打印技术的含义及其与中职教育的关系
1.3D打印技术的含义
3D打印技术也被称为快速成型技术，其主要的基础是计算机辅助设计的软件模型，通过该软件将利用一些可联合的材料（金属、塑料等），进行逐层打印，并在此过程中添加相关的材料，构造出一个三维模型的技术。在工业设计领域中常用到3D打印技术，随着3D打印技术的不断发展，国家开始逐渐重视研究3D打印技术。同时，我国3D打印技术越来越成熟，也推动了中职学校课程的发展，中职学校开设3D打印技术课程能够在一定程度上提升学生的学习兴趣和创新能力。3D打印技术的优点包括，在进行机械加工过程中使用3D打印技术不需要进行复杂的加工工序，也不需要传统的刀具，就能制造出许多比较复杂和精细的零件，制造周期较短，并且制造零件的效率也能得到保证。
2.3D打印技术与中职教育的关系
中职学校的学生与普通高中的学生相比，其专业性的知识层面更优，也有扎实的操作技能。对于机电专业的学生来讲，他们已经熟练地了解了数控机床等相关知识，而3D打印机与数控机床的结构类似，两者有些部分加工的代码也是相同的，所以中职学校相关专业的学生学习3D打印技术会更加方便。与传统枯燥的机床操作学习相比，学生学习3D打印技术能提升对该专业的学习兴趣，有效提升操作能力。
在3D打印技术课程中，教师的主要教学核心就是让学生能对软件进行操作，教学重点就是让学生会运用三维设计软件设计相关的模型。在3D打印技术课程中，学生主要学习的是三维设计软件。这就要求学生要会运用三维设计软件，根据设计要求的不同对设计进行深入探究，让三维模型能够实现实体化。因为中职学生学习的专业知识性较强，所以教师在教学3D打印技术等相关课程时，要运用多种教学方式，保证学生在应用三维设计软件时能够掌握3D打印技术的结构和工作原理，并能够解决3D打印机在打印过程中遇到的一些复杂问题。教师还要不断丰富学校的3D打印技术校本课程，全面指导學生改进3D打印机的一些零部件，进而提升3D打印技术的有效性，以培养出更多的创新型人才。
二、中职学校3D打印技术校本课程的设计方案
1.3D打印技术课程的目标
在中职教育课程改革中，校本课程是重要的组成部分，也是有效提高中职学生核心素养的途径。中职学校的3D打印技术课程，要与学生的实际发展情况相结合，有效激发学生的潜能，为学生以后的发展奠定扎实的基础。中职学校让学生学习相关的课程，主要是让学生掌握三维设计软件，在此技术的基础上创意设计组装出3D打印机，使学生的工程能力得到一定的培养，提升学生的创新能力、动手协作能力以及解决问题的能力，进而得到更加全面和谐的发展。
2.设置3D打印技术课程
中职学校培养学生的各种专业性技术，就是为了让学生在踏入社会时能够与企业的发展接轨。所以，中职学校在设置课程时，应该选用社会企业运用比较广泛的三维设计软件，以及适合初级者学习的3D打印机，将二者作为主要的教学工具，并将3D打印机介绍，组装打印机框架、喷头和热床，安装控制电路及烧录控制程序，设计螺丝刀等作为3D打印校本课程的主要内容。
3.相关课程的评价
在机电专业学生的心目中，3D打印技术课程并不是一个核心的课程。因此，在对3D打印技术课程的学习情况评价过程中，教师应该根据中职学生的认知特点以及学习需求等进行全方面的评价，不仅要注重一些传统评价的主要内容，还应该对学习过程进行一定的评价。评价的范围应该包括学生的整个学习过程，并且教师还应该对学生学习过程中获得的一些有价值的学习成果给予积极的鼓励和评价，让学生能够对学习有更大的主动性，从而让学生拥有更多的满足感和收获感，进一步提升他们对该课程的学习兴趣。
三、中职学校3D打印技术校本课程的实施策略
中职学校要将相关课程的规律以及原理作为基础，有效结合中等职业教育的特点，开发出更具相容性和完备性、独立性的校本课程，让校本课程在具体实施过程中能够充分发挥出相应的特点。
1.科学、合理地开发校本课程
在开发校本课程时，应该遵循客观规律，循序渐进地推进和开发，不能急于一时。目前，有一些教师只是注重教学形式，忽略了课程开发的实效性。比如，在课程开始教师就让学生直接进行建模打印的学习，尽管该类操作比较简单，具有一定的可行性，但是由于学生没有系统性地了解3D打印机的构造以及工作原理，有时不能正确诊断遇到的问题。所以，教师在设置课程的过程中，应该先让学生学习理论知识，再学习建模方面的知识，然后加入与打印相关的DIY环节，逐步提高学生的动手能力，让学生能够构建出相关的知识框架，从而进行更深层次的学习。
2.创设和谐的教学氛围和环境
在新时代发展的过程中，创新是推动发展的首要动力。所以，在具体实施3D打印技术校本课程的过程中，中职学校应该构建出能培养学生“双创”意识的氛围和环境。教师不仅要积极鼓励学生进行创新，激发学生的兴趣和自信，还应通过对学生学习的过程进行了解和评价，充分了解和挖掘出学生学习中的闪光点。如果学生的创新失败，教师也应该表扬其在创新过程中的一些优点，并积极对学生进行指导，帮助学生改善创新过程中的问题，让学生创新的信心得到增强。教师还应该培养学生的合作意识，利用不同的设计项目让学生进行小组合作，或者通过比赛等方式，不断提高学生的创新思维能力。在学生进行设计时，教师不应该把学生的一些奇思妙想扼杀在摇篮中，而应该给予学生正确的引导和鼓励，提升学生创造的积极性，从而让学生设计出更多优秀的作品。
四、结语
综上所述，随着创客教育新概念的提出，国家越来越重视培养创新型和全面型的人才。因此，中职学校应积极开设和开发出3D打印技术的校本课程，以增强学生的专业技能，提高学生的综合素质。虽然在此过程中可能会因为经验不足出现各种各样的问题，但是通过中职学校、相关专业人员的有效合作和不断创新，一定能开发出更加完善和科学的3D打印技术校本课程，让其实现良性的循环发展，进而培养更多的创新型人才，实现我国可持续发展的目标。
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