貴陽學院3D打印示范教學方法探究

成剛 李疆 王壹

【摘要】本文主要從貴陽學院科學與教育實驗教學示范中心建設歷程探討3D打印示范教學中學生培育、師資培育、示范教學方式方法。

【關鍵詞】貴陽學院 實驗 教學 示范 3D打印

【基金項目】本文獲得：①2016年貴陽學院校級教學團隊-綜合實踐活動課程資助；②2016貴州省省級實驗教學示范中心-貴陽學院科學與教育實驗教學示范中心的資助；③2018年貴陽學院雙創項目惠億家教育的資助；④貴州省高等學校大學生創新創業訓練計劃項目一種激光切割產品的設計與實現的資助。

【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2018）48-0243-02

3D打印（3DP）即快速成型技術的一種，它是一種以數字模型文件為基礎，運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構造物體的技術[1]。

3D打印行業受到國內外的廣泛關注，各種3D打印技術也在多個行業應用并發展。目前已覆蓋了制造、醫療、教育、航空航天、軍事等多個領域。

目前，國內的3D打印主要集中在家電及電子消費品、模具檢測、醫療及牙科正畸、文化創意及文物修復、汽車及其他交通工具、航空航天等領域。據前瞻產業研究院發布的《3D打印產業市場需求與投資潛力分析報告》數據顯示，2012年，中國3D打印機市場規模達到1.61億美元，至2016年，中國3D打印產業規模達到11.87億美元（80億元人民幣），復合增長率為49.11%。

國內已有的公司和產業平臺，大多依托高校和科研機構，走“產學研”共建的發展模式。現階段，國內與3D打印產業相關的上市公司中，其主營業務并不屬于3D打印產業。大多是借助已有或引入的技術來源，進行項目產業化。

1.現狀

貴陽學院3D打印示范教學工作依托貴陽學院科學與教育實驗教學示范中心開展，該中心實驗室由科學與藝術實驗室、STEAM實驗室以及貴陽學院綜合工訓中心實驗室組成，項目開展兩年來，開展3D打印示范教學工作10次，主要面向小學，在走出去的同時，也組織校外學生到貴陽學院開展示范教學工作。

2.困難

2.1實驗室開放

教育部關于基礎課實驗教學示范中心建設的基本要求是基本實驗教學； 提高型實驗教學（ 綜合性、設計性等） ； 研究創新型實驗教學。其中，基本實驗項目應根據學科的不同占到所開實驗項目的50 左右。實驗教學： 先進的教學理念與改革思路，教學體系與教學內容； 教學方法與教學手段；教學效果與教學成果[2]。

實現對實驗時間、實驗對象、實驗內容的全面開放。示范中心除正常上班時間開放外，其他時間實行預約開放。除了面向本科生基礎實驗、本科生畢業設計開放外，實現面向本科生課外實驗開放。為校內教師提供科學研究的平臺，校外提供實驗教學和技術服務。同時鼓勵研究生到示范中心進行學術交流活動，激勵本科生科技創新能力[3]。

2.2 學生培養

2.2.1 聘請企業教師授課

聘請企業經驗豐富的專家給學生講課，講授3D打印目前在市場上的應用情況。

2.2.2 第二課堂

通過項目實施所在學院施行的第二課堂教學制度，開展3D打印基礎培訓，經過培訓的學生才能進入項目教師所帶的比賽中。

2.2.3 競賽

通過選拔工作，結合學校及項目教師的競賽項目，參加校級互聯網+比賽、省級創新創業大賽、國家級機械創新大賽等賽事培養學生，讓對3D打印感興趣的學生脫穎而出，重點培養。

2.3 教師隊伍培養

目前中心老師具備完善的3D打印技術的不多，其他老師自身3D打印相關知識和技能掌握有限，在示范教學中有一定的依賴，結合項目研究，學校應配備一定的經費組織中心老師提升相關技能，通過比賽等工作使其喜愛本項教學工作。

2.4 大學、中小學教學差異

2.4.1 大學教學方法

以講授為特征的教學方法，主要體現在可以有較高的效率、更能發揮教師的專業優勢、知識的系統性和條理性好、有更好的知識總結功能。容易導致以下問題：造成學習中被動、不適合低年齡段的學生（小學生的注意力很難持續15分鐘以上，中學生持續地保持25分鐘以上也有困難）、認知能力發展不成熟的學生難以適應、有利于認知能力的形成，不利于操作能力的發展。

2.4.2 小學教學方法

2.4.2.1以語言傳遞為主的教學方法

（1）講授法。這種教學方法是教師通過語言系統連貫地向學生傳授知識的方法。它包括講述、講解、講讀、講演等具體形式。講授法是一種最常見的教學方法。

（2）談話法。又稱問答法，是教師根據一定的教學目的要求和學生已有的知識和經驗，通過師生間的問答對話而使學生獲得新知識或鞏固知識、發展智力的教學方法。

（3）讀書指導法。這種方法是教師指導學生通過閱讀教科書和參考書以及課外讀物，使學生獲知識、發展能力的一種方法。它包括指導學生預習、復習、閱讀參考書、自學教材等形式。

2..4.2.2以直接感知為主的教學方法

（1）演示法。這種教學方法是教師通過展示各種實物、直觀教具或作示范性實驗和動作，使學生通過觀察獲得感性知識或印證所學書本知識的方法。演示法分為三種形式。第一，為了使學生獲得對事物的感性認識，主要通過實物、掛圖、模型等演示。第二，為了使學生了解事物發展變化的過程，主要使用幻燈片、投影儀、多媒體等現代化的教學媒體。第三，教師身體力行的示范性動作，例如體育課中的示范性動作。

（2）參觀法。這種教學方法是教師根據教學內容的需要，組織學生去實地觀察學習，從而獲得知識或鞏固、驗證已學知識的方法。參觀法有準備性參觀、并行性參觀、總結性參觀三種形式。

以上兩種方法在教學過程中有天差地別的差別，對于中心教師應擯棄多年來養成的大學教學方法方式，進一步接觸小學生及小學教學方法，才能更好地“突出實用、服務本地”。

3.總結

3.1 培養學生參與示范教學工作

在校大學生的親和力、活力等各方面要比大學教師強，在示范教學中主要面對的是小學生，在校大學生有很強的親和力，逐步開放實驗室，培養學生的技能，讓學生多參與示范教學工作，使學生了解小學教學實情，轉變學習方法，完善學生自身的教學能力，為示范工作做準備，也為學生就業做準備。

3.2 改變教學思路

大學教學方法和小學教學方法有很大的不同，大學主要是講解、理解型，強調知識的講授；小學教學主要通過示范、引導動手制作，通過示范教學促進學生學習方式的轉變、促進中心教師教學方式的轉變，降低教學難度，使復雜問題簡化，同時重點培育小學生的動手能力。

參考文獻

[1]百度百科

[2]國家教育部.教育部關于開展高等學校實驗教學示范中心建設和評審工作的通知（教高[2005]8號）[S].北京：國家教育部，2005

[3]李積蘭，王永杰.地方院校省級實驗教學示范中心建設的思路與建議，《實驗科學與技術》2015年8月 第13卷 第4期。

作者簡介：

成剛（1978-），貴州桐梓人，貴陽學院化學與材料工程學院教師。