關于3D打印技術的高職機械類課程改革的研究

白龍

[摘 要] 隨著我國科學技術水平的不斷提高，在某種程度上也促使高職機械類課程發生了質的改變，尤其是3D打印技術的興起給機械專業課教學帶來了前所未有的發展空間。顯然，將三維設計軟件滲透到機械專業課程中有著顯著的效果，進而為推動高職機械類課程實現深入改革而作出應有的貢獻。

[關 鍵 詞] 3D打印；機械專業課；教學

[中圖分類號] G712 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603（2018）08-0106-01

從當前的發展形勢來看，3D打印技術在相關領域中得到了普遍認可，一些高職院校也主動將新型技術滲透到機械類課程教學活動中，并取得了優異的成果。基于此，本文主要從以下幾個方面進行分析，筆者結合自身經驗提出合理化建議，供以借鑒。

一、探析傳統機械專業課程中存在的主要問題

（1）從傳統的角度來看，當教師在開展機械類課程教學活動的過程中，在講授機械零件復雜結構的時候一般都是以圖片、模型等方式呈現的。顯然學生無法通過這些模型、圖片掌握零件的具體形狀、結構等相關知識。（2）“填鴨式”的教學手段已經無法順應時代的發展，也不能激發學生的求知欲望。隨著我國科學技術水平的不斷提高，倘若無法體現學生的主體地位，那么學生就會失去學習的興趣，久而久之還有可能產生厭學的心理。

二、分析3D打印技術發展對機械制圖帶來的影響

（一）闡述3D打印技術與三維圖形

通常情況下，由于3D打印技術實質上屬于立體平面印刷術，它主要是經過計算機圖像制作出相應的實體對象，接著人們再進行三維打印，然后輸入相應的數據，并且還要利用面片網格呈現出生成的零件，整個環節可以叫做快速成型。Autodesk Inventor軟件是由國外一家公司研制出來的新型模擬軟件，該軟件有著較多的優勢，例如創新性、易用性等，在很大程度上可以將人員的設計水平加以提升，同時在市場激烈的競爭中占有一席之地。由此可見，當輸出Inventor零件抑或是裝配體文檔是STL文件的情況下，就可以對輸出選項進行設定，這樣就可以通過3D打印機把想要的零部件打印出來。

（二）探析三維建模與計算機輔助二維制圖的區別

隨著我國科學技術的日益完善，美國研制成功的Auto-CAD制圖軟件能夠為高職學生的制圖學習創造有利條件，同時也在某種程度上推動了機械制圖朝著信息化的方向發展。然而從當前的發展形勢來看，這種制圖理念依然還傾向于立體結構，這樣就會致使視圖和視圖之間存在的關系無法得到科學的控制。例如，對圓這個物體來說，主要是依據多邊形逼近而得到的，然而三維建模軟件通常是在建立幾何模型的基礎上才衍生出來的。就三維建模軟件而言，能夠清晰地呈現出物體輪廓形狀的幾何位置信息，充分體現出幾何體之間存在的相關信息，這樣人們就可以利用STL文件驅動3D打印機完成相應部位的制作。

三、基于3D打印技術的機械制圖課程改革探究

（一）組織學習小組，開發多樣的教學形式

高職院校應當把無線網絡有機地和教學活動結合在一起，只有這樣才能真正意義上圍繞著學生開展相應的教學活動。而針對課堂教學以外的活動來說，這就要求高職院校采取有效措施來培養學生的自主學習能力，比如可以在適當的時候組織關于Inventor軟件的興趣小組，然后將一些基礎扎實、專業知識過硬、操作水平較高的學生先加入進來，然后再由這些動手能力較強的學生帶動其他學生參與其中，這樣就可以促使學生學習更多關于三維設計軟件的知識，然后通過建立三維設計小組學習群的方式，為學生的學習營造輕松、愉快的氛圍，相信這樣做一定會取得顯著的成果。

（二）構建實踐平臺，激發學生的求知欲望

對高職院校來說，應當在特定的時間內積極舉辦一些技能大賽，為學生搭建可以表現自我的平臺，積極鼓勵所有學生參與到各項比賽中，并通過使用三維設計軟件設計相應的圖片，促使學生可以在具體的實踐中靈活運用3D打印技術，顯然高職院校這樣做不但可以促使學生深刻感受到動手操作的樂趣，而且還激發了學生的求知欲望，從具體的實踐活動中感受到“學習的樂趣”，進而挖掘學生潛在的學習動機。

（三）充分挖掘學生的創作潛能

學生通過幾個學期學習機械制圖和機械設計基礎等專業知識后，可以自己設計作品。學生分組討論設計方案，利用所學知識驗證該設計結構是否成立，不斷修正，最后形成合理滿意的設計方案。例如，有學生設計傳動軸、手機外殼等。最后他們利用3D打印機對所設計的作品進行打印，當學生看到自己設計加工的成果后，更加激發了他們的創作靈感和成就感，從而有助于我們培養適應新形勢的創新型人才。

通過以上內容的論述，可以得知，從當前的發展形勢來看，3D打印技術在相關領域中得到了普遍的認可，同時也在教育領域中得到了良好的運用。對高職院校來說，主動將3D打印技術滲透到機械類課程改革中有著顯著的效果，不但可以促使機械類課程實現深入改革，而且也為我國的經濟建設培養出了大量的技能型人才。

參考文獻：

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