基于3D打印技術的高職教育研究探索

史召峰

（安徽工業經濟職業技術學院機械與汽車工程學院，安徽 合肥 230051）

3D打印作為一項加速技術，需要以模型為依據，通過一些材料使其成型，運用不同的打印技術來形成一個立體物品。操作難點是還原物體，區別于傳統工藝。需要增加材料制造，使用黏合材料。科技發展非常迅猛，3D打印技術已經與現實相結合了。我們在經濟轉型階段，完善傳統企業，發展新興企業。這為3D打印技術帶來新的機遇和挑戰。不斷增長的社會需求將會給3D打印技術帶來更多的發展空間。中職教育為社會不斷提供適合社會需求的人才，3D打印技術也將會是一個有潛力的專業。

一、3D打印技術介紹

3D打印技術是采用智能化設計來還原設計模型。先在計算機中設計出立體圖，根據做出的CAD模型進行數據處理，再利用工藝進行物理堆積，最后進行整理，得到立體物品。這一系列流程經過數據化的處理，利用智能化的工藝和復雜的工藝進行控制。如圖一，要在計算機中制作立體圖。這些操作減少了創作者的麻煩，可以使創作者直接實施自己的想法。使創新更快見到效果，可以直接將想法設計出模型進行試用。在這個追求創意的時代，個性化作品也是現在消費者熱切的需求。我們可以通過網絡傳輸數據，制作個性化物品以滿足消費者的需求。在計算機時代，可以直接定制。3D打印技術在各個領域均可試用，為科技的發展增添了更多創新的可能。

3D技術可以通過規劃進行整理創作，通過智能化的設計和科學的粘貼就可以實現產品的制造，不會受到復雜構造的限制，可以使創意任意發揮。3D打印技術使未來充滿無限可能。

圖1

二、3D打印技術與教學融合的現狀

3D打印技術為人類研發帶來了方便，可以不用生產線就可以完成模型。為國家的經濟轉型創造了無限可能，直接利用智能就可進行操作。設計完成即可進行模型初步試用，減少了很多不必要的步驟。高職教育培養出來的人才往往從事制造業，為了跟上時代的步伐，符合未來發展趨勢，需要對專業進行轉型，因此發揮3D打印技術的價值十分必要。

3D打印技術是社會關注的重點，如何引入教學中也是難點，這需要高職教育轉型。一些國家已經將該技術引入學科中，雖然經驗較少，但是這個大膽的嘗試是一種進步，對提高學生的創意思維和動手能力提供了很大幫助[1]。

3D打印技術使創意充分發揮空間，使各行各業都受到不同程度的影響，對高職教育造成了沖擊，使教育發生變革。3D打印技術相關科技人員較為稀缺，教師也是如此。3D打印技術不僅使其他方面發生變革，更使教育發生改革。不僅需要在教學的工具上需要更新，而且教師所授內容也需及時調整。高職教育作為人才的搖籃，是培養人才的起點。3D打印技術正在走向成熟，其技術在多方面已經得到廣泛應用。越來越多的制造業開始應用該技術，該技術與很多行業進行無縫連接，正在慢慢融入我們的生活。高職教育培育人才是為社會服務，為社會建設作出貢獻。高職教育要普及3D打印技術的培養，為我國制造業輸出棟梁，為我國制造業做好準備。

三、3D打印技術在高職教育中的重要性

3D打印技術要適應現在制造業轉型的現狀，需要有適應新技術的人才。此外也可以利用該技術提高教學成果。這是目前的社會需求，在這些需求上進行調整和完善。

3D打印技術與多個學科相互聯系，不僅是技術的進步，更是思想的進步。這都是對高職教育的挑戰，相關教育者需要規范教學內容，完善教學結構，確定教學范疇。3D打印技術正在處于應用階段，我們可以從一些已經有過教學經歷的院校吸取經驗，減少資源的浪費。

在教學前一定要提前進行深入調查，根據先前的記錄進行計劃，準確使用3D打印技術。對出現的問題進行歸納分析，明確問題，解決問題。通過先前的成功經驗準確教學。3D打印技術是一項重要技術，在教學方面處于探索時期。教師對該技術的了解也不是十分深入，無法深刻領悟3D打印技術內涵。教師在使用過程中也存在一定的誤解，對該技術的認識比較片面。在教育中濫用，對轉型的現狀不夠了解。這樣很難為經濟提供需要的人才，提高教學效率，發揮3D打印技術應有的作用。我們要在大量的實踐中摸索與該技術有關的經驗[2]，通過實踐進行驗證，做出科學決策，使該技術快速在高職教育中成功開展。

四、3D打印技術在教學中面臨的問題

先建立一個教學目標，對不同的層次提出不同的教育要求。高職教育者在地區、文化程度等各個因素不盡相同，我們無法用一個確定的標準進行衡量。對于不同的要求，我們無法限定，這是在教學中面臨的問題。我國沿海經濟發展較快的地區在3D打印技術方面應用得較好，偏遠的地區基本很難接觸到該科技。對3D打印技術教育進行分層是教學面臨的核心問題。

對不同專業的滲透程度需要把握。高職教育涉及多個專業，對不同專業在技術掌握程度方面有不同的要求。有些與制造業息息相關的專業需要精通掌握3D打印技術，但是其他相關專業只需要將該科技作為輔助的教學工具提高課堂教學質量即可。現在正是傳統制造業向智能化的轉型。

高職教育的教育者對新興技術的接受程度和能力都不盡相同。老師作為知識的傳播者，在傳播過程中要保證知識傳播的正確性，以便學生能夠準確接受。所以教師在傳播知識時要融會貫通，才能保證教學順利進行。提高教師的教學素質和職業素養是技術能夠傳播的重要保證。

教師要傳授給學生3D打印技術，自己就需要熟練掌握該項技術。教師面臨的挑戰是該技術僅僅在某些科研機構被深入應用，但是在教育中卻還不成熟。其知識體系還不成熟，沒有成為一個完整的系統。如何使教師與學生良好互動，是高職教育實現教學目標的重中之重。

教學的難點是實現教學與社會的無縫銜接，使學生在進入社會后快速適應環境。高職教育培養的人才要滿足市場需求。了解社會的需求，根據需求進行3D打印教學。

五、3D打印技術在高職教育的應用

3D打印技術在高職教育中的價值在于將理論知識與實踐相結合，培養學生的創新能力。學生在課堂中通過動手體驗，增加課堂效率。讓學生親自動手，培養他們的創新意識，使他們能夠用該技術解決問題，完成教學目標。在學習中實踐，邊學習邊實踐，在實踐中鞏固知識。在使想法成為現實的過程中，3D打印技術通過建模來實現。建模是完成該技術的核心，高職教育利用3D打印技術時必須開設三維類的課程，教授三維設計軟件和3D打印機的使用[3]。將3D打印技術融入教育中，為創新式學習提供思路。使師生共同培養創新實踐能力，將思想都能得以實現。該技術可以將抽象的概念具體化為實物，使思路變得可視化。教學要應用于實踐，實踐檢驗知識，實踐推動創新。利用創新思維，增強創造力。從大膽的設想落實到真正的制造，在制造上進行創新，發揮學生的想象力。將創意得以實現，將創新設計智能化創造。技術在不斷更新，3D打印技術也將慢慢融入各個領域。我們在教育過程中也一定要培養學生的創新意識，即師生通過學習3D打印技術，主動參與設計工作，分析打印方法。引導學生開動腦筋，發揮想象力，打印出個性化的創新作品。讓該技術也為教育服務[4]。3D打印技術在高職教育中的探索運用推動更多學校引進該技術，對教學進行改革，使學校走在教育的前沿。

六、相關對策

可以讓學校與企業相互合作，學生通過企業的實踐可以學習到更專業的知識，同時企業可以為學生提供良好的就業，解決了多方面的問題。3D打印技術為學校建設新型專業，打造特色專業，爭創創新型學校提供了新的教學領域。學校將人才輸送給社會，幫助學生學好技能，實現高就業、高薪資[5]。為學生提升創新意識，為國家創新型人才，推動國家發展發揮積極作用。

七、結束語

3D打印技術是一項非常重要的技術，引起了相關部門廣泛重視。為了開展高職教育，將3D打印技術進行普及，我們要完善各利益方的資源。不僅要繼續深入研發該技術，而且還要將這種技術傳播給人才，充分發揮人才的作用。我們要在教學中不斷探索、發現問題、迎接挑戰、解決困難，對該項技術深入探討，細致分析，找到相關規律，總結出有價值的對策，提出合理化的建議，為高職教育在3D打印技術領域得到更好發展提供啟示和思路。