3D打印技術在高職教育中的應用研究

鄧海峰 吳通凱 貴州裝備制造職業學院 機械工程系

1 3D打印技術概述

3D打印技術又叫增材制造技術和快速成型技術，是一種全新的產品加工制造技術，具有智能、環保和快速等特點。目前3D打印技術已經在工業制造、國防科工、醫療衛生和教育培訓領域獲得了廣泛的應用，特別是在教育領域，3D打印技術與產品設計和開源硬件等技術結合成為了“創客”的基本工具。目前常見的3D打印技術主要有熔融沉淀(FDM)、光固化成形(SLA)、選擇性激光（SLS）燒結和粉末粘合（3DP）等幾種，由于熔融沉淀式3D打印時它們中成型質量中等，操作最簡單和成本最低的一種而獲得了最廣泛的應用。

2 3D打印在高職教育中的重要作用

目前我國高職教育的核心之一是培育應用型技能人才，而3D打印這一全新的制造技術給傳統的教育模式帶來了巨大的機遇，在高職教育中積極探討3D打印技術的應用有助于提高學生的創新能力和就業競爭力。3D打印在高職教育中的重要作用有以下幾點：

首先，3D打印技術是一種適應現代制造業發展趨勢的新技術，相關研究數據表明，市場對3D打印專業人才的需求量逐年上漲，這對高職院校的人才培養提出了現實的要求。于此同時，由于新的社會需求的出現也給高職院校提供了全新的發展機遇。

其次，3D打印技術可以有效提高學生的學習興趣。3D打印是一種可思即可得的技術，學生們通過3D打印技術可以將他們心中所想的創意直接制造加工出來，這可以大大刺激學生進行創作，提高他們的創新思維能力。可以將原本抽象難懂的概念原理直接打印成模型展現出來，使學生可以更好的感知實體，從而降低學習難度，培養學生的學習信心和興趣，從兒提升教學質量。

最后，在高職教育中應用3D打印技術有助于提升教師的專業素養。高職教育的教師作為知識的教授者在面對3D打印這種全新技術時首先自己要能夠熟練掌握相關理論知識和方法，才能保證相關教學活動的正常進行。而這個學習全新技術的過程無疑對提高高職教師的職業素養和教學水平有著重要意義。

3 3D打印在高職教育中的典型應用

3.1 制作教學模具

3D打印是一項快速低成本的成型技術，特別適合小批量生產，因此可以用它來制造高職教育中的常見教具。如在醫學教學中打印出人體的骨骼模型，在汽車教學中打印出發動機模型，在機械設計教學中打印出蝸輪蝸桿等結構。這些課程的理論性較強而且對學生的空間想象和抽象思維能力要求較高，而在傳統的高職教育中常有模型缺失和陳舊，模型與教材不匹配等問題，使得學生在學習過程中產生較強的排斥和畏難心理。而采用3D打印技術制作的教學模具則可以在極低的成本下制作直觀、高精度和與教材想匹配的教具，從而幫助學生更好的理解和掌握知識，提高課堂學習質量。

3.2 在創客實踐中的應用

當下在高職院校中正廣泛開展大學生雙創活動，各個學校出臺了各種優惠政策支持大學生進行創新創業活動，也鼓勵學生成立創新社團，通過開展課外創新實踐互動提高自己的動手能力。而3D打印技術在創新實踐方面有著天然的優勢，可以作為高職院校培養創新型人才的重要工具手段。因為，3D打印技術相當于給學生提供了一種將其創新思想變現的手段，通過設計和制作，學生可以很快的將創意變為現實，并在才過程中掌握如產品設計、產品制造裝配和產品推廣的整套知識，這對大專生綜合能力的提升有著巨大的好處。

3.3 促進高職教學改革

隨著最近十年來高職教學改革的不斷深入，在高職教學中不斷強調對新技術和新方法的引入，從而適應市場對技能型人才的實際需要。而3D打印技術在高職教學中的官方應用，可以逐漸改變過去傳統的教學模式，可以開設大量新的課程，通過將3D打印技術與相關學科進行交叉融合，從而利用 3D 打印技術來實現對傳統教學模式的改革，最終實現3D打印專業人才的培養。

4 結束語

3D打印技術是一項在高職教育中有著廣泛應用前景的技術，本文通過對3D打印技術在高職教育中的重要作用和幾個常見的典型應用，闡述了其在高職教育中的實踐途徑，對相關研究有一定的啟發意義。