3D打印技術課程思政建設路徑研究

摘要：隨著國家對職業教育質量要求的提升，課程思政建設成為新時代教育改革的重要議題。文章以3D打印技術專業課程為例，重點論述了3D打印技術課程思政建設的路徑，旨在通過融合專業教學與思想政治教育，培養具備專業技能和高尚品德的高素質、高技能人才。

關鍵詞：3D打印技術；課程思政；創新精神；人才培養；職業教育

中圖分類號：G642" " " " 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2025）17-0149-03

開放科學（資源服務） 標識碼（OSID）

0 引言

隨著國家對職業教育質量要求的不斷提升，課程思政建設已成為新時代教育改革的重要議題。2020年，教育部明確了課程思政的建設方向，將其視為提高人才培養質量的關鍵措施[1]。在技工院校教育中，專業課數量多、涉及面廣，承擔著思想政治教育的重要任務。積極探索將課程思政融入3D打印技術等專業課程，事關高素質、高技能人才的培養。

1 3D打印技術課程思政教學案例

1.1 深究3D打印技術起源，激發家國情懷

在3D打印技術課程的開篇，教師應巧妙地將課程內容與中華優秀傳統文化相融合，通過講述古代智慧與3D打印技術的內在聯系，激發學生的愛國情感和民族自豪感[2]。

1） 引用古代哲學思想。3D打印技術的核心理念在于“逐層累積，構建復雜”，這一過程恰如老子所言“合抱之木，生于毫末；九層之臺，起于累土；千里之行，始于足下”，以及荀子所提“積土成山，積水成淵；不積跬步，無以至千里；不積小流，無以成江海”。這些古代哲學思想揭示了事物發展的普遍規律，與3D打印技術的制造方式不謀而合。在授課過程中，教師可引導學生思考：正是這些看似微不足道的積累，匯聚成了人類文明的璀璨星河。從古代工匠一鑿一刻的雕琢，到現代3D打印技術一層一層的構建，無不體現了中華民族自古以來精益求精、追求卓越的工匠精神。這樣的講解，既讓學生深刻理解了3D打印技術的精髓，又讓他們感受到了中華文化的博大精深，從而激發了他們的民族自豪感和文化自信。

2） 探討古代工藝實例。秦始皇陵兵馬俑作為世界文化遺產的瑰寶，其制作過程的精細與復雜令人嘆為觀止。尤其是那些陶俑內部中空的結構和精細的紋理，既展示了古代工匠的卓越技藝，也為學生提供了一個與現代3D打印技術對話的窗口。在授課時，教師可以詳細講述兵馬俑的制作過程，如泥條盤筑法的運用、精細雕刻的技巧等，并引導學生思考：在沒有現代科技輔助的情況下，古代工匠是如何實現如此精確的結構設計和紋理雕刻的？隨后，通過對比現代3D打印技術的特點，如高精度、高效率、個性化定制等，讓學生認識到技術的傳承與發展是一個不斷積累和創新的過程。這種對比不僅讓學生領略到了古代技藝的魅力，也讓他們對現代科技產生了濃厚的興趣。

3） 展示古代建筑智慧。紫禁城作為中國古代建筑的杰出代表，其建筑群的紋樣和燙樣技術更是古代智慧的結晶。燙樣作為古代工匠設計建筑模型的重要手段，其制作過程與現代3D打印技術在某些方面有著異曲同工之妙。在授課中，教師可以詳細介紹燙樣的制作材料、工具和過程，讓學生感受到古代工匠的智慧和技藝。同時，通過對比現代3D打印技術在建筑設計中的應用，如快速原型制作、模型驗證、結構分析等，讓學生深刻認識到科技進步對傳統文化傳承的推動作用。教師可以進一步引導學生思考：如何利用現代科技手段更好地保護和傳承古建筑文化？如此一來，既能夠讓學生理解現代科技的價值，又能夠激發他們的創新思維和責任感。

1.2 廣覽3D打印技術應用，彰顯制造強國

在3D打印技術課程的教學過程中，教師應積極展示3D打印技術在各個領域的應用成果，特別是其在國家重大工程和高新技術產業中的貢獻，以此激發學生的愛國情懷和創新意識[3]。

1） 介紹航天領域的突破。教師可以講述我國長征五號運載火箭成功將自主研發的3D打印設備送入太空，并實現微重力環境下復合材料3D打印試驗的壯舉。這一成就不僅突破了我國3D打印在太空制造的瓶頸，也彰顯了我國在航天領域的科技創新能力。通過這一實例，教師可以引導學生認識到科技進步對國家發展的重要性，激發他們的愛國情懷和創新意識。

2） 展示建筑行業的革新。流云橋作為全球最長高分子3D打印景觀橋，其靈動變幻的設計和高效的建造過程，體現了3D打印技術在建筑行業的應用潛力。教師可以詳細介紹流云橋的設計理念和建造過程，特別是其如何在短時間內完成大規模打印任務。通過這一實例，教師可以讓學生感受到3D打印技術對建筑行業的深刻變革，以及其在推動綠色建筑和可持續發展方面的積極作用。

3） 探討汽車制造的創新。3D打印技術在汽車制造領域的應用具有美觀安全、開發迭代速度快和高度個性化定制等優勢。教師可以以具體案例為切入點，如某汽車品牌利用3D打印技術快速開發新型零部件或進行個性化定制生產等。通過這些案例，教師可以引導學生認識到3D打印技術在提升汽車產品競爭力方面的關鍵作用，并鼓勵他們探索更多創新應用的可能性。

1.3 透析3D打印技術內涵，培育創新精神

在3D打印技術課程的深入階段，教師應注重培養學生的創新思維和實踐能力，通過引導學生探索3D打印技術的無限可能性和應用前景，激發他們的創新精神與責任擔當意識。

1） 強調技術特點與創新思維。3D打印技術最突出的特點是不懼怕復雜結構、適宜個性化生產以及材料利用率高。教師可以結合成語和諺語等思政資源來詮釋這些特點，如用“以柔克剛”形容3D打印技術處理復雜結構的能力，用“別創一格”體現其個性化生產的優勢等[4]。通過這些生動的比喻和實例，教師可以引導學生認識到3D打印技術的獨特魅力和創新潛力。

2） 鼓勵探索未知領域。教師應鼓勵學生勇于探索3D打印技術在未知領域的應用可能性，如在深海探測、太空探索等極端環境下的設備制造等方面。通過組織小組討論、案例分析等活動，教師可以引導學生深入思考3D打印技術的創新應用方向，并鼓勵他們提出自己的創意和想法。同時，教師還可以邀請行業專家或校友來校分享他們的創新經驗和成功案例，進一步激發學生的創新熱情和探索精神。

3） 培養責任擔當意識。在培養學生創新精神的同時，教師還應注重培養他們的責任擔當意識。通過講述3D打印技術在環保、醫療等領域的應用實例，教師可以引導學生認識到科技進步對社會發展的推動作用以及自身所肩負的責任和使命。同時，教師還可以組織學生參與社會實踐或志愿服務等活動，讓他們在實踐中鍛煉自己的能力和素質，增強責任擔當意識。

2 3D打印技術課程思政教學實踐及效果

2.1 問卷設計

問卷設計遵循了科學、客觀、全面的原則，旨在全面覆蓋學生在課程思政學習中的思想變化、專業認同度、創新能力與責任擔當意識等關鍵維度。問卷內容具體包括以下幾個部分：

1） 思想變化。通過一系列問題評估學生對中華優秀傳統文化的認識提升程度、家國情懷的激發程度以及對國家科技發展的認同感等方面的變化。

2） 專業認同度。通過詢問學生對3D打印技術專業的興趣、對課程內容的滿意度以及未來從事相關工作的意愿等問題，評估學生的專業認同度。

3） 創新能力。通過考查學生在課程學習中是否敢于探索未知領域、提出創新想法以及是否參與過創新實踐活動等方面，評估學生的創新能力。

4） 責任擔當意識。通過詢問學生是否認識到科技進步對社會發展的推動作用以及是否意識到自身所肩負的責任和使命等問題，評估學生的責任擔當意識。

上述內容均使用李克特五級量表進行評分（1分：非常不認同；2分：不認同；3分：一般；4分：認同；5分：非常認同） 。

2.2 樣本選擇方法

本文選取了某技師學院同一年級100名3D打印技術專業的學生作為樣本。樣本的選擇采用了隨機抽樣的方法，以確保樣本的代表性和廣泛性。同時，為了保證數據的準確性和可靠性，在問卷發放前對樣本學生進行了必要的說明和指導，確保他們能夠準確理解問卷內容并認真填寫。此外，問卷發放采用線上和線下相結合的方式進行，以保證能夠覆蓋到所有目標學生。

2.3 數據分析方法

數據分析采用統計軟件SPSS 26.0進行處理。首先，對問卷數據進行了清理和整理，剔除了無效問卷和異常數據。共發放問卷100份，回收有效問卷98份，有效回收率為98%。隨后，進行了描述性統計分析，計算了各維度的均值等統計量，以了解樣本學生的整體情況。

2.4 數據分析與結果

以下是使用李克特五級量表對問卷數據進行量化分析后的具體結果及深入解讀。

從表1中可以看出，學生在課程學習后，對中華優秀傳統文化的認識、家國情懷的激發程度、對國家科技發展的認同感等方面均有了顯著提升，均值均超過4.5分，表明課程思政教學在思想變化方面取得了顯著成效。同時，學生對3D打印技術專業的興趣濃厚，對課程內容滿意度高，未來從事相關工作的意愿強烈，均值也均超過4.5分，顯示出較高的專業認同度。

從表2中可以看出，學生在課程學習中敢于探索未知領域并提出創新想法，這一維度的均值達到4.37分，顯示出學生具有較高的創新意愿和能力。同時，多數學生參與過創新實踐活動，其中對創新實踐活動持十分積極態度的學生超過半數，這進一步驗證了課程在培養學生創新能力方面的成效。此外，學生對科技進步推動社會發展有深刻認識，該維度均值高達4.82分，表明他們具備較強的科技意識和社會責任感。最后，絕大多數學生意識到自身所肩負的責任和使命，這一維度的均值達到4.76分，顯示出學生具有較高的責任擔當意識。

3 優化課程思政實施的有效策略

在推進3D打印技術課程思政建設的過程中，需要采取一系列有效策略，以確保課程能夠充分發揮其思政教育功能，同時提升學生的專業素養和創新能力。以下將從教學資源、教學方法、教學評價三個方面提出優化策略。

1） 持續豐富和優化3D打印技術課程的教學資源。深入挖掘與課程相關的中華優秀傳統文化元素，如古代工藝、哲學思想等，并將其巧妙融入課程教學中，以增強學生的文化自信和民族自豪感。同時，積極引進國內外先進的3D打印技術案例和研究成果，及時更新課程內容，確保學生能夠接觸到最前沿的技術動態。此外，可利用虛擬現實（VR） 、增強現實（AR） 等現代技術手段，構建沉浸式學習環境，使學生更加直觀地理解3D打印技術的原理和應用，提高學習興趣[5]。

2） 積極創新教學方法和手段。教師可以采用項目式學習等新型教學模式，鼓勵學生主動探索和實踐。通過設立具有挑戰性的項目任務，引導學生在團隊合作中解決實際問題，培養他們的創新思維和團隊協作能力。同時，引入案例教學、情境教學等方法，通過具體案例的分析和討論，加深學生對3D打印技術及其應用的理解，激發他們的愛國情懷和社會責任感。此外，可利用在線教學資源，如MOOCs、微課等，為學生提供更加靈活多樣的學習方式，滿足不同學生的學習需求。

3） 完善教學評價與反饋機制。針對3D打印技術課程，應建立多元化的評價體系，既要關注學生的專業知識掌握情況，也應重視其思想變化、創新能力、責任擔當意識等方面的評價。通過采用過程性評價與終結性評價相結合的方式，全面、客觀地反映學生的學習成果。同時，建立有效的反饋機制，及時收集和分析學生的意見和建議，針對教學中存在的問題和不足進行及時調整和改進。

4 結束語

本文通過探討3D打印技術課程思政建設的路徑，展示了如何在專業課程教學中融入思想政治教育，旨在有效提升學生的專業技能與思想道德水平。未來，開設該專業課程的學校及教師，應持續優化教學資源、創新教學方法、完善評價體系，以進一步提升課程思政效果，培養更多具備專業技能和高尚品德的高素質高技能人才。

參考文獻：

[1] 李春亞，劉海娥.高職專業課開展課程思政建設的思考[J].鄭州鐵路職業技術學院學報，2024，36（4）：90-92.

[2] 韓芳，李延平.數字賦能高職院校課程思政：時代機遇、現實梗阻與實踐路徑[J].職業技術教育，2024，45（35）：6-11.

[3] 徐潔，陳軻，王從霞，等.新質生產力視角下高職院校思政課程教學改革探索[J].現代職業教育，2024（35）：125-128.

[4] 李蓓，侯養彪.鄉村振興背景下高職院校課程思政實踐探析[J].公關世界，2024（24）：6-8.

[5] 趙彩紅，黃偉強.技工院校推進思政實踐課程建設的路徑探析：以廣州市公用事業技師學院為例[J].中國培訓，2024（9）：43-45.

【通聯編輯：代影】