基于3d打印培养高职生创新能力的探索与实践

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1、为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。基于3D打印培养高职生创新能力的探索与实践　　DOI：/　　摘要：本文将3D打印技术应用到《机械CAD/CAM》课程的教学之中，通过实例让学生体会从创新设计到3D打印实现创意的全过程，培养高职生在学习《机械CAD/CAM》课程中应用UG软件进行3D创意、3D设计以及3D造型的兴趣和动力，激发学生的创新意识，在实践中探索3D打印在培养高职生创新能力方面的积极作用。　　关键词：3D打印创新能力UG；机

2、械CAD/CAM　　中图分类号：文献标识码：A文章编号：1672--0142-02为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。　　3D打印，以经过智能化处理后的3D数值模型为基础，通过逐层增加材料的方式来构造任意复杂的3D实体形状[1]。其中，三维数字模型是

3、基础；而高职课程《机械CAD/CAM》中CAD部分的学习恰是利用各种造型软件进行三维造型。课程的学习是基础，而3D打印使模型具象化，是动力，二者互为支撑，实现有机的结合。从现实的教学效果来看，在涉及利用三维软件进行自主创新设计时学生们往往显得力不从心，这就提醒我们在教给学生基本的工具使用方法外，更需要重视培养学生的创新设计能力，而3D打印为我们提供了这样一个平台。在国外，3D打印已经成为一种时尚[2-4]。目前，国内不少本科院校机械类专业已组建3D打印实验室，将3D打印引进课堂，举办基于创新设计的3D打印大学生技能比赛[5]。　　为此，在进行《机械CAD/CAM》课程的讲

4、授时，为了培养学生的创新能力，我们不妨可以将3D打印作为实现学生创新创意的平台，对同学因势利导，激发他们进行产品造型设计的创作热情，进而培养其创新能力。　　13D打印工作原理与特点　　工作原理　　3D打印是快速成型技术的一部分，它是一种以数字模型文件为基础，运用各种不同形态的金属、塑料或树脂等可粘合材料，通过逐层堆叠累积的方式来构造物体的技术[1]。　　打印所需的模型文件可通过三维软件建模，或使用3D扫描仪直接进行扫描、逆向建模。模型文件导入机器后，需要进行模型的分层处理，一般是借助切片软件对模型数据进行逐层分切，获取每层的截面信息。切片软件一般由各个3D打印机生产厂商独

5、立开发，适用于一类机型。　　特点分析　　与传统技术相比，3D打印具有如下特点与优势：由于无需生产线及各加工设备，降低了成本；由于是增材制造，减少了材料浪费；可以制造出传统生产技术无法制造出的外形及复杂型腔；可以实现个性化产品的定制；极大的减轻产品重量；产品研发周期缩短。为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理

6、人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。　　23D打印培养高职生创新能力的探索　　通过前期教学发现同学们在应用三维软件进行建模时出现一些问题，归纳如下：　　可以利用常见的基本命令进行简单模型的创建，而一旦涉及到相对复杂的曲面建模则比较棘手；　　缺乏主动学习三维建模的热情，只是简单完成老师布置的基本任务；　　没有自主进行创意设计的意识。　　调查发现，广大学生在学习三维建模过程中通常不会主动去思考创新创意问题。将3D打印技术融入《机械CAD/CAM》课程的讲授中，培养高职生创新能力是一种新的尝试与探索。　　进行高职生创新能力的培养，针对的对象应该是一个群体，即

7、那些对于三维建模有着浓厚兴趣的同学，这一创新能力培养模式的实践时间及场所应该是在课堂以外，不应影响正常的教学活动。以《机械CAD/CAM》的教学为例，具体实施时，首先是要在机制专业建立一个创新学习小组，以学生的自愿报名为前提，以第二创新课堂为学习场所，利用课外时间进行创新能力的学习及培养。具体而言，以《机械CAD/CAM》的教学为例，可以按照以下步骤操作：　　在阐明创新学习小组的学习内容及意义后，面向机制专业所有同学，以学生的自愿报名为主，建立创新学习小组；为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源