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高职院校“3D打印技术”专业综合实训课程探索

发布时间:2017-09-03  点击量:

  【摘要】“3D打印技术”是迅速发展起来的一种新型制造技术,现已在高职院校中成为热门专业。在“3D打印技术”专业课程中开设专业综合实训有助于锻炼学生分析和解决问题的综合能力,培养出与企业要求相符的应用实践型人才。
  【关键词】 高职院校 3D打印技术 专业综合实训
  【中图分类号】G71 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2017)29-0242-02
  3D打印技术是19世纪末期快速发展起来的一种快速成型技术,它不同于传统的冲压工艺是借助模具将坯料由多到少、由粗到精逐渐加工到图纸要求的尺寸和精度,,而是一种通过计算机软件将三维模型转化成二维截面、再借助3D打印机将二维截面层层叠加成三维实体的增材加工方法。3D打印技术的最大优点在于能在短周期内加工出任意复杂型面的工件,被各行业广泛应用于新产品的研究与开发[1]。我校顺应时代需求,经过深入探索后于2014年在机电工程学院开设“3D打印技术”专业,面向全国招生。
  高职院校的任务是向社会输送专业的应用型实践人才,而这一任务的实现需要依靠高职院校对学生在动手操作能力方面的着重培养。专业综合实训是高职院校为培养学生全面综合素质专门设置的实践课程,其作用是将前期所学理论知识运用到实际操作中,发掘学生的创新能力。在“3D打印技术”专业开设专业综合实训课程,能让学生在实际操作中对这项先进技术有更清晰的认识和把握,为企业培养符合要求的创新型人才,为3D打印技术的发展注入更多有效的力量。
  1.教学准备
  1.1 实训室配置
  我校实训室目前已引进计算机24台、桌面式3D打印机9台、3D扫描仪2台,以上设备全部投入使用,为学生提供基础操作环境。
  1.2教学计划
  我校专业综合实训课程在第四学期末进行,即学生上完全部“3D打印技术”专业课程之后。实训安排时间为4周,通过项目化教学的方式引导学生将先前所学知识系统的运用到实例中。
  實训由两部分构成,每部分要求学生完成两个项目。
  实训一:建模-打印。学生可自行设计并利用熟悉的三维软件进行建模,在检查和修复模型之后将模型以STL格式输出并借助3D打印机打印出实体。
  实训二:扫描实体-模型重建。通过3D扫描仪对指定实体进行扫描获得数据,借助Geomagic Design Direct软件进行实体模型重构。
  2.教学效果
  因我校专业建设时间较短,到目前为止,只有一个年纪的“3D打印技术”专业的学生参与了此次专业综合实训。虽然实训设备的配备还不够完善,但学生积极性较高,通过教师的指导和同学之间的交流,整体完成度较高。
  借助“3D打印技术”专业综合实训这个平台,可选拔出优秀学生参加全国各职业院校间的竞赛,充分发挥学生的创新创业新思想,开阔学生的眼界,给学生提供一个认识自我和提升自我的机会。
  3.教学中所遇问题及对策
  虽然“3D打印技术”专业综合实训的开展在整体上是成功的,但在计划和实施的过程中仍然出现一些问题:
  (1)由于实训室尚处于建设初期,一部分实验设备还没有到位,导致学生人数和设备数量失衡,学习进度稍慢,学习效率偏低。
  (2)虽然在建立3D打印技术专业之前,我校已经在多方面进行考察,但在3D实训室的建设上缺乏经验,目前仍然处于探索阶段,“3D打印技术”专业综合实训的开展也处于尝试和摸索中。
  (3)教师理论知识丰富,但实践经验有所欠缺。
  针对以上问题,可以有以下对策:
  (1)向兄弟院校学习。高职院校中,先于我校开设3D打印技术专业的学校很多,且在3D实训室的建设以及实训课程的实施上都颇有成效。通过对兄弟院校3D实训室的参观学习以及教师之间的沟通交流,不仅可以为我校实训室的建设“添砖加瓦”,还能总结出更好的专业综合实训课程设置方案。
  (2)安排教师到企业培训。教师的理论知识是充足的,实践经验的缺乏可以通过到企业培训实习来弥补,还能借培训实习的机会进行企业调研,有针对性的为企业培养对口的专业技术人才。
  (3)聘请企业员工到学校参与教学。企业员工实践经验丰富,对于实训中遇到的各种问题考虑都相对比较全面,且能联系企业实际情况进行教学,不仅能提高教学质量,还能增加学生学习的兴趣。
  4.结语
  高职院校建立“3D打印技术”专业适应了社会的发展需求,专业综合实训课程的开设锻炼了学生动手动脑能力,活跃了学生的思想,有助于培养出与企业要求相符的应用型实践人才。我校将继续在“3D打印技术”专业建设上下功夫,同时在“3D打印技术”专业综合实训课程设置上努力探索出更有效的方案。
  参考文献:
  [1]王克欣,张红哲,梁延德,唐勇超.工程训练中设置“3D打印技术”实训课程的研究[J].实验室科学, 2015, (4): 138-140.


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