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3D打印技术在职校机械类课程改革中的应用及发展研究

2021-10-24  |  点击:  |  栏目:论文中心

本文作者:郭岚 王红霞 发表期数:现代职业教育 2021年37期 本文字数:2730

  [摘要]  针对3D打印技术在职校机械类课程改革中应用与发展进行有效研究,简单介绍3D打印技术,然后主要探讨3D打印技术在职校机械类课程改革中的具体应用,其中包括制图课程、理论课程、科学工程、实训课程、UG-CAD课程、自动化课程等,最后阐述3D打印技术在职校机械类课程改革中的发展前景,以此充分培养高层次人才。
  [关键词]  3D打印技术;制图课程;理论课程
  [中图分类号]  G712                 [文献标志码]  A              [文章编号]  2096-0603(2021)37-0164-02
   现阶段,我国科技迅速发展、技术不断更新进步,,其中3D打印技术逐渐出现,其应用的范围相对广泛并得到良好的应用效果。目前,该项技术逐渐应用于职校机械类课程改革中,有效让学生对3D打印技术进行直观了解,充分改变传统的教学模式。通过该项技术的研发以及应用,可为学生提供良好的实践机会,丰富学生的实践活动,提高学生的学习能力,为学生的未来发展打下良好的基础。
   一、3D打印技术概述
   3D打印技术是在数字模型的基础上,加入制造技术,并利用PLA、金属等黏合材料,构建逐级打印方式,以此形成3D打印技术。目前,我国针对3D打印技术进行重点开发,将其列入技术探究的主要工作中。同时,将其纳入教育行业中,在职校机械类课程改革中进行有效应用。借助3D打印技术,可有效强化学生的专业知识,增加学生的实践课程,让其通过具体的实践操作,以掌握专业的知识内容。同时,在3D打印技术应用过程中,还应当结合有关技术,如制造技术、制图技术、扫描技术等。在技术共同的作用下,为学生提供有效的帮助,使其利用实践完成实物制作,并且,3D打印技术的应用逐渐打破了传统课程的教学限制,为学生提供了良好的施展平台以及机会,让学生对机械类制作有充分的体验,明确产品制造的整体过程。此外,在我国信息技术的不断发展下,3D技术具有良好的发展前景,其应用范围也在逐渐扩大,可为各行各业提供较大的支持。
   二、3D打印技术在职校机械类课程改革中的具体应用
   (一)制图课程
   机械类课程相对较多,其中在制图课程中,3D打印技术的应用,为其带来有效的应用。在传统的课程中,教师只是一味地讲解教材中的基本原理,学生在学习时未能对相关理论进行充分理解,枯燥的理论知识让学生逐渐产生抵触心理,以此难以提高学生的学习水平[1]。同时,教师在讲解过程中,采用静态的教具,学生无法理解知识内容,要求学生应当具备较强的空间思维能力,以此才可理解有关机械原理。因此,应当转变教师的教学方式,充分了解学生的需求以及学生在学习过程中出现的困难,从而改变现状,让学生有效掌握理论内容。教学中,教师采用实践教学方式,并针对装配体等进行三维建模,借助3D打印技术,在建模的过程中,让学生加深印象,并提高学生的绘图能力,掌握基本知识。并且,在3D打印技术的应用下,教师应发散学生的思维,将该技术与制图课程进行有效结合,培养学生的思维以及操作能力,有效弥补传统教学中的不足之处,并不断增强学生的设计能力以及制图能力等,促进学生良好发展。
   (二)设计课程
   机械设计课程是机械类专业的主要课程,在该课程中,包括机械以及设计两类,其研究主要围绕机械、电气等方面展开。并且,在设计基本理论知识时,其内容相对较多,并相对复杂,學生难以快速理解相关内容,无法掌握机械设计理论知识,对学生的要求也相对较高。因此,在课程的讲解过程中,应当利用3D打印技术。例如,在设计课程中,以平面连杆机构为例,并结合其特点,应用软件设计出现指定的杆件。同时,借助转换软件将三维模型进行有效转化,使其成为3D打印技术的G代码,并利用该代码录入指定的打印机中,将设计的工件进行打印。并且,利用3D打印技术还可将设计的模型进行加工,通过对该技术的应用可有效提高学生的学习兴趣,以此在3D打印技术的应用下不断优化设计方式,完善学生的设计方案,为学生机械学习提供较大的帮助。在实践过程中,可让学生针对某一现象进行充分讨论,并对设计实践的过程展开有效的分析,进行充分总结归纳,以此提高学生机械设计的质量。
   (三)科学工程
   3D打印技术还可应用在科学工程课程中,在该课程中,将3D打印技术应用在实验中,使学生进行自主配料、打印产品等,让其充分体验课程实验的全过程,以此打造良好的特色教学,并调动学生对科学工程探究的积极性。同时,在3D打印技术的应用下,可让学生认识较多的塑料类型以及各个工艺流程,使学生充分掌握各项工艺所具备的独特功能,明确工艺的强度、流动性、导电性等设计方法[2]。并且,还能够让学生对3D制备有深刻理解。此外,部分职校还建立了相应的实验室,为学生提供了良好的实验环境,促使学生能够在实验室中完成科学工程课程实验,逐渐拓宽学生的知识面。实验课可以促使学生充分掌握专业知识,并让学生深入了解3D打印技术,对其进行不断的研究探索,有利于为学生探索知识提供良好的平台,帮助学生丰富自身的知识储备,以此推动学生的长远发展。
   (四)实训课程
   目前,在机械类实训课程中也逐渐引入3D打印技术,改善传统的教学方式,强化整体的内容设置,完善考核的具体内容。加强校企结合,可引进企业内部专业人员为学生讲解实际操作内容,并建立混合教学方式,结合实际情况可适当增加相应的考核方式,以此改善教学方式,使其顺应我国现代化社会的发展,符合教育的相关要求。针对实训课程内容进行不断创新,可以满足各个企业生产制造的需求,在3D打印技术的应用下,可有效完成壳体模型的设计以及制作。通过实训课程,增加学生的实践体验,提高学生的自主学习能力,在实践过程中,可独立完成相关工作,从而培养学生的综合能力。同时,在3D打印技术的应用中,也能够将该技术引进学科竞赛。例如,在无碳小车项目中,可采用3D打印技术,以此完成对该项目的设计,选择合理的材料充分发挥技术的自身作用,以达到良好的项目设计效果,使学生能够在学科竞赛中获取相应的名次,充分激发学生的积极性,使其积极参与到实训课程中,增强实践能力,熟练设计各零部件,为学生的日后工作提供良好的保障。

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