董峰

摘 要：中職學(xué)校開設(shè)3D打印技術(shù)課程，不僅能增強(qiáng)學(xué)生的專業(yè)技能，而且能提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。文章分析3D打印技術(shù)的含義及其與中職教育的關(guān)系，探討中職學(xué)校3D打印技術(shù)校本課程的設(shè)計(jì)方案，指出教師要科學(xué)、合理地開發(fā)校本課程，創(chuàng)設(shè)和諧的教學(xué)氛圍和環(huán)境，以促進(jìn)3D打印技術(shù)校本課程的開發(fā)。

關(guān)鍵詞：中職學(xué)校;3D打印技術(shù);校本課程開發(fā);專業(yè)技能

中圖分類號(hào)：G712 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1008-3561（2020）09-0070-02

中職學(xué)校要引進(jìn)3D打印技術(shù)，讓學(xué)生應(yīng)用好3D打印機(jī)，并對(duì)3D打印技術(shù)的原理進(jìn)行了解，有效學(xué)習(xí)三維建模和如何熟練使用3D打印機(jī)。這就要求教師要在3D打印技術(shù)課程中開展創(chuàng)新性的活動(dòng)，讓中職學(xué)生能夠掌握科學(xué)先進(jìn)的技術(shù)，有效提高他們的創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力。

一、3D打印技術(shù)的含義及其與中職教育的關(guān)系

1.3D打印技術(shù)的含義

3D打印技術(shù)也被稱為快速成型技術(shù)，其主要的基礎(chǔ)是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的軟件模型，通過該軟件將利用一些可聯(lián)合的材料（金屬、塑料等），進(jìn)行逐層打印，并在此過程中添加相關(guān)的材料，構(gòu)造出一個(gè)三維模型的技術(shù)。在工業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域中常用到3D打印技術(shù)，隨著3D打印技術(shù)的不斷發(fā)展，國(guó)家開始逐漸重視研究3D打印技術(shù)。同時(shí)，我國(guó)3D打印技術(shù)越來越成熟，也推動(dòng)了中職學(xué)校課程的發(fā)展，中職學(xué)校開設(shè)3D打印技術(shù)課程能夠在一定程度上提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新能力。3D打印技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)包括，在進(jìn)行機(jī)械加工過程中使用3D打印技術(shù)不需要進(jìn)行復(fù)雜的加工工序，也不需要傳統(tǒng)的刀具，就能制造出許多比較復(fù)雜和精細(xì)的零件，制造周期較短，并且制造零件的效率也能得到保證。

2.3D打印技術(shù)與中職教育的關(guān)系

中職學(xué)校的學(xué)生與普通高中的學(xué)生相比，其專業(yè)性的知識(shí)層面更優(yōu)，也有扎實(shí)的操作技能。對(duì)于機(jī)電專業(yè)的學(xué)生來講，他們已經(jīng)熟練地了解了數(shù)控機(jī)床等相關(guān)知識(shí)，而3D打印機(jī)與數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)類似，兩者有些部分加工的代碼也是相同的，所以中職學(xué)校相關(guān)專業(yè)的學(xué)生學(xué)習(xí)3D打印技術(shù)會(huì)更加方便。與傳統(tǒng)枯燥的機(jī)床操作學(xué)習(xí)相比，學(xué)生學(xué)習(xí)3D打印技術(shù)能提升對(duì)該專業(yè)的學(xué)習(xí)興趣，有效提升操作能力。

在3D打印技術(shù)課程中，教師的主要教學(xué)核心就是讓學(xué)生能對(duì)軟件進(jìn)行操作，教學(xué)重點(diǎn)就是讓學(xué)生會(huì)運(yùn)用三維設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)相關(guān)的模型。在3D打印技術(shù)課程中，學(xué)生主要學(xué)習(xí)的是三維設(shè)計(jì)軟件。這就要求學(xué)生要會(huì)運(yùn)用三維設(shè)計(jì)軟件，根據(jù)設(shè)計(jì)要求的不同對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行深入探究，讓三維模型能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)體化。因?yàn)橹新殞W(xué)生學(xué)習(xí)的專業(yè)知識(shí)性較強(qiáng)，所以教師在教學(xué)3D打印技術(shù)等相關(guān)課程時(shí)，要運(yùn)用多種教學(xué)方式，保證學(xué)生在應(yīng)用三維設(shè)計(jì)軟件時(shí)能夠掌握3D打印技術(shù)的結(jié)構(gòu)和工作原理，并能夠解決3D打印機(jī)在打印過程中遇到的一些復(fù)雜問題。教師還要不斷豐富學(xué)校的3D打印技術(shù)校本課程，全面指導(dǎo)學(xué)生改進(jìn)3D打印機(jī)的一些零部件，進(jìn)而提升3D打印技術(shù)的有效性，以培養(yǎng)出更多的創(chuàng)新型人才。

二、中職學(xué)校3D打印技術(shù)校本課程的設(shè)計(jì)方案

1.3D打印技術(shù)課程的目標(biāo)

在中職教育課程改革中，校本課程是重要的組成部分，也是有效提高中職學(xué)生核心素養(yǎng)的途徑。中職學(xué)校的3D打印技術(shù)課程，要與學(xué)生的實(shí)際發(fā)展情況相結(jié)合，有效激發(fā)學(xué)生的潛能，為學(xué)生以后的發(fā)展奠定扎實(shí)的基礎(chǔ)。中職學(xué)校讓學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)的課程，主要是讓學(xué)生掌握三維設(shè)計(jì)軟件，在此技術(shù)的基礎(chǔ)上創(chuàng)意設(shè)計(jì)組裝出3D打印機(jī)，使學(xué)生的工程能力得到一定的培養(yǎng)，提升學(xué)生的創(chuàng)新能力、動(dòng)手協(xié)作能力以及解決問題的能力，進(jìn)而得到更加全面和諧的發(fā)展。

2.設(shè)置3D打印技術(shù)課程

中職學(xué)校培養(yǎng)學(xué)生的各種專業(yè)性技術(shù)，就是為了讓學(xué)生在踏入社會(huì)時(shí)能夠與企業(yè)的發(fā)展接軌。所以，中職學(xué)校在設(shè)置課程時(shí)，應(yīng)該選用社會(huì)企業(yè)運(yùn)用比較廣泛的三維設(shè)計(jì)軟件，以及適合初級(jí)者學(xué)習(xí)的3D打印機(jī)，將二者作為主要的教學(xué)工具，并將3D打印機(jī)介紹，組裝打印機(jī)框架、噴頭和熱床，安裝控制電路及燒錄控制程序，設(shè)計(jì)螺絲刀等作為3D打印校本課程的主要內(nèi)容。

3.相關(guān)課程的評(píng)價(jià)

在機(jī)電專業(yè)學(xué)生的心目中，3D打印技術(shù)課程并不是一個(gè)核心的課程。因此，在對(duì)3D打印技術(shù)課程的學(xué)習(xí)情況評(píng)價(jià)過程中，教師應(yīng)該根據(jù)中職學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)以及學(xué)習(xí)需求等進(jìn)行全方面的評(píng)價(jià)，不僅要注重一些傳統(tǒng)評(píng)價(jià)的主要內(nèi)容，還應(yīng)該對(duì)學(xué)習(xí)過程進(jìn)行一定的評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)的范圍應(yīng)該包括學(xué)生的整個(gè)學(xué)習(xí)過程，并且教師還應(yīng)該對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過程中獲得的一些有價(jià)值的學(xué)習(xí)成果給予積極的鼓勵(lì)和評(píng)價(jià)，讓學(xué)生能夠?qū)W(xué)習(xí)有更大的主動(dòng)性，從而讓學(xué)生擁有更多的滿足感和收獲感，進(jìn)一步提升他們對(duì)該課程的學(xué)習(xí)興趣。

三、中職學(xué)校3D打印技術(shù)校本課程的實(shí)施策略

中職學(xué)校要將相關(guān)課程的規(guī)律以及原理作為基礎(chǔ)，有效結(jié)合中等職業(yè)教育的特點(diǎn)，開發(fā)出更具相容性和完備性、獨(dú)立性的校本課程，讓校本課程在具體實(shí)施過程中能夠充分發(fā)揮出相應(yīng)的特點(diǎn)。

1.科學(xué)、合理地開發(fā)校本課程

在開發(fā)校本課程時(shí)，應(yīng)該遵循客觀規(guī)律，循序漸進(jìn)地推進(jìn)和開發(fā)，不能急于一時(shí)。目前，有一些教師只是注重教學(xué)形式，忽略了課程開發(fā)的實(shí)效性。比如，在課程開始教師就讓學(xué)生直接進(jìn)行建模打印的學(xué)習(xí)，盡管該類操作比較簡(jiǎn)單，具有一定的可行性，但是由于學(xué)生沒有系統(tǒng)性地了解3D打印機(jī)的構(gòu)造以及工作原理，有時(shí)不能正確診斷遇到的問題。所以，教師在設(shè)置課程的過程中，應(yīng)該先讓學(xué)生學(xué)習(xí)理論知識(shí)，再學(xué)習(xí)建模方面的知識(shí)，然后加入與打印相關(guān)的DIY環(huán)節(jié)，逐步提高學(xué)生的動(dòng)手能力，讓學(xué)生能夠構(gòu)建出相關(guān)的知識(shí)框架，從而進(jìn)行更深層次的學(xué)習(xí)。

2.創(chuàng)設(shè)和諧的教學(xué)氛圍和環(huán)境

在新時(shí)代發(fā)展的過程中，創(chuàng)新是推動(dòng)發(fā)展的首要?jiǎng)恿ΑＫ?，在具體實(shí)施3D打印技術(shù)校本課程的過程中，中職學(xué)校應(yīng)該構(gòu)建出能培養(yǎng)學(xué)生“雙創(chuàng)”意識(shí)的氛圍和環(huán)境。教師不僅要積極鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新，激發(fā)學(xué)生的興趣和自信，還應(yīng)通過對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)的過程進(jìn)行了解和評(píng)價(jià)，充分了解和挖掘出學(xué)生學(xué)習(xí)中的閃光點(diǎn)。如果學(xué)生的創(chuàng)新失敗，教師也應(yīng)該表揚(yáng)其在創(chuàng)新過程中的一些優(yōu)點(diǎn)，并積極對(duì)學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)，幫助學(xué)生改善創(chuàng)新過程中的問題，讓學(xué)生創(chuàng)新的信心得到增強(qiáng)。教師還應(yīng)該培養(yǎng)學(xué)生的合作意識(shí)，利用不同的設(shè)計(jì)項(xiàng)目讓學(xué)生進(jìn)行小組合作，或者通過比賽等方式，不斷提高學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。在學(xué)生進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，教師不應(yīng)該把學(xué)生的一些奇思妙想扼殺在搖籃中，而應(yīng)該給予學(xué)生正確的引導(dǎo)和鼓勵(lì)，提升學(xué)生創(chuàng)造的積極性，從而讓學(xué)生設(shè)計(jì)出更多優(yōu)秀的作品。

四、結(jié)語

綜上所述，隨著創(chuàng)客教育新概念的提出，國(guó)家越來越重視培養(yǎng)創(chuàng)新型和全面型的人才。因此，中職學(xué)校應(yīng)積極開設(shè)和開發(fā)出3D打印技術(shù)的校本課程，以增強(qiáng)學(xué)生的專業(yè)技能，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。雖然在此過程中可能會(huì)因?yàn)榻?jīng)驗(yàn)不足出現(xiàn)各種各樣的問題，但是通過中職學(xué)校、相關(guān)專業(yè)人員的有效合作和不斷創(chuàng)新，一定能開發(fā)出更加完善和科學(xué)的3D打印技術(shù)校本課程，讓其實(shí)現(xiàn)良性的循環(huán)發(fā)展，進(jìn)而培養(yǎng)更多的創(chuàng)新型人才，實(shí)現(xiàn)我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

[1]林仁達(dá)，陳光，楊龍飛，楊福東.3D打印在機(jī)械教學(xué)上的應(yīng)用和探索[J].山東工業(yè)技術(shù)，2019（13）.

[2]吳鎧波.中職學(xué)校3D打印技術(shù)校本課程開發(fā)研究[J].教育現(xiàn)代化，2019（20）.

[3]黃果.3D打印特色課程研究——以3D打印社團(tuán)校本課程為例[J].軟件導(dǎo)刊，2018（10）.

[4]秦鴻驕，趙麗.基于職業(yè)分析的3D打印一體化課程設(shè)計(jì)[J].職業(yè)教育研究，2018（05）.

[5]李作林.讓創(chuàng)意實(shí)現(xiàn)成為學(xué)習(xí)過程——人大附中《3D打印技術(shù)與科技創(chuàng)新實(shí)踐》精品校本課程[J].未來教育家，2016（04）.

[6]金元君.創(chuàng)客背景下的校本教材開發(fā)研究與實(shí)踐[D].上海師范大學(xué)，2014.