基于3D打印技术的高职教育研究探索

史召峰

（安徽工业经济职业技术学院机械与汽车工程学院，安徽 合肥 230051）

3D打印作为一项加速技术，需要以模型为依据，通过一些材料使其成型，运用不同的打印技术来形成一个立体物品。操作难点是还原物体，区别于传统工艺。需要增加材料制造，使用黏合材料。科技发展非常迅猛，3D打印技术已经与现实相结合了。我们在经济转型阶段，完善传统企业，发展新兴企业。这为3D打印技术带来新的机遇和挑战。不断增长的社会需求将会给3D打印技术带来更多的发展空间。中职教育为社会不断提供适合社会需求的人才，3D打印技术也将会是一个有潜力的专业。

一、3D打印技术介绍

3D打印技术是采用智能化设计来还原设计模型。先在计算机中设计出立体图，根据做出的CAD模型进行数据处理，再利用工艺进行物理堆积，最后进行整理，得到立体物品。这一系列流程经过数据化的处理，利用智能化的工艺和复杂的工艺进行控制。如图一，要在计算机中制作立体图。这些操作减少了创作者的麻烦，可以使创作者直接实施自己的想法。使创新更快见到效果，可以直接将想法设计出模型进行试用。在这个追求创意的时代，个性化作品也是现在消费者热切的需求。我们可以通过网络传输数据，制作个性化物品以满足消费者的需求。在计算机时代，可以直接定制。3D打印技术在各个领域均可试用，为科技的发展增添了更多创新的可能。

3D技术可以通过规划进行整理创作，通过智能化的设计和科学的粘贴就可以实现产品的制造，不会受到复杂构造的限制，可以使创意任意发挥。3D打印技术使未来充满无限可能。

图1

二、3D打印技术与教学融合的现状

3D打印技术为人类研发带来了方便，可以不用生产线就可以完成模型。为国家的经济转型创造了无限可能，直接利用智能就可进行操作。设计完成即可进行模型初步试用，减少了很多不必要的步骤。高职教育培养出来的人才往往从事制造业，为了跟上时代的步伐，符合未来发展趋势，需要对专业进行转型，因此发挥3D打印技术的价值十分必要。

3D打印技术是社会关注的重点，如何引入教学中也是难点，这需要高职教育转型。一些国家已经将该技术引入学科中，虽然经验较少，但是这个大胆的尝试是一种进步，对提高学生的创意思维和动手能力提供了很大帮助[1]。

3D打印技术使创意充分发挥空间，使各行各业都受到不同程度的影响，对高职教育造成了冲击，使教育发生变革。3D打印技术相关科技人员较为稀缺，教师也是如此。3D打印技术不仅使其他方面发生变革，更使教育发生改革。不仅需要在教学的工具上需要更新，而且教师所授内容也需及时调整。高职教育作为人才的摇篮，是培养人才的起点。3D打印技术正在走向成熟，其技术在多方面已经得到广泛应用。越来越多的制造业开始应用该技术，该技术与很多行业进行无缝连接，正在慢慢融入我们的生活。高职教育培育人才是为社会服务，为社会建设作出贡献。高职教育要普及3D打印技术的培养，为我国制造业输出栋梁，为我国制造业做好准备。

三、3D打印技术在高职教育中的重要性

3D打印技术要适应现在制造业转型的现状，需要有适应新技术的人才。此外也可以利用该技术提高教学成果。这是目前的社会需求，在这些需求上进行调整和完善。

3D打印技术与多个学科相互联系，不仅是技术的进步，更是思想的进步。这都是对高职教育的挑战，相关教育者需要规范教学内容，完善教学结构，确定教学范畴。3D打印技术正在处于应用阶段，我们可以从一些已经有过教学经历的院校吸取经验，减少资源的浪费。

在教学前一定要提前进行深入调查，根据先前的记录进行计划，准确使用3D打印技术。对出现的问题进行归纳分析，明确问题，解决问题。通过先前的成功经验准确教学。3D打印技术是一项重要技术，在教学方面处于探索时期。教师对该技术的了解也不是十分深入，无法深刻领悟3D打印技术内涵。教师在使用过程中也存在一定的误解，对该技术的认识比较片面。在教育中滥用，对转型的现状不够了解。这样很难为经济提供需要的人才，提高教学效率，发挥3D打印技术应有的作用。我们要在大量的实践中摸索与该技术有关的经验[2]，通过实践进行验证，做出科学决策，使该技术快速在高职教育中成功开展。

四、3D打印技术在教学中面临的问题

先建立一个教学目标，对不同的层次提出不同的教育要求。高职教育者在地区、文化程度等各个因素不尽相同，我们无法用一个确定的标准进行衡量。对于不同的要求，我们无法限定，这是在教学中面临的问题。我国沿海经济发展较快的地区在3D打印技术方面应用得较好，偏远的地区基本很难接触到该科技。对3D打印技术教育进行分层是教学面临的核心问题。

对不同专业的渗透程度需要把握。高职教育涉及多个专业，对不同专业在技术掌握程度方面有不同的要求。有些与制造业息息相关的专业需要精通掌握3D打印技术，但是其他相关专业只需要将该科技作为辅助的教学工具提高课堂教学质量即可。现在正是传统制造业向智能化的转型。

高职教育的教育者对新兴技术的接受程度和能力都不尽相同。老师作为知识的传播者，在传播过程中要保证知识传播的正确性，以便学生能够准确接受。所以教师在传播知识时要融会贯通，才能保证教学顺利进行。提高教师的教学素质和职业素养是技术能够传播的重要保证。

教师要传授给学生3D打印技术，自己就需要熟练掌握该项技术。教师面临的挑战是该技术仅仅在某些科研机构被深入应用，但是在教育中却还不成熟。其知识体系还不成熟，没有成为一个完整的系统。如何使教师与学生良好互动，是高职教育实现教学目标的重中之重。

教学的难点是实现教学与社会的无缝衔接，使学生在进入社会后快速适应环境。高职教育培养的人才要满足市场需求。了解社会的需求，根据需求进行3D打印教学。

五、3D打印技术在高职教育的应用

3D打印技术在高职教育中的价值在于将理论知识与实践相结合，培养学生的创新能力。学生在课堂中通过动手体验，增加课堂效率。让学生亲自动手，培养他们的创新意识，使他们能够用该技术解决问题，完成教学目标。在学习中实践，边学习边实践，在实践中巩固知识。在使想法成为现实的过程中，3D打印技术通过建模来实现。建模是完成该技术的核心，高职教育利用3D打印技术时必须开设三维类的课程，教授三维设计软件和3D打印机的使用[3]。将3D打印技术融入教育中，为创新式学习提供思路。使师生共同培养创新实践能力，将思想都能得以实现。该技术可以将抽象的概念具体化为实物，使思路变得可视化。教学要应用于实践，实践检验知识，实践推动创新。利用创新思维，增强创造力。从大胆的设想落实到真正的制造，在制造上进行创新，发挥学生的想象力。将创意得以实现，将创新设计智能化创造。技术在不断更新，3D打印技术也将慢慢融入各个领域。我们在教育过程中也一定要培养学生的创新意识，即师生通过学习3D打印技术，主动参与设计工作，分析打印方法。引导学生开动脑筋，发挥想象力，打印出个性化的创新作品。让该技术也为教育服务[4]。3D打印技术在高职教育中的探索运用推动更多学校引进该技术，对教学进行改革，使学校走在教育的前沿。

六、相关对策

可以让学校与企业相互合作，学生通过企业的实践可以学习到更专业的知识，同时企业可以为学生提供良好的就业，解决了多方面的问题。3D打印技术为学校建设新型专业，打造特色专业，争创创新型学校提供了新的教学领域。学校将人才输送给社会，帮助学生学好技能，实现高就业、高薪资[5]。为学生提升创新意识，为国家创新型人才，推动国家发展发挥积极作用。

七、结束语

3D打印技术是一项非常重要的技术，引起了相关部门广泛重视。为了开展高职教育，将3D打印技术进行普及，我们要完善各利益方的资源。不仅要继续深入研发该技术，而且还要将这种技术传播给人才，充分发挥人才的作用。我们要在教学中不断探索、发现问题、迎接挑战、解决困难，对该项技术深入探讨，细致分析，找到相关规律，总结出有价值的对策，提出合理化的建议，为高职教育在3D打印技术领域得到更好发展提供启示和思路。