孔凡寶++楊國(guó)麗

摘 要：本文針對(duì)當(dāng)前士官高職院校制圖課程教學(xué)中出現(xiàn)的瓶頸，依據(jù)3D打印技術(shù)的特點(diǎn)，分析了3D打印技術(shù)在課堂教學(xué)中的優(yōu)勢(shì)，結(jié)合教學(xué)實(shí)際，力求通過(guò)在課堂教學(xué)中引入3D打印技術(shù)激發(fā)學(xué)員的學(xué)習(xí)動(dòng)力，提高學(xué)員的空間思維能力和設(shè)計(jì)創(chuàng)新能力，從而提高教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：3D打??；機(jī)械制圖；課堂教學(xué)

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 收稿日期：2015-10-19

1.士官高職院校制圖課程的教學(xué)現(xiàn)狀

現(xiàn)階段武漢軍械士官學(xué)校制圖課程的教學(xué)，采用了任務(wù)驅(qū)動(dòng)的教學(xué)方法，按照幾何畫(huà)法、機(jī)械制圖和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)等內(nèi)容開(kāi)展教學(xué)，以二維投影表達(dá)為主。教學(xué)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，對(duì)于復(fù)雜結(jié)構(gòu)，如果沒(méi)有相應(yīng)的實(shí)體模型輔助教學(xué)，一些較難的內(nèi)容，比如相貫線、截交線等，學(xué)員難以在安排的學(xué)時(shí)內(nèi)消化，而影響后續(xù)的教學(xué)。故筆者以3D打印熱潮為契機(jī)，在本文中探索快速成型技術(shù)在機(jī)械制圖課程教學(xué)中的應(yīng)用。

2.3D打印技術(shù)在教學(xué)中應(yīng)用的作用和優(yōu)勢(shì)

（1）可提高學(xué)員的動(dòng)手能力和參與意識(shí)，激發(fā)學(xué)員的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。通過(guò)將3D打印技術(shù)應(yīng)用到制圖教學(xué)中，能夠讓學(xué)員切身體驗(yàn)實(shí)踐的樂(lè)趣，激發(fā)學(xué)員的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)學(xué)員的科技感知能力，從而更好地提高課堂教學(xué)效率。

（2）可將抽象的知識(shí)變得具體形象、容易理解。在制圖課堂教學(xué)中，將抽象的知識(shí)轉(zhuǎn)化為具體的模型是常用的一種教學(xué)手段，3D打印技術(shù)的應(yīng)用有助于營(yíng)造真實(shí)的課堂情境，將復(fù)雜、抽象的知識(shí)變得更直觀和具體、容易理解。3D打印技術(shù)則提供了新的思路，可以根據(jù)需要自行設(shè)計(jì)、打印教具，以有形的三維教具展示教學(xué)中的二維信息，充分彌補(bǔ)了傳統(tǒng)教學(xué)的不足。

（3）可大幅節(jié)約教學(xué)成本，提高教學(xué)效率。在傳統(tǒng)的制圖課教學(xué)中，教員在講授組合體或復(fù)雜結(jié)構(gòu)等內(nèi)容時(shí)，通常都是拿著模型講解。而模型教具數(shù)量少、價(jià)格高，無(wú)法滿足大班教學(xué)的需求。采用3D打印技術(shù)，不需要大批量購(gòu)買模型教具，多數(shù)模型教具可以通過(guò)3D打印機(jī)低成本打印出來(lái)，實(shí)現(xiàn)學(xué)員人手一個(gè)模型。

3.3D打印技術(shù)在制圖教學(xué)中的應(yīng)用舉例

在學(xué)習(xí)“平面截切立體形成截交線”時(shí)（圖1），不少學(xué)員對(duì)截?cái)囿w的整體形狀僅憑借空間想象難以完成，所想出的截?cái)囿w往往和實(shí)際形體有所差異。借助3D打印技術(shù)可將這些截?cái)囿w實(shí)物化（圖2），直觀地顯示出截交面的狀況，這對(duì)于提高學(xué)員的空間想象能力大有裨益。

在學(xué)習(xí)形體相貫時(shí)，僅憑三視圖，學(xué)員很難想象一個(gè)圓柱體與圓錐體相貫后相貫線到底是什么樣的（圖3）。通過(guò)3D打印技術(shù)，直接制造出該組合體（圖4），學(xué)生對(duì)相貫線進(jìn)行觀察，將實(shí)體與三視圖進(jìn)行比對(duì)，通過(guò)實(shí)踐得出自己的結(jié)論，從實(shí)踐中理解組合體和平面投影視圖的關(guān)系。

綜上所述，隨著3D打印技術(shù)的不斷發(fā)展以及在教學(xué)中的深入應(yīng)用，這將對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)模式產(chǎn)生深刻的影響，同時(shí)，這對(duì)教師的知識(shí)儲(chǔ)備與實(shí)踐能力提出了更高的要求。

參考文獻(xiàn)：

[1]王 鑫，王 靜.工程教育體系下機(jī)械設(shè)計(jì)課程實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐環(huán)節(jié)研究[J].中國(guó)電力教育，2010，（10）.

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