王書(shū)林

（徐州市中等專業(yè)學(xué)校，221000，江蘇徐州）

在機(jī)械專業(yè)教學(xué)體系中，機(jī)械實(shí)訓(xùn)教學(xué)課程是其重要組成部分，同時(shí)也是開(kāi)展學(xué)生素質(zhì)教育的一項(xiàng)重要內(nèi)容，可幫助學(xué)生更好地實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)際的結(jié)合，對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)有積極影響。有學(xué)者指出，在機(jī)械實(shí)訓(xùn)教學(xué)活動(dòng)開(kāi)展過(guò)程中利用3D 打印技術(shù)，可更好地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，對(duì)學(xué)生未來(lái)職業(yè)發(fā)展有所助益[1]。

1 傳統(tǒng)機(jī)械實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式存在的不足

機(jī)械類(lèi)專業(yè)課程知識(shí)具有抽象性特征，加之大部分學(xué)生在理論學(xué)習(xí)階段對(duì)理論知識(shí)的掌握不佳，基礎(chǔ)理論知識(shí)掌握程度不高、學(xué)習(xí)能力較差等情況較為普遍，這進(jìn)一步增加了機(jī)械實(shí)訓(xùn)教學(xué)活動(dòng)開(kāi)展的難度，學(xué)生無(wú)法有效銜接理論知識(shí)與實(shí)踐操作，學(xué)生難以熟練掌握知識(shí)，學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力以及積極性均有所削弱，繼而影響了實(shí)際教學(xué)效果[2]。此外，傳統(tǒng)機(jī)械實(shí)訓(xùn)教學(xué)存在模式單一、呆板的問(wèn)題，無(wú)法調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣以及學(xué)習(xí)主動(dòng)性。

2 3D 打印技術(shù)對(duì)機(jī)械實(shí)訓(xùn)教學(xué)的作用

2.1 彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)模式的不足，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

機(jī)械類(lèi)專業(yè)課程具有較強(qiáng)的專業(yè)性及抽象性，在傳統(tǒng)教學(xué)模式下，學(xué)生難以真正地掌握、理解知識(shí)，吃不透知識(shí)的情況較為普遍，同時(shí)傳統(tǒng)教學(xué)模式無(wú)法有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及學(xué)習(xí)主動(dòng)性，實(shí)際教學(xué)效果不好。在開(kāi)展機(jī)械實(shí)訓(xùn)教學(xué)活動(dòng)中，利用3D 打印技術(shù)可幫助學(xué)生更為直觀地理解抽象且復(fù)雜的機(jī)械專業(yè)知識(shí)，有助于學(xué)生空間想象能力及理解能力的進(jìn)一步提升，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，能夠大大提升實(shí)際學(xué)習(xí)效果。此外，利用3D 打印技術(shù)還可以完成教具的打印工作，既可實(shí)現(xiàn)教學(xué)成本的有效控制，也可簡(jiǎn)化繁瑣的教具采購(gòu)流程，教學(xué)效率及教學(xué)質(zhì)量也可實(shí)現(xiàn)有效提升。3D 打印技術(shù)的應(yīng)用，可幫助教師、學(xué)生進(jìn)一步豐富空間想象能力，師生均可利用3D 打印技術(shù)實(shí)現(xiàn)自己的想法，可使教學(xué)過(guò)程更具靈活性，也可改變學(xué)生以往被動(dòng)接受知識(shí)的情況，激勵(lì)學(xué)生更為積極、主動(dòng)地學(xué)習(xí)知識(shí)[3]。

2.2 轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)教學(xué)觀念，吸引更多學(xué)生學(xué)習(xí)機(jī)械專業(yè)知識(shí)技術(shù)

絕大部分人在討論機(jī)械時(shí)，多會(huì)聯(lián)想到轟鳴的機(jī)床以及隨處可見(jiàn)的油污，臟亂的工作環(huán)境使得大部分人不愿意更多了解機(jī)械行業(yè)，因此學(xué)習(xí)機(jī)械專業(yè)的學(xué)生數(shù)量較少。就絕大部分高職院校的學(xué)生來(lái)說(shuō)，對(duì)機(jī)械專業(yè)的學(xué)習(xí)興趣遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于物流、藝術(shù)以及經(jīng)濟(jì)管理等專業(yè)[4]。3D 打印技術(shù)高速發(fā)展，逐漸在各行各業(yè)內(nèi)廣泛應(yīng)用起來(lái)，尤其是在我國(guó)南部地區(qū)的玩具廠、鑄造廠等企業(yè)內(nèi)，制造工藝已然發(fā)生了巨大改變，3D 打印技術(shù)的應(yīng)用大大節(jié)約了企業(yè)成本、提高了企業(yè)生產(chǎn)效率，同時(shí)也使機(jī)械類(lèi)專業(yè)學(xué)生的工作環(huán)境得到了明顯改善，明亮、整潔、安靜的工廠環(huán)境代替了傳統(tǒng)嘈雜臟亂的現(xiàn)場(chǎng)。在電腦上開(kāi)展建模操作，并利用3D 打印機(jī)便可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的加工過(guò)程。在高職院校開(kāi)展機(jī)械實(shí)訓(xùn)教學(xué)活動(dòng)過(guò)程中，融入3D 打印技術(shù)可幫助學(xué)生打破對(duì)機(jī)械專業(yè)的傳統(tǒng)認(rèn)知，吸引更多的學(xué)生選擇機(jī)械專業(yè)，培養(yǎng)更多的機(jī)械專業(yè)人才，對(duì)學(xué)校專業(yè)結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步優(yōu)化也具有重要意義，對(duì)學(xué)生未來(lái)就業(yè)方向的拓展也可發(fā)揮促進(jìn)作用。

2.3 強(qiáng)化校企合作，有針對(duì)性地培養(yǎng)專業(yè)技能型人才

就當(dāng)前我國(guó)機(jī)械行業(yè)來(lái)看，3D 打印技術(shù)應(yīng)用較為廣泛，高職院校是培養(yǎng)技能型人才的重要陣地，在開(kāi)展實(shí)訓(xùn)教學(xué)活動(dòng)過(guò)程中利用3D 打印技術(shù)，可對(duì)校企之間的深入合作、交流起到促進(jìn)作用。在校企合作模式下，可更好地進(jìn)行企業(yè)實(shí)際問(wèn)題的解決，為企業(yè)的正常、有序運(yùn)行提供保障，與此同時(shí)對(duì)學(xué)校教師的科研能力、教學(xué)水平也起到重要提升作用。此外，高職院校也可結(jié)合企業(yè)實(shí)際需求組織相關(guān)實(shí)訓(xùn)教學(xué)活動(dòng)，在幫助學(xué)生更好地掌握3D 打印技術(shù)的基礎(chǔ)上，開(kāi)闊學(xué)生的眼界，提升學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力以及實(shí)踐能力，實(shí)現(xiàn)技能型人才培養(yǎng)目標(biāo)[5]。

2.4 提升學(xué)生綜合素質(zhì)及能力，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)

3D 打印技術(shù)涉及多方面知識(shí)，在機(jī)械實(shí)訓(xùn)教學(xué)過(guò)程中應(yīng)用這一技術(shù)，能幫助學(xué)生更好地掌握三維造型軟件及切片軟件的應(yīng)用，優(yōu)化學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)，同時(shí)對(duì)學(xué)生實(shí)踐操作能力的培養(yǎng)具有積極作用，學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)也可實(shí)現(xiàn)有效激發(fā)[6]。當(dāng)前3D 打印技術(shù)逐漸發(fā)展成熟，3D 打印設(shè)備及材料所用成本隨之降低，學(xué)生可承擔(dān)3D 打印設(shè)備的相關(guān)費(fèi)用，在未來(lái)就業(yè)選擇中增加自主創(chuàng)業(yè)的可能，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用為學(xué)生的創(chuàng)新發(fā)展提供了更多的機(jī)會(huì)，在為學(xué)生帶來(lái)更多經(jīng)濟(jì)效益的基礎(chǔ)上，大大提高學(xué)生的綜合素質(zhì)及能力。

3 3D 打印技術(shù)在機(jī)械實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的具體應(yīng)用策略

3.1 明確機(jī)械實(shí)訓(xùn)教學(xué)目標(biāo)

在機(jī)械實(shí)訓(xùn)教學(xué)活動(dòng)開(kāi)展過(guò)程中，為更好地融入3D 打印技術(shù)，首先需合理設(shè)置課程教學(xué)目標(biāo)，幫助學(xué)生熟悉并了解3D 打印技術(shù)基本工作原理、成形方式以及工藝特點(diǎn)，掌握3D 打印技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用方法、基本操作等內(nèi)容，同時(shí)注重學(xué)生實(shí)踐操作能力的培養(yǎng)。在設(shè)置機(jī)械實(shí)訓(xùn)教學(xué)目標(biāo)過(guò)程中，需結(jié)合學(xué)生實(shí)際理論知識(shí)掌握情況進(jìn)行課程體系安排，按照認(rèn)識(shí)3D 打印、設(shè)計(jì)制作以及綜合提升的順序開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)，為學(xué)生提供更多參與課程學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)，幫助學(xué)生更好地吸收理論知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐操作能力。

3.2 完善機(jī)械實(shí)訓(xùn)教學(xué)設(shè)備

在開(kāi)展實(shí)訓(xùn)教學(xué)活動(dòng)過(guò)程中，3D 打印演示教學(xué)的開(kāi)展離不開(kāi)硬件設(shè)備室的必要保障。當(dāng)前，高職院校機(jī)械專業(yè)較為常用的3D 打印硬件設(shè)備包括3D 打印機(jī)、3D 掃描儀等，上述硬件設(shè)備可有效滿足學(xué)生認(rèn)識(shí)3D打印的教學(xué)目標(biāo)，也能夠使學(xué)生對(duì)3D 打印功能的需求得到有效滿足。此外，從軟件角度出發(fā)，需合理制定相關(guān)教學(xué)計(jì)劃、教學(xué)看板以及實(shí)訓(xùn)教學(xué)報(bào)告等內(nèi)容，為機(jī)械實(shí)訓(xùn)課程的順利開(kāi)展提供有效保障。

3.3 優(yōu)化機(jī)械實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)模式

硬件設(shè)備室應(yīng)為3D 打印演示教學(xué)活動(dòng)的實(shí)施提供保障，在實(shí)際開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)過(guò)程中，需始終堅(jiān)持知行合一的教學(xué)理念，將理論知識(shí)與實(shí)踐操作有序結(jié)合起來(lái)，轉(zhuǎn)變教學(xué)模式，開(kāi)展靈活化、現(xiàn)代化機(jī)械實(shí)訓(xùn)教學(xué)活動(dòng)。

首先，在開(kāi)展認(rèn)知教學(xué)活動(dòng)過(guò)程中可采用演示法。充分利用學(xué)校多媒體技術(shù)及視頻，為學(xué)生呈現(xiàn)3D 打印實(shí)物，并針對(duì)不同3D 打印設(shè)備展開(kāi)相應(yīng)講解。利用實(shí)物圖片與動(dòng)畫(huà)相結(jié)合的教學(xué)模式，幫助學(xué)生更為深入、全面地認(rèn)識(shí)3D 打印。

其次，合理進(jìn)行機(jī)械實(shí)訓(xùn)課程內(nèi)容的設(shè)計(jì)?？衫脤?shí)踐教學(xué)法培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力，引導(dǎo)學(xué)生積極參與實(shí)踐操作，激發(fā)學(xué)生對(duì)3D 打印模型操作的學(xué)習(xí)熱情，將學(xué)生置于教學(xué)主體地位，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析、解決問(wèn)題的能力。

第三，開(kāi)展綜合訓(xùn)練提升機(jī)械實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)效果。在這一課程教學(xué)中可利用項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式，將綜合應(yīng)用3D 打印技術(shù)作為主要教學(xué)目標(biāo)，在實(shí)際開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)過(guò)程中，教師需明確實(shí)踐教學(xué)目標(biāo)，充分發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)自覺(jué)能動(dòng)性，鼓勵(lì)學(xué)生遇到問(wèn)題及時(shí)討論，引導(dǎo)學(xué)生積極開(kāi)展相互協(xié)調(diào)、合作[7]。

4 結(jié)語(yǔ)

在高職院校機(jī)械實(shí)訓(xùn)教學(xué)活動(dòng)中，3D 打印技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，這一技術(shù)的應(yīng)用能有效銜接理論知識(shí)與實(shí)踐操作，對(duì)學(xué)生自主能力、思維能力、創(chuàng)新能力的進(jìn)一步提升具有重要促進(jìn)作用，能切實(shí)提升機(jī)械實(shí)訓(xùn)教學(xué)質(zhì)量和效果，為社會(huì)培養(yǎng)更多技能型人才。