“新工科”背景下3D打印开放式教学初探

2018-09-25赵庆秦俊男李丹

教育教学论坛 2018年27期

赵庆　秦俊男　李丹

摘要：随着“新工科”建设的提出以及互联网技术的不断升级，传统实习教学模式的改變势在必行。近年来，3D打印技术正在迅速崛起，并将成为未来制造业的重要组成部分。3D打印技术作为一项较新的技术，能够更好的适应新模式的教学，因此本文针对3D打印实验室，借助微信平台实现开放式实习教学模式的初步探索，达到优化教学模式，提高教学质量的目的。

关键词：新工科；3D打印；开放式教学

中图分类号：G642.4 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）27-0183-02

随着互联网+，信息技术的广泛应用，信息技术与教育教学的融合成为必然趋势。翻转教学，翻转课堂等理念正越来越多的应用到教学工作中[1][2][3]。微信因其使用量大、可以共享视频及文字，实时在线交流，正在越来越多的被应用于教育教学工作当中[4][5]。2017年4月教育部提出“新工科”建设，各高校纷纷加入其中，致力于为国家培养工程科技创新和产业创新型人才[6][7]。实践教学是将理论与实践相结合的最佳平台，本文探究了新工科背景下，基于微信平台的开放式3D打印实习教学模式，基于微信平台的特点与功能，分析微信公众平台在3D打印实践教学当中应用的可能性。

一、基于微信平台的3D打印实验室改革

在“新工科”背景下，我们更侧重的是“问学生志趣变方法”，微信公众平台的建立使学生的学习更为便利，加强了信息技术与教育资源的深度融合，实现自主学习[8]。

（一）建立微信公众平台的可行性

微信已成为高校大学生的主流社交方式，越来越多的人通过微信公众号、朋友圈来进行信息的摄取与交流[9]。微信公众平台本身就是一个互动性的信息交流平台，可以实现管理者与用户之间的交流，其移动性可以使用户利用碎片时间，获取信息；微信公众平台便于开发，易于管理，能够克服传统实习的局限性，改为移动手机端学习，提高学习效率。

（二）微信平台结构设计

微信平台主要实现图文信息推送、在线交流、课程预习以及预约管理等功能，根据微信平台要实现的功能，进行微信平台的结构设计，如图1所示。

（三）3D打印微信平台的功能简介

1.图文信息推送。微信公众平台可以实现图文信息的发布，目前中心打印机主要有3种型号，可以将打印机的使用说明放在“3D打印”菜单栏下，制作好的图文信息通过公众平台进行推送，学生只要关注微信公众平台就可以在自己的移动终端上进行观看学习。

2.关键词回复。公众平台的自动回复有3种形式，第一种是“被添加自动回复”，第二种是“消息自动回复”，第三种是“关键词自动回复”。此处使用的是“消息自动回复”和“关键词自动回复”。“消息自动回复”解决的是学生在不清楚具体需要回复的关键词时，只需发送消息即可获得对应的关键词提示，根据需求回复对应关键词即可[10]。而“关键词自动回复”是公众号具有的智能回答功能，当学生在清楚所问问题的关键词时，可以根据问题的关键词直接输入即可获得对应的解答，可以减少指导教师的工作量，而不影响学生的学习效果。

3.预约功能。为满足“新工科”背景下，多学科交叉的知识储备需求，因此推行3D打印仪器的共享使用，提高设备的利用率，设置仪器使用情况菜单栏以及设备预约菜单栏，由管理员根据实际情况实时更新设备使用情况，想要使用仪器的同学需要通过预约链接，填写预约申请并提交即完成预约。

4.反馈功能。开放式教学更为侧重的是老师与学生之间的互动，强调学生的主体作用，因此教师对于学生的反馈应当给予足够的重视，在微信公众平台中设置调查问卷，通过学生的反馈优化教学，提高教学质量。

二、微信公众平台在教学工作中的应用

1.微信公众平台应用于竞赛：“无碳小车越障竞赛”比赛中用到的大多传动零件为非标准零件，对于非标准齿轮，产品制造周期较长，费用较高，而3D打印的优点就是可以迅速将设计创意转变为实物，缩短研发周期。学生可以通过开放的微信公众平台进行预习，在指导老师的辅助下可以快速完成基本操作内容。学生在操作中出现问题时也可以随时查看微信，通过关键词快速定位知识点。

2.微信公众平台应用于课程设计：机械专业课程设计是为了通过设计实践，提高学生的计算、制图能力。学生根据微信公众平台上要求的文件格式进行模型文件的设计，提前预习操作步骤及设计要求，模型完成之后由指导教师审核，审核无误后即可打印，相比于传统的单纯只有现场教学，教师无需重复讲解，提高学习以及工作效率。

3.微信公众平台应用于趣味性实习教学：实习课程是实践教学中心承担的主要课程，随着实习内容的不断丰富实习时间却在日益缩短，实习模式的变更是解决这一矛盾的有效方法，3D打印在教育领域的应用能够架起理论和实践的桥梁，不少高校基于3D打印技术建立创新型教学实验室[11][12]。本文结合中心的实际情况建立趣味性实习教学，在实习课程的安排上采用学生自主设计的理念，要求学生根据实物模型进行测绘建模，同时结合微信平台由学生主动寻求相关知识，教师在其中起到监督管理的作用，模型选取简单而贴近生活的模型，同时具有一定的实用性，通过试验班及调查问卷表明，学生对此类趣味性实习兴趣浓厚，实习效果较好。

三、结语

通过调查发现微信公众平台基本满足预期要求，既能够完成课程的既定目标，拓宽学生的视野，同时也能够培养学生的自主创新能力，在国家建立“新工科”背景下，为双创新人才培养提供了坚实的理论平台和应用平台。

参考文献：

[1]闫晓甜，李玉斌.微信平台支持下的高校微课程设计与应用研究[J].中国远程教育，2015，（07）：52-57+80.

[2]迟宗正，惠煌，侯刚，于成，赖晓晨，张政凯.计算机组成原理实验之“微改革”[J].实验室研究与探索，2015，（08）：154-157.

[3]韦相贵，傅水根，张科研，刘浩宇，王帅帅，王海霞，蒋庆华.基于金工实习教学改革的微课制作研究与实践[J].实验室研究与探索，2016，（03）：222-225+274.

[4]苏佩尧.微信公众平台支持下混合式学习活动探讨[J].实验技术与管理，2015，（06）：177-180+184.

[5]王明达，石永军，孔得朋，韦永健.基于微信公众平台的实验室现场安全教育教学设计与实践[J].实验室研究与探索，2017，（02）：289-292.

[6]王庆环.新工科发展形成建设行动路线[N].光明日报，2017-04-11（001）.

[7]“新工科”建设复旦共识[J].高等工程教育研究，2017，（01）：10-11.

[8]李军伟.微信平台在学生管理中的应用[J].教学与管理，2017，（09）：71-73.

[9]韦军，徐仁元，陈宏林，王培培.基于校园微信公众平台及APP技术探索大学生思想政治工作新途径[J].实验技术与管理，2016，（02）：175-177.