信息化教学模式在3D打印实践教学中的应用

徐新坤 朱斌海

摘要：信息技术的发展为传统教学模式的改革和新型教学模式构建提供了技术上的支持，在信息化背景下的3D打印实践教学模式成为研究与实践热点。本文采用文献分析等方法，在梳理3D打印技术特点和国内外3D打印教学创新应用现状的基础上，将3D打印实践教学与信息技术相结合，实现3D打印课程的信息化教学，通过信息化教学模式为教师教学及学生学习提供方便，以期为3D打印教学创新应用提供参考。

关键词：信息技术;教学模式;3D打印

今年两会政府工作报告中有提到“全面推进现代职业教育体系建设，引导部分地方本科高校向应用型转变”。实践教学是应用型本科高校课程体系中重要的教学环节，而信息化技术在教学中应用得到飞速发展，成为教师教学模式上变革的重要手段，将信息化技术深度融合于应用型高校实训课程教学工作，提升应用型高等院校实训教学过程的教学质量、高效性和创新性，解决课程教学中普遍存在的问题，改变传统的教学模式。在信息化背景下的3D打印实践教学模式成为研究与实践热点，也成为教学改革研究中的重要一环。

一、3D打印简介

3D打印，作为快速成型技术中的一种，采用堆积熔融的方式逐层打印，通过计算机技术实现将粘合材料塑造成所需模型样式，模型不仅外形尺寸精确，也能充分表现出复杂结构，现在可直接用于普通产品或高端产品的设计制造。广泛应用于医疗、工业、教学等领域。因其可以更好的帮助人们理解模型结构，使所需要的模型快速展现出来，因此也被广泛应用于高校教学中。

二、国内外3D打印教学创新应用现状

从2014年起，美国英国对于3D打印技术的教育逐步重视起来，同时也出台了一定的政策来扶持3D打印技术教育的发展，并把3D打印作为一项产业，教育领域主要针对于中小学，在教学方法上更加注重培养学生学习兴趣，针对于该技术的信息化教学做的并不多。

我国在进行的实训课程的教学方法具有多样性的特点，校方需要根据具体的教学内容和教学对象进行合理选择，信息化技术也得到了应用，但主要是运用多媒体技术，Flash动画，仿真技术等技术对教学效果的提高有一定帮助。常见的教学方法包括以下几种：1.多媒体教学法，通过多媒体设备提供资料，开拓学生的视野，激发学生的学习兴趣。2.项目驱动法，通过解决实际的任务来引出讲授的内容，结合实践操作将理论知识转化为实际应用;3.仿真软件，通过仿真软件例如FFSTO等搭建气动回路等，进行调试和仿真，帮助学生清晰地理解电气控制回路，降低理解难度，易于学生接受。这些技术对实践教学具有一定的帮助，但仍不能很好的改变实训课程主要问题。

三、信息化教学模式在3D打印实践教学中的应用

如何提高实训课程教学质量，提升学生学习兴趣，一直是教师探索教学新方法过程中的突出问题。传统教学中教师在上实训课实操训练时学生围站在教师、设备或工具周围，因为空间有限，教师少学生较多，所以教师授课时出现后排的学生看不到操作的整个环节以及对应的操作注意事项，学生对教师所讲授内容甚至听不轻，使得学生独立操作不能正常进行，还存在一定安全隐患，教学效果难以保证;如果将学生分组，教师对每组学生单独指导，实训学时、教师数量、设备数量等因素也会影响课程的高效性和教学质量，这是大多数实训课程普遍存在的现象。因此，信息技术教学相对于传统教学方法有很大的优势。

本文基于对信息技术支持下的3D打印实训课程创新授课模式的研究，建立3D打印教学平台，利用网络服务器及辅助系统，工业控制计算机、数字摄像机、投影机、支架等硬件以及成熟视频通信交流平台。在实训教学中实现真实多角度视频拍摄，包括设备操作详细流程、喷头的运行轨迹和监控制品的实时情况等内容同步实时视频呈现，教师依托创建的3D打印实训教学平台根据教学需要切换视频窗口，提高3D打印課程教学质量使教学更高效，同时解决教师数量、设备数量、学生人数无法匹配等问题。这种基于信息技术的实训教学模式在很大程度上提高教学质量，提高实践教学效率，提升学生学习兴趣;本研究成果也可在焊接实训、数控实训、发动机拆装实训等实践教学中很好的推广应用。

四、总结

基于信息化的3D打印教学应用不仅是新兴技术在教学中的运用，也是创新性教学的大胆探索。信息背景下的3D打印技术为教师提供了更加多元化的教学平台，同时也为学生高效学习提供了新思路，如能配合教学大纲，教学内容等合适的教学体系，将会使信息化3D打印技术教学发挥更大的优势，为学生提供更加多元化的、个性化发展空间，可为工程、艺术、设计等不同领域社会需求奠定坚实基础。

参考文献：

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