巧用教学资源突破3D打印技术应用课程教学难点

黄超

[摘           要]  3D打印技术应用课程随着3D打印技术的飞速发展和人才培养需要进入中职学校课堂，该课程在教学中面临师资水平不高、教学内容匮乏、教学效率不足等诸多难题。在教学中通过灵活巧妙地应用校本教材、微课视频、零件图纸、多媒体课件、网络资源等多种教学资源，解决了课程教学中的各种难点，提高了教学效果。

[关    键   词]  3D打印技术;校本教材;微课视频

[中图分类号]  G712                   [文献标志码]  A                   [文章编号]  2096-0603（2021）51-0054-02

3D打印技术是快速成型技术的一种，也称之为增材制造技术，它是运用塑料等可黏合材料通过逐层打印的方式来构造物体的技术。近年来，3D打印技术在我国各行业的应用越来越广泛，市场需求日益增大，3D打印技术相关人才缺口变得非常大。很多中职学校面向市场需求，开设了3D打印技术的相关课程，培养市场急需的人才。3D打印技术应用课程就是3D打印技术的一门基础课程，由于3D打印技术是近些年发展起来的新兴技术，因此该课程教学中面临师资水平不高、教学内容匮乏、教学时间空间不足、教学效率不足等诸多难题，这些问题影响了人才培养质量。笔者和教师团队一起在3D打印技术应用课程教学中灵活巧妙地应用自制的各种教学资源突破了各种教学难点，收到很好的教学效果，培养了一批对3D打印技术应用非常熟悉的高水平学生，在全国和省市各级技能竞赛中屡获佳绩。

一、采用校本教材，突破教学内容匮乏的难点

随着3D打印技术的不断发展，3D打印技术的专业教材不断增多，教材中存在教学内容与本地企业生产不对接、操作设备与学校设备不兼容、实践操作内容不够多等各种问题，这些都困扰着教师教学，成为课堂教学的一个难点。组织教师团队进行校本教材的开发和编写，则能很好地突破这一难点。

如何开发一本合适的校本教材呢？首先要组建专业教师团队，通过走访和调查当地3D打印企业，深入了解企业文化和生产流程，确定教材编写目标和内容要求，提炼具有代表性的工作任务;其次结合中职学生的认知情况和学校已有的实训设备条件对这些工作任务进行合理的二次开发，形成一个个符合当地企情、校情和学情的由易到难、由简到繁的教学项目或者任务;最后根据不同教学任务所用到的知识点开发相应的实践操作练习。一本图文并茂、内容翔实的校本教材不仅可以减轻教师的教学难度，也可以增强学生的学习兴趣和学习动力。教师在校本教材开发过程中既了解了企业生产流程，又熟悉了学校设备和学生情况，相当于把企业生产、校内实训和课堂教学都模拟地做了一次，拓展了专业视角，熟悉了教学内容，进一步提升了专业技术能力。这样熟悉生产流程和教学内容的教师团队能够很轻松地解决3D打印技术应用课程的教学内容难题。

二、巧用微课视频，突破教学时间不足的难点

3D打印技术应用课程中的三维建模、3D打印等操作需要比较长的时间，给教学带来了时间不足的难题。随着信息技术的不断发展，巧妙使用微课视频教学资源则能够解决这一教学难题。

3D打印技术应用课程的微课视频就是将3D打印机的操作过程、三维建模操作步骤、三维文件的加载和切片操作过程等录制成几分钟一段的视频，作为教学资源为教师教学和学生学习提供帮助。微课视频不受时间和空间限制，学习者可以随时随地观看学习，突破了40分钟课堂时间的局限。教师在课程教学中将微课视频的应用与不同的教学方法相结合还能实现轻松、高效的课堂教学效果。教师在课前要求学生通过微课视频学习课程内容，结合翻转课堂教学模式可以将教学时间前移，突破课堂时间不足的难点。学生通过课前学习减少课堂上的操作时间，利用更多的时间来进行探究性和创新性学习。教师在课中播放微课视频，结合项目教学方法，可以减轻讲课的负担，将重点工作由讲解转向组织、引导和答疑，使得课堂变成以学生为中心，提升答疑解惑效果。学生在课后学习微课视频，可以复习课堂所学，加深对知识的印象，提高學习效果。

三、活用零件图纸，突破空间思维能力不足的难点

3D打印技术应用课程要求学生具备一定的空间思维能力，但很多中职学生空间思维能力弱，在看图和读图方面有一定的难度，因此提高他们的空间思维能力成为一个教学难点。通过绘制各类零件图纸作为教学资源并灵活应用这些资源开展训练则可以有效提升学生的空间思维能力，解决这一难点。

零件图纸包括二维图和三维图，二维图包含三视图、轴测图、剖面图、爆炸图等，三维图则是使用3D打印建模专用软件绘制的动态立体图形，可以任意旋转和缩放。教师可以灵活应用这些图纸资源开展教学，对于没有基础的学生可以从轴测图加三维图开始进行训练，帮助学生看懂图的模样和形状。对于能够看懂图的学生可以进行三视图加轴测图的读图训练，帮助学生读懂图中的各种尺寸，对于能够看懂尺寸的学生可以辅助剖面图和爆炸图，帮助学生识别零件的细节和安装。学生通过这些图纸的帮助，能够清晰地在大脑中形成实物的立体模型，在进行3D建模时就能够从容不迫。

四、应用多媒体课件，突破教学效率不高的难点

3D打印技术应用课程有两个特点，一是对象图形立体化，学习和操作的对象都是立体的、三维的，这些立体的图形不容易被理解，也很难用语言讲解清楚。二是建模、打印等操作实践化，这种实践化的操作过程也很难用语言来描述清楚，这就导致传统的讲授式教学效率不高。随着教育信息技术的飞速发展和普及，多媒体课件以其独特魅力改变了课堂教学，成为提高教学效率的重要手段。课件中多媒体视频、图片、图表等丰富多样的表现形式能够轻而易举地实现讲解无法达到的效果，解决3D打印技术应用课程中立体图形和实践操作等问题。

多媒体课件解放了教师的双手，它可以通过图片轻松地向学生展示3D打印技术应用课程中各种三维立体图形及其各种复杂的尺寸，教师不再需要在黑板上手绘图形、标注尺寸，也不需要板书太多的文字，节约了课堂时间。多媒体课件解放了教师的口，它可以通过多媒体视频清楚向学生播放3D打印技术应用课程中每一个操作步骤和动作要领，将老师的注意力转向关注每一位学生的操作过程，实现以学生为中心的高效课堂教学。

五、借用网络资源，突破教学空间不足的難点

3D打印技术是一种智能制造技术，同时也是个性化生产技术。3D打印技术应用课程需要培养学习者的个性化创造力，还需要为学习者提供展示的空间和平台，而课堂的有限空间无法放飞学生的思维，无法提供广阔的空间平台，更无法很好地激发学生的创造激情和活力。随着网络的普及和发展，借助网络这一教学资源能够突破教学空间不足的难点。

在教师合理的引导下，网络对学生来说就是一片广阔的天空，里面有非常丰富的资源，不同的网络平台给学生学习提供了不同的空间。3D打印技术学习社区网站和3D打印作品模型展示网站为学生提供了学习的平台和展示的空间，学生通过观察和学习别人的优秀作品，突破思维的局限，获得创造的灵感，同时又将自己的优秀作品在全国广大学习者面前展示出来，获得成就感，激发学习兴趣和创造热情。微信、QQ等社交平台给具有3D打印技术应用共同爱好的学生提供交流的空间，学生可以通过网络分享学习心得、交流3D打印技术、展示3D打印作品、评价三维建模的特点、碰撞出各种创新的火花。

教师借用网络资源将教学空间由课内拓展到了课外、由班级拓展到了全国，极大地丰富了教学内容。学生借用网络平台，获得丰富的资源、优秀的案例和一大帮志同道合的学习者。在榜样力量的指引中，学生学习3D打印技术应用课程的积极性得到提高，学习动力得到提高，学习的能力也自然获得了提升。

随着科技水平的不断进步和发展，越来越多的高新技术学科课程将像3D打印技术应用课程一样走进课堂，在教学中也会遇到各种难题。教学资源作为教学的辅助工具，逐步被师生所接受，越来越多地应用到教学之中，能够帮助师生解决教学中遇到的各种难题，成为提高教学效果的重要工具。在信息化和网络化不断普及的今天，教师应该与时俱进不断研究和开发出越来越多适合学生的有益的教学资源，并灵活巧妙地应用在教学中，突破课堂时间和空间的限制，解决课堂教学中的各种难点，充分关注每位学生的学习和成长，贯彻以学生为中心的教学理念，切实提升教学实效性。

参考文献：

[1]李义锋.中职学校校本教材开发的策略探析[J].中国职业技术教育，2018（35）：94-96.

[2]卢献健，晏红波.利用“微课”视频辅助教学的教学方法改革探讨[J].教育教学论坛，2016（15）：76-77.

[3]朱训玲.妙用多媒体课件提高课堂教学效率[J].湖北广播电视大学学报，2010（1）：136-137.

◎编辑 司 楠