3D打印技术在高校创新创业教育中的运用

2021-07-12申国霞

科技视界 2021年13期

常鑫申国霞

（兰州职业技术学院，甘肃兰州 730070）

随着3D打印技术的出现和发展，哪个国家可以抓住3D打印技术，就可以增加自身的优势，成为世界强国。通过应用3D打印技术，可以为教育提供许多突破口和丰富的资源，将3D打印技术用于高校创新创业教育中，可以使学生全面的认识和理解3D打印，也可以利用体验或者建模的方法使学生主动参与到其中。将3D打印技术运用于创新创业中，利用创新设计的衔接，有利于培养学生的创造性思维，进行创业实践。因此，目前我国在创新创业教育过程中，教师必须要高度重视3D打印技术的应用，否则对学生创业和培养学生创造性思维都是相当不利的，所以这是高校目前必须要普遍关注的问题，也是需要解决的问题。

1 3 D打印技术概述

3D打印技术是全新的智能化制造技术，在现实中的应用实现，使用计算机三维制作软件对所需的物品实施虚拟三维构图设计，利用3D打印设备，通过实体打印方法呈现计算机软件所展示的三维立体物品效果图，其普遍应用在现代化社会经济发展中，特别是制造业，其应用优势是非常显著的。就教育行业发展来讲，3D打印技术也慢慢运用于高校创新创业教育中，而且已经成为高校教育开展的一项重要技术。很多高校在设置教育课程时，也开设关于3D打印技术的课程以及实践培训项目，对新时代高校教育创新发展有着至关重要的作用。

2 3 D打印技术在高校教育应用中的积极作用

就开展高校教育以及3D打印技术的应用现状来讲，第一，在高校教育开展过程中，运用3D打印技术可以创新发展高校教育模式，基于3D打印技术，高效课堂教学逐渐迈进实体模型教学时代，直接影响传统的教学模式，推动高效教学模式创新和发展，在传统的教学模式中，为了可以丰富教学内容，提升教学质量，很多教师都采用图片展示的形式。就相对抽象的教学内容来讲，通过这种形式进行展现，有利于学生更加深刻地理解，然而在应用3D打印技术的教学环境下，利用教学模型的3D打印呈现，在教学过程中将传统的图片展示教学变成模型展示形式，让高校教学中学生可以了解很多知识内容，而且具有很高的学习热情，提高学习质量。特别是3D打印技术，可以三维立体打印呈现所有形状的物品，让其当作重要的教学辅助工作之一，用于高校教育中，既可以改变高效课堂教学方法，又可以实现课堂教学。多样化的教学工具，利用建立与教学有机结合的教学平台，不仅可以培养学生的想象能力和空间能力，也可以提高学生的专业素质，而且通过采用模型教学形式，可以提高学生学习兴趣，实现既定的教学目标。

第二，在高中教育过程中，将专业课程和3D打印技术进行融合，除了可以提高专业教学水平，也能够加快高校教育创新发展。通常，就高校教育来讲，高校的主要专业课程往往都包括三维动画设计以及建模制作等，而3D打印技术是利用打印设备和虚拟三维模型软件实现的一种打印制造技术形式，在运用过程中，其支持的软件类型以及数据格式都是多元化的，可以实现各种形状的3D呈现和打印。因此，就专业的高校专业教学来看，在教学过程中教师需要正确指导学生运用3D打印技术，呈现个人制作的不同模型，然后激发学生参与模型制作的热情，这样不仅可以培养学生的解决问题能力和动手操作能力，也有助于高校教育顺利开展。

第三，在高校创新创业教育中运用3D打印技术，可以培养学生的创新能力，在创新创业实践过程中，能够将个人的创造能力全面发挥出来，不断促进高校创新创业教育开展。在高校创新创业教育过程中，培养学生创新能力不止是创新创业的基础，还是教育的主要目的，而想要培养学生创新能力，首先必须要拥有较强的创新创业意识。除此之外，对于高校创新创业教育来说，通过运用3D打印技术，既能够使高校教育形式从单一变成多样化，有了丰富多彩的教学活动，而且可以弥补教学过程中的缺陷，利用三维立体的模型教学可以在冲击学生视觉效果的基础上，培养学生思维能力，以提高教学质量，培养学生创新能力，在锻炼中实现培养学生创新创业能力的目标。

3 3 D打印技术在高校创新创业教育中的具体应用

在高校教育中，引进3D打印技术，有利于培养学生的创新思维，开展创业实践。3D打印技术是新型的制造企业，改变了以往制造技术中的一些生产方法，比如：缝合以及铸造等，3D打印技术利用智能成型技术，能够使物体更加多元化和复杂化，也能够整体成型，在人们面前展示出广阔的空间。青少年学生的思维非常活跃，大脑中有各种各样的想法，相信只要科学的引导，就能够培养学生的创新思维，借助3D打印设备，让这些创意能够直接形成商品或者产品，这样就能够为社会提供更好的服务。

3.1 实现教学思路的多样化

在课堂教学中运用3D技术的指导思想，可以使学生具有创造性思维，而且可以在培养学生自我探究能力中利用3D打印模型。首先，借助3D打印技术，能够实现轻质化的普通产品设计，3D打印利用计算机设计以及计算机合理制作精准外形的基础上，也可以形成完善的内部结构，以加强产品的实用性。例如：就同一种强度的产品组件来讲，能够减少重量，在很多领域都获得更大的发展，比如：航空航天等[1]。其次，利用3D打印技术可以让结构存复杂变成简单，3D打印通常运用熔融凝固技术，理论方面支持各种大小以及形状的物体，比如：飞机以及时装等，将无须拆卸和尚未移动的物体尽可能设计成一体化，通过3D打印机成型，相对于以往的制造方法而言，其操作比较方便，结构也相当牢固，可以节省资源，也可以减少成本。因此，现代人将3D打印称作世界的第四次工业革命，这是毋庸置疑的，一点都没有夸张的成分。

3.2 将3D打印技术和文化技术有机结合，推动文化产业发展

将3D打印技术和艺术进行有机结合，让一些较为复杂的专业教育变得更加简单，雕塑家不再有过高的门槛，使一些非艺术专业的学生也可以完成艺术的制作以及设计，创造更多的机会让高校学生能够创新创业，进而促进文化产业稳定发展[2]。随着计算机图形处理技术的不断发展，让当前的艺术表现形式不只是局限于刻刀以及纸笔，使用手绘板连接计算机，学生就能够利用三维制作软件完成，让学生可以发挥自身的想象力，创作出不同形状、不同颜色的物体，也能够保存、复制以及修改，如果操作步骤不正确，能够将其撤销，如果觉得不是非常满意，也可以再一次操作，无需担心由于材料的损失，相信只要有足够的耐心，就必定可以做到自己心中的产品[3]。制作好的作品必须要使用3D打印机进行打印，可以使用价格不高的ABS材料，也能够将其打印成不锈钢图像成品，不仅可以自己欣赏，也可以送给别人，甚至可以将其当成一件商品进行出售。就算不使用3D打印机，建立完成的三维模型也能够到网站上出售，相信只要创意和制作方面没有问题，就能够吸引人们的注意力，有更多的收入，这样不只是可以帮助高校学生就业，也是学生创业的重要途径。

4 3 D打印技术在学生创业教育中的应用

4.1 3D打印技术能够满足不同学生定制服务的实际需求

近年来，随着社会经济的迅速发展，人们生活质量的日益提升，在满足生活需求后，很多人都越来越追求个性化的定制服务，人们的服装鞋帽、居室装修以及交通工具等都能够进行定制生产，这些产品具有一定的个性化特征，其生产对以往制造业的流水线生产模式提出越来越高的要求，若采用以往的生产工艺和机器设备加工产品，既大量的资源，又增加成本，但是3D技术能够便于实现个性化生产，企业利用计算机设计能够尽可能满足人们的各种需求[4]。此外，3D打印能够使用性价比高的原料，原因在于其是增材生产，其原材料可以得到充分利用，个性化需求的存在，让学生有更多的机会进行小团体创业，而且随着大数据技术以及物联网技术的迅速发展，学生团体或者个人都能够没有地界的分工进行合作，有的学生负责创意，有的学生负责设计，还有的学生负责打印设备，能够优化整合地域的各种资源，让学生团体有足够的资金和资源进行创业。

4.2 3D打印技术是学生创新的重要手段

一讲到学生创新创业，很多学生迅速想到“人群创客”。创客，有各种各样的解释，首先，在车库内存放不同类型的材料以及工具，人们能够结合自己的想法，做出需要的东西，也有人将其称为“微”，主要是指结合爱好兴趣，将创意变成现实，也有学者提出，创客的目标并不是盈利，通过3D打印技术和各种类型的硬件，在最大限度地让创意变成现实，通过3D打印技术，建立创客空间是当前高校学生实现迅速创新应用，而且让创新能够成为可能的坚实技术基础[5]。3D打印技术有利于确保创客的创新创业正常运行，当前我国很多院校的3D打印专业社团，都利用建模技术的优势以及观察社会的敏感度，建立多样化的物品。首先，就实用性小物品来讲，包括手机架以及个性相框等，接着慢慢发展成向社会提供各种服务，为中小学和幼儿园设计制造模型教学工具等，还有很多学生建立3D打印网站，将此作为重要平台彼此沟通技术，有些学生建立网站在网店上展示和销售个人的作品，而且将此作为重要平台交流社。在掌握社会市场情况的基础上，也认可定制服务，有些迅速发展的学生已经在学校外面有了个人的创业基地。