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摘要：3D打印技术是一种新型的快速成型技术，是“第三次工业革命最具标志性的生产工具”，随着3D打印技术的发展，3D打印在教育领域中的应用受到研究者的关注，本文主要对数控技术专业教学中应用3D打印技术的一些情况进行介绍。
关键词：3D打印技术；教育；数控技术专业
一、3D打印技术介绍
3D打印技术是科学技术不断进步与创新的产物，与智能机器人、人工智能并称为实现数字化制造的三大关键技术。加快3D打印产业发展，有利于国家在全球科技创新和产业竞争中占领高地，进一步推动我国由“工业大国”向“工业强国”转变，促进创新型国家建设，加快创造性人才培养。
在“中国制造2025”推动下，3D打印迎来高速发展期。2015年2月28日，国务院三部委联合发文《国家增材制造产业发展推进计划（2015-2016年）》，把3D打印技术发展规划列入国家的战略高度。
在3D打印技术飞速发展的今天这一技术极大地促进了个性化制作的发展特别是在机械制造设计、医疗生物、汽车航空等各领域充分发挥其优势。众所周知如今的3D打印技术不仅在以上提到的领域中得到了普及更掀起了教育领域的热潮。这一技术首先应用三维数字模型其次通过软件将三维模型数据进行分层最后将材料分层叠加打印。简而言之3D打印就是通过xy平面扫描形成工作的截面形状同时z坐标做高度的位移逐层打印从而获得产品。熔融层积成型技术利用热塑性高分子材料并对其加热使其融化最后成为丝状使其成为成型的打印技术。总的来说这一技术具有成本低、技术成熟、操作简便等优势因而特别适合在包括学校等领域广泛应用。
二、3D打印技术在数控技术专业教学中的应用
3D打印技术应用于数控技术专业教学中，可在培养学生的創造力、空间能力、科学兴趣培养、实践能力等方面起到非常重要的作用。3D打印技术实现了虚拟世界与实体世界的有机结合，能将学生的创意、想象变为现实；它可以给学生的“学习方式”带来新的思考，让抽象的教学概念更加容易理解，可以激发学生的学习兴趣，带来实践与理论、知识与思维、现实与未来三方面的相互结合，推动数控技术专业学生创新思维的发展。
机械制图作为数控专业的专业基础课程是学生日常学习中重要的一门功课。通过这门课程一方面能够全面增强学生的创新意识另一方面也能够全面塑造、培养学生的综合能力想象力、图形表达能力、创新能力等等。相较于传统的建模工艺3D打印技术无论是制作周期、还是材料等都具有绝对的优势特别是符合学校了解三维零件图形的要求。绝大多数新生在刚开始学习机械制图课程时脑海中的想象力几乎为零更别提转化二维平面投影与三维立体零件模型的能力了。事实上对于绝大多数的初学者而言在最初的学习中只能依靠影射规则来感受三维立体零件图形但是通过影射规则所认识的三维零件图形毕竟存在一定的局限性因而在呈现三维零件图形时则无法满足直观、全面、形象这些特点。客观上说这些是很多还没有形成良好的抽象思维的初学者在学习数控技术专业时最大的压力来源。对于当前的课堂来说最主要的就是要依靠教学模型、挂图、PPT等帮助广大学生理解，但这些教具需要花费很大的财力、物力、人力另外展示的效率也不高总体的教学效果并不是很好而且在传统的教学方法中多以教师为主体学生很少能够真正参与其中而这就进一步打击了学生的积极性甚至产生反感的情绪而这样提高学习能力就更难了。而3D打印技术的出现解决了广大教育工作者当前所面对的难题。对于广大教师而言3D打印技术的应用给日常教学带来了便利通过这一技术即能够根据需要切割或者其他处理从而打印出立体图形可以方便地将二维投影视图转变成更具体、更详细的三维零件模型。从某一方面来说这样的教学方法能够使原本枯燥的机械学习变得更生动有趣能够收到意想不到的教学效果。比如利用3D打印技术就能使学生感受到当一个圆柱体被另一个圆柱体贯穿后相贯线的形状并打印出来这样一来就能让学生清楚地观察并深入学习通过实践得出结论。这样一来对于学生更好地了解复杂零件图中各相关线和截交线的关系也有很大的帮助客观上说这对全面提高学习效率也有一定的帮助。总的来说引入3D打印技术有利于提高学生感悟抽象知识的能力有利于学生将复杂的知识简单化、容易化。此外通过这一技术也能大大提高学生的想象力、创造力。这不仅有利于学生学习数控技术专业等相关的知识对其一生的成长也具有重要的意义是全面提高学生思维、设计、动手能力的客观需要。
CAD/CAM技术应用做为数控技术专业的专业核心课程，学生要学会从简单零件到复杂零件的造型方法。在三维建模的学习过程中学生的学习主动性不强，引入3D打印后把学生可以把建好的三维模型输出STL文件并导入3D打印机打印出来，这样可以大大提高学生的学习兴趣。
三、体会与思考
在数控技术专业课程上应用3D打印技术所带来的最明显的效果是能够实现实物模型使学生产生了深刻感知。客观上说要激发学生的思维能力、动手能力就必须坚定不移地改革教育方式要充分利用3D技术通过这一技术不仅能够使学生对这门学科产生浓厚的兴趣更能培养他们主动学习、主动创造的能力促进教育的发展。
最后不可否认的是由于各种客观方面的原因比如三维建模培训、成本、材料等因素使得当前的学校要引入3D打印技术还面临各方面的问题。对于当前的很多学校而言首先要思考的就是如何选购性价比高即价格低且精度高的打印设备如何让广大任课教师掌握相关技术的使用方法。当然我们有理由相信在科学技术不断发展的今天在3D打印机设备不断通用化、智能化、精密化的今天这一技术必将成为未来教学工作的重要组成部分。
关键词：3D打印技术；教育；数控技术专业
一、3D打印技术介绍
3D打印技术是科学技术不断进步与创新的产物，与智能机器人、人工智能并称为实现数字化制造的三大关键技术。加快3D打印产业发展，有利于国家在全球科技创新和产业竞争中占领高地，进一步推动我国由“工业大国”向“工业强国”转变，促进创新型国家建设，加快创造性人才培养。
在“中国制造2025”推动下，3D打印迎来高速发展期。2015年2月28日，国务院三部委联合发文《国家增材制造产业发展推进计划（2015-2016年）》，把3D打印技术发展规划列入国家的战略高度。
在3D打印技术飞速发展的今天这一技术极大地促进了个性化制作的发展特别是在机械制造设计、医疗生物、汽车航空等各领域充分发挥其优势。众所周知如今的3D打印技术不仅在以上提到的领域中得到了普及更掀起了教育领域的热潮。这一技术首先应用三维数字模型其次通过软件将三维模型数据进行分层最后将材料分层叠加打印。简而言之3D打印就是通过xy平面扫描形成工作的截面形状同时z坐标做高度的位移逐层打印从而获得产品。熔融层积成型技术利用热塑性高分子材料并对其加热使其融化最后成为丝状使其成为成型的打印技术。总的来说这一技术具有成本低、技术成熟、操作简便等优势因而特别适合在包括学校等领域广泛应用。
二、3D打印技术在数控技术专业教学中的应用
3D打印技术应用于数控技术专业教学中，可在培养学生的創造力、空间能力、科学兴趣培养、实践能力等方面起到非常重要的作用。3D打印技术实现了虚拟世界与实体世界的有机结合，能将学生的创意、想象变为现实；它可以给学生的“学习方式”带来新的思考，让抽象的教学概念更加容易理解，可以激发学生的学习兴趣，带来实践与理论、知识与思维、现实与未来三方面的相互结合，推动数控技术专业学生创新思维的发展。
机械制图作为数控专业的专业基础课程是学生日常学习中重要的一门功课。通过这门课程一方面能够全面增强学生的创新意识另一方面也能够全面塑造、培养学生的综合能力想象力、图形表达能力、创新能力等等。相较于传统的建模工艺3D打印技术无论是制作周期、还是材料等都具有绝对的优势特别是符合学校了解三维零件图形的要求。绝大多数新生在刚开始学习机械制图课程时脑海中的想象力几乎为零更别提转化二维平面投影与三维立体零件模型的能力了。事实上对于绝大多数的初学者而言在最初的学习中只能依靠影射规则来感受三维立体零件图形但是通过影射规则所认识的三维零件图形毕竟存在一定的局限性因而在呈现三维零件图形时则无法满足直观、全面、形象这些特点。客观上说这些是很多还没有形成良好的抽象思维的初学者在学习数控技术专业时最大的压力来源。对于当前的课堂来说最主要的就是要依靠教学模型、挂图、PPT等帮助广大学生理解，但这些教具需要花费很大的财力、物力、人力另外展示的效率也不高总体的教学效果并不是很好而且在传统的教学方法中多以教师为主体学生很少能够真正参与其中而这就进一步打击了学生的积极性甚至产生反感的情绪而这样提高学习能力就更难了。而3D打印技术的出现解决了广大教育工作者当前所面对的难题。对于广大教师而言3D打印技术的应用给日常教学带来了便利通过这一技术即能够根据需要切割或者其他处理从而打印出立体图形可以方便地将二维投影视图转变成更具体、更详细的三维零件模型。从某一方面来说这样的教学方法能够使原本枯燥的机械学习变得更生动有趣能够收到意想不到的教学效果。比如利用3D打印技术就能使学生感受到当一个圆柱体被另一个圆柱体贯穿后相贯线的形状并打印出来这样一来就能让学生清楚地观察并深入学习通过实践得出结论。这样一来对于学生更好地了解复杂零件图中各相关线和截交线的关系也有很大的帮助客观上说这对全面提高学习效率也有一定的帮助。总的来说引入3D打印技术有利于提高学生感悟抽象知识的能力有利于学生将复杂的知识简单化、容易化。此外通过这一技术也能大大提高学生的想象力、创造力。这不仅有利于学生学习数控技术专业等相关的知识对其一生的成长也具有重要的意义是全面提高学生思维、设计、动手能力的客观需要。
CAD/CAM技术应用做为数控技术专业的专业核心课程，学生要学会从简单零件到复杂零件的造型方法。在三维建模的学习过程中学生的学习主动性不强，引入3D打印后把学生可以把建好的三维模型输出STL文件并导入3D打印机打印出来，这样可以大大提高学生的学习兴趣。
三、体会与思考
在数控技术专业课程上应用3D打印技术所带来的最明显的效果是能够实现实物模型使学生产生了深刻感知。客观上说要激发学生的思维能力、动手能力就必须坚定不移地改革教育方式要充分利用3D技术通过这一技术不仅能够使学生对这门学科产生浓厚的兴趣更能培养他们主动学习、主动创造的能力促进教育的发展。
最后不可否认的是由于各种客观方面的原因比如三维建模培训、成本、材料等因素使得当前的学校要引入3D打印技术还面临各方面的问题。对于当前的很多学校而言首先要思考的就是如何选购性价比高即价格低且精度高的打印设备如何让广大任课教师掌握相关技术的使用方法。当然我们有理由相信在科学技术不断发展的今天在3D打印机设备不断通用化、智能化、精密化的今天这一技术必将成为未来教学工作的重要组成部分。