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作者简介:姓名,毕文龙(1987.01.-),男,汉,河南淮滨人 毕业院校:盐城工学院本科生,工作单位:阜阳工业经济学校教师,主要研究方向为数控/机械技术应用,机械设计制造及其自动化,毕业专业:机械设计制造及自动化
摘要: 随着3D打印技术的不断普及,3D打印技术被广泛运用到各个领域内,甚至3D打印技术已经被运用到机械类课程教学中。机械类课程教师通过对3D技术原理的了解与总结,将3D技术与机械类课程结合在一起,将其运用到机械类课程的开展。基于此,本文从传统机械课程教学现状入手,总结其中存在问题,并且详细阐述3D技术在机械课程中的应用,并且总结在机械课程中运用3D技术的效果。
关键词: 3D技术;机械类课程;应用
【中图分类号】G712【文献标识码】A【文章编号】2236-1879(2018)07-0188-01
一、传统机械类课程教学现状
在传统机械类课程教学中,教师往往是通过模型、挂图等教学用具开展课程,但是在教学中采用这些教学工具存在一些问题,具体的问题体现在以下几个方面:首先,静态的教学模拟工具,如图片、挂图更无法让学生更全面的了解机械零件的结构以及运动原理,这样就会影响教学效果;其次,教学中运用实物模型成本比较高。很多学校在进行机械设计、机械制图等课程教学时,为了能够让学生对机械零件的结构与运动原理有更直观的认识与了解,在教学中往往采用实物模型。这样虽然能够让学生能够更好的了解零件构成,但教师专门制作或购买模型的费用较高,这就导致教学中教师只能购买有限的模型,无法将所有的教学内容反映出来。再次,机械类课程采用传统教学模式无法激发学生学习兴趣。随着信息技术的不断普及,信息技术被广泛运用到各个领域中,教育中也不例外的引进信息技术。在这样的教学背景下,教师在教学中单靠传授穿传统知识与让学生观察实物模型的教学模式已经无法激发学生学习机械类课程的兴趣,进而对教学效果造成一定的影响。最后,传统机械类课程教学任务单一,缺乏对学生创新意识与能力的培养。由此可见,在机械类课程教学中采用传统教学方法存在诸多问题,严重影响学生学习机械类课程学习的兴趣与效果。
二、3D打印技术在机械类课程教学中的应用
通过对传统机械类课程教学现状的分析,我们发现传统机械类课程教学中存在诸多问题,对机械类课程教学形成一定影响。为了改善机械类课程教学现状,学校可以投入资金引入3D打印技术,提升学生学习机械类客户的积极性。为了能够在教学中更好的运用3D打印技术,教师将5个学生分为一组,让每个小组协作设计、制作模型,这样不仅可以激发学生学习的兴趣,同时还可以提升学生动手实践能力。在机械类课程教学中具体运用3D打印技术的的方法与步骤如下:第一,对实物进行测绘,通过软件建模。众所周知,3D打印技术的基础就是数字模型文件,学生若想运用3D打印技术,那么就必须通过测绘实物数据构建模型;第二,打印3D模型。在完成模型构建之后,将绘制完成的数字模型文件输入到3D打印机中进行模型打印。由于所有的数据都是学生测绘完成,容易出现精度不准的问题,进而影响转换三维数据的精准度。这些问题虽然会对学生绘制模型造成影响,但是也是提升学生绘制能力的重要途径;第三,修整胚模。因为不同机型、材质的3D打印技术会导致所打印出来的胚模也存在一定的差异性。由于学生在练习过程中通常會使用成本较低的材料,这样就会导致打印出来的胚模准确度与美观度欠佳。因此,需要对胚模进一步修整;第四,装配零件。通常情况下,简单的零件不用装配,只有比较复杂的零件才需要装配。在这个过程中不仅可以提升学生的动手能力,同时还可以让学生对机械制图、原理等方面有更深入的认识;第五,评价成品。随着学生运用3D打印技术熟练度的提升,教师会让学生设计制作不同的零件。对于学生展示成品的不同,评价的标准也有所不同,如制作简单的零件,教师可以从精准度方面入手评价,对于比较复杂则可以从难易度、功能等方面入手。
三、3D打印技术在机械类课程教学中应用效果
(一)有效提升学生学习积极性。
不管是学习什么知识,动手实践操作比理论知识讲授更能激发学生学习的兴趣。现阶段,有很多学生对传统填鸭式理论知识教学模式存在抵抗心理。因此,机械类课程教师在教学过程中只是单纯的讲授理论知识,只会让学生对学习机械知识丧失兴趣。但是,教师在教学中运用3D打印技术教学,不仅可以让学生动手实践,还可以激发学生学生学习的机械知识的兴趣,从而提升教学效率。
(二)提升教学实效性。
在传统机械类课程教学中,教师往往是拿一件实物模型给全班学生讲解,让学生对实物模型进行观察之后进行理论知识的讲解。当学校引进3D打印技术之后,教师可以制作成本较低的塑料制图模型,满足人手一个模型的教学需求,从而提升课程教学效果。另外,在机械类教学课程中运用3D打印技术可以避免学生只会纸上谈兵的问题,同时还可以有效避免材料浪费现状。3D打印技术可以对设计的模型进行验证,验证合格后在进行加工,从而实现了教学的时效性与有效性。
(三)降低教学成本。
在传统机械类客户层教学中很多教师都是运用实物模型开展教学,但是由于实物模型较高,数量相对比较少,这样无法满足学生需求。但是在教学中运用3D打印技术之后,教师不再需要购买大量实物模型开展教学,教学工具可以采用3D打印技术打印的塑料制图模型,这种模型的成本相对较低,可以有效降低教学成本。
(四)提升学生创新能力与协作能力。
在机械类课程教学中,当学生已经掌握一定的机械设计原理之后,可以让学生对已完成的绘制模型上进行造成的改变,这样不仅可以发挥学生的想象力,同时还可以提升学生的创新能力。另外,在机械类课程中运用3D打印技术通过是以人物驱动形式开展,教师给学生布置的设计任务多为开放性题目,学生之间以小组形式进行设计与制作,在这过程中治之间的讨论可以碰撞出创意灵感,不仅可以培养学生的创新意识,同时还会提升学生之间的团结协作能力,进而为我国培养出更多高素质创新性人才,推动机械领域的发展。
总结
在机械类课程教学中3D打印技术不断的被深入应用,对机械类课程的开展起到了巨大的推动作用。笔者相信在机械类课程教学中深入挖掘3D打印技术的优势,能够为我国培养更多机械技能型人才,为我国工业发展与经济发展做出贡献。
参考文献
[1]吴玉文.浅谈基于3D打印技术的机械制图教学新尝试[J].中小企业管理与科技(中旬刊). 2016(01)
[2]李娜.浅谈3D打印技术在机械专业课教学中的新尝试[J].电子制作.2017(Z1):93-94.
[3]周锦.中职机械类课程教学现状和改进措施[J].现代职业教育,2017(30):154.
摘要: 随着3D打印技术的不断普及,3D打印技术被广泛运用到各个领域内,甚至3D打印技术已经被运用到机械类课程教学中。机械类课程教师通过对3D技术原理的了解与总结,将3D技术与机械类课程结合在一起,将其运用到机械类课程的开展。基于此,本文从传统机械课程教学现状入手,总结其中存在问题,并且详细阐述3D技术在机械课程中的应用,并且总结在机械课程中运用3D技术的效果。
关键词: 3D技术;机械类课程;应用
【中图分类号】G712【文献标识码】A【文章编号】2236-1879(2018)07-0188-01
一、传统机械类课程教学现状
在传统机械类课程教学中,教师往往是通过模型、挂图等教学用具开展课程,但是在教学中采用这些教学工具存在一些问题,具体的问题体现在以下几个方面:首先,静态的教学模拟工具,如图片、挂图更无法让学生更全面的了解机械零件的结构以及运动原理,这样就会影响教学效果;其次,教学中运用实物模型成本比较高。很多学校在进行机械设计、机械制图等课程教学时,为了能够让学生对机械零件的结构与运动原理有更直观的认识与了解,在教学中往往采用实物模型。这样虽然能够让学生能够更好的了解零件构成,但教师专门制作或购买模型的费用较高,这就导致教学中教师只能购买有限的模型,无法将所有的教学内容反映出来。再次,机械类课程采用传统教学模式无法激发学生学习兴趣。随着信息技术的不断普及,信息技术被广泛运用到各个领域中,教育中也不例外的引进信息技术。在这样的教学背景下,教师在教学中单靠传授穿传统知识与让学生观察实物模型的教学模式已经无法激发学生学习机械类课程的兴趣,进而对教学效果造成一定的影响。最后,传统机械类课程教学任务单一,缺乏对学生创新意识与能力的培养。由此可见,在机械类课程教学中采用传统教学方法存在诸多问题,严重影响学生学习机械类课程学习的兴趣与效果。
二、3D打印技术在机械类课程教学中的应用
通过对传统机械类课程教学现状的分析,我们发现传统机械类课程教学中存在诸多问题,对机械类课程教学形成一定影响。为了改善机械类课程教学现状,学校可以投入资金引入3D打印技术,提升学生学习机械类客户的积极性。为了能够在教学中更好的运用3D打印技术,教师将5个学生分为一组,让每个小组协作设计、制作模型,这样不仅可以激发学生学习的兴趣,同时还可以提升学生动手实践能力。在机械类课程教学中具体运用3D打印技术的的方法与步骤如下:第一,对实物进行测绘,通过软件建模。众所周知,3D打印技术的基础就是数字模型文件,学生若想运用3D打印技术,那么就必须通过测绘实物数据构建模型;第二,打印3D模型。在完成模型构建之后,将绘制完成的数字模型文件输入到3D打印机中进行模型打印。由于所有的数据都是学生测绘完成,容易出现精度不准的问题,进而影响转换三维数据的精准度。这些问题虽然会对学生绘制模型造成影响,但是也是提升学生绘制能力的重要途径;第三,修整胚模。因为不同机型、材质的3D打印技术会导致所打印出来的胚模也存在一定的差异性。由于学生在练习过程中通常會使用成本较低的材料,这样就会导致打印出来的胚模准确度与美观度欠佳。因此,需要对胚模进一步修整;第四,装配零件。通常情况下,简单的零件不用装配,只有比较复杂的零件才需要装配。在这个过程中不仅可以提升学生的动手能力,同时还可以让学生对机械制图、原理等方面有更深入的认识;第五,评价成品。随着学生运用3D打印技术熟练度的提升,教师会让学生设计制作不同的零件。对于学生展示成品的不同,评价的标准也有所不同,如制作简单的零件,教师可以从精准度方面入手评价,对于比较复杂则可以从难易度、功能等方面入手。
三、3D打印技术在机械类课程教学中应用效果
(一)有效提升学生学习积极性。
不管是学习什么知识,动手实践操作比理论知识讲授更能激发学生学习的兴趣。现阶段,有很多学生对传统填鸭式理论知识教学模式存在抵抗心理。因此,机械类课程教师在教学过程中只是单纯的讲授理论知识,只会让学生对学习机械知识丧失兴趣。但是,教师在教学中运用3D打印技术教学,不仅可以让学生动手实践,还可以激发学生学生学习的机械知识的兴趣,从而提升教学效率。
(二)提升教学实效性。
在传统机械类课程教学中,教师往往是拿一件实物模型给全班学生讲解,让学生对实物模型进行观察之后进行理论知识的讲解。当学校引进3D打印技术之后,教师可以制作成本较低的塑料制图模型,满足人手一个模型的教学需求,从而提升课程教学效果。另外,在机械类教学课程中运用3D打印技术可以避免学生只会纸上谈兵的问题,同时还可以有效避免材料浪费现状。3D打印技术可以对设计的模型进行验证,验证合格后在进行加工,从而实现了教学的时效性与有效性。
(三)降低教学成本。
在传统机械类客户层教学中很多教师都是运用实物模型开展教学,但是由于实物模型较高,数量相对比较少,这样无法满足学生需求。但是在教学中运用3D打印技术之后,教师不再需要购买大量实物模型开展教学,教学工具可以采用3D打印技术打印的塑料制图模型,这种模型的成本相对较低,可以有效降低教学成本。
(四)提升学生创新能力与协作能力。
在机械类课程教学中,当学生已经掌握一定的机械设计原理之后,可以让学生对已完成的绘制模型上进行造成的改变,这样不仅可以发挥学生的想象力,同时还可以提升学生的创新能力。另外,在机械类课程中运用3D打印技术通过是以人物驱动形式开展,教师给学生布置的设计任务多为开放性题目,学生之间以小组形式进行设计与制作,在这过程中治之间的讨论可以碰撞出创意灵感,不仅可以培养学生的创新意识,同时还会提升学生之间的团结协作能力,进而为我国培养出更多高素质创新性人才,推动机械领域的发展。
总结
在机械类课程教学中3D打印技术不断的被深入应用,对机械类课程的开展起到了巨大的推动作用。笔者相信在机械类课程教学中深入挖掘3D打印技术的优势,能够为我国培养更多机械技能型人才,为我国工业发展与经济发展做出贡献。
参考文献
[1]吴玉文.浅谈基于3D打印技术的机械制图教学新尝试[J].中小企业管理与科技(中旬刊). 2016(01)
[2]李娜.浅谈3D打印技术在机械专业课教学中的新尝试[J].电子制作.2017(Z1):93-94.
[3]周锦.中职机械类课程教学现状和改进措施[J].现代职业教育,2017(30):154.