3D打印技术在高职教育中的应用研究

邓海峰 吴通凯 贵州装备制造职业学院 机械工程系

1 3D打印技术概述

3D打印技术又叫增材制造技术和快速成型技术，是一种全新的产品加工制造技术，具有智能、环保和快速等特点。目前3D打印技术已经在工业制造、国防科工、医疗卫生和教育培训领域获得了广泛的应用，特别是在教育领域，3D打印技术与产品设计和开源硬件等技术结合成为了“创客”的基本工具。目前常见的3D打印技术主要有熔融沉淀(FDM)、光固化成形(SLA)、选择性激光（SLS）烧结和粉末粘合（3DP）等几种，由于熔融沉淀式3D打印时它们中成型质量中等，操作最简单和成本最低的一种而获得了最广泛的应用。

2 3D打印在高职教育中的重要作用

目前我国高职教育的核心之一是培育应用型技能人才，而3D打印这一全新的制造技术给传统的教育模式带来了巨大的机遇，在高职教育中积极探讨3D打印技术的应用有助于提高学生的创新能力和就业竞争力。3D打印在高职教育中的重要作用有以下几点：

首先，3D打印技术是一种适应现代制造业发展趋势的新技术，相关研究数据表明，市场对3D打印专业人才的需求量逐年上涨，这对高职院校的人才培养提出了现实的要求。于此同时，由于新的社会需求的出现也给高职院校提供了全新的发展机遇。

其次，3D打印技术可以有效提高学生的学习兴趣。3D打印是一种可思即可得的技术，学生们通过3D打印技术可以将他们心中所想的创意直接制造加工出来，这可以大大刺激学生进行创作，提高他们的创新思维能力。可以将原本抽象难懂的概念原理直接打印成模型展现出来，使学生可以更好的感知实体，从而降低学习难度，培养学生的学习信心和兴趣，从儿提升教学质量。

最后，在高职教育中应用3D打印技术有助于提升教师的专业素养。高职教育的教师作为知识的教授者在面对3D打印这种全新技术时首先自己要能够熟练掌握相关理论知识和方法，才能保证相关教学活动的正常进行。而这个学习全新技术的过程无疑对提高高职教师的职业素养和教学水平有着重要意义。

3 3D打印在高职教育中的典型应用

3.1 制作教学模具

3D打印是一项快速低成本的成型技术，特别适合小批量生产，因此可以用它来制造高职教育中的常见教具。如在医学教学中打印出人体的骨骼模型，在汽车教学中打印出发动机模型，在机械设计教学中打印出蜗轮蜗杆等结构。这些课程的理论性较强而且对学生的空间想象和抽象思维能力要求较高，而在传统的高职教育中常有模型缺失和陈旧，模型与教材不匹配等问题，使得学生在学习过程中产生较强的排斥和畏难心理。而采用3D打印技术制作的教学模具则可以在极低的成本下制作直观、高精度和与教材想匹配的教具，从而帮助学生更好的理解和掌握知识，提高课堂学习质量。

3.2 在创客实践中的应用

当下在高职院校中正广泛开展大学生双创活动，各个学校出台了各种优惠政策支持大学生进行创新创业活动，也鼓励学生成立创新社团，通过开展课外创新实践互动提高自己的动手能力。而3D打印技术在创新实践方面有着天然的优势，可以作为高职院校培养创新型人才的重要工具手段。因为，3D打印技术相当于给学生提供了一种将其创新思想变现的手段，通过设计和制作，学生可以很快的将创意变为现实，并在才过程中掌握如产品设计、产品制造装配和产品推广的整套知识，这对大专生综合能力的提升有着巨大的好处。

3.3 促进高职教学改革

随着最近十年来高职教学改革的不断深入，在高职教学中不断强调对新技术和新方法的引入，从而适应市场对技能型人才的实际需要。而3D打印技术在高职教学中的官方应用，可以逐渐改变过去传统的教学模式，可以开设大量新的课程，通过将3D打印技术与相关学科进行交叉融合，从而利用 3D 打印技术来实现对传统教学模式的改革，最终实现3D打印专业人才的培养。

4 结束语

3D打印技术是一项在高职教育中有着广泛应用前景的技术，本文通过对3D打印技术在高职教育中的重要作用和几个常见的典型应用，阐述了其在高职教育中的实践途径，对相关研究有一定的启发意义。