3D打印技术对提升技工院校学生创新能力的作用
摘要：在科技飞速发展的时代中，教育也要与时俱进跟上科学技术发展的脚步，3D打印技术自上个世纪80年代推出后就立刻取得了巨大的成功，在各个领域都发挥着重要的作用。3D打印技术的理念是“设计就是生产”，那么运用在教育领域就是让学生提高设计能力，提高创新意识，在3D打印的技术过程中，联系学科知识，更深层次的体验学习过程，这对于学生动手能力的培养也大有好处。本文将专门就技工院校学生创新能力的提升，谈一谈3D打印技术的应用。
关键词：3D打印技术；创新能力；人才培养
目前，3D打印技术发展迅猛，与传统的生产方式相比，3D打印技术具有制造周期短，生产流程简单，易于实现个性化生产等优点，并且支持在线的创意设计和生成，因此在医药医学，机械制造，生物设计，建筑建设等各个领域都得到了越来越多的关注。不过目前3D打印技术在教育教学中的应用还不够普及，尤其在技工院校中，学生空间思维能力不强，3D打印在教学中可以有效地帮助教师创设教学情境，提高学生学习兴趣。同时，将这项技术推广到技工院校中，也能更好培养学生的创新能力。
1.将3D打印技术运用到课堂情景的教授与学习过程中
学生的学习是要有相关联系的，一般的教学模式还是以教师的讲与学生的听为主。但单纯的讲授知识不足以构建起整个课堂，学生光听也不能够充分理解课堂内容。那么，设计课堂情景无疑是使学生进入课堂的有效手段。教师在授课的过程中，可以根据授课内容的需要，进行一定的情景创设，这样，可使学生、老师、课堂三者的联系更加紧密。因此，在技工院校的课程中，我们也可以利用3D打印技术创设教学情景。例如，在《机械制图》这门传统的理论课程上，以往技校学生因空间思维不足，无法把平面图与实物联系起来。 把3D打印技术应用到该课堂中，老师根据学生不好理解的图像，打印出立体实物，生动明显的呈现在学生面前，让学生更好理解正投影视图的特点。其他很多课程也一样，教师可以利用3D打印技术将本节课的知识点和教学课程或者学生不易理解的内容进行打印，构建一个教学的模型，这实际上就是将抽象的东西具体化，在学生面前呈现这一模型。学生就可以根据这一模型，进行知识的理解，并且对于相关内容，有一个深入地体会和学习，并且给学生一个想象的空间，有一个拓展的提升，这也对于学生的创新能力有着非常重要的作用。
2.利用3D打印技术建立体验式的学习中心
教学的过程永远是以学生为中心，一切的技术手段都是辅助工具，是帮助学生学习，提高学生的技能水平的，包括3D打印技术。那么利用3D打印技术，可以提高学生的创新能力，比如说是建立一个体验式的学习中心，在相关课程的基础内容上，制定课题，让学生自主分组完成。在完成课题中，建立相关应用模型，然后利用3D打印机，将模型打印出来，进行模型的实物化。一些实训性较强的学科，如机械模具，就可以利用3D打印技术将所学的具体工具结构和一些细小的零件加以更立体的解说，也使学生自主自发的参与到学习中。因此，利用3D打印技术，有效增强学生的团队协作能力和自主探索能力，同时也可以在教学过程中锻炼学生们的创新创新能力。
3.将3D打印技术运用于工程类学科教学中
每一个学科都有自己学科的特点，利用3D打印技术也要根据不同学科的教学特点，进行技术应用。技工学校中，有部分机械装配类课程，需要学生设计个零件尺寸并组装在一起，传统教学单靠图纸，无法验证转配效果，通过3D打印，学生可把个零件打印出来，验证是否满足装配要求。而建筑这样需要去进行设计计算的学科，内容较为抽象，学生学习起来会有难度，教师就可以用3D打印技术打印出相关教学建筑模型，利于学生理解。通过模型获得相应的知识，更直观的去感受所学内容，还能提升学生的观察能力和分析能力。像是城轨实训这类的学科，在进行学习中，单纯的讲述可能学生并不容易去理解，而一些特殊或大型零件也不便每个课堂中展示，那么教师就可以打印出所需设备的3D模型，这种模型更直观更贴合实际，也能满足学生的学习需求。并且通过3D打印技术进行模型构建，也可以让学生观摩这个模型，同时对模型进行自己的理解和解读，这也是为学生提供一个创意空间，让学生可以拥有更加深刻的学习体验和更好的理解事物的能力。
4.将3D打印技术运用至设计类的学科中
技工院校一个重要的分类专业就是设计类的专业，像是服装设计，建筑设计等等。这类学科涉及范围较广，对学生的创新创造能力有更高的要求。有的时候创新的灵感只是一瞬间的事情，而灵感的积累要有一个源源不断的过程，在学科的教学中，教师就要激发学生灵感，使他们更有创造力。将3D打印技术应用到学科教学中，可以激发学生的创新能力。并且在对3D打印的使用中，学生要对材料进行分析，选择精密性好的，应用性高的，并且将脑子里的设计想法进行一个三维实物的转换，这样一整套的程序应用下来，学生的各方面技能都得到了大的提升，特别是对创造性的设计和创造能力的应用，经过多次的应用会有更好的理解和自己一些关于设计创新的想法。
5.结论
3D打印技术是现在各行各业不可缺少的技术应用，对于新一代的学生来说，越早接触越有好处。而在技工学院，有许多设计性和工程性强的院系课程，传统授课以文字与图片为载体，利用3D打印技术可将抽象的东西进行三维的实物化就很有帮助。同时、对于这些需要创意的学科，3D技术是一个很好激发学生创意的技术应用，将3D打印技术应用到教学课堂当中，教师发挥主观能动性，开拓新的教学方法，作为学习中心，唤醒学生学习的主体意识，使学生对技术应用熟练掌握，对创新创意有自己的思考和理解。
参考文献：
[1] 吕东旭 3D打印的特点及应用简析 才智 2015.07
[2]皮欣如何通过3D打印教学提升学生的创意能力考试周刊2017.05
