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浅谈3D打印技术在实践教学中的应用

浅谈3D打印技术在实践教学中的应用

胡平广

摘 要:随着科学技术的进步,一些先进的技术在实践教学当中也得到了广泛应用。其中,在3D打印技术方面的应用上,作为新的快速成型技术,结合了多种先进技术。3D打印技术在当前的诸多领域都得到了应用,为人们的生活带来了很大的方便。基于此,该文主要就3D打印技术的特征体现以及原理加以分析,然后对3D打印技术在实践教学中的应用作用和具体应用详细探究,希望能通过该理论研究,对实践教学的进一步发展起到促进作用。

关键词:3D打印技术 实践教学 应用

中图分类号:G633 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2016)09(b)-0093-02

一些发达国家对3D打印技术的教育作用影响,已经进行了深入研究,并成立相应的项目来对两者进行促进,旨在培养出能够和现代设计以及制造潮流相符合的专业人才。在新的技术不断发展应用下,3D打印技术在诸多的领域也得到了应用,在医学以及生产制造等领域都发挥着比较重要的作用。通过从理论上对3D打印技术实践教学的研究分析,对其在实践教学中的作用发挥就比较有利。

1 3D打印技术的特征体现以及原理分析

1.1 3D打印技术的特征体现分析

从3D打印技术的自身特征体现来看,这一新的技术和传统的技术有着很大差别,就是遵循加法原则,也就是逐层叠加的原则。在对这一技术的应用下就不用采用夹具以及刀具,在设计制造的一体化目标上能得以实现,从而也能在生产成本层面得到有效降低,以及在加工的周期方面能大幅降低,将原材料的利用效率得到有效提高,也对环境层面的影响有了很大降低[1]。在对3D打印技术的应用下,能有效实现大规模以及个性化生产,在成形产品密度上也比较均匀化。在实际制造的准备以及数据泄密时间的减少,在单件试制以及小批量生产周期的成本方面也得到了有效降低。这些特征也是3D打印技术广泛应用的重要因素。

1.2 3D打印技术的原理分析

从当前的技术发展现状来看,科学技术的发展对人们生活水平的提高有着促进作用。在3D打印技术出现后,能够对人们的实际需求得到满足,从3D打印技术的原理上和设计过程中的3D建模来看,主要是从3D扫描仪的作用进行三维数据的获得,通过数字化形式来生成三维模型。也能通过三维建模软件从零开始建造三维数字化模型[2]。在进行3D的打印过程中,主要是从模型数据的分切,对文件的横截面信息加以读取,然后对每层实施建构,再把这些截面进行打印出来,最后将这些截面实施粘合,从而来制造出实体。

通过3D打印技术打印出后通常会有一些粗糙的界面,这就要进行后期的加工处理。为能将3D打印的服务更好地使用,当前的3D打印已经向着网络化的方向发展,在互联网以及物联网方面实现无缝连接。

2 3D打印技术在实践教学中的应用作用和具体应用

2.1 3D打印技术在实践教学中的应用作用分析

通过长期的发展,在3D打印技术方面的技术优势得到了充分体现,在技术以及造价上都得到了很大程度发展。将3D打印技术在实践教学当中加以应用,就能起到积极的作用,对教学方式方法的改善作用就比较突出[3]。大部分3D打印课程项目中的技术自身并非是课程重点,主要是对概念的趣味性问题解决,在3D打印技术的应用下,能够进行制作可视化教具以及学具等,这就对实际教学提供了更大的创造空间,对教材的三维格式展示就比较方便,对实际教学效果良好呈现也比较有利。

3D打印技术在实践教学中的应用,能够使学生在实践动手能力上得到加强,以及对学生参与写作的意识提高也比较有利,能有效激发学生的创造力以及积极性。在3D打印实践过程中,在设计以及打印的整个过程,都需要学生亲自参与和完成,这样就比较有利于学生操作以及观察能力的提高,对学生的参与能力也能加强。学生只有在动手能力上得到了加强,才能更好地应用这一新型的技术。在3D打印技术的应用下,对学生的构思转变比较有利,能为学生开辟新的思维空间,激发学生的学习积极性以及学习热情。

3D打印技术在实践教学当中的应用,能够在创新设计方面有着积极辅助作用。在计算机的应用下,就能够在模型的构造设计方面有着优化作用,能有效促进学生的创造力培养以及社会性的认识。不仅如此,也能对学生的学习体验得以加强[4]。在对3D打印技术的应用中,能让学生对数字化设计转变成实物有着促进作用,让学生在学习过程中的切身感受有着保障作用。

2.2 3D打印技术在实践教学中的应用

為能对3D打印技术在实践教学当中加以科学应用,就要能充分注重相应方法的探究,笔者结合实际对3D打印技术的实践教学应用方法进行了研究,将其在各学科的教学中的应用能起到积极促进作用。在这一技术的应用下,对工程以及设计和制造等学科的课程学习就比较有利,有利于学生的设计制作方案的优化。能对学生在未来的发展方面起到促进作用。将3D打印技术在数学教学当中加以应用,就能够通过等值曲面进行转化成三维模型,对课堂教学当中的实物以及装饰品打印出来。在相应的软件应用下,就能对三维模型大小进行有效调整,从而调整到适合打印的尺寸。将3D打印技术在地理课程当中加以应用,就比较重要。在地理课程教学中需要诸多的实体模型,在这些实体模型的应用下,对学生空间能力的培养就比较有利。如教师可对运动的太阳系模型进行打印,通过不同的节气来对地球的位置进行有效改变,这样就能够对不同时间段的物体现象打印出来。在这一方式的应用下,对地理教学的效果也能良好呈现[5]。通过3D打印技术的科学应用,就能有助于实践教学的良好发展,对教学改革的目标实现也比较有利。

3 结语

总而言之,实践教学中的3D打印技术的应用,是新型的教学方式,这一教学方式与学生的个性发展也比较相符。只有充分注重这些方面的发展问题,才能真正有利于实际的教学,通过对3D打印技术的应用研究,能够从理论上提供积极的措施方法,对实际教学的质量水平提高就比较有利,这也是对3D打印技术应用研究的重要目的。面对新的教学发展环境,只有这些基础层面得到了加强,才能真正有利于实际的教学。

参考文献

[1]牛一帆.3D打印在教学中的应用研究[J].塑料包装,2015,25(1):35-39.

[2]王娟,吴永和,段晔,等.3D技术教育应用创新透视[J].现代远程教育研究,2015(1):62-71.

[3]孙江山,吴永和,任友群.3D打印教育创新:创客空间、创新实验室和STEAM[J].现代远程教育研究,2015(4):96-103.

[4]白广华,李立军.3D打印技术在实践教学中的应用[J].当代教育实践与教学研究,2015(10):182-183.

[5]赵家立.3D打印技术及其应用发展分析[J].科技创新与应用,2015(35):43.

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