钱桂珍 董言敏
摘 要：3D打印作为一种新兴技术已经开始进入中职学校课堂，但是在线资源共享课程建设还处于探索阶段。文章介绍了什么是3D打印，探讨了3D打印技术课程在线资源共享课程建设的意义及特点，列举了网络在线资源课程建设内容，给出完善在线资源共享课程建设方案。建设3D打印技术课程在线资源共享课程为提高教学效率、普及创新教育抛砖引玉。
关键词：3D打印技术;课程建设;在线资源;共享平台
中图分类号：TP391.7;G712 文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2020）06-0088-03
Abstract：3D printing as a new technology has begun to enter the secondary vocational school classroom，but online resource sharing curriculum construction is still in the exploration stage. This paper introduces what is 3D printing，discusses the significance and characteristics of online resource sharing course construction of 3D printing technology course，enumerates the contents of online resource course construction，and gives a plan to improve online resource sharing course construction. The construction of online resource sharing course of 3D printing technology course will help improve teaching efficiency and popularize innovative education.
Keywords：3D printing technology;course construction;online resources;sharing platform
0 引 言
当前，中职学校在传统教学中也使用多媒体教学，但主要停留在教师运用多媒体设备和多媒体课件扩大课堂容量、增强直观性等层面。学生对现代信息技术看得见、摸不着，只能“望机兴叹”，甚至增加了信息技术的神秘感。而网络平台环境下，电脑、网络、投影、移动终端等工具成为学生认知的常规工具。在网络平台环境下既关注传统多媒体教学，也让学生通过线下作业、课程资源、网络空间、论坛等拓宽学习交流的方式。安徽汽车应用技师学院（安徽省汽车工业学校）以“3D打印技术”课程为例建设在线课堂优质课程资源共享平台成果，专门成立了课题组，申报省级立项课题开展研究，按照教学内容、岗位能力和技能大赛要求，递进式设计课程框架，构建课程涵盖所有知识点和岗位技能点，并以知识/技能点为课程资源组织的基本细胞，采用项目、任务、知识点/技能点三层级学习目标设计课程资源。本文从介绍3D打印技术入手，以“3D打印技术”课程为例，对3D打印技术课程在线资源共享课程建设的意义及特点进行了探讨，列举出网络在线资源课程建设内容，给出了完善在线资源共享课程建设方案。建设3D打印技术课程在线资源共享课程为提高教学效率、普及创新教育抛砖引玉，力争构建和谐高效的创新在线学习与课堂学习相结合的混合学习模式。
1 3D打印技术
1.1 3D打印技术介绍
3D打印技术即快速成形技术的一种，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。它属于“增材制造”，通过一层层地累加材料最终达到物体的成形。3D打印机就是可以“打印”出真实3D物体的一种设备，采用分层加工、叠加生成3D实体，在珠宝、汽车、医疗、教育等领域都有着广泛的应用。
3D打印工艺流程一般分为三维建模、数据分割、3D打印、后处理四步。
首先打印之前需在三维软件中对产品进行产品建模，需注意的是，在整个建模过程中产品尺寸要准确无误;然后将建好的模型文件载入切片软件中，进行切片操作;最后通过把gcode格式文件拷贝到3D打印机中，进行打印参数设置，用合适的材料将这些截面逐层打印出来。要更高分辨率的物品可先打出稍大一点的物体，再经过表面打磨物品。
1.2 市场对3D打印技术人才的需求
3D打印的发展离不开人才，目前从事增材制造专业的职位供需两旺。人才缺口约为800万人，而目前行业从业人员主要来自于相近行业的从业人员转行，普遍缺乏3D打印专业技能，特别是有工作经验的中高级人才匮乏。
职业学校为市场服务，所以需要中职学校快速培养一批高级人才。3D打印作为一种新兴技术已经开始进入中学课堂，面对这样一门全新的学科课程，下面跟大家分享一下根据我校教学实验室、学生学情、市场需求进行3D打印技术在线资源共享课程建设实践探索的成果。
2 3D打印技术在线资源共享课程建设意义及特点
2.1 3D打印技术在线资源共享课程建设的意义
3D打印技术在线资源共享课程建设推动了优质教学资源整合及共享，推动信息技术下的教学建设和教学改革，使学习者的学习不再受空间和时间的限制。在转变学生学习观念、改革教学内容、更新教学模式、提高职业人才培养质量方面有着重大意义。
（1）3D打印技术在线资源共享课程建设是“互联网+教育”时代下教育改革的必然趋势;
（2）3D打印技术在线资源共享课程建设是展示学校优秀师资力量，提升教师教学水平的一个良好平台;
（3）3D打印技术在线资源共享课程建设充分利用目前先进的互联网，打破教育资源分配不均的现象，让优质的教育资源通过更便捷的方式传播给受教育者。
2.2 3D打印技术在线资源共享课程建设特点
项目引导制教学：实操类专业是一个实践性非常强的课程。在教学中把实际项目通过简化、补充、完善等方法来适应、满足教学要求，从而全面培养学生的实际动手能力;
现场体验教学法：在教学过程中有计划地安排同学到实地参观三维建模、数据分割、3D打印、后处理的过程。通过设计一些实用有趣的作品，如积木、茶杯、台灯等，激发学生学习专业知识与技能的动力，启发学生对专业理论认知的兴趣，取得明显的教学效果;
讲练结合教学法：将优秀实际案例引入教材、教学体系中，每个重要知识点均与实际应用结合起来，融合创新思维培养、团队学习方式、实践案例教学于课程教学中。
3 3D打印技术在线资源共享课程建设内容
3D打印技术在线资源课程建设已编写3D打印主题活动教材，形成了具有本校特色的校本课程资源，建立了一套有关3D打印课程资源高效开发模式。主要内容有编写的《3D打印技术实训教程》教材、授课PPT课件、微课、平台建设等。
3.1 编写《3D打印技术实训教程》教材
编写《3D打印技术实训教程》教材旨在通过项目教学，帮助学生了解实际工作的思维路径，获取三维建模与3D打印技术的实际操作技能。教材根据学生特点设立以下三维目标：
（1）能力目标：阅读分析产品快速表现图纸、产品草绘结构及产品相关零件图;提升学生的设计空间想象能力;产品设计出图能力;能完成不同软件间的文件交换与共享;
（2）知识目标：掌握基于特征的产品设计结构部件的建模方法，掌握三维实体造型、建模、曲面设计打印与制造工艺;
（3）素质目标：通过学习本课程，达到培养学生独立分析问题、解决问题的能力和良好的协作精神。
3.2 《3D打印技术实训教程》教学PPT课件
PPT课件利用课件动态演示，通过多种现代教学设备，将教学内容以声音解说、音乐、动静态图片及过程演示等的形式展现。大大丰富了教学内容的表现力和外在张力，拓展了课堂教学的时间和空间领域，对调动学生的积极性起到积极作用。
《3D打印技术实训教程》PPT课件中，每章节课件有15张左右PPT，主要包括列举三维目标、梳理重难点知识、项目任务书、每个课堂环节具体任务、游戏活动规则、课堂总结以及课后作业等。通过清晰简明扼要的PPT提示使学生对每次的环节流程都很清楚，在学习过程中可以做到有的放矢。《3D打印技术实训教程》教学课件图例如图1所示。
3.3 《3D打印技术实训教程》微课
微课是指基于教学设计思想，使用多媒体技术在五分钟内就一个知识点进行针对性讲解的一段音频或视频。通过一个个精美有趣的小微课解决疑问，达到事半功倍的效果。
微课在3D打印技术实训教程中体现的形式有以下五种：
（1）课前复习：根据学生已有的基础知识和新知识所需的衔接知识点设计制作好微课，为新课做好准备;
（2）新课导入：教师根据新课知识点设计新颖的问题，吸引学生的注意力，为新课的讲解做好铺垫制作此微课;
（3）知识理解：教师对本节重难点做点拨，典型例题引导学生探究规律。在学生自主探究或者合作探究后一起看此视频;
（4）练习巩固：教师设计好少而精的习题，并制作好微课，用于巩固本节知识;
（5）小结拓展：引导学生总结本节重点及规律，让学生将知识点纳入已有的知识体系。再适当设计一些适应不同层次学生的拓展延伸练习。
3.4 3D打印技术在线资源共享课程平台
3D打印技术在线资源共享课程建设以超星学习通平台作为依托，可以实现教学管理、课件分享、在线主题讨论、在线作业发布及批改、师生互评等。3D打印技术在线资源共享课程学习平台的应用创造了一个学生自主学习、老师在线指导、教与学互动的多元学习环境，安徽省汽车工业学校网络教学平台界面如图2所示。
3.5 3D打印技术在线资源共享课程在教学中的应用
“授人以鱼不如授人以渔”，中职学生即将走向工作岗位，我们要培养学生的学习能力。在课前预习、课中学习、课后复习三个环节充分发挥3D打印技术在线资源共享课程作用，培养学生自学的能力。下面以“积木的建模设计与打印”为例，介绍3D打印技术在线资源共享课程在教学中的应用。
（1）课前预习：学生在课前利用网络平台上的在线资源中的PPT课件了解积木的建模设计与打印的重难点、通过微课视频学习积木建模过程、在讨论群中互相分享心得体会。
（2）课中学习：课中分建模、切片、打印、产品后处理四个环节。首先学生通过学习平台了解任务书，用软件进行3D ONE软件进行积木三维建模。建模过程遇到问题可通过观看微课短视频来突破学习障碍，在这期间老师巡查并把学生集中出现的问题用实时投屏方式进行集中讲解;然后学生通过微课短视频或者PPT课件掌握积木填充率的选择，用HORI软件对积木切片;接着把切片完成的数据导入打印机进行打印积木;最后对有需要打磨处理的产品进行修磨，提高积木光洁度。
（3）课后巩固：课后通过平台查看学生学习任务。设计一个骰子，并进行建模，完成后把作业上传到平台作为学习过程考核的依据。
4 3D打印在线资源共享课程梯度建设解决后续问题
目前3D打印技术以我校高职二年级“现代制造技术”课程为例，最终实现覆盖机电类、数控类、非机类学生，不同专业各群体学生。3D打印教学资源库要综合考虑不同年级、不同专业实验对象的特点，建设一系列典型、实用、难度阶梯化的教学案例。设计模块化、梯度化内容，满足不同层次学生的要求。
5 结 论
3D打印技术在线资源共享课程建设遵循教育规律，以学习通为教学平台，实现教育资源共享，培养新时代创新型3D打印技术专业人员。3D打印技术在线资源共享课程教学资源建设还有待于完善、规范，我们将在教学实践中不断摸索，为培养高素质人才贡献一分力量。
参考文献：
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作者简介：钱桂珍（1983.11-），女，汉族，安徽阜阳人，讲师，本科，研究方向：机电专业课教学教研。
