机械识图课程中引入3D打印技术的创新教学策略研究

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金银燕

杭州市萧山区第一中等职业学校

摘要

在中职的工科领域中机械识图是一门重要的专业基础课程,其教学质量直接决定了学生对后续课程的掌握程度。引入3D打印技术到机械识图的教学过程中不仅丰富了课程的内容和教学手段,还显著提升了学生的空间思维和动手实操能力。此外,这种教学创新有效激发了学生的学习热情,并显著提高了教学成效。


关键词

中职;机械识图;3D打印技术

正文


随着科技的快速发展,3D打印技术已广泛渗透到多个行业中。教育部也特别强调,在中职的课程中加入3D打印技术以确保教学内容的前瞻性与实用性。对于学习机械识图的中职学生而言这不仅是一门基础课程,更是他们必须精通的技能。为了激发学生的学习热情并提升教学质量,不断更新教学内容和方法变得尤为关键,因此合理融合3D打印技术到中职机械识图的教学中对教师来说是一个不可忽视的任务。

 

一、3D打印技术应用于机械识图课程教学的优势

教师将3D打印技术整合到机械识图的教学中不仅优化了教学流程,而且解决了传统教学中的一些困难。机械识图课程特别强调理论与实践的结合,而通过3D打印,这种理论与实践的结合得到了有效的提升。学生通过实际操作可以在建模软件中将二维设计转换为三维模型,这一过程不仅锻炼了他们的解图能力,还大大增强了他们的空间想象力。此外,3D打印允许快速且精确地将复杂的模型实体化,让学生能够直接观察和分析模型结构,这极大地提高了学生将三维对象转化为二维图纸的准确度。更重要的是,教师可以利用学生对新技术的好奇心鼓励他们自行设计模型并在课堂上展示如何将这些模型实体化,从而增加学生的参与感和实际操作的经验。

 

 

二、机械识图课程中引入3D打印技术的创新教学策略

2.1创建三维建模教学氛围

教师在机械识图教学中引入3D打印技术已成为提升学生理解和操作技能的重要手段。为了确保学生能够从理论到实践的无缝对接,教师可以设计和实施一套包含三维建模的教学策略,这种策略旨在通过实践操作加深学生对机械制图的理解,并通过直观的三维模型加强学生的空间感知能力。教师在教学中应利用专业软件,比如CAD,让学生从基础的三视图绘制开始,逐步引导他们使用三维建模软件将平面图转换成立体模型,学生在这一阶段将学习如何解读和转换图纸,这不仅是学生的技能训练,也是学生的认知能力的提升。学生利用3D打印技术可以将自己设计的三维模型实体化,这一过程不仅仅是学生将理论应用于实践的转化,更是一种创新和实验的过程,让学生能够实时地纠正设计中的错误并加深对机械结构的理解。此外,学生通过对实体模型的打印可以直观地观察和分析自己的作品,这种从图纸到实物的转换极大地提高了学生的学习动力和实际操作能力。教师在这一过程中扮演着引导者和协调者的角色,他们不仅要教授学生技术操作,更要激发学生的探究欲和创新思维。为了进一步提升教学效果,教师可以采用小组合作的方式进行教学,教师可以通过分组让学生在小组内讨论、协作,共同完成从二维绘图到三维模型再到实物打印的全过程。这种团队合作的学习模式不仅能提高学生的参与感,还能锻炼他们的沟通与协作能力,同时也能促进学生在解决实际问题时的独立思考能力。

2.2加强课程实践与创新

在中职的教学中,特别是机械识图课程,不断增强学生的实际操作能力是教学的核心目标之一。教师将3D打印技术整合进课程让学生不仅有机会深化理论知识,还能够直接参与到实物的制作过程中,这样的实践机会大大增强了课程的应用性和教学的实效性。传统的机械识图教学侧重于理论和绘图技巧的传授,学生虽能精准绘制标准的二维图形,但往往缺乏将这些图形转换为实体模型的经验,这限制了他们验证设计正确性的能力。引入3D打印技术后,学生可以将自己的二维设计转换成三维模型并实际打印出来,这不仅验证了设计的实用性,还极大地激发了学生的兴趣和探索欲望。在课程的自主实践阶段,教师的角色转变为指导者和启发者,教师要鼓励学生发挥创造力。教师还可以让学生在自由开放的环境中运用机械识图与建模技能进行创新设计。教师可以设定具体的项目主题引导学生分组进行机械零件的绘制、模型设计以及最终的3D打印,每一步都是围绕着创新与实践进行的。这种教学模式不仅增强了学生的技术应用能力,也促进了创新思维和团队合作精神的培养。

2.3 加强学生的创新及实操能力

在引入3D打印技术的教学中教师不仅要向学生展示如何将设计图通过软件转化为机械指令,更要在整个制作过程中提供专业的技术支持。教师要引导学生自行设计3D模型,并负责调整模型的详细参数,然后亲自操作打印设备,将数字模型转换为实体模型,这一过程不仅让学生深入参与到设计与打印的每一个步骤,而且还培养了他们对机械设备的熟悉度和操作能力。课堂教学强调以学生为中心,目的是让学生通过实际操作亲自面对并解决问题,从中学习和体验解决问题的全过程,这样的实践能大大提升他们的自信心和解决问题的能力。教师可以通过动手操作的教学方式引导学生从实际操作中发现问题并寻求解决方案,这不仅提高了学生的技能水平,也加深了他们对专业知识的理解和应用。教师还可以在课堂上利用实物模型作为教学工具以此刷新传统教学方法,增强学生对理论知识的实际理解。这种互动和参与式的学习方式不仅激发了学生的创造力和探索精神,还鼓励他们主动思考和解决设计过程中遇到的技术问题。

 

三、结束语  

学生通过3D打印不仅能直观地将抽象的二维图纸转化为具体的三维模型,还能在实践操作中深化对课程内容的理解。3D打印技术的引入打破了传统教学的局限,让学生能通过动手操作、协作讨论,进一步增强了学生的空间思维能力和实际动手能力。与此同时,教师的角色从单纯的知识传授者转变为学习引导者和启发者,帮助学生在设计、打印、修正的过程中不断发现问题、解决问题。这种多元化的教学模式不仅提升了教学效果,还激发了学生的创造力和学习主动性。可以说,3D打印技术的应用为机械识图课程注入了更多的活力,为学生未来的发展提供了更加坚实的技术支持与实践基础。

 

参考文献:

[1]高成德,冯佩,帅词俊,金娇.3D打印技术在机械制图课程中的教学改革探索[J].科技资讯,2020,18(17):22-23

[2]王祎博,李元龙.浅谈3D打印在机械制图课程中的应用[J].中国科技期刊数据库 工业A,2023(2):152-155

[3]韩燕.3D打印技术在机械制图教学中的应用探究[J].中文科技期刊数据库(全文版)教育科学,2023(6):12-15

 


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