摘要：在当前教育改革不断深入的背景下，3D打印技术这门迅猛发展的新兴学科为中职课堂带来了变化的契机。本文从3D打印技术原理、发展前景探讨其在中职教育中的重要性，以及如何进行3D打印课程的建设。
关键词：中职学校；3D打印；课程建设
3D打印出现在上世纪90年代中期，是设计人员以数字模型为基础，通过加热可粘合材料，用逐层堆积的方式呈现物体的技术。如今3D打印技术已在建筑、服装、医疗、工业设计等领域广泛应用，也逐步进入了课堂。中职学校3D打印课程建设，既丰富了中职创新教育课程体系，又培养了学生的创新思维和力，促进了教学质量的提高。
一、3D打印技术的原理及前景
3D打印是使用3D打印机将制作者在计算机中设计或扫描出的三位模型，通过切片软件把模型从三维分解成若干二维平面，利用热熔喷头等方式将塑料材料、金属粉末、陶瓷粉末等逐层的进行堆积和粘合，从下至上层层叠加成型。这种所见即所得的快捷方式不仅极大地缩短了产品的研发时间，也彻底解放了设计者的创作思路。
“智能制造”是当前制造业的发展方向。2012年时任美国总统奥巴马提出建设全美制造业创新网络计划，3D打印是主要研究方向。美国《时代周刊》将3D打印列为美国十大增长速度最快的工业。2015年，广东省3D打印企业达138家，行业产值超过30亿元。2018年中国位于全球3D打印在各应用领域专利申请数量之首，共624项。未来还会壮大发展3D打印在其他应用领域的空白，为国家的制造业给予更大的帮助。
二、中职学校开展3D打印课程的重要性
3D打印技术已在教育领域得到广泛关注和运用，欧美新加坡等发达国家已经将其加入到基础教育、高等教育以及职业教育之中。随着3D打印技术的越来越成熟，这项技术的普及和应用日益广泛。中职教育是以培养能够适应未来的基础技术型人才为目标，在即将到来的由3D打印推动的技术浪潮中，这个热门技术走进中职教育是时代的必然趋势。
1、3D打印技术为中职学校教学方式变革提供契机
中职教学注重实践，大多数教学都是教师教、学生学并练习，从而获得知识技能。这种传统的教学方式有不错的学习效率，但却制约了学生的想象力，限制了学生的创造力。20世纪初，美国心里学家华生创立了行为主义学习理论，认为教学实践主要是为学生创设一种环境，在这个环境中学生充分发挥主观能动性自主学习，老师则只要掌握塑造和矫正学生行为的方法，尽可能强化学生合适行为，便能获得更好的学习效果。行为主义学习理论为3D打印技术在教学中的应用提供了理论依据，改变了传统的教师教内容、学生练技能的模式，变成了教师提供学习场地和设备，控制学习过程，学生独立研究和操作，通过亲身体验，将知识完整地认识一遍。
2、3D打印技术促进了中职教学同制造业转型需求的对接
温家宝曾说：“中国特色的职业教育，必须服务于社会主义现代化建设，着力培养适应经济社会发展的高素质劳动者和技术型人才，必须满足城乡居民对职业教育的多样化需求，为他们的就业、创业和成才创造条件。”现阶段，传统的加工制造业面临技术革新，正是3D打印技术和我国工业、制造业逐渐融合的时期，中职教育必须把握这列技术创新的快车，通过3D打印技术的教育教学，使中职人才同行业需要无缝对接。
3、3D打印技术为中职生的课堂学习提供帮助
3D打印课程内容主要有观察、建模和打印等，可以应用到中职学校的大多数学科中。例如语文课有一篇课文《中国建筑的特征》，学习了3D打印技术，可以快捷的打印出中国一些有特色的建筑模型，学生能直观地观察、欣赏、动手组装建筑模型从而更加深刻认识中国建筑的特征。在专业学科里，如装饰美工专业的工业设计；烹饪专业的刀功作品展示；机械加工专业的零件制作模型，3D打印技术也能发挥非常重要的作用。
三、中职学校3D打印课程建设
3D打印技术的教学实践已逐步进入了校园，中职和高职学校也已开始增设3D打印专业，天津职业大学还成立了全国首个“全国职业院校增材制造技术应用中心”。研究3D打印技术在中职学校的教学，应吸取已有的经验，结合自身条件来开展。
1.针对中职学校特点制定教学计划
首先为3D打印技术在教学中定位。由于不是专门的3D打印专业，所以它是作为知识的补充来学习的。应针对所有专业的学生，课程目标是了解3D打印的基本原理，能做出同自己专业相关的简单模型。根据中职生的学力，在15课时左右的时间能够达到教学目标，可以将课程每周开设1课时，共开设一学期。因学生需要一段时间了解专业及熟练计算机操作，所以将课程开设在第二、三学期较为合理。
2.培养教师的3D打印技术业务能力
3D打印技术在各地区的发展不平衡，中职学校的老师在新技术的接受能力上也有差异，作为知识的传授者，教师必须要熟练应用计算机建模、3D打印机及其他现在教育技术，能融汇贯通需要教授的知识并能使用合理的教学技巧。因此，要多层次多途径的对教师进行继续教育，教师也应该积极提高自身修养。
3.应用多种教学模式开展3D打印教学
3D打印技术融入教学，为课堂带来了新鲜元素，学生会对学习的内容更感兴趣。在实施教学前，要充分论证，研究方法。中职学校的3D打印课程应当有计划有步骤地进行。
首先可通过兴趣小组的形式教学。从学校范围招收对3D打印感兴趣的学生组成兴趣小组，教师可以通过教学过程总结经验；完善教学内容；提高自身业务能力；搜集学生学习情况；反思并提高学习成效，为下阶段的各专业试点教学增加经验，打好基础。
其次是在部分专业进行试点教学。职业学校同3D打印技术密切相关的专业有计算机、建筑、机械加工等，选择这些班级开展3D打印技术教学更容易切入，学生的学习积极性也更高。
最后通过分析各专业特点制定教学内容，将3D打印技术的学习开展到所有专业。让中职学生接触和掌握到一门新的技能。仔细分析工艺美术、旅游管理、厨师、电子商务等专业都能找到好的学习切入点，有了前期的教学积累，3D打印课程便能很好地开展下去。
4.循序渐进完成教学内容
第一阶段为展示学习。教师通过向学生介绍3D打印技术，并展示3D模型制作和打印的过程；第二阶段是拍照创建。把通过拍摄获得的平面图片用切片软件转换成三维模型打印出来，增加学生制作的兴趣；第三阶段打印3D扫描仪获得的模型，将现实物品转换成虚拟模型再打印成现实物品；第四是使用3D软件制作虚拟三维模型，再导入切片软件加工，最后打印出来。指导学生使用3DMAX软件、切片软件和3D打印机实现从创意到现实的过程，激发学生探索和求知的热情。
从3D打印技术发展来看，由于技术的不断完善，使用的便捷，越来越受到制造生产行业的青睐，在未来一段时间里，它将是解决设计成型的重要途径。无论是素质教育需要还是创新教育的体现，或是中职生综合素质的提高，3D打印技术都应作为中职学校一门专业技术课程展开教学，促进中职生创新能力的提高，为社会提供更多的优秀应用型人才。
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