3D打印技術(shù)在工業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)中的運(yùn)用

吳冰洋

摘要：3D打印技術(shù)是一種對(duì)于工業(yè)發(fā)展具有重要作用的技術(shù)，發(fā)展時(shí)間相對(duì)較短，但其在工業(yè)設(shè)計(jì)中發(fā)揮的作用十分突出，將3D打印技術(shù)應(yīng)用于高校工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)教學(xué)中能夠有效提升教學(xué)的質(zhì)量，并在一定程度上提升學(xué)生的實(shí)踐能力。3D打印技術(shù)對(duì)于人才培養(yǎng)具有良好的作用，對(duì)工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)而言，由于其內(nèi)部教學(xué)中對(duì)設(shè)計(jì)的要求較多，利用3D打印技術(shù)能夠增加學(xué)生對(duì)設(shè)計(jì)的理解，學(xué)生在使用3D打印技術(shù)的過程中其計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力以及打印技術(shù)的應(yīng)用能力也得到了提升。

關(guān)鍵詞：3D打印技術(shù);工業(yè)設(shè)計(jì);專業(yè)教學(xué)

1工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)教學(xué)應(yīng)用3D打印技術(shù)的價(jià)值

1.1培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

由于3D打印技術(shù)具有很強(qiáng)的創(chuàng)新性，屬于創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)與工業(yè)化和信息化的融合，特別是由于3D打印技術(shù)具有很強(qiáng)的前瞻性以及技術(shù)性，因而學(xué)生對(duì)3D打印技術(shù)都比較關(guān)注，在開展工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)教學(xué)的過程中，應(yīng)用3D打印技術(shù)可以極大的培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，除了能夠讓學(xué)生對(duì)3D打印這項(xiàng)前沿技術(shù)產(chǎn)生興趣之外，學(xué)生的自信心也會(huì)大幅度提升，進(jìn)而能夠更好的投入到學(xué)習(xí)中。比如學(xué)生利用3D打印技術(shù)開展工業(yè)設(shè)計(jì)的過程中，可以充分發(fā)揮學(xué)生的想象力和創(chuàng)造力，在具體的設(shè)計(jì)過程中能夠融入自己的思想和想法，并且利用3D打印技術(shù)得以實(shí)現(xiàn)，這必然會(huì)極大的培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，而且也能夠使學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)造思維得到發(fā)展，因而應(yīng)當(dāng)更加重視3D打印技術(shù)的應(yīng)用，努力培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)。

1.2增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐操作能力

在傳統(tǒng)的工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)教學(xué)中，理論講述是重點(diǎn)，關(guān)于模型設(shè)計(jì)的內(nèi)容大多通過單純的講解或者二維圖像展現(xiàn)給學(xué)生。在實(shí)踐操作課程中，教師僅能夠指導(dǎo)學(xué)生制作簡單的模型，而對(duì)于內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜的模型，學(xué)生僅能通過自己的想象進(jìn)行理解。這種教學(xué)方法禁錮了學(xué)生的思維，不利于學(xué)生創(chuàng)造思維與設(shè)計(jì)能力的提升。3D打印技術(shù)顛覆了傳統(tǒng)觀念的教學(xué)思想，通過CAD、3DMine等建模軟件來建立三維實(shí)體模型，通過3D打印機(jī)將模型輸出。把二維圖形轉(zhuǎn)換成三維立體圖形，把抽象的三維模型轉(zhuǎn)化成3D打印實(shí)體模型。學(xué)生通過對(duì)不同結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)和區(qū)分，對(duì)不理解的部分深入探討，這樣能激發(fā)學(xué)生的潛能。

1.3推動(dòng)產(chǎn)學(xué)研模式的發(fā)展

工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)的教學(xué)安排應(yīng)當(dāng)以當(dāng)前市場的需求為依據(jù)，高校應(yīng)當(dāng)關(guān)注相關(guān)行業(yè)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展動(dòng)向，很多高校都開始逐漸意識(shí)到校企合作的重要性，并與周圍的企業(yè)展開了密切的合作，即努力建立產(chǎn)學(xué)研模式，促進(jìn)人才、高校、企業(yè)的全面發(fā)展。3D打印技術(shù)的應(yīng)用為產(chǎn)學(xué)研一體化教學(xué)模式的展開提供的有利的條件，這一技術(shù)在未來工業(yè)制造發(fā)展中起著重要的引領(lǐng)作用，無論是企業(yè)還是高校都應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到這一發(fā)展趨勢，但是當(dāng)前3D打印設(shè)備的成本較高，企業(yè)若想將其用于生產(chǎn)，資金投入將達(dá)到幾十萬，甚至是幾百萬，這對(duì)企業(yè)來說是不利的，而當(dāng)前很多高校不僅有豐富的人才資源，同時(shí)還具有先進(jìn)的3D打印設(shè)備，二者的結(jié)合將促進(jìn)產(chǎn)學(xué)研模式的深入完善。學(xué)生可以利用3D打印機(jī)將自己的設(shè)計(jì)想法展示出來，企業(yè)擇取最優(yōu)方案投入生產(chǎn)實(shí)踐。總的來說，3D打印技術(shù)在高校的應(yīng)用能夠促進(jìn)高校、人才與企業(yè)的共同發(fā)展，提高產(chǎn)學(xué)研的水平。

2高校工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)的3D打印技術(shù)應(yīng)用情況

當(dāng)前3D打印技術(shù)在高校工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)中應(yīng)用情況比較差，沒有得到廣泛的推廣，并且學(xué)生對(duì)其了解和認(rèn)知比較淺顯。3D打印技術(shù)是未來工業(yè)設(shè)計(jì)發(fā)展所必不可少的一項(xiàng)具有前瞻性的技術(shù)，在高校工業(yè)設(shè)計(jì)中推廣3D打印技術(shù)能夠保證高效工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)教學(xué)的先進(jìn)性，但由于3D打印技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中成本比較高，很多高校工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)中沒有得到廣泛應(yīng)用，影響了它的發(fā)展。也有部分高校工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)偏向于對(duì)相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行理論性教學(xué)，忽略了實(shí)踐教學(xué)的重要性，致使3D打印技術(shù)未能得到有效的應(yīng)用，很多學(xué)生對(duì)技術(shù)的了解并不深入。有部分高校充分認(rèn)識(shí)到了3D打印技術(shù)在工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)教學(xué)中的重要性，并且也將技術(shù)引入學(xué)校，但在實(shí)際使用過程中沒有很好地與教學(xué)活動(dòng)相結(jié)合，致使技術(shù)與教學(xué)活動(dòng)不相適應(yīng)，影響了教學(xué)的進(jìn)度。在學(xué)生使用3D打印技術(shù)過程中也存在著一些問題，首先部分學(xué)生對(duì)3D打印技術(shù)的認(rèn)知度不夠高或不感興趣，認(rèn)為其不重要或者在課堂上沒有認(rèn)真學(xué)習(xí)相關(guān)技巧，致使學(xué)生在實(shí)踐3D打印技術(shù)過程中出現(xiàn)問題。另外，部分學(xué)生對(duì)3D打印比較感興趣，但缺乏相關(guān)技術(shù)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，沒有得到系統(tǒng)的良好的教學(xué)，致使實(shí)踐操作的效果欠佳。

3將3D打印技術(shù)應(yīng)用到工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)教學(xué)的途徑

3.1創(chuàng)新3D打印技術(shù)應(yīng)用理念

理念是行動(dòng)的先導(dǎo)。對(duì)于工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)教學(xué)來說，要想更好的應(yīng)用3D打印技術(shù)，首先要在創(chuàng)新教學(xué)理念方面下功夫，為更好的應(yīng)用3D打印技術(shù)奠定堅(jiān)實(shí)的思想基礎(chǔ)。學(xué)校首先要加大對(duì)3D打印技術(shù)教學(xué)應(yīng)用的投入力度，購置先進(jìn)的3D打印設(shè)備，并且要將3D打印技術(shù)列入工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)教學(xué)體系當(dāng)中，既要進(jìn)行有效的課程設(shè)置，更要加強(qiáng)師資力量建設(shè)，努力使3D打印技術(shù)的應(yīng)用得到加強(qiáng)。對(duì)于廣大工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)教師來說，在具體的應(yīng)用過程中，應(yīng)當(dāng)將培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力作為重中之重，強(qiáng)化理論與實(shí)踐的有效結(jié)合，著眼于激活學(xué)生的創(chuàng)新思維，將3D打印技術(shù)的應(yīng)用納入到教學(xué)體系當(dāng)中，引導(dǎo)學(xué)生在應(yīng)用3D打印技術(shù)方面下功夫，比如可以建立“項(xiàng)目教學(xué)”模式，組織3D打印技術(shù)應(yīng)用社團(tuán)組織，給學(xué)生下任務(wù)、壓擔(dān)子，拓展教學(xué)領(lǐng)域。

結(jié)語

3D打印技術(shù)對(duì)于工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)教學(xué)具有十分重要的作用，能幫助學(xué)生更好地了解工業(yè)制造以及相關(guān)模型的原理，另外通過3D打印技術(shù)的應(yīng)用能方便學(xué)生完成模型制作，并提高其在計(jì)算機(jī)數(shù)字模型構(gòu)造方面的能力，從而提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。將3D打印技術(shù)應(yīng)用于高校工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)教學(xué)中，需要對(duì)學(xué)校以及學(xué)生的現(xiàn)狀進(jìn)行分析，將3D打印技術(shù)良好地融入課堂，通過教導(dǎo)與講解增加學(xué)生對(duì)3D打印技術(shù)的了解，利用3D打印技術(shù)制作實(shí)物教具，在學(xué)校內(nèi)設(shè)置3D打印平臺(tái)等，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)3D打印技術(shù)的興趣，提高學(xué)生的3D打印技術(shù)的操作能力。