創(chuàng)新管理技術(shù)論文.doc

3D打印技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用研究以職業(yè)教育為例摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和創(chuàng)新，3D打印技術(shù)在知識(shí)創(chuàng)新、虛擬實(shí)驗(yàn)和技能訓(xùn)練等方面已經(jīng)彰顯出自己的優(yōu)勢(shì)，為職業(yè)教育的領(lǐng)域提供了新的平臺(tái)和工具，并且受到了社會(huì)的廣泛關(guān)注，成為教育領(lǐng)域的理想平臺(tái)。本文將根據(jù)3D打印技術(shù)在職業(yè)教育方面的應(yīng)用現(xiàn)狀，分析3D打印技術(shù)應(yīng)用于職業(yè)教育領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)以及存在的困境，并通過提出相應(yīng)的解決措施，從而推動(dòng)3D打印技術(shù)在職業(yè)教育創(chuàng)新平臺(tái)的應(yīng)用。關(guān)鍵詞：3D打印技術(shù)、職業(yè)教育、創(chuàng)新平臺(tái)一、3D打印技術(shù)概述3D打印是一種快速成型技術(shù)，又被稱為增材制造技術(shù)、它是以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可粘合的材料，通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的一種技術(shù)。而3D打印技術(shù)開始于20世紀(jì)90年代中期，主要是基于光固化和紙層疊等技術(shù)的最新快速成型裝置。它與普通的打印工作原理基本相同，打印機(jī)內(nèi)裝有液體或粉末等“打印材料”，與電腦連接后，通過電腦控制把“打印材料”一層層疊加起來，最終把計(jì)算機(jī)上的構(gòu)圖打印成實(shí)物的一種技術(shù)。目前，3D打印技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于在航空、醫(yī)學(xué)等眾多領(lǐng)域，但在職業(yè)教育領(lǐng)域中的應(yīng)用相對(duì)比較少。隨著3D打印機(jī)成本的下降和設(shè)備的普及，其在職業(yè)教育領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用也將是必然的。二、3D打印技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀隨著3D打印技術(shù)成本的下降和設(shè)備的普及，3D打印技術(shù)已經(jīng)作為創(chuàng)新教育的一個(gè)重要變革方式走入老師和學(xué)生的視野中，它打破了傳統(tǒng)的課堂模式，以培育學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)業(yè)能力為核心，將知識(shí)教育和素質(zhì)教育進(jìn)行結(jié)合。目前，已經(jīng)有多所職業(yè)教育學(xué)校采用3D打印技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育，這有利于增加學(xué)習(xí)的趣味性和提高學(xué)習(xí)熱情，將極大發(fā)展學(xué)生手腦并用的能力，從而實(shí)現(xiàn)開放式的課堂培養(yǎng)方式的變革。然而，我國(guó)目前職業(yè)教育水平相對(duì)比較低下，而3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)無系統(tǒng)性、完備性、有效性的產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)模式，存在巨大的行業(yè)人才缺口，對(duì)仍然處于產(chǎn)業(yè)化初級(jí)階段的 3D 打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生巨大的威脅。此外，雖然3D打印技術(shù)在職業(yè)教育領(lǐng)域的應(yīng)用不斷地增加，但是，由于3D打印機(jī)的成本以及應(yīng)用技術(shù)等，再加上3D打印技術(shù)的原始創(chuàng)新不足，高校間多學(xué)科協(xié)同創(chuàng)新缺乏、交叉學(xué)科的科研課題匱乏都限制了3D打印復(fù)合型技術(shù)人才的出現(xiàn)，也在一定程度上阻礙了3D打印技術(shù)在職業(yè)教育領(lǐng)域的發(fā)展。 三、3D打印技術(shù)的優(yōu)勢(shì)（一）提高學(xué)生的創(chuàng)新能力3D打印技術(shù)的創(chuàng)新教育所倡導(dǎo)的教學(xué)模式，是將線上的交互和3D設(shè)計(jì)課堂教學(xué)的應(yīng)用結(jié)合起來。這種教學(xué)模式把職業(yè)教育的教學(xué)模式由傳統(tǒng)教育向開放式創(chuàng)新教育轉(zhuǎn)變，目的就是為了提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。此外，3D 打印培養(yǎng)了高職教育創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動(dòng)所需的專業(yè)技能，例如，學(xué)習(xí)美術(shù)設(shè)計(jì)類或機(jī)械設(shè)計(jì)等專業(yè)的學(xué)生可以在 3D打印機(jī)中打印出設(shè)計(jì)的實(shí)物，從而根據(jù)實(shí)際情況修改設(shè)計(jì)方案來評(píng)估自己的設(shè)計(jì)。因此，3D打印技術(shù)有利于學(xué)生通過“看得見的創(chuàng)意”產(chǎn)生更多新奇的想法，從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。（二）提高教師的教學(xué)質(zhì)量教師可以將3D打印技術(shù)應(yīng)用于教學(xué)課堂中，將所需要的模型及工具通過3D打印機(jī)打印出來。這樣更有利于增加教師的授課效果，也可以彌補(bǔ)常態(tài)課堂直接經(jīng)驗(yàn)不足的劣勢(shì)。在教學(xué)過程中，這些模型和工具可以增強(qiáng)學(xué)生的感覺和觸覺體驗(yàn)效果。同時(shí)，教師也能夠隱性知識(shí)和認(rèn)知結(jié)構(gòu)顯性化，使學(xué)習(xí)資料更加具體化、形象化和簡(jiǎn)單化。從而強(qiáng)化學(xué)生的學(xué)習(xí)思路，使學(xué)生的邏輯思維以及理解能力更加清晰，從而在根本上實(shí)現(xiàn)了學(xué)校的教學(xué)改革方案，也使得學(xué)生的學(xué)習(xí)效率得到快速提升。特別是對(duì)與設(shè)計(jì)相關(guān)方面的老師，3D打印機(jī)的出現(xiàn)解決了他們?cè)趥魇诹Ⅲw的設(shè)計(jì)構(gòu)圖時(shí)的困境，彌補(bǔ)了部分學(xué)生想象空間不足的境況。四、3D打印技術(shù)應(yīng)用存在的問題（一）3D打印技術(shù)的普及與推廣速度慢目前，雖然3D打印技術(shù)正在推廣和普及，但是，由于大多數(shù)3D打印機(jī)的銷售價(jià)格還相對(duì)比較高，其普及和推廣的速度也越來越緩慢，尤其是在職業(yè)教育學(xué)校。盡管部分政府正在積極地推進(jìn)3D打印機(jī)的教育應(yīng)用。但是3D打印機(jī)在學(xué)校的普及還需要一個(gè)漫長(zhǎng)的過程，同時(shí)我國(guó)在3D打印技術(shù)的培訓(xùn)與推廣方面，與西方的國(guó)家相比還有一定的差距，需要進(jìn)一步推動(dòng)新技術(shù)的學(xué)習(xí)，這需要教育行政部門、企業(yè)和學(xué)校的共同努力。（二）專業(yè)人才缺乏教師在3D打印教育應(yīng)用中起著重要作用。一方面，教師自身是3D打印的使用者，需要通過3D打印制作個(gè)性化的教學(xué)模型；另一方面，教師要進(jìn)行3D打印課程應(yīng)用的教學(xué)設(shè)計(jì)，幫助和引導(dǎo)學(xué)生展開學(xué)習(xí)活動(dòng)。但目前專業(yè)3D打印技術(shù)人才短缺，主要體現(xiàn)為總體數(shù)量不足和素質(zhì)偏低、專業(yè)和層次結(jié)構(gòu)不合理、知識(shí)和技能不匹配、職業(yè)素養(yǎng)有待提高四個(gè)方面。因此，這將對(duì)教師提出較高的要求，教師需要從技術(shù)和教學(xué)設(shè)計(jì)等層面進(jìn)行學(xué)習(xí)和提高，做好領(lǐng)路人的角色。（三）3D技術(shù)本身存在缺陷目前，3D打印技術(shù)自身存在著許多的優(yōu)勢(shì)，能夠有利于學(xué)生的學(xué)習(xí)和教師的教學(xué)。但是3D打印技術(shù)本身也存在著一定的缺陷，主要表現(xiàn)在：第一，打印時(shí)速度慢，即使很小模型，從預(yù)熱開始到打印結(jié)束，起碼需要半個(gè)小時(shí)，對(duì)于想在不到1個(gè)小時(shí)的課堂時(shí)間內(nèi)看到打印成果的學(xué)生來說是迫不及待的。第二，機(jī)器維修困難。如果打印機(jī)噴頭的亞克力板大面積受到損壞，需要精通機(jī)械及電子技術(shù)才能解決問題。第三，需要設(shè)計(jì)特殊支撐，特別是打印懸空或豎垂零件時(shí)候，如果設(shè)計(jì)不出特殊的支撐，將無法打印。（四）理論研究有一定的欠缺3D打印技術(shù)的理論研究相對(duì)比較少，而且國(guó)內(nèi)對(duì)3D打印技術(shù)的研究也停留在初級(jí)階段，僅僅是在理論上提出了一些構(gòu)想。特別在職業(yè)教育領(lǐng)域的研究，呈現(xiàn)出理論較為分散，以及體系性、針對(duì)性、實(shí)踐性都尚有欠缺等問題。因此，我們現(xiàn)在急需對(duì)3D打印技術(shù)在職業(yè)教育領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)行理論研究，將理論研究不斷地進(jìn)行完善，并與實(shí)踐相結(jié)合，為3D打印技術(shù)在職業(yè)教育中的正確應(yīng)用提出合理的建議和對(duì)策。五、建議與思考（一）政府加大推廣力度由于學(xué)校本身受到資金的限制，使得部分學(xué)校面對(duì)昂貴的3D打印機(jī)望而卻步，這也使得3D打印技術(shù)的普及和推廣受到阻礙。為了解決這一困境，政府應(yīng)該加大對(duì)部分學(xué)校的資金幫扶力度，積極推廣高校引進(jìn)3D打印機(jī)以及3D打印技術(shù)。同時(shí)，企業(yè)也可以與學(xué)校進(jìn)行聯(lián)合，幫助學(xué)校引進(jìn)3D打印設(shè)備，而學(xué)校也可通過該技術(shù)培養(yǎng)先進(jìn)的人才回報(bào)企業(yè)。因此，為了使3D打印技術(shù)在高校得到有效的推廣，不僅需要學(xué)校的積極配合，還需要政府及企業(yè)的大力支持與倡導(dǎo)。（二）培養(yǎng)專業(yè)的人才在教師使用3D打印的過程中，需要教師能夠很好地操作3D打印機(jī)。因此，對(duì)于需要使用該技術(shù)的教師而言，他們需要自主地學(xué)習(xí)關(guān)于3D打印技術(shù)的相關(guān)知識(shí)及操作技能，了解3D打印技術(shù)的原則、規(guī)律和方法，并且從教學(xué)實(shí)踐中獲取資料、經(jīng)驗(yàn)，從中歸納系統(tǒng)性的應(yīng)用原則、規(guī)律和方法。對(duì)于高校而言，應(yīng)該積極組織相關(guān)的培訓(xùn)活動(dòng)對(duì)教師進(jìn)行定期的培訓(xùn)，并且通過引進(jìn)專業(yè)的人才進(jìn)行3D打印技術(shù)知識(shí)的傳授。（三）3D打印技術(shù)的原則、規(guī)律和方法對(duì)于3D打印技術(shù)本身存在的缺陷，則需要通過掌握3D打印技術(shù)的原則、規(guī)律和方法來熟練地使用3D打印技術(shù)，規(guī)避損害3D打印機(jī)的風(fēng)險(xiǎn)。我們可以通過借鑒國(guó)外職業(yè)教育中應(yīng)用3D打印技術(shù)的經(jīng)驗(yàn)，在職業(yè)教育的實(shí)踐基礎(chǔ)上，歸納正確應(yīng)用3D打印技術(shù)的規(guī)律、和方法。此外，要從教學(xué)實(shí)踐中檢驗(yàn)正確應(yīng)用3D打印技術(shù)的規(guī)律、和方法，獲取有效的規(guī)律和方法，使研究上升到理論高度，為3D打印技術(shù)在職業(yè)教育的應(yīng)用提出合理的建議。（四）完善理論研究針對(duì)3D打印技術(shù)方面的理論不健全這一問題，高校的科研人員應(yīng)該通過調(diào)查、收集職業(yè)教育院校應(yīng)用3D打印技術(shù)的數(shù)據(jù)資料和案例，獲取第一手資料，為理論研究提供實(shí)際支撐。此外，科研人員也應(yīng)該將職業(yè)院校的實(shí)踐和研究結(jié)合起來，形成體系，在實(shí)踐中進(jìn)行理論的總結(jié)， 在職業(yè)教育的應(yīng)用中進(jìn)行研究，在實(shí)踐基礎(chǔ)上歸納并檢驗(yàn)職業(yè)教育中3D打印專業(yè)、學(xué)科和課程的建設(shè)規(guī)律，為職業(yè)教育現(xiàn)代化發(fā)展規(guī)律的探索，提供一定的理論補(bǔ)充。六、結(jié)論3D打印技術(shù)的應(yīng)用，使得虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境可以量身定做，實(shí)現(xiàn)情境化學(xué)習(xí)、基于創(chuàng)造的學(xué)習(xí)。3D打印技術(shù)及其資源開發(fā)將變得更加強(qiáng)大和實(shí)用，也將在教育領(lǐng)域發(fā)揮更大的應(yīng)用潛能。因此，為了促進(jìn)我國(guó)職業(yè)教育的發(fā)展，進(jìn)行理論、技術(shù)與應(yīng)用的協(xié)同推進(jìn)，以3D打印技術(shù)為技術(shù)支撐，推動(dòng)職業(yè)教育的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)發(fā)展，使得進(jìn)入高職教育課堂的3D打印技術(shù)具有重大的意義。參考文獻(xiàn)1 李升,顏志勇,李思思,向國(guó)平. 基于3D打印技術(shù)高職教育創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)研究J. 技術(shù)與市場(chǎng),2016,06:431.2 張靈富,石楊聰. 創(chuàng)新教育3D打印技術(shù)與應(yīng)用J. 學(xué)子(理論版),2016,13:6:1-1.3 莫玉梅. 基于3D打印技術(shù)的職業(yè)教育創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)平臺(tái)建設(shè)研究J. 教育現(xiàn)代化,2016,20:57-58.4 高群,鄭家霖. 基于職業(yè)教育視角的應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式探析以國(guó)內(nèi)3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)為例J. 發(fā)展研究,2015,11:90-96.5 劉翠,胡小強(qiáng),蔣逸皇. 3D打印技術(shù)及其在職業(yè)教育領(lǐng)域中的應(yīng)用J. 電子制作,2014,06:90-91.6 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