3D打印技術(shù)在高職汽車專業(yè)教學(xué)領(lǐng)域的研究-最新教育文檔

1、3D打印技術(shù)在高職汽車專業(yè)教學(xué)領(lǐng)域的研究一、引言隨著我國社會的不斷發(fā)展， 我國汽車行業(yè)近些年來呈現(xiàn)著蒸 蒸日上的局面， 新的技術(shù)不斷運用在汽車領(lǐng)域， 這就對汽車行業(yè) 的維修、營銷、管理提出了新的要求和挑戰(zhàn)。目前在我國高職院 校中，汽車專業(yè)招生也在普遍增加， 但在新的教學(xué)手段的更新方 面普遍落后于汽車行業(yè)科技的發(fā)展， 因?qū)W生興趣程度較低， 很多 院校在實踐教學(xué)方面運用較好， 但在利用實踐教學(xué)增強理論教學(xué) 效果方面存在問題， 學(xué)生畢業(yè)后理論知識儲備明顯不足， 雖然可 以在基層的維修、 銷售方面可以適應(yīng)， 但對于學(xué)生長期的職業(yè)生 涯發(fā)展存在明顯的不利。根據(jù)其他學(xué)校經(jīng)驗，3D3D 打印技術(shù)除了可以提高

2、學(xué)生學(xué)習(xí)興趣， 對于理論知識的提高也有很大的促進作 用。二、3D3D 打印技術(shù)概述（一）3D3D 打印技術(shù)3D3D 打印技術(shù)，又？Q Q 為增材制造技術(shù)，它主要的原理是通過 三維模型，利用材料的特性，直接將要打印的產(chǎn)品，經(jīng)立體的形 式打印出來。具體來說就是根據(jù)材料的基本性質(zhì)， 利用多種方法 將材料進行分層次的加工處置、 然后對其進行覆蓋疊加處理， 讓 這些材料分層逐漸融合， 進而變成一個完整的三維實體形態(tài)的物 體，它最大的優(yōu)點是可以制造復(fù)雜形狀的物體且可以小批量生 產(chǎn)，缺點是制造成本高、周期長且材料內(nèi)部應(yīng)力分布不均。 3D3D 打印現(xiàn)在普遍被稱為“第三次工業(yè)革命”的核心技術(shù)， 目前已經(jīng) 是我國

3、 “十三五”先進制造技術(shù)領(lǐng)域科技創(chuàng)新專項規(guī)劃的重 點任務(wù)， 工信部正編制 國家增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動計劃（ 2017-20202017-2020 年） ，我國 3D3D 打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展進入重要戰(zhàn)略機遇期。（二）3D3D 打印技術(shù)在汽車領(lǐng)域中的應(yīng)用目前 3D3D 打印技術(shù)在汽車領(lǐng)域主要應(yīng)用于汽車設(shè)計和新技術(shù) 驗證，由于在小批量生產(chǎn)上具有先天的優(yōu)勢， 且能夠制造復(fù)雜形 狀的零件，3D3D 打印技術(shù)目前廣泛應(yīng)用于汽車設(shè)計領(lǐng)域，在汽車 的一些新技術(shù)驗證方面，3 3D D打印技術(shù)也占有了很大的比重。20102010 年美國發(fā)布了全球第一款由 3D3D 打印制造的汽車，采用油電混合 動力，全部零件的打印時間約

4、為 25002500 小時，然后經(jīng)過后續(xù)處理 后裝配完成，制造效率遠遠大于傳統(tǒng)制造方式。 曾經(jīng)有人計算過， 如果應(yīng)用 3D3D 打印技術(shù)進行零部件開發(fā)，開發(fā)周期可以縮短約 40%40%，開發(fā)成本可以節(jié)約約 20%20%。在高職汽車專業(yè)教學(xué)領(lǐng)域，3D3D 打印技術(shù)目前和其他工科專 業(yè)的應(yīng)用方式基本一致， 主要是體驗式應(yīng)用操作， 用于學(xué)生了解 新技術(shù)的原理，缺乏對汽車專業(yè)的針對性， 且應(yīng)用程度較潛， 沒 能很好的發(fā)揮應(yīng)有的效果，本文主要研究的就是如何應(yīng)有3D3D 打印技術(shù)更好的有針對性的提高高職汽車專業(yè)的教學(xué)效果。三、利用 3D3D 打印技術(shù)提高高職教學(xué)效果研究目前，我國廣大的工科院校大多配備了相

5、應(yīng)的3D3D 設(shè)備，一 般包括 3D3D 掃描儀、 3D3D 打印機以及配套的 3D3D 軟件，可以為廣大 師生提供很好的理論教學(xué)及實際教學(xué)的平臺，只要有合適的方 法，就能很好的提高教學(xué)效果。（一）利用 3D3D 打印技術(shù)，可以提升學(xué)生對汽車結(jié)構(gòu)和原理 的認識在汽車專業(yè)的教學(xué)領(lǐng)域， 汽車很多的零部件原理教學(xué)主要通 過平面圖、動畫或者零部件演示操作，學(xué)生的興趣較低，學(xué)生投 入的時間和精力也相對較少， 事后很多學(xué)生在學(xué)習(xí)時往往一知半 解。3D3D 打印設(shè)備一般配合相應(yīng)的 3D3D 軟件和逆向掃描設(shè)備使用， 在學(xué)習(xí)完原理后， 讓學(xué)生通過逆向掃描設(shè)備將零件實物轉(zhuǎn)化為數(shù) 字的三維模型，再通過 CADCA

6、D 等軟件進行模型重建，通過 3D3D 打印 設(shè)備進行打印后在進行裝配等操作。 在此過程中， 學(xué)生參與程度 較高， 可以充分理解零件的基本構(gòu)造和原理， 部分學(xué)生還可以在 模型重建的過程中對實體特征或者約束關(guān)系進行修改，能充分發(fā) 散思維，激發(fā)學(xué)習(xí)的潛力。因此過程用時較長，可以采用分組的 方式，讓學(xué)生分別對不同零件進行操作。（二）利用 3D3D 打印技術(shù)，可以進行相應(yīng)的汽車改裝實訓(xùn)現(xiàn)在在汽車領(lǐng)域， 為了實現(xiàn)展現(xiàn)自己， 很多車主都會選擇對 愛車進行個性化的改裝，雖然受我國法律限制，改裝車行業(yè)受到 的限制較多，但是在法律允許的范圍內(nèi)改裝車行業(yè)還是呈現(xiàn)這蓬 勃的發(fā)展。在目前的高校中， 改裝車雖然在課程體

7、系中有所體現(xiàn)， 但是受制于實訓(xùn)原材料采購及授課限制， 往往只是理論講解和簡單示范，模式較為單一，很多學(xué)生都是到了社會后再進行學(xué)習(xí)， 導(dǎo)致課程存在浪費現(xiàn)象。 3D3D 打印技術(shù)給學(xué)生對車輛改裝提供了 一種新的手段，學(xué)生可以將各種腦洞的改裝思路利用3D3D 打印設(shè)備進行實驗， 且并不存在相應(yīng)的風(fēng)險， 這樣可以拓寬學(xué)生在改裝 車領(lǐng)域的思路，也為教師的教學(xué)提供了新的手段。（三）利用 3D3D 打印設(shè)備，學(xué)生可以進行 3D3D 打印汽車裝配實 驗在課余時間， 在專業(yè)教師的帶領(lǐng)下， 教師課余組成興趣小組， 帶領(lǐng)學(xué)生利用手頭現(xiàn)有的設(shè)備，比如汽車發(fā)動機、電瓶、電動機 等設(shè)備進行自制汽車自制實驗。 在此實驗中，

8、 很多材料是學(xué)校實 驗室現(xiàn)有的材料，有些課余在市場上進行采購，但是還是有很多 零部件不是很容易獲得，且在裝配過程中， 很多零部件還需要進 行實時的修改和改進。這時就可以很好的利用好 3D3D 打印的優(yōu)點，尤其是在小批量生產(chǎn)的靈活性方面的優(yōu)點，可以快速生產(chǎn)出此實 驗所需要的零部件， 并能利用軟件方便的對實驗過程中產(chǎn)生的問 題進行修改。 通過興趣小組的方式， 既可以參加相關(guān)的大賽提高 學(xué)校聲譽， 也可以提高學(xué)生在汽車設(shè)計的理論功底， 更加深了學(xué)生對專業(yè)的興趣。目前美軍已經(jīng)在各個前進維修基地設(shè)立了 3D3D 打印工作車間，對于一些難以從后方獲得的零部件，可以采用 3D3D 打印的方式獲得，很好的加快

9、了維修效率，保證了前方的工 作效率。（四）學(xué)習(xí)好 3D3D 打印技術(shù)，為學(xué)生將來就業(yè)提供了更好的技能眾所周知，現(xiàn)在 3D3D 打印技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛， 汽車行業(yè)更是如此，尤其是在產(chǎn)品開發(fā)和模具制作方面具有無可 比擬的優(yōu)勢，使得它在汽車行業(yè)的應(yīng)用越來越多。 作為高校畢業(yè) 生，在步入社會的同時，在我國嚴峻的就業(yè)形勢下，必然面臨著 嚴酷的就業(yè)壓力， 只有不斷的提升技能， 才能更好的適應(yīng)社會的 發(fā)展。此時 3D3D 打印未來工業(yè)發(fā)展的新興技術(shù)，如果學(xué)生能在學(xué) 校認真掌握號其技能，在未來就業(yè)時畢業(yè)更加受到企業(yè)的青睞。 目前廣大高職院校除了少部分以外，處于時間、成本、以及師資 的限制，大部分院校對于 3D3D 打印的學(xué)習(xí)深入度較潛，和企業(yè)的 要求形成了一定的差距， 所以目前高職院校的汽車專業(yè)要充分利 用號各種手段提高學(xué)生對 3D3D 打印的掌握。四、結(jié)束語 隨著我國工業(yè)的不斷進步， 科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，以及 人民對生活品質(zhì)的要求不斷提高， 未來的汽車行業(yè)肯定還會不斷 的進行發(fā)展， 且汽車行業(yè)的發(fā)展未來會向著品牌化和設(shè)計個性化 方向發(fā)展。隨著 3D3D 技術(shù)不斷的完善和