基于新工科融合创新实践能力培养的3D打印实训教学改革与实践.pdf
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1、模具制造 2023年第11期基于新工科融合创新实践能力培养的3D打印实训教学改革与实践李春玲(苏州大学工程训练中心,江苏苏州 215000)【摘要】创新是新工科工程教育发展的不竭动力。通过对工程训练实践教学的现状分析,围绕3D打印实训教学模式进行改革和实践。改革以培养学生工程创新能力和实践能力为目标,依托现有实训教学平台,结合不同专业采取多种教学模式进行3D打印教学实践。教学模式主要包括3D打印基础训练、3D打印与激光内雕组合法、项目式创意设计以及参加竞赛筹备及实战等,具有由易到难、由浅入深和以点带面等特点。融合工程创新和实践能力的3D打印实践教学培养模式,能够有效激发学生参与实训的兴趣,高质
2、量培养应用型人才,大幅提升实训教学质量。关键词:新工科;工程训练;3D打印;改革;创新&实践能力中图分类号:TG659;G712 文献标识码:B DOI:10.12147/ki.1671-3508.2023.11.019Reform and Practice of 3D Printing Engineering Training with the Ability to Innovate Emerging Engineering Education Li Chunling(Engineering Training Center of Soochow University,Suzhou,Jiang
3、su 215000,CHN)【Abstract】Innovation is an inexhaustible motivation for the development of emerging engineering education.Based on the analysis on current situation of engineering training practical teaching,this article aims at reform and practice of 3D printing based practical skills training model.
4、With the purpose of training students innovative engineering and practical abilities by virtue of current practical training teaching platform,the reform adopts multiple specialty-dependent teaching models to conduct teaching practice of 3D printing.Various teaching models primarily comprise basic t
5、raining of 3D printing,combinatorial 3D printing and laser inner carver,innovative program design and participating in competition preparation as well as actual combat,which possess some features such as stepwise implementation from simple to complicated,from the shallower to the deeper and fanning
6、out from point to area.By combination of engineering innovation and practical ability,the present 3D printing training models can efficiently stimulate students interest in participating in practical training,cultivate application-oriented talents in high quality and hence substantially promote the
7、practice teaching quality.Key words:emerging engineering education;engineering training;3D printing;reform;innovative and practical ability1 引言新工科作为一种新型工程教育,创新是工程教育发展的不竭动力。为了更好地应对新技术的更新迭代、多学科的交叉融合态势,国家提出了创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念,提出了工程教育改革方向,各高校积极进行实践创新创业能力强化,实习教 模具制造技术 62模具制造 2023年第11期学实训以及拓展育人平台的改革;通过创客
8、模式、3D打印等新技术、新模式改变工程实践环节和模式,将真实的参与体验融入到工程教育中12。随着新技术的发展,越来越多的高校工程训练中心引进了3D打印设备并开设了相关的实训项目,工程训练中心作为校内实践教学基地,是培养学生工程实践能力及创新能力的重要部门,承担着工程实践教学改革重任,人才培养过程中重要的实践教学环节,开设3D打印实训课程为学生的创意、创新实践活动提供全方位的支持平台,并通过创新实践课程、创新实践项目、科技竞赛活动等培养学生工程创新能力和工程实践能力34。本文根据本校学生工程实训中创新能力和工程实践能力培养方面的优势与不足,在3D打印实训工种上尝试多种教学模式的改革,激发学生的创
9、新兴趣、启迪探索精神、培养学生的自主创新能力。在实践教学中,对大学生的工程意识、创新意识、创新能力的培养起到了推动作用58。2 3D打印实训在创新实践教学中的现状分析2.1 实训工种增多由于各种新技术设备不断应用到实训教学中,但传统的项目比如车、铣、铸、钳、焊等工艺实训依然保留。在总学时不变的情况下各工种分配到的时间就会缩短,而学习的内容较多,学生动手操作的时间则相对减少。如果增加该工种实训时间,看起来有机会实践,但实际上是通过增加每组的人数来实现的,这样执行下来往往只是一部分学生实践操作,其他学生处于观摩的状态。2.2 学生基础薄弱(1)三维设计基础参差不齐。3D打印使用的模型数据通常由正向
10、设计或者逆向工程获得,但由于基于逆向工程获取的设备在实训中的使用较少,大部分实验室采用的还是正向设计方法。正向设计需要设计软件的熟练使用,而参与实训的理工类学生三维设计基础参差不齐,对于非机械类的学生,极少有学生接触过三维设计软件。(2)理论知识不扎实。来实训的通常都是大二学生,没有上过或者正在上相关的专业基础课,在实习3D打印工艺时三维模型的设计需要用到机械制图等相关基础理论知识。所以,对学生来说,既要学习工艺,又要掌握设计软件和设备操作软件,在时间上已经非常紧凑。很多学生实训前,相应的理论课程没有及时消化和吸收,跟不上实践教学的节奏,这不利于对实训内容的理解和掌握,也没有时间提高动手能力和
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