3D打印培训能让学生的想象更容易变成现实,培养学生的创新意识,鼓励学生的创新实践。3D打印技术可以给学生的“学习方式”带来新思考,让抽象的教学概念更加容易理解,可以激发学生对科学、数学尤其是工程和设计创意的兴趣,带来实践与理论。知识与思维、现实与未来三方面相互结合。
3D打印培训的课程体系建设:
融入3D打印技术后的课程体系建设不是简单加几门与3D打印技术相关的课程,而是应该充分考虑3D打印技术与相关的结合,在分析岗位所需能力的基础上,以新工科建设为引导,围绕产品研发设计制造,考虑教学模式、教学内容、教学方法与手段、教学组织与考核评价等多方面问题。
一是建设含有3D打印技术基本知识与技能的基础课程。了解增材制造历史、概念、用途、前景,理解增材制造主要用到的几种工艺方法,掌握桌面型3D打印机的结构,熟练掌握桌面型3D打印机的操作方法。能够按照从简单到复杂的顺序,打印平面几何拼图图形、立体几何拼图图形、卡通摆件图形、机械结构零件等实物,掌握打印参数设置、打印支 撑的设定、后处理等打印难点。
二是建设具有综合性的特色课程。产品研发设计阶段的主要工作是原型开发和设计验证,所以应该设置一门综合性的课程,使学生能够综合以前所学设计的产品,具有一定的设计性、开放性,能够锻炼培养学生的创新思维。
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3D打印培训的人才需求分析:
3D打印培训偏向技术应用是将3D打印技术与某一领域相结合进行再开发和研究的技术型应用。偏向商业应用则是更偏重于利用3D打印技术进行商业化运作。
3D打印技术与工业的结合属于典型的技术应用,与此相对应的人才是偏向技术应用型人才。应具有比较扎实的基础理论知识,同时又能掌握3D打印技术,并能将二者充分融合。 3D打印技术已应用到从产品的研发设计到售后维修、个性化改装等方面。但梳理相关具体岗位工作职责,可以发现3D打印技术的核心应用是产品研发工作和制造工作。
产品研发工作的主要内容是新产品原型开发与设计验证,主要特点是样品数量小,但研发周期短、节省成本,这种特点与3D打印技术的特点非常吻合。同时3D打印实际上属于增材制造,能够制作一些传统制造加I技术无法制作的外形和内部结构较复杂细微的产品,这种特点非常适合突破研发初期新产品造型的局限。所以3D打印技术在产品研发阶段具有很大的优势,应该在人才培养中优先考虑。
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3D打印培训的教学模式:
3D打印培训采用项目式教学,教学内容选取真实的零部件产品,在每个项目的授课中按照“原理结构一实体建模一仿真分析一增材制造一技能拓展一自主设计”的顺序进行教学。
以轮辋的结构设计为例:
1、原理结构:请同学们根据以前所学讨论讲解其工作原理、结构、分类、功用、设计要点等内容。
2、实体建模:使用软件三维建模,参数来源于现有工程图或测绘,对于一些零部件还可以使用三维扫描仪等设备。
3、仿真分析:使用软件进行仿真分析。
4、增材制造:使用3D打印机打印出实物。
5、技能拓展:在实体建模、仿真分析、增材制造这三个环节中,学生除了使用与项目有关的知识点和技能点外,可能还会涉及其他的知识点和技能点,学会举一反三,比如会使用软件中的曲面建模功能给后视镜建模,这个教学环节称之为技能拓展。
6、自主设计:教师给出一些设计条件,如工作场所、工作载荷等限定条件,要求学生能够开展自主设计。提交设计说明书、工程图或三维实体模型、仿真动画等形式。这体现出很高的综合性和应用性,对培养学生解决复杂工程问题的能力很有帮助。
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3D打印培训有什么好处?
1、提高学生特长的差异化产生亮点。
现在很多中小学,招生的时候都可能会询问孩子有什么特长。假如说我会3d打印,会通过3d打印做一些文具、机器人、日常生活小工具,相信只有很少数的同学会甚至没有。这是3d打印的亮点。
2、提高想象力。
人类的进步来自对现状的不满,3d打印是培养孩子发现和改变生活的有效工具。想要创造出实用、漂亮的发明,需要永无止境的想象力,想象力是发明创新的源泉。孩子们的想象力很多时候比家长大得多。不给孩子们一个实验想象力的工具,孩子们的想象力会过早减退。
3、集创意设计、家庭玩具diy、高科技学习于亲子活动之中。
丰富课余活动,一家人共同完成一个作品。与之日常的商场所买的机器人相对比,3d打印技术可以让设计、制造零件到组装,一步一步去完成。让孩子们体验生活上每一样物品的制作过程,从而激发孩子们的动手能力。
4、通过艺术与科技的结合的方法,提高学生的创意创新能力。
通过自己的想象力与智慧,把一些艺术家的名作,用3d打印技术复原。孩子们可以通过这样的方式,去还原画作。这样做可以提高智商。
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