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3D One Plus軟件在校本機械基礎(chǔ)課程教學探索

摘要：隨著增材制造技術(shù)的不斷發(fā)展，3D打印課程在各類學校紛紛普及。如何把教學內(nèi)容與創(chuàng)意設(shè)計相關(guān)聯(lián)，3D One Plus軟件應(yīng)用作為兩者的重要橋梁。在機械基礎(chǔ)課程中融入3D打印設(shè)計教學，學生通過學習3D One Plus軟件完成數(shù)字化模型構(gòu)建，運用3D打印實現(xiàn)小組的創(chuàng)意構(gòu)思。教學過程中提升學生對課程的興趣，讓課堂更具有趣味性和創(chuàng)新性。本文介紹33D One Plus軟件在校本機械基礎(chǔ)課程教學探索，實現(xiàn)理論與實踐有機結(jié)合。

關(guān)鍵詞：3D One Plus軟件應(yīng)用；校本機械基礎(chǔ)課程；教學探索

1．3D One Plus軟件應(yīng)用

3D One Plus軟件專門為增材制造開發(fā)的一類設(shè)計軟件，軟件包括設(shè)計、裝配以及工程圖三大板塊。學生能夠通過設(shè)計模塊把自己的構(gòu)思實現(xiàn)數(shù)字化模型構(gòu)建，包括模型的外觀和內(nèi)部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化都能以3Doneplus軟件設(shè)計實現(xiàn)。繪制零件完畢后，在裝配模塊中可以實現(xiàn)爆炸圖演示裝配結(jié)構(gòu)以及運動仿真，該功能有效地檢驗機構(gòu)設(shè)計的合理性。在完成裝配檢驗后，工程圖能實現(xiàn)對每一個零部件精準標注，讓學生更貼切地體現(xiàn)企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)計流程。

i3DOne社區(qū)豐富網(wǎng)絡(luò)學習資源為3D One Plus軟件起到重要的推廣作用，學生瀏覽社區(qū)資源能清晰了解軟件使用方法。學生通過完成平臺的任務(wù)學習，大大地提升了自身對軟件的操作熟練水平。教師結(jié)合對應(yīng)的課程資源在3D One Plus軟件布置課堂作業(yè)，學生在規(guī)定時間內(nèi)完成作業(yè)的同時，教師能在平臺上快速反饋學生的作業(yè)批改情況。3D One Plus軟件為教學環(huán)節(jié)提供了一個強大的交流平臺，讓每一位學生的學習進度都能得到任課教師的關(guān)注。

2、校本機械基礎(chǔ)課程

  《機械基礎(chǔ)》作為機械類專業(yè)的傳統(tǒng)核心課程，主要以機械傳動為重點。在課堂教學中，學生常常對于抽象的機構(gòu)運動欠缺理解，需要結(jié)合實際例子去說明機構(gòu)原理。但并不是每一個結(jié)構(gòu)都能在實例中找到知識要點表達方式，因此需要實物對教師講授內(nèi)容進行展示。在教學實踐中，教師發(fā)現(xiàn)光是靠觀看機械運動原理記憶，學生的遺忘率很高。因此，通過校本機械基礎(chǔ)課程的革新，結(jié)合3D One Plus軟件設(shè)計打印模型，在完成實物結(jié)構(gòu)原理分析的同時，學生的專業(yè)知識水平得到很大的提高。

校本機械基礎(chǔ)課程是以“做中學”理念展開教學，課堂教學質(zhì)量顯著提升。把機械基礎(chǔ)知識內(nèi)容以任務(wù)形式布置給學生小組討論，在小組自主學習中學生學會對知識要點深入探討，學習專注力得到提高。課程中利用3Doneplus軟件培養(yǎng)學生的動手能力，學生把自己創(chuàng)意構(gòu)思實現(xiàn)數(shù)字化模型，通過3D打印機打印作品并檢驗其設(shè)計的可行性。3D One Plus軟件的融入，使得校本機械基礎(chǔ)課程教學效果得以升華，讓每位學生在課堂中體驗機械基礎(chǔ)設(shè)計的樂趣。

3、教學探索

（1）新教學理念的融入 

STEAM教育理念的提出，使傳統(tǒng)的課堂教學模式得到改進。STEAM代表科學(Science)，技術(shù)(Technology)，工程(Engineering)，藝術(shù)(Art)，數(shù)學(Mathematics)，STEAM教育就是集科學，技術(shù)，工程，藝術(shù)，數(shù)學多學科融合的綜合教育。

 圖1創(chuàng)新課堂展開流程

在校本機械基礎(chǔ)課程教學中融入STEAM教育理念教育理念展開課堂教學如圖1所示，學生在教學中熟練運用3D One Plus軟件參與整個設(shè)計任務(wù)過程，個人的機械結(jié)構(gòu)知識在過程中得到深化。在利用3D打印機實現(xiàn)模型打印的同時，把科學，技術(shù)，工程，藝術(shù)，數(shù)學結(jié)合到小組的創(chuàng)意設(shè)計中，學生反復進行結(jié)構(gòu)合理試驗，對小組的設(shè)計進行不斷優(yōu)化，最后得到滿意的產(chǎn)品成果。整個流程，學生小組的團隊合作能力、表達能力以及創(chuàng)新能力都得到鍛煉，這正是企業(yè)高等人才需要具備的素質(zhì)。

（2）以賽促教

在機械基礎(chǔ)理論知識積累到一定的時候，通過競賽檢驗實現(xiàn)質(zhì)的飛躍。在教學過程中，教師常常擔心學生會遇到難題，但通過以賽促教方式開展教學發(fā)現(xiàn)，學生小組很樂于去挑戰(zhàn)難題。我們可以通過學生技能競賽，讓學生在競賽中體驗自己所學的成果，競賽獲獎實現(xiàn)自己的辛勤付出獲獎的喜悅。教師在指導學生競賽經(jīng)驗不斷成長，開展任務(wù)由原來的競賽團隊延展到班級教學，競賽的學校中相互交流教學經(jīng)驗，使得課堂的教學環(huán)節(jié)得以優(yōu)化，成果顯著。

4、結(jié)語

隨著課程改革的不斷創(chuàng)新，傳統(tǒng)的理論課遠遠不能滿足課堂知識教學。真正讓課堂變得有氣氛，學生學習有興趣，需要實現(xiàn)理論與實踐相結(jié)合。通過3D One Plus軟件的應(yīng)用，開發(fā)以3D打印設(shè)計互動課程，讓學生在機械基礎(chǔ)學習中體驗機械結(jié)構(gòu)的魅力。注重知識的熟練運用與創(chuàng)新，以提升學生的就業(yè)能力。

參考文獻：

[1]李永全 ，創(chuàng)客背景下3D One 校本課程開發(fā)與實踐處探[J]學術(shù)探索，2020（5）.

[2]董麗琴，3D打印技術(shù)在機械課程設(shè)計教學中的運用[J]產(chǎn)業(yè)動態(tài)