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基于创客模式下增材制造技术的教学

摘要

创客教育模式对于人才培养、教育体制改革、课程结构改革实践和提升学生

能力和发展均具有着无限深远的实践价值与潜力。许多示范性高职院校也已经在

如火如荼地全面开展实施了大学生创客的教学，但中等职业学校因学校教育培训

资源、师资匮乏等众多因素才呈现的出发展极度不相平衡的局面。如何让创客教

育延伸发展到中等职业学校，实现均衡发展，我们要从教师的教育使命出发，开

展以下研究，并取得巨大进展。创客教育以灵活多样的教育方式、开放的教育空

间、平等的教育主体互动、更多的信息化教育资源、更广泛的教学活动和更丰富

的教学实践，直接有利于地促进教育学生自主发展，推动教学改革。创客教育的

教学内容贴近社会现实生活，贴近最广阔的宇宙自然，符合每位学生个人的特长

兴趣爱好。很容易能激发到学生旺盛的探索创作求知欲望，吸引鼓励学生反复大

胆实践练习。在他们反复尝试探索问题的创造性实践探索过程实践中，不断的出

现着新情况问题、新的情况，从而又提高锻炼了我们学生解决问题分析思路和解

决具体问题方法的能力。

关键字：创客模式增材制造

职业教育同样是国家教育类型项目之一，职业教育和普通教育具有着同等且

重要的地位。在创新和技术竞争推动经济增长的背景下，以“就业”为导向的职

业教育肩负着培养创新人才的重任。在增材制造教学，重点在于培养各类中等职

业学校学生的创新意识、创新思维、创新管理能力素质和创新系统思维，重点构

建职业创客教育模式和案例应用。并在理论分析和实证研究的基础上，综合运用

文献资料；对职业创客教育的发展趋势、研究现状进行了逻辑分析，提出了职业

创客的教育模式构建的案例设计。

一、增材制造技术引入创客教育模式的内容和意义

随着互联网时代技术的飞速发展，科学技术上的颠覆性变革也正在悄悄改变冲击着我国传统教育思想

观念模式和教育方式。近年来，许职业学校里纷纷设置上了创客职业教育特色课程和创客职业教育体验空间。

增材制造（AdditiveManufacturing，AM）技术（以下称增材制造技术）是采用材料逐渐累加的方法

制造实体零件的技术，相对于传统的材料去除－切削加工技术，是一种“自下而上”的制造方法。近二十年

来，AM技术取得了快速的发展，“快速原型制造（RapidPrototyping）”、“三维打印(3DPrinting)”、

“实体自由制造(SolidFree-formFabrication)”之类各异的叫法分别从不同侧面表达了这一技术的特点。

创客教育是一种融合科学、技术、工程、艺术、数学等知识与技能，遵循自由开放、创新创意、探究

体验的教育理念，以实践创造学习为主，培养创新型人才的新型教育模式。创客教育核心教育理念是通过动

手实践培养学生的创新能力、探究力和创造力。

二、增材制造技术的特点

增材制造技术是通过将现代计算机进行辅助成型设计、材料成型加工设计与计算机辅助成形控制技术

实现三者有效融合，再使用各种特制固化材料将材料数字化成模型文件通过加工软件与计算机辅助的逐层加

工堆积和固化，制造而出各种实体产品成型的材料制造技术。也就是说，只须需要用户有了一个想法、数据

文件和所对应到的材料，就完全可以快速实现这种从一个想法到产品实体之间的快速直接加工转化，而且采

用逐层累加成型的传统制作流程工艺完全不会因此造成任何材料消耗的大量浪费，直接冲压成型技术的这种

特点则意味着更明显是直接省去了用户开模的繁琐时间。正是因为由于增材制造成型技术独特的技术特点，

使得它已受到来自全球各界的最广泛的关注，将更有可能的给世界传统行业的制造业发展来牵带一系列深刻

的变革。与传统制造，增材制造技术有以下独有优势。

1、个性化定制

增材制造几乎可以打印任何三维形状，设计自由度高，支持定制设计，使设计者能够自由地创造出比

传统替代品性能更好或成本更低的零件。例如，空中客车公司生产的一个增材制造的钛合金支架比之前的零

件轻30%，而不影响性能或耐久性。

2、精度高

当前3D打印设备精度可控制在0.3mm以下，可以满足一般使用要求，如工艺品行业、文物修复等行业。

3、周期短

增材制造不需要采用模具或固定工具，通常几小时甚至几十分钟就可以完成一个零件的加工，非常适

合大规模定制。因为消除了耗时的工具制造和加工操作过程，加快了产品开发和生产，可以有效缩短上市时

间。

三、增材制造技术采用创客教育的特点

当前的课堂教育或理实一体化教学，大部分时间还