新工科背景下基于3D打印技术的机械设计基础教学改革探索

教育部基于国家发展新需求、新形势提出“新工科”。新工科要培养面向未来的多元化创新型卓越工程人才,要求高校侧重于跨学科、跨专业的人才培养,这对高校的课程教学提出了新要求。面向非机械专业学生开设机械设计基础课程教学中存在学生积极性不高、原理设计与零件设计不能有机结合、教学与实践分离等问题,学生难以解决机械类工程实际问题,难以满足新工科人才培养要求。因此针对学生各专业提出案例贯穿式教学方法,结合3D打印技术,让学生在设计与实践的一体化学习过程中深入掌握机械设计的基本要领,探索出一种机械设计基础教学的新形式。     

基于3D打印培养高职生创新能力的探索与实践

本文将3D打印技术应用到《机械CAD/CAM》课程的教学之中,通过实例让学生体会从创新设计到3D打印实现创意的全过程,培养高职生在学习《机械CAD/CAM》课程中应用UG软件进行3D创意、3D设计以及3D造型的兴趣和动力,激发学生的创新意识,在实践中探索3D打印在培养高职生创新能力方面的积极作用。     

制造业转型背景下的3D打印制造技术发展研讨

3D打印制造技术是当前制造领域中重点的基础性技术,如何更好地运用3D打印制造技术,打造制造业未来发展的新空间和新环境已经成为核心性的问题。该研究以3D打印制造技术的制造业应用作为平台,从制造业的角度分析3D打印制造技术的概念,阐述了制造业转型过程中3D打印制造技术的重要功能,提供了新时期推进3D打印制造技术在制造业全面应用,更好发挥3D打印制造技术价值与功能的对策和建议。     

光固化树脂的合成与3D打印成型综合实验

将3D打印技术与高分子化学与物理教学内容相结合,包含了化学合成、材料成型和性能表征等多个知识点。首先合成一种新型环氧丙烯酸酯单体并复配出光固化树脂,后用3D打印机将树脂固化成型为样条,并进行性能测试。利用红外光谱、质谱和凝胶渗透色谱分析新型单体的化学结构与光固化过程中的实时双键转化率;利用动态热机械分析仪、电子万能试验机对样条的机械性能进行表征。该实验项目涵盖化学合成、3D打印技术和现代仪器分析技术,具有综合性和创新性。运用到本科高年级开设的“高分子科学实验”课程中,可以激发学生兴趣,培养学生的实验技能和创新能力。     

三维扫描与3D打印技术在开放实验教学中的实践与应用

针对高校实验室向学生开放的要求以及建立培养大学生创新能力平台的需求,以培养符合企业用人标准的综合型技术人员为目标,河北工业大学工程训练中心将三维扫描与3D打印技术实验室面向全校学生开放。对三维扫描与3D打印技术实验室的开放内容、运行模式进行了研究与探索,提出了先进制造技术领域的逆向工程与新兴3D打印技术相结合的开放实验课程,给出了学生参与开放实验的成果。经过短期试运行,效果良好。     

培育创客精神3D打印“智”造大国

<正>近年来,随着高校、科研机构等对3D打印技术的开发和研究,社会对于3D打印的关注度越来越高,而为学校配置增材制造设备及教学软件、开设增材制造知识的教育培训课程也逐渐成为一大新热点,这些校园实践课程鼓励学生们开展教学实践,培养他们创新设计的兴趣、爱好和意识。上海曦帆科技有限公司正是这样一     

新工科背景下集成电路综合性实践课程教学探究

在“新工科”背景下,培养集成电路领域创新型卓越人才的任务越来越急迫。以天津大学示范性微电子学院集成电路设计与集成系统专业为例,分析了国内高校在集成专业实践课程中普遍存在的问题,并围绕天津大学“新工科”建设行动路线,针对综合性实践课程提出了有机结合前沿技术、产学融合协同育人、创新授课与实践形式、丰富考核方式等一系列改革举措。近年来的实践效果表明改革取得了一定的成效。     

基于互联网+3D打印技术的实训课程改革研究

3D打印进入实训课堂以来,因其独特的技术优势,很好地激发了学生的学习兴趣,带动了工程实践教学质量的提高。为了进一步发挥3D打印技术的创新优势,在此基础上,提出将3D打印技术与互联网充分结合,应用于高等学校工程实践教学,建设基于互联网+3D打印技术的创新实践教学课程,打破传统工程实训课程教学内容单一的教学体系,通过开展多层次3D打印课程设置,实现学生专业知识与创新能力的有机结合,进一步发挥特色学科优势,积极推动大学生创新创业教育。     

新工科背景下计算机基础类课程教学痛点分析与对策

“新工科”包括人工智能类、大数据类、智能制造类等相关工科专业项目群,目标是培养具有创新意识、数字化思维和学科交叉综合能力的新工科人才。对标此目标,计算机基础类课程教学中存在的痛点问题有：课程教学与思政教育脱离,育人效果不明显;教学仍以“教”为中心,学生参与度低;课程体系结构僵化,缺乏前沿性和时代性;考核方式单一,重结果轻过程。为解决以上问题,计算机基础类课程教学应以本领域最新进展与知识体系为载体,融入思政元素,打造新型混合式教学方式,培养学生自主学习知识的能力,以期塑造正确的价值观与人生观。教学创新实践表明,新工科引领下的计算机基础类课程教学改革取得了初步成效,落实了立德树人的根本任务,为计算机人才的培养提供了有益借鉴。     

国内部分地区发展3D打印的先进经验及对广东的启示

当前,全球正兴起新一轮数字化制造浪潮,发达国家为解决其制造业竞争力下降的难题,倡导“再工业化、再制造化”战略。随着3D打印技术工艺、材料与装备的逐渐成熟,引起了世界范围的广泛重视,加之3D打印技术成本的大幅降低使其从研发的小众空间向主流市场进军,发展势头不可阻挡,市场开始呈现量与质的双飞跃。据预测,2020年3D打印成品将占产品生产总量的50%。3D打印技术又被称为“具有工业革命意义的制造技术”。     

3D打印技术在机械制图课程中的教学改革探索

机械制图是一门具有很强实践性的机械工程专业基础课程,对空间想象和逻辑思维能力都有着较高的要求,但由于教学内容守旧单一、教学手段不够丰富等问题,教学质量往往差强人意。通过认识机械制图课程的教学目标、特点以及现存问题,提出将3D打印技术融入机械制图课堂教学过程中,并给出了具体实施方案,实现3D打印与机械制图的有机结合,激发学生学习兴趣与积极性,提高机械制图课程的教学效果和人才培养质量。     

新工科背景下过程控制虚拟仿真实验教学课程建设

“新工科”教育背景下,实验教学是培养创新型人才的重要实践手段。针对自动化专业的过程控制课程实验教学中传统教学方法存在成本高、效率低,设备不易于更新、升级等问题,结合Web 3D技术,通过Internet网络,采用B/S网络结构构建了虚拟实验平台,模拟仿真过程控制的设备操作培训、单回路控制系统设计、串级控制系统的投运和整定、前馈控制系统的投运和整定及其他先进控制等。该平台可以实现学生的实验教学管理、教师科研服务的网络共享平台,探究了虚拟仿真实验教学资源的管理模式,可为自动化专业的虚拟仿真实验教学、科研等提供帮助。     

3D打印相关专业的人才培养方案设计与课程开发

3D打印技术被称为第三次工业革命的引擎,在制造业的各个领域,3D打印技术的开展亟待大量人才。而国内对3D运用人才的培育还仅仅在萌发状况,研发型的高级人才更是缺乏。针对这种现状,该文对3D打印的人才培养需求进行了分析,并从3D打印相关专业的课程开发与设置、"双师型"教师队伍的培养方法以及3D打印人才的就业前景几个方面出发,论证了在高等院校中系统开设3D打印相关专业的必要性,有助于推动在智能制造技术的支持下,高等院校教育教学手段与水平的发展。     

3D打印技术在医学中的发展应用

当前,3D打印技术（又称增材制造技术）在国内外掀起了一波新的发展热潮,这个新技术通过摒弃传统的生产线而降低了成本,大幅减少了材料浪费。随着技术的不断成熟,3D打印越来越多地在制造、医疗、文创、航空航天等产业中得到应用,其中最“神奇”的要数3D生物打印。     

基于“新工科”人才培养的3D打印综合实验设计

在"新工科"创新型人才培养的要求下,高等学校实验教学体系在不断的进行改革与创新。3D打印技术作为新兴现代先进制造技术的代表,在很多领域得到了广泛应用。通过对3D打印技术引入材料科学与工程专业实验教学的优势与可行性的探讨,对3D打印综合实验的内容建设与实施方法进行设计,结果表明,3D打印综合实验可为"新工科"创新型人才的培养提供保证。     

HQAII教学法在“土木工程材料”课程教学中的探索与应用

土木工程材料课程是土木工程和建筑学专业学生的专业核心课程,也是土木工程学生最早开展的专业课程之一。土木工程材料课程内容抽象繁杂,该文以激发学生的学习兴趣、增强学习自觉性、提高课程教学效果为导向,探索通过HQAII教学法,即以热点案例引入（Hotspot-Induction）、问题导向（Question-Guidance）、分析比较（Analysis-Comparison）为抓手,培养学生自主思考（Independent-Thinking）的能力,同时提出将课程思政化的理念融入课程教学过程的全程设计,目的在于形成一套新工科的教学方法,为“新工科”和“工程教育专业认证”背景下土木工程专业课程的教学模式的改革与创新提供参考。     

3D打印在中小学创新教育中的实践探索

正随着3D打印在产品设计、建筑设计、机械制造、医学领域、文化艺术等行业发挥越来越重要的作用,3D打印这一新兴科学技术也不断融入到人们的工作和生活中。而科技促进教育这一客观规律也决定了3D打印对教育的影响是必然的,3D打印技术与学校教育的结合必成为STEAM教育中对学生开拓创新能力培养的必要组成部分。     

熔融堆积型3D打印实验教学的建设

为了培养学生学习兴趣,拓宽学生视野,锻炼设计和创新能力,让学生深入了解3D打印技术发展趋势,该文介绍了基于熔融堆积技术的3D打印实验教学建设,通过实验基础要求和流程,完成对熔融堆积型3D打印技术的基本掌握;并根据材料科学与工程学科特点,设定了拓展要求和实验,让学生对3D打印材料的制备、加工和应用有所了解。通过实验教学的建设,该项目拓宽了学生视野,有效提高了学生设计能力和创新研究能力。     

“新工科”背景下民族高校制药设备与车间设计教学改革探索

随着医药产业的蓬勃发展，我国医药工业正在发生重大变化，对既具备较强工程实践能力又赋有创新能力的“新工科”制药人才的需求激增.文章以制药设备与车间设计课程为例，立足民族高校具体情况，结合“新工科”建设背景，分析了目前该课程教学现状；从教学资源整合、教学方法创新、课程思政融合、课程考核多元化4个维度进行了教学改革，构建了一个以思政为引领、学习成果为导向、学生为中心的课程体系，以期为民族高校推进制药工程专业在“新工科”建设背景下的发展提供思路.     

新工科背景下工业过程控制实践教学改革研究

在新工科背景下,对“工业过程控制”实践课程进行实验室设备硬件、软件以及实验内容的教学改革和优化设计。强调了工业数字化的概念和认知,引入虚拟仿真实验。同时引入本课程方向的工程实践类实训环节,扩大了课程体系在时间上和内容上的广度和深度。符合“新工科”建设对学生工程实践能力、创新能力以及解决复杂工程问题能力的培养要求,实现创新型人才培养战略目标。