基于三维扫描技术的快速成型课程教学改革

快速成型技术是
利用专用软件和设备将数字模型文件通过逐层打印的方式来构建物体的新型技术，是先进制造技术的重要组成部分[1],它对于生产领域的发展有重要作用。

为了强化相关专业学生这方面的技能，各个高校都开设有快速成型课程。

而随着该课程改革的逐渐深入，将三维扫描技术引入快速成型课程已成为教学改革的重要课题。

一、快速成型课程概述
快速成型技术广泛应用于多个国民生产领域[2]，是目前国内许多高校开设的课程之一。

淮海工学院工程训练中心也将该课程纳入工科专业的必修实训课程，课程教学内容及时间安排如图1所示。

该课程的开设为学生了解快速成型技术、掌握整体流程提供了便利，但建模软件学习难度较大、理论教学与实践教学分配不均衡等问题导致该课程在提高教学质量方面遇到瓶颈，亟须进行改革。

图1快速成型课程教学内容及时间安排
二、当前快速成型课程教学现状
第一，学习积极性不高。

很多学生在修习该课程之前并无工程制图基础，三维建模软件枯燥难懂且对空间想象力要求高均导致学生学习积极性受挫。

第二，教学评价不科学。

原有课程体系中教学评价主要依赖于学生最终打印完成的工件。

工件外形复杂度体现学生的三维建模软件掌握能力，表面质量体现学生的打印设备操作能力。

但由于建模难度大且受课时限制，学生自主设计的工件均造型简单，无法直观地体现出学生对建模软件的掌握能力。

第三，教学方法不合适。

目前快速成型课程需长时间占用工程训练中心机房，采用的教学方法偏重于讲授式，不利于学生掌握三维扫描技术在快速成型过程中应用的基本知识和技能。

三、基于三维扫描技术的快速成型课程教学改革措施三维扫描技术是一种“实物复制技术”，通过对目标物体的空间外形结构进行扫描，获得物体表面的空间坐标[3]，它具有高精度、高效率的优势，在工业化设计、逆向工程等方面得到广泛应用。

三维扫描技术在快速成型课程中主要用于模型的获取环节。

以操作三维扫描仪替代Proe 软件建模获取模型，一方面可以通过操作新设备吸引学生兴趣，提高教学质量.另一方面则可以使得学生掌握新的技术，契合
企业对逆向工程方向人才需求量逐年增加的趋势，提高学生的竞争力。

（一）教学内容的改革
不同于以往通过Proe 绘图软件建模获取工件模型，新的教学内容通过操作三维扫描仪来获取模型数据，利用专业软件对模型优化后进行3D 打印和后处理，以此完成逆向工程知识整体链条体系的构建。

摒弃原本自主绘图的枯燥环节，以高新技术设备的操作及个人特色模型的引入取而代之，激发学生的学习兴趣，课堂效率得以提高。

学生掌握新的实践技能，更能突出工程训练实训课程的优势。

（二）教学评价的改革
新课程体系中学生需要操作三维扫描的设备与相关软件，单一的教学评价方式难以真正检验教学成果，故需建立新的教学评价体系，更客观地评价学生对设备的操作能力及创新能力。

基于此，新课程体系中的教学评价应该由两部分组成，一是平时考核，占总成绩40%，包括过程技能考核（30%）、过程素养（10%）。

二是期末考核，占总成绩60%，包括操作（40%）、理论考核（20%）。

以此全方位评估学生对新设备、新工艺的掌握情况，评估其操作方面的技能和相关的职业素养。

（三）教学方法改革
新课程体系改革易取得立竿见影的效果，取决于三维扫描技术引入快速成型课程教学中所运用的教学方法。

原有的教学方法过于偏重知识的灌输，难以根据三维扫描技术介绍快速成型流程、快速成型常见的工艺及成型件的制作。

所以改革后，教师应该以典型产品的快速开发为项目,依据产品逆向设计快速成型流程设计任务,着眼于技术了解、知识应用、能力培养,采用理实一体、任务引领、产品开发、设备操作、产品制作的教学方法，通过“教学做”一体的小组式教学活动，培养学生新设备、新工艺的掌握和操作方面的技能和相关的职业素养。

总而言之，在快速成型课程教学中引入三维扫描技术，拓宽了学生视野，丰富了教学内容，增加了学生的学习热情。

参考文献：
[1]范春华,赵剑锋,董丽华.快速成型技术及其应用[M].北京:电子工业出版社,2009.
[2]徐小玉.浅谈快速成型技术课程在高职教育中的发展前景[J].科技经济市场,2014(7):207.
[3]覃遵涛.三维激光扫描系统的误差分析与标定技术的研究[D].哈尔
滨:东北林业大学,2010.
作者简介：岳桂林（1987—），女，汉族，河南新乡人，讲师。

注：本文系淮海工学院2017年校级教学改革研究立项课题资助项目（编号：XJG2017-3-45）。

摘要：文章首先对快速成型课程进行了概述，然后阐述了目前快速成型课程的教学现状，最后从教学内容、教学
评价、教学方法三个方面探究了基于三维扫描技术的快速成型课程教学改革措施。

关键词：三维扫描技术；快速成型课程；教学方法中图分类号：G642.0文献标志码：A 文章编号：2095-6401(2019)12-0188-01基于三维扫描技术的快速成型课程教学改革
岳桂林
（淮海工学院，江苏连云港，222000）。