课程思政视角下“3D打印技术应用”课程建设

课程思政是提升课程教学质量的一个非常重要的途径。本文从课程思政视角对“3D打印技术应用”课程进行了全新设计,并在做好课程思政的基础上,向学生全面展现了3D打印的先进技术。

3D打印技术在文创产品设计课程教学中的创新应用

该文结合文创产品设计课程的教学计划,论述3D打印技术从感知层面、理解层面、实践层面三大层面融入文创产品设计课程的创新性,提出将3D打印技术创新应用在文创产品设计教学中的相关策略,以深化学习者对文创产品设计流程的认知,激发学习者对文创产品设计课程的兴趣,增强学习者的创新能力。这不仅可拓展3D打印技术的应用范围,而且可为文创产品设计教学的创新改革增添新形式,为设计教育发展提供参考的新方向。

3D打印技术融入材料成型及控制工程课程教学改革的应用探索

“工业4.0”发展进程需要材料学作为支持,而材料学的发展需要高水平的课程体系,以及多学科知识的交叉融合。但目前材料成型及控制工程开设的课程体系与内容存在学生学习积极性与兴趣不足等问题,严重影响材料成型及控制工程专业课程教学成效。因此,应着重分析3D打印技术在材料成型及控制工程课程教学改革中应用优势,介绍3D打印技术在材料成型及控制工程课程教学改革中的融入途径,指出3D打印技术的应用实践,多方面结合共同提高课程教学改革效果,提高课程教学质量,以推动材料科学良好发展。

3D打印导板技术联合多次去旋转治疗重度僵硬性脊柱侧凸

背景:近年来,随着3D打印技术的发展,使得外科手术走向个性化、精准化。3D打印导板技术可实现术前规划、术中导航,使得外科手术更加精准。临床中重度僵硬性脊柱侧弯矫形术中仍面临置钉准确性不高导致螺钉松动甚至引起神经并发症的问题,现有关于3D打印导板技术指导重度僵硬性脊柱侧弯术中置钉的研究不多。目的:评价3D打印导向模板技术联合后路多次去旋转治疗重度僵硬性脊柱侧凸的临床效果。方法:回顾性分析3D打印导向模板椎弓根螺钉置入后联合施行后路多次转棒去旋转技术治疗重度脊柱侧凸6例患者的临床资料,男3例,女3例,手术时年龄15-23岁,平均(18.17±3.49)岁。分析术后2周和术后18个月时脊柱侧弯相关参数的变化,进行统计学分析。结果与结论:(1)手术时间280-540 min,平均(340.83±102.20)min,术中出血量1000-4000 mL,平均(2000.00±1073.70)mL,固定节段9-14个椎体,平均(11.83±1.72)个椎体,矫形过程中未出现螺钉松动;(2)所有患者均获得随访,术后2周全脊柱正侧位片显示冠状位主弯的cobb角、冠状面C_(7)铅垂线和S1正中线的距离、矢状面C_(7)铅垂线和S1后缘的距离、顶椎偏移、胸椎后凸角、腰椎前凸角均获得明显矫正,主弯的cobb角平均矫正率62.22%,术后18个月随访各参数较术后2周无明显变化,矫形效果满意,无感染和内固定断裂;(3)围术期切口延迟愈合1例,经过换药处理瘢痕愈合,未出现神经并发症;(4)结果表明3D打印导向模板结合后路多次转棒去旋转技术治疗重度僵硬性脊柱侧凸畸形安全有效,矫形效果满意。

基于VR技术和3D打印相结合的机械类课程教学改革探讨——以“机械制造装备设计”为例

随着机械行业的迅猛发展和计算机技术的不断进步,机械类专业课程的教学方式亟须改革,以适应时代潮流并提升教学效果。以“机械制造装备设计”课程为研究对象,探讨了利用虚拟现实技术(VR)和3D打印技术的结合,对教学模式进行改革的可行性和必要性。具体而言,提出了利用这两种先进技术的措施,以促进学生对机械结构的直观理解、加强理论与实践的融合、教学内容创新等。这些举措旨在激发学生的学习兴趣,拓展教学内容,提高教学质量,从而更好地满足当下机械设计教育的需求。

3D打印联合VR技术在医学影像诊断学项目化教学改革中的应用

目的探讨3D打印联合VR技术在医学影像诊断学项目化教学改革中的应用效果。方法随机选择2022年9月至2023年4月于本院影像诊断专业就读的本科学生70名为研究对象,应用随机数字法将学生分为3D打印学习组及3D打印联合VR技术学习组,每组35例学员。3D打印学习组35例学员在常规影像诊断学教学内容基础上加用3D打印手段教学。3D打印联合VR技术学习组35例在3D打印学习组教学内容基础上加用VR技术学习。分别进行两组的教学效果评估、影像学核心能力比较、课题内容感兴趣程度调查、教学效果满意度调查。结果教学效果评估结果显示,3D打印联合VR技术学习组的期末理论考试、实践考试及《医学影像诊断学》OSCE测试成绩及总成绩均明显高于3D打印学习组(P<0.05)。影像学核心能力比较结果显示,3D打印联合VR技术学习组的自主学习能力、影像学诊断思维、阅片能力、案例分析能力、信息检索能力及核心能力总成绩均明显高于3D打印学习组(P<0.05)。课题内容感兴趣程度调查结果显示,3D打印联合VR技术学习组对课题内容的感兴趣程度明显优于3D打印学习组(P<0.05)。教学效果满意度调查显示,3D打印联合VR技术学习组对教学效果在能力提升、课程内容、授课形式、知识容易理解、教学手段方面的满意度评分均明显高于3D打印学习组(P<0.05)。结论3D打印联合VR技术教学可明显提升影像诊断专业学生的教学效果、核心能力、课题内容感兴趣程度及教学效果满意度。

3D打印技术在口腔正畸领域的应用进展

3D打印是通过计算机辅助技术模拟设计3D结构,并用各种材料逐层堆积成真实的物体,是一种增材制造技术[1]。与传统失蜡铸造法和计算机减材制造法相比,3D打印具有工艺优势[2],能够缩短供应链,降低成本,通过产生更少的废物实现可持续的过程,但在表面质量、机械性能和尺寸精度等方面,3D打印技术有待提高。在口腔正畸领域,数字化3D打印技术(简称3D打印技术)已经得到广泛运用,3D打印技术继承错颌畸形的矫治理念,摒弃传统诊断、设计、制作方法,利用计算机辅助诊断、个性化设计、数字化成型技术,根据口腔内复杂情况快速制作个性化矫治器,能够提高患者舒适度以及治疗效率,同时推动正畸治疗向个性化与精准化转变,为正畸治疗带来了极大的便利[3]。本文将综述3D打印技术在口腔正畸领域中的运用。

基于ChatGPT技术的翻转课堂实践研究⸺以机械设计与制造专业3D打印课程为例

翻转课堂作为一种颠覆传统教学理念的模式,已在全球范围内备受关注与应用。文章以机械设计与制造专业的3D打印课程为例,深入探讨了基于ChatGPT技术的翻转课堂的优势,分析了3D打印课程教学现存问题,并提出基于ChatGPT技术的3D打印课程翻转课堂实践。研究发现,学生的学习效果和兴趣得到显著提升,同时培养了他们的实践能力和创新思维;基于人工智能的翻转课堂提供了有益的实践经验,不仅有助于加深对教育领域中的ChatGPT技术的理解,也为机械设计与制造专业的教学提供了经验和借鉴。

3D建模和打印技术在军械装备维修课程教学中的应用研究

军械装备维修课程是军士职业教育的重要组成部分,对于培养军械装备维修技术人才和提高部队的战斗力具有十分重要的意义和作用。随着时代发展和科技进步,3D建模和打印技术在各领域中均得到了广泛应用。3D建模和打印技术应用于军械装备维修课程教学中能够有效解决教学理论抽象、教学保障困难、教学方法单一等问题,提高军械装备维修课程的教学效率和效果。

3D打印技术课程“岗课赛证”融通育人模式分析

“岗课赛证”融通育人模式是高职专业课程建设与改革的重要方向。以3D打印技术人才培养方案为例,将教学内容与行业企业中的职业标准对接,采用以证定标、以赛提技、以岗定课的方式进行人才培养。按照“岗课赛证”融通育人模式,进一步探索职业标准、教学标准、课程标准,深入开展该模式下3D打印技术专业课程的建设与改革,促进其向标准化、规范化、市场化方向发展。

工科专业3D打印技术课程教学改革与实践

本文探讨了工科专业《3D打印技术》课程的教学改革与实践。为了适应现代工业需求和教育发展的新趋势,课程在内容更新、教学方法多样化以及评价体系改革等方面进行了全面的改进。通过采用互动多媒体教学、项目驱动学习和分层教学等多种方法,显著提升了学生的学习兴趣和实践能力。此外,建立了一个涵盖平时成绩、课程大作业和团队项目的多元化评价体系,以全面评估学生的综合能力。教学实践表明,这些改革措施有效地提高了学生的理论知识水平、实际操作能力和创新思维。通过这些改进,学生不仅在课堂上更加积极和投入,而且在解决实际问题和团队合作方面也表现出更强的能力和创造力。这些优化措施不仅满足了现代工程教育的要求,也为学生在未来职业生涯中取得成功奠定了坚实基础。

3D打印技术在骨科创伤疾病教学中的应用进展

创伤骨科解剖结构复杂,受伤机制及骨折类型多变,一直是医学教育的重点和难点。但是,传统的教学方法多借助课件和尸体标本等辅助讲授,医学生难以直观观察、认识和理解,教学效果欠佳。随着计算机和数字化虚拟技术的飞速发展,3D打印技术在创伤骨科疾病中已发展成一种重要的教学辅助手段。该技术用于创伤骨科临床教学的应用价值主要表现在:三维重建复杂解剖结构、判断骨折分型和并发症、推测骨折受伤机制、制定手术计划、提高学习热情和信心,从而不断提高教学质量。文章将对近年来3D打印技术在骨盆骨折、髋臼骨折和关节周围骨折教学应用中的研究进展进行分析与归纳,阐述应用现状和所存在的问题,以不断提升骨科创伤疾病的临床教学质量。

3D打印技术在机械设计基础课程教学中的应用

机械设计基础是机械类专业的重要基础课程之一。传统教学模式下,该课程教学以灌输式教学为主,在这种模式下学生被动学习,存在一定的教学滞后性。将3D打印技术引入机械设计基础课程教学,用实物的方式把抽象的零件模型展示出来,有利于学生掌握零部件的结构,方便进行机械设计基础课程的理论教学;同时提升课程的趣味性和对学生的吸引力,提高学生学习机械设计基础课程的积极性,培养学生的创新设计思维和实践动手能力,有效提高教学质量。

三维重建及3D打印技术在精准胸腔镜肺段切除术中的应用

目的:探讨三维重建及3D打印技术在精准胸腔镜肺段切除术中的应用。方法:选取2020年1月至2022年12月在我院行精准胸腔镜肺段切除术患者105例,用随机数表法分为2组,对照组(53例)和研究组(52例),对照组给予三维重建制定术前计划,研究组给予三维重建及3D打印技术制定术前计划。比较两组围术期相关指标,术前、术后3 d、术后3个月的肺功能指标,临床治疗疗效以及并发症发生情况。结果:研究组术中出血量、住院费用与对照组比较,差异均无统计学意义(P>0.05),研究组手术时间、拔管时间、住院时间明显短于对照组(P<0.05),研究组淋巴结清扫个数明显高于对照组(P<0.05),研究组术后总引流量明显低于对照组(P<0.05)。术后3 d研究组用力肺活量(FVC)、第1秒用力呼气容积(FEV1)、呼气流量峰值(PEF)、每分钟最大通气量(MVV)、肺一氧化碳弥散量(DLCO)较术前均降低(P<0.05),术后3 d、术后3个月对照组FVC、FEV1、PEF、MVV、DLCO较术前均降低(P<0.05),术后3 d对照组FEV1/FVC较术前升高(P<0.05),术后3个月对照组FEV1/FVC较术前降低(P<0.05),且术后3 d、术后3个月研究组FVC、FEV1、PEF、MVV、DLCO明显高于对照组(P<0.05),术后3个月研究组FEV1/FVC明显高于对照组(P<0.05)。研究组临床治疗疗效优于对照组,且研究组的临床治疗总有效率为94.23%,明显高于对照组(67.92%)(P<0.05)。研究组的并发症发生率为19.23%,与对照组(24.53%)比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论:三维重建及3D打印技术应用在精准胸腔镜肺段切除术中,可有效缩短手术时间,促进患者康复,改善肺功能,提高临床治疗疗效,且安全性较好。

“BIM+3D”打印技术在钢结构教学中的应用研究

当前的钢结构教学以板书等平面形式的教学为主,教学效果不够理想。近年来BIM技术和3D打印技术得到了快速的发展,运用BIM技术可高效建立三维钢结构虚拟模型,3D打印技术则可迅速将虚拟模型打印成实体。以现阶段钢结构教学的欠缺为出发点,将“BIM+3D”打印技术应用到钢结构教学中可形成一种新的钢结构课程教学模式。以培养高素质的综合应用型专业人才、提高学生的综合学习能力为目标,利用多媒介教学手段优化钢结构教学内容,此教学模式已经在海南大学钢结构课程中进行了应用和示范,取得了良好的教学效果。

翻转课堂联合3D打印技术在临床肋骨骨折教学中的应用

目的探讨翻转课堂联合3D打印技术在临床肋骨骨折教学中的应用效果。方法将2021年6月至2022年6月武汉大学人民医院胸外科住培学员共78名分为试验组(39名)和对照组(39名)。试验组采用翻转课堂联合3D打印技术模式授课,对照组采用传统教学模式。运用理论考核和问卷调查方式评估教学效果。结果试验组理论考核成绩(84.62±10.97)分高于对照组(76.92±11.28)分,且试验组相较于对照组能够明显提高学习效果、临床思维能力和教学满意程度,差异有统计学意义(P<0.05),但在提高学习效率方面2组差异无统计学意义(P>0.05)。结论翻转课堂联合3D打印技术在肋骨骨折的临床教学中的应用有助于增加学生的知识掌握水平,提高学习效果,增加临床思维能力,具有一定的教学价值。

案例教学法联合3D打印技术在儿童足踝畸形教学中的应用

目的 探讨案例教学法(case-based learning,CBL)联合3D打印技术在儿童足踝畸形教学中的应用价值。方法 选取2023年1—6月于首都医科大学附属北京儿童医院骨科轮转的40名儿外科学专业型硕士研究生作为研究对象。采用随机数字表法将40名研究对象随机分为试验组和对照组,每组20名。对照组及试验组的学习内容均为儿童常见足踝畸形,包括先天性马蹄内翻足、先天性垂直距骨、高弓内翻足、扁平外翻足的解剖特点、诊断标准及治疗原则。对照组采用传统教学法讲解,利用足踝畸形患儿的影像学资料及正常踝关节模型进行授课。试验组采用基于足踝畸形3D打印模型的CBL模式进行教学。即从首都医科大学附属北京儿童医院影像科调取足踝畸形的电子计算机断层扫描(computed tomography,CT)数据资料,制作3D打印模型,教师借助3D模型为试验组进行立体展示,对足踝畸形的解剖结构、诊断要点及治疗方案进行讲解。课后通过主观问卷及客观考核判断教学效果。结果 试验组在主观问卷调查自我评价得分和客观考核得分方面,均优于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论 CBL联合3D打印技术的教学模式可提高学生对儿童足踝畸形的理解和掌握,弥补传统教学的不足,具备更好的教学效果。

个体化3D打印技术联合心理干预在下肢创伤骨折手术患者中的应用效果

目的:探讨基于医工结合背景下个体化3D打印技术联合心理干预,在改善下肢创伤骨折手术患者情绪状态的影响效果。方法:选取在唐山市第二医院住院治疗的下肢创伤性骨折手术患者为研究对象。将2022年1-6月住院的患者45例作为对照组,采用传统常规方式进行健康宣教;选取2022年7-12月住院的患者47例为研究组,采用医工结合背景下3D打印技术联合心理干预进行干预,比较两组患者入院时和出院时的焦虑自评量表(SAS)评分和抑郁自评量表(SDS)评分差异,比较两组患者存在焦虑状态和抑郁状态差异,比较两组患者依从性(包括健康教育掌握情况、配合治疗护理)和对护理工作满意度的差异。结果:①两组患者入院时焦虑和抑郁情绪没有显著差异,但在出院时研究组的SAS评分和SDS评分与对照组有显著差异(F=111.216,54.172;P<0.01),且实验组的焦虑和抑郁显著低于对照组,差异具有统计学意义(P<0.05);②两组患者的依从性和满意度存在显著性差异,差异均具有统计学意义(χ^(2)=5.520,7.723;P<0.05)。结论:医工结合背景下之3D打印技术联合心理干预可有效减轻下肢创伤骨折患者的焦虑、抑郁情绪,提升患者的依从性和满意度。

3D打印技术在腹主动脉瘤腔内治疗中的应用进展

腹主动脉瘤(abdominal aortic aneurysm,AAA)是最常见的血管疾病之一。AAA的患病率随年龄增加而增加,破裂的风险随动脉瘤直径大小的增加而增加。尽管择期手术的死亡率通常低于4%,但肾下AAA(infrarenal abdominal aortic aneurysm,rAAA)破裂是一种危及生命的紧急情况,即使接受修复死亡率也高达30%~50%^([1])。

3D打印技术联合CBL教学模式在血管外科临床教学中的应用

目的探讨3D打印技术联合案例教学法在血管外科临床教学中的应用。方法2022~2023年期间,选取血管外科实习学生124例,分组方法为随机数表法,分为对照组(62例,传统教学模式)和研究组(62例,3D打印技术联合CBL教学模式),比较两组考核成绩、教学效果、学习能力和教学满意度。结果与对照组比较,研究组基础理论知识、实践操作评分更高(P<0.05);加强师生交流、加强临床思维能力、加强文献筛查能力、提高课程兴趣、提升学习积极性、对教学效果满意等更百分比更高(P<0.05)。总结能力、查阅文献能力、逻辑思维能力、团队协作能力、写作能力、动手能力、沟通能力更高(P<0.05);教学满意度总分更高(P<0.05)。结论3D打印技术联合CBL教学模式应用在血管外科临床教学中,可提高考核成绩和教学效果、学习能力以及教学满意度。