1.1 3D打印技术在教育领域发展现状

3D打印技术符合现代和未来制造业对产品个性化、定制化需求日益增加的发展趋势，具有生产效率高、成形自由度高、节省材料、成形精度高等突出特点，已在航空航天、汽车、医疗、电力等领域得到了广泛应用。此外，3D打印技术在教育领域也大显身手。3D打印技术是模型制作最为便捷的方式，即将计算机中的虚拟模型转化为现实零件，在建筑、机械、医学、材料加工、艺术、考古等众多学科中均可通过3D打印技术制作相关的仿真模型，起到很好的教学辅助作用。

机械类专业的传统教学过程是教师通过挂图、图像、动画、视频、实物模型等教具来讲解机械零件的结构、形状和运动^[1]。学生对于机械零件内部复杂的结构、工作原理、运动关系等知识仍然难以理解。此外，实物模型成本高且难以展示内部结构。利用3D打印技术进行典型机械零部件缩比模型的批量化制作，可将抽象的零件可视化，并使零件复杂装配可操作化，变视觉为触觉，从而大大提高学习效果^[2,3]。