打印技术论文范文第1篇

近十几年来，在计算机功能的迅速提高、电脑设计软件的不断出新，自主创新能力的显著提高和互联网的推动下，3D打印技术迅速发展，在其发展过程中，其经济优势充分显示出来，主要包括以下几个方面：

1.1有利于实现绿色经济目标在传统的生产方式下，人们先生产所需要的零件，然后用这些零件进行组装来生产物品，然而3D打印技术能够使生产的物品的各部分一体化成型，不需要组装，与传统的生产方式相比，节省了运输费用和劳动力资源，环境污染也随之减少，有利于实现绿色生产。除此之外，3D打印技术还降低了废弃物的排放，据统计，传统的加工制造业中，有百分之九十左右的金属原材料被丢弃在车间里，而3D打印机技术将金属制造业的浪费大大降低。随着3D打印机技术水平的提高“净成型”制造将成为未来更加环保的生产方式。

1.2在变换产品样式或者生产复杂产品时不增加生产成本在传统的制造方式下，如果生产的产品越复杂，就会需要更多的时间、人力、物力和财力，使制造的难度增加，导致生产成本越高。然而，在利用3D打印技术的方式下制造一个复杂精美的产品与制造一个简单的方块所消耗的时间、生产成本以及技能方面一样，只不过是需要设计不同的模型和新的材料罢了。

2.3D打印技术对经济发展的作用

2.13D打印技术有利于培育新的经济增长点近几年来，3D打印技术迅速发展，很多国家已经加入到3D打印技术的应用与研发中来，几乎遍及所有领域，已经成为模具、现代模型和零件制造的有效手段。尤其是在国防军工、生物制药、航空航天、建筑工程、家电、教学研究等领域得到了一定的应用，取得了良好的效果。因此，3D打印技术必将成为各个领域大批量生产的主要模式。3D打印技术与现代工业、现代农业和现代服务业紧密结合，必将衍生出新的商业经营模式或者创造出新的经济增长点。在3D打印技术发展过程中，必然会提供很多就业岗位，有利于扩大就业范围和创业范围，能够充分地利用和发挥人力资源，有效地解决就业难的问题，充分体现了科学发展观的基本要求。

2.23D打印技术有利于提供有效供给随着科学技术的进步，人们的收入水平的不断提高，对于生活上的物质需求也越来越高，导致企业所生产的产品出现严重过剩的问题，消费者也买不到自己想要的产品，产品市场出现了供求矛盾，这种供不应求造成了稀缺资源的浪费。3D打印技术的出现在一定程度上缓解了这种供求矛盾，因为它可以按照消费者的个性化需求进行设计和制造产品，有利于实现市场供求平衡的状态，可以有效地提供给消费者独特的商品，有利于实现稀缺资源的充分利用和优化配置。

2.33D打印技术有利于经济发展方式的转变3D打印技术在生产复杂产品时不增加生产成本，有利于实现产品市场的供求平衡，而且其具有一种独特的优势，有利于化解在传统生产制造过程中遇到的技术性难题。如技术研发成本的计算、复杂形状的设计以及排放垃圾的技术等问题。然而这些问题在3D打印技术下，可以依靠其高端的技术实现三大产业的现代化，优化现代服务业、现代农业、现代工业的产业结构，实现三大产业的均衡发展，促进经济发展由“减材”生产转向“增材”生产，有利于减少稀缺资源的浪费，减少排放垃圾，促进经济发展与资源、人口和环境之间的协调发展，促进经济又好又快的发展。

3结语

打印技术论文范文第2篇

【关键词】3D打印 知识产权 间接侵权

【中图分类号】D923.4 【文献标识码】A

知识产权与技术互动的特征与生俱来，每一次重要的技术进步无不对知识产权制度产生深刻影响，专利权更是如此。近年来，3D打印技术通过不断的进步与创新，打印成本逐步降低，越来越多的社会公众开始接触到这一新兴技术，随之而来的是人们对于3D打印技术是否侵犯相关知识产权的质疑。3D打印技术就像一柄“双刃剑”，在给人类社会带来发展机遇的同时，也挑战着现行法律制度，尤其是以专利法为代表的知识产权法律制度①。这一具有广阔发展空间的新兴技术，其中所蕴含的知识产权隐患不容小觑。也许在不久的将来，人们对于心仪的物品，只需要打开3D打印机，小到文具摆件，大到房屋机械，都可以信手拈来，但是这些被打印出的物品，如果涉及到他人的知识产权，那么知识产权人的利益如何维护？技术进步的脚步不可阻挡，知识产权保护问题我们也无法回避，保护3D打印知识产权的难度大大超过任何传统产业。

3D打印的技术背景

3D打印（three-dimensional printing）又称“添加制造”，是一种与传统的材料去除加工方法相反的，基于三维数据模型的，采用逐层制造方式将材料结合成任何三维实体的制造工艺。其工作原理主要是按照电脑辅助设计（CAD）技术制作出的被打印物体的三维数据模型（即CAD文档），采用3D打印机把制造材料（固体、粉末状等）从底部开始逐层堆积，直到三维实体最后构造完成②。3D打印技术最早出现在20世纪90年代中期，与普通打印机只能打印平面图形不同，3D打印机可以根据电脑设计模型直接打印实物，其工作原理并不复杂，传统的碳粉和纸张被金属、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”所取代，通过电脑控制把“打印材料”一层层叠加起来，最终将计算机上的蓝图变成实物③。

3D打印技术自面世以来发展迅速，甚至被称为第三次工业革命的标志产品之一④，存在巨大的发展空间。当前，3D打印技术在军事、医学、航天等领域的应用较为广泛，随着打印成本逐渐降低，该技术在未来有可能进入普通家庭，成为影响人们生活的重要发明之一。作为一项具有广阔发展前景的前瞻性技术，3D打印背后隐藏的知识产权隐患不得不引起人们的重视，尤其是在专利领域面临的风险更为突出。在现行法律框架内，我们需要针对3D打印行为发生的不同阶段予以综合认定，以破解3D打印技术所面临的知识产权困境，构建良性发展新平衡。

法理思辨：困扰3D打印良性发展的侵权风险解析

现今，3D打印技术蓬勃发展，日趋成熟，但同样存在着一些制约其前进的因素，例如，打印成本较高、耗材紧缺、打印质量尚无法与现实制造品媲美等。此外，其中存在的知识产权隐患也是不容忽视的因素之一，如果打印出来的产品与他人享有专利权的产品相同，就可能涉嫌侵犯他人专利权。对于3D打印行为在专利法上的状态以及困扰其良性发展的专利侵权问题，理论界观点不一，笔者试从以下几个方面进行解析：

“为生产经营目的”是否是专利侵权行为判定的必要要件？由于3D打印行为的主要实施对象为一般消费者，且实施目的多为个人兴趣爱好或者满足个体需求，因此根据传统知识产权理论，往往将其作为侵权行为的例外，不予认定。在我国，这一例外体现在《专利法》第十一条和第六十九条。第十一条是对专利侵权要件的规定，“为生产经营目的”实施他人专利技术属于侵犯专利权的行为；第六十九条是对专利权限制制度的规定，以教学或科研为目的的“非商业性”使用专利技术被视为不侵犯专利权的行为。根据上述条款，绝大多数3D打印行为并不构成专利侵权。当前，这一做法在国际上较为普遍，《欧共体专利共约》以及作为大陆法系典型代表的德国和法国，都将非经营性使用作为专利侵权的例外。但是，作为一项前瞻性技术，随着3D打印质量的提高以及打印成本的降低，未来发展前景不可估量，一旦3D打印技术“飞入寻常百姓家”，势必会挤压专利产品的市场，进而威胁到专利权人的利益，因此一些国家开始拓宽专利侵权主体和侵权行为体系的范畴，采取更为严格的专利侵权判定标准。美国于2011年修订《美国发明法案》（America Invents Act），其第二百七十一条（a）款规定，“任何人未经许可在美国境内制造、使用、许诺销售或销售取得专利权的发明的，即为侵害专利权。”⑤根据该条款，3D打印行为完全被纳入专利侵权体系，属于侵权行为。上述修订延续了美国在知识产权保护上一贯采取的严格做法，当然其良好的知识产权保护环境为上述条款的实施提供了可操作性前提。另外，世界贸易组织在《与贸易有关的知识产权协议》（TRIPS）中，也并未要求成员国将“生产经营目的”作为判定专利侵权的法定要件。目前，3D打印技术在国际上仍属起步阶段，大多数国家对于非商业性3D打印采取宽容态度，但是一旦其技术成熟，美国的做法也许会成为国际专利侵权判定新标准，同时代表着国际知识产权司法保护的发展趋势，这一点需要引起3D打印行业的重视，未雨绸缪，完善行业发展规则，寻求可持续发展路径。

3D打印行为所需的三维数据模型是否可以纳入现行法律体系？我们首先需要对特定产品三维数据模型的性质进行探讨。三维数据模型，即特定产品的CAD文档，是进行3D打印行为所依据的电脑文件，否则无法进行打印。所谓CAD文档，是auto cad软件存储的文件格式，主要用于各类工程图纸、机械图纸的设计开发。3D打印所必需的特定产品三维数据模型，实质上是利用auto cad软件所制作的三维产品设计图。根据我国《著作权法实施条例》的相关规定，图形作品是指为施工、生产绘制的工程设计图、产品设计图，以及反映地理现象、说明事物原理或者结构的地图、示意图等作品，因此上述特定产品三维数据模型应当属于受我国著作权法保护的图形作品。

明确上述问题之后，下一步需要探讨三维数据模型的著作权人是谁。专利权人是特定专利产品或方法的权利人，其权利只针对某一特定产品或方法，并不延及至该产品的设计图。根据现有产品制作三维数据模型，不仅需要设计者掌握产品自身建构的机械原理，还要求具有高超的软件操作能力和绘图技巧，这一过程需要付出大量的智力劳动，因此制作者应当享有该图形作品的著作权（使用3D扫描软件获取三维数据模型的除外），专利权人并未参与这一创作，因此只能就专利产品的制造、使用、销售等行为主张权利，不应享有该三维数据造型的著作权。但是，由于制作者是在他人专利产品基础上，通过测量、分析、绘制等手段形成该特定产品三维数据模型，基于尊重他人合法在先权利的原则，制作者在此过程中应当取得专利权人的授权。

构建待打印产品的三维数据模型是否构成专利侵权行为？根据我国现行专利法已经确立的侵权判定规则，专利权人可以就专利产品的制造、销售、许诺销售、使用以及进口行为主张权利，由于上述行为只是针对专利产品本身，因此被称为专利直接侵权体系。显然，仅是构建待打印产品的三维数据模型，并未针对具体产品进行打印，这一阶段并非纳入专利直接侵权体系之内。虽然在现行专利法框架内，构建待打印产品的三维数据模型并不构成专利侵权行为，但是这一行为却为他人实施侵权行为提供了便利条件，导致后续侵权行为的发生。因此，根据专利法理论，笔者认为，对于这一阶段，可以将其纳入间接侵权行为体系，追究侵权人的法律责任。目前，美国、德国、英国、日本、韩国等国均建立了专利间接侵权制度⑥，这一制度将对专利权人的保护从直接侵权行为延伸到间接侵权行为，可以有效遏制侵权行为的实际发生。虽然我国现行专利法尚未建立间接侵权体系，但是引入间接侵权体系已经成为当今知识产权制度的发展趋势，最新修订的商标法已经率先做出突破（2014年《商标法》将间接侵权行为纳入商标侵权体系）。因此，我们可以顺应这一趋势，将制作3D打印三维数据模型的行为视为帮助他人实施专利侵权行为，应承担间接侵权责任。

传播3D打印三维数据模型的互联网站是否需要承担法律责任？既然特定产品的三维数据造型属于著作权法保护的作品，自然适用著作权法的相关规则。根据我国《著作权法》的相关规定，著作权人对自己创作的作品享有网络传播权，未经许可将他人制作的特定产品三维数据造型上传至互联网，应当为法律所禁止。一旦三维数据造型的作品属性得到肯定，确认网站传播3D打印三维数据模型行为的性质自然迎刃而解，著作权法中的“避风港原则”完全可以适用于相关网站。正如学者所言，“3D打印专利侵权判定适用避风港规则与网络环境下著作权保护适用避风港规则在适用目的、适用模式和法律依据方面具有一致性”⑦。根据该原则，享有特定产品三维数据模型的著作权人，如果认为提供信息存储空间或者提供搜索、链接服务的网络服务提供者其服务所涉及的相关作品涉嫌侵犯自己著作权的，可以向该网络服务提供者提交书面说明，要求网络服务提供者删除该内容或者断开与该内容的链接。网络服务提供者受到权利人提交的书面说明之后，应当立即删除该内容或者断开与该内容的链接，并通知相关提供该内容的服务对象。

根据三维数据模型进行3D打印是否构成专利侵权行为？从3D打印本身而言，如果其打印的产品是他人已经申请专利的产品，则该打印行为已经构成专利法意义上的“未经许可，制造专利产品”的行为，属于侵权行为，专利权人的垄断性实施权必然会受到影响。虽然名义上是打印，但是3D打印在技术上可以实现与真实产品无差别的外观和功能，因此其实质属于专利法意义上的制造行为，理应受到专利权人的限制，这在专利理论上并不存在障碍。当然，为了防止专利制度成为社会公众获取、利用先进技术的阻碍，若3D打印者出于非商业性目的从事打印行为，并不构成专利侵权。

路径选择：破解困境，构建良性发展新平衡

虽然3D打印行为确实存在侵权风险，但并不是落入专利权人专有权范围内的行为一律都会被认定为侵权行为，承担法律责任。从技术进步的角度考虑，如果3D打印之前都要事先取得专利权人的授权，不仅事实上不具有可操作性，也会因此而制约3D打印技术的良性发展，过高的限制无疑会使这一颇具前瞻性的新兴技术遭遇发展瓶颈，但是放任侵权行为发生，也不可行。技术进步的步伐不可阻挡，如何破解3D打印时代知识产权困境，构建良性发展新平衡，是我们亟待解决的关键问题。

立法建议：完善专利侵权行为体系，建立间接侵权制度。3D打印技术之所以会对既有法律体系提出挑战，是因为“终端制造技术”和“信息处理技术”在3D打印的催化下完成了从“虚拟”到“实物”的转化⑧，在此背景下，传统侵权责任分配机制应当予以重新划分。如前所述，单纯创建3D打印所需的三维数据模型，并不为专利权人所控制，但是其却是后续侵权行为发生的前提条件。另外，根据我国相关立法及司法解释，专利侵权判定应当遵循“完全覆盖原则”，即被控侵权对象应当覆盖专利技术的全部权利要求，只涉及部分权利要求不以侵权行为论处。如果依据3D打印技术生产专利产品的部分零件，在“完全覆盖原则”要求下，其并不构成专利侵权行为，但是其仍然会对专利权人的利益产生影响，尤其是一些组装较为便利的专利产品。因此，不论是创建3D打印所需的三维数据模型，还是利用3D打印技术生产部分专利产品，现行专利直接侵权体系都无法将上述行为纳入其中，建立间接侵权制度就显得尤为重要。在具体制度设计中，可以参照我国商标法的立法思路，将“故意为他人实施侵犯专利权的行为提供便利条件的行为”列为专利侵权行为之一。如此，3D打印的全过程都可以被纳入专利保护体系之内，立法技术较为科学。

技术屏障：研发3D打印设备专利保护系统，构建动态权利保护平台。当前，3D打印技术尚未普及，打印效果仍需改善，一般消费者并不具备3D打印所要求的技术条件，但是一旦条件成熟，就可能引发大规模群体权行为的发生，此时单纯依靠完善专利侵权的法律保障机制，可能无法实现预期效果，构建3D打印技术专利权保护的技术屏障就具有更为重要的现实意义。从国际层面来讲，部分国家已经在研究通过技术手段保障知识产权利益的可行性措施。近日，美国专利与商标局推出了一个专门针对3D打印版权保护的“生产控制系统”。在该系统的管理下，任何与3D打印有关的设备在执行打印任务之前，都要将待打印的模型与系统数据库中的数据进行比对。如果出现大比例的匹配，对应的3D打印任务就不能够进行⑨。这一管理系统的出现，为我们提供了3D打印专利权保护的新思路，虽然其仍存在一定程度的缺陷，但是毕竟开创了技术手段防止3D打印侵犯他人专利权的先河，有效弥补了单纯法律保障的不足。研发不依赖互联网环境的3D打印设备专利保护系统，是破解3D打印专利权困境的有效技术手段。该系统应当根据公开专利技术信息（包括专利说明书和权利要求书）建立独立的数据库，同时能够实现与专利信息库的同步无线升级，如果待打印三维数据模型与数据库中的专利信息出现大比例匹配，则3D打印自动终止。由于现阶段3D打印技术仍需完善，尚不具备向社会公众普及的前提条件，但是就其强劲的发展势头来看，这一前瞻性技术存在巨大的发展空间，因此我们应当未雨绸缪，建立3D打印专利权保护的技术屏障，以消除3D打印技术背后隐含的知识产权隐患。

（作者均为中央司法警官学院副教授；本文系中央司法警官学院2014年度青年教师学术创新团队研究和2014年度国家社科基金青年项目“知识产权民事判决法律论证实证研究”成果，项目编号：14CFX075）

【注释】

①⑦黄亮：“论避风港规则在3D打印专利侵权判定中的移植”，《电子知识产权》，2015年第5期，第35～40页。

②吴广海：“3D打印中的专利权保护问题”，《知识产权》，2014年第7期，第17～22页。

③里坚：“木质功能材料：明天的创新发展”，《中国建材报》，2015年5月14日。

④蔡元臻：“3D打印冲击下专利间接侵权制度研究”，《科技与法律》，2014年第1期，第142～159页。

⑤《美国专利法》，易继明译，北京：知识产权出版社，2013年，第93～94页。

⑥刘鑫，余翔：“3D打印技术对专利实施的潜在挑战与对策思考”，《科技进步与策略》，2015年第5期，第101～106页。

⑧李陶：“工业4.0背景下德国应对3D打印技术的法政策学分析”，《法律科学》，2015年第2期，第322～338页。

打印技术论文范文第3篇

关键词：.NET框架；报表打印；打印控制；Printing命名空间；打印逻辑；打印设置；页设置；打印预览

中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）16-3739-05

随着信息技术的普及与发展，计算机作为现代社会不可替代的工具已渗透到我们日常生活的每一个角落。在计算机应用中经常要进行报表打印或单据票证的打印，实现诸如此类的打印功能，对于软件开发人员来讲，是既繁重又枯燥乏味的工作。尽管可以利用各种传统的通用报表工具，例如，水晶报表（Crystal Report），但这些报表工具都很庞大而复杂，即使不考虑使用成本，也存在着占用系统资源较高、难以满足一些特殊式样的输出要求等问题。如果要考虑软件的使用成本，或者，应用程序中需要打印专用格式的报表，那么就有必要自己开发打印功能了。

本文要讨论的是，如何利用.NET Framework有关打印的类，对打印输出进行精确及任意的控制。System.Drawing.Printing命名空间中包含各种有关打印及其控制的类，可用于扩展和自定义打印功能。这些类之间的关系比较复杂，为便于叙述和理解，现从打印逻辑、打印设置、页设置和打印预览等四个方面来加以阐述。

1 打印逻辑

打印逻辑指的是，对于要打印的文档，按需要的内容与格式提供编排和分页等基本的打印功能。

本文示例代码的功能是，从Access的数据库db的表People中，读出所有人员的记录，并按图1的格式进行打印或预览。作为示例，人员记录中包含姓名、性别、民族、联系地址和照片文件名等信息。

1.3 实现打印逻辑

打印逻辑的实现可分为初始设置、格式化绘制和资源释放等三个阶段。对于PrintDocument基类，要处理三个相关事件；而对于PrintDocument派生类，则要实现三个相关的方法。

1）初始设置

事件BeginPrint或方法OnBeginPrint，都带有PrintEventArgs类型的参数e，其Cancel属性如果设为true，可用于取消打印作业。一般将其赋值为DbDataReader实例的Read（）方法的返回值，表示如果数据记录为空，则立即终止打印。

4 打印预览

5 结束语

运行结果表明，基于.NET框架专用报表技术的设计方案正确，按照该方案实现的报表打印功能也是成功的。当然，该方案的目标只是讨论专用报表技术，因此它必须针对特定应用程序进行设计和应用。

与传统报表技术相比，该报表技术性能更好，使用成本很低，可进行精确控制，适用性、灵活性非常强。运用该报表技术，可使应用软件实现结构紧凑、短小精干的目标。该技术可广泛应用在特定行业、特定应用程序上进行专用报表，尤其适用于进行单据、车船机票、发票等凭证的打印。

参考文献：

[1] Andrew Troelsen.C#与.NET 3.5高级程序设计[M].北京：人民邮电出版社，2009.

[2] Microsoft.MSDN 文档[EB/OL].http：///zh-cn/library.

[3] Alex Calvo.利用.NET Printing 命名空间从Windows窗体应用程序中进行预览和打印[EB/OL].（2004-12-13）.http：///zhcn/library /aa686055.aspx.

[4] 梁亚雄，魏维，韩天明.打印监控中的关键技术研究[J].计算机应用与软件，2012，29（10）：314-317.

[5] 张胜兰，杨朝阳.一种实现小幅面工程图拼排打印的方法[J].计算机应用与软件，2008，25（9）：172-173.

[6] 戚玮玮，宋朝辉，宋大雷，等.BS模式下条形码票证自定义打印的设计和实现[J].计算机应用与软件，2010，27（12）：170-173.

打印技术论文范文第4篇

【Abstract】The rapid development of 3D printing technology， but there is no breakthrough in the theory of accident causation， the traditional teaching has some problems， such as non-image， unspecific and unsolvable problems. This paper analyzes the development process of causal chain and existing teaching Problem， through the 3D printing technology to cause the cause of the chain teaching error 24Model was designed， printed and the effectiveness of tests proved that the use of 3D printing technology is feasible and has a good effect； also proposed 3D printing technology in the application of accident causes theory Direction of development.

【Key words】Accidental cause theory； 3D printing technology； 24Model； Teaching

0 引言

3D打印技术是一种新兴制造技术，它是指在计算机控制下，根据物体的计算机辅助设计（CAD）模型通过材料的精确堆积，快速制造任意复杂形状的成型技术 。与传统制造业相比其简化了制造程序，降低了研究成本。新材料技术成熟，打印材料价格不断下降，被大多数人所接受 。在我国工业设计、建筑、航空航天、医学、教育等领域已经有了广泛的应用。近年来，在教育领域出现了Solid Learning教学模式，它是指在教育中集成快速成型和数字制造技术，为教师和学生提供可下载的资源对象文件，通过 3D打印系统创建物理原型[1]。在这个模式中由专业设计人员设计建立数字模型库，教学人员可以直接下载、打印其中的任何模型。对高等教育，3D打印作为创新平台，可用做快速实现创新性设计的目标[2]。2016年，解放军总医院主治医师李忠海把3D 打印技术在骨科临床教学中进行了应用，结果显示有助于研究生短时间内理解并掌握相关内容[3]。在安全管理学中，事故致因理链是事故致因理论教学中最重要的内容，授课一般采用多媒体教学，平面PPT辅助。虽然采用了现代化设备但也存在不少问题，授课过程进行枯燥的文字讲解，导致事故致因链不形象、不具体、记忆难。而且事故致因链较多无法同时展示，对比学习困难；事故致因链各模块无法拆分组合，不能启发教学；事故分析仅仅停留在纸面上，无法快速掌握分析技巧。因此将事故致因模型实体化对事故致因理论学习有十分重要的意义，而3D打印技术为其提供了可能。

1 事故致因理论教学研究

1.1 事故致因链

事故致因理论是事故预防的重要理论基础，其最重要的内容之一是事故致因链，完整的事故致因链体现了事故发生的作用路径，它把事故和事故的原因连接成一个链条，使人能准确定位事故发生的原因以及找到事故预防的措施。事故致因链大体可以分为以海因里希[4]事故致因链为代表的古典事故致因链、以伯德与罗夫斯特的事故致因链为代表的近代事故致因链和以事故致因“2-4”模型[5]为代表的现代事故致因链三个阶段。

1.2 教学难点

据不完全统计事故致因链多达十几种，一直以来采用常规多媒体授课方式，对于模型的教学以及推广使用存在诸多不便之处：授课过程采用PPT展示、文字讲解的方式使学习过程只能从文字开始，记忆比较困难，对其中的因果关系、模块层次理解不深刻，无法较快熟练掌握事故致因链；在事故案例分析时方式单一，仅仅停留在纸面上，不形象不具体，不能精确找到各层次原因，对应关系分析存在困难；多种事故致因链对比分析事故不方便，不能较好体现各个事故致因链的优缺点。

2 事故致因?三维设计及实施

利用3D打印技术，打印事故致因链，可以让复杂知识形象易懂，利于记忆和分析事故，为了验证其可行性以行为安全“2-4”模型进行了相关设计和试验。

2.1 设计模型

由于尚没有统一设计标准，实验为方便拆卸、组装和观察使用，将模型组织内部因素设计为6块长方体和3个链接圆柱体，2个特殊圆柱连接体，外部因素设计为镂空盒状，具体尺寸如表1-2所示。根据3D打印技术要求，本实验使用Solid Works软件设计了相关模快三维图，根据格式要求，保存为Sldprt格式。

2.2 打印模型

此次试验对打印精度要求不高，故选用Cura500型号打印机。基本过程为：（1）使用打印机自带Cura软件调整打印角度、打印速度、填充度等关键指标保证打印时间在合理的范围，且保存为3D打印机可识别的Gcode格式文件；（2）使用优盘拷贝至打印机，预热打印材料、解锁电机；（3）按照顺序依次打印各个模块和连接体，并对他们进行了精度修缮；（4）拼装模型。效果图如图一所示。所采用打印机精度、喷头、材料等各项指标处于2014年的水平，故效果良好。因打印机最大打印体积限制，外部因素无法打印。

由图可以看出，内部因素各个部分字迹清晰、大小适合，适于学生的观察、使用与学习，同时还便于拆卸组装，质量小，便于携带。

2.3 3D打印模型使用效果测试

为了验证实体模型的教学效果，本次验证设计了对比试验，将3D打印的事故致因“2-4”模型应用在了某高校大一年级新生课堂中。将学生分为4个小组，分别对他们讲解，第一组和第三组让学生正常记忆，将拆散的三维模型发放给第二组和第四组，由学生进行装卸记忆、深刻学习。经过8分钟后，对他们的记忆效果进行测试，第一项测试为默写行为2-4模型；第二项测试为给定事故利用2-4模型分析事故，测试结果如表3-4所示。

第一项默写测试中第一组和第二组正确率分别为50%和53.3%，第二组和第四组正确率分?e为71.4%和73.3，平均高出20.7%；在运用事故致因“2-4”模型分析事故原因的测试中，第一组和第三组正确率分别为35.7%和33.3%，第二组和第四组正确率分别为60.7%和60.0%，平均高出28.85%。整个测试结果表明，使用3D打印实体模型提高了课堂默写和事故分析成功的比例，所以，实体模型会加速学生的记忆，加深事故致因链的理解深度，对教学有非常好的效果。

此次效果实验对象为大一新生（没有专业知识基础），在课堂教学中借助模型能够在8分钟内记忆掌握事故致因“2-4”模型的基本模块及其逻辑关系，这一效果也为事故致因“2-4”模型在日常安全培训提供了帮助，使更多的人了解并接受事故致因“2-4”模型的理念，在生产实际中应用其分析事故，有效预防事故的发生。

3 3D打印技术在事故致因理论应用中的发展方向

3.1 建立事故致因模型数字资源库

将所有事故致因链都进行数字化设计并建立统一的标准，形成事故致因模型数字资源库，可随时下载相关模型数据提供打印使用，这将会大大提高打印效率。而且，学术思想是不断变化、不断发展的，而如何让学生第一时间接触到最新的学术思想向来是一个难题，借助3D打印技术把学术界最前沿的事故致因理论思想数字化、三维化、实体化，将会对教学和学习有很大的帮助，随着数据库的不断扩大，3D打印教学体系也将会更加完善。

3.2 建立事故致因理论3D模型事故分析实验室

高等学校实验室是进行实验教学的场所，是教师和学生开展科学实验研究的平台，是培养学生工程实践能力和创新能力的重要基地。创新型人才的培养离不开新技术、新方法，将3D打印技术应用于事故致因理论研究无疑为培养安全领域创新人才创造了平台。建立事故致因理论3D模型事故分析实验室，让学生动手打印模型，体验打印过程，自己组装，拆卸模型，可以快速熟练掌握事故致因链，进而结合事故案例分析事故原因，找到事故预防的方法。实验室建设需采用最前沿的3D打印技术，更需要精度高、打印速度快的3D打印机。实验室基本构想如下：（1）设置若干台高精度3D打印机与事故致因模型数字资源库相连；（2）试验台若干；（3）模型空白填表若干、事故案例若干、事故案例分析表若干、实验课流程表若干。

实验过程中先从数字模型库选取所需模型，然后打印模型及组件，学生自己组装拆分模型，通过实体模型和事故分析比较发现各个模型优缺点，根据实体模型结合事故案例分析找到事故原因。

4 结束语

（1）3D打印技术发展迅速，在教育领域应用范围不断扩大，随着新材料、新技术的进步，使得3D打印成本不断下降，打印速度加快，为事故致因链数字化、三维化、实体化提供了条件，也让它走进课堂教学成为可行，而且具有形象、具体等优点，是传统教学很好的补充。

打印技术论文范文第5篇

文章编码：1672-7053（2019）02-0042-02

3D打印技术作为快速成型技术的重要种类，教育阶段中将3D打印技术作为新型课堂教学内容，必须从实际需求出发，具有批判性思维和解决实际问题能力的教学思想，开展研究教学，重视实践教学经验的吸收和学习，查找相关创新应用及技术资源，引领学生新思维、创新能力有效提升，实现数字化教学与创新发展，不断推动3D技术的有效提升。

1 3D打印技术理论基础

3D打印技术是快速成型技术的一种，以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，在逐层打印后实现物体的构造技术。在20世纪90年代中期出现，1986年美国科学家Charles Hull开发第一台商业印刷机后，3D打印技术被麻省理工学院、ZCorp公司进行深入开发运用，在2011年南安普顿大学开发出第一架3D打印的飞机，直到2019年美国加州大学利用3D打印技术制造出中枢神经系统结构的脊髓支架模仿。可见，3D打印技术应用领域从建筑工程、工业、航天、医学领域等多方面都具有应用价值，尤其在工业设计领域用于制造模型最为广泛及迅速应用，利用数字技术材料打印机实现3D打印。3D打印技术具有三维设计、切片处理及完成打印三个重要过程，通过计算机内建模软件的建模，形成三维打印的设计，将建成的三维模型“分区”进行逐层截面切片，实现打印机的逐层打印。3D打印成品真实、形象，其不需要切、削、模型等技术，加工速度极快并且生产周期较短，能够实现结构复杂、体积较小的产品完成，并且是一体成型，減少二次加工环节，既可批量完成也可实现远程操作，能够满足不同的需求。

2 3D打印设计教学理念

3D打印技术作为新兴的教学方向，必须通过合理的教学活动获得经验，提高学习者主动实践的学习能力，构建科学的教学理念，引导学生的探究精神，培养学生举一反三的能力，打破传统教学的理念及方式，积极将3D打印技术融入到工业设计课程中，根据设计不同阶段的需要，积极进行交流，实现理论与实践相结合。在教学过程中，注重搭建科学有效地教学理念，积极与现实发展相结合，为学生寻找更多的学习资料，在教学大纲基础上，与现实发展密切联系，分析成功案例，查找适合自身课程所需经验，分析解读后为学生提供相关知识，吸引学生到课堂，拓宽学生知识面，激发学习兴趣，促进教学理念的有效提升。

在教学理念构建过程中，要注重科学性的体现先进工艺美与精确美，工业设计不仅仅是产品造型，更要注重功能、结构的设计，实现成本最低创造最高的附加值目标。在教学过程中要根据工业设计专业的特殊性将结合，将基础教学与实践紧密结合，通过3D打印技术将产品理论与实践相结合，对每个阶段设计的不同要求进行沟通与交流，注重激发学生的主动性与参与性，教师根据各环节重点进行正确的引导，必须注重实践的教学理念搭建，实现理论与实践的有机结合，注重给学生建立工业设计必须商品化是设计追求的最终目标，在设计过程中不仅要注重设计美感，更要实现设计结果的可应用性，明确设计的目的，了解商品化的过程，实现设计与生产的统一性，保障工业设计的商品化需求。在教学过程中注重系统的教学观念确立，注重实践能力的有效提升，运用3D打印技术为学生带来设计过程的展示与学习，将3D打印技术作为重要的教学内容进行深入的学习，设计教育必须遵循发展的前沿需求，与现实发展相结合。

3 基于3D打印的教学方式

3.1 翻转课堂

随着教学改革的不断深入，翻转课堂模式成为教学新的模式推进，并受到各阶段教学的积极响应，在3D打印技术教学过程中采用新型模式为师生沟通建立的重要的平台，并为学生的实践动手能力提供可靠保障，在计算机的应用及3D技术的学习提升学生理论实践能力，对视觉感官和智能控制有了进一步的了解。翻转课堂突破了传统的教育观念，美国罗伯特-陶伯特在通过多年的教学实践经验基础上提出了几个重要步骤，一个是课前学生观看教师提前准备好的教学视频做相关的作业练习，在课堂中对学生进行针对性测验，提出具有问题学习理论及实践知识，最后总结和评价反馈。注重“以人为本”“因材施教”需求，在3D打印设计教学过程中重视教学环境、教师及学生能力，实现动手动脑能力有效增强。在教师进行教学视频的准备过程中，注重丰富教学的内容，将教学大纲基础与现实3D打印技术成果相结合，积累设计经验，提出创新思想，抓住工业设计过程中的住重点、难点，提出问题开展教学，坚持运用新知识引导教学，积极解决在设计课程中存在的问题，对普遍问题进行解决，促进理论与实践的相结合。一方面提升教师的备课能力及专业基础能力，一方面激发学生学习兴趣，共同开展研究学习，提升学习成效。

3.2 多媒体教学

在教学过程中多采用多媒体进行教学，3D打印技术与工业设计是目前的前沿科技，需要大量的新技术、新知识融入教学过程中，运用多媒体教学方式全方位地进行学习，多媒体教育突破了传统教学观念，突破“一言堂”传统模式，教学氛围更为活跃，能够达到事半功倍的教学效果。在教学过程中注重查找图像、视频、成果展示等等的视频及音频内容，利用现场环境的营造，深刻领悟工业设计、3D打印技术的真谛，能够根据自身专业特点进行积极的学习，学习重点及方向明确。教学过程中，教师通过多媒体资源的收集，对现实3D打印技术环境及工业设计发展方向具有更鲜明的了解，丰富教学资源，提高教学能力。

3.3 课题竞赛

工业设计专业学生动脑及动手能力较强，对新事物接受能力快，并能够主动进行挑战，运用任务小竞赛或课题小竞赛激发学生学习热情，发挥团队精神，能够将自身理论知识与实践知识相结合，并将知识进行融汇贯通。通过产品设计课程进行分组的形式任务布置，或采用给定主题，将学生分为几个小组，培养学生发现问题能力，分析和解决问题能力，提高学生的综合能力，可运用不同的方案进行设计及完善，对设计出现的难点及热点问题，积极查找资料，对每个步骤及个人进行考评，督促学生参与深度及广度，利用几个课时进行答辩、投票等方式，进行等级评定后给予响应奖励。通过竞赛激发学生学习热情及挑战热情，能够对自身知识进行实践，工业设计专业必须具有动脑及动手能力，竞赛方式能够敦促学生审视自身知识系统全况，查找及填补不足，教师也可在竞赛过程中对学生存在的普遍或难点问题进行深入教学、剖析，并对较为优秀的产品作为案例进行分析及推广，实现工业产品的设计与学习。

3.4 微课堂方式

随着收集终端的普及，高效率的各类手机、平板、笔记本计算机被广泛应用，工业设计专业学生对先进的技术及设备学习能力较强，能够使用相关软件进行深入学习。并可以在课余时间及零散时间进行知识的学习，教师通过制作主题较为突出且短小的片段进行知识点学习，对3D打印技术的学习及应用具有较为突出的优点，能够为学生安排较为宽松的学习环境，并能够与现实生活相联系。使学生的思维更为宽广，能够及时与教师进行沟通，摒弃传统僵化的教学方式，更符合时代性，能够激发学生学习热情。且工业设计专业在3D打印技术的学习及使用过程中需要大量的新知识，实践知识更新速度较快，通过微课程能够将现实发展情况及时进行联系，应用到现实生活中与学习紧密相联系，为教学提供更为宽广的范围及知识，促进课堂教学内容的有效丰富。通过微课堂模式激发学生学习热情，促进学生与教师联系沟通能力，提升教学的有效性。

4 基于3D打印的教学内容

4.1 基础教学

3D打印技术的学习及应用涉及数学、艺术、信息等众多学科，甚至还有电子、机械等学科内容，关系到多领域的综合性课程，在教学过程中，注重基础知识的有效学习，加强及加深基础理论的学习，扎实学生学习基础，对产品的形态进行设计，合理设计结构与加工工艺，选择适合材料，将产品的特有属性突出，将工业设计的真谛进行学习，在学习过程中重视对心理产生统一、协调的感受，不仅体现产品的完美，更要体现现代工业生产科技、自然和人文关系，将工业产品设计创新原则、美观原则、可行原则、合理原则、适用原则、可靠原则及经济原则等重要内容，树立正確的工业产品设计思维，引导学生积极进行创新及发展。

4.2 实践教学

3D打印技术的出现为设计提供良好的设计需求，经过计算机软件的设计及应用，目前我国软硬件技术以国产桌面级打印机为主，具有一定的限制。教学要注重加强资源的引入及应用，在实践过程中对参数设置、结构的设计进行检验，对出现损坏及不能打印状况的进行分析，对打印原理进一步学习，对目前对打印机步骤操作进一步规范，在工业设计中运用到制造模型、产品，合理降低成本，提高效率，实现个性化、高精度的产品制造，并可通过实体打印出后经过打磨、电镀以及钻孔等加工进行，满足设计需求，极大缩短产品的设计及生产时间，市场潜力巨大，并能够为未来工业制造行业发展提供可靠技术支持。注重3D打印技术的实践过程学习及控制，为工业设计教学提供可靠的经验交流平台，提升教学经验，为未来专业发展奠定良好的基础。