机械工程专业课程中关于模具、刀具、机床及夹具等重点学习内容，需要学生掌握相关结构，由于这些结构相对复杂，大部分学生机械制图基础薄弱，空间想象能力欠缺，很难想象出具体结构。教具的使用可以使学生获得相关结构的直观三维印象，帮助学生理解复杂的结构。但传统教具一般采用钢铁材料制作，存在质量大、携带不易、制造成本高且周期长等问题。近几年来，随着3D打印技术的发展，在工业设计、建筑、汽车，航空航天等领域都有较多应用。桌面型3D打印机技术的成熟以及打印成本的降低，可以实现快速、多色，低成本的模型制作，能够更好的满足课堂教学的需求，为教具模型的设计和制作提供了一种新的思路。 本项目的关键技术主要包括教具模型的三维数字化建模技术、教具零部件的多色设计及优化技术、教具零部件的柔性连接技术和基于零件特征的3D打印参数优化技术。目前已完成汽车覆盖件模具典型结构教具、刀具角度教具、可转位车刀教具、成形车刀教具、钻头教具、可转位钻模教具等的研发工作，申请专利9项，授权实用新型专利2项。