3D打印技術應用型人才培養(yǎng)模式探析

宋茂榮

摘 要：3D打印技術的應用，引發(fā)了化工、航天、制造、生物等行業(yè)的巨大變革，但目前我國教育體系中對3D打印技術專業(yè)的構(gòu)建近乎為零，難以滿足現(xiàn)實要求。在本文的研究中，筆者首先簡要分析了3D打印技術的發(fā)展趨勢及其人才培養(yǎng)現(xiàn)狀，而后從總量、趨勢、特征三個層面詳細探討了本方向人才的社會需求，最后結(jié)合多年教學經(jīng)驗，得出適用于職業(yè)院校的3D打印技術應用型人才培養(yǎng)模式。

關鍵詞：3D打印 應用人才 培養(yǎng)模式

一、3D打印技術及人才培養(yǎng)現(xiàn)狀分析

3D打印是快速成型技術的一種，是一種以數(shù)字模型文件為基礎，運用粉末狀金屬或塑料等可黏合材料，通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術。當前3D打印技術的實際應用還有較多局限，比如材料、設備、知識產(chǎn)權等方面限制。但是3D打印技術在高端定制、小規(guī)模生產(chǎn)的產(chǎn)品上卻極有優(yōu)勢，包括航天科技、醫(yī)學領域、房屋建筑以及汽車行業(yè)。早在1988年，清華大學的顏永年教授便在出訪美國加州大學時了解到快速成型技術，回國后建立了清華大學激光快速成型中心，這可謂是3D打印技術概念的前身。

然而另一方面，我國3D打印人才的培養(yǎng)還處于萌芽期，并沒有設立3D打印技術專業(yè)，更別談3D打印技術科學的培養(yǎng)方案與教學大綱了。僅有部分專業(yè)，如材料成型機控制工程、機械設計與自動化會將3D打印技術的運用納入選修課程一部分。所以說，3D打印技術專業(yè)人才的培養(yǎng)狀況并不樂觀，供給遠遠小于市場需求，不能滿足未來實際生產(chǎn)的需要。

二、3D打印技術應用型人才社會需求淺析

1.需求總量

就國內(nèi)市場而言，當前我國企業(yè)所使用的3D打印設備及材料大部分都由外國的廠商所生產(chǎn)，缺乏本土打印產(chǎn)品。這勢必會刺激我國的制造業(yè)企業(yè)投入更多的資源來爭奪此塊市場，需要更多的3D打印人才投入國內(nèi)企業(yè)的研發(fā)生產(chǎn)全過程。此外，國內(nèi)頂尖高校的人才更多傾向于前往國外企業(yè)發(fā)展，踏踏實實研發(fā)的基礎型、實干型、應用型人才更為短缺。

不單單3D打印設備的生產(chǎn)廠商，咨詢公司、培訓機構(gòu)以及工業(yè)生產(chǎn)等行業(yè)都需要專業(yè)的人才，更重要的是企業(yè)將3D打印設備切實地利用到生產(chǎn)過程中，提升本企業(yè)的生產(chǎn)效率，急需應用型的專業(yè)人才。所以說，3D打印人才的需求總量是十分龐大的。

2.需求特征

3D打印人才可應用于多個行業(yè)，行業(yè)的特征最終決定其需求的特征。

第一，3D打印設備及材料生產(chǎn)商。由于3D打印設備的研發(fā)要求企業(yè)員工具有較高的學歷水平，較強的技術儲備。對于此類市場需求，可以將其稱為技術型需求。

第二，一些工業(yè)上的加工生產(chǎn)企業(yè)以及診所醫(yī)院。這些單位是3D打印設備的終端消費者，需要專業(yè)的人才來進行操作控制。通過簡單的輸入數(shù)據(jù)來制作3D打印模型。這些單位對人才專業(yè)水準要求較低，也是人才缺口最大的地方，可以將其定義為實用型需求或者應用型需求。

第三，一些教育培訓類機構(gòu)。這些機構(gòu)的主營業(yè)務在于簡單的培訓學員，使其對3D打印技術有一定的了解，盡可能地掌握3D打印技術的生活應用。此類需求對人員專業(yè)素養(yǎng)要求較低，但是對其綜合素質(zhì)要求較高，并需要他們有著一定的自主學習能力，緊跟3D打印技術時代發(fā)展的潮流，可以將其稱為消費型需求。

3.需求趨勢

3D打印的市場需求總量毫無疑問是高速擴張的，這主要體現(xiàn)在廣度及深度兩方面。

首先是應用領域的不斷擴大。當前3D打印技術由于設備成本較高，其生產(chǎn)應用限制于小規(guī)模、高度定制的行業(yè)。但隨著技術的不斷成熟，3D打印設備的成本降低是必然的趨勢，必將推動其在更大領域的生產(chǎn)應用。例如2015年7月17日，由3D打印的模塊新材料別墅現(xiàn)身西安，建造方在三個小時完成了別墅的搭建，3D打印技術成功地在建筑行業(yè)得到應用。所以說，3D打印技術應用領域的不斷擴大將會促使其需求不斷增長。

其次便是應用范圍的不斷擴大。從2014年10月3D技術打印出一截植入人體的脊椎，2015年10月我國成功的打印出復雜的血管構(gòu)型。3D打印技術在醫(yī)學領域及其他行業(yè)的應用不斷深入，將會持續(xù)推動市場對專業(yè)人才的需求。

三、3D打印技術應用型人才培養(yǎng)模式探析

社會需要大量的3D打印人才，其中技術型需求可通過3D打印課題的碩士博士滿足。而基礎性的應用型及消費型人才，則需要各職業(yè)院校有針對性的培養(yǎng)，方能彌補市場缺口。

1.共建教學平臺

3D打印技術的人才培養(yǎng)需要大量的人力物力投入，同時也需要雄厚的技術儲備。這對大部分實力較為一般的職業(yè)院校而言無疑是難以承受的，因此，這就需要各大職業(yè)院校之間共建教學平臺，利用彼此的優(yōu)勢，相互支援，通力合作。

具體而言，共建教學平臺包括師資力量及教學設備。就師資力量而言，各大高校之間可以采取建立合作聯(lián)盟的形式，將教師組成代表團，定期送老師前往高水平的大學學習;也可邀請富有教學經(jīng)驗的教師在研討會上，給其他教師傳授經(jīng)驗，從而促進老師間的相互交流，實現(xiàn)共同進步。就教學設備而言，3D打印技術專業(yè)建設所需的設備價格高昂，各職業(yè)院?？梢酝ㄟ^團購的形式增強對廠商的議價權;也可以將院校落后的設備內(nèi)部消化，通過政府協(xié)調(diào)，簽訂合作協(xié)議，贈送給兄弟院校，對其專業(yè)建設給予一定的幫助。

2.強化校企合作

3D打印技術應用型人才的培養(yǎng)最終目的是滿足各個企業(yè)的需求。職業(yè)院校在進行3D打印專業(yè)的構(gòu)建時，要積極引入外界企業(yè)，利用其助力促進本專業(yè)的發(fā)展。

第一，校企合作可以為職業(yè)院校教學平臺的構(gòu)建提供較為低價的設備，并可籌資建立企業(yè)與校方共享的3D打印實驗室，實現(xiàn)建造成本均攤，研發(fā)收益共享。

第二，職業(yè)院?？梢耘c多家企業(yè)簽訂用人合同。按照企業(yè)實際需求量身定制教學方案，對口輸出合格的人才。這不但能提升學生的就業(yè)率，還可以降低職業(yè)院校開設新專業(yè)的各種不確定風險。

第三，企業(yè)可以采取前往職業(yè)院校舉辦講座、舉辦企業(yè)贊助冠名的競賽等形式深度合作，這一方面可提升學生們的實踐能力，另一方面則宣傳推動了3D打印技術的普及，在無形中拓寬了企業(yè)的潛在市場。

3.注重長期培養(yǎng)

注重長期培養(yǎng)，是職業(yè)院校開辦3D打印專業(yè)的首要原則。各家職業(yè)院校不能盲目跟風，忽視自身的實際情況，盲目學習3D打印專業(yè)，對學生未來的成長發(fā)展不負責任。相反，在開設3D打印專業(yè)之時，要認真評估，制定一套科學合理的長期培養(yǎng)方案。

此外，校方對學生的培養(yǎng)也應從長遠角度出發(fā)，著重提升其自主學習能力。3D打印行業(yè)發(fā)展極為迅速，課堂教學中學生所學知識很快就會過時。這就需要學生在日后的工作生活中不斷完善自己，通過自主學習的方式緊跟行業(yè)潮流，真正滿足實踐的需求，不被時代所拋棄。

隨著時代的發(fā)展，3D打印技術必將在越來越多的領域得到廣泛應用。這就需要更多的職業(yè)院校來培養(yǎng)專業(yè)對口的應用型人才。筆者認為職業(yè)院校間應該通力合作，共建教學平臺，同時強化與企業(yè)間的聯(lián)系，以實踐為導向，培養(yǎng)對口人才。

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（作者單位：昆明高級技工學校）