中職機(jī)械類專業(yè)３Ｄ打印特色課程的探究

張達(dá)劍

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，3D打印技術(shù)日漸成熟，在各個(gè)行業(yè)中的應(yīng)用也越來越廣泛。中職類學(xué)校也紛紛開設(shè)3D打印專業(yè)，但是在專業(yè)開設(shè)的過程當(dāng)中也遇到不少問題和瓶頸，本文將就3D打印技術(shù)作為中職機(jī)械類專業(yè)的一門特色課程進(jìn)行深入剖析和探究，以期3D打印技術(shù)在中職類學(xué)校專業(yè)教學(xué)中取得突破。

關(guān)鍵詞：3D打印技術(shù) 中職教育 問題和瓶頸 特色課程

中圖分類號(hào)：G712文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1003-9082（2019）06-0-01

因?yàn)?D打印技術(shù)對(duì)制造業(yè)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響，越來越多的行業(yè)中開始應(yīng)用3D打印。那么，基于3D打印的發(fā)展，中職是否要開設(shè)3D打印專業(yè)，以及如何開設(shè)3D打印技術(shù)課程，就成為中職教育發(fā)展中需要重點(diǎn)討論的內(nèi)容。

一、3D打印的概念

什么是3D打印呢？所謂3D打印技術(shù)就是通過應(yīng)用一定的軟件來對(duì)人們所要制造的物件進(jìn)行數(shù)字化建模，并應(yīng)用一切可以利用的材料進(jìn)行反復(fù)的堆砌，直到人們所要制造的物件數(shù)字化虛擬模型建造完成，這樣就可以使該數(shù)字化建模更加物化。人們利用3D打印技術(shù)制造的物件也比較多。例如成龍?jiān)谂臄z電影《十二生肖》時(shí)就是應(yīng)用了3D打印技術(shù)成功的打造出了生肖獸首。國際上使用能夠3D打印技術(shù)制造物件的例子更是數(shù)不勝數(shù)，有人應(yīng)用3D打印技術(shù)打造出了房子、汽車、手槍，甚至有人利用3D打印技術(shù)制造出人體器官。3D打印是現(xiàn)代社會(huì)中最熱門的制造技術(shù)，因?yàn)槠鋺?yīng)用范圍較廣，也被人稱作是“第三次工業(yè)革命”。

二、與中職教育理念之間的分歧

中職教育的主要教學(xué)與培養(yǎng)理念就是為企業(yè)培養(yǎng)大量優(yōu)秀的人才，在學(xué)校專業(yè)的設(shè)置上也主要是以企業(yè)的人才需求作為其設(shè)置專業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)。也就是說中職學(xué)校主要以培養(yǎng)工作人員需求比較密集的崗位。雖然現(xiàn)階段3D打印技術(shù)逐漸成熟，并獲得了廣泛的運(yùn)用，但是不難看出3D打印技術(shù)主要是以個(gè)體化的產(chǎn)品加工為主的，3D打印這一行業(yè)對(duì)工作人員的需求也主要是以掌握該技術(shù)的個(gè)人為主，并不是以密集型人才需求為主的。但是中職學(xué)校的人才培養(yǎng)模式是以密集型人才為主的。二者在實(shí)踐應(yīng)用和工作崗位設(shè)置上存在一定的矛盾的，因此，從這點(diǎn)來看，當(dāng)前形勢下中職院校雖然還不適合設(shè)置3D打印專業(yè)，但是可以就機(jī)械類專業(yè)3D 打印特色課程的開設(shè)。

三、機(jī)械類專業(yè)3D 打印特色課程開設(shè)的必要。

1.機(jī)械制圖專業(yè)基礎(chǔ)課程的需要。

眾所周知，機(jī)械制圖課程，特別是機(jī)械制圖課程的空間想象能力的培養(yǎng)，是中職機(jī)械類專業(yè)乃至大學(xué)機(jī)械類專業(yè)面臨的普通難題。但是3D打印技術(shù)的出現(xiàn)，可以有效地彌補(bǔ)這些不足，通過讓學(xué)生3D建模，3D輸出工程圖，3D打印出實(shí)物模型這些練習(xí)，鍛煉學(xué)生的空間構(gòu)圖能力。還可以通過機(jī)械制圖的三視圖與3D打印的模型進(jìn)行比較，培養(yǎng)學(xué)生的識(shí)圖能力。過去我們通常只是利用掛圖等講解機(jī)械制圖，初學(xué)的學(xué)生很難想象出實(shí)型來，而3D打印，不光可以通過電腦建模，還可以打印出實(shí)型來，這樣，可以有效地降低學(xué)習(xí)的難度，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2.機(jī)械類核心專業(yè)課程的需要。

不光是機(jī)械制圖課程，機(jī)械類專業(yè)核心課程，也可以通過3D打印技術(shù)，降低學(xué)習(xí)難度，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。如模具專業(yè)，在學(xué)生正式制作模具前，可以讓學(xué)生通過3D建模，3D虛擬裝配，3D打印出模具樣品，通過這些技術(shù)，檢驗(yàn)?zāi)＞咴O(shè)計(jì)是否合理，配合是否干涉？如果不合理，我們就將信息反饋給設(shè)計(jì)者，讓設(shè)計(jì)者修改圖紙，然后再進(jìn)入到模具鉗工制作程序，這樣即可以將錯(cuò)誤擋在制作之前，學(xué)生初學(xué)模具制作，又可以用3D打印的模具當(dāng)作參考。同樣對(duì)于數(shù)控專業(yè)，我們現(xiàn)在的編程，特別復(fù)雜零件的編程，往往需要用電腦輔助編程，如果我們借助3D打印技術(shù)，也可以使難度降低。

3.師資隊(duì)伍的要求需要。

在應(yīng)用3D打印某一物件之前還需要對(duì)該物件進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)人員不僅要考慮該物件制造之后的使用范圍和用途，還要對(duì)該物件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)等進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，這就要求相關(guān)的工作人員具有較好的設(shè)計(jì)能力。在物品設(shè)計(jì)結(jié)束后，還要求相關(guān)的設(shè)計(jì)人員能夠根據(jù)設(shè)計(jì)內(nèi)容構(gòu)建3D建模模型，最終實(shí)現(xiàn)紙質(zhì)化設(shè)計(jì)到數(shù)字化模型的轉(zhuǎn)變。在應(yīng)用3D打印制造物件的整個(gè)過程中都要求相關(guān)的設(shè)計(jì)人員具備較好的軟件設(shè)計(jì)與操作能力。如果開設(shè)專門的3D打印專業(yè)，對(duì)于師資的要求非常高，不光要會(huì)3D建模，3D打技術(shù)，還要有一定的美術(shù)功底。但是如果只是將3D打印作為中職機(jī)械類專業(yè)的一門特色課程?，F(xiàn)有的中職機(jī)械類師資，稍稍學(xué)習(xí)3D打印技術(shù)課程，完全可以勝任3D打印課程的教學(xué)。待條件成熟之后，再考慮3D打印專業(yè)的開設(shè)也不遲。

四、就業(yè)前景分析

近年來，3D打印在國際、國內(nèi)都引起廣泛關(guān)注，被列入《國家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃（863計(jì)劃）》，全國各重要工業(yè)城市也紛紛出臺(tái)3D打印相關(guān)的扶持及優(yōu)惠政策，鼓勵(lì)創(chuàng)新，大力發(fā)展該項(xiàng)業(yè)務(wù)。國務(wù)院印發(fā)的《中國制造2025》，是我國實(shí)施制造強(qiáng)國戰(zhàn)略第一個(gè)十年的行動(dòng)綱領(lǐng)。《中國制造2025》中提到，要增加增材制造等前沿技術(shù)和裝備的研發(fā)，推動(dòng)優(yōu)勢和戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。

為滿足國內(nèi)3D打印專業(yè)應(yīng)用型人才需求，更好地促進(jìn)3D打印行業(yè)的健康發(fā)展，作為一家復(fù)合型的全日制專業(yè)技術(shù)院校，我校在全區(qū)率先將3D打印技術(shù)引進(jìn)中專課堂。學(xué)校依托創(chuàng)業(yè)、人才培訓(xùn)、專業(yè)實(shí)訓(xùn)等特色產(chǎn)業(yè)基地及金屬3D打印、激光智能制造等聯(lián)合創(chuàng)新平臺(tái)的搭建，通過自主研發(fā)3D打印專業(yè)教學(xué)設(shè)備及耗材、個(gè)性化定制課程等完善配套，將教學(xué)基地與師資資源緊密結(jié)合，3D打印教學(xué)設(shè)備與3D打印培養(yǎng)方案無縫銜接，創(chuàng)新融合場景教學(xué)，以用為本，學(xué)以致用。

綜上所述，3D 打印技術(shù)作為一種比較先進(jìn)的制造技術(shù)與新產(chǎn)品研發(fā)技術(shù)受到各個(gè)領(lǐng)域的青睞。但是在中職學(xué)校將3D打印技術(shù)專門作為一個(gè)專業(yè)，在現(xiàn)階段，條件還未必成熟。但是中職學(xué)校如果結(jié)合自身的辦學(xué)條件、師資隊(duì)伍等多方面的因素來分析是否引進(jìn)3D 打印技術(shù)，開設(shè)專業(yè)課程，特別是作為機(jī)械類專業(yè)的一門輔助特色課程還是非常必要的。

總而言之，3D打印作為中職類機(jī)械專業(yè)的一門特色課程，不光是課程的需要，還是師資條件，還是現(xiàn)有就業(yè)情況都是比較現(xiàn)實(shí)，也是比較可行的。

參考文獻(xiàn)

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