智能制造背景下基于增材制造技術(shù)的高職機(jī)電類專業(yè)創(chuàng)新教育研究

劉衛(wèi)東 林翠青

摘 要：增材制造技術(shù)是一種以數(shù)字模型為基礎(chǔ)，將材料逐層堆積制造出實(shí)體物品的新興技術(shù)。與傳統(tǒng)的減材制造技術(shù)相比，增材制造技術(shù)具有產(chǎn)品制造成本低，制造周期短，個性化設(shè)計(jì)適應(yīng)強(qiáng)，創(chuàng)新創(chuàng)造能力提升空間大等特點(diǎn)。基于增材制造技術(shù)的高職機(jī)電類專業(yè)創(chuàng)新教育，可以突破學(xué)校、企業(yè)和產(chǎn)業(yè)邊界，實(shí)現(xiàn)跨界融合，助推企業(yè)智能制造競爭力的提升和學(xué)校人才培養(yǎng)質(zhì)量的提高;對高職院校機(jī)電類專業(yè)課程體系的構(gòu)建、課程實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容改革、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)具有重要指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：創(chuàng)新教育;增材制造技術(shù);創(chuàng)新教育平臺

創(chuàng)新是我們這個時代國家的核心競爭力，創(chuàng)新的實(shí)質(zhì)是新知識的獲取和創(chuàng)造。高等教育是知識創(chuàng)新、傳播和應(yīng)用的主要途徑，更是培養(yǎng)創(chuàng)新精神和創(chuàng)新人才的搖籃，因此，加強(qiáng)創(chuàng)新教育，培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新能力是建設(shè)創(chuàng)新型國家對高等教育提出的新要求。

一、創(chuàng)新教育的重要意義

創(chuàng)新能力是創(chuàng)新活動得以實(shí)現(xiàn)的重要因素，是指人們在學(xué)習(xí)和繼承前人知識經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，提出新概念、新思想、新技術(shù)、新方法、新設(shè)計(jì)等獨(dú)特的見解和完成創(chuàng)造發(fā)明的能力。從目前高職院校教育本身看，存在專業(yè)定位與培養(yǎng)目標(biāo)不清晰、人才培養(yǎng)模式單一、課程設(shè)置缺乏專業(yè)性與職業(yè)性、理論與實(shí)踐脫節(jié)、育人內(nèi)容與方式簡單化、校企合作不深入、基本條件不足、科技人文素質(zhì)重視不夠，以及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育理念滯后、與專業(yè)教育結(jié)合不緊、與實(shí)踐脫節(jié)、教師開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的意識和能力欠缺等問題。

我們高職院校在對學(xué)生實(shí)施素質(zhì)教育時，應(yīng)充分意識到創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育首先是一種理念和精神教育，是要融合“大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新”“綠色創(chuàng)業(yè)”“職業(yè)擔(dān)當(dāng)”等創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的時代精神;是以創(chuàng)新精神、創(chuàng)業(yè)意識的品質(zhì)要求賦予技術(shù)技能人才培養(yǎng)目標(biāo)新的內(nèi)涵;要在全面培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)思維、精神與意識的基礎(chǔ)上，激發(fā)高職學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)潛質(zhì)。這樣才能使高職院校的專業(yè)定位與培養(yǎng)目標(biāo)一致，培養(yǎng)符合時代發(fā)展要求的高素質(zhì)技術(shù)技能人才。

二、增材制造技術(shù)的內(nèi)涵

增材制造（又稱3D打?。┦且詳?shù)字模型為基礎(chǔ)，將材料逐層堆積制造出實(shí)體物品的新興制造技術(shù)。與傳統(tǒng)的車、銑、刨、磨等減材制造技術(shù)相比，增材制造技術(shù)具有產(chǎn)品制造成本低，制造周期短，個性化設(shè)計(jì)適應(yīng)強(qiáng)，創(chuàng)新創(chuàng)造能力提升空間大等特點(diǎn)。增材制造技術(shù)將對傳統(tǒng)的工藝流程、生產(chǎn)線、工廠模式、產(chǎn)業(yè)鏈組合產(chǎn)生深刻影響，因此增材制造技術(shù)是制造業(yè)有代表性的顛覆性技術(shù)。

工業(yè)和信息化部聯(lián)合發(fā)展改革委、教育部等11個部門印發(fā)了《增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動計(jì)劃（2017-2020年）》文件，文件指出：要組織實(shí)施學(xué)校增材制造技術(shù)普及工程，推動增材制造在創(chuàng)新教育等領(lǐng)域規(guī)?；瘧?yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)的興趣、愛好、意識，在具備條件的企業(yè)設(shè)立增材制造實(shí)習(xí)基地，鼓勵開展教學(xué)實(shí)踐;支持建設(shè)公共服務(wù)平臺，發(fā)展增材制造創(chuàng)新設(shè)計(jì)應(yīng)用中心。

三、增材制造技術(shù)在高職機(jī)電類專業(yè)教育中的應(yīng)用

國家要組織實(shí)施學(xué)校增材制造技術(shù)普及工程，作為承擔(dān)技術(shù)教育和應(yīng)用的高職院校應(yīng)該抓住這一契機(jī)，積極探究在智能制造背景下充分利用“互聯(lián)網(wǎng)+”3D打印增材制造技術(shù)思維，建設(shè)技術(shù)平臺，把增材制造技術(shù)有機(jī)融入到創(chuàng)新教育中，培養(yǎng)應(yīng)用型、創(chuàng)新型增材制造技術(shù)綜合性人才，力推高職院校學(xué)生畢業(yè)后與社會無縫對接。利用“互聯(lián)網(wǎng)+”3D打印增材制造技術(shù)進(jìn)行高職院校機(jī)電類專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新教育的意義主要有以下幾點(diǎn)：

產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平的提升，要求高等職業(yè)教育的培養(yǎng)目標(biāo)和職教內(nèi)容提出相應(yīng)調(diào)整和提升。數(shù)字技術(shù)、信息技術(shù)既是調(diào)整提升的難點(diǎn)和門檻，也是引領(lǐng)創(chuàng)新的關(guān)鍵和核心。要認(rèn)識“互聯(lián)網(wǎng)+”3D打印增材制造技術(shù)在高職教育中的應(yīng)用是一種物化創(chuàng)新思維和培養(yǎng)學(xué)生個性化想象能力的創(chuàng)新工具。要在學(xué)好傳統(tǒng)專業(yè)課程和應(yīng)用數(shù)字技術(shù)的基礎(chǔ)上，學(xué)會使用3D打印這個創(chuàng)新制造工具。

對于學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)，要重點(diǎn)突出技術(shù)應(yīng)用，首先要進(jìn)行教學(xué)模式的創(chuàng)新，采用“體系-方向-興趣”的“先知其然，后知其所以然”的培訓(xùn)模式。在培訓(xùn)手段上，建立動手制作、模仿學(xué)習(xí)與開發(fā)相結(jié)合的方法，讓學(xué)生在明確學(xué)習(xí)目標(biāo)和結(jié)果的情況下，通過實(shí)踐和應(yīng)用引導(dǎo)其對理論知識具有自主學(xué)習(xí)。

四、實(shí)現(xiàn)增材制造技術(shù)在高職機(jī)電類專業(yè)創(chuàng)新教育的有效途徑

（一）實(shí)現(xiàn)增材制造技術(shù)在高職機(jī)電類專業(yè)創(chuàng)新教育應(yīng)用應(yīng)解決的主要問題

增材制造技術(shù)在高職機(jī)電類專業(yè)創(chuàng)新教育的應(yīng)用效果主要取決于校內(nèi)師資、人才培養(yǎng)方案、平臺建設(shè)以及社會力量。關(guān)鍵應(yīng)解決好以下問題：

第一，促進(jìn)學(xué)校、企業(yè)和社會三種不同師資類型互相協(xié)作，形成以學(xué)校師資為主，以企業(yè)培訓(xùn)師和社會外聘師資為輔的創(chuàng)新教育師資體系。

第二，把創(chuàng)新教育以課程的形式融入到高職教學(xué)中，實(shí)現(xiàn)“互聯(lián)網(wǎng)+”3D打印增材制造技術(shù)創(chuàng)新教育平臺與人才培養(yǎng)方案的有機(jī)融合。

（二）實(shí)現(xiàn)增材制造技術(shù)在高職機(jī)電類專業(yè)創(chuàng)新教育應(yīng)用的有效途徑

第一，改變機(jī)電類專業(yè)人才培養(yǎng)模式，促進(jìn)多方支持“互聯(lián)網(wǎng)+”3D打印增材制造技術(shù)創(chuàng)新教育平臺的建設(shè)利用已經(jīng)開設(shè)專業(yè)的共性，在機(jī)電類專業(yè)中建設(shè)“互聯(lián)網(wǎng)+”3D打印增材制造技術(shù)教學(xué)平臺，只有這樣，企業(yè)、行業(yè)、學(xué)校三方才能加強(qiáng)合作，機(jī)電類專業(yè)人才培養(yǎng)模式才能不斷加強(qiáng)，各方人員相互交流學(xué)習(xí)，而且也能鼓勵相關(guān)企業(yè)參與到“互聯(lián)網(wǎng)+”3D打印增材制造技術(shù)教學(xué)平臺的建設(shè)，提升教學(xué)能力和實(shí)踐能力，彌補(bǔ)教師隊(duì)伍對產(chǎn)業(yè)、行業(yè)、市場的認(rèn)識不足，加強(qiáng)校企深入合作。

第二，改革機(jī)電類專業(yè)培養(yǎng)方案，優(yōu)化課程體系。根據(jù)行業(yè)企業(yè)對3D打印人才的技術(shù)技能要求，結(jié)合自身實(shí)際情況，完善3D打印人才培養(yǎng)方案。改革、創(chuàng)新課程設(shè)置的結(jié)構(gòu)形式，保證課程體系結(jié)構(gòu)的完整性和各類課程比例的合理性，著力保障實(shí)踐類課程的學(xué)時，并促進(jìn)相關(guān)課程之間的相互融通。

第三，3D打印實(shí)訓(xùn)實(shí)習(xí)基地和“互聯(lián)網(wǎng)+”3D打印增材制造技術(shù)平臺的建設(shè)。通過調(diào)研，結(jié)合實(shí)際，對3D打印設(shè)備的投入做出合理預(yù)算方案，以滿足各專業(yè)學(xué)生的3D打印實(shí)踐環(huán)節(jié)條件。并有序安排機(jī)電類專業(yè)各專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)。通過“互聯(lián)網(wǎng)+”3D打印增材制造技術(shù)平臺的建設(shè)，機(jī)電類專業(yè)學(xué)生可利用3D打印、大數(shù)據(jù)及互聯(lián)網(wǎng)等先進(jìn)信息技術(shù)，將具有創(chuàng)造性價值的個性化想法變?yōu)閷?shí)際。

第四，加強(qiáng)專業(yè)教師培訓(xùn)。引進(jìn)擅長3D打印研發(fā)、生產(chǎn)、服務(wù)的高水平的專業(yè)人才;強(qiáng)化校企共建師資隊(duì)伍;以學(xué)校師資為主，以企業(yè)培訓(xùn)師和社會外聘師資為輔，打造專兼結(jié)合的師資體系。

（三）有效實(shí)施增材制造技術(shù)在高職機(jī)電類專業(yè)創(chuàng)新教育的效果

第一，通過“互聯(lián)網(wǎng)+”3D打印增材制造技術(shù)創(chuàng)新教育平臺的建設(shè)，培養(yǎng)一支精于、善于開展產(chǎn)學(xué)研的教師隊(duì)伍，把建立高質(zhì)量的教師研究性教育群體作為培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新人才的重要保證。

第二，通過優(yōu)化機(jī)電類專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)和課程體系，制定更加明確的人才培養(yǎng)方案。保證課程體系結(jié)構(gòu)的完整性和各類課程比例的合理性，著力保障創(chuàng)新實(shí)踐類課程的學(xué)時，并促進(jìn)相關(guān)課程之間的相互融通。

第三，通過“互聯(lián)網(wǎng)+”3D打印增材制造技術(shù)創(chuàng)新教育平臺的建設(shè)，增加學(xué)生的就業(yè)通道，提高學(xué)生的就業(yè)能力。

五、結(jié)語

基于增材制造技術(shù)的高職機(jī)電類專業(yè)創(chuàng)新教育，可以應(yīng)用在機(jī)電類專業(yè)課程的創(chuàng)新教育實(shí)踐中，突破學(xué)校、企業(yè)和產(chǎn)業(yè)邊界，實(shí)現(xiàn)跨界融合，助推企業(yè)智能制造競爭力的提升和學(xué)校人才培養(yǎng)質(zhì)量的提高。對高職院校機(jī)電類專業(yè)課程體系的構(gòu)建、課程實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容改革、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)具有重要指導(dǎo)意義，對高職教育改革有重要參考價值。

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