基于“雙創(chuàng)教育”的高職機械類《3D打印技術(shù)》課程內(nèi)容構(gòu)建

張 磊 付娟娟 楊 帆 楊 宋 劉桂花

(武漢軟件工程職業(yè)學院/武漢市廣播電視大學 湖北 武漢：430205)

隨著國家“雙創(chuàng)教育”工作的不斷推進，越來越多的教育工作者發(fā)現(xiàn)，“雙創(chuàng)教育”激發(fā)學生的“創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)”能力，更具體是體現(xiàn)在培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維、創(chuàng)造意識和職業(yè)可持續(xù)發(fā)展能力上。在高校，依托“專業(yè)知識”對學生進行“雙創(chuàng)教育”的教學研究也成為廣大專業(yè)教師進行教學研究的一個方向。對于高職院校機械類專業(yè)來講，在智能制造背景下，3D打印技術(shù)以其“技術(shù)新、應用廣”的特點，成為眾多院校進行“專業(yè)+雙創(chuàng)”教學改革的熱點。有文獻研究表明，專職創(chuàng)業(yè)導師借助“3D打印技術(shù)”進行以創(chuàng)業(yè)方法為重點的研究和專技教師從“3D打印技術(shù)+”的角度進行“多課程交叉”的研究較多，從學生“雙創(chuàng)意識培養(yǎng)”與“專業(yè)能力要求”相結(jié)合的角度進行課程內(nèi)容構(gòu)建的研究案例較少[1-5]。本文以高職“機械設(shè)計與制造”專業(yè)為例，圍繞課程內(nèi)容建設(shè)與雙創(chuàng)教育有機融合，構(gòu)建了高職機械類《3D打印技術(shù)》課程教學內(nèi)容。

1 課程目標體現(xiàn)“專業(yè)能力”與“雙創(chuàng)能力”

在教育部頒布的高等職業(yè)學校機械設(shè)計與制造專業(yè)教學標準的指導下，武漢軟件工程職業(yè)學院機械設(shè)計與制造專業(yè)制定的人才培養(yǎng)目標為：“培養(yǎng)與社會主義現(xiàn)代化建設(shè)要求相適應的德、智、體、美全面發(fā)展，具有一定的科學文化水平，良好的人文素養(yǎng)、職業(yè)道德和雙創(chuàng)意識，精益求精的工匠精神，較強的就業(yè)能力和可持續(xù)發(fā)展能力，掌握機械設(shè)計與制造基礎(chǔ)知識、主流工業(yè)軟件應用與操作，具備較強機械產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計、零件加工、檢測、逆向設(shè)計與3D打印等能力，能夠從事機械產(chǎn)品設(shè)計與加工、工藝和工裝夾具設(shè)計、機械產(chǎn)品質(zhì)量檢測等工作的高素質(zhì)技術(shù)技能人才”。人才培養(yǎng)目標規(guī)定了機械設(shè)計與制造專業(yè)核心能力為：機械產(chǎn)品設(shè)計能力、零件加工工藝分析制定能力、機械零部件制造與裝配能力、質(zhì)檢與營銷能力、專業(yè)可持續(xù)發(fā)展能力。圍繞專業(yè)核心能力要求，按照基礎(chǔ)課程、專業(yè)特色課程、專業(yè)拓展課程三個層次制定專業(yè)課程體系如圖1。

在專業(yè)課程體系中，課程與課程之間是上下銜接和相互聯(lián)系的。《3D打印技術(shù)》課程定位為專業(yè)特色課程，培養(yǎng)學生的增材制造能力，安排在《機械設(shè)計基礎(chǔ)》《工業(yè)設(shè)計基礎(chǔ)》《機械CAD/CAM》等課程之后開設(shè)，并為后續(xù)《工裝夾具的數(shù)字化設(shè)計與制作》《工業(yè)產(chǎn)品的數(shù)字化創(chuàng)新設(shè)計與裝配制造》等課程提供知識與技能積累。

課程目標決定了課程內(nèi)容的設(shè)計與制定，結(jié)合《3D打印技術(shù)》課程在人才培養(yǎng)目標中的作用和課程對學生創(chuàng)新思維、創(chuàng)造意識和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的要求，制定《3D打印技術(shù)》的課程目標為表1。

課程知識目標在圍繞專業(yè)知識能力展開的同時，提出“了解正逆向設(shè)計與增減材制造綜合應用相關(guān)知識”的要求，以提高學生專業(yè)知識體系綜合應用能力；課程能力目標與課程素養(yǎng)目標圍繞學生專業(yè)崗位能力展開的同時，提出了對學生創(chuàng)新思維、創(chuàng)造意識和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的要求。

2 “專業(yè)能力要求”與“雙創(chuàng)意識培養(yǎng)”相結(jié)合的課程內(nèi)容構(gòu)建

從廣義上看，以設(shè)計數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，將材料(包括液體、粉材、線材或塊材等)自動化地累加起來成為實體結(jié)構(gòu)的制造方法，都可視為增材制造技術(shù)。3D打印技術(shù)在電子產(chǎn)品、汽車、航天航空、醫(yī)療、軍工、地理信息、藝術(shù)設(shè)計等行業(yè)都有較為廣泛的應用[1]。從“專業(yè)能力要求”與“雙創(chuàng)意識培養(yǎng)”相結(jié)合的角度出發(fā)，結(jié)合高職院校自身特點，《3D打印技術(shù)》課程范圍主要圍繞3D打印技術(shù)在科學教育、工業(yè)造型、產(chǎn)品創(chuàng)意、工藝美術(shù)等領(lǐng)域的應用展開；針對不同的專業(yè)，《3D打印技術(shù)》課程主要圍繞3D打印技術(shù)中的FDM與SLA工藝在相關(guān)領(lǐng)域的應用對教學內(nèi)容進行設(shè)計構(gòu)建。在對課程內(nèi)容進行設(shè)計時既要充分考慮課程的知識目標，又要兼顧到學生實際、教學環(huán)境、教學方法等因素，這些因素對學生完成知識目標、能力目標和素養(yǎng)目標起到關(guān)鍵的作用。

《3D打印技術(shù)》課程設(shè)計54學時的教學內(nèi)容，選用FDM桌面級打印機在科學教育、工業(yè)造型、產(chǎn)品創(chuàng)意領(lǐng)域的應用為教學藍本，安排在第4學期進行教學活動。課程內(nèi)容設(shè)計為表2。

表2 《3D打印技術(shù)》課程內(nèi)容設(shè)計

教學內(nèi)容的有效設(shè)計不僅可以實現(xiàn)課程在人才培養(yǎng)中的作用，而且是促進雙創(chuàng)教育與專業(yè)教育融合的有效途徑。通過將“雙創(chuàng)教育”內(nèi)容與理念融入到“專業(yè)教育”中，既豐富了課程教學內(nèi)容，又避免了教學過程中“雙創(chuàng)”的形式化。通過兩輪的教學實踐證明，學生在后續(xù)《工裝夾具的數(shù)字化設(shè)計與制作》、《工業(yè)產(chǎn)品的數(shù)字化創(chuàng)新設(shè)計與裝配制造》課程的學習過程中運用3D打印技術(shù)解決課程問題的積極性和主動性得到明顯提高，同時也有一部分畢業(yè)生從事逆向設(shè)計與3D打印相關(guān)的創(chuàng)業(yè)工作。

3 結(jié)語

專業(yè)知識是創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的重要源泉。從教師的角度分析，認真研讀專業(yè)人才培養(yǎng)目標，準確定位課程在專業(yè)課程體系中的地位和作用并制定具有針對性的課程目標，逐條細化課程目標、選擇課程內(nèi)容、按照一定的規(guī)律對課程內(nèi)容進行有效設(shè)計是將“專業(yè)教育”與“雙創(chuàng)教育”相融合的有效途徑。

在教學過程中針對不同的教學內(nèi)容，結(jié)合有效的教學方法，并輔助第二課堂、專業(yè)競賽等形式，以專業(yè)課程為單元培養(yǎng)學生的雙創(chuàng)能力也會成為雙創(chuàng)教育體系的重要組成部分，具體做法將另文研究。