高職增材制造技術(shù)專業(yè)模塊化課程體系的構(gòu)建與實(shí)施

謝丹　朱紅　侯高雁

摘 要 本文從高職機(jī)械制造與自動(dòng)化增材制造技術(shù)專業(yè)方向，論述增材制造專業(yè)課程的模塊化構(gòu)建思路，以數(shù)字化設(shè)計(jì)模塊及綜合模塊為例，對(duì)模塊化課程體系的構(gòu)建進(jìn)行探究。形成了以突出核心技能、適應(yīng)多元化學(xué)習(xí)、滿足技能競(jìng)賽訓(xùn)練的模塊化課程體系，并就模塊化課程體系的實(shí)施效果進(jìn)行了論述。

關(guān)鍵詞 增材制造 模塊化 課程體系

中圖分類號(hào)：G712 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ?DOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2021.01.016

Abstract This article discusses the modular construction of curriculum system for the additive manufacturing technology， then takes digital design module and integration module as an example to explain the construction of curriculum system. It forms the modular curriculum system which emphasizes core skills， adapts to multiple learning and satisfies the training of skill competition， and expounds the implementation effect of modular curriculum system.

Keywords additive manufacturing; module; curriculum system

0 引言

增材制造技術(shù)是滿足國(guó)家重大需求、支撐國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的“國(guó)之重器”，已成為世界先進(jìn)制造領(lǐng)域發(fā)展最快、技術(shù)研究最活躍、關(guān)注度最高的學(xué)科方向之一。[1]由于增材制造發(fā)展速度太快，導(dǎo)致增材制造應(yīng)用型人才缺口巨大。目前，國(guó)內(nèi)很多高職院校開(kāi)設(shè)了增材制造相關(guān)課程，部分院校還設(shè)立了增材制造技術(shù)專業(yè)方向。在高職院校的專業(yè)課程教學(xué)中，課程體系是人才培養(yǎng)方案的核心，直接影響著高職人才培養(yǎng)的質(zhì)量。因此，要在培養(yǎng)人才上下功夫，切實(shí)強(qiáng)化人才培養(yǎng)模式，牢牢把握數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化融合發(fā)展的趨勢(shì)，將傳統(tǒng)的專業(yè)課程體系進(jìn)一步優(yōu)化、歸納和推陳出新，構(gòu)建以突出增材制造核心技能的智能模塊化課程體系并與本專業(yè)融合協(xié)同發(fā)展，是發(fā)揮專業(yè)優(yōu)勢(shì)、凸顯辦學(xué)特色的體現(xiàn)，是完善增材制造專業(yè)方向?qū)W歷教育與培訓(xùn)并重的現(xiàn)代化職業(yè)教育體系的關(guān)鍵，是暢通技術(shù)技能人才成長(zhǎng)渠道的重要保障。

1 模塊化課程體系構(gòu)建思路

1.1 多元學(xué)習(xí)主體

隨著《國(guó)家職業(yè)教育改革實(shí)施方案》及教育部等六部門(mén)印發(fā)的《高職擴(kuò)招專項(xiàng)工作實(shí)施方案》的發(fā)布，高職擴(kuò)招后生源多元化（主要有退役軍人、下崗失業(yè)人員、農(nóng)民工、高素質(zhì)農(nóng)民、在職職工及應(yīng)（往）屆畢業(yè)生），發(fā)展需求亦多樣化，這促使職業(yè)教育與社會(huì)的接口重新設(shè)計(jì)。針對(duì)多元學(xué)習(xí)主體的不同教育需求，堅(jiān)持標(biāo)準(zhǔn)不降，需要探索學(xué)制靈活、模式多元、按需施教、因材施教、寬進(jìn)嚴(yán)出的人才培養(yǎng)方案及其模塊化課程體系，多元學(xué)習(xí)主體需要選擇適合的模塊化課程學(xué)習(xí)，以實(shí)現(xiàn)多元學(xué)習(xí)主體的高質(zhì)量就業(yè)。

1.2 突出核心技能

為強(qiáng)化職業(yè)素養(yǎng)養(yǎng)成和技術(shù)技能培養(yǎng)，需將專業(yè)精神、職業(yè)精神和工匠精神融入模塊化課程建設(shè)的全過(guò)程。模塊化課程體系的構(gòu)建，既可以滿足學(xué)歷教育的需要，又可以滿足社會(huì)培訓(xùn)的需要。目前從企業(yè)人才需求條件及市場(chǎng)的應(yīng)用分析，增材制造技術(shù)的核心技術(shù)是3D建模、3D測(cè)量、3D打印設(shè)備、3D打印后處理等。針對(duì)核心技術(shù)構(gòu)建核心技能模塊，需要開(kāi)發(fā)適應(yīng)學(xué)習(xí)主體的模塊化課程體系，做到按需教學(xué)。

1.3 滿足技能競(jìng)賽

近年來(lái)，為適應(yīng)國(guó)家大力推進(jìn)職業(yè)教育發(fā)展的需要，培養(yǎng)更多創(chuàng)新型和技能型人才，職業(yè)院校參與各類技能大賽的熱情高漲，大國(guó)工匠和技能大師逐漸成為青年人追逐的榜樣。技能大賽作為新時(shí)期的校園文化，不僅充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情，同時(shí)也為學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、實(shí)踐能力和職業(yè)素養(yǎng)的培養(yǎng)提供保障，在職業(yè)教育改革發(fā)展的新形勢(shì)下，將課程體系建設(shè)與技能大賽對(duì)接融合，可以更好地為職業(yè)教育發(fā)展增添動(dòng)力。[1]

基于大賽知識(shí)點(diǎn)涵蓋范圍， 對(duì)歷年職業(yè)技能大賽題目進(jìn)行深入分析， 通過(guò)對(duì)賽程知識(shí)點(diǎn)、得分點(diǎn)的時(shí)間分配、技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行合理分解，根據(jù)技能知識(shí)要點(diǎn)選擇適合的專業(yè)課程模塊進(jìn)行集中訓(xùn)練，可以起到事半功倍的效果。[2]因此，針對(duì)職業(yè)院校技能大賽可建立以目標(biāo)引領(lǐng)、問(wèn)題導(dǎo)向促進(jìn)專業(yè)發(fā)展的倒逼機(jī)制，不斷優(yōu)化模塊化課程體系。

2 構(gòu)建模塊化課程體系

模塊化課程體系的構(gòu)建，既要滿足多元學(xué)習(xí)主體的學(xué)習(xí)需求，做到按需教學(xué)，又要滿足學(xué)歷教育和社會(huì)培訓(xùn)的需要，突出核心技能培訓(xùn)，同時(shí)兼顧技能競(jìng)賽的備賽需求。

基于機(jī)械制造與自動(dòng)化增材制造技術(shù)專業(yè)方向，將增材制造核心技術(shù)與機(jī)械制造專業(yè)課程有機(jī)融合，形成以突出核心技能的職業(yè)能力模塊化課程體系。本文以數(shù)字化設(shè)計(jì)為例，簡(jiǎn)要闡述該模塊化課程的構(gòu)建。數(shù)字化設(shè)計(jì)即三維建模，包括正向設(shè)計(jì)和逆向設(shè)計(jì)。

正向設(shè)計(jì)主要是為概念設(shè)計(jì)與創(chuàng)新設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)，以正向設(shè)計(jì)模塊為例，分析它所需的知識(shí)點(diǎn)，應(yīng)包括三個(gè)部分的知識(shí)子模塊，即專業(yè)基礎(chǔ)理論模塊、專業(yè)拓展理論模塊、軟件技能模塊。正向設(shè)計(jì)模塊課程具體構(gòu)建如圖1（a）所示。

逆向設(shè)計(jì)主要是對(duì)現(xiàn)有產(chǎn)品的重構(gòu)與創(chuàng)新設(shè)計(jì)，故其包括三個(gè)部分的知識(shí)子模塊，即專業(yè)基礎(chǔ)理論知識(shí)、測(cè)量模塊、軟件技能模塊。專業(yè)基礎(chǔ)理論知識(shí)與正向設(shè)計(jì)相同;測(cè)量模塊包括專業(yè)拓展理論知識(shí)和技能拓展訓(xùn)練模塊;軟件模塊包括：測(cè)量軟件、數(shù)據(jù)處理軟件、數(shù)據(jù)重構(gòu)軟件、數(shù)據(jù)分析軟件，如圖1（b）所示。學(xué)生將數(shù)字化設(shè)計(jì)模塊全部課程學(xué)習(xí)完以后，可以考三維（或二維）機(jī)械設(shè)計(jì)軟件證書(shū)，畢業(yè)后可以從事數(shù)字化建模等崗位的相關(guān)工作。

3 綜合模塊構(gòu)建

綜合模塊是以系統(tǒng)化工作過(guò)程為主線進(jìn)行構(gòu)建，使學(xué)生在完成任務(wù)的過(guò)程中學(xué)習(xí)知識(shí)、掌握技能，用于培養(yǎng)學(xué)生的綜合職業(yè)能力。學(xué)習(xí)者需完成各子模塊任務(wù)后，才能開(kāi)啟增材制造綜合應(yīng)用模塊的學(xué)習(xí)任務(wù)。綜合應(yīng)用模塊將整個(gè)課程體系有機(jī)串聯(lián)起來(lái)，打通了各個(gè)子模塊的知識(shí)壁壘，形成增材制造技術(shù)完整的知識(shí)技能鏈。結(jié)合我校增材制造技術(shù)現(xiàn)有課程的建設(shè)成果，綜合模塊命名為工業(yè)產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造，該綜合模塊以工業(yè)產(chǎn)品項(xiàng)目式開(kāi)發(fā)為驅(qū)動(dòng)，結(jié)合目前企業(yè)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)而建立的難度等級(jí)分層遞進(jìn)式綜合案例庫(kù)，即基本體模型庫(kù)、過(guò)度弧面體模型庫(kù)、復(fù)雜零件模型庫(kù)。案例庫(kù)中產(chǎn)品開(kāi)發(fā)流程均按照3D測(cè)量模塊、逆向設(shè)計(jì)模塊、正向設(shè)計(jì)模塊、數(shù)字化制造模塊，這些子模塊相互之間層層遞進(jìn)，環(huán)環(huán)相扣（如圖2所示）。學(xué)生將綜合模塊的全部課程學(xué)習(xí)完以后，可以從事建模、3D打印設(shè)備維護(hù)維修、產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)等相關(guān)崗位的工作。

4 實(shí)施效果

目前，我院已逐步推進(jìn)增材制造技術(shù)專業(yè)課程的模塊化教學(xué)，取得了良好的效果。一是參與“一帶一路”沿線國(guó)家培訓(xùn)項(xiàng)目。2019年“3D打印技術(shù)與發(fā)展研修班”在我院3D打印技術(shù)中心開(kāi)講，團(tuán)隊(duì)教師將“3D打印模塊”采用“理論教學(xué)-實(shí)操實(shí)踐-交流研討”的方式進(jìn)行，培訓(xùn)學(xué)員來(lái)自非洲等7個(gè)國(guó)家和地區(qū)。二是開(kāi)展轉(zhuǎn)業(yè)軍人學(xué)歷教育。轉(zhuǎn)業(yè)、退伍軍人擁有較高的政治素質(zhì)和較好的（下轉(zhuǎn)第42頁(yè)）（上接第37頁(yè)）軍事技術(shù)，是黨和國(guó)家的寶貴財(cái)富，為我國(guó)的國(guó)防建設(shè)和社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)作出了重要貢獻(xiàn)。但到地方后，他們?cè)械闹R(shí)體系已不能適應(yīng)地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展的需要，迫切需要為他們提供系統(tǒng)化模塊化學(xué)習(xí)新知識(shí)的機(jī)會(huì)。三是提升我院增材制造技術(shù)專業(yè)學(xué)生的綜合能力。2019年我院學(xué)生參加全國(guó)職業(yè)院校技能大賽—工業(yè)產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造賽項(xiàng)榮獲一等獎(jiǎng)，中國(guó)技能大賽—智能飛行器數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造賽項(xiàng)榮獲二等獎(jiǎng)。

綜上所述，增材制造技術(shù)模塊化課程體系的構(gòu)建，適應(yīng)多元化學(xué)習(xí)需求，突出專業(yè)核心技能，滿足技能比賽的訓(xùn)練需求。本文以增材制造技術(shù)的核心技能點(diǎn)的為例，探討了該專業(yè)方向模塊化課程體系的建設(shè)思路，為機(jī)械制造與自動(dòng)化增材制造技術(shù)專業(yè)方向的人才培養(yǎng)提供了有力支撐，同時(shí)為后續(xù)課程建設(shè)及改革發(fā)展打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

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