基于3D打印技術(shù)的職業(yè)院校實(shí)訓(xùn)課程改革

申國(guó)霞 常 鑫

(蘭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院，甘肅 蘭州730070)

0 引言

3D打印技術(shù)是當(dāng)前快速發(fā)展的智能制造技術(shù)中的一種關(guān)鍵技術(shù)，是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要標(biāo)志。在“中國(guó)制造2025”發(fā)展戰(zhàn)略中，大力推進(jìn)3D打印技術(shù)的發(fā)展，深化其在各行業(yè)領(lǐng)域的有效應(yīng)用，是促進(jìn)我國(guó)制造強(qiáng)國(guó)發(fā)展戰(zhàn)略實(shí)現(xiàn)的重要內(nèi)容。3D打印技術(shù)的快速發(fā)展與廣泛應(yīng)用，引起了當(dāng)前市場(chǎng)人才需求較大的空白期，職業(yè)院校對(duì)3D打印技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)的關(guān)注度越來(lái)越高。對(duì)于職業(yè)院校來(lái)說(shuō)，在機(jī)械類等各專業(yè)人才培養(yǎng)中，在實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)中融入3D打印技術(shù)，能夠有效將實(shí)訓(xùn)教學(xué)與前沿技術(shù)有效對(duì)接，豐富教學(xué)手段，提高學(xué)生對(duì)知識(shí)技能的掌握程度。因此，越來(lái)越多的職業(yè)院校開始增設(shè)3D打印技術(shù)專業(yè)及相關(guān)實(shí)訓(xùn)課程，并不斷探索有效的基于3D打印技術(shù)的實(shí)訓(xùn)課程改革措施，從而實(shí)現(xiàn)3D打印技術(shù)人才的培養(yǎng)目標(biāo)，為社會(huì)培養(yǎng)滿足發(fā)展的高水平人才。

1 基于3 D打印技術(shù)的實(shí)訓(xùn)課程改革的必要性

1.1 有利于促進(jìn)我國(guó)工業(yè)升級(jí)發(fā)展

新一輪工業(yè)革命發(fā)展中，利用現(xiàn)代技術(shù)實(shí)現(xiàn)社會(huì)發(fā)展的創(chuàng)新創(chuàng)造是現(xiàn)代技術(shù)的重要特征。3D打印技術(shù)具有“讓抽象變成現(xiàn)實(shí)”的功能，其技術(shù)的獨(dú)特性和創(chuàng)造性，正在一步一步改變著人們傳統(tǒng)的思維方式和行為習(xí)慣，對(duì)中國(guó)工業(yè)升級(jí)發(fā)展具有重大意義。目前，3D打印技術(shù)受到全球范圍內(nèi)各個(gè)國(guó)家和地區(qū)的關(guān)注，尤其是在經(jīng)濟(jì)、技術(shù)較為發(fā)達(dá)的國(guó)家和地區(qū)。中國(guó)作為世界第二大經(jīng)濟(jì)體，始終堅(jiān)持“科技是第一生產(chǎn)力”，同樣對(duì)3D打印技術(shù)的關(guān)注度非常高。將3D打印技術(shù)引入我國(guó)尖端工業(yè)發(fā)展當(dāng)中，能夠?yàn)楣I(yè)建設(shè)創(chuàng)造巨大發(fā)展空間?；诖?，職業(yè)院校加強(qiáng)對(duì)3D打印技術(shù)人才的培養(yǎng)是非常必要的。

1.2 順應(yīng)3D打印技術(shù)受到越來(lái)越廣泛重視的趨勢(shì)

近年來(lái)，3D打印技術(shù)在我國(guó)各行業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣，現(xiàn)代醫(yī)學(xué)、生物、食品、電子等各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域已經(jīng)開始應(yīng)用3D打印技術(shù)，并且各行業(yè)對(duì)其應(yīng)用探索不斷深入，3D打印技術(shù)受到越來(lái)越廣泛的重視。與此同時(shí)，隨著3D打印技術(shù)的廣泛應(yīng)用，以及各行業(yè)的市場(chǎng)需求量不斷加大，國(guó)內(nèi)3D打印生產(chǎn)及研發(fā)企業(yè)，以及各類政府主導(dǎo)的產(chǎn)業(yè)基地紛紛成立，國(guó)家對(duì)3D打印產(chǎn)業(yè)的政策扶持力度也不斷增加，使其形成了最具發(fā)展?jié)摿突盍Φ男屡d現(xiàn)代化技術(shù)產(chǎn)業(yè)。例如，在無(wú)錫、長(zhǎng)春等地，國(guó)家教育部快速成型制造技術(shù)工業(yè)研究中心3D打印產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新基地相繼成立，向社會(huì)提供高端工業(yè)裝備制造、醫(yī)療生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展、汽車制造等多種相關(guān)技術(shù)服務(wù)及咨詢。并且在未來(lái)，各3D打印產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新基地還將根據(jù)市場(chǎng)需求，積極創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)生態(tài)體系，構(gòu)建3D打印智能云示范工廠，從而為我國(guó)智能制造產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展提供重要助力。因此，3D打印技術(shù)是未來(lái)先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵，職業(yè)院校實(shí)施基于3D打印技術(shù)的實(shí)訓(xùn)課程改革，是順應(yīng)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)的必由之路。

1.3 滿足3D打印技術(shù)發(fā)展的人才需求

當(dāng)前，3D打印產(chǎn)業(yè)正處于迅猛發(fā)展階段，其全球市場(chǎng)規(guī)模呈現(xiàn)出幾何級(jí)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。然而，與3D打印產(chǎn)業(yè)規(guī)模的發(fā)展速度相比，3D打印技術(shù)人才增長(zhǎng)緩慢，整體仍舊處于人才培養(yǎng)的初級(jí)階段，3D打印市場(chǎng)人才緊缺，并且專業(yè)化程度較低，企業(yè)需要付出較大的人才培養(yǎng)成本，很大程度上制約了3D打印產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。在此背景之下，職業(yè)院校作為我國(guó)培養(yǎng)實(shí)踐應(yīng)用型專業(yè)人才主要場(chǎng)所，必須要承擔(dān)起3D打印技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)的重任。職業(yè)院校實(shí)施基于3D打印技術(shù)的實(shí)訓(xùn)課程改革，成為其專業(yè)人才培養(yǎng)的重點(diǎn)。

2 基于3 D打印技術(shù)的職業(yè)院校實(shí)訓(xùn)課程改革路徑

2.1 完善實(shí)訓(xùn)室3D打印配套設(shè)施

職業(yè)院校在實(shí)施3D打印技術(shù)實(shí)訓(xùn)課程改革時(shí)，首先要具備完善的配套設(shè)施。加強(qiáng)對(duì)學(xué)校實(shí)訓(xùn)室的建設(shè)，完善3D打印設(shè)備，通過(guò)對(duì)先進(jìn)3D打印機(jī)的引進(jìn)，確保學(xué)生在實(shí)訓(xùn)過(guò)程中，能夠接觸應(yīng)用最前沿的3D打印技術(shù)。例如，在工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)中，學(xué)校通過(guò)在3D打印實(shí)訓(xùn)室引進(jìn)FDM（熔融固化成型）3D打印機(jī)設(shè)備、樹脂光固化成型機(jī)設(shè)備等，同時(shí)設(shè)置配套的三維建模軟件。學(xué)生在實(shí)訓(xùn)課程中，能夠利用這些軟硬件配套設(shè)施，將實(shí)訓(xùn)課程中的工業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)意設(shè)計(jì)快速完成實(shí)體模型的制造打印，從而快速獲取自身實(shí)訓(xùn)成果，并且還可以有效掌握先進(jìn)的3D打印技術(shù)。

2.2 改革教學(xué)方式豐富教學(xué)資源

基于3D打印技術(shù)的實(shí)訓(xùn)課程改革中，要求教師摒棄傳統(tǒng)的實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)方法，制定與先進(jìn)技術(shù)相適應(yīng)的創(chuàng)新教學(xué)手段和教學(xué)方法，與時(shí)俱進(jìn)，深化3D打印技術(shù)在實(shí)訓(xùn)課程中的有效應(yīng)用。例如，在實(shí)訓(xùn)教學(xué)中，教師可以借助互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)線上線下混合模式教學(xué)，延長(zhǎng)實(shí)訓(xùn)教學(xué)、拓展教學(xué)范圍、豐富教學(xué)資源，使學(xué)生更好地掌握運(yùn)用3D打印技術(shù)。在混合教學(xué)模式下，教師可以將實(shí)訓(xùn)課程延長(zhǎng)至課前和課后，借助在線課程資源，讓學(xué)生通過(guò)教學(xué)平臺(tái)提前對(duì)相關(guān)實(shí)訓(xùn)課程內(nèi)容進(jìn)行預(yù)習(xí)，并在實(shí)訓(xùn)課程中充分發(fā)揮創(chuàng)造力，更好地運(yùn)用3D打印技術(shù)進(jìn)行實(shí)踐創(chuàng)新。同時(shí)，課下學(xué)生可以反復(fù)觀看教學(xué)實(shí)踐視頻，學(xué)習(xí)其他同學(xué)的實(shí)訓(xùn)操作優(yōu)點(diǎn)等，不斷進(jìn)行自我完善，已達(dá)到滿意的教學(xué)效果。

2.3 建立專業(yè)3D打印師資團(tuán)隊(duì)

專業(yè)師資團(tuán)隊(duì)是實(shí)現(xiàn)教學(xué)改革目標(biāo)的關(guān)鍵。職業(yè)院校在開展3D打印技術(shù)的實(shí)訓(xùn)課程改革中，也需要有一支專業(yè)的3D打印師資團(tuán)隊(duì)，以其扎實(shí)的專業(yè)理論、豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和過(guò)硬的教學(xué)基本功，促進(jìn)職業(yè)院校3D打印技術(shù)人才培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。首先，職業(yè)院?？梢灾朴喐鲗I(yè)青年教師培育計(jì)劃，與企業(yè)聯(lián)合，鼓勵(lì)專業(yè)教師下到車間等實(shí)踐部門，不斷提高自身實(shí)踐能力；其次，積極引進(jìn)3D打印專業(yè)人才，廣泛吸納具有工程背景、擅長(zhǎng)3D打印生產(chǎn)、研發(fā)的專業(yè)人才；最后，強(qiáng)化師資校企共建，進(jìn)一步完善“雙師型”教育師資建設(shè)，打造專兼結(jié)合的師資體系。

2.4 實(shí)施3D打印實(shí)訓(xùn)教學(xué)校企合作

現(xiàn)階段，社會(huì)發(fā)展對(duì)人才的應(yīng)用實(shí)踐能力提出了更高的要求，基于3D打印技術(shù)的實(shí)訓(xùn)課程改革的重要目標(biāo)，也是培養(yǎng)具備較高3D打印技術(shù)應(yīng)用與實(shí)踐能力的職業(yè)專業(yè)人才。校企合作是近年來(lái)職業(yè)院校人才培養(yǎng)的一個(gè)重要手段，例如校企合作制定訂單式人才培養(yǎng)計(jì)劃，既可以根據(jù)企業(yè)實(shí)際情況培養(yǎng)自身需求的專業(yè)化人才，促進(jìn)企業(yè)良性發(fā)展，又可以為學(xué)校人才培養(yǎng)提供充足的實(shí)踐教學(xué)資源，實(shí)現(xiàn)學(xué)校人才培養(yǎng)目標(biāo)。因此，職業(yè)院校在基于3D打印技術(shù)的實(shí)訓(xùn)課程改革中，也需要重視校企合作，加強(qiáng)與當(dāng)?shù)?D打印企業(yè)的聯(lián)系，深入了解當(dāng)前企業(yè)對(duì)3D打印技術(shù)人才的需求標(biāo)準(zhǔn)，并以此為依據(jù)開展實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)；同時(shí)，通過(guò)校企合作，為學(xué)生提供企業(yè)實(shí)訓(xùn)崗位，使學(xué)生真正在崗位操作過(guò)程中熟練掌握技術(shù)，夯實(shí)基礎(chǔ)；此外，校企聯(lián)合共享3D打印技術(shù)教育資源，構(gòu)建產(chǎn)學(xué)研綜合實(shí)訓(xùn)基地，進(jìn)一步完善學(xué)校專業(yè)建設(shè)，促進(jìn)人才培養(yǎng)。

3 結(jié)語(yǔ)

隨著3D打印技術(shù)的快速發(fā)展，3D打印市場(chǎng)人才缺口不斷增大，職業(yè)院校加強(qiáng)基礎(chǔ)3D打印技術(shù)的實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)改革，不僅對(duì)于培養(yǎng)社會(huì)需求的3D打印技術(shù)人才具有重要意義，同時(shí)對(duì)于促進(jìn)職業(yè)院校持續(xù)發(fā)展也具有重要意義。