基于產(chǎn)教融合的3D打印技術(shù)專業(yè)課程體系建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的創(chuàng)新研究

馬蓮芝?藍(lán)團(tuán)賁?周舟

摘要：3D打印技術(shù)通常是指基于設(shè)計(jì)對(duì)象模型的現(xiàn)代化增材制造技術(shù)，在實(shí)際運(yùn)行中能通過物理層面的疊加技術(shù)，將具備黏合性的生物材料、金屬材料及塑料等有效疊加，生成三維實(shí)體，被廣泛應(yīng)用到工業(yè)領(lǐng)域中。目前，社會(huì)對(duì)3D打印技術(shù)人才提出了更高的要求，技工院校若想培養(yǎng)出符合時(shí)代需求的3D打印技術(shù)人才，應(yīng)及時(shí)加強(qiáng)產(chǎn)教融合，建設(shè)完善的專業(yè)課程體系，提升專業(yè)人才的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)造能力，從而為人才的全方面發(fā)展夯實(shí)基礎(chǔ)。立足產(chǎn)教融合背景，研究了3D打印技術(shù)專業(yè)課程體系建設(shè)的創(chuàng)新路徑，以供參考。

關(guān)鍵詞：3D打印技術(shù)專業(yè)；創(chuàng)新路徑；課程體系建設(shè)；產(chǎn)教融合

一、前言

隨著制造行業(yè)的不斷發(fā)展及信息技術(shù)的普及，3D打印技術(shù)受到了文化創(chuàng)意、生物醫(yī)療、航天航空以及先進(jìn)制造等領(lǐng)域的關(guān)注與廣泛應(yīng)用。3D打印技術(shù)專業(yè)作為技工院校的新興專業(yè)，是培養(yǎng)高素質(zhì)、創(chuàng)新型3D打印技術(shù)人才的重要途徑。當(dāng)前部分院校3D打印技術(shù)專業(yè)課程體系建設(shè)尚存在許多不足之處，嚴(yán)重影響了教學(xué)效果及人才質(zhì)量。產(chǎn)教融合是改革人才培養(yǎng)模式，提高專業(yè)教學(xué)效果的重要途徑，將其引入到3D打印技術(shù)專業(yè)課程建設(shè)，能彌補(bǔ)傳統(tǒng)課程教學(xué)的不足，優(yōu)化人才培養(yǎng)方案，使學(xué)生真正符合企業(yè)用人崗位需求，適應(yīng)行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)。

二、基于產(chǎn)教融合的3D打印技術(shù)專業(yè)課程體系建設(shè)的優(yōu)勢(shì)

（一）提高人才質(zhì)量

在制造業(yè)飛速發(fā)展的當(dāng)下，3D打印技術(shù)被稱為目前全球第三次工業(yè)革命的關(guān)鍵引擎，不管是藝術(shù)行業(yè)、軍工行業(yè)還是航空航天行業(yè)，皆涉及3D打印技術(shù)，使得社會(huì)對(duì)3D打印技術(shù)人才的需求和要求大幅度提高。但當(dāng)前開設(shè)3D打印技術(shù)專業(yè)的技工院校并不多，又缺少完善的專業(yè)課程體系、人才培養(yǎng)方案不足等，導(dǎo)致人才質(zhì)量很難滿足企業(yè)崗位的需求。而產(chǎn)教融合作為推進(jìn)產(chǎn)業(yè)、教育深度融合，提高院校人才培養(yǎng)質(zhì)量的主要途徑，有著充足的實(shí)踐教育資源，且掌握著行業(yè)一線的資源信息，明確崗位的人才要求[1]。因此，立足產(chǎn)教融合建設(shè)3D打印技術(shù)專業(yè)課程體系，既能激起專業(yè)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，開拓其知識(shí)視野，也能促進(jìn)技工院校的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。

（二）適應(yīng)時(shí)代需求

當(dāng)前社會(huì)3D打印技術(shù)在工程領(lǐng)域的應(yīng)用愈加成熟，不僅能節(jié)約制造成本，避免原材料的浪費(fèi)，也能滿足客戶多樣化、個(gè)性化的制作需求。因此，技工院校在3D打印技術(shù)專業(yè)課程體系建設(shè)中，需要著重培育人才的創(chuàng)造能力、實(shí)踐能力，才能使其更好的適應(yīng)時(shí)代需求。若想達(dá)到這一目標(biāo)，技工院校可加強(qiáng)產(chǎn)教融合。3D打印技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)模式仍有待完善，許多企業(yè)也提出市場(chǎng)中的3D打印技術(shù)人才十分緊缺，且不夠?qū)I(yè)，若是耗費(fèi)大量質(zhì)量培養(yǎng)專業(yè)人才，會(huì)影響企業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展，而通過與技工院校合作，為院校提供實(shí)踐基地、一線資源，既能培養(yǎng)出符合自身需求的高素質(zhì)人才，提升企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力，也能減少學(xué)生就業(yè)難的狀況，實(shí)現(xiàn)雙方共贏的目標(biāo)。

三、3D打印技術(shù)專業(yè)課程體系建設(shè)困境

（一）師資力量薄弱

師資隊(duì)伍素質(zhì)及能力的高低直接影響著3D打印技術(shù)專業(yè)課程體系建設(shè)成效。目前，大部分技工院校的3D打印技術(shù)專業(yè)課程教師的理論教學(xué)能力較強(qiáng)，缺失實(shí)踐教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，不了解行業(yè)人才需求及3D打印技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用，使得課程體系建設(shè)效果不佳，無法滿足學(xué)生的個(gè)性化、多樣化發(fā)展需求。同時(shí)，部分技工院校的3D打印技術(shù)課程教師很少接觸3D打印，多數(shù)是傳統(tǒng)機(jī)械行業(yè)的人才任職該專業(yè)教學(xué)，他們無法靈活應(yīng)用專業(yè)知識(shí)對(duì)學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)，導(dǎo)致人才培養(yǎng)質(zhì)量持續(xù)下降。除此之外，3D打印技術(shù)作為新興產(chǎn)業(yè)，部分學(xué)校對(duì)其發(fā)展前景的認(rèn)知不足，缺少資金投入，造成教師隊(duì)伍的培訓(xùn)經(jīng)費(fèi)及教育經(jīng)費(fèi)過于緊張，影響了教學(xué)活動(dòng)的順利開展。

（二）缺少實(shí)踐基地

技工院校的3D打印技術(shù)專業(yè)課程有著較強(qiáng)的實(shí)踐性特點(diǎn)，需要學(xué)校給予學(xué)生充足的實(shí)踐機(jī)會(huì)和實(shí)習(xí)機(jī)會(huì)，使學(xué)生在實(shí)踐中深化知識(shí)理解，掌握專業(yè)技能。然而，當(dāng)前部分技工院校缺少與企業(yè)的合作交流，未建設(shè)實(shí)踐教育基地，導(dǎo)致學(xué)生的實(shí)踐能力無法得到較好培養(yǎng)，難以適應(yīng)企業(yè)人才需求[2]。

（三）課程設(shè)置不合理

3D打印技術(shù)專業(yè)的綜合性及實(shí)踐性特征要求技工院校需重視實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，科學(xué)設(shè)置課程體系，完善人才培養(yǎng)方案。但就目前技工院校3D打印技術(shù)專業(yè)課程體系而言，多數(shù)院校僅將機(jī)械課程、計(jì)算機(jī)課程疊加進(jìn)行3D打印教學(xué)，或在工業(yè)設(shè)計(jì)與模具設(shè)計(jì)等專業(yè)課程添加3D打印綜合實(shí)訓(xùn)，未根據(jù)企業(yè)人才需求及學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律設(shè)置，難以提升專業(yè)人才質(zhì)量及學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)。與此同時(shí)，部分技工院校沒有結(jié)合3D打印技術(shù)專業(yè)特點(diǎn)開發(fā)校本教材和課程體系，致使人才培養(yǎng)和社會(huì)需求相脫節(jié)，不利于學(xué)生就業(yè)的全面發(fā)展。

四、基于產(chǎn)教融合的3D打印技術(shù)專業(yè)課程體系建設(shè)的創(chuàng)新路徑

（一）打造師資隊(duì)伍

在產(chǎn)教融合背景下，為建設(shè)完善的3D打印技術(shù)專業(yè)課程體系，技工院校需重視師資隊(duì)伍的打造，不斷提高教師的職業(yè)素養(yǎng)、教學(xué)能力，豐富其實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，使教育人員能結(jié)合企業(yè)用人需求設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)，培養(yǎng)出符合時(shí)代趨勢(shì)的高素質(zhì)3D打印技術(shù)人才[3]。技工院校需采取“請(qǐng)進(jìn)來、走出去”的方式建立教師團(tuán)隊(duì)。一方面，組織年輕骨干教師前往優(yōu)秀院校、行業(yè)龍頭企業(yè)進(jìn)修學(xué)習(xí)，鍛煉自身的專業(yè)能力，確保專業(yè)教學(xué)的高質(zhì)、高效完成。同時(shí)，對(duì)3D打印技術(shù)專業(yè)課程教師進(jìn)行針對(duì)性、系統(tǒng)性的培訓(xùn)，轉(zhuǎn)變其落后的教育觀念。另一方面，聘請(qǐng)企業(yè)中優(yōu)秀的一線技師、工程師及3D打印技術(shù)人才來校兼職，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐操作，幫助學(xué)生了解具體的崗位要求，并與專業(yè)課程教師共同制定專業(yè)課程內(nèi)容，設(shè)置教學(xué)內(nèi)容，使專業(yè)教學(xué)知識(shí)和企業(yè)生產(chǎn)工藝有效對(duì)接，促進(jìn)專業(yè)教學(xué)效率的提升。此外，課程體系建設(shè)的基礎(chǔ)前提是師資隊(duì)伍師德師風(fēng)建設(shè)、實(shí)踐能力鍛煉以及教學(xué)能力的培育。為此，技工院校需幫助3D打印技術(shù)專業(yè)課程教師了解當(dāng)前的3D打印市場(chǎng)，鼓勵(lì)教師參與行業(yè)學(xué)術(shù)交流，及時(shí)了解、掌握3D打印技術(shù)的最新發(fā)展動(dòng)態(tài)。也可組織課程教師前往3D打印技術(shù)的研究機(jī)構(gòu)或相關(guān)企業(yè)考察、交流，明確市場(chǎng)人才需求和實(shí)際發(fā)展現(xiàn)狀，主動(dòng)和企業(yè)3D打印技術(shù)部門合作，共同開展科學(xué)研究，開拓專業(yè)教師視野的同時(shí)，為課程建設(shè)工作的開展夯實(shí)基礎(chǔ)。

（二）建設(shè)實(shí)踐基地

在產(chǎn)教融合背景下，技工院校應(yīng)及時(shí)與企業(yè)合作建設(shè)3D打印技術(shù)的實(shí)踐基地，加強(qiáng)鍛煉學(xué)生的實(shí)踐能力與操作能力，不斷完善與優(yōu)化實(shí)踐教學(xué)條件、教學(xué)設(shè)備，從而實(shí)現(xiàn)教育資源共享的目標(biāo)。首先，建立校內(nèi)基地。技工院校應(yīng)根據(jù)3D打印技術(shù)專業(yè)課程內(nèi)容、企業(yè)生產(chǎn)工藝流程配置3D模型設(shè)計(jì)、3D打印機(jī)、3D掃描等實(shí)訓(xùn)設(shè)備，營造出愉悅又輕松的企業(yè)氛圍和生產(chǎn)場(chǎng)景，使學(xué)生在實(shí)踐中掌握3D打印的產(chǎn)品內(nèi)容，了解簡(jiǎn)單產(chǎn)品從最初設(shè)計(jì)到最終成品的基本工序技能，保障專業(yè)課程體系建設(shè)工作的順利開展。其次，建立校外基地。技工院校可根據(jù)3D打印專業(yè)課程的特點(diǎn)，主動(dòng)與國家增材制造創(chuàng)新中心等企業(yè)進(jìn)行合作，與企業(yè)共建校外實(shí)訓(xùn)基地，指導(dǎo)學(xué)生開展工業(yè)級(jí)增材制造設(shè)備的故障排查、維修保養(yǎng)、操作安裝與調(diào)試，工業(yè)級(jí)專業(yè)三維掃描儀操作等，開拓學(xué)生的視野，進(jìn)一步健全專業(yè)課程體系，強(qiáng)化學(xué)生的專業(yè)水平，確保學(xué)生符合企業(yè)崗位的實(shí)際需求。同時(shí)，通過建設(shè)3D打印技術(shù)專業(yè)的實(shí)踐技能，能幫助學(xué)生了解、掌握3D打印設(shè)備的具體使用操作，便于學(xué)生獨(dú)立承擔(dān)必要性的維修任務(wù)。因此，實(shí)訓(xùn)基地的建設(shè)可按照分批分期的思路逐步推進(jìn)，先以入門教學(xué)為主，設(shè)置能滿足學(xué)生基礎(chǔ)技能訓(xùn)練、專業(yè)理論知識(shí)的教學(xué)功能要求，然后結(jié)合3D打印技術(shù)專業(yè)的實(shí)際應(yīng)用，打造完備的實(shí)訓(xùn)基地[4]。最后，將企業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)與3D打印技術(shù)知識(shí)充分結(jié)合，利用集中性的企業(yè)項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)優(yōu)化實(shí)踐教學(xué)效果，強(qiáng)化學(xué)生的創(chuàng)新能力及創(chuàng)造思維，進(jìn)而為學(xué)生的就業(yè)發(fā)展扎實(shí)基礎(chǔ)。

（三）合理設(shè)置課程

在產(chǎn)教融合背景下，3D打印技術(shù)專業(yè)課程體系的構(gòu)建需要技工院校和企業(yè)合作完成。專業(yè)課程是培養(yǎng)高素質(zhì)人才的主要途徑與關(guān)鍵要素，因而技工院校應(yīng)以行業(yè)企業(yè)的3D打印技能人才要求為標(biāo)準(zhǔn)，以職業(yè)能力培育為導(dǎo)向，在對(duì)接職業(yè)崗位的基礎(chǔ)上，堅(jiān)持3D打印技術(shù)的有效應(yīng)用能力培養(yǎng)，采取寬專業(yè)、重基礎(chǔ)的形式，構(gòu)建專業(yè)基礎(chǔ)課、公共基礎(chǔ)課、職業(yè)技能證書課程、專業(yè)核心課充分結(jié)合的課程體系，并開設(shè)三維檢測(cè)、逆向工程、3D打印優(yōu)化設(shè)計(jì)與仿真、3D打印工藝、智能檢測(cè)系統(tǒng)、3D打印設(shè)備的維護(hù)與安裝等專業(yè)課程，以及3D打印特種加工技術(shù)實(shí)訓(xùn)、數(shù)控加工實(shí)訓(xùn)、技術(shù)實(shí)訓(xùn)、增材制造設(shè)備維修和保障等實(shí)踐課程，全面提高學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)和職業(yè)能力，使其更好的契合企業(yè)人才需求。

3D打印技術(shù)專業(yè)課程體系在建設(shè)中，需重視培育學(xué)生使用CAE、CAM、CAD等應(yīng)用軟件的能力，使其能掌握相關(guān)的制造操作技能及模具設(shè)計(jì)能力，成為符合制造與生產(chǎn)管理、模具設(shè)計(jì)的高技能人才。為此，3D打印技術(shù)課程體系的構(gòu)建思路是先調(diào)查研究3D打印技術(shù)在行業(yè)企業(yè)的具體使用狀況、實(shí)際需求，分析與研究出就業(yè)崗位群的技能要求，然后整理、歸納、總結(jié)崗位的典型工作任務(wù)，明確和工作崗位任務(wù)需求對(duì)應(yīng)的專業(yè)能力、職業(yè)能力，再根據(jù)學(xué)生的職業(yè)成長(zhǎng)規(guī)律、認(rèn)知規(guī)律開發(fā)課程，從而形成以職業(yè)能力培育為導(dǎo)向的課程體系。

（四）完善人才培養(yǎng)

為有序建設(shè)3D打印技術(shù)專業(yè)課程體系，需基于產(chǎn)教融合背景構(gòu)建人才培養(yǎng)目標(biāo)，不斷完善與優(yōu)化人才培養(yǎng)模式，保障教學(xué)活動(dòng)的順利開展。

3D打印技術(shù)專業(yè)涉及計(jì)算機(jī)技術(shù)、機(jī)械工程、材料科學(xué)和增材制造等不同的學(xué)科領(lǐng)域，有著極強(qiáng)的實(shí)踐性與綜合性，若想培養(yǎng)符合企業(yè)需求的3D打印技術(shù)人才，應(yīng)堅(jiān)持實(shí)踐為主、理論輔助的課程體系建設(shè)思路，著重鍛煉學(xué)生在成型工藝、3D設(shè)計(jì)、增材制造等方面的動(dòng)手操作能力，并與企業(yè)共同編寫人才培養(yǎng)方案，適當(dāng)變革人才評(píng)價(jià)制度，從而達(dá)到預(yù)期的人才培養(yǎng)目標(biāo)。

技工院校應(yīng)結(jié)合自身特點(diǎn)、3D打印技術(shù)專業(yè)教學(xué)情況，及時(shí)深化產(chǎn)教融合和賽教融合，打造課堂教學(xué)、技能大賽、校企雙實(shí)訓(xùn)的人才培養(yǎng)模式，確保專業(yè)課程體系的順利進(jìn)行[5]。第一，課堂教學(xué)。3D打印技術(shù)課程教師要?jiǎng)?chuàng)新教學(xué)手段，借助互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)構(gòu)建混合式教學(xué)課堂。3D打印技術(shù)專業(yè)的知識(shí)較為晦澀難懂，因而教師可利用微課與慕課等形式將學(xué)習(xí)任務(wù)通過教學(xué)平臺(tái)分發(fā)給學(xué)生，要求學(xué)生按照任務(wù)自主查閱學(xué)習(xí)資料，研究專業(yè)內(nèi)容；在正式教學(xué)環(huán)節(jié)，教師還可靈活應(yīng)用多媒體設(shè)備教學(xué)，加強(qiáng)與學(xué)生的互動(dòng)交流，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，使學(xué)生能主動(dòng)學(xué)、愿意學(xué)，發(fā)揮學(xué)生的主體地位。第二，技能大賽。技能大賽的開展能直觀呈現(xiàn)出當(dāng)前行業(yè)對(duì)3D打印技術(shù)人才的職業(yè)技能要求，因而技工院校應(yīng)與企業(yè)聯(lián)手開展技工大賽，引導(dǎo)學(xué)生參與CAD機(jī)械設(shè)計(jì)和3D打印增材制造等項(xiàng)目大賽，在比賽準(zhǔn)備環(huán)節(jié)，學(xué)生能自主學(xué)習(xí)，并主動(dòng)向教師請(qǐng)教，鞏固自身的知識(shí)體系，增強(qiáng)就業(yè)自信心，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)及探索精神，進(jìn)一步提高人才質(zhì)量。第三，校企雙實(shí)訓(xùn)。在3D打印技術(shù)專業(yè)課程體系建設(shè)中，需要注重校企合作與產(chǎn)教融合，適當(dāng)引入企業(yè)資源充實(shí)專業(yè)教學(xué)內(nèi)容，借助學(xué)?，F(xiàn)有的人才資源參加企業(yè)的設(shè)計(jì)工作和生產(chǎn)工作，并采取項(xiàng)目教學(xué)法，指導(dǎo)學(xué)生完成企業(yè)的真實(shí)項(xiàng)目。該種人才培養(yǎng)模式能保障課程體系建設(shè)的順利開展，能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力及學(xué)習(xí)動(dòng)力，達(dá)到預(yù)期的專業(yè)教學(xué)目標(biāo)。

五、結(jié)語

綜上所述，基于產(chǎn)教融合建設(shè)3D打印技術(shù)專業(yè)課程體系，是專業(yè)教學(xué)改革的重點(diǎn)，更是提升人才質(zhì)量的關(guān)鍵途徑。技工院校應(yīng)加強(qiáng)重視產(chǎn)教融合，主動(dòng)與企業(yè)合作打造雙師型的3D打印技術(shù)專業(yè)教師團(tuán)隊(duì)，建設(shè)完善的實(shí)踐教學(xué)基地，著重鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力，科學(xué)設(shè)計(jì)課程內(nèi)容，不斷優(yōu)化人才培養(yǎng)模式，拓展教育教學(xué)渠道，進(jìn)而為培養(yǎng)符合企業(yè)崗位需求，符合時(shí)代需求的3D打印技術(shù)人才夯實(shí)基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1]盧尚文，何憶斌，龔艷麗，等.校企合作共建3D打印學(xué)院，促進(jìn)技術(shù)技能型人才培養(yǎng)[J].現(xiàn)代職業(yè)教育，2019（22）：152-153.

[2]羊炳光.基于現(xiàn)代學(xué)徒制的高職3D打印技術(shù)專業(yè)課程體系研究[J].數(shù)字化用戶，2022，28（10）：248-250.

[3]鐘鋒良，袁軍，朱曉亮.3D打印專業(yè)培養(yǎng)產(chǎn)教融合創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才的有關(guān)研究[J].現(xiàn)代職業(yè)教育，2019（21）：36-37.

[4]柴彩果，梁海利，劉穎.淺析技工院校3D打印技術(shù)應(yīng)用專業(yè)人才培養(yǎng)困境及解決對(duì)策[J].職業(yè)，2022（10）：47-50.

[5]鄧遠(yuǎn)華.關(guān)于3D打印技術(shù)專業(yè)現(xiàn)代學(xué)徒制的現(xiàn)狀分析及對(duì)策研究[J].求知導(dǎo)刊，2017（21）：62-63.

基金項(xiàng)目：2020年自治區(qū)級(jí)第二批高技能人才培訓(xùn)基地建設(shè)項(xiàng)目“內(nèi)涵建設(shè)項(xiàng)目”項(xiàng)目編號(hào)：NNZC2022-J3-991993-JGJD

作者單位：廣西南寧技師學(xué)院