2021年，越來越多的本科及職業(yè)院校將增材制造加入常規(guī)教育體系。在往期3D打印人才專題文案中，3D打印技術(shù)參考分別從國家公司和增材制造企業(yè)兩個(gè)方向介紹了當(dāng)前我國3D打印人才狀況及校企合作奮斗。本期內(nèi)容來自一線教師——太原市交通學(xué)校周明老師，其仔細(xì)介紹了在增材制造專業(yè)開設(shè)及教育過程中，學(xué)生及教師所面臨的困惑、專業(yè)建設(shè)及發(fā)展存在的問題以及實(shí)踐及成效等內(nèi)容，值得本行業(yè)企業(yè)及職業(yè)院校深入科研。本文歸屬《3D打印人才專題文案三》。

中職學(xué)校開設(shè)增材制造專業(yè)面臨的問題

1.學(xué)生狀況分析

中職學(xué)生基本薄弱且對(duì)職業(yè)的認(rèn)知程度不高。非常多學(xué)生不認(rèn)識(shí)自己所學(xué)的專業(yè)，不曉得將來要從事什么樣的職業(yè)，針對(duì)就業(yè)處在被動(dòng)接受的狀態(tài)，無主動(dòng)去認(rèn)識(shí)職業(yè)和做好職業(yè)規(guī)劃的想法。有些學(xué)生乃至害怕就業(yè)，學(xué)習(xí)時(shí)期亦由于方向不知道而缺乏學(xué)習(xí)動(dòng)力。

2.教師和教育狀況分析

（1）教師狀況。中職增材制造技術(shù)應(yīng)用專業(yè)一般成立時(shí)間較晚，非常多學(xué)校師資力量不足?，F(xiàn)有增材制造技術(shù)應(yīng)用專業(yè)教師雖然接受過關(guān)聯(lián)培訓(xùn)，對(duì)新興專業(yè)有濃厚的熱情，但實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不豐富，存在邊講邊學(xué)的狀況，教師業(yè)務(wù)能力有待加強(qiáng)。

（2）教育狀況。中職增材制造專業(yè)還未形成成熟的、適用于中職學(xué)生的課程體系。如機(jī)械行業(yè)從業(yè)人員需求把握正向建模和逆向出圖能力，這需要扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)做為基本，需求學(xué)生把握機(jī)械制圖、互換性與測(cè)繪技術(shù)、機(jī)械原理、材料力學(xué)等專業(yè)知識(shí)，較適合大專及以上層次院校學(xué)生。中職增材制造技術(shù)應(yīng)用專業(yè)的教育重點(diǎn)一般是使學(xué)生把握打印設(shè)備或掃描設(shè)備的運(yùn)用和守護(hù)，學(xué)生畢業(yè)后難以達(dá)到機(jī)械行業(yè)對(duì)人才的需要。因此呢，中職周期應(yīng)按照學(xué)生學(xué)情設(shè)計(jì)課程，調(diào)節(jié)教育目的。

3.專業(yè)建設(shè)及發(fā)展中存在的問題

作者總結(jié)了中職學(xué)校在增材制造專業(yè)建設(shè)及發(fā)展中存在的問題，詳細(xì)包含如下5個(gè)方面。

（1）學(xué)生就業(yè)壓力大。有些中職學(xué)校的增材制造專業(yè)開設(shè)了“3D打印技術(shù)”“3D打印設(shè)備操作與守護(hù)”“正向建?！薄澳嫦蚬こ獭钡日n程，學(xué)生畢業(yè)后只能進(jìn)行桌面級(jí)3D打印設(shè)備的操作和守護(hù)。但桌面級(jí)3D打印設(shè)備的操作比較簡單，企業(yè)為此配備的專業(yè)守護(hù)人員亦較少，學(xué)生就業(yè)壓力大。

（2）學(xué)生能力沒法滿足崗位需要。3D打印設(shè)備的操作和守護(hù)不僅要求人員具備專業(yè)知識(shí)，還需求具備跨學(xué)科的綜合能力。如在正畸牙套的制作過程中，應(yīng)用了逆向建模和3D打印技術(shù)，需求從業(yè)人員具備必定的醫(yī)學(xué)知識(shí)，這對(duì)中職學(xué)生來講幾乎是“不可能完成的任務(wù)”。

（3）課程設(shè)置不恰當(dāng)。因?yàn)?/span>經(jīng)驗(yàn)不足，許多中職學(xué)校的增材制造技術(shù)應(yīng)用專業(yè)在課程設(shè)置上存在不系統(tǒng)、不恰當(dāng)等問題。

（4）課程難度與學(xué)生接受能力不匹配。若僅從增材制造行業(yè)的整體應(yīng)用狀況來設(shè)計(jì)課程，會(huì)增多中職學(xué)生的學(xué)習(xí)難度，使學(xué)生喪失學(xué)習(xí) 

興趣。

（5）專業(yè)方向不知道。有些中職學(xué)校在招生壓力下開設(shè)了增材制造關(guān)聯(lián)專業(yè)，但缺乏知道的就業(yè)方向，專業(yè)建設(shè)和課程設(shè)置混亂。

中職學(xué)校增材制造專業(yè)建設(shè)的探索和實(shí)踐

針對(duì)日前中職學(xué)校在增材制造專業(yè)建設(shè)中所面臨的問題，非常多學(xué)校進(jìn)行了相應(yīng)的改進(jìn)和調(diào)節(jié)，表現(xiàn)在如下兩方面。

1.安身現(xiàn)有要求，整合最優(yōu)資源

根據(jù)成型技術(shù)原理，增材制造技術(shù)可劃分為熔融沉積成型技術(shù)、選取性激光燒結(jié)技術(shù)、立體光固化技術(shù)、選取性激光熔化技術(shù)等。中職學(xué)校應(yīng)按照自己實(shí)質(zhì)狀況，選取其中某幾種設(shè)備或某個(gè)方向進(jìn)行專業(yè)建設(shè)。

2.滿足學(xué)生學(xué)習(xí)需求并供給繼續(xù)深造的可能

在開設(shè)新專業(yè)前，應(yīng)按照當(dāng)?shù)?span style="color: green;">實(shí)質(zhì)經(jīng)濟(jì)狀況進(jìn)行充分的市場(chǎng)調(diào)研，既要符合當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展情況，亦要符合中職學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，使專業(yè)建設(shè)滿足學(xué)生需求，為中職學(xué)生繼續(xù)深造奠定基本。

專業(yè)建設(shè)實(shí)踐及成效

太原市交通學(xué)校針對(duì)增材制造專業(yè)建設(shè)和發(fā)展中存在的問題，進(jìn)行了相應(yīng)的實(shí)踐和探索，并取得了必定成效。

1.市場(chǎng)調(diào)研及分析

日前，太原市增材制造行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模有限，現(xiàn)有的設(shè)備操作和守護(hù)崗位不充足，沒法滿足中職學(xué)生就業(yè)需要。太原市交通學(xué)校在專業(yè)技術(shù)應(yīng)用層面進(jìn)行了開拓式調(diào)研，增材制造崗位及其工作任務(wù)如下表所示。日前，太原市具備必定規(guī)模的宣傳企業(yè)、模型制作企業(yè)有上百家。作者調(diào)研了其中多家宣傳機(jī)構(gòu)和模型制作機(jī)構(gòu)，了解了關(guān)聯(lián)企業(yè)的人員缺口狀況和招聘要求，詳細(xì)如下。

（1）設(shè)備操作人員。需求安全操作關(guān)聯(lián)設(shè)備（如木雕機(jī)、激光雕刻機(jī)、UV平板機(jī)等）。

（2）安裝調(diào)試人員。需求能吃苦耐勞，將制品交付給客戶。

（3）模型制作人員。把握普通模型（宣傳模型）的制作辦法，擁有團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，完成制品制作。

（4）制品工藝編制及設(shè)計(jì)人員。能夠操作行業(yè)常用軟件，有必定設(shè)計(jì)能力（能夠靈活運(yùn)用素材庫的元素進(jìn)行制品設(shè)計(jì)）。

增材制造崗位及其工作任務(wù)

作者在調(diào)研中發(fā)掘，宣傳企業(yè)的增材制造關(guān)聯(lián)崗位需要與太原交通學(xué)校增材制造專業(yè)培養(yǎng)目的一致，若增多該方向的人才培養(yǎng)，不僅能改善日前崗位不足的狀況，還能充分發(fā)揮太原市交通學(xué)校的優(yōu)良（太原市交通學(xué)校的美術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)教育經(jīng)驗(yàn)較豐富）。

作者在調(diào)研中還發(fā)掘，傳統(tǒng)的模型制作過程受到比例、材料及工藝的限制，存在手工制作難度高、成本高、精度低的問題。倘若引入3D打印技術(shù)，則會(huì)降低模型在制作過程中的成本，同期大幅加強(qiáng)制作精度，亦降低了對(duì)技術(shù)工人的需求。例如，傳統(tǒng)的發(fā)光字、發(fā)光圖案邊緣的細(xì)小部分要靠有經(jīng)驗(yàn)的技師手工修整，不僅難以達(dá)到理想的效果，況且難以制作出理想的發(fā)光效果。

應(yīng)用3D打印技術(shù)，不僅能使字體和圖案邊緣整齊，況且能夠添加各樣區(qū)別效果。傳統(tǒng)的地形制作一般由人工用紙片粘接完成，地形的準(zhǔn)確性較低，人工成本較高。經(jīng)過3D打印技術(shù)，不僅能節(jié)約人工成本，還能大幅加強(qiáng)地形的準(zhǔn)確性，減輕制品質(zhì)量，便于運(yùn)輸和安裝。針對(duì)以上行業(yè)需要，太原市交通學(xué)校調(diào)節(jié)專業(yè)人才培養(yǎng)目的為模型制作、宣傳行業(yè)輸出人才與技術(shù)。同期亦能為深度的校企合作打下良好的基本。

2.實(shí)訓(xùn)設(shè)備及場(chǎng)地建設(shè)

太原市交通學(xué)校按照市場(chǎng)需要，建設(shè)了有針對(duì)性的3D打印實(shí)訓(xùn)室。實(shí)訓(xùn)室內(nèi)日前有海量用于開展教育的桌面級(jí)3D打印機(jī)、用于學(xué)生進(jìn)行打印上色練習(xí)的模型素坯；還協(xié)同圖形工作站購入了高精度桌面級(jí)3D打印機(jī)，用于高精度模型建模及制作的教育；還配備了發(fā)光字圍邊打印機(jī)，用于發(fā)光字、發(fā)光圖制作教育；某型號(hào)快速成型機(jī)，用于木模制作和各類仿銅、仿石效果教育。另外，還有樹脂機(jī)、食品打印機(jī)等。眾多專業(yè)設(shè)備不僅方便了教育，還開闊了學(xué)生視野。

為使學(xué)生更快適應(yīng)行業(yè)，太原市交通學(xué)校還購入了木雕機(jī)、激光雕刻機(jī)、UV平板機(jī)等宣傳行業(yè)的通用設(shè)備，為學(xué)生進(jìn)入社會(huì)供給了更全面的幫忙。

3.師資建設(shè)及專業(yè)設(shè)置

在師資建設(shè)方面，太原市交通學(xué)校組織教師到北京某機(jī)構(gòu)進(jìn)行3D打印機(jī)的操作培訓(xùn)，受訓(xùn)教師不僅學(xué)習(xí)設(shè)備操作，還學(xué)習(xí)和認(rèn)識(shí)了快速成型設(shè)備在市場(chǎng)中的應(yīng)用。在太原奧藍(lán)機(jī)構(gòu)的企業(yè)實(shí)踐活動(dòng)中，教師不僅學(xué)到了相關(guān)技術(shù)，亦認(rèn)識(shí)了企業(yè)的人員需要，為畢業(yè)生就業(yè)進(jìn)行了摸底。

另外，太原市交通學(xué)校增材制造專業(yè)還按照市場(chǎng)需要進(jìn)行了多種嘗試，如與機(jī)械類專業(yè)、美術(shù)類專業(yè)進(jìn)行跨界合作，與開設(shè)增材制造關(guān)聯(lián)專業(yè)的學(xué)校進(jìn)行交流學(xué)習(xí)，與山西省高職院校進(jìn)行合作辦學(xué)等。

機(jī)械類專業(yè)注重培養(yǎng)學(xué)生建模、逆向工程和設(shè)備的操作與守護(hù)能力；美術(shù)類專業(yè)注重培養(yǎng)學(xué)生地形及模型的手工制作、上色及關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)能力。在與這兩個(gè)專業(yè)的跨界合作中，打破了專業(yè)課程體系建設(shè)的常規(guī)，借鑒IHK（德國工商會(huì)）培訓(xùn)模式，在學(xué)生一年級(jí)時(shí)，開設(shè)“模型制作”“模型上色”“3D打印基本”“正向建?！钡日n程，并組建課外興趣小組，同期安排學(xué)生到企業(yè)進(jìn)行參觀學(xué)習(xí)。使學(xué)生在入學(xué)初期就有充足的實(shí)踐機(jī)會(huì)，不僅激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，況且使學(xué)生對(duì)專業(yè)形成為了較為知道的認(rèn)知。在學(xué)生二年級(jí)時(shí)，開設(shè)“逆向建?！薄?D打印機(jī)守護(hù)”“逆向掃描”“CAD及制圖”“電工電子”“設(shè)計(jì)原理”“機(jī)械基本”等課程。從二年級(jí)第2學(xué)期起始，學(xué)生能夠選取方向，如學(xué)生有意選取繼續(xù)深造，其學(xué)習(xí)內(nèi)容將偏向機(jī)電類課程，為將來進(jìn)入更高周期學(xué)習(xí)打牢基本；如學(xué)生有意選取就業(yè)，則進(jìn)行強(qiáng)化技能類的教育。在三年級(jí)第1學(xué)期開設(shè)“畢業(yè)設(shè)計(jì)”“藝術(shù)設(shè)計(jì)”兩門課程，并幫忙學(xué)生在畢業(yè)前完成一個(gè)完整的作品。經(jīng)過以上調(diào)節(jié)，畢業(yè)生不僅能夠很好地服務(wù)于當(dāng)?shù)氐哪Ｐ椭圃臁?span style="color: green;">宣傳企業(yè)，亦能夠利用所學(xué)技能自主創(chuàng)業(yè)。

日前，太原市交通學(xué)校已有學(xué)生進(jìn)入宣傳機(jī)構(gòu)實(shí)習(xí)，學(xué)生反映在學(xué)校時(shí)期的學(xué)習(xí)為工作累積了必定的基本，所學(xué)技能能夠滿足實(shí)習(xí)需要，還有個(gè)別學(xué)生期盼將來能夠自主創(chuàng)業(yè)。

結(jié)語

在中職學(xué)校中，專業(yè)的發(fā)展是不是能緊跟時(shí)代步伐關(guān)系著每名學(xué)生的成長和成才。多專業(yè)的教育融合是專業(yè)發(fā)展的創(chuàng)新改革和嘗試。課程融合有效消除了傳統(tǒng)教育的壞處端，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。經(jīng)過教育實(shí)踐，作者認(rèn)為專業(yè)融合還有進(jìn)一步提高的空間，在對(duì)接行業(yè)、企業(yè)發(fā)展方面，還有更加多有益實(shí)踐值得嘗試。

在3D打印技術(shù)參考看來，太原市交通學(xué)校在增材制造專業(yè)建設(shè)方面無疑擁有引領(lǐng)性的功效，針對(duì)眾多職業(yè)院校開展本技術(shù)的人才培養(yǎng)擁有指點(diǎn)道理，學(xué)校不僅要育人，更要為學(xué)生學(xué)有所用負(fù)責(zé)。

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