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)兩個方向介紹了當前我國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)生基本薄弱且對職業(yè)的認知程度不高。非常多學(xué)生不認識自己所學(xué)的專業(yè)，不曉得將來要從事什么樣的職業(yè)，針對就業(yè)處在被動接受的狀態(tài)，無主動去認識職業(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)時期亦由于方向不知道而缺乏學(xué)習(xí)動力。
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)，對新興專業(yè)有濃厚的熱情，但實踐經(jīng)驗不豐富，存在邊講邊學(xué)的狀況，教師業(yè)務(wù)能力有待加強。
（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，這需要扎實的專業(yè)知識做為基本，需求學(xué)生把握機械制圖、互換性與測繪技術(shù)、機械原理、材料力學(xué)等專業(yè)知識，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)的教育重點一般是使學(xué)生把握打印設(shè)備或掃描設(shè)備的運用和守護，學(xué)生畢業(yè)后難以達到機械行業(yè)對人才的需要。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，詳細包含如下5個方面。
（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”“正向建?！薄澳嫦蚬こ獭钡日n程，學(xué)生畢業(yè)后只能進行桌面級3D打印設(shè)備的操作和守護。但桌面級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)備的操作和守護不僅要求人員具備專業(yè)知識，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，這對中職學(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。因為經(jīng)驗不足，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)計課程，會增多中職學(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)的探索和實踐
針對日前中職學(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)校進行了相應(yīng)的改進和調(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)按照自己實質(zhì)狀況，選取其中某幾種設(shè)備或某個方向進行專業(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?shù)?span style="color: green;">實質(zhì)經(jīng)濟狀況進行充分的市場調(diào)研，既要符合當?shù)亟?jīng)濟發(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)實踐及成效
太原市交通學(xué)校針對增材制造專業(yè)建設(shè)和發(fā)展中存在的問題，進行了相應(yīng)的實踐和探索，并取得了必定成效。
1.市場調(diào)研及分析
日前，太原市增材制造行業(yè)市場規(guī)模有限，現(xiàn)有的設(shè)備操作和守護崗位不充足，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構(gòu)和模型制作機構(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、激光雕刻機、UV平板機等）。
（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，擁有團隊協(xié)作精神，完成制品制作。
（4）制品工藝編制及設(shè)計人員。能夠操作行業(yè)常用軟件，有必定設(shè)計能力（能夠靈活運用素材庫的元素進行制品設(shè)計）。
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)計專業(yè)教育經(jīng)驗較豐富）。
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)，則會降低模型在制作過程中的成本，同期大幅加強制作精度，亦降低了對技術(shù)工人的需求。例如，傳統(tǒng)的發(fā)光字、發(fā)光圖案邊緣的細小部分要靠有經(jīng)驗的技師手工修整，不僅難以達到理想的效果，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，還能大幅加強地形的準確性，減輕制品質(zhì)量，便于運輸和安裝。針對以上行業(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.實訓(xùn)設(shè)備及場地建設(shè)
太原市交通學(xué)校按照市場需要，建設(shè)了有針對性的3D打印實訓(xùn)室。實訓(xùn)室內(nèi)日前有海量用于開展教育的桌面級3D打印機、用于學(xué)生進行打印上色練習(xí)的模型素坯；還協(xié)同圖形工作站購入了高精度桌面級3D打印機，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，用于發(fā)光字、發(fā)光圖制作教育；某型號快速成型機，用于木模制作和各類仿銅、仿石效果教育。另外，還有樹脂機、食品打印機等。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、激光雕刻機、UV平板機等宣傳行業(yè)的通用設(shè)備，為學(xué)生進入社會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構(gòu)進行3D打印機的操作培訓(xùn)，受訓(xùn)教師不僅學(xué)習(xí)設(shè)備操作，還學(xué)習(xí)和認識了快速成型設(shè)備在市場中的應(yīng)用。在太原奧藍機構(gòu)的企業(yè)實踐活動中，教師不僅學(xué)到了相關(guān)技術(shù)，亦認識了企業(yè)的人員需要，為畢業(yè)生就業(yè)進行了摸底。
另外，太原市交通學(xué)校增材制造專業(yè)還按照市場需要進行了多種嘗試，如與機械類專業(yè)、美術(shù)類專業(yè)進行跨界合作，與開設(shè)增材制造關(guān)聯(lián)專業(yè)的學(xué)校進行交流學(xué)習(xí)，與山西省高職院校進行合作辦學(xué)等。
機械類專業(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)計能力。在與這兩個專業(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）培訓(xùn)模式，在學(xué)生一年級時，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)進行參觀學(xué)習(xí)。使學(xué)生在入學(xué)初期就有充足的實踐機會，不僅激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，況且使學(xué)生對專業(yè)形成為了較為知道的認知。在學(xué)生二年級時，開設(shè)“逆向建?！薄?D打印機守護”“逆向掃描”“CAD及制圖”“電工電子”“設(shè)計原理”“機械基本”等課程。從二年級第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)容將偏向機電類課程，為將來進入更高周期學(xué)習(xí)打牢基本；如學(xué)生有意選取就業(yè)，則進行強化技能類的教育。在三年級第1學(xué)期開設(shè)“畢業(yè)設(shè)計”“藝術(shù)設(shè)計”兩門課程，并幫忙學(xué)生在畢業(yè)前完成一個完整的作品。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?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)生進入宣傳機構(gòu)實習(xí)，學(xué)生反映在學(xué)校時期的學(xué)習(xí)為工作累積了必定的基本，所學(xué)技能能夠滿足實習(xí)需要，還有個別學(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)過教育實踐，作者認為專業(yè)融合還有進一步提高的空間，在對接行業(yè)、企業(yè)發(fā)展方面，還有更加多有益實踐值得嘗試。
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，針對眾多職業(yè)院校開展本技術(shù)的人才培養(yǎng)擁有指點道理，學(xué)校不僅要育人，更要為學(xué)生學(xué)有所用負責(zé)。
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