高職3D打印技術(shù)專業(yè)課程體系建設(shè)

宋國(guó)強(qiáng)

(武漢城市職業(yè)學(xué)院，湖北 武漢 430070)

1 3D打印技術(shù)人才的需求分析

眾所周知，3D打印技術(shù)從本質(zhì)上來(lái)講立足于數(shù)字模型文件。在實(shí)際運(yùn)用過(guò)程中，通過(guò)粉末狀金屬或是塑料等等材料，逐層打印，以此打造出預(yù)期的物體形狀、形態(tài)。作為一種新型技術(shù)，其與傳統(tǒng)的制造行業(yè)差距較大，其涉及到的主要知識(shí)內(nèi)容包括設(shè)計(jì)機(jī)械、數(shù)控、計(jì)算機(jī)等等。根據(jù)實(shí)踐研究我們得知，目前我國(guó)3D打印技術(shù)仍處于初步原型制作發(fā)展時(shí)期，僅僅是將國(guó)際上先進(jìn)的技術(shù)技能進(jìn)行復(fù)制模擬，并沒(méi)有在此基礎(chǔ)上進(jìn)行改革創(chuàng)新，因此，高技能、應(yīng)用型、綜合型高素質(zhì)3D打印技術(shù)人才是當(dāng)前國(guó)家社會(huì)及企業(yè)急需的人才。但目前高職院校缺乏對(duì)先進(jìn)3D打印技術(shù)的正確認(rèn)知，也缺乏一定的科學(xué)教學(xué)機(jī)制，導(dǎo)致其所培養(yǎng)出的專業(yè)人才無(wú)法滿足企業(yè)的實(shí)際發(fā)展需求。

在進(jìn)行3D打印技術(shù)專業(yè)課程的建設(shè)過(guò)程中，高職院校應(yīng)當(dāng)派遣骨干優(yōu)秀教師深入企業(yè)一線基層進(jìn)行調(diào)研工作，從真正意義上了解企業(yè)對(duì)于人才的實(shí)際需求、經(jīng)營(yíng)管理模式、狀態(tài)，分析學(xué)生在畢業(yè)后的具體就業(yè)情況、就業(yè)能力及社會(huì)適應(yīng)能力，這樣才能有針對(duì)性地因材施教，完善課程機(jī)制及體系。具體而言，高職院?？梢陨钊胫苓呉幌盗袃?yōu)秀的大中型科技公司及3D打印設(shè)備生產(chǎn)商、分銷商、應(yīng)用商，對(duì)人才空缺進(jìn)行深入分析和研究。據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì)，我們得知目前大多數(shù)企業(yè)所急需的3D打印專業(yè)人才主要分為以下3種：第一，高級(jí)人才。所謂高級(jí)人才，其未來(lái)工作職業(yè)定位主要為生產(chǎn)商，是整個(gè)行業(yè)的上游，能夠利用自身技能經(jīng)驗(yàn)積累對(duì)3D打印技術(shù)進(jìn)行改革創(chuàng)新，并且研發(fā)出一系列新型的、更適合3D打印的材料。第二，中級(jí)人才。中級(jí)人才大多數(shù)就業(yè)定位于應(yīng)用商層面。必須具備一定的理論知識(shí)及實(shí)踐操作能力，熟練掌握機(jī)械設(shè)計(jì)、模具制造等等技能，能夠獨(dú)立開(kāi)展售后服務(wù)及處理。第三，初級(jí)人才。初級(jí)人才從本質(zhì)上來(lái)講位于整個(gè)行業(yè)發(fā)展的下游階段，主要從事3D打印分銷這一工作，既要熟練掌握打印機(jī)的基本工作理論原理，還要能夠熟練操作，有效應(yīng)對(duì)打印過(guò)程出現(xiàn)的簡(jiǎn)單問(wèn)題及故障。

2 高職3D打印技術(shù)專業(yè)的具體定位

根據(jù)對(duì)人才需求的深入分析我們可以看出，針對(duì)第一類高級(jí)人才而言，其不僅僅應(yīng)當(dāng)具備扎實(shí)的理論基礎(chǔ)，還能夠?qū)⒆陨硭鶎W(xué)的知識(shí)進(jìn)行高效地內(nèi)化吸收，轉(zhuǎn)化為科研能力，以此為3D打印技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。由此可見(jiàn)，高級(jí)人才主要來(lái)源于985、211等一系列重點(diǎn)本科高校，甚至是碩博研究生。而對(duì)于第二類中級(jí)人才而言，并不要求其具備一定的科研能力，但其必須掌握扎實(shí)的理論基礎(chǔ)并擁有熟練的操作技巧及操作能力，這類人才大多是由普通的本科高校或是高等職教培育所得。而針對(duì)第三類初級(jí)人才而言，其僅僅只需要具備實(shí)踐操作能力及過(guò)硬的動(dòng)手實(shí)踐能力即可。這類人才大多是由高職或是中職院校培養(yǎng)發(fā)展。在這樣的背景下，高職院校作為人才培養(yǎng)的主要基地，也在一定程度上承擔(dān)著推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重任。在未來(lái)應(yīng)當(dāng)不斷培養(yǎng)出基層一線所需的高素質(zhì)、高技能優(yōu)秀人才。眾所周知，3D打印技術(shù)從本質(zhì)上來(lái)講具有一定的綜合性和實(shí)踐性，因此高職院校開(kāi)展專業(yè)建設(shè)和課程發(fā)展主要是針對(duì)中下游產(chǎn)業(yè)，目前包括售后處理、設(shè)備維護(hù)維修、3D創(chuàng)意設(shè)計(jì)、打印處理等等。

3 高職3D打印技術(shù)專業(yè)課程體系的構(gòu)建

第一，數(shù)據(jù)的采集處理。針對(duì)這一環(huán)節(jié)而言，相關(guān)技術(shù)人員及操作人員應(yīng)當(dāng)運(yùn)用三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)、激光掃描儀等等設(shè)備設(shè)施對(duì)實(shí)物模型進(jìn)行有效地測(cè)量，并對(duì)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行有效地采集分析、修改完善。

第二，二維設(shè)計(jì)。二維設(shè)計(jì)是最為基礎(chǔ)的零件圖和裝配圖，從本質(zhì)上來(lái)講，通過(guò)手工繪制的方式，要求技術(shù)人員能夠看懂圖樣，并且正確繪制平面設(shè)計(jì)圖。

第三，三維造型。三維造型相比于平面設(shè)計(jì)更具有立體性和復(fù)雜性，其運(yùn)用的是多元化的裝配圖及零件

圖，通過(guò)正向逆向的形式，運(yùn)用CAD技術(shù)重構(gòu)模型。

第四，3D打印工藝設(shè)計(jì)實(shí)施。這一環(huán)節(jié)主要針對(duì)不同的產(chǎn)品采用差異化的加工處理方式方法，打印的具體材料、設(shè)備參數(shù)也具有一定的不同。同時(shí)靈活運(yùn)用3D打印機(jī)打印模型并完成后期加工處理。

第五，后期設(shè)備售后維護(hù)管理。設(shè)備的維護(hù)維修要求技術(shù)人員能夠熟練運(yùn)用3D打印技術(shù)及相關(guān)設(shè)備設(shè)施，及時(shí)了解設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)及方式方法，運(yùn)用本體和操控系統(tǒng)共同開(kāi)展管理工作。

3.1 基于核心課程設(shè)計(jì)的體系建設(shè)

根據(jù)上文我們可以看出，針對(duì)高職院校所開(kāi)設(shè)的一系列創(chuàng)意設(shè)計(jì)、3D打印處理等等工作內(nèi)容，高職院校應(yīng)當(dāng)積極開(kāi)設(shè)一系列類似于3D測(cè)量、產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助繪圖等相關(guān)的課程內(nèi)容。而針對(duì)售后管理、設(shè)備維護(hù)等等工作，則積極開(kāi)展一系列打印機(jī)操作與維護(hù)、控制技術(shù)等相關(guān)的內(nèi)容教學(xué)，通過(guò)這樣的方式搭建起健全完善的課程體系，基于學(xué)生的職業(yè)能力開(kāi)展多元化的實(shí)踐教學(xué)。

3.2 基于專業(yè)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)的建設(shè)

根據(jù)相關(guān)的實(shí)踐調(diào)查研究我們可以看出，3D打印技術(shù)從本質(zhì)上來(lái)講也屬于機(jī)電一體化課程體系。因此，在進(jìn)行課程內(nèi)容的設(shè)計(jì)時(shí)，也應(yīng)當(dāng)將工程制圖、電子技術(shù)、機(jī)械加工、機(jī)械設(shè)計(jì)等相關(guān)的內(nèi)容有針對(duì)性地融入其中。與此同時(shí)，學(xué)生必須深入了解3D打印技術(shù)的相關(guān)概念、基本特征、發(fā)展現(xiàn)狀及未來(lái)發(fā)展展望等等。在條件允許的情況下可以開(kāi)設(shè)3D打印技術(shù)概念課程，以此加強(qiáng)學(xué)生對(duì)課程的全面系統(tǒng)認(rèn)知。

3.3 基于專業(yè)拓展課程設(shè)計(jì)的體系建設(shè)

目前我國(guó)的3D打印技術(shù)已經(jīng)運(yùn)用于社會(huì)發(fā)展的各個(gè)階段及各個(gè)領(lǐng)域中，為了不斷培養(yǎng)并提高學(xué)生的職業(yè)能力及職業(yè)素養(yǎng)，使其更好地適應(yīng)社會(huì)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)快速穩(wěn)定就業(yè)，高職院?？梢愿鶕?jù)實(shí)際情況開(kāi)設(shè)雕刻技術(shù)、快速成型、模具制造等相關(guān)的課程內(nèi)容，以此加強(qiáng)對(duì)3D打印技術(shù)的有效運(yùn)用，熟練掌握相應(yīng)的技能技巧，更好地適應(yīng)社會(huì)發(fā)展及企業(yè)要求。