3D打印技術(shù)融入職業(yè)教育工業(yè)設(shè)計專業(yè)中的思考

曹育紅　朱姝

摘? 要：隨著增材制造技術(shù)的發(fā)展，3D打印打破設(shè)計與制造之間的壁壘，工業(yè)設(shè)計人員可以利用3D打印快速得到實體模型。傳統(tǒng)的工業(yè)設(shè)計行業(yè)，變得更具有個性化，消費定制也成為可能。傳統(tǒng)工業(yè)設(shè)計行業(yè)的轉(zhuǎn)型，對高等教育、職業(yè)教育的人才培養(yǎng)，也提出新的要求。該文概括3D打印技術(shù)給傳統(tǒng)工業(yè)設(shè)計產(chǎn)業(yè)帶來的挑戰(zhàn)，分析職業(yè)教育工業(yè)設(shè)計3D打印人才培養(yǎng)面臨的困境和優(yōu)勢，以期對職業(yè)教育工業(yè)設(shè)計專業(yè)3D打印人才的培養(yǎng)帶來有益的思考。

關(guān)鍵詞：3D打印技術(shù)；工業(yè)設(shè)計；職業(yè)教育；增材制造；傳統(tǒng)工業(yè)設(shè)計行業(yè)

中圖分類號：G710? ? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? ? ? 文章編號：2096-000X（2023）26-0076-05

Abstract： With the development of additive manufacturing technology， 3D printing has broken the barrier between design and manufacturing， and designers can use 3D printing to quickly get solid models. The traditional industrial design industry has become more personalized， and consumer customization has become possible. The transformation of the traditional industrial design industry has put forward new requirements for the training of talents in higher education and vocational education. This paper summarizes the challenges brought by 3D printing technology to the traditional industrial design industry， analyzes the difficulties and advantages faced by the training of 3D printing talents for industrial design in vocational education， in order to bring beneficial thinking to the training of 3D printing talents for industrial design majors in vocational education.

Keywords： 3D printing technology; industrial design; vocational education; Additive Manufacturing; industry of traditional industrial design

隨著“十四五”規(guī)劃和2035年遠景目標綱要的出臺，我國制造業(yè)向智能制造轉(zhuǎn)型，工業(yè)設(shè)計是賦能我國制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的抓手之一。工業(yè)設(shè)計是制造業(yè)創(chuàng)新的源頭，但其本身也面臨著新理念、新技術(shù)、新生態(tài)等問題。中國智能制造要走得長遠，工業(yè)設(shè)計領(lǐng)域必須引入新的技術(shù)、融入新的內(nèi)驅(qū)動力，才能對轉(zhuǎn)型形成有力的支撐。3D打印技術(shù)出現(xiàn)于20世紀90年代中期，隨著技術(shù)和材料的完善，為復(fù)雜的工業(yè)設(shè)計帶來了更多可能。職業(yè)教育作為工業(yè)設(shè)計人才培養(yǎng)的基地，如何適應(yīng)新的形勢，將3D打印技術(shù)的發(fā)展融入工業(yè)設(shè)計專業(yè)的建設(shè)，是一個值得思考的問題。

一? 3D打印技術(shù)的發(fā)展

人類在創(chuàng)造的歷程中從未停止腳步，遠古時期手工業(yè)較為發(fā)達，我們的祖先依靠打磨石塊、獸骨等制作捕獵、生產(chǎn)工具，甚至用獸齒等制作簡易的工藝品和裝飾品，隨著工藝不斷發(fā)展，新石器時代的各種手工制作的工具變得更加精美，出現(xiàn)一些精美的手工制造的成品，但此時制作工藝繁雜，只有專業(yè)的鐵匠木匠工人才能將人類所想之物通過雙手變成實體，因此人們也在不斷探尋是否存在快速成型的工藝能夠滿足人們的需求，這時人們開始選擇泥加工，將泥作為原型進行塑造， 雖成型時間縮短，但成品穩(wěn)固性不夠不易保存。直到20世紀80年代，工業(yè)時代的自動化機器人出現(xiàn)和快速發(fā)展自動化制造引起新一輪產(chǎn)業(yè)革命，具有生產(chǎn)效率高、精度高和容錯率低的特點。而此時產(chǎn)品制造的“原型制作”的重要性更加凸顯，原型制作在手工業(yè)時期通常是以熟練工人制作樣版作為原型，其余普通工人依照樣版制作產(chǎn)品，因為依靠人工的制造工藝存在質(zhì)量參差不齊的缺點。自動化制造階段的原型制作是將機器設(shè)定正確參數(shù)制作出模板，以制作模板產(chǎn)品時的參數(shù)為限定，批量制作產(chǎn)品。

增材制造（additive manufacturing，AM）技術(shù)是通過CAD設(shè)計數(shù)據(jù)采用材料逐層累加的方法制造實體零件的技術(shù)，相對于傳統(tǒng)的材料去除（切削加工）技術(shù)，是一種“自下而上”材料累加的制造方法[1]。20世紀60年代后，高精尖行業(yè)出現(xiàn)，航空航天、電子工業(yè)對零配件的精度要求較大，手工制作已經(jīng)不能滿足社會的需求，早期計算機輔助設(shè)計（CAD）的出現(xiàn)，使得分布式材料制造技術(shù)得到蓬勃的發(fā)展，分布式材料制造技術(shù)是將要生產(chǎn)的零部件材料細化分解為更加微小的基本單位，然后利用工藝技術(shù)一塊塊堆積或是削減，產(chǎn)生了3D打印技術(shù)工藝的雛形。20世紀90年代快速成型技術(shù)誕生，與分布式材料制造相似，快速成型技術(shù)可以精準地將設(shè)計思想轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂幸欢üδ艿脑突蚴侵苯又圃炝慵?，通過快速成型設(shè)備將一層層的材料堆積成實體原型[2]。1995年，Jim Bredt和TimAnderson把原型制造意識與噴墨打印機結(jié)合起來使機器打印出實體模型，3D打印自此從快速成型技術(shù)中延伸出來。3D打印打破了設(shè)計與制造之間的壁壘，設(shè)計人員可以設(shè)計后利用計算機將構(gòu)思建模成為三維CAD數(shù)據(jù)，利用3D打印設(shè)備得到所需的實體模型。并且3D打印技術(shù)經(jīng)過十幾年的發(fā)展，金屬、石膏、水凝膠和巧克力等都可以作為3D打印的原材料，同時，3D打印工藝的精度也比原始設(shè)備有明顯提升，打印速度增快10倍，甚至一些機器還支持打印彩色實體模型。

二? 3D打印技術(shù)對工業(yè)設(shè)計行業(yè)的影響

工業(yè)設(shè)計是一個綜合領(lǐng)域，近年來隨著計算機技術(shù)、材料技術(shù)、工學技術(shù)的不斷發(fā)展，工業(yè)設(shè)計領(lǐng)域也在不斷突破。3D打印技術(shù)由于獨特的技術(shù)特征，被廣泛地應(yīng)用到了工業(yè)設(shè)計中，深刻地改變了工業(yè)設(shè)計的思路、產(chǎn)品生產(chǎn)、產(chǎn)品銷售和服務(wù)。面對大眾需求的日益多樣化，人們對幸福生活的追求愈發(fā)強烈，各種個性化、多品種的商品受到消費者的歡迎，消費者也會在購買物品時注重物品帶來的“幸福感”。3D打印對于工業(yè)設(shè)計這一行業(yè)而言，從創(chuàng)作思維上，為設(shè)計師提供了突破的可能。3D打印成為了設(shè)計師將創(chuàng)意變成實物的新工具和新技術(shù)，設(shè)計師可以充分發(fā)揮創(chuàng)造力對設(shè)計進行構(gòu)思，并依靠計算機軟件實現(xiàn)作品呈現(xiàn)，之后通過3D打印設(shè)備將所思所想變成實物作品，3D打印的速度可以較快呈現(xiàn)設(shè)計師作品，這樣的模式更能夠為設(shè)計師創(chuàng)作提供充足空間，也會滿足較多小眾設(shè)計師的需求，對于設(shè)計師這一行業(yè)的成長大有裨益。2022年冬奧會我國設(shè)計師霍彤女士設(shè)計的“雙城共筑夢”飛舞寶珠筆就采用了獨特的3D打印技術(shù)來落地。該產(chǎn)品采用了光固化SLA成型工藝，由激光固化目標樹脂材料，通過層層的堆疊實現(xiàn)由點到線、有線到面的材料凝固，這種無拘無束的3D打印技術(shù)，使獨特造型的成型有了可能。

同時3D打印技術(shù)不僅改變了設(shè)計者，也改變了行業(yè)的消費者。設(shè)計師在3D打印設(shè)備支持下能夠創(chuàng)作出更具個人特色的作品，這樣的環(huán)境也會讓消費者不再處于被動選擇的位置，能夠自主選擇喜歡的產(chǎn)品甚至是成為“設(shè)計者”制作滿足自己需求的產(chǎn)品?，F(xiàn)今消費者較多追求個性化產(chǎn)品的使用，消費者也有對設(shè)計的巧思但沒有實踐的機會，3D打印設(shè)備的操作大多較為簡單，并且打印過程為全自動進行，消費者可以根據(jù)自己的想法與設(shè)計師合作設(shè)計實現(xiàn)自己所需的產(chǎn)品，保證了產(chǎn)品的獨特性。在工業(yè)設(shè)計行業(yè)未來發(fā)展中設(shè)計師與消費者的聯(lián)系會更加緊密。3D打印技術(shù)帶來的雙向改變，也對工業(yè)設(shè)計行業(yè)的人才培養(yǎng)提出了新的要求。我國高等教育、職業(yè)教育對3D打印人才的培養(yǎng)，也都根據(jù)行業(yè)的新生態(tài)做出了調(diào)整，特別是職業(yè)教育3D打印人才的培養(yǎng)體系迎來了深刻的挑戰(zhàn)。

三? 3D打印技術(shù)在職業(yè)教育發(fā)展中面臨的困境

隨著3D打印技術(shù)的發(fā)展和產(chǎn)業(yè)生態(tài)的成熟，在教育領(lǐng)域中的應(yīng)用也逐漸規(guī)范化，特別是職業(yè)教育領(lǐng)域已經(jīng)開始了長遠的探索。3D打印技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的廣泛性，決定了其對人才要求的多樣性，從高層次的設(shè)備研發(fā)人才到中初級的3D打印服務(wù)人才、銷售人才、設(shè)備操作與維護的專業(yè)技術(shù)人才，都有很大缺口[3]。2022年，人社部發(fā)布的《2021年第四季度全國招聘大于求職“最缺工”的100個職業(yè)排行》顯示增材制造設(shè)備操作員處于第98位，人才缺口明顯。但與之相反的是，2022年7月3D打印資源庫對3D打印專業(yè)畢業(yè)生進行調(diào)研發(fā)現(xiàn)，不僅職業(yè)教育畢業(yè)生就業(yè)形勢嚴峻，就業(yè)環(huán)境不友好，甚至本科畢業(yè)生也選擇讀研，進入研發(fā)機構(gòu)來緩解就業(yè)困境。這種矛盾現(xiàn)象的原因在哪里，值得教育行業(yè)深思。

據(jù)調(diào)研，目前已經(jīng)開設(shè)3D打印技術(shù)的職業(yè)院校，普遍面臨著專業(yè)建設(shè)、教師、學生三方的困境。

（一）? 增材制造專業(yè)建設(shè)面臨的困境

增材制造技術(shù)本身屬于新興技術(shù)，專業(yè)建設(shè)沒有成熟的模板參照，主要的參考來源于兩個途徑。一個途徑是國外先進增材制造業(yè)的專業(yè)建設(shè)經(jīng)驗。澳大利亞的蒙納什大學工學院于2013年就基于德國先進的增材制造技術(shù)，并對增材制造的課程體系進行了探索。蒙納什大學工學院從學科交叉培養(yǎng)人才的目的出發(fā)，考慮增材制造技術(shù)的特殊性，結(jié)合機械和電子信息技術(shù)，培養(yǎng)工業(yè)生產(chǎn)所需要的創(chuàng)新性人才。我國中南大學當年就向澳大利亞取經(jīng)，建立了“中澳國際輕金屬研究中心”，與蒙納什大學工學院緊密交流，吸取其頂層設(shè)計的經(jīng)驗，培養(yǎng)我國自己的增材制造人才。另一個途徑是延續(xù)國內(nèi)傳統(tǒng)制造業(yè)的課程體系和設(shè)置。2021年2月，教育部發(fā)布《教育部關(guān)于公布2020年度普通高等學校本科專業(yè)備案和審批結(jié)果的通知》，增材制造被歸屬于機械類專業(yè)列表。增材制造技術(shù)在我國從研發(fā)到產(chǎn)業(yè)化，不到20年的時間，高職院校并無完善的專業(yè)體系。目前，增材制造專業(yè)歸屬了機械大類，大部分院?；趯I(yè)建設(shè)基礎(chǔ)，大部分都是在傳統(tǒng)的機械制造、自動化、工業(yè)設(shè)計的基礎(chǔ)上，沿用原有的專業(yè)體系設(shè)計，對人才培養(yǎng)方案進行微調(diào)、增設(shè)增材制造相關(guān)的技術(shù)課程，構(gòu)成新的專業(yè)建設(shè)方案。這兩個途徑，各自具有不同的優(yōu)勢和缺點，但是從中可以看出，我國的專業(yè)建設(shè)當前只能整合已有資源，嘗試進行課程的設(shè)置，特色經(jīng)驗都還不充分。我國還需要從行業(yè)需求、3D技術(shù)工藝的特殊性、我國制造業(yè)的特征出發(fā)，建設(shè)具有中國制造業(yè)特色的增材制造專業(yè)。

（二）? 增材制造專業(yè)教師面臨的困境

增材制造技術(shù)的成熟度不夠，師資類型和職業(yè)教育的性質(zhì)不匹配。我國增材制造技術(shù)1997年制造了第一臺快速成型機，2000年成立研發(fā)中心，開始自主研發(fā)。目前我國掌握了核心技術(shù)的研發(fā)中心，主要集中在西北工業(yè)大學、北京航空航天大學、西安交通大學和上海理工大學等高校。中國增材制造產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟發(fā)布的《增材制造人才報告》顯示“本科學歷人才50.7%，碩士占比35.1%，博士及以上占比3.2%”，可見行業(yè)人才學歷較高。從中可見，普通院校研究中心培養(yǎng)的都是增材制造的高端研究人才。而我國制造業(yè)人才的轉(zhuǎn)型發(fā)展，需要不同層次的人才。據(jù)教育部發(fā)布的《關(guān)于“十三五”期間全面深入推進教育信息化工作的指導(dǎo)意見》，增材制造應(yīng)用型人才缺口為800萬。面臨這種人才缺口，我國職業(yè)教育新增3D打印專業(yè)，通過三個渠道建設(shè)師資隊伍。一個渠道是向研發(fā)機構(gòu)重金招聘增材制造高端人才，擴充師資力量。如蘇州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院以一次性發(fā)放30萬安家費、10萬科研啟動經(jīng)費等待遇，招聘增材制造技術(shù)專業(yè)博士。第二個渠道是從企業(yè)招聘富有行業(yè)經(jīng)驗的增材制造人才，完善師資隊伍層次。但是以正式引進人才進入職業(yè)教育師資隊伍的案例較少，多是以政校企行共同培養(yǎng)人才為主。如佛山職業(yè)技術(shù)學院智能制造學院就聯(lián)合廣東輕工職業(yè)技術(shù)學院、佛山市南海中南機械有限公司、廣東銀納增材制造技術(shù)有限公司聯(lián)合開發(fā)逆向工程與3D打印技術(shù)精品課程，以彌補師資隊伍經(jīng)驗不足的缺陷。最后一個渠道是國家針對職業(yè)教育教師，邀請增材制造領(lǐng)域?qū)＜液托袠I(yè)頭部企業(yè)舉辦增材制造技術(shù)專項培訓班，提升教師技能和實踐能力。2021年1月就由全國機械職業(yè)教育教學指導(dǎo)委員會和機械工業(yè)教育發(fā)展中心牽頭，聯(lián)合中國增材制造（3D打?。┊a(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，開展了面向浙江機電職業(yè)技術(shù)學院、四川工程職業(yè)技術(shù)學院、廣西機電職業(yè)技術(shù)學院和云南機電職業(yè)技術(shù)學院等十多所職業(yè)院校專業(yè)教師的增材制造（3D打印）技術(shù)高級研修班。培訓通過專家交流、企業(yè)案例解讀、現(xiàn)場教學指導(dǎo)，提升了高職教師的實踐技能。這三種渠道，各有利弊，但是都無法滿足我國目前職業(yè)教育建構(gòu)多層次增材制造人才體系所需要的師資隊伍的。研發(fā)型人才的高校教師缺乏企業(yè)實踐經(jīng)驗，偶爾會出現(xiàn)和職業(yè)教育人才培養(yǎng)“水土不服”的現(xiàn)象。邀請企業(yè)講師擔任客座講師，雖然可以豐富師資隊伍實踐經(jīng)驗不足的問題，但是企業(yè)講師在校時間有限，無法在固定教學時間內(nèi)現(xiàn)場指導(dǎo)，教學效果不能得到穩(wěn)定的保證。舉辦培訓班，教師雖然接受了新技術(shù)的培訓，但是研發(fā)水平、行業(yè)經(jīng)驗和實踐能力較為缺乏，邊學邊教，教學效果的水平難以得到持續(xù)的提升。而且2019年國務(wù)院印發(fā)的《國家職業(yè)教育改革實施方案》中明確指出“發(fā)揮標準在職業(yè)教育質(zhì)量提升中的基礎(chǔ)性作用。按照專業(yè)設(shè)置與產(chǎn)業(yè)需求對接、課程內(nèi)容與職業(yè)標準對接、教學過程與生產(chǎn)過程對接的要求，完善中等、高等職業(yè)學校設(shè)置標準，規(guī)范職業(yè)院校設(shè)置”，要求師資隊伍建設(shè)完美契合產(chǎn)業(yè)標準。就目前的狀況來看，增材制造行業(yè)成熟的職業(yè)教育師資隊伍不夠強大，無法與職業(yè)標準對接，滿足職業(yè)教育持續(xù)發(fā)展的需求。

（三）? 增材制造專業(yè)學生就業(yè)面臨的困境

學生和崗位無縫對接難，繼續(xù)深造缺乏相應(yīng)的渠道。隨著教育部從基礎(chǔ)教育、職業(yè)教育到高等教育官方權(quán)威指導(dǎo)文件的陸續(xù)出臺，我國3D打印人才的培養(yǎng)體系開始初步構(gòu)建。我國的3D打印技術(shù)目前主要覆蓋技術(shù)研發(fā)、基礎(chǔ)應(yīng)用和市場服務(wù)三大領(lǐng)域，不同領(lǐng)域則需要不同的3D打印人才。我國高等教育3D打印人才培養(yǎng)起步較早，2013—2014年青島電子學校和西京學院就起步較快，開設(shè)了3D打印專業(yè)。隨后我國南京航空航天大學、清華大學、北京航空航天大學陸續(xù)開始培養(yǎng)3D打印人才，目前我國3D打印產(chǎn)業(yè)上游研發(fā)企業(yè)所需要的科研人才已經(jīng)初具規(guī)模，有了一定的經(jīng)驗。相對來說，職業(yè)教育人才培養(yǎng)的起步較晚，3D打印中下游產(chǎn)業(yè)的發(fā)展狀況、技能人才的需求量、崗位的具體要求都處于摸索階段。2022年3月10日，3D打印資源庫網(wǎng)站發(fā)布了《這些全年無休的3D打印畢業(yè)生，找工作還是很難》的文章，為這一現(xiàn)象敲起了警鐘。從這則信息可以發(fā)現(xiàn)，高職院校在人才培養(yǎng)上努力探索正規(guī)的3D打印人才培養(yǎng)道路，培養(yǎng)模式實踐為主、實訓設(shè)備充足、課程內(nèi)容體系完整、教學方式校企合作，充分地應(yīng)用3年學習時間培養(yǎng)了300余名高質(zhì)量人才。但是從目前的就業(yè)形勢來看，卻不容樂觀，學生就業(yè)較難，只能求助于平臺。分析其深層次的原因，主要集中在以下兩個方面：一方面，高職院校對人才培養(yǎng)的目標和定位不明確。2021年《中國3D打印人才需求報告》數(shù)據(jù)顯示“預(yù)計3年內(nèi)需要的3D打印模型設(shè)計師數(shù)量850人。學歷要求基本都是?？埔陨?，50％為本科以上”“預(yù)計3年內(nèi)需要的3D打印機械／電氣／硬件／產(chǎn)品工藝工程師數(shù)量2 000人。學歷要求基本都是本科以上，10％為碩士以上[4]”。從報告數(shù)據(jù)來看，目前各中游企業(yè)的人才需求中，基本人才學歷要求本科及以上，技術(shù)崗位極大地壓縮了對職業(yè)教育人才的需求。而與之相反，3D打印技術(shù)操作、銷售、維護人員3年內(nèi)需要4 700名職業(yè)教育學歷人員?？梢?D打印機、售后服務(wù)等領(lǐng)域的應(yīng)用型人才需求量較大，需要職業(yè)教育培養(yǎng)3D打印人才的企業(yè)，主要集中在3D打印產(chǎn)業(yè)下游服務(wù)商領(lǐng)域。但是報道中的高職院校培養(yǎng)人才，基本集中在產(chǎn)業(yè)中游設(shè)備生產(chǎn)商所需要的技術(shù)性崗位人才，與產(chǎn)業(yè)內(nèi)企業(yè)的需求產(chǎn)生了矛盾，造成了學生空有一身技術(shù)，難以和崗位對接。另一方面，職業(yè)教育和本科教育貫通的渠道有限，職業(yè)教育學生缺乏學歷提升的途徑。專升本就是一種主要的學歷提升方式，但是我國2021年才正式增設(shè)增材制造專業(yè)，2021年全國第一所增材制造工程本科專業(yè)河南新鄉(xiāng)學院才開始正式招生，截至2022年我國8個大學正式開設(shè)了增材制造工程本科專業(yè)，其他學校僅開設(shè)相關(guān)專業(yè)和課程?？梢姳究圃盒Ｗ陨頂?shù)量的有限，使3D打印專業(yè)職業(yè)院校學生專升本競爭非常激烈，難以滿足大量的職業(yè)院校學生學歷提升的需求。從3D打印資源網(wǎng)的案例來看，職業(yè)教育3D打印人才的培養(yǎng)，需要做好增材制造產(chǎn)業(yè)人才供給側(cè)的調(diào)研，著眼于產(chǎn)業(yè)發(fā)展鏈的需求，做好人才培養(yǎng)的頂層設(shè)計，為職業(yè)教育培養(yǎng)的學生順利和崗位對接打牢基礎(chǔ)。

四? 3D打印技術(shù)對高職工業(yè)設(shè)計專業(yè)發(fā)展帶來的新機遇

3D打印技術(shù)雖然在職業(yè)教育中面臨著多方面的挑戰(zhàn)，但是由于材料技術(shù)的大膽革新，也為對接領(lǐng)域的人才培養(yǎng)帶來了新的機遇。如我國職業(yè)教育面向工業(yè)設(shè)計領(lǐng)域培養(yǎng)的3D打印高技術(shù)人才，就擁有傳統(tǒng)設(shè)計領(lǐng)域無法比擬的優(yōu)勢。高等職業(yè)院校的工業(yè)設(shè)計是一門特征明顯的學科交叉融合專業(yè)，在專業(yè)建設(shè)中引入3D打印技術(shù)方向，不僅精準地進行行業(yè)生態(tài)對接，而且實現(xiàn)了專業(yè)建設(shè)升級。高職工業(yè)設(shè)計教學中應(yīng)用3D打印技術(shù)，幫助學生深化對工業(yè)設(shè)計知識的感悟并通過操作實踐掌握新技術(shù)、生成作品模型，不僅幫助學生掌握了工業(yè)設(shè)計領(lǐng)域的新知識、新技能，而且提升了學生的學習滿足感和自信心。

（一）? 與傳統(tǒng)工業(yè)設(shè)計專業(yè)教學相比，3D打印方向教學倡導(dǎo)設(shè)計和制作協(xié)同工作

與傳統(tǒng)的工業(yè)設(shè)計相比，3D打印技術(shù)產(chǎn)品設(shè)計個性化、結(jié)構(gòu)成型一體化、成型快速化。因而3D打印技術(shù)使得高職院校師生在教學中能夠?qū)a(chǎn)品的創(chuàng)意與設(shè)計、建模分析、制造改進等環(huán)節(jié)融為一體，并在操作中共享3D打印設(shè)備與數(shù)據(jù)平臺，及時溝通反饋，達成協(xié)同工作，較大地提高了課堂效率。

（二）? 與傳統(tǒng)工業(yè)設(shè)計教學相比，縮短了教學實訓周期

在提高用戶參與度的基礎(chǔ)上，能更加快速、準確地獲取用戶感知與需求，極大地縮短了產(chǎn)品設(shè)計生產(chǎn)周期，節(jié)約了時間成本，提高了生產(chǎn)效率，同時，既達到了“快與準”的要求，又更好地滿足了消費者個性化、多樣化的需求以打造一件產(chǎn)品[5]。傳統(tǒng)工業(yè)設(shè)計課程安排的課時數(shù)長達36學時，學生需要在36學時中進行產(chǎn)品的外觀設(shè)計與建模，并通過4周以上的實操課對產(chǎn)品進行制作，耗時耗力。而3D打印技術(shù)進入課堂，可以為學生提供一些制造實體作為參考，計算機處理三維模型極大限度地降低學生制作過程中理解圖紙的繁雜步驟，修改模型也可以直接在三維效果圖中進行調(diào)整，項目實施中同一項目團隊的學生也可以直接根據(jù)三維效果進行評價和修改，在共同協(xié)作中打印出更符合設(shè)計意圖、更有創(chuàng)意的成品模型，這樣可以縮短設(shè)計產(chǎn)品的設(shè)計修改評價時間，極大地提高了研發(fā)周期的效率，達到縮短教學實訓周期的目的。

（三）? 與傳統(tǒng)工業(yè)設(shè)計專業(yè)教學相比，提高教學產(chǎn)品的制造精度和質(zhì)量

實際制作出來的產(chǎn)品與原始的設(shè)計一般都會存在誤差，任何技術(shù)都無法100%還原出無誤差的產(chǎn)品。傳統(tǒng)工業(yè)設(shè)計教學中產(chǎn)品的制造依靠學生手工打造或是模型樣機打磨制成，產(chǎn)品外觀打印成品較為粗糙且質(zhì)量不高，精細度不夠，降低了設(shè)計產(chǎn)品的審美和質(zhì)量。3D打印技術(shù)雖然也不能100%精準還原設(shè)計，但是產(chǎn)品精度可以控制在1%之間，極大地提高了產(chǎn)品的質(zhì)量和還原度。比如目前性價比最高的FDM（熔融沉積）3D打印技術(shù)，桌面級3D打印機的精度就控制在0.5 mm左右，工業(yè)級別的精度就控制在0.2 mm左右，可以在較高的分辨率下完成快速打印。因此3D打印設(shè)備能夠在工業(yè)設(shè)計專業(yè)，學生的學習過程中代替一部分“工匠技藝”的操作，確保制造出的產(chǎn)品的精準度及其與設(shè)計圖紙的吻合度，模型在適用度和精密度提升的同時，還可以在減少材料損耗的情況下，滿足課程的實際需求。

五? 結(jié)束語

隨著增材制造技術(shù)的發(fā)展，3D打印工業(yè)設(shè)計產(chǎn)業(yè)已經(jīng)進入了快速增長階段，面向生產(chǎn)、建設(shè)、服務(wù)和管理第一線，具有創(chuàng)新意識的高素質(zhì)技術(shù)應(yīng)用人才的需求也在不斷增加。但目前傳統(tǒng)工業(yè)設(shè)計企業(yè)仍然規(guī)模較大，轉(zhuǎn)變思維意識不足，將增材制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和傳統(tǒng)工業(yè)設(shè)計領(lǐng)域深度進行融合是目前發(fā)展的主題。高職院校也要在面臨機遇和挑戰(zhàn)的情況下，結(jié)合工業(yè)設(shè)計未來的產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢，合理地應(yīng)用3D打印技術(shù)，為產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型和發(fā)展奠定人才基礎(chǔ)。

參考文獻：

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[3] 謝潔.包裝設(shè)計實用價值與審美價值探析[J].包裝工程，2014，35（8）：85-87，100.

[4] 南極熊3D打印網(wǎng).《中國3D打印人才需求報告》[EB/OL].https：//www.163.com/dy/article/GIFRJMC8051186GP.html.

[5] 陳立影基于敏捷設(shè)計的女性電子煙形態(tài)研究[D].昆明：昆明理工大學，2019.

基金項目：教育部人文社會科學研究“3D打印技術(shù)在工業(yè)設(shè)計專業(yè)中的應(yīng)用研究”（17YC880144）

第一作者簡介：曹育紅（1967-），女，漢族，河北獻縣人，博士，教授。研究方向為現(xiàn)代教育技術(shù)、職業(yè)教育技術(shù)。

*通信作者：朱姝（1979-），女，漢族，湖北宜昌人，碩士，副教授。研究方向為職業(yè)教育技術(shù)。