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高职3D打印技术专业课程体系建设

2020-01-07宋国强

湖北农机化 2020年11期
关键词:课程体系院校人才

宋国强

(武汉城市职业学院,湖北 武汉 430070)

1 3D打印技术人才的需求分析

众所周知,3D打印技术从本质上来讲立足于数字模型文件。在实际运用过程中,通过粉末状金属或是塑料等等材料,逐层打印,以此打造出预期的物体形状、形态。作为一种新型技术,其与传统的制造行业差距较大,其涉及到的主要知识内容包括设计机械、数控、计算机等等。根据实践研究我们得知,目前我国3D打印技术仍处于初步原型制作发展时期,仅仅是将国际上先进的技术技能进行复制模拟,并没有在此基础上进行改革创新,因此,高技能、应用型、综合型高素质3D打印技术人才是当前国家社会及企业急需的人才。但目前高职院校缺乏对先进3D打印技术的正确认知,也缺乏一定的科学教学机制,导致其所培养出的专业人才无法满足企业的实际发展需求。

在进行3D打印技术专业课程的建设过程中,高职院校应当派遣骨干优秀教师深入企业一线基层进行调研工作,从真正意义上了解企业对于人才的实际需求、经营管理模式、状态,分析学生在毕业后的具体就业情况、就业能力及社会适应能力,这样才能有针对性地因材施教,完善课程机制及体系。具体而言,高职院校可以深入周边一系列优秀的大中型科技公司及3D打印设备生产商、分销商、应用商,对人才空缺进行深入分析和研究。据调查统计,我们得知目前大多数企业所急需的3D打印专业人才主要分为以下3种:第一,高级人才。所谓高级人才,其未来工作职业定位主要为生产商,是整个行业的上游,能够利用自身技能经验积累对3D打印技术进行改革创新,并且研发出一系列新型的、更适合3D打印的材料。第二,中级人才。中级人才大多数就业定位于应用商层面。必须具备一定的理论知识及实践操作能力,熟练掌握机械设计、模具制造等等技能,能够独立开展售后服务及处理。第三,初级人才。初级人才从本质上来讲位于整个行业发展的下游阶段,主要从事3D打印分销这一工作,既要熟练掌握打印机的基本工作理论原理,还要能够熟练操作,有效应对打印过程出现的简单问题及故障。

2 高职3D打印技术专业的具体定位

根据对人才需求的深入分析我们可以看出,针对第一类高级人才而言,其不仅仅应当具备扎实的理论基础,还能够将自身所学的知识进行高效地内化吸收,转化为科研能力,以此为3D打印技术的创新发展奠定良好的基础。由此可见,高级人才主要来源于985、211等一系列重点本科高校,甚至是硕博研究生。而对于第二类中级人才而言,并不要求其具备一定的科研能力,但其必须掌握扎实的理论基础并拥有熟练的操作技巧及操作能力,这类人才大多是由普通的本科高校或是高等职教培育所得。而针对第三类初级人才而言,其仅仅只需要具备实践操作能力及过硬的动手实践能力即可。这类人才大多是由高职或是中职院校培养发展。在这样的背景下,高职院校作为人才培养的主要基地,也在一定程度上承担着推动社会经济发展的重任。在未来应当不断培养出基层一线所需的高素质、高技能优秀人才。众所周知,3D打印技术从本质上来讲具有一定的综合性和实践性,因此高职院校开展专业建设和课程发展主要是针对中下游产业,目前包括售后处理、设备维护维修、3D创意设计、打印处理等等。

3 高职3D打印技术专业课程体系的构建

第一,数据的采集处理。针对这一环节而言,相关技术人员及操作人员应当运用三坐标测量机、激光扫描仪等等设备设施对实物模型进行有效地测量,并对所得数据进行有效地采集分析、修改完善。

第二,二维设计。二维设计是最为基础的零件图和装配图,从本质上来讲,通过手工绘制的方式,要求技术人员能够看懂图样,并且正确绘制平面设计图。

第三,三维造型。三维造型相比于平面设计更具有立体性和复杂性,其运用的是多元化的装配图及零件

图,通过正向逆向的形式,运用CAD技术重构模型。

第四,3D打印工艺设计实施。这一环节主要针对不同的产品采用差异化的加工处理方式方法,打印的具体材料、设备参数也具有一定的不同。同时灵活运用3D打印机打印模型并完成后期加工处理。

第五,后期设备售后维护管理。设备的维护维修要求技术人员能够熟练运用3D打印技术及相关设备设施,及时了解设备的运行状态及方式方法,运用本体和操控系统共同开展管理工作。

3.1 基于核心课程设计的体系建设

根据上文我们可以看出,针对高职院校所开设的一系列创意设计、3D打印处理等等工作内容,高职院校应当积极开设一系列类似于3D测量、产品数字化设计、计算机辅助绘图等相关的课程内容。而针对售后管理、设备维护等等工作,则积极开展一系列打印机操作与维护、控制技术等相关的内容教学,通过这样的方式搭建起健全完善的课程体系,基于学生的职业能力开展多元化的实践教学。

3.2 基于专业基础课程设计的建设

根据相关的实践调查研究我们可以看出,3D打印技术从本质上来讲也属于机电一体化课程体系。因此,在进行课程内容的设计时,也应当将工程制图、电子技术、机械加工、机械设计等相关的内容有针对性地融入其中。与此同时,学生必须深入了解3D打印技术的相关概念、基本特征、发展现状及未来发展展望等等。在条件允许的情况下可以开设3D打印技术概念课程,以此加强学生对课程的全面系统认知。

3.3 基于专业拓展课程设计的体系建设

目前我国的3D打印技术已经运用于社会发展的各个阶段及各个领域中,为了不断培养并提高学生的职业能力及职业素养,使其更好地适应社会发展,实现快速稳定就业,高职院校可以根据实际情况开设雕刻技术、快速成型、模具制造等相关的课程内容,以此加强对3D打印技术的有效运用,熟练掌握相应的技能技巧,更好地适应社会发展及企业要求。

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