湖北咸寧職業(yè)技術(shù)學(xué)院 何立勝
當(dāng)前,全球正在興起新一輪數(shù)字化制造浪潮。發(fā)達(dá)國(guó)家面對(duì)近年來(lái)制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的下降,大力倡導(dǎo)“再工業(yè)化、再制造化”戰(zhàn)略,提出智能機(jī)器人、人工智能、3D打印是實(shí)現(xiàn)數(shù)字化制造的關(guān)鍵技術(shù),并希望通過(guò)這三大數(shù)字化制造技術(shù)的突破,鞏固和提升制造業(yè)的主導(dǎo)權(quán)。為了使我國(guó)制造業(yè)在新一輪競(jìng)爭(zhēng)中處于領(lǐng)導(dǎo)地位,應(yīng)加快數(shù)字化制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展,從而推動(dòng)我國(guó)由“制造大國(guó)”向“制造強(qiáng)國(guó)”的轉(zhuǎn)變。而要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),人才培養(yǎng)是關(guān)鍵,但目前國(guó)內(nèi)對(duì)3D應(yīng)用人才的培養(yǎng)還處在萌芽狀態(tài),因此高職院校設(shè)立模具專業(yè)(3D打印技術(shù)方向)是大勢(shì)所趨。而如何構(gòu)建其培養(yǎng)模式,探索其培養(yǎng)目標(biāo)、內(nèi)容、方法與途徑,建立其理論和實(shí)踐教學(xué)體系以及教學(xué)管理、教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)都是值得我們研究的。
3D打印,即快速成型技術(shù)的一種,它是以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ),運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等3D打印材料,通過(guò)逐層打印的方式來(lái)構(gòu)建三維真實(shí)物體的技術(shù)。3D打印通常是采用數(shù)字技術(shù)材料的三維打印機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)的,是正在迅速發(fā)展的一項(xiàng)集光、機(jī)、電、計(jì)算機(jī)、數(shù)控及新材料于一體的先進(jìn)制造技術(shù)。因此3D打印需要依托多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域的尖端技術(shù),至少包括以下方面:信息技術(shù):要有先進(jìn)的設(shè)計(jì)軟件及數(shù)字化工具,輔助設(shè)計(jì)人員制作出產(chǎn)品的三維數(shù)字模型,并且根據(jù)模型自動(dòng)分析出打印的工序,自動(dòng)控制打印器材的走向。精密機(jī)械:3D打印以“每層的疊加”為加工方式。要生產(chǎn)高精度的產(chǎn)品,必須對(duì)打印設(shè)備的精準(zhǔn)程度、穩(wěn)定性有較高的要求。材料科學(xué):用于3D打印的原材料較為特殊,必須能夠液化、粉末化、絲化,在打印完成后又能重新結(jié)合起來(lái),并具有合格的物理、化學(xué)性質(zhì)。該技術(shù)過(guò)去常在模具制造、工業(yè)設(shè)計(jì)等領(lǐng)域被用于制造模型,現(xiàn)正逐漸用于一些產(chǎn)品的直接制造,已經(jīng)有使用這種技術(shù)打印而成的零部件。該技術(shù)在珠寶、鞋類、工業(yè)設(shè)計(jì)、建筑、工程和施工(AEC)、汽車、航空航天、牙科和醫(yī)療產(chǎn)業(yè)、教育、地理信息系統(tǒng)、土木工程、槍支以及其他領(lǐng)域都有所應(yīng)用。
根據(jù)3D打印技術(shù)涉及的學(xué)科領(lǐng)域及要求,模具專業(yè)(3D打印技術(shù)方向)的人才培養(yǎng)目標(biāo)是:面向裝備制造業(yè)、3D打印服務(wù)業(yè),培養(yǎng)德、智、體、美全面發(fā)展,掌握3D建模與3D打印的知識(shí)與技能,具備3D打印技術(shù)應(yīng)用能力,能從事3D產(chǎn)品設(shè)計(jì)、3D測(cè)量與逆向造型、3D打印設(shè)備操作、維護(hù)及管理等工作,具有良好的職業(yè)素質(zhì),具有團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和創(chuàng)新意識(shí)的高素質(zhì)、高技能的應(yīng)用型人才。為此,畢業(yè)生必須具有以下幾個(gè)方面的專業(yè)知識(shí)和能力:
1.2.1 知識(shí)結(jié)構(gòu)。(1)本專業(yè)必需的自然科學(xué)、社會(huì)科學(xué)和管理科學(xué)知識(shí);(2)掌握計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)、必要的網(wǎng)絡(luò)知識(shí)、常用軟件知識(shí);(3)掌握機(jī)械制圖的基礎(chǔ)知識(shí);(4)掌握本專業(yè)必須的機(jī)械設(shè)計(jì)理論基礎(chǔ)知識(shí)、模具材料及成形工藝、模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)知識(shí);(5)掌握必要的模具維修基礎(chǔ)知識(shí);(6)掌握3D建模、3D測(cè)量和3D打印技術(shù)的專業(yè)知識(shí)。
1.2.2 能力結(jié)構(gòu)。(1)具備較強(qiáng)的自學(xué)能力;(2)具備繪制和識(shí)別機(jī)械圖樣的能力;(3)具有運(yùn)用模具CAD/CAE/CAM進(jìn)行數(shù)字化設(shè)計(jì)、分析、制造的能力;(4)具有操作普通機(jī)床、數(shù)控機(jī)床加工模具零件的能力;(5)具有模具、3D打印制造的工藝設(shè)計(jì)、工藝實(shí)施、技術(shù)管理能力;(6)具有能夠完成3D建模、3D測(cè)量、3D打印的先進(jìn)制造技術(shù)的能力;(7)具有熟練進(jìn)行模具、3D打印產(chǎn)品檢驗(yàn)和質(zhì)量管理的能力;(8)具有一定鉗工操作、模具修配能力及機(jī)床和電氣設(shè)備維修的能力;(9)具有一定的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理及營(yíng)銷的能力。(10)具有良好的語(yǔ)言表達(dá)、文字表達(dá)、人際交往能力。
1.2.3 素質(zhì)結(jié)構(gòu)。(1)思想道德素質(zhì):具有正確的人生觀、價(jià)值觀和良好的職業(yè)操守;(2)文化素質(zhì):文化基礎(chǔ)知識(shí)扎實(shí),具有良好的文化素養(yǎng)和人文素質(zhì);(3)身心素質(zhì):具有健康的體魄和心理狀態(tài);(4)業(yè)務(wù)素質(zhì):具有本專業(yè)基礎(chǔ)理論和應(yīng)用實(shí)踐的能力,具有繼續(xù)學(xué)習(xí)和再提高的能力,具有開(kāi)拓意識(shí)和創(chuàng)新精神。
根據(jù)國(guó)內(nèi)外人才培養(yǎng)模式的經(jīng)驗(yàn)及發(fā)展趨勢(shì),結(jié)合我國(guó)3D打印技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀和要求,初步探索出“項(xiàng)目引領(lǐng)、校企共育”的訂單式人才培養(yǎng)模式。具體描述為:適應(yīng)模具及相關(guān)行業(yè)高端技能型專門(mén)人才需求,依托裝備制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展,以就業(yè)為導(dǎo)向,以模具數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造能力為培養(yǎng)目標(biāo),以3D打印技能為主線,以崗位工作任務(wù)為載體,實(shí)施“校企共育”的訂單式人才培養(yǎng)模式,其內(nèi)涵是:在人才培養(yǎng)過(guò)程中的校企培養(yǎng)雙主體、校企培養(yǎng)雙導(dǎo)師、職業(yè)技術(shù)理論和企業(yè)實(shí)踐培養(yǎng)雙階段、人才培養(yǎng)質(zhì)量校企雙評(píng)價(jià)。具體體現(xiàn)為以崗位任務(wù)為載體,由簡(jiǎn)單到復(fù)雜、循序遞進(jìn)地貫穿于整個(gè)專業(yè)教學(xué)活動(dòng)中,采用專職與兼職教師相結(jié)合、校內(nèi)與校外實(shí)訓(xùn)相結(jié)合的方法,由學(xué)校與企業(yè)共同培養(yǎng),實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)。
為了保證人才培養(yǎng)模式的順利實(shí)施,必須具備四個(gè)要素:高素質(zhì)的“雙師型”教師隊(duì)伍;開(kāi)放式合作辦學(xué)平臺(tái);全面、系統(tǒng)而科學(xué)的課程體系;創(chuàng)新的人才評(píng)價(jià)機(jī)制。
2.2.1 建設(shè)一支結(jié)構(gòu)合理、專兼結(jié)合的“雙師型”專業(yè)教學(xué)團(tuán)隊(duì)
要想實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo),師資是關(guān)鍵。這就要求教師在具備職業(yè)道德的同時(shí),也要具備專業(yè)實(shí)踐能力。只有建立具備高素質(zhì)、高能力,具備創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)業(yè)能力的師資隊(duì)伍,才能保證教學(xué)質(zhì)量??梢酝ㄟ^(guò)外引內(nèi)育、頂崗實(shí)習(xí)等措施,打造專業(yè)帶頭人、骨干教師、“雙師型”專業(yè)教師、兼職教師教學(xué)團(tuán)隊(duì)。
2.2.2 構(gòu)建開(kāi)放式合作辦學(xué)平臺(tái)
開(kāi)放式的合作辦學(xué)平臺(tái),其內(nèi)涵就是“校企合作,四方聯(lián)動(dòng)”?!靶F蠛献鳌笔歉呗氃盒Ec企業(yè)在職業(yè)教育、科技創(chuàng)新方面進(jìn)行雙邊合作,將高職院校的人才、科研優(yōu)勢(shì)與實(shí)習(xí)、實(shí)訓(xùn)基地的企業(yè)設(shè)備、生產(chǎn)管理水平進(jìn)行有機(jī)結(jié)合?!八姆铰?lián)動(dòng)”就是充分調(diào)動(dòng)學(xué)校、企業(yè)、教師、學(xué)生四方的積極性,實(shí)現(xiàn)互相合作。學(xué)校因前景好、好就業(yè)愿意辦;企業(yè)因缺人才愿意要;教師因能教出水平、教出成績(jī)?cè)敢饨?;學(xué)生因有方向、有興趣、有前途而愿意學(xué),從而構(gòu)建出統(tǒng)籌規(guī)劃,開(kāi)放協(xié)作,可持續(xù)發(fā)展的創(chuàng)新型人才培養(yǎng)平臺(tái)。
2.2.3 構(gòu)建以培養(yǎng)職業(yè)能力為目標(biāo)的課程體系,建設(shè)優(yōu)質(zhì)核心課程
課程體系的構(gòu)建要圍繞行業(yè)、企業(yè)和學(xué)生的需求,既要維持與行業(yè)、企業(yè)的發(fā)展同步,又要遵循學(xué)生的學(xué)習(xí)和認(rèn)知規(guī)律,要將課程體系的著重點(diǎn)從“教”轉(zhuǎn)向于“學(xué)”上,化被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí),那就必須以培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)能力為基礎(chǔ)。學(xué)校應(yīng)建立符合自身專業(yè)發(fā)展的“校本教材”,同時(shí),與企業(yè)合作,以項(xiàng)目和工作任務(wù)為導(dǎo)向設(shè)計(jì)課程內(nèi)容,重點(diǎn)建設(shè)優(yōu)質(zhì)核心課程。核心課程建設(shè)的內(nèi)容有:職業(yè)能力分析、開(kāi)發(fā)課程項(xiàng)目任務(wù)、建設(shè)課程標(biāo)準(zhǔn)、教材編寫(xiě)與信息化教學(xué)資源建設(shè)等。
2.2.4 創(chuàng)新學(xué)生評(píng)價(jià)機(jī)制,保障有效性
從評(píng)價(jià)內(nèi)容的多元化、方式的全面化以及標(biāo)準(zhǔn)的分層化三個(gè)角度,對(duì)學(xué)生的評(píng)價(jià)機(jī)制進(jìn)行創(chuàng)新。由單純的分?jǐn)?shù)評(píng)價(jià)改為分?jǐn)?shù)、技能雙評(píng)價(jià),實(shí)行彈性學(xué)分制、雙證書(shū)制;由學(xué)校單方面評(píng)價(jià)改為學(xué)校、企業(yè)、社會(huì)三方面評(píng)價(jià),實(shí)現(xiàn)評(píng)價(jià)的有效性;由單一標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)改為分層化標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià),應(yīng)考慮不同個(gè)體的差異性,從而保證評(píng)價(jià)的合理性。
目前,高職院校開(kāi)設(shè)此專業(yè)方向并不多,對(duì)這方面的研究還處于起步階段,還在不斷探索和完善。課程體系還是沿用傳統(tǒng)模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)的需要重新構(gòu)建,專業(yè)核心課程的教材非常缺乏,需要重新開(kāi)發(fā)。本研究就是期望能夠在此背景的基礎(chǔ)上,充分發(fā)揮高校和企業(yè)兩方面的優(yōu)勢(shì),以就業(yè)為導(dǎo)向,以能力培養(yǎng)為目的,結(jié)合企業(yè)產(chǎn)業(yè)資源優(yōu)勢(shì)、實(shí)用型人才培養(yǎng)經(jīng)驗(yàn)、一流的軟硬件資源和實(shí)戰(zhàn)師資資源,就其培養(yǎng)模式的構(gòu)建和實(shí)施進(jìn)行有益的探索,借此引起教育界的重視,在3D打印技術(shù)的未來(lái)發(fā)展中,教育工作者責(zé)無(wú)旁貸。
[1]王忠宏,李揚(yáng)帆,張曼茵.中國(guó)3D打印產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀及發(fā)展思路 [J].經(jīng)濟(jì)縱橫,2013(1):90-93.
[2]梁峰.3D打印[J].新聞前哨,2013(12):95.
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