3D打印的发展对应用型人才培养的影响

芦欣 黄天成

摘要：近五年来，3D打印技术在制造业领域得到了快速发展，随之3D打印产业对应用型人才的需求也逐步增多。该文从3D打印发展和人才需求现状进行分析，以南通理工学院为例，阐述了3D打印应用型人才供需培养的绿色教学模式和绿色人才培养方案。总结得知：3D打印的发展必将加大加快创造性、复合型、应用型人才的有效培养。

关键词：3D打印技术;应用型人才;绿色教学模式;绿色人才培养方案

中图分类号：G642        文献标识码：A        文章编号：1009-3044（2018）34-0156-03

1 3D打印的起源与发展

3D打印又名增材制造，是根据模型的数字文件信息，借助3D打印机将材料逐层叠加并粘合，精确快速制造出立体物的成型技术。

3D打印技术自问世以来，从最初的科研、军工所需，到走入大众的广阔视野，其越来越受到人们的关注，并引发大众探索的极大热情。近五年来，随着计算机技术、材料学和机械学等相关技术的发展，再加之发达国家各国政府的高度重视，3D打印技术也得到了前所未有的提高。表1给出了国内外3D打印技术的发展历程。

纵观国内外3D打印技术的发展，美国是3D打印技术的发源地，也是到目前为止对这项技术研究较快、应用较广泛的国家之一。中国对3D打印技术的研究起步并不晚，近些年也取得了一些成果，但主要应用于军工方面，未来应大力发展这项智能制造技术，打造3D打印产业链，使之成为“中国制造2025”的支柱产业[3]。

2 应用型人才培养的内涵

人才是经济社会发展的驱使着，人才的需求由社会的前进与发展来决定，建国后人才培养的发展大体上经历了三个阶段：（1）上世纪五十年代，我国的生产力水平比较低下，经济建设刚刚起步，这一时期所需的人才主要是有社会主义觉悟的劳动者和建设者，人才培养的学校有很多技工学校、职业学校，高级技工是那个时期的典型人才。（2）改革开放初期，沿袭苏联人才培养观念，按专业来培养“专才”。这种模式虽然能培养出国家建设亟需的高素质精英人才，但大学毕业生的创造精神和实践能力在社会实践中凸显不足[4]。（3）90 年代，通识教育与专才教育相结合，加之市场经济的影响，大学教育的核心任务转变为如何满足社会发展的需求，如何培养适应社会发展需要的复合型、应用型人才。

目前高等教育所培养的人才可简要分为三种：第一种是能发现知识、探索知识的研究型人才;第二种是能理解知识、运用知识的应用型人才;第三种就是精通技术、熟练操作的技能型人才。根据人才培养的分类及社会所需，应用型人才培养与原有的学术型人才培养既独立又互通，政府正在积極构建应用型人才培养体系，目前已形成“H”型的高等教育人才培养体系。

潘懋元承指出：“培养高级专门人才是高等学校的基本职能，高等教育的中心任务是培养人才，衡量学校工作的根本标准不是经济收益的多少，而是培养人才的数量和质量。”现在应用型本科院校大量的培养能专、能干的应用型人才，这是落实应用型人才培养的需要、是生产建设和加快发展的需要，更是早日实现中国梦的需要。

3 3D打印人才需求现状

据前瞻网统计并预测，我国3D打印产业从2012年不足10亿元的市场规模，发展到今年有望突破200亿元，五年多的时间，近20倍的增长速度，增长的幅度远远领先于世界其他国家。虽然我国3D打印产业发展尚处于初级阶段，但发展速度惊人，市场潜力巨大。据世界3D打印产业协会最新的调研报告估测， 2018年我国或将取代美国成为全球最大的3D打印市场。

近五年，国家在政策和资金上不断对3D打印产业加大支持，国内从事3D打印技术研发、设备生产、应用服务的企业也日渐增多，市场的竞争力不断增强，需求急剧加大，而现有的行业人才无法满足实际所需，导致3D打印行业人才缺口较大，其中制造行业3D打印应用型人才缺口约800万人左右。据此 3D打印人才需求分析如表2所示。

表2   3D打印人才需求分析表

[人才类型 人才层次 所需知识与技能 人才获取途径 研究型人才 高级 熟悉3D打印、计算机软件、材料学、机械学等学科的核心技术，能从事3D打印的高端研发。 引进国外高端人才，国内重点高校、科研院所培养的研究生等。 应用型人才 中级 具有3D打印和相关专业知识，有较强的实际应用能力，能从事3D打印的中、低端开发。 应用型本科或大专院校相关专业的毕业生，或从业后转行的，有较强创新能力的创客。 初级 熟练操作3D打印机，服务意识强，具有一定的市场营销的能力。 各中职院校的毕业生。 ]

4 3D打印应用型人才供需培养

国内3D打印行业早期的发展大都在学术研究上，主要处于理论阶段的研究。近年随着3D打印技术和其它学科的突破，增材制造已在某些领域的得到了应用，走向了实践道路。制约3D打印快速发展的一个主要因素是专业应用型人才较少，下面以南通理工学院近三年绿色实践教学为例，阐述学校如何根据行业所需，加大、加快3D打印应用型人才的供需培养。

4.1 创立“四步阶梯式”绿色课程教学模式

为了真正的落实国家对高等教育的改革举措，更为了切实培养3D打印应用型人才，学校于2015年开始，先后购置了100多万元的实验和科研所用3D打印设备，成立了3D打印研究所，举办了两届3D打印精英班，在精英班的教学实践中，创立“四步阶梯式”绿色课程教学模式（如图1所示），即“介绍3D打印知识→讲解3D打印技术→应用桌面FDM 3D打印机→对外提供3D打印服务”。这种探索式的绿色教学模式最关键的在后两个阶段，学生掌握了一定的3D打印的知识和技术后，可以马上利用已有的先进设备进行实践应用，为同学、老师和客户设计制作个性化的产品，真真切切的感受创业的希望与乐趣！

“四步阶梯式”绿色课程教学模式以丰富的内容、实用的技术、自然和谐的气氛受到广大师生的一致好评！

4.2 开展创新创业实践项目

有知识不会应用不是合格的应用型人才，应用型人才是能学习新知识、运用新技术、解决新问题、探索新领域的创新型、复合型的有志之士。新一代的大学生是“大众创业，万众创新”的核心力量，创业需要有创新的意识，更需要有全新的知识和技术做保障。3D打印技术的发展为大学生的创新创业提供了一个杠杆，架起了一座通往成功的希望之桥。至此同学们结合自身的兴趣开展创新创业实践项目——3D打印创客平台的建设研究，平台集3D打印简介、技术支持、资源共享、创客互动、打印服务等功能于一体，使更多的大学生加入到坚守创新，持续实践，乐于分享的创客大家族。平台将知识融会贯通，技术相辅相成，打印创意，实现梦想，亲身体验新技术带来的商机和未来发展的美好前景，项目的建设与实施得到了学校的大力支持，若发展良好，还有可能获得孵化器平台的帮助，为未来的创业之路铺设坚实的基础。

4.3 “校校联合，校企合作”共建绿色人才培养方案

为更好的培养3D打印应用型优秀人才，在借鉴欧美等发达国家成熟有效的教学经验基础上，施行了“校校联合，校企合作”共同育人的应用型人才绿色科学培养方案。2015年底，学校与南京师范大学签署了“3D打印教育与技术合作”协议;2016年暑假，学校首批精英班的同学受邀到南京师范大学省三维打印装备与制造重点实验室进行实践学习，这是两校合作共同培养3D打印应用型人才的初探。学习期间，同学们有幸到省重点实验室参观3D打印高端研发人员的在研项目和先进的增才制造设备，聆听专业老师和科技工作者的讲解，最后又到南京宝岩自动化有限公司，深入到生产第一线，亲身体验了一次所学为所用。

2015年～2016年，学校先后与江苏时间环三维科技有限公司和中科院苏州纳米技术与纳米仿生研究所及南通锐发打印科技有限公司签署“校企研”3D打印技术战略合作协议。2016年，六名精英班學生前往杭州先临三维科技股份有限公司培训SLA激光光固化设备和Magics软件的使用，短短几天，同学们大开眼界，对3D打印的未来信心满满！“在研究中学习，在应用中提高。”这是校企合作，共同育人的绿色培养目标。几年来通过与相关知名企业的合作，学生学到了更多的知识，掌握了最新的技术，为早日成为一名优秀的应用型人才奠定了坚实的基础。“校校联合，校企合作”可实现最短时间内的最大资源共享。双方共建网络教学平台，教师、工程师共同授课，协助高校科技成果转化吸收，丰富校园技能竞赛，促进高校就业工程，企业根据发展需要与学校共商应用型人才培养计划，明确培养目标，制定科学绿色的人才培养方案，做到“企需校培，人才直供！”

5 结束语

新知识新技术可培养新人才;新人才掌握新知识，应用新技术，解决新问题才是人类社会进步的永恒途径。3D打印技术，属于新一代绿色高端智能制造技术，作为实现数字化制造的三大关键技术之一，加快3D打印的发展，有利于国家在全球科技创新和产业竞争中占领高地，进一步推动我国由“工业大国”向“工业强国”转变，促进创新型国家建设。3D打印技术的发展也会进一步确立绿色发展教育理念、构建绿色人才培养方案、拓展绿色教学有效路径。总之3D打印的发展加快了创造性、复合型、应用型人才的有效培养。

参考文献：

[1] 3D造.中国3D打印技术发展历程[EB/OL].（2017-05-01）[2018-07-24]. https：//www.3dzao.cn/articles/detail/2460.html.

[2] 前瞻产业研究院.2018年全球3D打印技术现状分析 FDM占六成【组图】[EB/OL]. （2018-05-08）[2018-07-27].https：//www.qianzhan.com/analyst/detail/220/180507-e30f6f77.html.

[3] 于灏.“中国制造2025”下的3D打印[J].新材料产业，2015（7）：20-27.

[4] 王振华.我国大学人才培养观念演变研究[D].安徽：淮北师范大学，2014：20-31.

【通联编辑：王力】