关于高职院校增材制造技术专业建设的思考及探索

卢香利

摘 要：增材制造技术专业是在智能制造大背景下出现的新兴专业，行业的发展急需高职院校开展增材制造技术专业教学，为社会培养应用型技能人才。本文针对高职院校增材制造技术专业建设存在的问题，从课程体系、师资队伍、课程资源、实训室建设四个方面提出相关建议，为高职院校增材制造技术专业建设提供参考。

关键词：增材制造    课程体系    课程建设

增材制造（Additive Manufacturing，AM）技术，也称3D打印技术，是20世纪80年代后期发展起来的一种新的制造技术。增材制造技术以三维数字化模型文件进行驱动，通过材料的逐层堆积进行成型。经过近四十年飞速发展，增材制造技术在航空航天、汽车制造、医疗器械等领域展现出了广阔的应用前景。增材制造技术已经成为先进制造业的一个重要组成部分，也必将成为智能制造未来发展的一个重要方向。

在此大背景下，为了进一步推进增材制造技术的快速发展，培养增材制造技术行业的职业技能人才，国家采取了一系列的举措。根据《国家职业教育改革实施方案》中关于“启动‘1+X’证书制度试点工作”的相关要求，2019年，与增材制造技术相关的“增材制造模型设计”“增材制造设备操作与维护”两个新证书被纳入第四批“1+X”证书试点。

一、增材制造技术专业建设现状

（一） 课程体系与专业实际需求存在差距

增材制造技术专业属于机械大类下的一个新专业，在新专业开设之前，部分高职院校为了满足企业的实际需求，通过在机械制造及自动化、模具设计与制造等专业下开设增材制造技术方向的方式进行教学，即在原来的专业课程体系下，开设几门与增材制造技术相关的专业课程。在新专业开设以后，很多高校增材制造技术专业的人才培养方案都是把原来机械制造及自动化或模具设计与制造专业的人才培养方案拿过来，稍加改动，仍按照原来增材制造技术作为一个专业方向的方式进行教学和人才培养，没有从一个新专业的角度、从整体课程体系的角度进行专业的重新构建，导致专业人才与企业实际的岗位需求存在一定的差距。新专业人才培养方案的制定需要根据高职院校师资、学生及实训室等的实际情况，结合企业的实际需求来确定专业的课程体系，因此，需要我们进一步通过对比进行探索与研究。

（二）专业师资力量薄弱

增材制造技术专业是一个新开设的专业，2020年教育部在本科院校中批准开设“增材制造工程”这个新专业，而高职院校的师资大部分来自高等院校，因此，在大多高职院校里并没有专业教学人才的储备。目前增材制造技术专业的师资基本上都是原来机械类相关专业的专业教师，这些专业教师的知识体系偏向于原来的专业方向。增材制造技术专业属于一个多学科综合的专业，要求其专业教师除了要掌握机械制造和增材制造相关知识外，还要懂艺术设计、工业设计等设计相关方面的知识，原有教师很难在短时间内形成新的知识体系，再加上教师对行业技术的发展趋势、企业的实际需求等了解有限，缺乏企业一线的实际工作经验，在后续的专业课程教学过程中，实际教学效果也不够理想。

（三）专业实训设备不完备

实训设备是高职院校教学、科研活动的重要资源保障，实训教学是高职教育的一个重要组成部分，学生的实践能力需要通过实训教学得以提升。增材制造技术专业涉及的实训设备主要为各种工艺的3D打印设备、三维扫描仪等。目前各大高职院校实训设备配备主要存在三个方面的问题。一是设备数量不足，熔融沉积成型（FDM）工艺、光固化成型（SLA）工艺的3D打印设备一般价格不高，很多学校都会配备几台相关打印设备，但是由于3D打印工艺所需时间普遍较长，即使分组进行，所需要的设备数量也较多，很多学校的设备数量严重不足。二是设备种类不全，选择性激光烧结（SLS）、选择性激光熔融（SLM）、三维打印成型（3DP）等工艺的3D打印设备价格普遍较高，前期一次性投入所需资金较多，大多数学校没有足够的购买资金。三是设备使用率不高，对于价格较高的3D打印设备，金属、覆膜砂、尼龙等粉末材料价格较高，通常都是按重量来计算价格，设备使用成本高，日常实训教学中的持续材料消耗对学校来说也是一个较大的负担，导致出现设备即使买得起也用不起的现象。3D打印设备配置的数量、种类、使用成本等问题都大大影响了相关专业实训课程的教学效果。

二、 增材制造技术专业建设探索

（一）构建“岗课赛证”课程体系

围绕“1+X”证书，开展课程体系建设，通过“因岗设课”“以赛促课”“课证融通”，最终构建“岗课赛证”融通的课程体系。“岗课赛证”与专業人才培养方案中目标、过程、手段和评价四个方面相呼应。“岗”即就业岗位，课程的教学目标必须与企业工作岗位的实际需求相匹配;“课”即课程教学，课程教学是实现教学目标的主要途径;“赛”即专业相关各类技能大赛，师生参加的各类比赛都是提升教学的有效手段;“证”即与专业相关的两个“1+X”证书——增材制造模型设计和增材制造设备操作与维护，“证”是教学评价的有效标准。在“岗课赛证”四个维度中，课程始终是人才培养的核心，要想满足岗位的实际需求，在技能大赛中获奖，获取“1+X”证书，就必须加强课程体系构建。因此，依据行业职业标准，从企业岗位的实际需求出发，结合“1+X”证书和职业技能大赛的要求，构建专业课程体系，是新形势下高职院校人才培养的重要内容。

（二）打造专业师资队伍

师资队伍是专业建设的主体，进行专业建设的核心就是要搞好师资队伍的建设。坚持外部引进与内部培养相结合，不断优化教师队伍结构，逐步提升教师队伍整体素质，打造一支“双师型”教师团队。加强师资队伍培养，组织教师积极参与相关专业培训学习，到企业实践锻炼，通过参加相关专业技能大赛等方式紧跟行业动态的发展。学校可采用引进行业专家或者具有企业一线实践经验的高技能人才来优化教师队伍结构。同时与行业企业建立稳定的校企合作机制，邀请企业专业技术人员担任学校企业导师、兼职教师，定期在学校举办专业相关讲座，并深入教学一线开展指导及教学工作。

（三）建设专业课程的教学资源

要提高增材制造技术专业人才培养的质量，建设专业课程尤其是专业核心课程的教学资源库是基础。高职院校培养的专业技能人才要想满足企业的需求，必须从企业工作实际出发。在进行课程建设时，采用多种形式让企业参与其中，将企业的先进技术带入学校，将企业典型的工作任务融入课程中，以企业的工作标准建立学生活动的评价标准，强化过程考核，使学生在学校获得的知识和技能真正符合企业岗位的需求。如笔者所在学校与行业企业深度合作构建增材制造技术课程体系，以企业真实案例进行课程建设，拍摄大量企业一线工作视频，让学生提前走进企业、融入行业，实现学习的延展。由于增材制造技术专业与机械制造及自动化、模具设计与制造、工业设计等相关专业关系密切，教学资源建设可以与这些相关的专业对接，通过网络共享这些老专业的课程建设成果。如可共享机械设计基础、三维数字化设计等课程的在线开放课程资源，进行线上线下混合教学，充分利用网络资源优势，丰富教学活动模式。

（四）共享共建实训室

高职院校技能人才培养体系的一个重要组成部分是实践环节，实训室建设是开展实验实训教学和技能人才培养的重要基础。增材制造技术专业实训室主要包括通用型3D打印设备（熔融沉积成型3D打印机、光固化成型3D打印机、三维扫描仪等）及专用型3D打印设备（选择性激光烧结3D打印机、选择性激光熔融3D打印机等）。对于通用型设备，可通过在校内建设共享型實训基地的方式进行共享。如创客学院、增材制造技术专业、工业设计专业都配有通用型3D打印设备，但种类、数量都不足，如在校内进行资源重组，建设一个共享的实训基地，同时满足多个部门及专业的需求，资源可以发挥最大效用。对于专用型设备的配备问题，则可采用深化校企合作、共建专业实训室的方式加以解决。校企合作，企业将设备价值较高、使用成本较高的专用型3D打印设备放置于学校，设备所有权归企业，使用权归学校所有。企业可将接到的部分订单，交给学校来完成，并适当给予一定的报酬。学校在订单的完成过程中，既进行了教学环节的实践，又可通过订单产生的收益来减少设备材料的消耗及维护所需的成本。由于学生在实训过程中就已经参与了实际的订单生产过程，毕业后进入企业可以实现与工作岗位的无缝衔接，减少企业培训时间，为企业节约了培训成本，实现了学校人才培养与企业实际岗位需求的良好对接。

三、小结

增材制造技术专业作为笔者所在学校2020年新批准成立的专业，对此专业的课程体系建设、师资队伍建设、教学资源建设、实训室建设等方面的研究仍处于初级阶段。后续要进行更为广泛深入的企业调研，全方位了解企业需求，并结合学校自身的实际情况开展专业建设工作，不断提升增材制造技术专业技能人才培养的质量。

参考文献：

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[6]黄岗.产教协同背景下高职院校增材制造技术专业路径探索[J].科技风，2021（05）.

（作者单位：湖南机电职业技术学院）