济南市技师学院山东济南250000
摘要:3D打印专业是近年来中职院校大力建设的专业。在专业的建设过程中,3D打印专业的方向、课程设置、师资配备、实训室建设等,需要在实践中不断进行探索和调整,以更好地适应企业和社会的需要。文中对3D打印专业建设中遇到的问题进行了深入思考和分析、总结。
关键词:3D打印技术专业建设课程设置师资配置实训室建设
3D打印技术作为一种增材制造方式,利用数据模型,采用逐层打印的方法,进行模具制造、产品试制等。我院为了适应社会的发展,也在近年开设了3D打印专业。在专业建设的过程中,遇到了一些问题。笔者针对目前课程建设中的一些情况进行思考和探索,总结了以下几点经验:
一、3D打印专业的设定方向
3D打印专业可以应用的范围很广,多用于机械、建筑、医疗、艺术等。3D打印专业的方向可以侧重模具的设计和制造、工业产品设计、样品试制等。在众多的应用领域中,我们不可能面面俱到,必须有自己侧重的专业方向,以专业方向为指导,确定学生的课程设置、师资配备、实训室的建设。
作为中等职业院校,学生大都是初中毕业生,本身的知识积累不是很多,理论水平不高,但是他们动手能力好。在专业设立的时候,就要针对学校的师资情况、学生学情以及社会需要,确定一个主攻方向,避免盲目开设课程。
我院的3D打印专业由机械制造技术系组建,专业方向几经研究和论证,最终确定为工业产品设计和3D打印机的操作与维护。目前在校的3D打印专业学生的学制为4年,前3年在学校学习理论和实践操作,第4年到相关企业进行专业实习。通过学校的系列教育和针对性培养,学生可以熟练掌握三维数据建模与3D打印的基本知识、基础技能,具备一定的应用能力和创新实践能力。在毕业后可以从事产品的外观设计、三维扫描仪逆向造型、3D打印设备维护及管理工作。同时通过几年的专业积累,学生在毕业后拥有一定的自我学习和发展的能力,在工作中逐步提高自己的职业能力,可以很好地适应未来的职业变化,较好地适应科技进步和社会发展。
二、3D打印专业的课程设置
根据3D打印专业的方向不同,需要配置不同的课程。但是基础课程是互通的。为了培养具有中等文化素养和综合能力的学生,需要开设一定的公共课:英语、数学、计算机基础、心理健康、礼仪、政治等;开设机械制图、机械基础、数控加工、模具设计、计算机制图、三维建模软件等专业基础课程;增设3D打印概论、3D打印材料、逆向工程与三维检测、数据采集与处理、打印机故障诊断与调试、产品质量分析与优化、3D打印的工艺规划、3D打印产品的后处理等。
如果以产品设计和工业设计为方向,还需要在上述课程的基础上增设以下课程:设计素描、平面构成、立体构成、色彩构成、工业设计概论、产品创意设计、平面及三维效果图软件等课程。而且在教学中要侧重创意和创新思维的培养,以产品的正向设计和逆向设计为主线,贯穿于整个教学和实训过程中。
三、关于师资建设
师资建设需要根据本校的实际情况、专业的方向进行对应的配置和调整,不足之处进行必要的培训、人才引进等,建立起能够胜任教学要求、德才兼备的双师型师资队伍。我系3D打印专业配备的专业教师都具有本科以上学历,机械专业背景,本身具备较高的设计素养。在筹建专业过程中,通过多次系统培训,以企业合作项目指引,结合专业基础知识,能熟练使用和维护3D打印机设备,达到了相应的教学要求。同时通过人才引进,改善了师资配置中的弱项。
一体化教学是目前职业教育的主流模式,3D打印专业也实行此模式,以提高学生的实际操作能力。3D打印的核心竞争力在于三维数据建模、3D打印材料和3D打印机的使用与维护。目前很多本科、高职院校都开设有3D打印专业,职业院校3D打印专业的学生要在社会上立足,必须准确定位。我们在教学中通过一体化教学带领学生进行三维建模学习,在学习过程中穿插机械制图、编程、CAD/CAM技术。实训中通过多个课题,进行产品建模和打印。在打印过程中,结合3D打印机的工作原理和构成,完成对3D打印机的维修和调试工作。通过一体化教学,提升了学生的竞争力。
四、关于3D打印的实训室建设
可以通过校企合作,以项目驱动教学,逐步建成具有一定水平的,具备教学、实训、培训多功能的实训室。
我院现建设有三个3D打印实训室。第一实训室为机房,配置有41台计算机(含1台教师机)。第一实训室主要用于学生练习使用软件,学生通过练习,能够根据要求,使用计算机进行效果图设计和三维数据建模等,对采集的数据进行处理并进行三维建模。第二实训室为数据采集实训室。实训室中配置了扫描仪和三坐标测量仪。学生在教师的指导下练习使用扫描仪对工件进行扫描,使用三坐标进行采点,并通过软件实现数据拼接和数据处理,获得完整的数据。第三实训室为3D打印实训室,配置有桌面式3D打印机(6台)和工业用3D打印机(2台)。目前使用的材料是塑料,主要用于学生练习使用3D打印机,进行3D打印机的安装、调试,能够熟练使用3D打印机进行工件的打印。
作为一门建设中的学科,我们需要不断进行思考和总结、探索和完善,力争建设适应社会和企业要求的学科。
参考文献
周岩《浅谈3D打印专业建设及一体化教学》.通讯世界,2015,5。