【智能制造01】 3D打印数字制造技术在现代职业教育中的应用

以2014年和2015年度全国职业院校技能大赛拟设赛项为例，从3D打印数字制造技术适用的行业应用中，找出职业院校专业和赛项的对应需求。

表1　2014年技能大赛拟设赛项对应专业名单（摘录）

表2　2015年技能大赛拟设赛项对应专业名单（中职组）（摘录）

从以上两个表格的内容不难发现，3D打印数字制造技术可以先从职业院校基础比较好的专业，如三维建模数字化设计、模具制造、动漫、医疗护理、服装设计、建筑装饰等专业开始进行数字化的专业课程改革，并与原有行业专业必备知识相结合，建立起“某专业3D打印数字制造”方向的新课程体系。

目前3D打印技术主要用于产品的创新设计、应对复杂及个性化产品的设计制造，而应用的前提必须首先要对产品进行数字化描述（CAD数字建模），这还要取决于设计、制造者扎实的行业专业功底和创新能力，培训的内容可以按这个逻辑进行设计，并从以下几个方面着手。

1.培训面向行业的专业方向

目前，3D打印技术比较适用于行业个性化产品的开发与制造，比较多地保持着行业的原专业属性，如果需要对原专业进行数字化的升级改造，可以将国内已有的应用示范中心转型升级为专业内容。

近年来，国家为促进3D打印技术的产业应用，在全国二十多个城市建立了3D打印产业应用示范中心，涉及到机械制造、医疗骨科、牙科、手术及护理、模具制造、快速铸造、旅游文化、人物、文物的个性化产品开发、复杂零件的制造及检测等领域，已形成很多成熟的产业应用范例。

职业院校只需将国家应用示范中心在3D打印数字制造技术方面已经取得成功的培训内容嵌入到传统专业里去，以行业应用的具体工艺岗位需要为依据，找到数字制造技术提升传统制造工艺的解决方案，就能使“某专业方向数字制造新专业”成立。

2.培训面向专业岗位所需的基本能力

（1）职业中专、技工院校。具有创新能力与动手能力相结合的职业能力，能够针对某一行业专业专用的CAD建模软件进行应用操作。会应用数据进行3D打印设备操作和数控设备加工。

（2）高等职业院校。能够掌握2～4种通用CAD数字建模软件的正向设计知识，了解其中每种软件的适用范围和功能模块，熟练掌握其中1～2种建模软件的设计操作。掌握一些接触式与非接触式反求工程技术设备的应用与操作，能够应用反求技术对产品进行质量检测。

3.培训面向职业岗位的课程体系

（1）基础理论的课程设计。全面系统介绍现代各种先进数字智造技术知识，介绍3D打印数字制造技术的产业链及相关软硬件的技术匹配和种类，说明3D打印技术作用于传统制造业的各种优势。使受众对数字制造大家族及3D打印在其中的站位有一个体系化的认知和了解。

（2）专业理论的课程设计。一定要在强化行业专业知识的基础上，揉进和切入3D打印数字制造技术的通用工艺过程，有选择地介绍关于3D智能数字化正向设计和逆向设计（CAD数字模型的建立）的相关软硬件。

（3）专业工艺训练的课程设计。结合具体行业专业、具体产品制造工艺岗位，以产教结合示范线的形式，进行课程设计，行业个性化产品数字制造工艺实施所必备的专业传统知识，行业专业建模设计软件的操作应用，行业个性化产品的市场营销模式。

1.必须让受众有明确培训的方向和目的

3D打印数字制造技术的应用涉及到材料、软件、设备与工艺方方面面，实践证明，如果单就某一方面进行无市场指向性的培训，效果甚微。这就需要把“各种数字制造技术的相互联系”“数字制造产品创新的行业应用”“创新人才及创客的培养”这三大体系作整体运作才能最有效地发挥其能效。

2.一定要为“双创”提供基础训练的培训平台

设备较高的投入成本及数字制造知识的进入门槛，是制约3D打印产业应用和大面积展开职业培训的难点，需要人才、师资和设备的高投入、高集中。因此，我们必须立足于推动“大众创新、万众创业”的战略高度，集合“政、产、学、研、用、金”等各方力量，走出一条以现代职业教育培训体系引领3D打印数字制造技术产业应用，以产业应用促进3D打印数字制造技术培训，实现更大范围内产业创新驱动的创新之路。

3.让受众真正体验3D打印数字制造技术作用

建立共性培训平台、个性培训平台和创客培训平台三个培训平台，采取“数字化知识展示与课堂理论教学”结合、“产品创新制造与岗上实际训练”结合和“创新环境影响与创新兴趣激发”结合的三位一体化模式开展培训。让受众在全面了解数字制造大家族及技术链的基础上，更加清楚和准确地认识所学数字制造技术的岗位应用意义，并在整体创新环境的沐浴影响下，迸发出创新和创业的热情。

实践表明，3D打印数字制造技术在现代职业教育中的应用，根本在于为产业服务，在一个学校进行单一的技术和设备培训，脱离行业专业环境及产品技术链的内在联系，其效果事倍功半，不接地气。我们要努力通过创建数字制造的大环境，着力构建完整运作体系，才能让受众真正体验3D打印数字制造技术的创新优势和创业作用，引领万众创新、创业意识；才能使3D打印这一先进数字制造技术在现代职业教育的建设和发展中发挥其独特的作用。