曾雷 楊雪峰

摘 要 3D打印屬于增材制造加工領(lǐng)域的新技術(shù)行業(yè)，因?yàn)槠浼庸みm用范圍廣、材料使用率高、生產(chǎn)周期短被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，企業(yè)與市場(chǎng)目前對(duì)3D打印技術(shù)人才的需求十分迫切，許多職業(yè)院校正陸續(xù)開(kāi)設(shè)3D打印及相關(guān)專業(yè)，3D打印技術(shù)專業(yè)的人才培養(yǎng)模式也處在研究與探索階段，其中課程體系的建設(shè)是最為核心關(guān)鍵的部分。

關(guān)鍵詞 3D打印 課程體系 增材制造

中圖分類號(hào)：G718.3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1 3D打印專業(yè)人才培養(yǎng)整體目標(biāo)

結(jié)合企業(yè)的需求以及職業(yè)教育的特點(diǎn)，3D打印專業(yè)開(kāi)設(shè)為五年制高技班的培養(yǎng)模式，培養(yǎng)的人才應(yīng)當(dāng)具備產(chǎn)品設(shè)計(jì)與造型的能力、具備平面設(shè)計(jì)與工程圖制作的能力、具備應(yīng)用三維軟件開(kāi)展正向與逆向設(shè)計(jì)的能力、具備操作三維掃描設(shè)備與打印設(shè)備的能力、具備3D打印設(shè)備拆裝與維護(hù)的能力。

2 3D打印專業(yè)課程體系框架搭建

根據(jù)人才培養(yǎng)的整體目標(biāo)以及能力建設(shè)要求，五年制的3D打印專業(yè)高技班總體應(yīng)當(dāng)采用由易到難、由基礎(chǔ)到專業(yè)、由理論到實(shí)習(xí)的課程體系安排。第一階段以文化基礎(chǔ)課程為主，主要培養(yǎng)學(xué)生的人文素養(yǎng)與道德品格;第二階段以專業(yè)基礎(chǔ)課程為主，為3D打印專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ);第三階段為專業(yè)核心課程為主，傳授與增強(qiáng)學(xué)生的專業(yè)技能;第四階段為實(shí)訓(xùn)與實(shí)習(xí)階段，增強(qiáng)實(shí)際操作技能與對(duì)接企業(yè)。

3課程體系建設(shè)

3.1文化基礎(chǔ)課程

文化基礎(chǔ)課主要包括語(yǔ)文、數(shù)學(xué)、英語(yǔ)、計(jì)算機(jī)、德育、體育等，這些課程主要開(kāi)設(shè)在第一學(xué)年，每周的課時(shí)為4-6個(gè)學(xué)時(shí)。其中，語(yǔ)文課程旨在培養(yǎng)基礎(chǔ)的文學(xué)素養(yǎng)，提高公文、應(yīng)用文的寫(xiě)作能力;數(shù)學(xué)課程旨在提升基礎(chǔ)的運(yùn)算能力，培養(yǎng)邏輯思維能力以及空間圖形的想象能力;英語(yǔ)課程旨提升基本的英語(yǔ)交流能力，提高基礎(chǔ)的專業(yè)課程英語(yǔ)識(shí)讀能力;計(jì)算機(jī)課程要求掌握基礎(chǔ)的辦公軟件使用，掌握硬件、軟件的操作與使用;德育課程旨在樹(shù)立學(xué)生正確的價(jià)值觀、世界觀，培養(yǎng)良好的品德情操;體育課程旨在提升學(xué)生身體素質(zhì)，增強(qiáng)學(xué)習(xí)趣味性。

3.2專業(yè)基礎(chǔ)課程

專業(yè)基礎(chǔ)課程主要包括機(jī)械基礎(chǔ)、機(jī)械制圖、電子電工技術(shù)、3D打印概論、3D打印材料、公差與配合等，這些課程主要課設(shè)在第二學(xué)年，每周的課時(shí)為6-8個(gè)課時(shí)，其中機(jī)械制圖與機(jī)械基礎(chǔ)分兩個(gè)學(xué)期上課，其它專業(yè)基礎(chǔ)課程為一個(gè)學(xué)期。

機(jī)械基礎(chǔ)作為機(jī)械專業(yè)學(xué)生的入門(mén)課程，旨在使學(xué)生獲得從事與機(jī)械類專業(yè)技術(shù)有關(guān)工作所必需具有的基礎(chǔ)理論、基本知識(shí)，主要側(cè)重于講解基礎(chǔ)連桿機(jī)構(gòu)、機(jī)械連接方式、機(jī)械傳動(dòng)方式、非標(biāo)件與國(guó)標(biāo)選用等，讓學(xué)生跨越對(duì)于機(jī)械的感性認(rèn)識(shí);機(jī)械制圖課程旨在使學(xué)生掌握制圖的基本知識(shí)和有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，要求能看懂零件圖和裝配圖，并能繪制零件圖和簡(jiǎn)單裝配圖;電子電工技術(shù)旨在使學(xué)生掌握電工技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)和基本技術(shù)，主要包括電路的基本概念與定律、電路的分析方法、三相電路、變壓器與電動(dòng)機(jī)、直流電動(dòng)機(jī)等相關(guān)知識(shí);3D打印概論課程主要使學(xué)生了解3D打印機(jī)的種類、結(jié)構(gòu)以及工作原理，能熟知3D打印技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域;3D打印材料課程主要學(xué)習(xí)3D打印材料的成分、組織、性能等，使學(xué)生具備正確選用3D打印材料及主要打印方法，并能在產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中靈活運(yùn)用;公差與配合課程要求學(xué)生掌握尺寸公差、形位公差、表面粗糙度的基本概念、符號(hào)、標(biāo)準(zhǔn)及其識(shí)讀方法，熟悉國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，培養(yǎng)學(xué)生標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化的意識(shí)。

3.3專業(yè)核心課程

專業(yè)核心課程主要包括工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、AutoCAD設(shè)計(jì)、inventor設(shè)計(jì)建模、逆向工程與設(shè)計(jì)、3D打印機(jī)結(jié)構(gòu)原理等，這些課程主要開(kāi)設(shè)在第三學(xué)年，每周的課時(shí)為6-8個(gè)課時(shí)。

工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)課程主要學(xué)習(xí)基于以人為本的設(shè)計(jì)觀念和方法，熟悉產(chǎn)品的仿生設(shè)計(jì)、綠色設(shè)計(jì)、概念設(shè)計(jì)、人機(jī)工程學(xué)等，掌握產(chǎn)品設(shè)計(jì)的形式、產(chǎn)品的色彩設(shè)計(jì)、產(chǎn)品形態(tài)語(yǔ)義設(shè)計(jì);AutoCAD設(shè)計(jì)課程，主要使學(xué)生掌握二維平面設(shè)計(jì)的方法，掌握視圖的表達(dá)技巧，識(shí)別與繪制相對(duì)應(yīng)的工程圖紙;inventor設(shè)計(jì)建模課程使學(xué)生掌握產(chǎn)品三維設(shè)計(jì)的能力，要求學(xué)生掌握零件圖、裝配圖、爆炸圖、工程圖的繪制，使其擁有一定的正向設(shè)計(jì)與造型的能力;逆向工程與設(shè)計(jì)課程要求學(xué)生根據(jù)給定的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，運(yùn)用相應(yīng)的軟件能逆向生成三維實(shí)體模型，主要在逆向曲面的設(shè)計(jì)與造型;3D打印機(jī)結(jié)構(gòu)原理課程要求學(xué)生掌握桌面級(jí)打印機(jī)的機(jī)構(gòu)組成，熟知打印機(jī)的原理，為3D打印機(jī)拆裝實(shí)訓(xùn)打下理論基礎(chǔ)。

3.4 3D打印實(shí)訓(xùn)課程

3D打印實(shí)訓(xùn)課程主要有產(chǎn)品設(shè)計(jì)建模實(shí)訓(xùn)、3DsMax造型與渲染實(shí)訓(xùn)、逆向掃描與建模實(shí)訓(xùn)、產(chǎn)品3D打印實(shí)訓(xùn)，這些課程主要開(kāi)設(shè)在第四學(xué)年，為分階段開(kāi)設(shè)，主要為學(xué)生第五年的頂崗實(shí)習(xí)與技能鑒定做好充足的準(zhǔn)備。

產(chǎn)品設(shè)計(jì)建模實(shí)訓(xùn)課程主要使學(xué)生能根據(jù)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)輸入能設(shè)計(jì)出具備一定功能、尺寸、形狀的產(chǎn)品，并且能正確表達(dá)與繪制工程圖;3DsMax造型與渲染實(shí)訓(xùn)課程主要使學(xué)生在產(chǎn)品外形與顏色搭配上能自然，產(chǎn)品的樣式更加貼合實(shí)際;逆向掃描與建模實(shí)訓(xùn)課程主要讓學(xué)生掌握三維掃描儀的使用，要求學(xué)生掌握逆向設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)產(chǎn)品，并能進(jìn)行創(chuàng)新優(yōu)化設(shè)計(jì);產(chǎn)品3D打印實(shí)訓(xùn)課程要求學(xué)生能熟練操作打印機(jī)生產(chǎn)產(chǎn)品，熟練掌握3D打印機(jī)的拆裝。

4教材選用及評(píng)價(jià)

文化基礎(chǔ)課程教材的選用應(yīng)當(dāng)符合技工院校的實(shí)際情況，難度應(yīng)當(dāng)適中，因材施教;專業(yè)課程的教材選用應(yīng)當(dāng)突出技工院校的特點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)實(shí)踐操作部分，教材與實(shí)習(xí)應(yīng)當(dāng)能相互匹配與支撐;實(shí)訓(xùn)課程教材的選用需更多的強(qiáng)調(diào)動(dòng)手能力的培養(yǎng)，以案例項(xiàng)目實(shí)施的方式為最佳。

選用的教材需由教學(xué)系部負(fù)責(zé)人組織專業(yè)進(jìn)行討論，形成一致意見(jiàn)后組織論證并試用，試用后再與任課教師與學(xué)生進(jìn)行調(diào)研與反饋?zhàn)龀鲈u(píng)價(jià)。