看湖北科技職業學院如何開展3D打印職業教育

2018.01.11/文

3D打印行業在中國高速發展,相關專業人才的短缺極為嚴重,涉及3D打印的職業教育為行業人才培養和輸送提供了有力保障,湖北科技職業學院的模具設計與制造專業設立3D打印培養方向,培養學生的創造力和應用能力,成為增材制造行業領域職業教育的典范。
湖北科技職業學院是由湖北省人民政府舉辦的一所省屬全日制普通高等學校,在2014年就設立了專門的3D打印技術方向。2015年,教育部印發了《普通高等學校高等職業教育(??疲I目錄(2015年)》,明確列舉了航空產品3D打印”、“增材制造技術”等專業方向,促使學校大力開展3D打印職業教育課程建設。2014年,湖北科技職業學院依托機電工程學院傳統的模具設計與制造、機械設計與制造專業的優勢,開展規模型的招生、教學和實訓室建設,設立模具設計與制造專業3D打印技術方向。 
該專業方向重點培養學生的創新思維,掌握最新的制造技術,清晰定位3D打印技術在模具制造工程中的角色和作用,使學生具備更靈活的思考方式和更先進的技術,能解決實際問題,未來也能更加靈活地就業。
3D打印專業采用小班教學,班級學生穩定在三十到四十人。授課內容包括3D打印技術發展歷史、3D打印設備結構和原理、設備裝配與維護、技術性能指標、耗材性能等技能知識性課程,而對于職業教育來說操作和實訓更加重要。因此學校建設了專用的3D打印實訓室,投資百萬元采購3D掃描儀、3D打印機用于教學和實踐,培養學生的實操能力和技能水平。在逆向設計課程、3D打印機裝配與維護、耗材性能等課程的實訓環節中,這些設備都是學生提升職業技能的工具。

不過,在3D打印專業教學過程中教師也不斷遇到挑戰。普通桌面級3D打印機精度不足,模具原型打印件與3D數據原件尺寸有較大偏差。教學中使用的設備足以闡述原理,但與實際商用中的準工業級、工業級3D打印設備在性能指標和維護標準上差異很大?!拔覀兣囵B的學生技能水平怎么樣?知識豐富程度如何?將來走向工作崗位能不能有很強的競爭力?這是我們時常思考的問題,也是家長們最關心的問題,湖北科技職業學院模具設計與制造專業的劉老師說。
在2017年四季度,湖北科技職業學院投資為3D打印實訓室引進準工業級Stratasys F370 3D打印機用于教學和實訓,與行業接軌。劉老師說:“我們在學生職業教育和技能培養上不斷投入資源,在2017年四季度引入這臺準工業級Stratasys F370 3D打印機。目前本專業已建成3D打印創新創業協同中心,3D打印實訓室尚未改造,小型的F370在普通室內環境和民用供電條件下就能正常運行,并不需要特別的裝機環境。

使用下來感覺精度高、3D打印質量好,水溶性的支撐能大大提升復雜模具的打印質量。為了培養學生真正用得到的職業技能,我們計劃在3D打印實訓室中引進更多不同技術類型、高規格的3D打印設備用于教學,培養學生的真正競爭力。

目前Stratasys F370用于工業級3D打印基礎系列課程,而且正在開展“訂單培養”的校企合作計劃,直接對接企業模具和原型的3D打印需求,使學生直接了解3D打印設備在企業研發、生產中的應用。

“我的課程設計作品用Stratasys F370打印,用起來很簡單,打印得也快。我挺喜歡3D打印的,不僅覺得新鮮,而且能把腦子里的想法變成現實。如果有人有3D打印的需要,我會用F370去嘗試?!?D打印專業的張同學說。
專業設立三年以來,學生對3D打印與模具制造技術有清晰的了解和良好的實操能力。在課程設計中對?;兆鰟撔滦栽O計,學生利用三維建模和3D打印技術創作新?;?,并結合3D打印的?;諏嵨锉绕磩撘馀c設計理念,思維活躍、操作熟練。另外,3D打印專業老師帶隊,師生組隊參加省級和全國性的3D打印職業技能大賽,進行創意和技能交流,收獲了良好的成績。

3D打印專業方向一直致力于“雙師型”教學團隊的建設,邀請兼具職業資格和教師資格的教師參與教學,提升教學課程的可實踐性;深入開展校企合作,需要更多類似Stratasys F370級別的準工業級、工業級3D打印設備來支持。

湖北科技職業學院的3D打印專業緊密與行業接軌,專業建設已初現成果,目前已有一屆畢業生,學生就業情況良好,為3D打印行業提供了優秀的技能型人才。

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