3D打印技术应用型人才培养模式探析

宋茂荣

摘 要：3D打印技术的应用，引发了化工、航天、制造、生物等行业的巨大变革，但目前我国教育体系中对3D打印技术专业的构建近乎为零，难以满足现实要求。在本文的研究中，笔者首先简要分析了3D打印技术的发展趋势及其人才培养现状，而后从总量、趋势、特征三个层面详细探讨了本方向人才的社会需求，最后结合多年教学经验，得出适用于职业院校的3D打印技术应用型人才培养模式。

关键词：3D打印 应用人才 培养模式

一、3D打印技术及人才培养现状分析

3D打印是快速成型技术的一种，是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可黏合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。当前3D打印技术的实际应用还有较多局限，比如材料、设备、知识产权等方面限制。但是3D打印技术在高端定制、小规模生产的产品上却极有优势，包括航天科技、医学领域、房屋建筑以及汽车行业。早在1988年，清华大学的颜永年教授便在出访美国加州大学时了解到快速成型技术，回国后建立了清华大学激光快速成型中心，这可谓是3D打印技术概念的前身。

然而另一方面，我国3D打印人才的培养还处于萌芽期，并没有设立3D打印技术专业，更别谈3D打印技术科学的培养方案与教学大纲了。仅有部分专业，如材料成型机控制工程、机械设计与自动化会将3D打印技术的运用纳入选修课程一部分。所以说，3D打印技术专业人才的培养状况并不乐观，供给远远小于市场需求，不能满足未来实际生产的需要。

二、3D打印技术应用型人才社会需求浅析

1.需求总量

就国内市场而言，当前我国企业所使用的3D打印设备及材料大部分都由外国的厂商所生产，缺乏本土打印产品。这势必会刺激我国的制造业企业投入更多的资源来争夺此块市场，需要更多的3D打印人才投入国内企业的研发生产全过程。此外，国内顶尖高校的人才更多倾向于前往国外企业发展，踏踏实实研发的基础型、实干型、应用型人才更为短缺。

不单单3D打印设备的生产厂商，咨询公司、培训机构以及工业生产等行业都需要专业的人才，更重要的是企业将3D打印设备切实地利用到生产过程中，提升本企业的生产效率，急需应用型的专业人才。所以说，3D打印人才的需求总量是十分庞大的。

2.需求特征

3D打印人才可应用于多个行业，行业的特征最终决定其需求的特征。

第一，3D打印设备及材料生产商。由于3D打印设备的研发要求企业员工具有较高的学历水平，较强的技术储备。对于此类市场需求，可以将其称为技术型需求。

第二，一些工业上的加工生产企业以及诊所医院。这些单位是3D打印设备的终端消费者，需要专业的人才来进行操作控制。通过简单的输入数据来制作3D打印模型。这些单位对人才专业水准要求较低，也是人才缺口最大的地方，可以将其定义为实用型需求或者应用型需求。

第三，一些教育培训类机构。这些机构的主营业务在于简单的培训学员，使其对3D打印技术有一定的了解，尽可能地掌握3D打印技术的生活应用。此类需求对人员专业素养要求较低，但是对其综合素质要求较高，并需要他们有着一定的自主学习能力，紧跟3D打印技术时代发展的潮流，可以将其称为消费型需求。

3.需求趋势

3D打印的市场需求总量毫无疑问是高速扩张的，这主要体现在广度及深度两方面。

首先是应用领域的不断扩大。当前3D打印技术由于设备成本较高，其生产应用限制于小规模、高度定制的行业。但随着技术的不断成熟，3D打印设备的成本降低是必然的趋势，必将推动其在更大领域的生产应用。例如2015年7月17日，由3D打印的模块新材料别墅现身西安，建造方在三个小时完成了别墅的搭建，3D打印技术成功地在建筑行业得到应用。所以说，3D打印技术应用领域的不断扩大将会促使其需求不断增长。

其次便是应用范围的不断扩大。从2014年10月3D技术打印出一截植入人体的脊椎，2015年10月我国成功的打印出复杂的血管构型。3D打印技术在医学领域及其他行业的应用不断深入，将会持续推动市场对专业人才的需求。

三、3D打印技術应用型人才培养模式探析

社会需要大量的3D打印人才，其中技术型需求可通过3D打印课题的硕士博士满足。而基础性的应用型及消费型人才，则需要各职业院校有针对性的培养，方能弥补市场缺口。

1.共建教学平台

3D打印技术的人才培养需要大量的人力物力投入，同时也需要雄厚的技术储备。这对大部分实力较为一般的职业院校而言无疑是难以承受的，因此，这就需要各大职业院校之间共建教学平台，利用彼此的优势，相互支援，通力合作。

具体而言，共建教学平台包括师资力量及教学设备。就师资力量而言，各大高校之间可以采取建立合作联盟的形式，将教师组成代表团，定期送老师前往高水平的大学学习;也可邀请富有教学经验的教师在研讨会上，给其他教师传授经验，从而促进老师间的相互交流，实现共同进步。就教学设备而言，3D打印技术专业建设所需的设备价格高昂，各职业院校可以通过团购的形式增强对厂商的议价权;也可以将院校落后的设备内部消化，通过政府协调，签订合作协议，赠送给兄弟院校，对其专业建设给予一定的帮助。

2.强化校企合作

3D打印技术应用型人才的培养最终目的是满足各个企业的需求。职业院校在进行3D打印专业的构建时，要积极引入外界企业，利用其助力促进本专业的发展。

第一，校企合作可以为职业院校教学平台的构建提供较为低价的设备，并可筹资建立企业与校方共享的3D打印实验室，实现建造成本均摊，研发收益共享。

第二，职业院校可以与多家企业签订用人合同。按照企业实际需求量身定制教学方案，对口输出合格的人才。这不但能提升学生的就业率，还可以降低职业院校开设新专业的各种不确定风险。

第三，企业可以采取前往职业院校举办讲座、举办企业赞助冠名的竞赛等形式深度合作，这一方面可提升学生们的实践能力，另一方面则宣传推动了3D打印技术的普及，在无形中拓宽了企业的潜在市场。

3.注重长期培养

注重长期培养，是职业院校开办3D打印专业的首要原则。各家职业院校不能盲目跟风，忽视自身的实际情况，盲目学习3D打印专业，对学生未来的成长发展不负责任。相反，在开设3D打印专业之时，要认真评估，制定一套科学合理的长期培养方案。

此外，校方对学生的培养也应从长远角度出发，着重提升其自主学习能力。3D打印行业发展极为迅速，课堂教学中学生所学知识很快就会过时。这就需要学生在日后的工作生活中不断完善自己，通过自主学习的方式紧跟行业潮流，真正满足实践的需求，不被时代所抛弃。

随着时代的发展，3D打印技术必将在越来越多的领域得到广泛应用。这就需要更多的职业院校来培养专业对口的应用型人才。笔者认为职业院校间应该通力合作，共建教学平台，同时强化与企业间的联系，以实践为导向，培养对口人才。

参考文献：

[1]侯柏林，谢小平. 3D打印成型技术人才培养模式探索[J].中国科技博览， 2014（7）.

[2]张捷，顾海，孙健华等.应用型本科人才培养新方向：3D打印技术[J].课程教育研究， 2016（10）.

[3]韩二豹.从3D打印看高职创新人才培养[J].新教育时代电子杂志（教师版）， 2016（36）.

（作者单位：昆明高级技工学校）