高职增材制造技术专业模块化课程体系的构建与实施

谢丹　朱红　侯高雁

摘 要 本文从高职机械制造与自动化增材制造技术专业方向，论述增材制造专业课程的模块化构建思路，以数字化设计模块及综合模块为例，对模块化课程体系的构建进行探究。形成了以突出核心技能、适应多元化学习、满足技能竞赛训练的模块化课程体系，并就模块化课程体系的实施效果进行了论述。

关键词 增材制造 模块化 课程体系

中图分类号：G712                                   文献标识码：A    DOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2021.01.016

Abstract This article discusses the modular construction of curriculum system for the additive manufacturing technology， then takes digital design module and integration module as an example to explain the construction of curriculum system. It forms the modular curriculum system which emphasizes core skills， adapts to multiple learning and satisfies the training of skill competition， and expounds the implementation effect of modular curriculum system.

Keywords additive manufacturing; module; curriculum system

0 引言

增材制造技術是满足国家重大需求、支撑国民经济发展的“国之重器”，已成为世界先进制造领域发展最快、技术研究最活跃、关注度最高的学科方向之一。[1]由于增材制造发展速度太快，导致增材制造应用型人才缺口巨大。目前，国内很多高职院校开设了增材制造相关课程，部分院校还设立了增材制造技术专业方向。在高职院校的专业课程教学中，课程体系是人才培养方案的核心，直接影响着高职人才培养的质量。因此，要在培养人才上下功夫，切实强化人才培养模式，牢牢把握数字化、网络化、智能化融合发展的趋势，将传统的专业课程体系进一步优化、归纳和推陈出新，构建以突出增材制造核心技能的智能模块化课程体系并与本专业融合协同发展，是发挥专业优势、凸显办学特色的体现，是完善增材制造专业方向学历教育与培训并重的现代化职业教育体系的关键，是畅通技术技能人才成长渠道的重要保障。

1 模块化课程体系构建思路

1.1 多元学习主体

随着《国家职业教育改革实施方案》及教育部等六部门印发的《高职扩招专项工作实施方案》的发布，高职扩招后生源多元化（主要有退役军人、下岗失业人员、农民工、高素质农民、在职职工及应（往）届毕业生），发展需求亦多样化，这促使职业教育与社会的接口重新设计。针对多元学习主体的不同教育需求，坚持标准不降，需要探索学制灵活、模式多元、按需施教、因材施教、宽进严出的人才培养方案及其模块化课程体系，多元学习主体需要选择适合的模块化课程学习，以实现多元学习主体的高质量就业。

1.2 突出核心技能

为强化职业素养养成和技术技能培养，需将专业精神、职业精神和工匠精神融入模块化课程建设的全过程。模块化课程体系的构建，既可以满足学历教育的需要，又可以满足社会培训的需要。目前从企业人才需求条件及市场的应用分析，增材制造技术的核心技术是3D建模、3D测量、3D打印设备、3D打印后处理等。针对核心技术构建核心技能模块，需要开发适应学习主体的模块化课程体系，做到按需教学。

1.3 满足技能竞赛

近年来，为适应国家大力推进职业教育发展的需要，培养更多创新型和技能型人才，职业院校参与各类技能大赛的热情高涨，大国工匠和技能大师逐渐成为青年人追逐的榜样。技能大赛作为新时期的校园文化，不仅充分调动了学生学习的热情，同时也为学生的创新意识、实践能力和职业素养的培养提供保障，在职业教育改革发展的新形势下，将课程体系建设与技能大赛对接融合，可以更好地为职业教育发展增添动力。[1]

基于大赛知识点涵盖范围， 对历年职业技能大赛题目进行深入分析， 通过对赛程知识点、得分点的时间分配、技术指标进行合理分解，根据技能知识要点选择适合的专业课程模块进行集中训练，可以起到事半功倍的效果。[2]因此，针对职业院校技能大赛可建立以目标引领、问题导向促进专业发展的倒逼机制，不断优化模块化课程体系。

2 构建模块化课程体系

模块化课程体系的构建，既要满足多元学习主体的学习需求，做到按需教学，又要满足学历教育和社会培训的需要，突出核心技能培训，同时兼顾技能竞赛的备赛需求。

基于机械制造与自动化增材制造技术专业方向，将增材制造核心技术与机械制造专业课程有机融合，形成以突出核心技能的职业能力模块化课程体系。本文以数字化设计为例，简要阐述该模块化课程的构建。数字化设计即三维建模，包括正向设计和逆向设计。

正向设计主要是为概念设计与创新设计打下基础，以正向设计模块为例，分析它所需的知识点，应包括三个部分的知识子模块，即专业基础理论模块、专业拓展理论模块、软件技能模块。正向设计模块课程具体构建如图1（a）所示。

逆向设计主要是对现有产品的重构与创新设计，故其包括三个部分的知识子模块，即专业基础理论知识、测量模块、软件技能模块。专业基础理论知识与正向设计相同;测量模块包括专业拓展理论知识和技能拓展训练模块;软件模块包括：测量软件、数据处理软件、数据重构软件、数据分析软件，如图1（b）所示。学生将数字化设计模块全部课程学习完以后，可以考三维（或二维）机械设计软件证书，毕业后可以从事数字化建模等岗位的相关工作。

3 综合模块构建

综合模块是以系统化工作过程为主线进行构建，使学生在完成任务的过程中学习知识、掌握技能，用于培养学生的综合职业能力。学习者需完成各子模块任务后，才能开启增材制造综合应用模块的学习任务。综合应用模块将整个课程体系有机串联起来，打通了各个子模块的知识壁垒，形成增材制造技术完整的知识技能链。结合我校增材制造技术现有课程的建设成果，综合模块命名为工业产品数字化设计与制造，该综合模块以工业产品项目式开发为驱动，结合目前企业产品开发而建立的难度等级分层递进式综合案例库，即基本体模型库、过度弧面体模型库、复杂零件模型库。案例库中产品开发流程均按照3D测量模块、逆向设计模块、正向设计模块、数字化制造模块，这些子模块相互之间层层递进，环环相扣（如图2所示）。学生将综合模块的全部课程学习完以后，可以从事建模、3D打印设备维护维修、产品质量检测等相关岗位的工作。

4 实施效果

目前，我院已逐步推进增材制造技术专业课程的模块化教学，取得了良好的效果。一是参与“一带一路”沿线国家培训项目。2019年“3D打印技术与发展研修班”在我院3D打印技术中心开讲，团队教师将“3D打印模块”采用“理论教学-实操实践-交流研讨”的方式进行，培训学员来自非洲等7个国家和地区。二是开展转业军人学历教育。转业、退伍军人拥有较高的政治素质和较好的（下转第42页）（上接第37页）军事技术，是党和国家的宝贵财富，为我国的国防建设和社会主义现代化建设作出了重要贡献。但到地方后，他们原有的知识体系已不能适应地方经济建设和社会发展的需要，迫切需要为他们提供系统化模块化学习新知识的机会。三是提升我院增材制造技术专业学生的综合能力。2019年我院学生参加全国职业院校技能大赛—工业产品数字化设计与制造赛项荣获一等奖，中国技能大赛—智能飞行器数字化设计与制造赛项荣获二等奖。

综上所述，增材制造技术模块化课程体系的构建，适应多元化学习需求，突出专业核心技能，满足技能比赛的训练需求。本文以增材制造技术的核心技能点的为例，探讨了该专业方向模块化课程体系的建设思路，为机械制造与自动化增材制造技术专业方向的人才培养提供了有力支撑，同时为后续课程建设及改革发展打下了坚实基础。

参考文献

[1] 卢秉恒.增材制造技术——现状与未来[J].中国机械工程，2020，01：19-23.

[2] 韩璐.高职院校技能大赛与课程建设融合研究[J].辽宁高职学报，2019（11）：77-79.

[3] 莫勛.职业院校职业技能大赛存在的问题与对策[J].文化创新比较研究，2018（30）：153-155.