湖北科技职业学院如何开展3D打印职业教育



 前言:3D打印行业在中国高速发展,相关专业人才的短缺极为严重,涉及3D打印的职业教育为行业人才培养和输送提供了有力保障,湖北科技职业学院的模具设计与制造专业设立3D打印培养方向,培养学生的创造力和应用能力,成为增材制造行业领域职业教育的典范。

湖北科技职业学院国家实训基地

湖北科技职业学院(HubeiScience And Technology College)是由湖北省人民政府举办的一所省属全日制普通高等学校,坐落在武汉东湖新技术开发区光谷软件园,近距离对接信息技术产业和智能制造产业,紧跟产业发展动态,早在2014年就设立了专门的3D打印技术方向。2015年,教育部印发了《普通高等学校高等职业教育(专科)专业目录(2015年)》,明确列举了航空产品3D打印”、“增材制造技术”等专业方向,促使学校大力开展3D打印职业教育课程建设。

模具设计与制造专业融合了3D打印课程

2014年,湖北科技职业学院依托机电工程学院传统的模具设计与制造、机械设计与制造专业的优势,开展规模型的招生、教学和实训室建设,设立模具设计与制造专业3D打印技术方向。

该专业方向重点培养学生的创新思维,掌握最新的制造技术,清晰定位3D打印技术在模具制造工程中的角色和作用,使学生具备更灵活的思考方式和更先进的技术,能解决实际问题,未来也能更加灵活地就业。

3D打印专业采用小班教学,班级学生稳定在三十到四十人。授课内容包括3D打印技术发展历史、3D打印设备结构和原理、设备装配与维护、技术性能指标、耗材性能等技能知识性课程,而对于职业教育来说操作和实训更加重要。因此学校建设了专用的3D打印实训室,投资百万元采购3D扫描仪、3D打印机用于教学和实践,培养学生的实操能力和技能水平。在逆向设计课程、3D打印机装配与维护、耗材性能等课程的实训环节中,这些设备都是学生提升职业技能的工具。

不过,在3D打印专业教学过程中教师也不断遇到挑战。普通桌面级3D打印机精度不足,模具原型打印件与3D数据原件尺寸有较大偏差。教学中使用的设备足以阐述原理,但与实际商用中的准工业级、工业级3D打印设备在性能指标和维护标准上差异很大。“我们培养的学生技能水平怎么样?知识丰富程度如何?将来走向工作岗位能不能有很强的竞争力?这是我们时常思考的问题,也是家长们最关心的问题,湖北科技职业学院模具设计与制造专业的刘老师说。

Stratasys F370 3D打印机用于教学和实训

在2017年四季度,湖北科技职业学院投资为3D打印实训室引进准工业级Stratasys F370 3D打印机用于教学和实训,与行业接轨。刘老师说:“我们在学生职业教育和技能培养上不断投入资源,在2017年四季度引入这台准工业级Stratasys F370 3D打印机。目前本专业已建成3D打印创新创业协同中心,3D打印实训室尚未改造,小型的F370在普通室内环境和民用供电条件下就能正常运行,并不需要特别的装机环境。

学生通过3D打印课程制作的作品

使用下来感觉精度高、3D打印质量好,水溶性的支撑能大大提升复杂模具的打印质量。为了培养学生真正用得到的职业技能,我们计划在3D打印实训室中引进更多不同技术类型、高规格的3D打印设备用于教学,培养学生的真正竞争力。

目前Stratasys F370用于工业级3D打印基础系列课程,而且正在开展“订单培养”的校企合作计划,直接对接企业模具和原型的3D打印需求,使学生直接了解3D打印设备在企业研发、生产中的应用。

“我的课程设计作品用Stratasys F370打印,用起来很简单,打印得也快。我挺喜欢3D打印的,不仅觉得新鲜,而且能把脑子里的想法变成现实。如果有人有3D打印的需要,我会用F370去尝试。”3D打印专业的张同学说。

专业设立三年以来,学生对3D打印与模具制造技术有清晰的了解和良好的实操能力。在课程设计中对校徽做创新性设计,学生利用三维建模和3D打印技术创作新校徽,并结合3D打印的校徽实物比拼创意与设计理念,思维活跃、操作熟练。另外,3D打印专业老师带队,师生组队参加省级和全国性的3D打印职业技能大赛,进行创意和技能交流,收获了良好的成绩。

3D打印专业方向一直致力于“双师型”教学团队的建设,邀请兼具职业资格和教师资格的教师参与教学,提升教学课程的可实践性;深入开展校企合作,需要更多类似StratasysF370级别的准工业级、工业级3D打印设备来支持。

湖北科技职业学院的3D打印专业紧密与行业接轨,专业建设已初现成果,目前已有一届毕业生,学生就业情况良好,为3D打印行业提供了优秀的技能型人才。

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