3D打印的發展對應用型人才培養的影響

蘆欣 黃天成

摘要：近五年來，3D打印技術在制造業領域得到了快速發展，隨之3D打印產業對應用型人才的需求也逐步增多。該文從3D打印發展和人才需求現狀進行分析，以南通理工學院為例，闡述了3D打印應用型人才供需培養的綠色教學模式和綠色人才培養方案。總結得知：3D打印的發展必將加大加快創造性、復合型、應用型人才的有效培養。

關鍵詞：3D打印技術;應用型人才;綠色教學模式;綠色人才培養方案

中圖分類號：G642? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? 文章編號：1009-3044（2018）34-0156-03

1 3D打印的起源與發展

3D打印又名增材制造，是根據模型的數字文件信息，借助3D打印機將材料逐層疊加并粘合，精確快速制造出立體物的成型技術。

3D打印技術自問世以來，從最初的科研、軍工所需，到走入大眾的廣闊視野，其越來越受到人們的關注，并引發大眾探索的極大熱情。近五年來，隨著計算機技術、材料學和機械學等相關技術的發展，再加之發達國家各國政府的高度重視，3D打印技術也得到了前所未有的提高。表1給出了國內外3D打印技術的發展歷程。

縱觀國內外3D打印技術的發展，美國是3D打印技術的發源地，也是到目前為止對這項技術研究較快、應用較廣泛的國家之一。中國對3D打印技術的研究起步并不晚，近些年也取得了一些成果，但主要應用于軍工方面，未來應大力發展這項智能制造技術，打造3D打印產業鏈，使之成為“中國制造2025”的支柱產業[3]。

2 應用型人才培養的內涵

人才是經濟社會發展的驅使著，人才的需求由社會的前進與發展來決定，建國后人才培養的發展大體上經歷了三個階段：（1）上世紀五十年代，我國的生產力水平比較低下，經濟建設剛剛起步，這一時期所需的人才主要是有社會主義覺悟的勞動者和建設者，人才培養的學校有很多技工學校、職業學校，高級技工是那個時期的典型人才。（2）改革開放初期，沿襲蘇聯人才培養觀念，按專業來培養“專才”。這種模式雖然能培養出國家建設亟需的高素質精英人才，但大學畢業生的創造精神和實踐能力在社會實踐中凸顯不足[4]。（3）90 年代，通識教育與專才教育相結合，加之市場經濟的影響，大學教育的核心任務轉變為如何滿足社會發展的需求，如何培養適應社會發展需要的復合型、應用型人才。

目前高等教育所培養的人才可簡要分為三種：第一種是能發現知識、探索知識的研究型人才;第二種是能理解知識、運用知識的應用型人才;第三種就是精通技術、熟練操作的技能型人才。根據人才培養的分類及社會所需，應用型人才培養與原有的學術型人才培養既獨立又互通，政府正在積極構建應用型人才培養體系，目前已形成“H”型的高等教育人才培養體系。

潘懋元承指出：“培養高級專門人才是高等學校的基本職能，高等教育的中心任務是培養人才，衡量學校工作的根本標準不是經濟收益的多少，而是培養人才的數量和質量。”現在應用型本科院校大量的培養能專、能干的應用型人才，這是落實應用型人才培養的需要、是生產建設和加快發展的需要，更是早日實現中國夢的需要。

3 3D打印人才需求現狀

據前瞻網統計并預測，我國3D打印產業從2012年不足10億元的市場規模，發展到今年有望突破200億元，五年多的時間，近20倍的增長速度，增長的幅度遠遠領先于世界其他國家。雖然我國3D打印產業發展尚處于初級階段，但發展速度驚人，市場潛力巨大。據世界3D打印產業協會最新的調研報告估測， 2018年我國或將取代美國成為全球最大的3D打印市場。

近五年，國家在政策和資金上不斷對3D打印產業加大支持，國內從事3D打印技術研發、設備生產、應用服務的企業也日漸增多，市場的競爭力不斷增強，需求急劇加大，而現有的行業人才無法滿足實際所需，導致3D打印行業人才缺口較大，其中制造行業3D打印應用型人才缺口約800萬人左右。據此 3D打印人才需求分析如表2所示。

表2? ?3D打印人才需求分析表

[人才類型 人才層次 所需知識與技能 人才獲取途徑 研究型人才 高級 熟悉3D打印、計算機軟件、材料學、機械學等學科的核心技術，能從事3D打印的高端研發。 引進國外高端人才，國內重點高校、科研院所培養的研究生等。 應用型人才 中級 具有3D打印和相關專業知識，有較強的實際應用能力，能從事3D打印的中、低端開發。 應用型本科或大專院校相關專業的畢業生，或從業后轉行的，有較強創新能力的創客。 初級 熟練操作3D打印機，服務意識強，具有一定的市場營銷的能力。 各中職院校的畢業生。 ]

4 3D打印應用型人才供需培養

國內3D打印行業早期的發展大都在學術研究上，主要處于理論階段的研究。近年隨著3D打印技術和其它學科的突破，增材制造已在某些領域的得到了應用，走向了實踐道路。制約3D打印快速發展的一個主要因素是專業應用型人才較少，下面以南通理工學院近三年綠色實踐教學為例，闡述學校如何根據行業所需，加大、加快3D打印應用型人才的供需培養。

4.1 創立“四步階梯式”綠色課程教學模式

為了真正的落實國家對高等教育的改革舉措，更為了切實培養3D打印應用型人才，學校于2015年開始，先后購置了100多萬元的實驗和科研所用3D打印設備，成立了3D打印研究所，舉辦了兩屆3D打印精英班，在精英班的教學實踐中，創立“四步階梯式”綠色課程教學模式（如圖1所示），即“介紹3D打印知識→講解3D打印技術→應用桌面FDM 3D打印機→對外提供3D打印服務”。這種探索式的綠色教學模式最關鍵的在后兩個階段，學生掌握了一定的3D打印的知識和技術后，可以馬上利用已有的先進設備進行實踐應用，為同學、老師和客戶設計制作個性化的產品，真真切切的感受創業的希望與樂趣！

“四步階梯式”綠色課程教學模式以豐富的內容、實用的技術、自然和諧的氣氛受到廣大師生的一致好評！

4.2 開展創新創業實踐項目

有知識不會應用不是合格的應用型人才，應用型人才是能學習新知識、運用新技術、解決新問題、探索新領域的創新型、復合型的有志之士。新一代的大學生是“大眾創業，萬眾創新”的核心力量，創業需要有創新的意識，更需要有全新的知識和技術做保障。3D打印技術的發展為大學生的創新創業提供了一個杠桿，架起了一座通往成功的希望之橋。至此同學們結合自身的興趣開展創新創業實踐項目——3D打印創客平臺的建設研究，平臺集3D打印簡介、技術支持、資源共享、創客互動、打印服務等功能于一體，使更多的大學生加入到堅守創新，持續實踐，樂于分享的創客大家族。平臺將知識融會貫通，技術相輔相成，打印創意，實現夢想，親身體驗新技術帶來的商機和未來發展的美好前景，項目的建設與實施得到了學校的大力支持，若發展良好，還有可能獲得孵化器平臺的幫助，為未來的創業之路鋪設堅實的基礎。

4.3 “校校聯合，校企合作”共建綠色人才培養方案

為更好的培養3D打印應用型優秀人才，在借鑒歐美等發達國家成熟有效的教學經驗基礎上，施行了“校校聯合，校企合作”共同育人的應用型人才綠色科學培養方案。2015年底，學校與南京師范大學簽署了“3D打印教育與技術合作”協議;2016年暑假，學校首批精英班的同學受邀到南京師范大學省三維打印裝備與制造重點實驗室進行實踐學習，這是兩校合作共同培養3D打印應用型人才的初探。學習期間，同學們有幸到省重點實驗室參觀3D打印高端研發人員的在研項目和先進的增才制造設備，聆聽專業老師和科技工作者的講解，最后又到南京寶巖自動化有限公司，深入到生產第一線，親身體驗了一次所學為所用。

2015年～2016年，學校先后與江蘇時間環三維科技有限公司和中科院蘇州納米技術與納米仿生研究所及南通銳發打印科技有限公司簽署“校企研”3D打印技術戰略合作協議。2016年，六名精英班學生前往杭州先臨三維科技股份有限公司培訓SLA激光光固化設備和Magics軟件的使用，短短幾天，同學們大開眼界，對3D打印的未來信心滿滿！“在研究中學習，在應用中提高。”這是校企合作，共同育人的綠色培養目標。幾年來通過與相關知名企業的合作，學生學到了更多的知識，掌握了最新的技術，為早日成為一名優秀的應用型人才奠定了堅實的基礎。“校校聯合，校企合作”可實現最短時間內的最大資源共享。雙方共建網絡教學平臺，教師、工程師共同授課，協助高校科技成果轉化吸收，豐富校園技能競賽，促進高校就業工程，企業根據發展需要與學校共商應用型人才培養計劃，明確培養目標，制定科學綠色的人才培養方案，做到“企需校培，人才直供！”

5 結束語

新知識新技術可培養新人才;新人才掌握新知識，應用新技術，解決新問題才是人類社會進步的永恒途徑。3D打印技術，屬于新一代綠色高端智能制造技術，作為實現數字化制造的三大關鍵技術之一，加快3D打印的發展，有利于國家在全球科技創新和產業競爭中占領高地，進一步推動我國由“工業大國”向“工業強國”轉變，促進創新型國家建設。3D打印技術的發展也會進一步確立綠色發展教育理念、構建綠色人才培養方案、拓展綠色教學有效路徑。總之3D打印的發展加快了創造性、復合型、應用型人才的有效培養。

參考文獻：

[1] 3D造.中國3D打印技術發展歷程[EB/OL].（2017-05-01）[2018-07-24]. https：//www.3dzao.cn/articles/detail/2460.html.

[2] 前瞻產業研究院.2018年全球3D打印技術現狀分析 FDM占六成【組圖】[EB/OL]. （2018-05-08）[2018-07-27].https：//www.qianzhan.com/analyst/detail/220/180507-e30f6f77.html.

[3] 于灝.“中國制造2025”下的3D打印[J].新材料產業，2015（7）：20-27.

[4] 王振華.我國大學人才培養觀念演變研究[D].安徽：淮北師范大學，2014：20-31.

【通聯編輯：王力】