湖北科技職業學院

開展 3D 列印職業教育

3D 列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 列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製造專業設立3D 列印培養方向,培養學生的創造力和應用能力,成為增材製造行業領域職業教育的典範。



湖北科技職業學院( Hubei Science And Technology College)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,坐落在武漢東湖新技術開發區光穀軟體園,近距離對接資訊技術產業和智慧製造產業,緊跟產業發展動態,早在 2014 年就設立了專門的 3D列印技術方向。 2015 年,教育部印發了《普通高等學校高等職業教育(專科)專業目錄( 2015 年)》,明確列舉了航空產品 3D 列印” 、 “增材製造技術”等專業方向,促使學校大力開展 3D 列印職業教育課程建設。

 

2014 年,湖北科技職業學院依託機電工程學院傳統的模具設計與製造、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,設立模具設計與製造專業 3D 列印技術方向。該專業方向重點培養學生的創新思維, 掌握最新的製造技術,清晰定位 3D 列印技術在模具製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 列印專業採用小班教學,班級學生穩定在三十到四十人。授課內容包括 3D 列印技
術發展歷史、 3D 列印設備結構和原理、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,而對於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 列印實訓室,投資百萬元採購 3D 掃描器、 3D 印表機用於教學和實踐,培養學生的實操能力和技能水準。在逆向設計課程、 3D 印表機裝配與維護、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 列印專業教學過程中教師也不斷遇到挑戰。普通桌面級 3D 印表機精度不足,模具原型列印件與 3D 資料原件尺寸有較大偏差。教學中使用的設備足以闡述原理,但與實際商用中的准工業級、工業級 3D 列印設備在性能指標和維護標準上差異很大。 “我們培養的學生技能水準怎麼樣?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 列印實訓室引進准工業級 Stratasys F3703D 印表機用於教學和實訓,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 年四季度引入這台准工業級 Stratasys F370 3D 印表機。目前本專業已建成 3D 列印創新創業協同中心, 3D 列印實訓室尚未改造,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,並不需要特別的裝機環境。

模具設計與製造專業融合了3D列印課程

 

使用下來感覺精度高、3D 列印品質好,水溶性的支撐能大大提升複雜模具的列印品質。
為了培養學生真正用得到的職業技能,我們計畫在 3D列印實訓室中引進更多不同技術類型、高規格的 3D 列印設備用於教學,培養學生的真正競爭力。

 

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

“我的課程設計作品用 Stratasys F370 列印,用起來很簡單,列印得也快。我挺喜歡 3D列印的,不僅覺得新鮮,而且能把腦子裡的想法變成現實。如果有人有 3D 列印的需要,我會用 F370 去嘗試。 ”3D 列印專業的張同學說。

Stratasys F370 3D印表機用於教學和實訓
 

專業設立三年以來,學生對 3D 列印與模具製造技術有清晰的瞭解和良好的實操能力。


在課程設計中對校徽做創新性設計,學生利用三維建模和 3D 列印技術創作新校徽,並結合3D 列印的校徽實物比拼創意與設計理念,思維活躍、操作熟練。另外, 3D 列印專業老師帶隊,師生組隊參加省級和全國性的 3D 列印職業技能大賽,進行創意和技能交流,收穫了良好的成績。


3D 列印專業方向一直致力於“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 StratasysF370 級別的准工業級、工業級 3D 列印設備來支援。


湖北科技職業學院的 3D 列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 列印行業提供了優秀的技能型人才。

 

學生通過3D列印課程製作的作品