基于創新創業教育的快速成型技術系列課程改革研究

隴東學院機械工程學院 楊娜娜 劉浩銳 賀立群 劉 馨

在中國經濟轉型以及產業結構調整的大背景下，推動“大眾創業，萬眾創新”成為當下經濟市場的主旋律。近年來，國家相繼頒布了《國家級大學生創新創業訓練計劃管理辦法》《國務院辦公廳關于深化高等學校創新創業教育改革的實施意見》等關于大學生創新創業教育的文件，要求各高校把大學生創新創業教育理念貫穿整個人才培養全過程，讓廣大青年在創新創業中煥發出更加奪目的青春光彩。因此，創新、創意、創業的“三創”精神是社會發展的客觀需求，提高大學生的“三創”能力和精神對未來經濟社會發展和提高大學生就業創業顯得尤為重要。近年來，全國高校依托自身優勢開展了創新創業教育取得了顯著成效，但是如何通過“專創融通、融合”提高學生創新思維、意識與能力仍然是目前迫切需要解決的問題。

快速成型技術，也稱為3D打印技術，與大數據、物聯網、智能材料、云計算、機器人等融合發展的顛覆性創新技術是智能化服務平臺的重要組成部分，被美國自然科學基金會稱為20世紀最重要的制造技術創新。新興技術的產生對創新能力提出了更高要求，也為創業提供了更多的機會。與傳統加工技術相比，3D打印技術這門學科對大學生創新創業有其獨特的優勢，通過3D打印可以將任意復雜的創意快速制成產品，有利于實現創新創業產品的個性化。3D打印已成為大學生創新創業產品展示的重要工具，是培養學生創新思維能力的重要途徑。

一、以創新創業為導向的快速成型技術系列課程教學改革探索

增強創新精神、創業意識、創新創業能力是大學生職場生涯規劃和終身學習的保證，更是目前企業用人的標準需求。通過快速成型技術課程群的建設，探索系列課程的無界化融合模式，提升學生科學的思維方法，實現知識的融會貫通，為學生提供更廣闊的視野，培養出堅實理論基礎和創新能力兼具的綜合素質人才。

在激發學生學習興趣的同時，如何發揮學生的學習主動性、提高教學質量和教學效果也是需要考慮的問題。首先，通過雙向互動、開放的教學方式改善傳統的教學氛圍，快速激發學生對該課程的學習興趣；其次，項目導向的教學模式將教學內容與具體實踐結合，使學生能夠自如地運用基礎理論知識解決實際工程問題，實現真正意義上的產教融合，同時在教學過程和結果評價中始終以團隊為對象，這樣不僅有利于學生團隊意識的培養和學習思想的交流，也會為學生未來的工作和發展奠定良好的基礎；最后，以組建團隊、構思產品、設計產品、可行性答辯、制造產品、結果評價等環節組成的實踐教學模式，能夠使學生加深對所學知識的理解和掌握，培養學生的創新和解決問題的能力。

二、創新創業教育與快速成型技術課程體系融合探索

根據3D打印技術的整個完整產業鏈，從三維模型創建、機械產品設計到產品制造裝配，建立快速成型技術的課程群，探索課程群的有機融合模式，實現知識的綜合運用，提升學生思維的深度和廣度，培養學生創新思維、發散思維以及挑戰精神。推動課程從“灌滿一桶水”到“點燃一團火”的轉變，建立新的教學評價體系，打破分數至上的考核方式，更加突出學生的創新能力、團隊協作能力以及參與度。

逆向工程與快速成型技術的融合，在縮短新產品的開發周期、吸收消化先進技術、降低生產成本等方面發揮了重要作用。隨著反求工程與快速成型技術發展及廣泛應用，相關技術人員在社會的需求中也越來越多?！澳嫦蚬こ碳翱焖俪尚图夹g”課程的開設，就是為了培養社會企業需要的先進制造技術應用人才，畢業生掌握逆向工程及快速成型技術的基本理論和工作方法，反饋到企業就是加強先進制造設備的操作技能。

（一）創新創業教育與“反求工程與快速成型技術”課程融合探索

逆向工程是在CAD/CAM和計算機測量技術基礎上發展起來的新技術，以數據測量和數據處理為關鍵技術?？焖俪尚图夹g目前主要指3D打印，是有別于傳統制造的一種增材制造技術。因此本課程的內容包含逆向數據測量、數據處理（曲面重構），主流的3D打印技術前處理、打印過程及后處理介紹，3D打印的應用等方面內容。實行項目與內容并行，基于案例式、問題式及路演法等教學法，組建小組團隊，布置項目，模擬真實的創業環節，從產品調研、設計、制造到營銷，全面提高學生的創業能力，培養學生的創新思維和團隊精神。在課堂中模擬真實路演，培養學生的“微創新”能力。

（二）創新創業實踐項目與課程理論體系的融合探索

立足學科優勢資源，開展學科競賽和科研與課程理論體系融合培養模式下的創新實踐能力培養和提升研究與探索，搭建三位一體的“科研+競賽+課堂”創新服務和“雙創基地+項目基地”創業服務的雙平臺，進行課內與課外、理論與實踐的融合模式的探索。將課程與機械創新大賽、先進成圖大賽、工程訓練大賽、挑戰杯等學科競賽結合，利用課程理論指導實踐，以賽促學、以賽促教、以賽促創，探索學科競賽等實踐項目與課程的良性反饋機制。

三、創新創業教學改革意義的探索

（一）學生的創新能力和綜合素質全面提升

快速成型課程群的建設，涉及大一到大四的專業課程，全院的學生受益，受眾面廣，改善學院之前的創新創業能力的提升僅局限在參加科技協會以及學科競賽的學生現狀。將專業課程有效銜接起來，培養學生思維的深度和廣度，提升學生知識融會貫通的能力，能夠極大提升學生的專業認同感，激發學習興趣，促進學生參加學科競賽的積極性，形成教師的教與學生的學的良性互動與反饋，實現師生共進步。思政的融入將學生創新創業能力的培養與價值引領結合起來，實現學生綜合素質的全面提升。

（二）師資隊伍教學能力明顯提升

盡管高校開始重視創新創業教師隊伍的建設，但受眾群體小，而專業課程教師由于沒有創新創業的實戰經驗，導致專業教育與創新創業教育脫節。通過創新創業教育的改革，教師親身參與創新創業與專業課程教育融合的實施過程，不僅可以提高教師的積極性，提升自身的雙創能力和實踐教學能力，同時利用科研反哺教學，提升授課水平。在進行創新創業實踐活動過程中，打造教師精品教學團隊。

（三）課程教學質量顯著提升

通過快速成型技術課程體系構建，反求工程與快速成型技術課程教學過程的創新改革，以學院特色實踐環節為依托，進行課內與課外、理論與實踐融合模式的探索，實現課程教學質量的顯著提升。由于3D打印的獨特優勢，使其與機械專業的許多課程相互融合，比如“3D打印+有限元與ANSYS”“3D打印+機械設計基礎”“3D打印+creo技術及應用”。通過構建以3D打印技術為主線，將不同專業課程相關理論與實踐模塊關聯和集成，實現思維、知識和能力的有機結合。通過綜合性的項目引入、內容的重新整合、課程考核方式的改革，提升學生的參與性，調動教師的主觀能動性，最終實現課程教學質量的顯著提升。

雙創教育依然普遍游離于專業課程教育之外，專業課程與雙創課程“兩張皮”的現象突出，未能將創新“基因”植入人才培養全過程，難以激發學生的創新思維與創業意識。教師的科研雖能培養學生思維的深度和廣度，但僅限于部分學生參與，通過學科競賽也僅是提升部分學生的創新和創業能力，大部分學生并未涉及。因此以科研、學科競賽以及項目為載體，將雙創教育與專業課程有效融合，為機械類專業提出人才培養措施，以期更好地提升機械類專業創新創業教學質量。