基于3D打印技術(shù)對職業(yè)技能培訓模式改革研究

◇吉林鐵道職業(yè)技術(shù)學院 田 叢

為滿足社會和人才市場的需求，通過職業(yè)技能培訓模式改革，加強創(chuàng)新人才、技能型人才的培養(yǎng)，全方面提升高職院校學生的技能綜合水平。本文以3D打印技術(shù)為例，建立職業(yè)技能培訓模式，促進教學方式方法改革，開發(fā)課程職業(yè)技能培訓項目，培育3D打印“少年工匠”，培養(yǎng)學生的職業(yè)技能，提高學生職業(yè)核心競爭力，打造具有工匠精神、創(chuàng)造能力、創(chuàng)新思維的綜合技能型人才。

1 職業(yè)技能培訓模式研究述評

職業(yè)技能培訓是指為滿足社會和市場的需要，通過培養(yǎng)和訓練使從業(yè)者獲得某種特長或技能的行為。在全面貫徹黨中央國務院關(guān)于加快發(fā)展現(xiàn)代職業(yè)教育的重大戰(zhàn)略決策，深入落實國務院《關(guān)于加快發(fā)展現(xiàn)代職業(yè)教育的決定》和教育部《高等職業(yè)教育創(chuàng)新發(fā)展行動計劃(2015-2018年》等政策背景下基于中國職業(yè)教育領(lǐng)域，結(jié)合實際職業(yè)教育的發(fā)展模式進行職業(yè)技能培訓模式建設[1]。推進職業(yè)教育在高等教育中的地位，結(jié)合社會、企業(yè)需求著力培養(yǎng)職業(yè)技能，打造出具有高素質(zhì)技能型人才，為培養(yǎng)“大國工匠”奠定職業(yè)素質(zhì)基礎。

1.1 國外研究述評

西方國家由于起步較早，部分國家已形成了職業(yè)技能培訓模式和職業(yè)學校教育為一體的職業(yè)教育培訓體系（VET）[2]。

（1）政策與培訓機制建設。加拿大聯(lián)邦政府出臺了《技術(shù)和職業(yè)訓練支持法》推動了加拿大基于職業(yè)技能的教育體系的形成[3]。德國曾在《職業(yè)教育法》中闡述了通過建立“雙師型”師資隊伍，建設“雙元制”的職業(yè)技能培訓模式。澳大利亞頒布了《國家行政機關(guān)改革計劃》，闡述了職業(yè)技能型人才在培養(yǎng)過程中的培養(yǎng)改革方向，并建立了國家多層次相結(jié)合的TAFE職業(yè)培訓模式。德國的“F+U”培訓模式規(guī)定根據(jù)社會實際生產(chǎn)的操作步驟，編制課程培訓項目，加大實踐項目與社會企業(yè)的融合程度。

（2）技能培訓教師的建設。德國“雙元制”體系要求建立“雙師型”師資隊伍，從事職業(yè)教育培訓工作的教師既有教師資格，又有專業(yè)職業(yè)資格。要求教師具有能夠?qū)⒗碚撝R和專業(yè)技能操作同時傳授給學生的能力。澳大利亞TAFE職業(yè)培訓模式規(guī)定從事職業(yè)教育培訓的教師至少要具備三至五年的相關(guān)專業(yè)教學經(jīng)驗或相關(guān)行業(yè)的工作經(jīng)驗，除此之外，這些教師還必須要有專業(yè)資格證書。加拿大CBE體系中教師在提供給學生知識和學習資源的同時，還要根據(jù)學生的學習效果和職業(yè)技能水平，量身訂做符合學生自身條件的學習計劃和職業(yè)技能培訓方案。

1.2 國內(nèi)職業(yè)院校研究述評

我國對職業(yè)技能培訓模式的研究起步較晚。汪崇媛認為我國在技能培訓系統(tǒng)方面的投入力度小，大多數(shù)的培訓在一些設備的使用操作或企業(yè)的管理等方面，與實際市場需求脫節(jié)，缺乏合理性和實用性。徐思遙指出目前存在部分職業(yè)技能鑒定系統(tǒng)中，鑒定中心與各職業(yè)院校、普通高校等辦學機構(gòu)僅在在線報名及成績查詢等功能服務提供方便，人才市場需求、學員學習需求和培訓安排并沒有緊密銜接。而在國外，尤其是歐美發(fā)達國家投入了大量資金在職業(yè)技能培訓上，對職業(yè)技能培訓制定了標準和管理辦法，在實施過程中總結(jié)經(jīng)驗，逐步發(fā)展到今天成熟度遠超國內(nèi)。

2 發(fā)展前景

《國家職業(yè)教育改革實施方案》強調(diào)要“以習近平新時代中國特色社會主義思想為指導，把職業(yè)技能擺在教育改革創(chuàng)新和經(jīng)濟社會發(fā)展中更加突出的位置”，為新時代職業(yè)教育改革發(fā)展制定了總體方略。通過職業(yè)技能培訓等方式，加大培養(yǎng)技能型的職業(yè)技能人才。

以《3D打印技術(shù)》課程建設和教學實施為介質(zhì)，改善學生崗前關(guān)于傳統(tǒng)制造、先進制造技術(shù)、智能制造、綠色制造培訓與企業(yè)的緊密性，建立職業(yè)技能培訓模式。將先進3D打印技術(shù)與職業(yè)技能有機結(jié)合，促進新一代信息技術(shù)與制造業(yè)深度融合。構(gòu)建新的職業(yè)技能培訓模式，這對新現(xiàn)代職業(yè)教育體系建設背景下，培養(yǎng)高質(zhì)量職業(yè)技術(shù)型人才具有一定的理論意義。同時拓展學生就業(yè)層面，減少就業(yè)壓力，緩解人才市場供求矛盾。

3 基于職業(yè)技能培訓模式對3D打印技術(shù)教學改革

高等職業(yè)教育的目標是全面地培養(yǎng)技能型人才，著重培養(yǎng)學生的職業(yè)技能。采用職業(yè)技能培訓模式，對3D打印技術(shù)教學改革，提高學生職業(yè)技能培養(yǎng)，增加就業(yè)核心競爭力。

3.1 建立職業(yè)技能培訓模式

堅持知行合一、工學結(jié)合，總結(jié)現(xiàn)代學徒制和企業(yè)新型學徒制試點經(jīng)驗。發(fā)展以職業(yè)需求為導向、以實踐動手能力培養(yǎng)為重點的職業(yè)技能培訓模式。開發(fā)以《3D打印技術(shù)》課程為例的動車組零部件打印組裝、自主設計產(chǎn)品（國旗升降裝置等）打印組裝等6個職業(yè)技能培訓項目。基于3D打印實訓項目，建立多層次、漸進式、模塊化的職業(yè)技能培訓模式，具體包括“基礎認知、基礎技能訓練、職業(yè)技能訓練、創(chuàng)新設計與競賽”四個項目層次，如圖1所示。前兩個層次屬于職業(yè)技能基礎培訓，第三個層次屬于針對專業(yè)方向進行職業(yè)技能培訓，培訓后可考取職業(yè)技能等級證書。第四個層次屬于能力提升，將前期的培訓知識進行綜合運用。根據(jù)實際需求自主設計優(yōu)化模型，并通過3D打印機打印模型完成組裝。利用創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競賽為平臺，將設計的產(chǎn)品模型設計進行效益轉(zhuǎn)化，通過企業(yè)投資生產(chǎn)形成商品。

圖1 3D打印職業(yè)技能培訓模式

在職業(yè)技能培訓模式下，構(gòu)建3D打印“少年工匠工作室”。課程項目通過“少年工匠工作室”培訓，將成果應用到全國職業(yè)技能大賽當中，以賽代練，推動技能大賽對動車組制造與維護專業(yè)教學改革所發(fā)揮的作用，促使院校和企業(yè)賽事之間開展深度合作。技能大賽為學生創(chuàng)建一個的專業(yè)知識學習平臺，利用獎項激發(fā)教師和學生的學習熱情，開展產(chǎn)教結(jié)合的專業(yè)教學思想。進一步建設提高學生職業(yè)技能培養(yǎng)的模式，推進技術(shù)技能人才的高素質(zhì)培養(yǎng)，加快職業(yè)教育信息化建設。

3.2 形成教學資源，促進教學方式方法改革

與專業(yè)相關(guān)課程結(jié)合并形成教學資源，創(chuàng)建教學模型，促進教學方式方法改革。通過實訓項目打印教具模型，再將打印模型運用到教學當中，從“看不見摸不著”轉(zhuǎn)換到有實物模型的教學方式。加強學生的空間想象、讀圖和制圖能力，體驗先進制造技術(shù)和零件加工裝配工序，有助于培養(yǎng)學生專業(yè)技能、創(chuàng)新思維、動手能力。通過三維數(shù)字建模，縮小比例打印動車組模型，解決由于設備零件質(zhì)量大無法將實物帶入理論課堂以及實訓課上無法拆解導致不能清晰觀察零部件裝配關(guān)系的問題。利用3D打印模型將理論課與實訓課串聯(lián)起來，激發(fā)學生主動學習和探索新知識的興趣。同時，將虛擬化教學帶入到實踐教學當中，以三維建模軟件為載體，在課堂中360°無死角的觀察車輛各零部件的尺寸大小、相對位置、配合形式。如同進入了虛擬的VR實驗室，提高學生的學習興趣，克服傳統(tǒng)教學方法存在的弊端。

3.3 開發(fā)課程職業(yè)技能培訓項目

根據(jù)現(xiàn)場調(diào)研結(jié)果，結(jié)合職業(yè)技能需求和職業(yè)技能培訓模式重新調(diào)整課程授課方案，補充3D打印相關(guān)技能培訓項目教學內(nèi)容，調(diào)整課程考核側(cè)重點，傾向?qū)W生掌握實用職業(yè)技能。參考行業(yè)相關(guān)制造維護標準，并融合高職教學的特點，設計合理的專業(yè)技能項目，保證學生通過課程學習具備創(chuàng)新理念、自主設計、3D打印和實際操作的職業(yè)能力。擬開職業(yè)技能培訓項目包括：①動車組空心車軸的建模與打印項目；②動車組車輪的建模與打印項目；③漸開線齒輪的設計與打印項目；④機械運動結(jié)構(gòu)的設計與打印；⑤國旗升降裝置的設計與打印；⑥自主設計產(chǎn)品與打印項目等6個實訓項目。通過這些開發(fā)的項目可以使目前教學從偏向理論專業(yè)知識局面，向職業(yè)技能培訓方面轉(zhuǎn)變。科學合理的分配技能培訓課時比例，建設一套同時適用于學歷教育與職業(yè)技能培訓模式的教學資源。

4 結(jié)束語

為滿足社會和人才市場的需求，本文通過探討職業(yè)技能培訓模式，將3D打印技術(shù)與職業(yè)崗位相結(jié)合，科技創(chuàng)新與技能培訓相結(jié)合。提升學生職業(yè)技能培養(yǎng)，提高技能培訓的針對性，加強創(chuàng)新人才、技能型人才的培養(yǎng)，全方面提升高職院校學生的技能綜合水平。建設3D打印技術(shù)課程職業(yè)技能培訓模式，采用虛擬化教學與項目實踐相結(jié)合的方式，促進教學方式方法改革。在開發(fā)課程職業(yè)技能培訓項目同時兼顧課程思政以及教師團隊的建設，促進教師職業(yè)素質(zhì)的培養(yǎng)和提升，培養(yǎng)學生的職業(yè)技能。開展具體教學建設及應用實踐，完善在校生培養(yǎng)直接與企業(yè)崗位掛鉤，為“大眾創(chuàng)業(yè)，萬眾創(chuàng)新”、“留吉創(chuàng)業(yè)”等政策實施提供保障。