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3D 打印技术校企合作的未来前景

2024-11-26

一、增材制造技术的发展现状及前景


增材制造技术，又称 3D 打印技术，是一种通过逐层添加材料来制造物体的先进制造方法。近年来，增材制造技术取得了显著的发展，在多个领域展现出广阔的应用前景。


在航空航天领域，增材制造技术可以制造复杂形状的零部件，提高零部件的性能和可靠性，降低生产成本1。例如，TiAl 合金具有高比强度以及优异的抗氧化、高温抗蠕变性能等优点，在航空航天等领域具有广阔的应用前景。然而，TiAl 合金室温塑性差、加工成形困难，且传统制备 TiAl 合金技术效率低、成本高。近年来，增材制造技术因其效率高、成本低等优点，在制备 TiAl 合金方面优势明显。


在医疗领域，增材制造技术可以根据患者的具体情况定制个性化的医疗器械和植入物，提高治疗效果5。例如，硫系玻璃作为红外光学系统的基础材料，在夜视枪瞄、车载夜视、星际生命探测等高端红外光学领域应用前景十分广阔。现有元件加工技术难以满足高精度、多品种、小批量硫系玻璃光学元件的加工需要。增材制造是一种迅速发展的新型制造技术，适于复杂结构器件的个性化定制。将增材制造技术用于硫系玻璃光学元件制备，对于解决硫系玻璃发展中遇到的瓶颈问题，促进硫系玻璃的快速发展具有重要意义。


在教育领域，增材制造技术也逐渐得到应用。例如，Additive Manufacturing Simulation Tools in Education 中提到，大学与企业合作，使用 Siemens PLM Software 为学生创建适应未来数字劳动力的课程，让学生了解从产品设计到生产环境的 “数字线程”，并意识到评估和迭代产品性能所需的模拟工具，为学生应对工业 4.0 做好准备4。


二、校企合作办学的优势


  1. 解决师资和设备问题：增材制造技术专业建设中普遍存在师资缺乏、实训设备不足等问题。校企地共建 “工业级 SLM、LCD 智能增材制造产教融合创新平台”，有效解决了师资和设备问题6。

  2. 构建对接职业标准的课程体系：高校柔性专家、企业专家、本校教师在充分调研区域增材制造企业的基础上，提出了 “增减材一体化” 的课程建设理念，共同开发校本教材，构建了对接职业标准、满足企业技术技能人才需求的课程体系6。

  3. 创建人才培养模式：创建了三导师三阶段一站式人才培养模式，取得了明显的效果6。

  4. 提升学生创新能力：湖南理工学院机械工程学院通过构建 “宽口径、柔方向” 的课程体系，采用校企共建创新工作室、人才培养基地等形式，开展机械工程创新人才培养，实现了教师队伍建设水平、学生培养质量的双提升8。


三、校企合作办学 “增材制造” 专业的前景


  1. 满足市场需求：增材制造技术的发明和应用为机械行业的发展提供了广阔空间，机械制造业对工程创新型人才的需求也日益迫切。校企合作办学可以培养出符合市场需求的专业人才8。

  2. 促进产业发展：校企合作可以将学校的科研成果与企业的生产实践相结合，推动增材制造技术的创新和应用，促进产业的发展9。例如，增材制造技术可以减少产品的重量、材料、浪费和碳足迹，同时便于重新设计、再制造和使用可再生和可生物降解的绿色材料，对可持续工程具有重要意义9。

  3. 提高学生就业竞争力：校企合作办学可以为学生提供实践机会，让学生在学习过程中接触到实际的生产环境和项目，提高学生的实践能力和就业竞争力7。通过设计对比实验证明，校企双向模式下学生的就业率提高了约 11.35%，企业对这种新的人才培养模式也更加满意，大大提高了企业参与实践教学的积极性，推动了职业教育的改革和创新7。


四、面临的挑战及对策


  1. 面临的挑战

    • 法律制度不完善：学校与企业合作的法律制度不完善，影响了校企合作的稳定性和可持续性10。

    • 企业参与积极性不高：企业参与校企合作的积极性不高，主要原因是企业担心参与合作会增加成本，影响企业的经济效益10。

    • 合作水平较低：学校与企业的合作水平较低，缺乏深度合作，难以满足企业对专业人才的需求10。

    • 互动不足：学校与企业之间的互动不足，信息沟通不畅，影响了合作的效果10。

    • 教师作用未充分发挥：教师在校企合作中的作用未得到充分发挥，缺乏实践经验，难以满足教学需求10。

  2. 对策

    • 完善法律法规：完善学校与企业合作的法律法规，明确各方的权利和义务，保障校企合作的稳定性和可持续性10。

    • 深化多元化合作模式：深化学校与企业的多元化合作模式，如共建实验室、研发中心等，提高企业参与合作的积极性10。

    • 提高合作水平：加强学校与企业的沟通与交流，提高合作水平，满足企业对专业人才的需求10。

    • 建立双向教学管理体系：建立学校与企业双向教学管理体系，加强对学生的管理和指导，提高教学质量10。

    • 明确利益相关者权益：明确学校、企业、教师和学生等利益相关者的权益，建立合理的利益分配机制，提高各方参与合作的积极性10。

    • 建立信息服务平台：建立学校与企业合作信息服务平台，加强信息沟通与交流，提高合作效率10。

    • 深化 “双师型” 教师队伍建设：深化 “双师型” 教师队伍建设，提高教师的实践能力和教学水平，满足教学需求10。


综上所述，校企合作办学 “增材制造” 专业具有广阔的前景。通过校企合作，可以解决师资和设备问题，构建对接职业标准的课程体系，创建人才培养模式，提高学生的创新能力和就业竞争力。同时，校企合作也面临着一些挑战，需要采取相应的对策加以解决。相信在学校、企业和政府的共同努力下，校企合作办学 “增材制造” 专业将为我国增材制造产业的发展培养出更多的优秀人才。