建立增材制造產業(yè)學院有哪些必要性？

來源：弘瑞3D打印

近年來，我國各中高職院校在教育部的領導下，積極貫徹國家加快發(fā)展現代職業(yè)教育的政策方針，緊密圍繞“中國制造2025”對制造業(yè)技術技能人才培養(yǎng)的新要求，認真履行職責，深化產教深度融合，不斷推動制造業(yè)技術技能人才培養(yǎng)升級。



增材制造技術是先進制造的重要發(fā)展方向，為我國制造業(yè)轉型升級提供了契機。先進新型的增材制造技術超越并顛覆了傳統(tǒng)制造技術，它適用于幾乎所有類別材料的成型，適用于幾乎所有尺度零件的成型，個性化制造、新產品的快速開發(fā)、傳統(tǒng)技術難以制造的零件、高性能成形修復，通過創(chuàng)新設計顯著提升產品性能（輕量化、一體化、智能化），從根本上改變生產模式與供應鏈。采用增材思維，可以模糊設計/工藝/制造之間的界限，使三者之間不再是因果與順序關系，而是互為激勵的活系統(tǒng)。

一、增材制造技術的重要性
（一）符合中國制造2025戰(zhàn)略規(guī)劃

制造業(yè)是為國民經濟各行業(yè)提供技術裝備的戰(zhàn)略性、基礎性產業(yè)。產品種類繁多、產業(yè)關聯(lián)度高、技術與資金密集、吸納就業(yè)能力強，是國民經濟發(fā)展的支柱和國防現代化的保障。我國制造業(yè)專業(yè)門類齊全，已形成較為完整的生產體系并在全球具有相當的影響力，產業(yè)規(guī)模躍居全球第一。
從中國制造2025戰(zhàn)略規(guī)劃及制造業(yè)轉型升級方面看，我國制造業(yè)發(fā)展的總體目標是分步驟、分階段完成從制造業(yè)大國向裝備制造業(yè)強國的戰(zhàn)略轉變。先進制造技術是國家戰(zhàn)略重點領域，其主要發(fā)展方向歸納為三個：

（1）高精度高端制造技術為精密級——納米級趨向的精確加工。
（2）以3D打印（增材制造技術）為載體的“三維建模數字化設計與制造及其檢測”技術的應用和快速推廣。
（3）智能制造、產品集成制造（以機器人技術為代表）大量生產應用。可見，增材制造技術是先進制造技術的重要組成部分，是先進制造技術的技術支撐，能有效降低生產成本。這使我國制造型企業(yè)必須緊跟制造業(yè)發(fā)展趨勢，加快推廣和實施增材制造技術在制造業(yè)中的應用。因此，這就需要大量掌握增材制造技術，具有較強的三維數字化設計與制造能力，在創(chuàng)新、生產、建設、服務和管理第一線需要的高素質技術技能專門人才，以滿足制造型企業(yè)產業(yè)升級對人才的需求。




（二）培養(yǎng)創(chuàng)新人才需求
目前，我國處于標準產品大量需求和個性化、多樣化創(chuàng)新需求并存的局面。一方面，進一步完善標準產品的專業(yè)化分工、管理科學化、精益化及自動化的大批量生產方式，不斷提高生產效率和經濟效益。另一方面，從企業(yè)長遠發(fā)展角度來看，先進行企業(yè)生產和經營方式的變革，以適應多樣化、個性化的創(chuàng)新發(fā)展趨勢，有助于企業(yè)制造早日進入柔性、智能、敏捷、泛在的制造與服務的新時代。

（三）有望推動服務制造強國建設
在服務制造強國建設方面，為推動信息技術與制造業(yè)深度融合，服務智能制造、新能源汽車等產業(yè)發(fā)展，新增工業(yè)機器人技術應用、增材制造技術應用、新能源汽車裝調與檢修、新能源汽車維修等專業(yè)。這是對培養(yǎng)增材制造專業(yè)人才的一次重要的歷史性突破。



從增材制造專業(yè)招生上看（如下表），未來3年，增材制造行業(yè)技術技能人才供給結構呈現金字塔型，中職占比49.8%，高職專科占比35.2%，高職本科占比15%。中職2020年和2021年招生相比較2019年，增幅分別為32%和22%，高職自2021年開始設置增材制造技術之后，招生人數上達28%。

2019-2021年中高職增材制造專業(yè)或方向招生數（單位：人）



直接面向增材制造開設的中職增材制造技術應用專業(yè)呈現快速增長態(tài)勢，2019年招生數676人；2020年招生數2304人；2021年招生數3811人。高職增材制造技術專業(yè)2021年首次招生465人。

近3年直接對應增材制造類專業(yè)人才培養(yǎng)規(guī)模



從就業(yè)方向上看，經統(tǒng)計分析，截至2018年底，我國增材制造產業(yè)從業(yè)人員規(guī)模約為2萬人，并呈逐年上升趨勢，其中科研型人才占比最高。由于增材制造技術和行業(yè)的特殊性，中國增材制造產業(yè)聯(lián)盟將增材制造從業(yè)人員分為技能型人才、科研型人才和管理型人才三類。
其中，技能型人才是指具有某一學科專業(yè)基礎，又能將這一學科的專業(yè)基礎與增材制造技術充分融合的人才；科研型人才是指主要從事增材制造專用材料研發(fā)、工藝技術優(yōu)化、設備開發(fā)等相關領域研究的人才；管理型人才作為增材制造技術與市場能力的匯總者，是增材制造行業(yè)的管理型復合人才，需要對增材制造產業(yè)鏈有著全面的了解。

經統(tǒng)計，當前企業(yè)從業(yè)人員存量構成中，科研型人才占比最高，達到43%；其次是技能型人才，占比39%；管理型人才占比最低，僅為18%。這也說明，增材制造產業(yè)正處于發(fā)展初期，需要大量智力和技術資源投入。

二、增材制造技術教學及人才現狀

增材制造專業(yè)的正式推出，有望可以滿足快速發(fā)展的增材制造行業(yè)對于增材制造產品設計、設備操作以及后處理等相關內容人才的需求。目前，增材制造工程相關專業(yè)和課程只在部分中職院校中開展，高等教育中涉及該領域的課程只是開設了增材制造介紹類課程，對其進行簡單的科普，形成系統(tǒng)化教學還需各界共同努力。




（一）課程教學現狀
1.授課內容減少科普性內容，建立更為全面的知識體系
增材制造技術屬于典型的交叉學科范疇，需要學習的不僅僅是單一的某個技術或者某一個生產過程。此外，減少科普性教學，在技術層面要有新拓展，深入探索以及啟發(fā)學生進一步地學習“為什么”和“怎么做”。在師資隊伍建設方面，相對于機械、車輛工程、互聯(lián)網等，增材制造課程由于專業(yè)教師較少，所以對于專業(yè)新型學科課程體系制定過程相對緩慢，現階段各學校有潛力打造出一批實踐能力強、教學能力突出、科研能力出眾、以及事業(yè)心強的專業(yè)性教師。

2.授課內容增強豐富性，緊貼生產實際，提高學生對課程認知和重視度
對于增材制造課程來說，實際內容需要結合大量的上機實驗來同步進行。但目前受限于設備、場地以及安全等因素，課程內容涉及范圍較小，學生的學習目標不清晰，課后也無從去練習和鞏固相關知識。一些學生認為這類課程難以對將來在該領域從業(yè)形成實際的指導作用，課程認知亟待加強。在3D打印設備建設方面，現有的試驗設備無法滿足大量的上機需求，來保證每一位學生都可以親自動手操作設備，進行一些簡單的“建?！O置—成品打印”一系列的流程。

3.授課內容固定，要促進其與產業(yè)發(fā)展趨勢相結合
增材制造技術作為支撐智能制造、綠色制造的最重要組成部分之一，能夠實現快速云生產。如果將其與5G技術、大數據分析、互聯(lián)網等技術相結合，增材制造能夠實現遠程模型設計、云端數據上傳下行以及自動化生產，從而真正實現智能制造。然而，目前主流高校開設的增材制造相關課程受限于所在專業(yè)，需實現交叉學科授課，來結合講授增材制造發(fā)展趨勢。更為重要的是，要確定人才培養(yǎng)的模式和專業(yè)領域方向，緊跟行業(yè)發(fā)展需求，建立嚴格的考核機制，讓學生學有所專，習有所長，未來能夠輕松勝任增材制造相關工作。




（二）人才現狀
1.中高職院校專業(yè)現狀
目前，高職教育領域的增材制造技術專業(yè)建設尚處于起步階段，人才培養(yǎng)規(guī)模偏小，增材制造技術應用的后備人才相對緊缺。在專業(yè)教學過程中，存在增材制造技術專業(yè)課程設置與模具、機械等相近專業(yè)課程相混現象；師資隊伍、實訓教學等方面的教學資源配置不足問題。增材制造技術專業(yè)建設體系欠缺系統(tǒng)化設計，難以保障完整的專業(yè)人才培養(yǎng)，阻礙了專業(yè)的發(fā)展。

2.企業(yè)人才現狀
通過調研增材制造技術代表企業(yè)（杭州先臨科技、北京太爾時代、湖南華曙科技等）發(fā)現，企業(yè)現有增材制造人才來源，38%依靠企業(yè)自身培養(yǎng)提高，36.5%為院校招聘，25.5%為社會招聘，其中大多由機械設計與制造、模具設計與制造、工業(yè)設計等相近專業(yè)轉型。無論從理論知識還是從實踐能力，目前企業(yè)從業(yè)人員都很難滿足增材制造技術快速發(fā)展的需求。




針對專業(yè)人才現狀，亟待解決的問題有：增材制造技術專業(yè)人才培養(yǎng)體系亟需完善；專業(yè)教學內容與工作崗位需求相對接；強化專業(yè)的師資、實訓資源建設。

三、增材制造產業(yè)學院是高質量技能人才的專業(yè)“培養(yǎng)皿”
（一）產業(yè)學院運作模式
產業(yè)學院，將集合職業(yè)院校、企業(yè)、行業(yè)和政府三方力量，共同制定符合現代產業(yè)發(fā)展需求的新型人才培養(yǎng)標準，其包括專業(yè)基礎知識、專業(yè)基本技能，從事某項工作的崗位技術，工作和行業(yè)內所應具備的職業(yè)資格，以及德育素質五大維度。多維度的人才培養(yǎng)標準將制造業(yè)企業(yè)技術要求和當地產業(yè)發(fā)展需求，融入職業(yè)院校的人才培養(yǎng)目標，改善長久以來僅從教學大綱出發(fā)評價標準和模式，提升學生的實操能力、職業(yè)素養(yǎng)和創(chuàng)新水平以匹配企業(yè)的崗位職責與技能。




在院校、企業(yè)、行業(yè)和政府的三方共同參與下，產業(yè)學院將學校教學與企業(yè)生產融為一體，教師與師傅為一體，學生與員工為一體，作業(yè)與產品為一體，使教育服務于產業(yè)，以產業(yè)引領教育，使人才技能提升符合產業(yè)發(fā)展要求，以人才推動創(chuàng)新，使創(chuàng)新驅動區(qū)域產業(yè)發(fā)展，真正構建起以人才鏈為核心的，產業(yè)鏈、教育鏈和創(chuàng)新鏈“四鏈”閉環(huán)的人才培養(yǎng)體系。

（二）增材制造產業(yè)學院的重大優(yōu)勢
1.強大的資源整合能力
產業(yè)學院從某種角度說是一個跨界組織，兼有高效優(yōu)質資源與企業(yè)優(yōu)質資源，其中不但有眾多高端的人力資源、知識資源，還有先進的機制資源，這些為產業(yè)學院的核心競爭力準備了充足的物質基礎。
增材制造產業(yè)學院具有強大的資源整合能力，一方面，可以發(fā)揮產業(yè)學院中企業(yè)在實踐育人的前瞻性優(yōu)勢，不至于讓學生學習一些過時的陳腐的或面臨淘汰的技術知識或技能。另一方面，增材制造產業(yè)學院緊跟國家產業(yè)政策和市場供需變化，調配產業(yè)學院的資源、確定發(fā)展方向，最大限度地發(fā)揮其在課程設置、科研項目和社會服務上的關鍵作用。增材制造產業(yè)學院按照市場經濟狀態(tài)下組織機構運行的規(guī)律，減小運營成本及不必要的行政環(huán)節(jié)，充分發(fā)揮其優(yōu)勢。

2.獨特的專業(yè)集群
專業(yè)群是指圍繞某一行業(yè)設置形成的一類專業(yè)。建設專業(yè)群的基礎是校企充分融合，傳統(tǒng)意義上的校企合作，因學校與企業(yè)關系松散，很難建成真正意義上的專業(yè)群，不能達到提升人才培養(yǎng)質量的目的。增材制造產業(yè)學院從本質上講是增材制造專業(yè)與產業(yè)的高度融合，具有建立專業(yè)群的先天優(yōu)勢。
由于目前和高校共建產業(yè)學院的企業(yè)多為區(qū)域的龍頭企業(yè)，代表區(qū)域甚至全國相關領域最先進的研發(fā)實力，因此產業(yè)學院所建立的增材制造專業(yè)群是聚焦于時下最為先進的新業(yè)態(tài)，具有超前的戰(zhàn)略思維，前途廣闊。




相關業(yè)內專家、技術骨干或組織直接參與到增材制造技術人才培養(yǎng)方案的制定、實施與檢測全過程，將高校的知識傳授與行業(yè)企業(yè)對人才的需求完美地結合起來，簡化了校企溝通協(xié)調過程，使各類人才培養(yǎng)要素得到優(yōu)化，再經過教學大綱、教材、理論學習和實踐操作等內部運作使資源優(yōu)勢轉化為人才培養(yǎng)優(yōu)勢。特別是在實踐教學方面，盡量把增材制造專業(yè)群中的學生編排在同一校企合作單位、實訓體系之中，并結合小專業(yè)特點精確分工，這既有利于實現學科專業(yè)資源的共享，也有利于增材制造專業(yè)群學生之間的交流合作。
總之，專業(yè)群的建設實現了增材制造專業(yè)與行業(yè)、企業(yè)對接，促進學生獲得更加適用的專業(yè)知識，動手能力和實踐水平也能獲得切實提升。

3.高質量的畢業(yè)生和應用成果
市場是檢驗企業(yè)實力的試金石，是判斷企業(yè)核心競爭力強弱的終極標準。市場能否認可企業(yè)產品意味著企業(yè)核心競爭力的強弱。而在高等教育市場化的背景下，兼有高校性質和企業(yè)性質的產業(yè)學院的競爭力不僅要體現在強大的資源整合能力和獨特的專業(yè)群，更體現在高校的核心職能人才培養(yǎng)、科學研究、社會服務等方面。
增材制造產業(yè)學院培養(yǎng)學生的直接目的就是服務于企業(yè)的生產、研發(fā)和產業(yè)人才需求。通過零距離的行業(yè)調研和企業(yè)直接參與，增材制造產業(yè)學院能夠構建更合理的能力培養(yǎng)課程體系，制訂出更精準的職業(yè)人才能力標準，設計更真實的學習任務。而在實踐和實習方面，產業(yè)學院的學生有種“在公司里長大”的天然優(yōu)勢，專業(yè)實踐能力強。




所以，產業(yè)學院能夠培養(yǎng)出更加適合新業(yè)態(tài)、新產業(yè)發(fā)展所需要的人才，用人單位對畢業(yè)生的滿意度和人才以及畢業(yè)生與社會需求的吻合度均會很高。而且，增材制造產業(yè)學院的服務是面向制造企業(yè)的實際需求，因此科學研究應用性強，具有直接開展科技項目對接、隨時調整科研方案等優(yōu)勢。這些有利于產業(yè)學院的產、學、研的有機結合和技術創(chuàng)新，產生高水平學術研究和技術應用成果，直接推動生產力的發(fā)展、服務社會經濟。