干貨 | 我國3D打印行業(yè)與職業(yè)教育分析報告

馬上就到到九月份了，又是一個開學季，一些要上大學的同學們做好了迎接大學生活的準備了嗎？相信有些同學報考了3d打印相關(guān)的專業(yè)。作為一項新興的先進制造技術(shù)，3D打印已經(jīng)從技術(shù)研發(fā)轉(zhuǎn)向產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，充分體現(xiàn)了信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與先進材料技術(shù)、數(shù)字制造技術(shù)的密切結(jié)合。世界工業(yè)強國已將3D打印作為未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展新的增長點加以培育，制定了推動3D打印發(fā)展的國家戰(zhàn)略和具體推動措施。我國正在促進產(chǎn)業(yè)提質(zhì)增效升級，亟需包括3D打印在內(nèi)的先進技術(shù)來改造提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)。2015年，《國家增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進計劃（2015～2016年）》以及《中國制造2025》相繼出臺，充分說明了3D打印對于我國經(jīng)濟社會發(fā)展的重要性，也彰顯了我國發(fā)展3D打印產(chǎn)業(yè)的決心。目前，我國3D打印技術(shù)水平有了較快提升，而專業(yè)人才的缺乏卻制約了產(chǎn)業(yè)進一步發(fā)展、壯大。

一、我國3D打印行業(yè)發(fā)展概況
自2011年以來，我國3D產(chǎn)業(yè)進入了高速發(fā)展期。2012年的市場規(guī)模尚不足10億元，而到2014年就已超過40億元，增長幅度遠遠領(lǐng)先于世界其他國家，如表1所示。

圖12012～2018年中國3D打印市場規(guī)模及增長趨勢

數(shù)據(jù)來源：世界3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會。
從市場規(guī)模和發(fā)展階段來看，中國3D打印尚處于產(chǎn)業(yè)發(fā)展的初級階段，但是市場潛力巨大。據(jù)世界3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會最新的調(diào)研報告估測，2014年～2018年我國3D打印產(chǎn)業(yè)的市場規(guī)模年均復(fù)合增長率將高達43.4%，到2018年市場規(guī)模有望突破200億元，屆時我國或?qū)⑷〈�美國成為全球最大�?D打印市場。
從技術(shù)專利方面來看，我國3D打印技術(shù)專利申請數(shù)量逐年增長，目前以10%的份額，占據(jù)世界第三的位置。此外，我國積極與國際知名企業(yè)開展合作，引進吸收國外先進技術(shù)，使我國3D打印整機生產(chǎn)的技術(shù)水平獲得大幅提升。國內(nèi)部分企業(yè)已實現(xiàn)了一定程度的產(chǎn)業(yè)化，且部分便攜式桌面3D打印機的價格已具備國際競爭力，成功進入了歐美市場。

經(jīng)過十幾年的發(fā)展，我國3D打印技術(shù)取得了顯著進步，應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展，市場規(guī)模快速增長。但是與發(fā)達國家相比，我國的3D打印產(chǎn)業(yè)仍處于起步階段，尚未實現(xiàn)工業(yè)及個人消費領(lǐng)域大規(guī)模推廣，整個行業(yè)的進一步發(fā)展、壯大還面臨著產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)薄弱，應(yīng)用范圍受限等諸多挑戰(zhàn)�？傮w來說，我國3D打印發(fā)展仍存在市場規(guī)模較小、打印材料受限、商業(yè)模式傳統(tǒng)、專業(yè)人才缺乏、版權(quán)界定模糊等問題。南極熊3D打印網(wǎng)還專門成立了3D打印人才招聘專欄，每天上千人。

二、3D打印行業(yè)人才需求分析
隨著我國3D打印應(yīng)用市場逐漸拓展，市場需求不斷釋放，越來越多的企業(yè)愿意投入更多的資金和人力從事3D打印的相關(guān)研發(fā)工作，也有很多的3D打印廠商在政策的扶持下得到孵化。與3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展相比，3D打印專業(yè)人才的培養(yǎng)尚處于萌芽狀態(tài)，整個行業(yè)人才缺口巨大，無法提供強有力的人才支撐。

（一）行業(yè)企業(yè)發(fā)展狀況

2012年10月，中國3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟成立。2014年國家出臺政策支持3D發(fā)展以來，國內(nèi)的中游產(chǎn)品制造商紛紛涉足下游服務(wù)業(yè)務(wù)或者涉足上游的材料制造業(yè)務(wù)。我國的3D打印產(chǎn)業(yè)進入融合發(fā)展階段。
隨著國家對3D打印產(chǎn)業(yè)支持力度的加大，我國3D打印企業(yè)獲得了迅速發(fā)展。國內(nèi)從事3D打印技術(shù)研發(fā)、設(shè)備制造、應(yīng)用服務(wù)的企業(yè)越來越多，企業(yè)規(guī)模逐漸增大，市場競爭力不斷增強，如表1所示。例如太爾時代、南京寶巖等在桌面級3D打印機市場都具有很強的桌面級打印機制造能力。

國內(nèi)部分3D打印行業(yè)企業(yè)及其主營業(yè)務(wù)

資料來源：海通證券研究所。

據(jù)有關(guān)機構(gòu)預(yù)測，我國3D打印市場規(guī)模2016年有望突破100億元，這讓3D打印的相關(guān)企業(yè)受到資本的熱捧。2014年1月，太爾時代獲得美國都福集團全資子公司都福投資有限公司數(shù)千萬元的戰(zhàn)略投資，進一步推動了太爾時代在3D打印領(lǐng)域的布局。此外，青島奧德萊三維打印有限公司等也先后獲得了較大數(shù)額的投資。

（二）行業(yè)人才需求分析
由于3D打印行業(yè)的快速發(fā)展和廣闊的市場前景，越來越多的企業(yè)開始涉足其中，相應(yīng)的企業(yè)對3D打印專業(yè)人才的需求也越來越旺盛。據(jù)有關(guān)機構(gòu)統(tǒng)計，目前我國3D打印行業(yè)的專業(yè)人才缺口超過千萬，制造行業(yè)對3D應(yīng)用人才需求最大，缺口約為800萬人，且需求還在不斷攀升。
3D打印的技術(shù)特點決定了3D打印行業(yè)對綜合性人才的特殊性要求。如3D打印的技術(shù)研究和材料開發(fā)所需的是主要來自國內(nèi)的技術(shù)實驗室及其團隊和高校培養(yǎng)的碩、博士研究生等的高層次專業(yè)技術(shù)人才；3D打印設(shè)備的研發(fā)生產(chǎn)所需的是更多涉及機械加工制造領(lǐng)域的人才；3D打印應(yīng)用服務(wù)則需要具備一定的工業(yè)設(shè)計、計算機軟件編程等能力的技術(shù)應(yīng)用人才，這些人才主要來自普通高等院校和職業(yè)院校，如圖2所示。

我國3D打印行業(yè)專業(yè)人才培養(yǎng)鏈

通過檢索相關(guān)企業(yè)的招聘信息，并結(jié)合相關(guān)專業(yè)知識，我國3D打印行業(yè)企業(yè)所需人才按企業(yè)所處的行業(yè)層次可以分為三種類型：一是上游技術(shù)和材料研發(fā)企業(yè)所需的3D打印技術(shù)研究、材料開發(fā)人才；二是中游設(shè)備生產(chǎn)商所需的3D打印機生產(chǎn)研發(fā)人才；三是下游服務(wù)商所需的3D打印機營銷、售后服務(wù)以及3D打印服務(wù)等方面的技術(shù)應(yīng)用人才。這三類人才所需掌握的技術(shù)技能，如表2所示。

3D打印行業(yè)的人才需求類型及所需的技術(shù)技能

三、我國3D打印專業(yè)職業(yè)教育現(xiàn)狀分析
隨著3D打印行業(yè)的迅猛發(fā)展，要實現(xiàn)我國3D打印行業(yè)及相關(guān)本土企業(yè)的進一步發(fā)展、壯大，高技能人才和熟練技工等專業(yè)人才隊伍的支撐必不可少。職業(yè)教育順應(yīng)3D打印行業(yè)的發(fā)展趨勢和新的要求，積極探索3D打印專業(yè)人才培養(yǎng)模式、加強專業(yè)建設(shè)，取得顯著成效，向社會輸送一批批合格的專業(yè)人才。

（一）專業(yè)設(shè)置情況

隨著3D打印行業(yè)的快速發(fā)展，3D打印相關(guān)專業(yè)已成為市場熱門專業(yè)，并且種類繁多。目前國內(nèi)中職和高職院校都已開3D打印類相關(guān)專業(yè)。根據(jù)最新修訂的《普通高等學校高等職業(yè)教育（專科）專業(yè)目錄（2015年）》，部分專業(yè)設(shè)有“3D打印”、“增材制造技術(shù)”方向，如機械制造與自動化專業(yè)（增材制造技術(shù)方向）、航空材料精密成型技術(shù)專業(yè)（航空產(chǎn)品3D打�。┑龋欢�根據(jù)2010年修訂的《中等職業(yè)學校專業(yè)目錄》中，并未顯示相關(guān)命名的專業(yè)。不過，隨著3D打印專業(yè)人才的需求越來越多，部分中職院校已經(jīng)設(shè)置了相關(guān)專業(yè)。

2015年我國職業(yè)院校開設(shè)3D打印相關(guān)專業(yè)一覽

數(shù)據(jù)來源：根據(jù)各職業(yè)院校網(wǎng)站公開資料整理。
從院校數(shù)量和招生數(shù)據(jù)來看，我國職業(yè)教育領(lǐng)域的3D打印專業(yè)建設(shè)尚處于起步階段，開設(shè)院校偏少，且大多是最近幾年才開始招生，人才培養(yǎng)規(guī)模偏小，專業(yè)設(shè)置不完善。

（二）人才培養(yǎng)分析

職業(yè)教育人才培養(yǎng)涉及培養(yǎng)目標、課程體系、實踐教學、師資隊伍建設(shè)等多方面，本文主要調(diào)研上述7所職業(yè)院校，從培養(yǎng)目標、課程設(shè)置、實驗實訓、校企合作和師資隊伍建設(shè)等五個方面對我國職業(yè)院校3D打印類相關(guān)專業(yè)的人才培養(yǎng)現(xiàn)狀進行分析。

1.培養(yǎng)目標
結(jié)合3D打印人才所需具備的職業(yè)能力，目前職業(yè)院校3D打印專業(yè)主要是面向3D打印設(shè)備制造、生產(chǎn)企業(yè)及3D打印應(yīng)用企業(yè)，培養(yǎng)德、智、體、美全面發(fā)展，掌握3D建模與3D打印的知識與技能，具備3D打印技術(shù)應(yīng)用能力，能夠從事3D打印產(chǎn)品設(shè)計、3D測量與逆向造型、3D打印設(shè)備操作、維護與管理等工作的高素質(zhì)、高技能應(yīng)用型人才。當然，各職業(yè)院校會根據(jù)地方產(chǎn)業(yè)發(fā)展特色不同而對學生掌握的技術(shù)技能有一定的規(guī)定與要求。較為典型的如廣州白云工商技師學院開設(shè)的3D打印技術(shù)專業(yè)，該專業(yè)主要培養(yǎng)的是面向廣東及珠三角地區(qū)產(chǎn)品制造企業(yè)、3D打印服務(wù)業(yè)的人才。

7所職業(yè)院校3D打印專業(yè)的人才培養(yǎng)目標

數(shù)據(jù)來源：根據(jù)各職業(yè)院校網(wǎng)站公開資料整理。

2.課程設(shè)置
課程是教育教學質(zhì)量與特色的基石和保證，是學校教育、教學活動的核心。3D打印專業(yè)的課程設(shè)置應(yīng)充分體現(xiàn)3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展的特點，確保培養(yǎng)出來的學生能適應(yīng)3D打印企業(yè)的相關(guān)要求。目前，我國職業(yè)院校的3D打印相關(guān)專業(yè)課程主要分為專業(yè)核心課程和專業(yè)實踐課程兩個模塊。其中，專業(yè)核心課程主要以突出培養(yǎng)專業(yè)核心能力為目標，兼顧綜合能力的延伸與擴展，包括機械制圖、計算機輔助設(shè)計、工程力學、機械設(shè)計基礎(chǔ)、機械加工基礎(chǔ)、模具設(shè)計與制造、模具制造工藝、3D測量、3D制造、模具CAD/CAM/CAE等課程；專業(yè)實踐課程包括3D掃描技術(shù)及應(yīng)用、3D打印設(shè)備的原理與維護、3D打印設(shè)計綜合實訓等課程。

我國職業(yè)院校的3D打印專業(yè)課程設(shè)置一覽

數(shù)據(jù)來源：根據(jù)各職業(yè)院校網(wǎng)站公開資料整理。

3.實驗實訓
為了提高3D打印專業(yè)人才的實踐能力，我國各職業(yè)院校紛紛建設(shè)3D打印實驗實訓室，如青島職業(yè)技術(shù)學院與肥貓3D網(wǎng)和青島市動漫創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)協(xié)會共同建設(shè)“3D打印實訓室”。然而，由于3D打印專業(yè)教學軟件需要支付較大的成本，有些職業(yè)院校僅僅是在原有的實訓室基礎(chǔ)上購置3D打印的相關(guān)設(shè)備供實訓教學，導致部分實驗實訓設(shè)施難以發(fā)揮實驗或?qū)嵱柕淖饔谩?br />

               

我國職業(yè)院校3D打印專業(yè)實訓室配備情況

資料來源：根據(jù)各職業(yè)院校網(wǎng)站公開資料整理。

4.校企合作
校企合作，可以讓學生在校所學與企業(yè)實踐有機結(jié)合，讓學校和企業(yè)的設(shè)備、技術(shù)實現(xiàn)優(yōu)勢互補、資源共享，以切實提高育人的針對性和實效性，提高技能型人才的培養(yǎng)質(zhì)量。通過調(diào)查上述7所職業(yè)院校的校企合作狀況發(fā)現(xiàn)，我國職業(yè)院校3D打印及相關(guān)專業(yè)基本上都會與相關(guān)企業(yè)合作，合作方式主要有一般性合作、訂單培養(yǎng)，如表7所示。然而，由于3D打印專業(yè)剛剛興起，人才培養(yǎng)也處在起步階段，校企合作的深度有待進一步加強。

我國職業(yè)院校的3D打印專業(yè)合作企業(yè)情況

資料來源：根據(jù)各職業(yè)院校網(wǎng)站公開資料整理。

5.師資隊伍
“雙師型”教師培養(yǎng)是職業(yè)教育中師資隊伍建設(shè)的重要組成部分。能否擁有一批高素質(zhì)、高水平的“雙師型”教師隊伍，關(guān)系著我國職業(yè)教育的發(fā)展水平。目前，我國開設(shè)3D打印專業(yè)院校的師資水平參差不齊，多半是來自傳統(tǒng)機械制造或者相關(guān)專業(yè)領(lǐng)域的教師，受過正規(guī)3D打印專業(yè)教育的師資較少。來自于行業(yè)企業(yè)的教師，雖具備較為豐富的實踐經(jīng)驗，但是專業(yè)理論知識往往不足�！半p師型”教師普及率普遍不高，專業(yè)師資隊伍建設(shè)較為滯后，尤其缺乏既具備豐富的理論知識又具有實踐經(jīng)驗的教師。

我國職業(yè)院校的3D打印專業(yè)教師配備情況

資料來源：根據(jù)各學校官網(wǎng)的資料整理

四、對我國3D打印專業(yè)職業(yè)教育發(fā)展的建議
全球3D打印市場規(guī)模已經(jīng)呈幾何級增長態(tài)勢，我國3D打印產(chǎn)業(yè)也邁入發(fā)展加速期，但是我國職業(yè)教育在3D打印人才培養(yǎng)方面尚處于探索階段，整體水平不高，在服務(wù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面存在著諸多問題。因此，要使職業(yè)教育真正為產(chǎn)業(yè)發(fā)展服務(wù)，為3D打印產(chǎn)業(yè)提供智力支撐，我國3D打印專業(yè)職業(yè)教育必須要加速發(fā)展、改革、創(chuàng)新，以培養(yǎng)大量的、高素質(zhì)的3D打印技術(shù)應(yīng)用人才。

（一）加強政府引導，促進職教發(fā)展

我國3D打印專業(yè)職業(yè)教育處于起步階段，專業(yè)設(shè)置以及人才培養(yǎng)目標、內(nèi)容、方法與途徑等都還在探索之中。要提升我國3D打印專業(yè)職業(yè)教育水平，政府尤其是教育主管部門需要發(fā)揮統(tǒng)籌規(guī)劃作用，加強宏觀引導與支持。
教育主管部門應(yīng)盡快將3D打印及相關(guān)專業(yè)納入職業(yè)教育專業(yè)體系，鼓勵、引導有實力的職業(yè)院校開設(shè)3D打印專業(yè)，并在政策、資金等方面予以支持，以推動職業(yè)教育為3D打印產(chǎn)業(yè)的發(fā)展培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用型人才。在3D打印產(chǎn)業(yè)集聚程度較高、發(fā)展水平較高的地區(qū)，政府有關(guān)部門可借鑒、參考“政產(chǎn)學研”的方式，探索由政府、行業(yè)、企業(yè)、學校四方聯(lián)動的人才培養(yǎng)模式，并切實鼓勵相關(guān)企業(yè)參與職業(yè)教育3D打印專業(yè)的建設(shè)，促進校企深入合作。

（二）強化頂層設(shè)計，優(yōu)化培養(yǎng)目標

目前，我國3D打印專業(yè)職業(yè)教育存在培養(yǎng)目標不明確的問題，部分職業(yè)院校貪大求全，把學生培養(yǎng)目標定位為可以服務(wù)整個3D打印產(chǎn)業(yè)體系的“全才”。對此，相關(guān)職業(yè)院校在3D打印專業(yè)建設(shè)過程中，需要做好頂層規(guī)劃，使人才培養(yǎng)與所在區(qū)域的3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展相銜接。因此，相關(guān)職業(yè)院校需要開展廣泛而深入的調(diào)研，了解當?shù)?D打印技術(shù)開發(fā)、應(yīng)用的主要領(lǐng)域和發(fā)展趨勢，以確定專業(yè)具體發(fā)展方向；了解3D打印企業(yè)內(nèi)各崗位的技術(shù)技能要求，以確定專業(yè)課程和教學內(nèi)容；了解當前和預(yù)測未來企業(yè)對該專業(yè)高技能人才的需求，以確定本專業(yè)辦學規(guī)模和發(fā)展方向。只有對這些種種情況做好科學的調(diào)研論證，才能做出科學、正確的決策，制定更加明確的人才培養(yǎng)目標，避免專業(yè)建設(shè)的同質(zhì)化。

（三）改革培養(yǎng)方案，優(yōu)化課程體系

根據(jù)行業(yè)企業(yè)對3D打印專業(yè)人才的技術(shù)技能要求，結(jié)合自身實際情況，相關(guān)職業(yè)院校要不斷調(diào)整、完善3D打印人才培養(yǎng)方案，制定具體化、特色化的人才培養(yǎng)規(guī)格和科學化的人才培養(yǎng)計劃，優(yōu)化人才培養(yǎng)過程，著重培養(yǎng)、鍛煉、提升學生的應(yīng)用性操作能力。3D打印專業(yè)相關(guān)課程體系的建設(shè)不能簡單地疊加計算機或者機械加工制造的課程，而要改革、創(chuàng)新課程設(shè)置的結(jié)構(gòu)形式，保證課程體系結(jié)構(gòu)的完整性和各類課程比例的合理性，著力保障實踐類課程的學時，并促進相關(guān)課程之間的相互融通。

（四）適應(yīng)市場發(fā)展，深化校企合作

加強并深化校企合作是職業(yè)教育適應(yīng)行業(yè)、企業(yè)發(fā)展需求的重要一環(huán)。在德國職業(yè)教育中，實訓基地是企業(yè)在學校中的“工廠”，通過將企業(yè)完整的生產(chǎn)或運營過程進行最大限度的真實模擬，將學校實訓基地建成企業(yè)的生產(chǎn)基地、技能考核場所、雙師素質(zhì)鍛造地與科技創(chuàng)新的平臺。借鑒德國職業(yè)教育發(fā)展的相關(guān)經(jīng)驗，在開展3D打印專業(yè)技術(shù)應(yīng)用型人才培養(yǎng)過程中，職業(yè)院校需加強與行業(yè)企業(yè)的合作，探索創(chuàng)新校企合作機制，推進校企合作在人才培養(yǎng)模式改革、實訓實習基地建設(shè)、專業(yè)教師培訓等多個方面深入發(fā)展。

（五）提升師資水平，打造雙師隊伍

教師是學校的主體，加強師資隊伍建設(shè)是提高學校教學質(zhì)量和辦學水平的關(guān)鍵。我國3D打印專業(yè)職業(yè)教育的師資力量還較為薄弱，需要著力提升。由此，職業(yè)院校可探索建立青年教師導師制度，制訂并實施青年教師行業(yè)管理部門或企業(yè)實踐計劃；引進具有國際或國內(nèi)工程背景、擅長3D打印研發(fā)、生產(chǎn)、服務(wù)的高水平的專業(yè)人才；強化校企共建師資隊伍，最大限度地運用當?shù)厝肆�資源優(yōu)勢，豐富職業(yè)教育師資類型，促進職業(yè)教育教師的可持續(xù)發(fā)展；以學校師資為主，以企業(yè)培訓師和社會外聘師資為輔，打造專兼結(jié)合的師資體系，可關(guān)注南極熊3D打印網(wǎng)。

作者袁先生，微信號XYJT77，3D打印專業(yè)建設(shè)與職業(yè)教育。
延伸閱讀：
2016年高考填報志愿，哪些大學有3D打印專業(yè)？

文章调研详细 分析到位 是一篇号文章