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打印相關的專業(yè)。作為一項新興的先進制造技術，3D打印已經從技術研發(fā)轉向產業(yè)化應用，充分體現了信息網絡技術與先進材料技術、數字制造技術的密切結合。世界工業(yè)強國已將3D打印作為未來產業(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。我國正在促進產業(yè)提質增效升級，亟需包括3D打印在內的先進技術來改造提升傳統(tǒng)產業(yè)。2015年，《國家增材制造產業(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打印對于我國經濟社會發(fā)展的重要性，也彰顯了我國發(fā)展3D打印產業(yè)的決心。目前，我國3D打印技術水平有了較快提升，而專業(yè)人才的缺乏卻制約了產業(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

數據來源：世界3D打印技術產業(yè)協會。
從市場規(guī)模和發(fā)展階段來看，中國3D打印尚處于產業(yè)發(fā)展的初級階段，但是市場潛力巨大。據世界3D打印技術產業(yè)協會最新的調研報告估測，2014年～2018年我國3D打印產業(yè)的市場規(guī)模年均復合增長率將高達43.4%，到2018年市場規(guī)模有望突破200億元，屆時我國或將取代美國成為全球最大的3D打印市場。
從技術專利方面來看，我國3D打印技術專利申請數量逐年增長，目前以10%的份額，占據世界第三的位置。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，使我國3D打印整機生產的技術水平獲得大幅提升。國內部分企業(yè)已實現了一定程度的產業(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。

經過十幾年的發(fā)展，我國3D打印技術取得了顯著進步，應用領域不斷拓展，市場規(guī)模快速增長。但是與發(fā)達國家相比，我國的3D打印產業(yè)仍處于起步階段，尚未實現工業(yè)及個人消費領域大規(guī)模推廣，整個行業(yè)的進一步發(fā)展、壯大還面臨著產業(yè)基礎薄弱，應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、版權界定模糊等問題。南極熊3D打印網還專門成立了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打印技術產業(yè)聯盟成立。2014年國家出臺政策支持3D發(fā)展以來，國內的中游產品制造商紛紛涉足下游服務業(yè)務或者涉足上游的材料制造業(yè)務。我國的3D打印產業(yè)進入融合發(fā)展階段。
隨著國家對3D打印產業(yè)支持力度的加大，我國3D打印企業(yè)獲得了迅速發(fā)展。國內從事3D打印技術研發(fā)、設備制造、應用服務的企業(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。

國內部分3D打印行業(yè)企業(yè)及其主營業(yè)務

資料來源：海通證券研究所。

據有關機構預測，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千萬元的戰(zhàn)略投資，進一步推動了太爾時代在3D打印領域的布局。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，相應的企業(yè)對3D打印專業(yè)人才的需求也越來越旺盛。據有關機構統(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打印的技術研究和材料開發(fā)所需的是主要來自國內的技術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)技術人才；3D打印設備的研發(fā)生產所需的是更多涉及機械加工制造領域的人才；3D打印應用服務則需要具備一定的工業(yè)設計、計算機軟件編程等能力的技術應用人才，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

通過檢索相關企業(yè)的招聘信息，并結合相關專業(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：一是上游技術和材料研發(fā)企業(yè)所需的3D打印技術研究、材料開發(fā)人才；二是中游設備生產商所需的3D打印機生產研發(fā)人才；三是下游服務商所需的3D打印機營銷、售后服務以及3D打印服務等方面的技術應用人才。這三類人才所需掌握的技術技能，如表2所示。

3D打印行業(yè)的人才需求類型及所需的技術技能

三、我國3D打印專業(yè)職業(yè)教育現狀分析
隨著3D打印行業(yè)的迅猛發(fā)展，要實現我國3D打印行業(yè)及相關本土企業(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，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)設置情況

隨著3D打印行業(yè)的快速發(fā)展，3D打印相關專業(yè)已成為市場熱門專業(yè)，并且種類繁多。目前國內中職和高職院校都已開3D打印類相關專業(yè)。根據最新修訂的《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)設有“3D打印”、“增材制造技術”方向，如機械制造與自動化專業(yè)（增材制造技術方向）、航空材料精密成型技術專業(yè)（航空產品3D打�。┑�；而根據2010年修訂的《中等職業(yè)學校專業(yè)目錄》中，并未顯示相關命名的專業(yè)。不過，隨著3D打印專業(yè)人才的需求越來越多，部分中職院校已經設置了相關專業(yè)。

2015年我國職業(yè)院校開設3D打印相關專業(yè)一覽

數據來源：根據各職業(yè)院校網站公開資料整理。
從院校數量和招生數據來看，我國職業(yè)教育領域的3D打印專業(yè)建設尚處于起步階段，開設院校偏少，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、師資隊伍建設等多方面，本文主要調研上述7所職業(yè)院校，從培養(yǎng)目標、課程設置、實驗實訓、校企合作和師資隊伍建設等五個方面對我國職業(yè)院校3D打印類相關專業(yè)的人才培養(yǎng)現狀進行分析。

1.培養(yǎng)目標
結合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打印設備制造、生產企業(yè)及3D打印應用企業(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打印技術應用能力，能夠從事3D打印產品設計、3D測量與逆向造型、3D打印設備操作、維護與管理等工作的高素質、高技能應用型人才。當然，各職業(yè)院校會根據地方產業(yè)發(fā)展特色不同而對學生掌握的技術技能有一定的規(guī)定與要求。較為典型的如廣州白云工商技師學院開設的3D打印技術專業(yè)，該專業(yè)主要培養(yǎng)的是面向廣東及珠三角地區(qū)產品制造企業(yè)、3D打印服務業(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

數據來源：根據各職業(yè)院校網站公開資料整理。

2.課程設置
課程是教育教學質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)的課程設置應充分體現3D打印產業(yè)發(fā)展的特點，確保培養(yǎng)出來的學生能適應3D打印企業(yè)的相關要求。目前，我國職業(yè)院校的3D打印相關專業(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、計算機輔助設計、工程力學、機械設計基礎、機械加工基礎、模具設計與制造、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掃描技術及應用、3D打印設備的原理與維護、3D打印設計綜合實訓等課程。

我國職業(yè)院校的3D打印專業(yè)課程設置一覽

數據來源：根據各職業(yè)院校網站公開資料整理。

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3D打印實驗實訓室，如青島職業(yè)技術學院與肥貓3D網和青島市動漫創(chuàng)意產業(yè)協會共同建設“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上購置3D打印的相關設備供實訓教學，導致部分實驗實訓設施難以發(fā)揮實驗或實訓的作用。

               

我國職業(yè)院校3D打印專業(yè)實訓室配備情況

資料來源：根據各職業(yè)院校網站公開資料整理。

4.校企合作
校企合作，可以讓學生在校所學與企業(yè)實踐有機結合，讓學校和企業(yè)的設備、技術實現優(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)質量。通過調查上述7所職業(yè)院校的校企合作狀況發(fā)現，我國職業(yè)院校3D打印及相關專業(yè)基本上都會與相關企業(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：根據各職業(yè)院校網站公開資料整理。

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的重要組成部分。能否擁有一批高素質、高水平的“雙師型”教師隊伍，關系著我國職業(yè)教育的發(fā)展水平。目前，我國開設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)機械制造或者相關專業(yè)領域的教師，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)師資隊伍建設較為滯后，尤其缺乏既具備豐富的理論知識又具有實踐經驗的教師。

我國職業(yè)院校的3D打印專業(yè)教師配備情況

資料來源：根據各學校官網的資料整理

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)模已經呈幾何級增長態(tài)勢，我國3D打印產業(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，在服務產業(yè)發(fā)展方面存在著諸多問題。因此，要使職業(yè)教育真正為產業(yè)發(fā)展服務，為3D打印產業(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、高素質的3D打印技術應用人才。

（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)設置以及人才培養(yǎng)目標、內容、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。
教育主管部門應盡快將3D打印及相關專業(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打印產業(yè)的發(fā)展培養(yǎng)技術應用型人才。在3D打印產業(yè)集聚程度較高、發(fā)展水平較高的地區(qū)，政府有關部門可借鑒、參考“政產學研”的方式，探索由政府、行業(yè)、企業(yè)、學校四方聯動的人才培養(yǎng)模式，并切實鼓勵相關企業(yè)參與職業(yè)教育3D打印專業(yè)的建設，促進校企深入合作。

（二）強化頂層設計，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整個3D打印產業(yè)體系的“全才”。對此，相關職業(yè)院校在3D打印專業(yè)建設過程中，需要做好頂層規(guī)劃，使人才培養(yǎng)與所在區(qū)域的3D打印產業(yè)發(fā)展相銜接。因此，相關職業(yè)院校需要開展廣泛而深入的調研，了解當地3D打印技術開發(fā)、應用的主要領域和發(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)內各崗位的技術技能要求，以確定專業(yè)課程和教學內容；了解當前和預測未來企業(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)建設的同質化。

（三）改革培養(yǎng)方案，優(yōu)化課程體系

根據行業(yè)企業(yè)對3D打印專業(yè)人才的技術技能要求，結合自身實際情況，相關職業(yè)院校要不斷調整、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、提升學生的應用性操作能力。3D打印專業(yè)相關課程體系的建設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)新課程設置的結構形式，保證課程體系結構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，并促進相關課程之間的相互融通。

（四）適應市場發(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)的生產基地、技能考核場所、雙師素質鍛造地與科技創(chuàng)新的平臺。借鑒德國職業(yè)教育發(fā)展的相關經驗，在開展3D打印專業(yè)技術應用型人才培養(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、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，加強師資隊伍建設是提高學校教學質量和辦學水平的關鍵。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工程背景、擅長3D打印研發(fā)、生產、服務的高水平的專業(yè)人才；強化校企共建師資隊伍，最大限度地運用當地人力資源優(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，打造專兼結合的師資體系，可關注南極熊3D打印網。

作者袁先生，微信號XYJT77，3D打印專業(yè)建設與職業(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)？

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