一、专业介绍

本专业着重培养面向先进制造业及新兴制造技术的相关人才；要求掌握图纸识读能力、机械制图CAD软件使用能力、操作和维护3D打印设备能力、3D打印材料选择和使用能力、三维扫描仪操作和使用能力、高精度测量能力、利用软件进行复杂三维模型建模、产品正向设计、逆向三维设计和工业设计的能力。为相关行业、企业输送具有生产、操作、销售能力的技术技能型人才

学院从2016年起，开始设立材料成型及控制技术专业，并与行业领先的企业合作开发课程、建立课程体系，形成了以机械专业课程为基础、3D打印技术为核心、逆向工程和工业设计为主要应用方向的教学体系。同时建立了金属3D打印、树脂3D打印、砂型3D打印、高精度测量、激光内雕、3D打印模式设计、工业产品设计、轻量化产品设计、逆向工程设计等完善的实训教学体系。

(一)模块一基础课程

基础课程主要包含：机械制图、AutoCad、机械设计基础、材料成型概论等课程，这些课程是专业新生的专业导论课程，用以了解专业学科背景、熟悉专业技术内容、明确专业学习目标和研究方向。。

（1）机械制图：主要学习机械零件及装配体的手工绘制方法、测量方法、尺寸公差标注方法，以及以后图纸的识图方法。

（2）AutoDesk：主要学习使用AutoDesk软件，利用二维绘图的基本知识，利用计算机辅助设计的方法，绘制制定相应的零件图、装配体图等。

（3）机械设计基础：主要学习连杆机构、齿轮机构、凸轮机构、轮系、螺栓、轴、轴承、齿轮、带传动等常见机构及常用零部件的工作原理、特点、设计方法、校核计算等。

（4）材料成型概论：主要学习各种材料加工方法的特点及应用，包括传统加工方法（数控加工、焊接、铸造、锻造等）以及新型加工方法（3D打印技术等）等。

（二） 专业核心课程

专业核心课程主要包括：增材制造工艺与实训、3D打印软件、3D打印工艺设计、三维扫描技术及应用、逆向公差等课程。通过对3D打印技术的系统学习，了解和掌握3D打印主流技术及设备的操作、维护方法、3D打印制件的设计方法等。

（1）增材制造工艺与实训：其中理论课部分主要学习各种3D打印工艺的基本原理及技术特点（熔融沉积技术、选择性激光烧结技术、激光选区熔化技术、三维印刷技术、立体光固化成型技术），另外在实训课程中主要学习多种3D打印设备的操作及委会方法。

（2）3D打印软件：主要学习专业级3D打印软件的学习，包括Magics 19.0、3-Matic 11.0、netfabb 2018等，通过对这些软件学习掌握3D打印过程中数据的处理方法（STL文件的修复、支撑结构的设计、晶格结构的设计）等。

（3）三维扫描技术及应用：本课程主要讲述了三维扫描技术的原理、应用及相关三维扫描仪的操作，主要包括Creaform移动式扫描仪、GO scan 20人体扫描仪、Handy Probe手持式三坐标测量仪、牙科扫描仪、Einscan-s桌面级扫描仪等设备的操作；学习利用Geomagic Design X软件完成三维扫描数据的处理及逆向建模；学习Geomagic Control软件在产品质量检测中的应用，并能按照客户要求完成产品质量检测报告。

（4）逆向工程：主要学习逆向工程的技术原理及方法，即通过三维扫描技术和Geomagic Design X软件通过将已有的产品模型转化为工程设计模型和概念模型，并在此基础上进行解剖、吸收和设计。是一种区别于传统设计方法的新型设计手段。

（三）模块三 专业拓展课程

3D打印技术中模型的设计关键的一环，为此本专业的专业拓展课程主要以设计方法为主，包括：Creo参数化建模、轻量化设计基础、Evolve工业设计方法、产品设计综合造型基础等。

（1）Creo参数化建模：学习Creo参数化设计软件的操作及使用，具体内容包括：草绘设计、实体特征设计、构造特征设计、特征操作和程序设计、曲面设计、曲面编辑、工程图设计、组件装配设计、钣金设计、模具设计、数控加工编程等内容。

（2）轻量化设计基础：主要学习轻量化设计的基本原理、方法，掌握结构轻量化的基本方法，同时在solidthinking软件中完成轻量化结构计算、校核及建模（自由化非参数建模）。

二、专业条件

（一）实训条件

为了提升学院已有专业、强化优势专业，开发新型专业，培育特色专业，实现专业集群与前沿科技的近距离接轨，为社会培养急需的技术技能人才，2014年初，学院经过多方调研、考察和论证，决定在我院建设3D打印实训基地。

目前，实训中心占地面积约1000m²，设备种类有：桌面打印机、工业级全色彩石膏打印机、高精度光敏树脂打印机、金属3D打印机、三坐标测量机、大幅面激光内雕机、大尺寸光敏树脂打印机、移动式三维扫描仪、全自动桌面级扫面议、人体扫描仪、牙科全自动扫描仪等价值约1700万元的实验、实训及教学设备，使学院3D打印实训基地的功能和层次得到显著提升。

依托我院3D打印实训基地建立的有甘肃省3D打印行业应用技术中心、甘肃省3D打印技术协同创新中心。

（1）3D打印体验中心

主要设备：桌面级3D打印机20台，工业级全色彩石膏打印机1台，教学用计算机22台，3D打印机安装及调试工具10套，测量工具10套。

实训目的：完成3D打印基本概念、基本理论教学；熟悉桌面级3D打印机设备操作、软件操作及应用的教学；了解工业级全色石膏打印机的设备操作、软件操作及后处理方法；正确使用、维护保养设备。

（2）逆向工程中心

主要设备：高精度光敏树脂3D打印机1台，牙科3D打印机1台，水晶激光内调机1台，三维照相机1台，超声波清洗仪1台。

实训目的：学习SLA-3D打印原理；完成光敏树脂3D打印机设备操作、软件操作及应用；完成牙科3D打印机设备操作、软件操作及应用；掌握三维照相机的使用及图像处理工具的使用；正确使用、维护保养设备。

（3）金属3D打印室

主要设备：EOS-M290型金属3D打印机1台，BLT-S300型金属3D打印机、工业恒温热处理炉、喷砂机、退磁器1台空压机、冷干机各1台，特种吸尘器、教学用计算机各2台。

实训目的：完成SLM-金属3D打印原理及金属3D成形理论的教学；完成金属3D打印专用软件Magics及RP切片软件教学；学习EOS-M290型金属3D打印机系设备操作、系统操作、校准维护；学习BLT-S300型金属3D打印机系设备操作、系统操作、校准维护；学习金属3D打印制品的后处理方法，热处理及表面喷砂。

（4）三维扫描中心

主要设备：Creaform MetraSacn移动式三维扫描仪1套，Creaform GoScan全色彩扫描仪1台，牙科扫描仪1台，桌面级全自动扫描仪4台，手持移动一体式扫描仪1台，人体扫描仪1台，专用自动转盘1台，教学用计算机8台，专业级工作站1台。

实训目的：学习三维扫描及设备工作原理；掌握各类型三维扫描仪的设备操作、标定校准、软件操作及应用；完成三维逆向建模软件Geomagic Design X的操作及应用；完成质量检测软件Geomagic Control的学习及应用。

（5）激光内调实训室

主要设备：蔡司高精度三坐标测量仪1台，空压机1台，冷干机1台。

实训目的：学习公差配合与测量相关理论知识；完成三坐标测量机手段测量操作及自动测量编程方法。

（6）高精度三坐标测量室

主要设备：蔡司高精度三坐标测量仪1台，空压机1台，冷干机1台。

实训目的：学习公差配合与测量相关理论知识；完成三坐标测量机手段测量操作及自动测量编程方法。

（二）师资力量

本专业教学团队共有专、兼职教师23人，其中专任教师15人，兼职教师8人，以高、中级职称为主。教师专业理论水平高、实践教学能力强，掌握专业教学法和现代教育技术手段，具有新课程开发的能力，能在学校的教育教学改革中发挥带头和示范作用。

三、就业面向与职业规格

表1.1 就业面向与职业规格