李斐
(河南應(yīng)用技術(shù)職業(yè)學(xué)院,河南鄭州 450042)
隨著信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不斷的突破和發(fā)展,人們已經(jīng)從傳統(tǒng)的人工制造時(shí)代進(jìn)入了智能制造時(shí)代,作為制造方式與智能技術(shù)有機(jī)結(jié)合的高科技產(chǎn)物,3D打印代表著世界上最先進(jìn)的制造理念,制造方式,其以增材制造方式逐步取締傳統(tǒng)的減材制造方式將任意無(wú)規(guī)則、無(wú)線(xiàn)復(fù)雜結(jié)構(gòu)的物體快速制造,在制造過(guò)程中,不但實(shí)現(xiàn)了資源的節(jié)約,更飛躍式的提高了制造的效率。
3D打印技術(shù)發(fā)源于20世紀(jì)的80年代,是一種新型“增材制造”理念,3D打印技術(shù)的工作過(guò)程是先將打印目標(biāo),即需要打印的物體在三維軟件中制作為虛擬三維圖形,隨后將圖形數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為3D打印機(jī)支持的格式數(shù)據(jù),再使用3D打印機(jī)打印出模型的實(shí)體。
作為當(dāng)今世界上“增材建造”的主要形式,3D打印技術(shù)在高校創(chuàng)業(yè)教育領(lǐng)域中的應(yīng)用也越發(fā)廣泛。工信部于2015年2月出臺(tái)了《國(guó)家增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)計(jì)劃》,其內(nèi)容中已明確指出,創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育需要加快對(duì)3D打印技術(shù)的應(yīng)用。放眼全世界,將3D打印技術(shù)植入到高校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育已經(jīng)成為了全世界高等教育的主流趨勢(shì),歐美強(qiáng)國(guó)的很多院校已經(jīng)針對(duì)3D打印技術(shù)開(kāi)展了多年的專(zhuān)業(yè)的課程和培訓(xùn),并組建了3D打印興趣社團(tuán),舉辦各種競(jìng)賽以推進(jìn)院校學(xué)生對(duì)3D打印技術(shù)的認(rèn)知深度,從而培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的能力[1]。
創(chuàng)新教育的定義可劃分為兩類(lèi):(1)以培養(yǎng)創(chuàng)新精神、創(chuàng)新知識(shí)、創(chuàng)新思維、創(chuàng)造力以及創(chuàng)新人格等創(chuàng)新素質(zhì)、創(chuàng)新人才為目的的高校教育活動(dòng);(2)創(chuàng)新教育是相對(duì)于傳統(tǒng)的接受教育、傳統(tǒng)教育、守城教育來(lái)說(shuō)更加適合當(dāng)代高校學(xué)生的新型教育方法。綜合來(lái)說(shuō),創(chuàng)新教育是可以在高校中對(duì)學(xué)生進(jìn)行再次發(fā)現(xiàn)的探索能力;應(yīng)用知識(shí)的實(shí)踐能力;將知識(shí)重組的綜合能力的高等教育活動(dòng)。
在對(duì)高校學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新教育期間,注重的是培養(yǎng)學(xué)生尊重權(quán)威,但是不迷信權(quán)威,尊重實(shí)際卻不被實(shí)際禁錮、限制的勇氣。對(duì)學(xué)生的創(chuàng)業(yè)教育重點(diǎn)關(guān)注培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用自身所具備的知識(shí)、智慧以及膽識(shí)去發(fā)現(xiàn)目標(biāo)、并將目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的勇氣,從而在參與創(chuàng)業(yè)的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)自我價(jià)值和物質(zhì)價(jià)值[2]。
1995年,聯(lián)合國(guó)教科文組織發(fā)表了名為“關(guān)于高等教育變革與發(fā)展的政策性文件”,該文件內(nèi)容中指出高校畢業(yè)生,不應(yīng)該僅是社會(huì)的求職者,更是成功企業(yè)家、是工作崗位的創(chuàng)造者。1998年,教課文組織在巴黎召開(kāi)了世界上首次高等教育大會(huì),并在會(huì)議中明確指出必須將創(chuàng)業(yè)精神、創(chuàng)業(yè)技能作為對(duì)高等人才教育的基本目標(biāo),為了方便使高校學(xué)生就業(yè),高校對(duì)學(xué)生的教育需主要培養(yǎng)創(chuàng)業(yè)技能和主動(dòng)精神。
隨著我國(guó)進(jìn)入“大眾創(chuàng)業(yè)時(shí)代”,對(duì)高校學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育,已經(jīng)成為了高等教育的重要組成部分,伴隨著創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育世界性潮流的蔓延,我國(guó)教育界也對(duì)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的先進(jìn)理念積極的做出了回應(yīng),在1996年頒布了《關(guān)于深化教育改革全面推進(jìn)素質(zhì)教育的決定》,并且在內(nèi)容中明確提出,高校教育者需要重視對(duì)大學(xué)生創(chuàng)新能力、時(shí)間能力以及創(chuàng)業(yè)精神的培養(yǎng),將大學(xué)生的人文素養(yǎng)和科學(xué)素質(zhì)普遍提高。此外,我國(guó)工商總局也出臺(tái)了一系列針對(duì)畢業(yè)大學(xué)生從事個(gè)體經(jīng)營(yíng)相關(guān)收費(fèi)得到優(yōu)惠政策,大力響應(yīng)國(guó)家號(hào)召,支持高校學(xué)生自主創(chuàng)業(yè),隨之我國(guó)高校形成了創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的文化氛圍,教育部在2002年將中國(guó)人民大學(xué)、背景航空航天大學(xué)、清華大學(xué)等8所高校設(shè)立為創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育試點(diǎn)學(xué)校,并形成了至今仍在引用的經(jīng)典的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育模式,例如以北京航空航天大學(xué)為代表的“以提高學(xué)生創(chuàng)業(yè)技能、創(chuàng)業(yè)知識(shí)為側(cè)重點(diǎn)”的教育模式,這種模式的特點(diǎn)是商業(yè)化運(yùn)作,在校內(nèi)建立了創(chuàng)業(yè)園,同時(shí)校方為學(xué)生提供創(chuàng)業(yè)的資金資助、咨詢(xún)服務(wù)等。可見(jiàn)高校對(duì)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育,已經(jīng)是國(guó)家推動(dòng)、全社會(huì)支持的勢(shì)不可擋的發(fā)展趨勢(shì)[3]。
我國(guó)傳統(tǒng)的教學(xué)中,教師會(huì)采用展示大量圖片素材的方式進(jìn)行教學(xué),這是因?yàn)槔脠D片進(jìn)行記憶的效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)抽象的文字記憶效果,而在這一方面,實(shí)體模型在使學(xué)生深刻記憶的同時(shí),相比圖片可提供更加廣泛的信息資源。
掌握3D打印技術(shù),并將其應(yīng)用于創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育中,可以制造出在教學(xué)演示中所需要使用的各種實(shí)體模型,而且突破了圖片、文字無(wú)法有效表達(dá)無(wú)規(guī)則、過(guò)于復(fù)雜圖形帶來(lái)的瓶頸,打開(kāi)了教育資源嶄新的大門(mén),使高校在對(duì)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育期的學(xué)習(xí)中可以便捷的獲取教學(xué)模型。
將建模課程和3D打印技術(shù)有機(jī)結(jié)合,有效地將高等教育質(zhì)量大幅度提高。在3D打印技術(shù)中,制作虛擬三維模型是十分重要的環(huán)節(jié),這一環(huán)節(jié)需要人們利用先進(jìn)的3D制作軟件,例如3DS MAX、AutoCAD、MAYA等制作出具備著完整性和準(zhǔn)確性的三維模型,或者是通過(guò)掃描儀將實(shí)體掃描至計(jì)算機(jī)中,隨后利用3D制作軟件進(jìn)行修正,最后導(dǎo)出3D打印機(jī)所支持的數(shù)據(jù)格式,如stl格式、OBJ格式、DAE格式以及3DS或PLY等等,不同的3D打印機(jī)所支持的格式會(huì)有所差異。將這些格式的數(shù)據(jù)導(dǎo)入3D打印中,并在3D打印機(jī)中對(duì)要打印的物體設(shè)置大小、精度、層高等各種條件進(jìn)而實(shí)現(xiàn)實(shí)體打印。
模型的建造技術(shù)是一項(xiàng)十分重要的技術(shù),以河北政法職業(yè)學(xué)院為例,該學(xué)院在多學(xué)科教學(xué)專(zhuān)業(yè)都將開(kāi)設(shè)了三維建模課程,如動(dòng)畫(huà)制作、會(huì)展策劃、園林設(shè)計(jì)等專(zhuān)業(yè)。學(xué)習(xí)三維建模的過(guò)程相對(duì)復(fù)雜且枯燥,倘若學(xué)生不具備很好的教學(xué)習(xí)慣,就很難在今后的創(chuàng)業(yè)過(guò)程中將技術(shù)學(xué)以致用。將3D打印技術(shù)引入到教學(xué)中后,教師鼓勵(lì)學(xué)生將自己制作的三維模型通過(guò)3D打印機(jī)實(shí)現(xiàn)成實(shí)體模型,當(dāng)學(xué)生看見(jiàn)以自己設(shè)計(jì)的模型為實(shí)體的效果進(jìn)行展示后,就會(huì)形成一種很強(qiáng)的成就感,從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性,同時(shí),3D打印技術(shù)還有助于擴(kuò)展學(xué)生的思維,并在創(chuàng)業(yè)階段將自己的創(chuàng)意以實(shí)體模型的形式展示給客戶(hù)、投資商等。
創(chuàng)業(yè)除了需要各種管理方法和充足的創(chuàng)業(yè)資金,自身?yè)碛羞^(guò)硬的技術(shù)也是成功創(chuàng)業(yè)的基礎(chǔ)因素,只有自身具有能夠很好迎合社會(huì)需要的技術(shù),才能想出更好的創(chuàng)意項(xiàng)目,從而吸引合作伙伴、投資商。以丹麥技術(shù)大學(xué)機(jī)械工程課為例,該學(xué)校機(jī)械工程助力教授,將3D打印技術(shù)植入了日常教學(xué)中,利用3D打印技術(shù)成功設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)一套機(jī)械系統(tǒng)的部分機(jī)械結(jié)構(gòu),很大程度的激發(fā)了學(xué)生興趣,隨后學(xué)生在制作發(fā)電器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)階段,除了發(fā)電機(jī)中常規(guī)的標(biāo)準(zhǔn)配件,其他構(gòu)件均采用發(fā)散思維進(jìn)行設(shè)計(jì),利用3D打印技術(shù)進(jìn)設(shè)計(jì)、切片、噴漆工藝以及打印等等,使學(xué)生良好的掌握了3D打印技術(shù)的操作方法和創(chuàng)新理念,具備了過(guò)硬技術(shù),在創(chuàng)業(yè)時(shí),就可以通過(guò)對(duì)3D打印技術(shù)的掌握,構(gòu)思出更加先進(jìn)、合理的創(chuàng)意[4]。
將3D打印技術(shù)植入高校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育,可有效促進(jìn)高校學(xué)生養(yǎng)成創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)思維、進(jìn)行創(chuàng)業(yè)實(shí)踐。作為一種全新的“增材制造”理念,3D打印技術(shù)成功打破了傳統(tǒng)制造行業(yè)中所使用“車(chē)工、注塑、銑工、刨工、插接、焊接、縫合”等傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式,借助成型技術(shù)即可將多樣性、復(fù)雜化的物體實(shí)現(xiàn)實(shí)體建模。
在高校對(duì)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育中,可以利用3D打印技術(shù)教學(xué)生如何將創(chuàng)業(yè)產(chǎn)品精細(xì)化設(shè)計(jì)。3D打印技術(shù)在將創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目產(chǎn)品以實(shí)體的形式展示的同時(shí),還能夠形成產(chǎn)品科學(xué)合理的內(nèi)部構(gòu)造,進(jìn)而將創(chuàng)業(yè)產(chǎn)品的實(shí)用性大幅度提高,以迎合市場(chǎng)的實(shí)際需求。3D打印技術(shù)其最為明顯的優(yōu)點(diǎn)就是在相同強(qiáng)度的產(chǎn)品組建上,通過(guò)3D打印來(lái)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品制作,其產(chǎn)品的重量大幅度減輕[5]。
3D打印技術(shù)采用了熔融凝固技術(shù),因此站在理論上來(lái)看,3D打印技術(shù)能夠制作任意形狀、大小的各種無(wú)圖,如房屋、橋梁、衣服鞋帽等等,并且在制造的過(guò)程中,還可以將無(wú)需拆裝、不存需要移動(dòng)物件設(shè)計(jì)成一體,利用3D打印機(jī)給客戶(hù)提供展示,憑借結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化的優(yōu)勢(shì),往往會(huì)得到投資商青睞和市場(chǎng)的認(rèn)可。此外,與傳統(tǒng)的制造方式相比,3D打印技術(shù)更加節(jié)約能源資源,可有效使學(xué)生創(chuàng)業(yè)階段的創(chuàng)業(yè)成本有效降低,從而有效緩解各種創(chuàng)業(yè)資金問(wèn)題為創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)帶來(lái)的壓力[6]。
將3D打印技術(shù)應(yīng)用到高校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育中,可以簡(jiǎn)化原本復(fù)雜的藝術(shù)專(zhuān)業(yè),將藝術(shù)行業(yè)創(chuàng)業(yè)的門(mén)檻大大降低,使藝術(shù)制作、藝術(shù)設(shè)計(jì)可以被更多的人從事,為高校內(nèi)開(kāi)啟創(chuàng)業(yè)理想的學(xué)生提供了更多的創(chuàng)業(yè)途徑,并且還起到了推動(dòng)文化產(chǎn)業(yè)發(fā)展的積極作用。
在創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育中,教育導(dǎo)師在對(duì)學(xué)生進(jìn)行授課期間,將3D打印技術(shù)與藝術(shù)專(zhuān)業(yè)結(jié)合,可以使藝術(shù)的表現(xiàn)形式不再限制于傳統(tǒng)的畫(huà)筆、刻刀,學(xué)生通過(guò)手繪板和計(jì)算機(jī),就能夠在各種三維軟件、雕刻軟件、繪畫(huà)軟件中發(fā)揮想象力,創(chuàng)作出顏色、形態(tài)各異的藝術(shù)作品。同時(shí),這些作品可以在軟件中進(jìn)行保存、復(fù)制、粘貼,無(wú)限修改,當(dāng)出現(xiàn)操作失誤時(shí)可進(jìn)行動(dòng)作撤消,若對(duì)創(chuàng)意設(shè)計(jì)不滿(mǎn)意,可以重新進(jìn)行設(shè)計(jì),只要有充足的耐心就可以將自己的創(chuàng)意發(fā)揮到極致。在創(chuàng)意完成后,通過(guò)3D打印機(jī)對(duì)創(chuàng)意進(jìn)行打印,采用低價(jià)的PLA、ABS材料,同時(shí)也可以進(jìn)行銅、不銹鋼材質(zhì)的打印,成品可以作為創(chuàng)業(yè)產(chǎn)品展示給客戶(hù),經(jīng)過(guò)教師對(duì)學(xué)生對(duì)3D打印技術(shù)的教育,不僅增大了高校學(xué)生就業(yè)機(jī)會(huì),也為開(kāi)啟創(chuàng)業(yè)理想的學(xué)生、團(tuán)隊(duì)開(kāi)辟新的創(chuàng)業(yè)途徑[7]。
隨我國(guó)人群物質(zhì)生活水平快速提高,在滿(mǎn)足于基本生活需求的基礎(chǔ)上,對(duì)個(gè)性化定制服務(wù)的追求,已經(jīng)成為社會(huì)人群的消費(fèi)趨勢(shì)、也是當(dāng)前社會(huì)的潮流時(shí)尚。例如人們對(duì)衣服和鞋帽,要求能夠以自身喜愛(ài)的樣式、風(fēng)格進(jìn)行定制生產(chǎn),對(duì)居家裝修、裝飾的材料要求廠(chǎng)家進(jìn)行定制生產(chǎn),甚至連交通工具都開(kāi)始逐步進(jìn)入了定制生產(chǎn)的領(lǐng)域。當(dāng)人們的個(gè)性化定制服務(wù)需求逐漸增加,就對(duì)社會(huì)企業(yè)傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式,即大批量、標(biāo)配流水線(xiàn)生產(chǎn)模式提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。個(gè)性化定制服務(wù),往往都是小批量生產(chǎn)項(xiàng)目,而企業(yè)內(nèi)傳統(tǒng)的流水線(xiàn)不可能僅因?yàn)樾∨康亩ㄖ品?wù)就啟動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn),并對(duì)生產(chǎn)線(xiàn)進(jìn)行一系列的數(shù)據(jù)參數(shù)配置,那樣成本將不可估量[8]。
在高校學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)業(yè)期間,學(xué)生經(jīng)常會(huì)想出一些有發(fā)展?jié)摿Α⑼顿Y價(jià)值的優(yōu)秀項(xiàng)目,可這些項(xiàng)目雖然蘊(yùn)含著很大的商業(yè)價(jià)值,最后卻難以逃脫夭折的命運(yùn),造成項(xiàng)目夭折現(xiàn)象的其中一個(gè)重要因素就是學(xué)生無(wú)法利用創(chuàng)業(yè)導(dǎo)師所教授的內(nèi)容對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行很好的包裝,高校階段學(xué)生自身不具備創(chuàng)業(yè)條件,在對(duì)商業(yè)計(jì)劃書(shū)進(jìn)行編寫(xiě)時(shí),學(xué)院派風(fēng)格過(guò)于濃厚,同時(shí)因?qū)W生對(duì)市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)以及國(guó)家產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)認(rèn)知度不高,在商業(yè)計(jì)劃書(shū)編寫(xiě)階段,會(huì)過(guò)于偏重科研理論,加上項(xiàng)目路演人員表達(dá)能力不足,無(wú)法將項(xiàng)目的商業(yè)價(jià)值完美闡述,進(jìn)而導(dǎo)致無(wú)法讓投資商充分感受到創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目的商業(yè)價(jià)值和發(fā)展前景,造成無(wú)數(shù)個(gè)極有發(fā)展?jié)摿Φ捻?xiàng)目無(wú)法啟動(dòng)[9]。
將3D打印技術(shù)應(yīng)用到高校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育中,可以一定程度緩解因包裝能力不足導(dǎo)致創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目夭折的情況。創(chuàng)業(yè)導(dǎo)師對(duì)高校學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育,可以在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)理念的同時(shí),植入3D打印技術(shù),并通過(guò)一段的模擬訓(xùn)練,設(shè)計(jì)制作以及思想上的引導(dǎo),使學(xué)生可以充分掌握這門(mén)技術(shù),并通過(guò)這門(mén)技術(shù)將創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)的創(chuàng)意提前以實(shí)物的形式進(jìn)行展現(xiàn),在創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)融資,向投資商介紹項(xiàng)目時(shí),即使不具備完美的商業(yè)計(jì)劃書(shū)、沒(méi)有表達(dá)能力很強(qiáng)的項(xiàng)目路演人員,缺乏對(duì)市場(chǎng)的了解,但是將3D打印技術(shù)制作出的實(shí)體展現(xiàn)給投資商,就意味著將一個(gè)具有足夠說(shuō)服力的產(chǎn)品擺在投資商的眼前,透過(guò)對(duì)投資商介紹項(xiàng)目產(chǎn)品的實(shí)體模型,就可以讓投資商充分了解創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)的創(chuàng)意,以及根據(jù)模型來(lái)評(píng)估創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目產(chǎn)品所包含的市場(chǎng)價(jià)值,從而提高獲得投資商支持的機(jī)會(huì),也就等于提高了項(xiàng)目存活的機(jī)會(huì)[10]。
將3D打印技術(shù)成功植入到高校對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育中,將高校成功引入了實(shí)體模型教學(xué)時(shí)代。對(duì)高校學(xué)生進(jìn)行3D打印技術(shù)培養(yǎng),不但可以滿(mǎn)足學(xué)生在進(jìn)行創(chuàng)業(yè)期間所需要的尖端技術(shù),還能夠?qū)?D打印技術(shù)與藝術(shù)設(shè)計(jì)結(jié)合,為學(xué)生開(kāi)辟跨專(zhuān)業(yè)的,新的創(chuàng)業(yè)路徑。良好的掌握3D打印技術(shù),使高校創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)在創(chuàng)業(yè)期間實(shí)現(xiàn)精細(xì)化創(chuàng)業(yè)設(shè)計(jì)產(chǎn)品,簡(jiǎn)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu),滿(mǎn)足社會(huì)個(gè)性化需求定制服務(wù),一定程度增強(qiáng)對(duì)創(chuàng)業(yè)產(chǎn)品的包裝能力,使以學(xué)生為主體的高校創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)在創(chuàng)業(yè)大潮可以順應(yīng)國(guó)家產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì),具備創(chuàng)業(yè)技術(shù)優(yōu)勢(shì),從而獲得更多投資商的青睞,贏得市場(chǎng)更多的先機(jī)。
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創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)理論研究與實(shí)踐2018年2期