培養機電創新人才的創新設計中心的建設

李桂玲

摘 ? 要：為適應區域經濟發展對創新人才的需求，根據現代設計人員的崗位要求，整合現有實訓室建設成工業產品創新設計中心，根據功能劃分為教師教學區、繪圖設計區、逆向掃描區、創客套裝搭建區、機械工藝夾具區，旨在搭建機電類師生科技創新實踐活動平臺，培養學生的創新意識、創新能力、工程實踐能力，提高教師的社會服務能力，把設計中心打造成地方特色明顯的綜合性創新設計中心。

關鍵詞：創新人才 ?設計中心 ?創新設計能力

中圖分類號：G64 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2019）07（c）-0227-02

中國制造堅持創新驅動、質量為先的發展理念，河北省為推動產業升級、提高產品附加值，提出創建省級和市級工業創新設計中心。作為地方高職院校，應適應區域經濟發展對創新人才的需求[1]，根據現代設計人員的崗位要求，進行人才培養模式改革，融入3D打印、三維逆向、創新結構設計等職業技能。原有機械制圖、機械設計、CAD實訓室分散，實訓功能單一，不能滿足綜合性較強的實踐項目的實訓要求。設計中心以培養機電類專業學生工業創新設計能力為目標，提升高職學生的創新精神和設計能力，為區域工業創新設計中心建設提供人才支撐。

1 ?建設目標

工業產品創新設計中心依托衡水市工業設計發展規劃、學院現代裝備制造協同創新中心和“雙創”示范基地，開展企業科技創新項目，培養高質量的創新設計人才。設計中心的定位是創建機電類師生科技創新實踐活動平臺，培養學生的創新意識、創新能力、工程實踐能力[2]，提高教師的社會服務能力。通過學生自主實踐、參加創新設計競賽、教師帶領學生開展技術研究、社會服務、企業產品定制、設備升級改造，把設計中心打造成地方特色明顯的綜合性創新設計中心。

2 ?建設原則

（1）資源整合。整合現有制圖、機械設計、工藝夾具室、創客等實訓室，利用現有實訓資源，通過合理的規劃布置，盡可能實現實訓資源的有效整合，提高設計中心的綜合實訓能力。

（2）突出優勢和特色。設計中心要具有行業領先性，具備現代設計的一些先進技術，在設計中心師資配備、教學內容、創新方向等方面緊密結合本區域的行業發展和機電一體化技術專業的建設。

（3）設計中心以培養機電類創新人才為主，指導教師要積極啟發、引導學生觀察問題、分析問題和解決問題，引導學生開展創新實踐活動，突出以學生為主體的理念，通過有效組織和引導，使學生由被動參與轉變為主動創新設計。

（4）設計中心多維利用。專業社服務能力是專業建設成效的重要體現，地方高職院校在人才培養的同時肩負服務當地企業的責任。設計中心還需承擔企業產品研發、技術升級改造和企業職工、社會人員的培訓，形成專業與產業對接，實訓室與企業一體的建設模式[2]。

3 ? 建設內容

3.1 設計中心布置

設計中心將創新能力、綜合設計能力和實踐能力貫穿于創新人才培養的全過程，拓展了機電一體化技術專業實踐教學體系，形成了與區域行業發展相銜接的現代設計平臺。設計中心按標準班40人規劃，室內面積200m2，劃分教師教學、繪圖設計、逆向掃描、創客套裝搭建、機械工藝夾具等五個功能區。

3.2 教師教學區

根據機械制圖、機械設計、機械加工工藝、創客實踐等課程教學需要，配有先進的教學一體機，集多媒體和黑板功能為一體，可以實現課程講解和實操演示，同時引入信息化教學手段，聯網開展云課堂教學。

3.3 繪圖設計區

主要功能是進行零部件測繪、繪制三維圖并生成二維工程圖，學生要完成三維圖和二維圖紙繪制，需要配備AutoCAD、CAXA實體設計、SolidWorks、UG等設計軟件，對于逆向設計還需要有Imageware、Geomagic Design X等點云數據處理軟件，為保證軟件的順利運行，需要高配置的設計專用電腦40臺。為滿足測量和草繪的需要，電腦桌為翻轉式電腦桌，翻開可進行計算機繪圖，合上可作為繪圖桌使用。在機械制圖教學中實現基于零部件為載體的工作過程一體化的教學模式，在培養學生空間想象力方面，提供便捷的電子模型資源和平臺。

3.4 逆向掃描區

逆向設計利用三維掃描儀對現有模型（產品樣件、實物模型等）進行掃描獲取數據，對掃描數據處理后進行模型重構，是對已有產品的再設計、再創造的過程。結合現代3D打印技術，可實現復雜、異形等零部件的再設計和快速成型，縮短產品設計開發和制造周期，降低制造成本，實現綠色制造[3]。根據工業產品數字化設計與制造的教學需要，配置有一臺手持式和一臺固定式三維掃描儀，可對物體進行非接觸式掃描，通過點云處理和反求計算，獲得實物的三維立體數據。手持式3D掃描儀為精度較高的工業級掃描儀，掃描尺寸大，可應用于企業產品開發設計、升級更新中。固定式三維掃描儀為全國職業技能大賽指定設備，為學生參加比賽提供硬件支持。還配有FDM臺式3D打印機，使用PLA環保耗材打印成品。充分利用該區墻面空間，錯落有致地安裝創意展架，展示學生3D打印創意作品。

3.5 創客套裝搭建區

為培養學生的創新能力、激發學生的創意潛能，配置有Makeblock創客套裝，分為機械模塊和電子模塊，學生可以通過親自動手搭建，掌握機構運動、結構 、控制等基礎知識，將自己的創新構思真實呈現出來。

3.6 機械工藝夾具區

工藝夾具的設計是培養學生綜合設計能力較好的載體，更貼近于實際生產。培養學生設計過程中不單要考慮結構、功能，還需要考慮加工制作。工藝夾具區配置有機械加工工藝展柜，展示各種類型的夾具，同時可作為機械制圖課程的測繪載體。

4 ?設計中心建設效果與意義

（1）教學改革。創新設計中心建設順應了區域產業升級、急需創新人才的發展趨勢，促進了教學改革，適應現代設計理念。基于設計中心的教學項目設計與開發，更加注重學生綜合能力和實踐應用能力的培養。近兩年，學生開展自主創新設計項目逐年增多。

（2）科技競賽。設計中心作為師生共同開展研發項目的平臺，每年定期參加各類各級創新設計競賽，創新項目在全國大學生機械創新設計大賽、“互聯網+”大學生創新創業大賽、“發明杯“大學生創新創業大賽、中國創新創業大賽中取得優異成績。

（3）社會服務。設計中心利用場地、設備、師資等資源優勢，積極開展企業合作和社會服務，讓優秀的學生參與中小企業產品升級、設備改造等技術服務中，培養學生的實踐應用能力，實現學生與企業員工的零距離對接。

5 ?結語

隨著創新設計中心軟件、硬件的升級，與之相關的配套建設需要緊跟步伐，構建合理的設計中心管理體制是設計中心發揮最大效能的根本保障，建設豐富的實訓教學資源，形成切實有效的創新人才培養模式[4]，把創新設計中心建成有特色、推動機電一體化技術專業發展的重要基地。

參考文獻

[1] 戴映紅，鄭雪梅.高職機械制圖一體化工作室的建設[J].實驗室研究與探索，2015，34（1）：255-257，261.

[2] 張輝，馮曉寧.培養創新人才的機電工程坊建設[J].實驗室研究與探索，2012，31（4）：274-276.

[3] 袁曉東.基于逆向工程與3D打印技術的產品創新設計研究[J].機械設計，2015，32（10）：105-108.

[4] 郭聯金.智能制造背景下機電專業實訓室的升級改造[J].實驗技術與管理，2018，35（9）：158-161，231.