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培养机电创新人才的创新设计中心的建设

培养机电创新人才的创新设计中心的建设

李桂玲

摘   要:为适应区域经济发展对创新人才的需求,根据现代设计人员的岗位要求,整合现有实训室建设成工业产品创新设计中心,根据功能划分为教师教学区、绘图设计区、逆向扫描区、创客套装搭建区、机械工艺夹具区,旨在搭建机电类师生科技创新实践活动平台,培养学生的创新意识、创新能力、工程实践能力,提高教师的社会服务能力,把设计中心打造成地方特色明显的综合性创新设计中心。

关键词:创新人才  设计中心  创新设计能力

中图分类号:G64                                    文献标识码:A                        文章编号:1674-098X(2019)07(c)-0227-02

中国制造坚持创新驱动、质量为先的发展理念,河北省为推动产业升级、提高产品附加值,提出创建省级和市级工业创新设计中心。作为地方高职院校,应适应区域经济发展对创新人才的需求[1],根据现代设计人员的岗位要求,进行人才培养模式改革,融入3D打印、三维逆向、创新结构设计等职业技能。原有机械制图、机械设计、CAD实训室分散,实训功能单一,不能满足综合性较强的实践项目的实训要求。设计中心以培养机电类专业学生工业创新设计能力为目标,提升高职学生的创新精神和设计能力,为区域工业创新设计中心建设提供人才支撑。

1  建设目标

工业产品创新设计中心依托衡水市工业设计发展规划、学院现代装备制造协同创新中心和“双创”示范基地,开展企业科技创新项目,培养高质量的创新设计人才。设计中心的定位是创建机电类师生科技创新实践活动平台,培养学生的创新意识、创新能力、工程实践能力[2],提高教师的社会服务能力。通过学生自主实践、参加创新设计竞赛、教师带领学生开展技术研究、社会服务、企业产品定制、设备升级改造,把设计中心打造成地方特色明显的综合性创新设计中心。

2  建设原则

(1)资源整合。整合现有制图、机械设计、工艺夹具室、创客等实训室,利用现有实训资源,通过合理的规划布置,尽可能实现实训资源的有效整合,提高设计中心的综合实训能力。

(2)突出优势和特色。设计中心要具有行业领先性,具备现代设计的一些先进技术,在设计中心师资配备、教学内容、创新方向等方面紧密结合本区域的行业发展和机电一体化技术专业的建设。

(3)设计中心以培养机电类创新人才为主,指导教师要积极启发、引导学生观察问题、分析问题和解决问题,引导学生开展创新实践活动,突出以学生为主体的理念,通过有效组织和引导,使学生由被动参与转变为主动创新设计。

(4)设计中心多维利用。专业社服务能力是专业建设成效的重要体现,地方高职院校在人才培养的同时肩负服务当地企业的责任。设计中心还需承担企业产品研发、技术升级改造和企业职工、社会人员的培训,形成专业与产业对接,实训室与企业一体的建设模式[2]。

3   建设内容

3.1 设计中心布置

设计中心将创新能力、综合设计能力和实践能力贯穿于创新人才培养的全过程,拓展了机电一体化技术专业实践教学体系,形成了与区域行业发展相衔接的现代设计平台。设计中心按标准班40人规划,室内面积200m2,划分教师教学、绘图设计、逆向扫描、创客套装搭建、机械工艺夹具等五个功能区。

3.2 教师教学区

根据机械制图、机械设计、机械加工工艺、创客实践等课程教学需要,配有先进的教学一体机,集多媒体和黑板功能为一体,可以实现课程讲解和实操演示,同时引入信息化教学手段,联网开展云课堂教学。

3.3 绘图设计区

主要功能是进行零部件测绘、绘制三维图并生成二维工程图,学生要完成三维图和二维图纸绘制,需要配备AutoCAD、CAXA实体设计、SolidWorks、UG等设计软件,对于逆向设计还需要有Imageware、Geomagic Design X等点云数据处理软件,为保证软件的顺利运行,需要高配置的设计专用电脑40台。为满足测量和草绘的需要,电脑桌为翻转式电脑桌,翻开可进行计算机绘图,合上可作为绘图桌使用。在机械制图教学中实现基于零部件为载体的工作过程一体化的教学模式,在培养学生空间想象力方面,提供便捷的电子模型资源和平台。

3.4 逆向扫描区

逆向设计利用三维扫描仪对现有模型(产品样件、实物模型等)进行扫描获取数据,对扫描数据处理后進行模型重构,是对已有产品的再设计、再创造的过程。结合现代3D打印技术,可实现复杂、异形等零部件的再设计和快速成型,缩短产品设计开发和制造周期,降低制造成本,实现绿色制造[3]。根据工业产品数字化设计与制造的教学需要,配置有一台手持式和一台固定式三维扫描仪,可对物体进行非接触式扫描,通过点云处理和反求计算,获得实物的三维立体数据。手持式3D扫描仪为精度较高的工业级扫描仪,扫描尺寸大,可应用于企业产品开发设计、升级更新中。固定式三维扫描仪为全国职业技能大赛指定设备,为学生参加比赛提供硬件支持。还配有FDM台式3D打印机,使用PLA环保耗材打印成品。充分利用该区墙面空间,错落有致地安装创意展架,展示学生3D打印创意作品。

3.5 创客套装搭建区

为培养学生的创新能力、激发学生的创意潜能,配置有Makeblock创客套装,分为机械模块和电子模块,学生可以通过亲自动手搭建,掌握机构运动、结构 、控制等基础知识,将自己的创新构思真实呈现出来。

3.6 机械工艺夹具区

工艺夹具的设计是培养学生综合设计能力较好的载体,更贴近于实际生产。培养学生设计过程中不单要考虑结构、功能,还需要考虑加工制作。工艺夹具区配置有机械加工工艺展柜,展示各种类型的夹具,同时可作为机械制图课程的测绘载体。

4  设计中心建设效果与意义

(1)教学改革。创新设计中心建设顺应了区域产业升级、急需创新人才的发展趋势,促进了教学改革,适应现代设计理念。基于设计中心的教学项目设计与开发,更加注重学生综合能力和实践应用能力的培养。近两年,学生开展自主创新设计项目逐年增多。

(2)科技竞赛。设计中心作为师生共同开展研发项目的平台,每年定期参加各类各级创新设计竞赛,创新项目在全国大学生机械创新设计大赛、“互联网+”大学生创新创业大赛、“发明杯“大学生创新创业大赛、中国创新创业大赛中取得优异成绩。

(3)社会服务。设计中心利用场地、设备、师资等资源优势,积极开展企业合作和社会服务,让优秀的学生参与中小企业产品升级、设备改造等技术服务中,培养学生的实践应用能力,实现学生与企业员工的零距离对接。

5  结语

随着创新设计中心软件、硬件的升级,与之相关的配套建设需要紧跟步伐,构建合理的设计中心管理体制是设计中心发挥最大效能的根本保障,建设丰富的实训教学资源,形成切实有效的创新人才培养模式[4],把创新设计中心建成有特色、推动机电一体化技术专业发展的重要基地。

参考文献

[1] 戴映红,郑雪梅.高职机械制图一体化工作室的建设[J].实验室研究与探索,2015,34(1):255-257,261.

[2] 张辉,冯晓宁.培养创新人才的机电工程坊建设[J].实验室研究与探索,2012,31(4):274-276.

[3] 袁晓东.基于逆向工程与3D打印技术的产品创新设计研究[J].机械设计,2015,32(10):105-108.

[4] 郭联金.智能制造背景下机电专业实训室的升级改造[J].实验技术与管理,2018,35(9):158-161,231.

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