培養(yǎng)機電創(chuàng)新人才的創(chuàng)新設計中心的建設

李桂玲

摘 ? 要：為適應區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展對創(chuàng)新人才的需求，根據(jù)現(xiàn)代設計人員的崗位要求，整合現(xiàn)有實訓室建設成工業(yè)產品創(chuàng)新設計中心，根據(jù)功能劃分為教師教學區(qū)、繪圖設計區(qū)、逆向掃描區(qū)、創(chuàng)客套裝搭建區(qū)、機械工藝夾具區(qū)，旨在搭建機電類師生科技創(chuàng)新實踐活動平臺，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)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(chuàng)新設計中心。

關鍵詞：創(chuàng)新人才 ?設計中心 ?創(chuàng)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(chuàng)新驅動、質量為先的發(fā)展理念，河北省為推動產業(yè)升級、提高產品附加值，提出創(chuàng)建省級和市級工業(yè)創(chuàng)新設計中心。作為地方高職院校，應適應區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展對創(chuàng)新人才的需求[1]，根據(jù)現(xiàn)代設計人員的崗位要求，進行人才培養(yǎng)模式改革，融入3D打印、三維逆向、創(chuàng)新結構設計等職業(yè)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(yǎng)機電類專業(yè)學生工業(yè)創(chuàng)新設計能力為目標，提升高職學生的創(chuàng)新精神和設計能力，為區(qū)域工業(yè)創(chuàng)新設計中心建設提供人才支撐。

1 ?建設目標

工業(yè)產品創(chuàng)新設計中心依托衡水市工業(yè)設計發(fā)展規(guī)劃、學院現(xiàn)代裝備制造協(xié)同創(chuàng)新中心和“雙創(chuàng)”示范基地，開展企業(yè)科技創(chuàng)新項目，培養(yǎng)高質量的創(chuàng)新設計人才。設計中心的定位是創(chuàng)建機電類師生科技創(chuàng)新實踐活動平臺，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)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(chuàng)新設計競賽、教師帶領學生開展技術研究、社會服務、企業(yè)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(chuàng)新設計中心。

2 ?建設原則

（1）資源整合。整合現(xiàn)有制圖、機械設計、工藝夾具室、創(chuàng)客等實訓室，利用現(xiàn)有實訓資源，通過合理的規(guī)劃布置，盡可能實現(xiàn)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(yōu)勢和特色。設計中心要具有行業(yè)領先性，具備現(xiàn)代設計的一些先進技術，在設計中心師資配備、教學內容、創(chuàng)新方向等方面緊密結合本區(qū)域的行業(yè)發(fā)展和機電一體化技術專業(yè)的建設。

（3）設計中心以培養(yǎng)機電類創(chuàng)新人才為主，指導教師要積極啟發(fā)、引導學生觀察問題、分析問題和解決問題，引導學生開展創(chuàng)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?yōu)橹鲃觿?chuàng)新設計。

（4）設計中心多維利用。專業(yè)社服務能力是專業(yè)建設成效的重要體現(xiàn)，地方高職院校在人才培養(yǎng)的同時肩負服務當?shù)仄髽I(yè)的責任。設計中心還需承擔企業(yè)產品研發(fā)、技術升級改造和企業(yè)職工、社會人員的培訓，形成專業(yè)與產業(yè)對接，實訓室與企業(yè)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(chuàng)新能力、綜合設計能力和實踐能力貫穿于創(chuàng)新人才培養(yǎng)的全過程，拓展了機電一體化技術專業(yè)實踐教學體系，形成了與區(qū)域行業(yè)發(fā)展相銜接的現(xiàn)代設計平臺。設計中心按標準班40人規(guī)劃，室內面積200m2，劃分教師教學、繪圖設計、逆向掃描、創(chuàng)客套裝搭建、機械工藝夾具等五個功能區(qū)。

3.2 教師教學區(qū)

根據(jù)機械制圖、機械設計、機械加工工藝、創(chuàng)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(xiàn)課程講解和實操演示，同時引入信息化教學手段，聯(lián)網(wǎng)開展云課堂教學。

3.3 繪圖設計區(qū)

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(shù)據(jù)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(xiàn)基于零部件為載體的工作過程一體化的教學模式，在培養(yǎng)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(qū)

逆向設計利用三維掃描儀對現(xiàn)有模型（產品樣件、實物模型等）進行掃描獲取數(shù)據(jù)，對掃描數(shù)據(jù)處理后進行模型重構，是對已有產品的再設計、再創(chuàng)造的過程。結合現(xiàn)代3D打印技術，可實現(xiàn)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(fā)和制造周期，降低制造成本，實現(xiàn)綠色制造[3]。根據(jù)工業(yè)產品數(shù)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(shù)據(jù)。手持式3D掃描儀為精度較高的工業(yè)級掃描儀，掃描尺寸大，可應用于企業(yè)產品開發(fā)設計、升級更新中。固定式三維掃描儀為全國職業(yè)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(huán)保耗材打印成品。充分利用該區(qū)墻面空間，錯落有致地安裝創(chuàng)意展架，展示學生3D打印創(chuàng)意作品。

3.5 創(chuàng)客套裝搭建區(qū)

為培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力、激發(fā)學生的創(chuàng)意潛能，配置有Makeblock創(chuàng)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(chuàng)新構思真實呈現(xiàn)出來。

3.6 機械工藝夾具區(qū)

工藝夾具的設計是培養(yǎng)學生綜合設計能力較好的載體，更貼近于實際生產。培養(yǎng)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(qū)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(chuàng)新設計中心建設順應了區(qū)域產業(yè)升級、急需創(chuàng)新人才的發(fā)展趨勢，促進了教學改革，適應現(xiàn)代設計理念。基于設計中心的教學項目設計與開發(fā)，更加注重學生綜合能力和實踐應用能力的培養(yǎng)。近兩年，學生開展自主創(chuàng)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(fā)項目的平臺，每年定期參加各類各級創(chuàng)新設計競賽，創(chuàng)新項目在全國大學生機械創(chuàng)新設計大賽、“互聯(lián)網(wǎng)+”大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、“發(fā)明杯“大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、中國創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽中取得優(yōu)異成績。

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

5 ?結語

隨著創(chuàng)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(fā)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(chuàng)新人才培養(yǎng)模式[4]，把創(chuàng)新設計中心建成有特色、推動機電一體化技術專業(yè)發(fā)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(yǎng)創(chuàng)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(chuàng)新設計研究[J].機械設計，2015，32（10）：105-108.

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