張林初,傅建中,徐志農(nóng),錢 俊,唐 潔,沈洪垚
(浙江大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院,杭州 310058)
科技創(chuàng)新是提高綜合國力的戰(zhàn)略支撐,是國家發(fā)展的核心動力。創(chuàng)新是社會進(jìn)步的靈魂,創(chuàng)業(yè)是推動經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展、改善民生的重要途徑。當(dāng)前社會發(fā)展對創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的需求越來越迫切,期待以雙創(chuàng)促進(jìn)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級[1-3]。高校承擔(dān)著培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才的重要使命,我校立足區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展,響應(yīng)“大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新”號召,充分發(fā)揮學(xué)科綜合優(yōu)勢和區(qū)域創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)資源優(yōu)勢,主動服務(wù)國家創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略,以基于創(chuàng)新的創(chuàng)業(yè)(Innovation-based Entrepreneurship,IBE)為特色,緊密融合創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育與專業(yè)教育構(gòu)建一流高校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)全鏈條教育體系[4-5]。
工程訓(xùn)練(金工)中心作為學(xué)校IBE 雙創(chuàng)實踐的載體,承擔(dān)著學(xué)校IBE 雙創(chuàng)實踐的基地建設(shè)重任。工程訓(xùn)練(金工)中心現(xiàn)有一支由教師、工程師和實驗師組成的三師型師資隊伍,在教學(xué)與科研實踐中形成以優(yōu)秀教學(xué)團(tuán)隊為骨干,職稱、學(xué)歷、年齡、學(xué)緣結(jié)構(gòu)合理,教學(xué)為主、重視科研、勇于創(chuàng)新、樂于奉獻(xiàn)的教師隊伍。另外,還有20 余名經(jīng)過嚴(yán)格培訓(xùn)上崗,由高級技師、技師、技工,以及工程師和助理工程師組成的實踐指導(dǎo)人員。依靠這支團(tuán)隊,中心在創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)系列課程的課程體系和內(nèi)容改革、教學(xué)基地建設(shè)、教學(xué)管理、教學(xué)方法及教學(xué)手段現(xiàn)代化等方面,全方位進(jìn)行改革與實踐,取得了顯著成果,在國內(nèi)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教學(xué)領(lǐng)域的保持領(lǐng)先[6-8]。
落實以IBE為特色的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育實踐,除了在制度、導(dǎo)師、資源、資金等各種創(chuàng)業(yè)資源上給予扶持和政策傾斜外,對于以技術(shù)創(chuàng)新為主陣地的高校創(chuàng)新模式而言,最基礎(chǔ)的是在創(chuàng)新階段為其創(chuàng)造最佳條件,例如,不斷完善創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程體系,強(qiáng)化學(xué)生創(chuàng)業(yè)實踐基地的空間支持,積極推進(jìn)強(qiáng)化學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐的平臺建設(shè)等[9-13]。然而,由于受空間、設(shè)備等一系列因素的制約,學(xué)?,F(xiàn)有的一些雙創(chuàng)實踐平臺發(fā)展已不能滿足蓬勃發(fā)展的雙創(chuàng)教育客觀需求,限制了以IBE 為特色的教育理念的進(jìn)一步落實。
(1)創(chuàng)意設(shè)計階段效率提升缺乏信息化體系支撐。創(chuàng)意設(shè)計一方面要關(guān)注設(shè)計的新穎性,另一方面也更注重設(shè)計的快速響應(yīng)性,即在實際設(shè)計中考慮如何將主要精力投入在設(shè)計的創(chuàng)新部分,而將已經(jīng)成熟部分直接借用已有基礎(chǔ)。當(dāng)前我校各類雙創(chuàng)平臺均缺乏設(shè)計信息的有效共享機(jī)制,極大制約了IBE 創(chuàng)新教育的設(shè)計效率。
(2)創(chuàng)新產(chǎn)品快速實現(xiàn)階段缺乏先進(jìn)制造裝備支持?;趯嵨锂a(chǎn)品的創(chuàng)業(yè)基礎(chǔ)是獲得原型產(chǎn)品,實物產(chǎn)品的多工藝制造涉及系列加工制造裝備,創(chuàng)新型產(chǎn)品甚至經(jīng)常會提出一系列特殊的高精尖工藝及裝備需求。當(dāng)前我??砷_放的加工制造裝備在種類、數(shù)量、性能等方面均無法完全覆蓋雙創(chuàng)產(chǎn)品快速實現(xiàn)需求,延緩了雙創(chuàng)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。
(3)創(chuàng)新能力訓(xùn)練階段缺乏深層次實踐手段依托。創(chuàng)新能力培養(yǎng)離不開動手實踐訓(xùn)練,創(chuàng)新實踐訓(xùn)練注重訓(xùn)練的廣度和深度,這對當(dāng)前創(chuàng)新能力訓(xùn)練平臺提出了極高的要求,①需要訓(xùn)練裝備能覆蓋相關(guān)技術(shù),②要求訓(xùn)練手段能達(dá)到足夠的深度,避免淺嘗輒止。當(dāng)前我校各類實訓(xùn)平臺在實訓(xùn)裝備和手段的豐富性上亟待提升。
(4)雙創(chuàng)活動開展缺乏全方位服務(wù)空間承載。雙創(chuàng)實踐活動的開展是復(fù)雜和個性化的,對活動環(huán)境具有較高的要求,具有空間多元化,時間無約束,信息上開放。因此,保障雙創(chuàng)活動的高效開展,需要建設(shè)友好的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)環(huán)境,提供適宜的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)服務(wù),這就需要多數(shù)雙創(chuàng)平臺持續(xù)改進(jìn)。
IBE-雙創(chuàng)實踐基地是面向全校開放共享、承擔(dān)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐與基礎(chǔ)工程教育基地。在現(xiàn)有條件基礎(chǔ)上,進(jìn)一步擴(kuò)充內(nèi)涵,拓展外延,打通學(xué)科界限,升級基礎(chǔ)設(shè)施,形成滿足多元化人才培養(yǎng)需求的雙創(chuàng)實踐基地。
IBE-雙創(chuàng)實踐基地建設(shè)的目標(biāo)是聚合學(xué)校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐資源,打造國內(nèi)領(lǐng)先、世界一流的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育基地,立足于校內(nèi),面向多學(xué)科,并向全社會開放同時,形成可推廣的雙創(chuàng)教育體系、創(chuàng)業(yè)孵化模式,并加大成果輻射,促進(jìn)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育在全國范圍內(nèi)的推廣。
實施后,以更加優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源支持雙創(chuàng)活動,包括基礎(chǔ)工程綜合能力訓(xùn)練、系統(tǒng)性創(chuàng)新思維訓(xùn)練、創(chuàng)意原型產(chǎn)品開發(fā)、技術(shù)成果產(chǎn)業(yè)化、創(chuàng)業(yè)企業(yè)培訓(xùn)服務(wù)等。將每年通過工程訓(xùn)練系列課程、實驗室科研探究課程、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)系列課程等為全校學(xué)生的工程實踐和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育服務(wù),支持20 余項學(xué)生科技競賽以及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽,為其他高校學(xué)生、職業(yè)院校師資、中小學(xué)學(xué)生開放創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐資源,為數(shù)百個學(xué)生創(chuàng)業(yè)初創(chuàng)團(tuán)隊提供孵化服務(wù)。
IBE-雙創(chuàng)實踐基地面向全校學(xué)生,平臺建設(shè)遵循以下原則:
(1)體現(xiàn)“學(xué)生為主體、創(chuàng)新為驅(qū)動”的育人理念,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)意設(shè)計、創(chuàng)新制作和團(tuán)隊協(xié)作能力;
(2)以社會需求為導(dǎo)向,啟迪創(chuàng)新精神,為學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)、產(chǎn)學(xué)研合作搭建良好的平臺;
(3)以前沿為引導(dǎo)、隊伍建設(shè)為主線、加強(qiáng)理論基礎(chǔ)與實踐教學(xué)體系建設(shè),形成浙江大學(xué)雙創(chuàng)實踐基地特有的創(chuàng)客培養(yǎng)模式;
(4)體現(xiàn)虛實結(jié)合、相互補(bǔ)充,依托平臺培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)研究和動手能力,強(qiáng)化學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新精神培養(yǎng);
(5)突顯創(chuàng)新思維與創(chuàng)新實戰(zhàn)能力的培養(yǎng),建立創(chuàng)業(yè)教育引導(dǎo)機(jī)制,形成獨有的創(chuàng)客教育全生命周期服務(wù)平臺;
(6)立足長遠(yuǎn),可持續(xù)發(fā)展,根據(jù)學(xué)科和產(chǎn)業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展趨勢,為浙江大學(xué)的“雙一流”學(xué)科建設(shè)作出應(yīng)有的貢獻(xiàn);
(7)按照功能和層次關(guān)系,詳細(xì)規(guī)劃基地系統(tǒng)構(gòu)架,避免重復(fù)建設(shè)。
IBE-雙創(chuàng)實踐基地,以基于創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)為特色,構(gòu)建一流高校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)全鏈條教育體系,體現(xiàn)創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)、專業(yè)教育緊密融合,形成創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的“浙大模式”。同時,形成可推廣的雙創(chuàng)教育體系、創(chuàng)業(yè)孵化模式,并加大成果輻射,促進(jìn)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育在全國范圍內(nèi)推廣。
3.1.1 面向創(chuàng)意產(chǎn)品的創(chuàng)新云設(shè)計中心
創(chuàng)意產(chǎn)品的呈現(xiàn)與傳播離不開信息化表達(dá),依托科學(xué)設(shè)計軟件的創(chuàng)新設(shè)計中心為創(chuàng)意設(shè)計提供了表達(dá)窗口?;谠萍夹g(shù)的創(chuàng)新設(shè)計中心實現(xiàn)了各類設(shè)計軟件的云端運(yùn)行和設(shè)計數(shù)據(jù)的云端存儲,借助面向創(chuàng)意產(chǎn)品的創(chuàng)新云設(shè)計中心建設(shè),解決創(chuàng)意設(shè)計階段效率提升缺乏信息化體系支撐問題。
(1)通過設(shè)計軟件云架構(gòu)建設(shè),提高創(chuàng)新設(shè)計中心軟件復(fù)用率,改善基地軟件升級及維護(hù)便捷性,提高基地創(chuàng)新設(shè)計室在空間布局上的自由度,建設(shè)期實現(xiàn)軟件上云率大于95%;
(2)依托云設(shè)計中心實現(xiàn)設(shè)計資源的大數(shù)據(jù)積累,縮短了創(chuàng)新設(shè)計的迭代周期,助力新大學(xué)生創(chuàng)新質(zhì)量快速提升,實現(xiàn)學(xué)生作品數(shù)據(jù)云端存儲率大于80%;
(3)通過CAD、CAM、CAE、CAPP等系列設(shè)計、仿真軟件的教學(xué)和應(yīng)用,強(qiáng)化科學(xué)量化設(shè)計的必要性認(rèn)識,促進(jìn)仿真設(shè)計軟件在雙創(chuàng)中的應(yīng)用,建設(shè)期內(nèi)布置云端設(shè)計軟件20 套,單套平均節(jié)點50 個。
3.1.2 服務(wù)于創(chuàng)新應(yīng)用實現(xiàn)的數(shù)字化制造中心
基礎(chǔ)工藝及裝備的認(rèn)識與操作是工程訓(xùn)練課程的基本任務(wù),同時,在雙創(chuàng)活動中,創(chuàng)新應(yīng)用的最終實現(xiàn)必須依賴實物的制造,建設(shè)具有系列設(shè)備的數(shù)字化加工裝備群,是雙創(chuàng)基地建設(shè)的基本任務(wù)。借助服務(wù)于創(chuàng)新應(yīng)用實現(xiàn)的數(shù)字化制造中心的建設(shè),解決創(chuàng)新產(chǎn)品快速實現(xiàn)階段缺乏先進(jìn)制造裝備支持。
(1)圍繞創(chuàng)新創(chuàng)意對產(chǎn)品快速實現(xiàn)的需求特點,規(guī)劃多工藝、廣覆蓋、高性能的數(shù)字化制造裝備及單元,推動創(chuàng)意作品及雙創(chuàng)產(chǎn)品的快速實現(xiàn),加速產(chǎn)業(yè)化實現(xiàn)過程;
(2)利用數(shù)字化制造中心,開發(fā)相應(yīng)雙創(chuàng)教學(xué)單元、項目,幫助學(xué)生建立對“雙創(chuàng)”“中國制造2025”等國家重要戰(zhàn)略發(fā)展方向的認(rèn)識,培養(yǎng)具有先進(jìn)發(fā)展思路、掌握先進(jìn)技術(shù)的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型人才;
(3)向校內(nèi)外開放教學(xué)資源服務(wù),建設(shè)實踐指導(dǎo)團(tuán)隊,為社會教學(xué)機(jī)構(gòu)解決高端設(shè)備資源匱乏問題,更好地提升基地社會服務(wù)能力。
3.1.3 面向智能制造的虛實融合實踐中心
面向各行業(yè)對智能制造技術(shù)應(yīng)用的廣泛和迫切需求,為工程技術(shù)教學(xué)提供智能制造創(chuàng)新探索的實踐平臺,并以智能制造硬件平臺為基礎(chǔ),融合虛擬現(xiàn)實與增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù),實現(xiàn)虛實教學(xué)形式在智能制造教學(xué)過程中的優(yōu)勢互補(bǔ)。借助面向智能制造的虛實融合實踐中心的建設(shè),解決創(chuàng)新能力訓(xùn)練階段缺乏深層次實踐手段依托問題。
(1)依托成套機(jī)器人智能制造單元、智慧工廠智能制造實訓(xùn)系統(tǒng)等先進(jìn)硬件平臺,在認(rèn)識和使用先進(jìn)裝備的基礎(chǔ)上,創(chuàng)新和探索智能傳感、智能控制、智能規(guī)劃等系列人工智能技術(shù)在制造中的應(yīng)用;
(2)通過虛擬現(xiàn)實教學(xué)改善教學(xué)過程的綠色、低碳水平,降低大型、高價值智能設(shè)備的維護(hù)成本,改善人機(jī)友好性,保護(hù)學(xué)生學(xué)習(xí)和創(chuàng)新興趣;
(3)通過增強(qiáng)現(xiàn)實教學(xué)手段,強(qiáng)化人機(jī)交互教學(xué)程度,擴(kuò)展虛擬教學(xué)滲透維度,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)技術(shù)內(nèi)容本身的同時,強(qiáng)化對增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)的認(rèn)識和價值評價。
3.1.4 建設(shè)綜合雙創(chuàng)空間
建設(shè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育生態(tài)環(huán)境,為多元化的學(xué)生雙創(chuàng)項目提供不同層面的條件支撐及服務(wù)。從開發(fā)平臺、信息化技術(shù)服務(wù)、環(huán)境條件建設(shè)等方面進(jìn)行建設(shè),為學(xué)生的雙創(chuàng)教學(xué)與項目開發(fā)提供更高效的協(xié)作條件,以實現(xiàn)雙創(chuàng)基地生態(tài)環(huán)境的整體升級。借助雙創(chuàng)教育服務(wù)引導(dǎo)下的綜合雙創(chuàng)空間的建設(shè),解決雙創(chuàng)活動開展缺乏全方位服務(wù)空間承載問題。
(1)建設(shè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教學(xué)空間,從資源管理、教學(xué)環(huán)境條件等方面進(jìn)行智能化改造,從而提高資源使用效率,增強(qiáng)平臺接待能力,項目建成后創(chuàng)新交流類空間面積不少于500 m2;
(2)提供創(chuàng)客交互應(yīng)用開發(fā)平臺、可計算知識管理平臺、本地云服務(wù)、學(xué)習(xí)行為分析等專項研究與開發(fā)條件,形成專項功能模塊、軟件系統(tǒng)不少于5 套;
(3)開展創(chuàng)新學(xué)習(xí)行為分析,形成對學(xué)生參與雙創(chuàng)活動過程測量和評估的能力,跟蹤學(xué)生學(xué)習(xí)的績效并記錄反饋,持續(xù)改善教學(xué)服務(wù)水平,建設(shè)創(chuàng)新學(xué)習(xí)行為分析專門實驗室1 個;
(4)拓展功能建設(shè)遠(yuǎn)程協(xié)作平臺,將建設(shè)內(nèi)容及基地其他智慧資源,進(jìn)行共享與輻射,形成示范性,并促進(jìn)全校及社會創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目的孵化。
建設(shè)項目以“依托創(chuàng)新、服務(wù)育人”為核心,依托學(xué)校工程訓(xùn)練中心場地,聯(lián)合學(xué)校3D 創(chuàng)客中心、工程師學(xué)院實踐創(chuàng)新中心等,聚合學(xué)校相關(guān)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐資源,建設(shè)打造IBE-雙創(chuàng)實踐基地,以優(yōu)質(zhì)實踐教學(xué)資源支持全校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng),并對其他高校、職業(yè)院校、中小學(xué)以及社會開放,服務(wù)于廣大創(chuàng)客群體和社會大眾,旨在打造國內(nèi)領(lǐng)先、世界一流的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育實踐基地。同時,借助創(chuàng)客實踐平臺,不斷改進(jìn)現(xiàn)有創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育方法、不斷完善創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目孵化體系,不斷提高學(xué)生的雙創(chuàng)素質(zhì)和能力,形成可推廣的雙創(chuàng)教育實踐模式,如圖1 所示。
圖1 浙江大學(xué)IBE-雙創(chuàng)實踐基地建設(shè)
(1)優(yōu)化創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐環(huán)境。打破學(xué)科界限,充分融合各學(xué)科優(yōu)勢,形成開放的創(chuàng)新生態(tài)環(huán)境基礎(chǔ)建設(shè),具備云計算、虛擬現(xiàn)實、智能制造、協(xié)同設(shè)計等功能,為學(xué)生和創(chuàng)客團(tuán)隊提供便利的雙創(chuàng)環(huán)境,以及豐富的雙創(chuàng)資源,更好地服務(wù)于高校的雙創(chuàng)建設(shè),為雙創(chuàng)人才的培養(yǎng)提供硬性支撐。
(2)深化創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教學(xué)體系。依托雙創(chuàng)實踐平臺,結(jié)合浙江大學(xué)已經(jīng)開展的各類創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程、項目、競賽,不斷完善高校學(xué)生雙創(chuàng)教學(xué)體系建設(shè),實現(xiàn)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練與現(xiàn)有教育培養(yǎng)模式的有機(jī)融合,為雙創(chuàng)人才的培養(yǎng)推進(jìn)提供軟性支撐。
(3)推廣創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)成果。借助雙創(chuàng)實踐平臺,助推雙創(chuàng)項目的產(chǎn)業(yè)化。提供產(chǎn)品設(shè)計到實現(xiàn)的快速化通道,結(jié)合在校教師、企業(yè)精英所提供的創(chuàng)業(yè)指導(dǎo),以雙創(chuàng)項目的長期可持續(xù)發(fā)展為前提,加速產(chǎn)品孵化過程。通過各類雙創(chuàng)項目建設(shè),實現(xiàn)更為豐富的創(chuàng)業(yè)知識資源積累與應(yīng)用,為雙創(chuàng)項目的孵化提供有力支撐。
項目以“依托創(chuàng)新、服務(wù)育人”為核心要旨,通過拓展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)服務(wù),建設(shè)新型可重組、動態(tài)、數(shù)字化、開放的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動基地,提升創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)服務(wù)質(zhì)量,打造國內(nèi)領(lǐng)先的工程實踐與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育基地。
(1)面向設(shè)計應(yīng)用的云服務(wù)信息系統(tǒng)。雙創(chuàng)基地的軟件系統(tǒng)基于云架構(gòu),需要構(gòu)建覆蓋整個工程訓(xùn)練中心的云服務(wù)信息系統(tǒng),實現(xiàn)各CAx 設(shè)計間、逆向工程室等設(shè)計空間終端之間的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)和權(quán)限接入,便于學(xué)生在任一設(shè)計間開展創(chuàng)新設(shè)計。
(2)云架構(gòu)的CAx 設(shè)計軟件群。在學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計和研究探索中需要用到一系列成熟的設(shè)計或計算商業(yè)軟件,引入覆蓋典型應(yīng)用的各類軟件,并開展云架構(gòu)布局,包括二維三維造型軟件、點云處理軟件、電路設(shè)計軟件、圖像處理軟件、模具設(shè)計軟件、創(chuàng)意設(shè)計軟件、輕量化設(shè)計軟件等。
(3)逆向工程數(shù)據(jù)獲取平臺。升級原有的三維掃描儀、三維相機(jī);引入便攜式高精度三維彩色掃描系統(tǒng),實現(xiàn)三維零件幾何及顏色信息的快速獲取;引入快速人體三維掃描系統(tǒng),快速獲得人體三維模型,并結(jié)合創(chuàng)新教育研發(fā)大尺寸三維打印機(jī),實現(xiàn)原尺寸人體模型打?。灰牍I(yè)CT,打造機(jī)械零件及內(nèi)部結(jié)構(gòu)的快速逆向反求,快速建立設(shè)計基礎(chǔ)模型。
(1)3D打印快速原型實現(xiàn)平臺。結(jié)合原有3D打印創(chuàng)客中心的系列裝備,引入EOS 金屬打印機(jī)、SLA打印機(jī)、工業(yè)級FDM打印機(jī)、噴墨彩色3D打印機(jī),實現(xiàn)3D打印裝備多工藝覆蓋,解決創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動中制造實現(xiàn)難的問題;建設(shè)打造3D 打印無人車間,展示自動化生產(chǎn)在增材制造中的應(yīng)用切入點,同時為創(chuàng)客比賽批量零件制造提供基礎(chǔ)生產(chǎn)平臺;升級彩色打印裝備和多材料打印裝備,為創(chuàng)新研發(fā)提供多彩藝術(shù)件和復(fù)合性能多材料功能件。
(2)高端精密加工制造體系。結(jié)合已有的Mikron五軸精密加工中心、精雕五軸加工中心、精密雕刻系統(tǒng)、i5 車銑復(fù)合加工中心等高端精密加工制造裝備,培養(yǎng)提升實驗指導(dǎo)團(tuán)隊加工技能水平,為高水平創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)提供復(fù)雜精密零件的加工服務(wù)。
(3)數(shù)字化制造精密測量平臺?;谝延械募す飧缮鎯x、球桿儀等精密測量裝備,搭建機(jī)床精度檢測平臺,為裝備測量的創(chuàng)新應(yīng)用提供硬件支持;升級三坐標(biāo)測量機(jī),實現(xiàn)零件五自由度在線精密檢測;升級機(jī)床動態(tài)誤差補(bǔ)償控制器,融入創(chuàng)新探索研究項目,瞄準(zhǔn)產(chǎn)業(yè)化開展高精度機(jī)床誤差的補(bǔ)償與測量新應(yīng)用;依托已有激光跟蹤儀,實現(xiàn)大尺寸構(gòu)件空間測量,滿足創(chuàng)客設(shè)計中對大尺寸構(gòu)件與空間的尺寸評定需要。
(4)電路板制作及SMT 生產(chǎn)線。升級完善現(xiàn)有電路板制造系統(tǒng),從創(chuàng)客PCB 設(shè)計圖開始,基于銑削鉆孔等工藝實現(xiàn)電路板制造,并利用SMT線的全自動印刷機(jī)、全自動貼片機(jī)、熱風(fēng)焊接回流爐以及AOI 檢測系統(tǒng)實現(xiàn)電路板表面組裝過程。通過SMT 生產(chǎn)線平臺實現(xiàn)電子產(chǎn)品主要核心部件板級產(chǎn)品的實現(xiàn),解決創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動中對電控板快速制作的瓶頸問題。
(5)激光便捷加工系統(tǒng)。利用已有的高精度光纖激光切割、射頻激光切割系統(tǒng)實現(xiàn)不同材料及厚度的板材數(shù)控化切割需求,為創(chuàng)客、競賽活動中大量的薄板構(gòu)件單件制作提供了便捷實現(xiàn)手段;利用光纖激光打標(biāo)系統(tǒng),實現(xiàn)零件表面銘文的刻錄,提升創(chuàng)客產(chǎn)品外觀品質(zhì)。
(6)高效特種加工機(jī)群。當(dāng)前基地已經(jīng)具備若干線切割加工設(shè)備,可以滿足厚金屬件異型裁切需求,與激光切割形成功能互補(bǔ);已有的電火花成形加工裝備,可實現(xiàn)復(fù)雜型腔和微孔等特征制造,以滿足覆蓋創(chuàng)新探索中的極端和特殊需求。
(7)數(shù)字化鑄件創(chuàng)新制作平臺。結(jié)合已有的鑄造實踐設(shè)備和基礎(chǔ),包括砂型鑄造、顯微組織及熱處理等,升級數(shù)字化澆鑄系統(tǒng),實現(xiàn)鑄件從設(shè)計、澆鑄、性能檢測的全過程,有助于學(xué)生讓學(xué)生全方位了解鑄件的成形工具,體驗鑄件制作全過程,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)意設(shè)計、創(chuàng)新制作和團(tuán)隊協(xié)作能力。
(8)面向教學(xué)及小批量數(shù)字化制造裝備機(jī)群。當(dāng)前基地已具備一定數(shù)量的數(shù)控及普通機(jī)床,但部分設(shè)備老舊已無法滿足當(dāng)前工業(yè)背景下的教學(xué)需求。此外在進(jìn)行雙創(chuàng)教育的過程中,存在共性零件的小批量加工需求,同時,部分工藝缺少裝備覆蓋,需升級或引入部分新裝備,以滿足日常教學(xué)和創(chuàng)新教育的需要。
面向智能制造的虛實融合實踐平臺由智慧工廠實訓(xùn)平臺、工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)教學(xué)單元、虛擬現(xiàn)實實訓(xùn)系統(tǒng)組成。
(1)智慧工廠實訓(xùn)平臺。面向智能制造人才培養(yǎng)和創(chuàng)新教學(xué)需求,已建設(shè)完成系統(tǒng)級智慧工廠實訓(xùn)平臺,展現(xiàn)智能制造基本技術(shù)體系框架。平臺包括上料工站、個性化定制車銑工站、視覺質(zhì)量檢測工站、多軸聯(lián)動機(jī)器人制造工站、個性化定制激光打標(biāo)工站、機(jī)器人輔助柔性裝配工站以及成品智能分選下料工站,配智能移載輸送系統(tǒng)、智能倉儲物流系統(tǒng)(含立體倉庫和AGV)、個性化定制下單交付系統(tǒng)、智慧工廠指揮中心、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、智慧工廠MES軟件、智慧工廠ERP軟件和云服務(wù)平臺,可實現(xiàn)產(chǎn)品的個性化下單與制造、訂單的跟蹤與生產(chǎn)排程、現(xiàn)場數(shù)據(jù)的集中監(jiān)控與管理分析。平臺可應(yīng)用于電氣原理、PLC 編程、工業(yè)通信、機(jī)器人示教編程、數(shù)控機(jī)床調(diào)試及編程、機(jī)器視覺、智能倉儲系統(tǒng)、AGV調(diào)度、MES軟件、工業(yè)云平臺等工程領(lǐng)域的創(chuàng)新教學(xué)、培訓(xùn)和科研。
(2)工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)教學(xué)單元。結(jié)合已有的焊接實踐設(shè)備和基礎(chǔ),強(qiáng)化雙機(jī)器人協(xié)同焊接系統(tǒng)在教學(xué)過程中的引領(lǐng)效應(yīng),體現(xiàn)傳統(tǒng)工藝在現(xiàn)代制造業(yè)中的創(chuàng)新應(yīng)用空間;發(fā)掘機(jī)器人增減材復(fù)合制造系統(tǒng)在創(chuàng)新教學(xué)中的有效切入;升級工業(yè)機(jī)器人3D 打印系統(tǒng),引導(dǎo)創(chuàng)客活動基于機(jī)械臂的3D 打印開展創(chuàng)新應(yīng)用;提高既有柔性加工單元中上下料機(jī)器人在流程協(xié)調(diào)中的主導(dǎo)作用,引導(dǎo)學(xué)生開展面向定制化需求的機(jī)器人編程創(chuàng)新應(yīng)用。
(3)虛擬現(xiàn)實實訓(xùn)系統(tǒng)。引入數(shù)字化工廠仿真軟件實現(xiàn)虛擬工廠搭建和流程模擬;引入多物理場虛擬仿真進(jìn)行設(shè)計場景的再現(xiàn),為創(chuàng)客中涉及較多的人體工程學(xué)仿真提供基礎(chǔ)工具;引入數(shù)控加工編程與機(jī)床虛擬仿真軟件,實現(xiàn)加工過程虛擬呈現(xiàn),保證加工質(zhì)量和安全性。引入基于虛擬現(xiàn)實與增強(qiáng)現(xiàn)實的實訓(xùn)系統(tǒng),將焊接系統(tǒng)虛擬化,引入焊接仿真系統(tǒng),模擬焊接工藝過程及產(chǎn)品質(zhì)量,再現(xiàn)焊接作業(yè)動作,實現(xiàn)操作過程的自我可視化與后評價。采用Ladybug 全景攝像系統(tǒng)、光學(xué)跟蹤交互系統(tǒng)、高精度數(shù)據(jù)手套、立體眼鏡、桌面式立體增強(qiáng)現(xiàn)實系統(tǒng)進(jìn)行體感互動。
(1)雙創(chuàng)教育空間基礎(chǔ)硬件系統(tǒng)。建設(shè)各類制作、設(shè)計、交流物理空間,提供覆蓋全基地的計算機(jī)信息系統(tǒng)硬件平臺,充實木工坊、陶藝坊等各空間工具設(shè)施,構(gòu)件立體生態(tài)空間中的基礎(chǔ)硬件部分。
(2)遠(yuǎn)程視頻教學(xué)與協(xié)作系統(tǒng)。遠(yuǎn)程視頻教學(xué)與協(xié)作系統(tǒng)可以在不同地理位置建立起遠(yuǎn)程多人協(xié)作的環(huán)境,連接起設(shè)計工作坊、制作工作坊、教室、會議室、產(chǎn)品應(yīng)用場景等不同類型的地點,提升產(chǎn)品開發(fā)過程中溝通協(xié)作的效率,改善創(chuàng)意產(chǎn)品開發(fā)的過程。
(3)智能空間及設(shè)施管理系統(tǒng)。智能門禁系統(tǒng)通過智能身份識別系統(tǒng),給予門禁權(quán)限,同時進(jìn)行簽到、信息記錄等功能。軟標(biāo)簽管理系統(tǒng)將實現(xiàn)智能工具、設(shè)備管理,減少貴重工具、設(shè)備、零件等物品的丟失。信息發(fā)布大屏幕設(shè)置于開發(fā)工作室,作為學(xué)生成果的展示窗口。
(4)學(xué)習(xí)行為分析平臺。創(chuàng)客教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計與實施,需要進(jìn)行學(xué)習(xí)者行為分析,以持續(xù)進(jìn)行改進(jìn)。平臺將提供人機(jī)環(huán)境同步平臺、眼動分析儀、腦電分析儀等,對學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的行為進(jìn)行精確測量和分析,以更好地研究創(chuàng)客行為,提高教學(xué)規(guī)劃品質(zhì)。
IBE雙創(chuàng)實踐基地在前期良好基礎(chǔ)上,經(jīng)過科學(xué)規(guī)劃、有效組織和積極推進(jìn),建設(shè)取得明顯成效。目前已基本完成創(chuàng)新設(shè)計云中心、數(shù)字化制造中心、虛實融合實踐中心、雙創(chuàng)教綜合雙創(chuàng)空間等4 大中心,為創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動開展奠定了軟硬件平臺基礎(chǔ)。
同時,基于已建設(shè)成果開展了一系列創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動,組織承辦了大學(xué)生科創(chuàng)大賽等若干賽事,吸引校內(nèi)優(yōu)秀學(xué)生組建了“考拉工作室”課外科技探索創(chuàng)新團(tuán)隊,形成了良好示范效應(yīng),受到了同學(xué)的廣泛歡迎和積極評價。
雙創(chuàng)實踐基地將新的教育理念與設(shè)施融入常規(guī)工程訓(xùn)練課程的創(chuàng)新教學(xué)中,有效推動了工程實踐教學(xué)的開展,并助推了一門新課程開設(shè)。
“雙創(chuàng)”有助于推動我國經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整、打造發(fā)展新引擎、增強(qiáng)發(fā)展新動力、走創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展道路。浙江大學(xué)IBE-雙創(chuàng)實踐基地建設(shè)項目,不僅是大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新時代的內(nèi)在需求,是實現(xiàn)高等教育可持續(xù)發(fā)展的必然要求,也是實現(xiàn)創(chuàng)新引領(lǐng)創(chuàng)業(yè)、創(chuàng)業(yè)帶動就業(yè)的現(xiàn)實需求,是建設(shè)創(chuàng)新型國家的長遠(yuǎn)動力[14-16]。
學(xué)校開展創(chuàng)新創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育不僅是新形勢下國家和社會對高校人才培養(yǎng)的必然要求,也是浙江大學(xué)立足浙江、服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)的職責(zé)所在,更是浙江大學(xué)自身開展雙一流高校建設(shè)的內(nèi)在需求,將對學(xué)校人才培養(yǎng)核心競爭力起到非常關(guān)鍵的作用。