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3D打印在普通高校学生创新活动中的作用和实践(一)

        目前,促进经济持续、优化发展,工业转型升级是世界范围内的重要课题。为适应这种工业快速发展、转型升级的需要,培养出高素质的专业人才,是摆在普通高等院校面前越来越紧迫的一个课题。各级政府不断出台相关政策,大力支持高素质、创新型人才的培养,尤其最近,中央政府大力倡导“创新、创业”的新局面,专业人才的专业素质和创新能力,变得越来越重要。创新是一个民族的灵魂,习近平主席在2016 年5月30 日召开的科技大会上强调“纵观人类发展历史,创新始终是一个国家、一个民族发展的重要力量,也始终是推动人类社会进步的重要力量。”

一、3D 打印及其在大学生创新活动中的作用
(一)3D 打印简介
        3D 打印技术是最近三十年发展起来的一种新型加工技术。广泛意义上的3D 打印,又称增材制造,是相对于传统减材制造而言,其最大的优势,是可以加工出任意复杂,传统技术很难加工的零部件。

(二)3D 打印在大学生创新活动中的作用
1. 3D 打印解放了传统加工技术对设计思维的束缚
        3D 打印技术诞生的本身,就是一次具有较大意义的创新行为,作为一种新式加工方法,有很多领域和方向等待挖掘,而不仅仅局限于技术发展领域。在教育领域的发展和表现形式,更有待于教学工作者的深入研究和探讨。3D 打印不同于传统加工方法,有助于学生新式思维的培养和训练; 3D 打印快速实现的能力,可以帮助学生直观化学习;3D 打印的工作流程,可以打破现有工程技术人员的惯性思维;基于3D 打印的设计思维训练,有助于新结构、新功能零件的设计和发展,促进工业创新式发展。

2. 3D 打印在创新活动中将会发挥重要作用
        3D 打印主要应用于3D 打印机的研发、个性化产品的制作、工业设计、医疗领域和模型模具打印等五方面。3D 打印技术在设计领域包括个性化产品的设计和工业设计应用比较广泛,所占比例高达42%。设计的关键就是要创新,表明3D 打印技术在创新活动中,已经逐渐成为一个有力的武器,是大学生实现创新活动的工具,在大学生创新能力培养中发挥着重大作用。

3. 培养基于3D 打印技术的设计思维
        3D 打印,对于学生创新能力的培养,主要体现在3D 打印技术本身的制造能力方面。传统加工技术,包括车、铣、刨、磨、铸、锻、焊等各种工艺,都是减材或者等材制造。而3D 打印,是针对一定形状要求的零件,借助于计算机技术,将零件分层,然后一层层的将材料叠加(增材),直至我们所需要的形状为止。传统加工技术,已经随着人类的发展历经千年,而3D 打印技术,是最近三十年刚刚发展起来的一种新型技术,该技术出现的本身,就是一次伟大的创新,就是能够突破传统的束缚,进行技术革新的一次重大改变。此外,最为重要的一点,就是在形状复杂的零部件加工中,3D 打印的优势更为明显。

4. 3D 打印对于大学生创新性思维的培养至关重要
        传统的产品在功能设计时,就需要充分考虑后继的结构设计和工艺能力,在“功能-结构-工艺”的链条中,后者对前者具有较强的制约作用。3D 打印技术完全突破了这种束缚,在一定程度上,使得产品或者部件的功能设计随心所欲,而不必担心后继的结构和工艺限制。从这个角度说,3D 打印技术完全释放了创新思维的束缚,一定程度上,想到就能做到,为创新活动提供了强而有力的工具。

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