现如今,3D打印机是民用市场出现的一个新词,在专业领域有另一个名称叫“快速成形技术”。我整理了3d打印技术2500字论文,希望能对大家有所帮助!
3d打印技术2500字论文篇一:《试谈3D打印技术及其应用发展》
【摘要】本文通过分析3D打印机的原理, 总结 了几种典型的3D打印技术,分析其市场应用和发展方向,得出3D打印技术的发展会引领第三次工业革命的发展。
【关键词】3D;打印机;3D打印技术
1.前言
近来,三维(3D)打印技术[1]在发达国家兴起,前不久在网上流传的3D打印手枪,引来许多网友围观。3D打印现在已不再只是概念产物,全球已有不少公司推出了个人3D打印机,它已在平常生活中开始普及。2012年4月,英国《经济学人》刊文认为,3D打印技术将与其他数字化生产模式一起,推动第三次工业革命的实现。传统制造技术是“减材制造技术”,3D打印则是“增材制造技术”,它具有制造成本低、生产周期短等明显优势。
2.3D打印机的原理及技术
2.1 3D打印机
3D打印机是近年来在民用市场出现的一个新词。在专业领域有另一个名称叫“快速成形技术”[2]。快速成形技术诞生于20世纪80年代后期,是基于材料堆积法的一种全新制造技术。它集分层制造技术、机械工程、数控技术、CAD、激光技术、逆向工程技术、材料科学于一体,可以直接、快速、自动、精确地将设计电子模型转变为具有一定功能的原型或直接制造零件,从而为零件原型制作、新设计思想的校验等方面提供了一种低成本而高效的实现手段。快速成形技术就是利用三维CAD的数据,通过快速成型机,将一层层的材料堆积成实体原型。
不同种类的快速成型系统因所用成形材料不同,成形原理和系统特点也各有不同。但是基本原理一样,那就是“分层制造,逐层叠加”[3],类似于数学上的积分过程。形象地讲,快速成形系统就像是一台“立体打印机”,因此得名。
2.2 3D打印机的原理
3D打印机根据零件的形状,每次制做一个具有一定微小厚度和特定形状的截面,然后再把它们逐层粘结起来,就得到了所需制造的立体的零件。
每个截面数据相当于医学上的一张CT像片;整个制造过程就像一个“积分”的过程。
整个过程是在电脑的控制下,由3D打印系统自动完成的。不同公司3D打印使用的成形材料不同,系统的工作原理也有所区别,但其基本原理都是一样的,那就是“分层制造、逐层叠加”。这种工艺可以形象地叫做“增长法”。
2.3 3D打印技术
2.3.1 SLA技术
光固化成型法(SLA)是用特定波长与强度的激光聚焦到光固化材料表面,使之由点到线,由线到面顺序凝固,完成一个层面的绘图作业,然后升降台在垂直方向移动一个层片的高度,再固化另一个层面。这样层层叠加构成一个三维实体。SLA是最早实用化的快速成形技术,采用液态光敏树脂原料。其工艺过程是,首先通过CAD设计出三维实体模型,利用离散程序将模型进行切片处理,设计扫描路径,产生的数据将精确控制激光扫描器和升降台的运动;激光光束通过数控装置控制的扫描器,按设计的扫描路径照射到液态光敏树脂表面,使表面特定区域内的一层树脂固化后,当一层加工完毕后,就生成零件的一个截面;然后升降台下降一定距离,固化层上覆盖另一层液态树脂,再进行第二层扫描,第二固化层牢固地粘结在前一固化层上,这样一层层叠加而成三维工件原型。将原型从树脂中取出后,进行最终固化,再经打光、电镀、喷漆或着色处理即得到要求的产品。
SLA技术主要用于制造多种模具、模型等;还可以在原料中通过加入 其它 成分,用SLA原型模代替熔模精密铸造中的蜡模。SLA技术成形速度较快,精度较高,但由于树脂固化过程中产生收缩,不可避免地会产生应力或引起形变。因此开发收缩小、固化快、强度高的光敏材料是其发展趋势。
2.3.2 SLS技术
选择性激光烧结技术(SLS)是采用激光有选择地分层烧结固体粉末,并使烧结成型的固化层,层层叠加生成所需形状的零件。其整个工艺过程包括CAD模型的建立及数据处理、铺粉、烧结以及后处理等。
整个工艺装置由粉末缸和成型缸组成,工作时粉末缸活塞(送粉活塞)上升,由铺粉辊将粉末在成型缸活塞(工作活塞)上均匀铺上一层,计算机根据原型的切片模型控制激光束的二维扫描轨迹,有选择地烧结固体粉末材料以形成零件的一个层面。粉末完成一层后,工作活塞下降一个层厚,铺粉系统铺上新粉。控制激光束再扫描烧结新层。如此循环往复,层层叠加,直到三维零件成型。最后,将未烧结的粉末回收到粉末缸中,并取出成型件。对于金属粉末激光烧结,在烧结之前,整个工作台被加热至一定温度,可减少成型中的热变形,并利于层与层之间的结合。
与其它3D打印机技术相比,SLS最突出的优点在于它所使用的成型材料十分广泛。从理论上说,任何加热后能够形成原子间粘结的粉末材料都可以作为SLS的成型材料。目前,可成功进行SLS成型加工的材料有石蜡、高分子、金属、陶瓷粉末和它们的复合粉末材料。由于SLS成型材料品种多、用料节省、成型件性能分布广泛、适合多种用途以及SLS无需设计和制造复杂的支撑系统,所以SLS的应用广泛。
2.3.3 PDM技术
熔积成型(FDM)法,该 方法 使用丝状材料(石蜡、金属、塑料、低熔点合金丝)为原料,利用电加热方式将丝材加热至略高于熔化温度(约比熔点高1℃),在计算机的控制下,喷头作x-y平面运动,将熔融的材料涂覆在工作台上,冷却后形成工件的一层截面,一层成形后,喷头上移一层高度,进行下一层涂覆,这样逐层堆积形成三维工件。
该技术污染小,材料可以回收,用于中、小型工件的成形。成形材料:固体丝状工程塑料;制件性能相当于工程塑料或蜡模;主要用于塑料件、铸造用蜡模、样件或模型。
2.3.4 LOM技术
分层实体制造法(LOM),又称层叠法成形,它以片材(如纸片、塑料薄膜或复合材料)为原材料,其成形原理如图所示,激光切割系统按照计算机提取的横截面轮廓线数据,将背面涂有热熔胶的纸用激光切割出工件的内外轮廓。切割完一层后,送料机构将新的一层纸叠加上去,利用热粘压装置将已切割层粘合在一起,然后再进行切割,这样一层层地切割、粘合,最终成为三维工件。LOM常用材料是纸、金属箔、塑料膜、陶瓷膜等,此方法除了可以制造模具、模型外,还可以直接制造结构件或功能件。 LOM技术的优点是工作可靠,模型支撑性好,成本低,效率高。缺点是前、后处理费时费力,且不能制造中空结构件。成形材料主要是涂敷有热敏胶的纤维纸;制件性能相当于高级木材;主要用途是快速制造新产品样件、模型或铸造用木模。
3.3D打印技术的市场应用及发展方向
3.1 建筑设计领域
建筑模型的传统制作方式,渐渐无法满足高端设计项目的要求。全数字还原不失真的立体展示和风洞及相关测试的标准,现如今众多设计机构的大型设施或场馆都利用3D打印技术先期构建精确建筑模型来进行效果展示与相关测试[4],3D打印技术所发挥的优势和无可比拟的逼真效果为设计师所认同。
3.2 磨具制造领域
玩具制作等传统的模具制造领域[5],往往模具生产时间长,成本高。将3D打印技术与传统的模具制造技术相结合,可以大大缩短模具的开发周期,提高生产率,是解决模具设计与制造薄弱环节的有效途径。3D打印技术在模具制造方面的应用可分为直接制模和间接制模两种,直接制模是指采用3D打印技术直接堆积制造出模具,间接制模是先制出快速成型零件,再由零件复制得到所需要的模具。
3.3 医学领域
在医学领域的应用近几年来,人们对3D打印技术在医学领域的应用研究较多。以医学影像数据为基础,利用3D打印技术制作人体器官模型,对外科手术有极大的应用价值,近年来许多医院推出3D打印胎儿服务。
3.4 航空航天领域
在航空航天领域中,空气动力学地面模拟实验(即风洞实验)是设计性能先进的天地往返系统(即航天飞机)所必不可少的重要环节。该实验中所用的模型形状复杂、精度要求高、又具有流线型特性,采用3D打印技术,根据CAD模型,由3D打印设备自动完成实体模型,能够很好的保证模型质量。
3.5 家电和食品领域
3D打印技术在国内的家电行业上得到了很大程度的普及与应用,使许多家电企业走在了国内前列。美的、华宝、小天鹅、海尔等都先后采用3D打印技术来开发新产品,收到了很好的效果。
3D打印在食品领域也有成功的应用。做成的鲜肉特别有弹性,而且烹饪后肉质松散有嚼头,丝毫不逊于真正的肉,就连肉里的微细血管都能打印出来。人们吃到“3D肉”的日子不会太远,因为美国泰尔基金会近日已投资成立了“鲜肉3D打印技术公司”,希望能够为大众提供安全放心的猪肉产品。这种利用糖、蛋白质、脂肪、肌肉细胞等原材料打印出的肉具有和真正的肉类相似的口感和纹理,就连肉里的微细血管都能打印出来。
4.总结
3D打印是产业界自主创新的过程,政府主要负责引导方向,要让民营企业有充分的自主发展空间,同时对一些敏感行业或者产品要加强监管。3D打印技术市场潜力巨大,势必成为引领未来制造业趋势的众多突破之一。这些突破将使工厂彻底告别车床、钻头、冲压机、制模机等传统工具,改由更加灵巧的电脑软件主宰,这便是第三次工业革命的到来的标志[6]。在这种势头下,传统的制造业将逐渐失去竞争力。
参考文献
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[5]乔益民,王家民.3D打印技术在包装容器成型中的应用[J].重庆:包装工程,2012(11):68-72.
[6]丁博强.3D打印推动第三次工业革命[J].上海:创意产业,2013(2).
3d打印技术2500字论文篇二:《浅谈3D打印的误差分析》
【摘 要】本文从理论上介绍3D打印的基本原理,并系统的分析了成型的前期数据处理、成型加工过程和后处理三个阶段各因素对成型精度的影响。同时,提出了改进成型制件精度的 措施 和方法,对快速成型技术的发展有一定的指导意义。
【关键词】快速成型;成型精度;工艺参数
0.引言
3D打印与传统的制造业去除材料加工技术不同,其遵循的是加法原则。首先设计出所需零件的三维模型,然后根据工艺要求,按照一定的规律将该模型离散为一系列有序的单元,通常在Z向将其按一定厚度进行离散(习惯称为分层),把原来的三维CAD模型变成一系列的层片;再根据每个层片的轮廓信息,输入加工参数,自动生成数控代码;最后由成形系统成形一系列层片并自动将它们联接起来,得到一个三维物理实体。
目前基于分层制造原理,将三维造型转化为二维轮廓信息叠加造型的快速加工方法,其成型制件的精度与很多因素有关。
1.前期数据处理误差
在成型制件建模完成之后,需要将其进行数据方面的转换,目前被应用最多的就是STL格式文件,主要是用小三角面片来近似的逼近任意曲面模型或实体模型,能够较好的简化CAD模型的数据格式,同时在之后的分层处理时,也能够较好的获取每层截面轮廓上的相对于模型实体上的点。
1.1 STL格式化引起的误差
STL格式文件的实质就是用许多细小的空间三角形面来逼近还原CAD实体模型,其主要的优势就在于表达清晰,文件中只包括相互衔接的小三角形面片的节点坐标和其外法向量。用来近似逼近的三角形数量将直接影响着实体的表面精度,数量越多,则精度越高,但是三角形数量太多即过高的精度要求,会造成文件内存过大,增加数据处理时间。所以应在精度范围内选择合理的离散三角形数量。当用建模软件输出STL格式文件时都需要确定精度,也就是模拟原模型的最大允许误差。当表面为平面时将不会产生误差,如果表面为曲面时,误差则将不可避免的存在。
目前,为了得到准确的实体截面轮廓线,应用较多的就是采用CAD直接切片法,该方法可以从根本上消除由STL格式而造成的截面轮廓误差,同时也能够有效的消除格式转换造成的精度误差。
1.2模型分层对成型精度的影响
对模型进行分层处理的过程中会产生一定的误差,这种误差属于原理性误差。分层处理是在STL格式转换之后,通过预先设定好成型的方向,设定好分层的厚度,就可以对模型进行分层切片处理了。分层后会得到一组垂直于成型方向的彼此平行的平面,这些平面将STL格式文件截成等层厚的截面,截面与模型表面的交线即形成了该截面的轮廓信息,此信息可作为成型扫描过程中的数据。因为每层之间有一定的距离,由于其破坏了模型表面的连续性,这样就可能丢失一部分的轮廓信息,造成模型的尺寸误差和表面精度。
2.成型加工误差
设备自身也存在着一定的误差,它造成的是成型件的原始误差。设备自身误差的改善应该从其系统的设计和制造过程中入手,提高成型设备的硬件系统,以便改进成型件精度。
2.1工作台Z方向上的运动误差
它主要在丝杠的控制下,通过上下移动完成最终的成型加工。所以工作台的运动误差将直接影响着成型件的层厚精度,从而导致成型件的Z向尺寸误差。同时,工作台的运动直线度误差也会造成成型件的位置、形状误差和较差的粗糙度。
2.2 X、Y方向同步带变形误差
X、Y扫描系统:步进电机控制并驱动同步齿形带,然后带动打印头进行每层的扫描运动,是一个二维的运动过程。在定位或者使用时间较长以后,同步齿形带可能会产生一定情况的变形,会严重影响扫描系统的定位精度,所以为了解决这个问题常采用位置补偿。
2.3 X-Y方向定位误差
成型机运动控制系统采用的是步进电机开环控制系统,电机自身和其各个结构都会对系统动态性能造成一定的影响。X、Y扫描系统在往复的扫描过程中存在着一定的惯性,使扫描镜头的扫描尺寸其实大于成型件的设计尺寸,造成尺寸误差,同时,由于扫描系统在扫描过程中是一个加减速的过程,边缘扫描速度会小于中间扫描速度,这样就会导致成型件边缘的固化程度高于中间部分,固化不均匀。
扫描机构在成型过程中,总是在进行连续的往复填充运动。驱动扫描机构的电机自身存在着一个固有频率,扫描不同线长的时候会出现各种频率,所以当整个机构发生谐振时,会给扫描机构带来很大的振动,严重影响成型的精度。
2.4挤料速度与扫描速度误差
在保证有足够加热功率和相同扫描速度的前提下,若挤料速度过高,在工件的表面及侧面就会出现材料溢出现象,导致表面粗糙,支撑结构与工件不易分离;若挤料速度过低,在扫描轨迹上就会出现材料缺失现象。因此,适当降低挤料速度,能提高工件的表面品质,轮廓线更清晰,支撑结构与工件易于分离。
综上所述,通过优化工艺参数可以有效地提高成型件的精度和质量。
3.后处理产生的误差
成型完成之后,需要将成型件取下并去除支撑,对于固化不完全的成型件,还需要进行二次固化。固化完成后还需对其进行抛光、打磨和表面处理等工序,将这些称之为后处理。后处理对成型精度的影响可分为下列三种:
(1)支撑去除时,因为人为等因素有可能会刮伤成型表面或其精细的结构,严重影响成型质量。为了避免这点,在支撑设计时应该选择合理的支撑结构,既能起到支撑作用又方便去除,在允许范围内少设支撑,节省后处理时间。
(2)成型后,由于工艺和本身结构问题,零件的内部还会存在一定的残余应力,并且在外部条件如温度、湿度等环境的变化下,成型件会产生一定的翘曲变形,造成误差。应该设法减小成型过程中的残余应力,以提高零件的成型精度。
(3)成型后的零件在尺寸和粗糙度方面可能还不能完全满足用户的需求,例如表面存在阶梯纹、强度不够,尺寸不精确等,所以要对成型件进行进一步的打磨、修补、抛光和喷丸等处理。如果处理不好,可能会对成型件的尺寸和表面质量等造成破坏,产生后处理误差。
综上所述,通过减小分层厚度可以通过自适应的分层方法能很好的提高成型件的表面精度,降低因分层数量较多而引起的效率降低问题,或者通过优化成型加工方向的办法来提高成型件表面质量。其中优化成型加工方向在工艺上有一定的难度,对于成型加工方向的优化,不仅要考虑精度的因素,也要着重考虑成型效率和支撑设计等方面因素。
4.结论
自由成形件的精度是指加工后的成形件与原三维CAD模型之间的误差,主要有尺寸误差,形状误差和表面误差。因为自由成形的全过程包括前处理、自由成形和后处理三个阶段,所以每个阶段都可能存在影响成形件精度的因素。然而,成型件的精度不只与成型机本身精度有关,还与自由成形全过程中的其他因素有关,而(下转第156页)(上接第110页)且这些其他因素还更加难以控制。 [科]
【参考文献】
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3d打印技术2500字论文篇三:《试谈中小学创新 教育 中3D打印的应用》
随着3D打印在产品设计、建筑设计、机械制造、医学领域、 文化 艺术等行业发挥越来越重要的作用,3D打印这一新兴科学技术也不断融入到人们的工作和生活中。而科技促进教育这一客观规律也决定了3D打印对教育的影响是必然的,3D打印技术与学校教育的结合必成为STEAM教育中对学生开拓创新能力培养的必要组成部分。
1 3D打印在学校教育中的应用现状
创客教育,政策先行,教育部于2015年发布《关于“十三五”期间全面深入推进教育信息化工作的指导意见(征求意见稿)》,其中提到了未来五年对教育信息化的规划,鼓励探索STEAM教育、创客教育等新教育模式,从政策层面将刺激3D打印教育市场的快速增长。国内3D打印在教育领域中的应用已然走在了前列,并逐渐步入了批量应用阶段。全国各地区都有学校加入到3D打印创客教育的潮流中来。3D打印在不少地区已经被列入普通学校教育的统筹范围内,而不仅仅是职业培训。
2 3D打印在中小学教育中的优势
传统教育特别是中小学教育是以教师为主导的填鸭式教学方式。因其理论性较强,且多数以死记硬背为主要方式,学生无法把学到的知识进行转化和应用,久而久之就会失去兴趣。而3D打印课程可以让枯燥的课程变得生动起来。在3D打印应用的教学中,学生不再是单纯地看文字或图形,而是根据相应理论知识通过电脑绘制其三维模型,并用3D打印机把模型打印出来。这是学生吸收和运用知识的过程,使学习过程变得生动有趣,同时极大地提高学生学习的主动性和分析、解决问题等方面的能力。
3 3D打印与各种学科的融合
3D打印与学科的融合既是对各传统学科教学的补充,又是开展STEAM教育的重要形式。
3.13D打印与语文课的结合
语文课中的 说明文 是难以描述和理解的,例如赵州桥课程中对桥梁结构的描述。而如果运用课文中描述的知识点用软件把模型绘制并打印出来,有了理论应用于实践的过程,学生对知识的掌握会更加深刻。
3.2与数学课的结合
通过三维模型设计软件,学生可以方便地从不同方位观察模型,任意组合、改变模型形状,学生的空间 想象力 得到很好的锻炼和培养。
3.3与美术、剪纸等艺术课的结合
通过三维设计软件很容易实现二维图形到三维模型的转化。艺术课中的剪纸或手绘图形便可以转化成三维模型,且应用于不同的作品中,并通过3D打印机打印出来,增加课程的趣味性。
3.4与历史、生物、地理、化学、物理等其它课程的结合
辅助教具直接通过3D打印制作出来,将抽象、难懂的教学变得更直观、形象化,更好地激发了学生的学习兴趣。
4 中小学3D打印课程的开展形式
目前很多学校把3DOne作为教学软件,通过软硬件结合,推出3D打印创意设计课程解决方案,以学生动手参与为主要学习方式,旨在全面提升、激发孩子们的潜能,学生在学习过程中潜移默化地提高动手能力和思考能力。3D打印创客教育通常包括如下形式:
(1)兴趣班。兴趣班是3D打印在学校开展创客教育初期的主要形式。每个班级挑选数个学生组合成兴趣小团队,由学校老师或者校外的公司机构提供技术支持协助学校开展课程。
(2)校本课程。教师通过课程的开展,总结成果及 经验 完成学校的校本课程,打造校本特色的3D打印课程。
(3)教、科研项目。教、科研项目的方式使得3D打印课程的开展更有拓展性。例如学校以船作为项目题目,学生学习船的工作原理,以及如何优化船体、增加动力机构,然后自己设计船体造型、打印模型和试验航行,通过不断地试验以及改善,学生可以把课题内容掌握得非常牢固。并且学生会不断去思索、尝试各种各样的方式,极大地提高了学生的想象力和动手能力。
5 结语
以3DOne软件为教学的3D打印创客课程,给了STEAM教育一种新的方式,不管是从国家的支持,还是从提高学生的创新能力来说,3D打印都将作为一个重要的手段会得到极大的发展。通过与学科结合的方式,并借助于各地的3D打印比赛,3D打印教育将会有更好的发展。
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大学创新创业教育实践研究摘要:台湾龙华科技大学开设多层次的创意创新课程、多措施鼓励教师指导学生、多维度支持学生创新创业实践,大学生创新创业教育颇具特色。 总结 台湾龙华科技大学的先进做法,对比分析常州几所高职院校的创新创业教育工作,查找不足,分析原因,以期推进创新创业教育工作发展。
关键词:创新创业教育;龙华科技大学;借鉴和启示
在大力弘扬“大众创业、万众创新”,坚持以“创新引领创业、创业带动就业”的时代背景下,如何在大学生素质教育框架下推进创新创业人才培养成为高校的工作重点。国内许多高校围绕创新创业教育课程体系、教学和考核 方法 、创新创业实践、大学生创业指导服务等方面开展了大量卓有成效的研究和探索,其中,台湾龙华科技大学的三创教育颇具特色,对高校创新创业教育改革有很好的启示和借鉴意义。
1台湾龙华科技大学三创教育简介
为顺应知识经济时代要求,以创意带动经济成长,以创新能力提高技术研发与软性创意的附加值,台湾龙华科技大学很早就开始了创新创业人才培养的探索。2009年8月,台湾龙华科技大学创新创意创业发展中心(简称“三创中心”)正式成立,中心旨在将本校创意与发明成果商品化或产业化,鼓励师生将创新、创意研发成果转化为专利等知识产权,进而开展技术转移和自主创业,藉此强化校内师生的创新能量,提升创新产出。龙华科技大学三创中心的功能可以归纳为:创意实践、创新转化和创业辅导。①创意实践属于普及教育层次,强化学生创意过程体验、重在学生内化提升,鼓励学生大胆探索和积极思考,涌现新想法和新点子,通过创意实践普遍树立学生的创新意识;②创新转化则是将在创意实践阶段产生的有价值的创意和点子具体化和可视化,将创新想法和创意通过有形的设计和产品表现出来,以产生创新创意产品为本阶段的目标;③创业辅导则依托创新转化阶段产生的新产品或新服务开展创业实战,学校通过场地、资金、人力、政策等各要素支撑,促进具有价值的新产品市场化,产生经济效益。由此可见,三创中心的功能定位遵循了循序渐进、由浅及深的发展规律,满足了大学生 思维训练 、创新体验和创业实战的需求。龙华科技大学三创中心具体职能可用图1来概括。
2台湾龙华科技大学三创教育的做法及启示
2.1开设层次分明的创意创新教育课程
为满足学生项目体验、创业模拟和创业实战等不同层次的创新创业需求,龙华科技大学三创中心遵循创业教育循序渐进、由浅及深的发展规律,构建了层次分明的课程体系,具体包括:①面向大二学生开设“创意思考”课程,且作为必修课程,学习内容为创意思考技法心智图及创意性发明方法TRIZ。②面向大三学生开设创新管理课程,要求学生组建创新团队,承担实务专题,在教师的指导下开展创新课题研究,以产品设计或创意 报告 完成课程任务。值得注意的是,在此课程学习中,一定要求学生组建团队,不允许学生个人单打独斗,让学生明白创新创业一定是一个团队互相协作的过程。③面向大四学生开展创业经营课程,鼓励学生在大三实务专题制作成果的基础上,基于自己的产品开展创业经营。目前,大陆部分高校也逐步构建了以“职业素质训练和创新创业能力培养”为核心的大学生综合素质训练体系,把大学生创新创业能力培养进行系统化设计、模块化实施,逐步形成“普及教育+项目体验+创业孵化+创业实战”的“四纵”培训教育体系,但仍需进一步明确各层次的培训目标和内容。普及教育以培育大学生的创新创业意识为宗旨,通过课程、活动、培训等对全体学生进行创业通识教育;项目体验旨在通过 创新思维 训练、专业技能拓展、科技项目孵化等方式让学生参与、策划和运作创业项目;创业孵化主要依托校内创业孵化平台,鼓励学生开展创业实践,体验创业艰辛、了解创业风险[1];创业实战旨在引导孵化成熟的大学生创业项目工商注册,参与市场竞争,让学生在实战中丰富创业经验,提升创业素质。
2.2丰富教师评鉴维度,鼓励教师指导学生创新创业
教师在学生创新创业项目中发挥着极其重要的作用,项目成功的运行离不开教师的指导,教师的优势在于知识储量,然而教师限于自身的教学和科研工作量,对指导学生的积极性不高。为鼓励教师主动承担学生创业指导服务工作,龙华科技大学在教师评鉴及激励方面大胆创新。龙华科技大学将教师升等(职称晋升)划分为4种类型:一是学术升等,以SCI发文量为主要指标;二是教学升等,以教学质量评估为指标;三是实务升等,以产学合作案及资金作为主要指标;四是学生辅导升等,以辅导学生竞赛、创新创业等为主要指标。教师可以选择自己的升等路径,这让在指导和服务学生方面有特长的教师找到了有效的方式,调动了教师的指导积极性,学生很多专利申请都是在教师的指导下完成。大陆地区高校为做好大学生创业指导和服务,也非常重视创业师资队伍的建设,并且分类建设了指导团队,包括:①校内专业导师,帮助学生解决创业过程中遇到的专业技术问题,协助创业者使用校内研究实验室和设备。②创业导师团,组建由职业经理人、行业专家、专业教师、法律专家、 财税 人士等构成的大学生创业导师团,提供大学生创业咨询、项目论证、财税、工商、法律等一系列咨询服务。③ 企业运营 问诊帮扶团,依据行业和产品特点,选择类型相同或相近的园区企业作为大学生创业企业导师,提供帮带辅导,问诊大学生创业难题。导师团队建设相对完善,但相较台湾地区高校最缺乏的是激励机制,如何充分调动这些创业导师的积极性,将大学生创业指导服务落到实处仍需探索和思考。
2.3多维度支持优秀大学生创新创业项目
龙华科技大学三创中心为鼓励学生开展创业实践,开辟专门的创业场地,但由于场地较小,进驻门槛高,比如,入驻项目必须有自己的产品,且一定是技术研发产品,简单的贸易类企业,实践基地一般不考虑引入;同时,申请入驻的项目必须通过“获利能力、就业机会、税收、扩充性”四个指标的全面考核,只有优秀的大学生创新创业项目才能入驻专门的创业园区。而一旦通过评审,学院将对其提供多维度的扶持,涵盖项目论证、资金配套、 财务管理 、法律咨询、专利代理、课程活动、模拟实战等多要素帮助,比如,入驻项目可以直接申请300万台币的创业圆梦基金、指导教师可帮助其申请政府扶持资金、参加创业类竞赛。大陆地区高校也不断整合资源,力求从场地等方面助力大学生创业。比如,大部分高校均启动了大学生创业园建设,打造“零规费”的创业基地,大学生创业项目可免费或缴纳较低场地租金入驻。相较台湾地区高校,大学创业园硬件支持是优势,而包括资金、项目、指导在内的软服务较为薄弱,随着国家对大众创业的引导和支持,围绕大学生创业的相关支持政策陆续出台,而高校对政策的理解与运用并不充分,需要充分利用相关政策,为创业大学生申领各类创业和社保补贴,制定创业基金管理制度,为大学生创业投融资提供更广泛的渠道[2]。
2.4整合资源,成立专门管理和服务机构
为提高大学生创新创业管理和服务能力,龙华科技大学整合院系和行政资源,成立创新创意创业发展中心,全面负责大学生创新创业工作。机构的工作内容包括:①开展创意与创新教育;②提供创意创新资源;③提供创业实践基地及配套辅导;④协助开展专利申请及相关咨询;⑤协助研发成果的技术转移、商品化;⑥组织参加或开展各项创新创意竞赛及学术活动;⑦协助专利技术与企业对接合作;⑧承办创意创新产品研发或展览活动等。专门管理和服务机构的成立有利用资源的整合和大学生创新创业教育工作的推进。随着高校大学生创业示范校和示范基地建设的不断推进,大陆地区部分高校成立了由学院主要领导负责,各职能部门负责人参与的创新创业工作领导小组,力争形成统一部署、上下联动、全员参与的良好态势[3]。然而,不容忽视的是,该领导小组为非常设机构,工作由相关职能部门人员兼担,这势必会影响创新创业工作的开展力度,尤其相较于社会上的大学生创业孵化器,专职、专门人员的缺失成为深入开展相关工作的制约因素。
3推进创新创业教育的进一步思考
基于理念、课程、平台等维度,笔者对比了台湾龙华科技大学和常州几所高职院校的创新创业教育工作,可以发现大陆高职院校创新创业教育工作存在以下问题:
①尚未充分重视创新创业教育。由于对通过课程教学来提升大学生创意创新和创业能力而心存质疑,因此创新创业教育长期未纳入正式的学分课程体系,而只是以公选课、短期培训课的形式开展。
②课程体系尚不完善。目前,常州几所高职院校均陆续开设了技术创新方法TRIZ、创新创业基础等课程,以及GYB、SYB等创业培训,而这些课程大多以网络教学、专题讲座、集中短期授课等形式开展,课程之间缺乏衔接和联系,完整的课程体系尚未建成。
③师资建设较为薄弱。目前,常州几所高职院校创新创业课程大部分由辅导员兼任,专业师资团队严重缺乏,另外,相较台湾龙华科技大学,常州几所高职院校并未充分肯定教师在大学生创业工作中的绩效,导致专业教师在指导学生创新创业实践中的主动性和积极性不高。
④大学生创业氛围不浓郁。麦可思近几年的调查数据显示,常州几所高职院校毕业生创业率为3%左右,这与台湾地区大学生的创业率尚有一定差距。
针对上述存在的问题,借鉴台湾龙华科技大学的先进经验,认为应从以下几方面努力改进:
①进一步统一创新创业教育大纲,完善课程建设。各高校应统一开设创新创业通识课程,并成为大学生必修课,使学生对创新技法、创业基础知识有较为深入的了解。进一步整合零星散落在各阶段的创新创业培训课程、公选课、网络课程,按照年级开设不同层次的课程。将创业实践纳入到大学生实践教学过程中,出台相应的考评制度,建成理论和实训结构合理的课程体系。
②多元评价创业指导教师工作,鼓励专业教师指导大学生创新创业。学院应出台多元化的教师评价制度,如专业教师指导的大学生在创新创业领域取得优异成绩,可将指导工作量冲抵教学或科研量,其获得创新创业职业资格证书后,可享受与相应职称同等待遇等。只有这样,才能充分调动专业教师的热情,提升创新创业指导和服务质量。
③在大力推动创业基地等硬件建设的同时,强化资金、项目、指导等维度的软服务。高校应与政府相关部门紧密联系,协同用足国家扶持政策;应积极与银行、风险投资机构的合作,解决大学生初创企业融资难的问题;应加大对创业孵化平台的建设力度,整合多方资源,助力大学生创业。
④加强机构建设,责任明确,推动大学生创业工作的持续发展。高校应学习社会上青年创客空间、大学生创业孵化器的做法,设置专门部门、安排专门人员具体负责大学生创业项目的遴选、孵化、融资、金融等多方面的工作,尤其是强化大学生创业服务,包括项目论证、 市场营销 、风险规避等一系列专业服务,不断提升大学生创新创业服务质量。
4结束语
在社会鼓励青年勇于创新、敢于创业的今天,大学生应承担起创新创业的历史责任,而作为人才培育摇篮的高校,应主动思考如何更好地为大学生服务,如何优化创新创业教育工作。
参考文献:
[1]曹剑辉,周合兵,罗一帆.大学生创新创业教育模式[J].实验室研究与探索,2010(8):195-198.
[2]何婷婷,高彦怡.完善大学生创新创业能力培养机制的研究[J].中国成人教育,2013(6):27-29.
[3]马慧敏.大学生创新创业能力三位一体培养体系研究[J].教育理论与实践,2012(12):12-14.
[4]吴光明.高职创新创业人才培养质量的现状、问题与解决途径[J].中国职业技术教育,2014(4):65-67.
[5]缪宁陵,吴云飞.高职院校创新创业教育的策略———以常州信息职业技术学院为例[J].职教通讯,2012(35):19-21.
[6]李丹虹.辅导员推进大学生创新创业教育的工作方法[J].学理论,2015(14):237-238.
大学生创新论文范文篇三:《试论高职院校大学生创新能力培养》
创新起源于经济学领域的运用,美籍奥地利经济学家约瑟夫·熊彼特在1912年提出了创新的概念。20世纪40年代诞生了创新教育,并于70年代后期在美国、英国、德国、日本等发达国家迅速兴起,国外学术界在创新教育的研究方面,取得了较大成效,把创新教育发展带入正轨,走向成熟。我国创新教育以清华大学、中国人民大学、武汉大学在内的九所大学作为试点高校,积极开展将创新理念融入课堂教学和课外实践的活动探索,在国内掀起了创新教育的研究热潮。
作为高等教育的重要组成部分,高职院校加强学生创新能力和创新精神的培养既是职业教育必然的发展趋势,是满足社会发展的现实需要,更是高职学生成长与发展的现实需要。近年来,各高职院校十分重视对学生创新能力的培养,提出了高职学生创新能力培养的一些实行改革方案,越来越多的院校围绕学生创新意识及创新能力培养展开了一系列研究探索。
本文通过搜索中国知网、中国期刊网上的文献,对研究现状进行综合评述,以期为未来高职学生创新能力培养的研究提供全面可靠的文字资料,对创新教育进一步深化研究。
一、高职院校学生创新能力培养研究概况
在中国知网全文数据库中输入“高职院校学生创新培养”,发现第1篇与大学生创新能力培养相关的论文发表于1983年,自1998年相关研究论文逐渐增多起来,但都是本科院校的相关研究,最早有关高职学生创新能力培养的论文发表于1999年的中国职业技术教育期刊,2008年第1篇硕士论文发表,至此有关高职学生创新培养研究方面的论文逐渐热起来。可见高职院校学生创新能力培养研究潜力很大。
从研究角度看,普遍认为高职学生创新能力培养很有意义,但也存在很多问题,据此提出解决问题的办法。何小青[1]认为学生的个性发展关乎学生的创新能力,高职院校要从培养学生的自信心、好奇心、 想象力 、挑战性、意志力、进取心等六个方面的创造性入手,构建有利于实施创新个性培养的高职教育体系。孔英[2]提出创新能力的培养应从创新第二课堂活动,设置创新情景,培养创新技能、提供多样化的学习方式,强化技能训练和突出创新能力的考查等方面入手。汤云珠[3]指出职业学校要注重教师队伍建设,改革教学模式,营造民主氛围,切实建立和完善校企合作基地,形成多元化的办学体制。吴兴富[4]强调必须从积极参加 社会实践 活动,注重培养自己的创新技能,重视动手能力和自身素质的培养,培养自己的问题意识、积极学习和积累社会科学的宽厚基础知识等几个方面培养创新能力。
二、高职院校学生创新能力培养研究的主要内容
1.创新及创新能力的内涵
对于创新及创新能力内涵的界定,不同研究者根据不同的领域有不同认识,陈霞[5]认为创新的字面意思是更新、出心与改变等,其基本内涵是指人们在特定的环境中为满足个人、集体或社会需求而进行的改进或创造新事物、新方法、新环境等活动及其获得的有益效果。温江寒[6]认为创新能力中最重要的心理品质和能力有三个方面:一是创新精神,即在创新活动中高度的劳动热情、自信心、独立思考的品质和探索精神;二是创造性思维,即在创新过程中的思维,它是创新活动的核心;三是实践、动手能力。何勇向[7]认为创新能力应该由强烈的创新意识,健康的个性和独立性,良好的智力,结构合理的知识积累,创造性思维能力等因素构成。陈青[8]认为创新能力是指为达到某一目标,综合运用所掌握的知识,通过分析、解决问题,获得新颖的、独创的、具有社会价值的精神和物质财富的能力。
2.创新能力培养的途径
(1)高职院校大学生创新教育模式的理论研究
我国高职教育在20世纪末才开始走上快速发展的道路,与国外职业教育相比相对滞后,在应用型创新人才培养模式方面的理论研究也相对不成熟,刘滨滨[9]认为培养创新型人才的关键在于构建适用于创新教育的课程体系,重新架构教育评价体系的内容和优化教师队伍等方面的内容。杭国英[10]强调建立人文与素质教育系列课程、增强创业教育课程、开发创新 思维训练 系列课程、扶持科技创新活动课程“四位一体”的培养系列课程。强伟纲[11]强调要将创新教育与素质教育相互渗透,构建专业能力与创新能力双维度培养的课程体系。胡清认为课程设置应以普适创新素质课程为基础,以专业技术创新课程为提升,以开放式活动课程为拓展,构建多层次的课程体系。陈涛[13]通过考察高职院校的实践活动,根据培养平台的不同,将目前高职院校大学生创新能力培养的具体做法概括为四种模式:教学实践结合型培养模式、产学研结合型培养模式、依托科研项目型培养模式、分层递进式培养模式,高职院校可以根据自身的优势和不足,选择最适合自己的一种或者组合几种大学生创新能力培养模式。有学者认为,当前推动高职创新教育的关键是建立合理的创新课程体系。
(2)我国高职院校创新能力培养模式研究
近年来高职创新培养研究领域不断扩大,深度逐渐增加,目前有代表性的培养模式有:
①以项目驱动的三元制创新培养模式;依托由学校、校办生产基地和社会企业三方联动的专家工作室,以课题项目驱动,整合不同学科资源,将校外元素引入校内学习活动中,使产品研发与课堂教学内容结合,项目实施与专业技能操作相结合,使学校的教学紧跟企业和社会的发展变化,学生的创新能力得到了全面发展;
②自主成长、环境优化和多元融合的培养模式,尊重学生自主成长规律,让学生自己做学习的主人,激发学生的优秀潜能,优化校园 文化 氛围,培育有效的创新教育环境,整合多方优势资源,取长补短[;
③基于创客空间的运行模式,创设创新工坊,为学生创新提供各类工具、仪器、材料等,对有创新意愿、创新意识的学生开放,同时还开展各类创新创业活动,为学生营造轻松的创新氛围,培育创客文化;
④基于三育人教育理念的培养模式,打造创新校园文化、建立文化创意基地、构建“三化”创新教育体系,通过复合育人推动创新创业教育;
⑤“二进、三做、四结合”的人才培养模式,二进是企业项目进课程,企业人员进课堂,三做是实施项目引领、旧案新作、实案真做,实现教室和实训室结合,办公室和工作室结合,教学与社会服务结合的“四结合”;
⑥“五课堂联动”的人才培养机制;围绕课堂教学、学生专业社团、工作室、合作企业及虚拟公司,形成第一、二、三、四、五课堂的“五课堂联动”机制,多层次的培养学生的专业技能与创新创业能力;以上创新培养模式都是各学校结合各自的专业特点开展理论研究和实践探索而成,每一种培养模式都有成功的案例和可借鉴的 经验 ,当然也存在有待完善和改进的地方,需要我们不断深入研究,总结形成系统完善的培养体系。
3.高职创新教育存在的问题
学者们对高职创新型人才培养中存在的问题进行了研究,徐艳琴[20]通过调查认为缺乏对创新的认识,缺乏系统的教育,创新教育形式单一,创新教育课程体系不完善,师资缺乏等。瞿丹英认为一是缺乏校园创新文化,教师仍以知识传授为主,未能形成开放性、研究性的校园文化氛围;二是缺乏创新教育培养计划,不能从根本上提高学生的创新能力;三是学生缺乏创新原动力,满足于常规学习;四是创新教育体制不完善,大多数高职院校局限于组织各种课外活动,技能竞赛等,尽管对创新教育起到积极作用,但其往往缺乏系统性和持续性,难以形成长效机制。还有学者集创新理念、创新实践和创新能力为主要内容的教材尚处于开发阶段,缺少可模仿的创新案例,缺乏对学生创新激情的适当引导[22]。李文芳[23]将我国高职创新教育存在的问题归结为以下方面:①较多专注局部创新能力的培养,没有从职业发展的角度构建一个完整的创新培育体系;②缺乏实施考核和效果评价;③学生处于被动地位,抑制学生自主创新能力的培养;④重视相关理论的研究,导致理论与实践脱节等。
4.解决创新教育中存在问题的策略
针对目前我国高职学生创新教育存在的诸多问题,很多学者和专家都提出了自己的解决办法:①以创新能力培养和社会需求导向为主线,重构专业课程体系,将创新教育与专业教育有机融合;②搜集整理创新素材,形成创新案例集,开展创新项目剖析、指导、创新技能训练及实践等;③深化教学改革,将信息技术融入教学中,改变教学方法,让学生变被动学习为主动探究;④依托政行企校深度融合,积极打造校园众创空间;⑤鼓励学生通过参与科技社团、技能竞赛、社会实践等活动提高自己的创新能力,培养创新品质;⑥制定合理有效的创新培养考核体系;⑦提高教师自身的创新能力[24]。此外高职院校要更新教育理念,充分认识到创新能力培养的意义,将其纳入人才培养方案,营造良好的创新氛围,引导、激励学生创新,并通过学生创新能力培养,提高学生创业、就业与职业发展能力。
三、结语
从高职院校自身发展、学生长远职业生涯角度考虑,加强高职学生创新能力的培养是高职教学的重要使命。纵观近年来高职创新教育的发展情况,研究总体上表现为认识不断深化,视角不断拓宽,范围不断扩大,从以往的多数以定性的理论分析、探讨为主,向创新培养体系的构建、实践应用及效果分析等方面转变,越来越贴近实际,对于高职创新型人才培养产生一定的实际效果,但距离高职创新教育的目标要求还相差甚远;培养学生的创新能力不是一朝一夕能完成的,受很多因素的影响,不可能在短期内形成一个合理有效的培养机制和培养模式,高职院校创新教育的发展需要政府、高校和社会组织的共同努力。
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