3d产品设计培训范文1
一、什么是3D打印技术
3D打印技术是一种快速成型技术，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印，从而制作出三维立体的产品。与传统加工相比，3D打印不再需要传统的机床（如车床、数控机床等）和相应配套的刀具、夹具、模具等，只需根据零件或物体的三维模型数据，通过成型设备以材料累加的方式制成实物模型的技术。3D打印技术以CAD/CAE为基础，通过设CAD软件生成的或通过实体扫描设备扫描实物所获得的数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印材料，创建物体，主要用于原型设计及组件或产品地制造。运用该技术进行生产的主要流程是应用计算机三维软件（如UG、catia、Pro/E等）设计出立体的加工样式（CAD），用计算机辅助求解复杂工程和产品结构强度、刚度、屈曲稳定性、动响应、热传导、三维多体接触、弹塑性等力学性能的分析计算及结构性能的优化设计（CAE），然后保存成相应的格式（stl、.obj、.thing等），最后通过MakerWare软件将绘制好的模型转换为3D打印机可以识别的代码，通过数据线直接传递给3D打印机。在制造过程中3D打印技术实现了“设计即生产”的创想。3D打印技术具有快速成型的特点，不但能够实现从零件设计到整体设计的跨越，而且生产的产品与传统方法生产的产品相比具有更精密的结构和更强的稳固性。近年来在机械制造、艺术创造、建筑设计、生物医药等多个领域受到越来越多的关注。
二、3D打印技术的特点及优势
3D打印对于企业来说，可大幅度降低生产成本，提高工作效率，且提高原材料和能源的使用率，减少对环境的影响，还使消费者根据自己的需求量身定制产品。3D打印机既不需要用纸，又不需要用墨，而是通过计算机制图、远程数据传输、激光扫描、材料融化等一系列技术，使特定金属粉或材料熔化，并按照计算机模型图的指示一层层重新叠加起来，最终把电子模型图变成实物，突破传统的零件加工模式（从毛坯到机床加工在到装配）。传统的切削加工方法相比具有以下优点。
（1）减少成品，提高效率。可制造出具有自由曲面和更为复杂形态的零件（如内部复杂结构等传统机械无法加工的情形）。3D打印技术在生产过程中能实现生产材料“零”浪费：3D打印技术的生产过程是根据零件的三维设计进行逐层打印，与传统的“减材”加工相比，实现生产材料的“零”浪费。
（2）无振动、噪声和切削废料，加工效率高。可为企业节省宝贵的试制原料，简化生产。传统的制造中由于多是机械制造，噪音较大，且加工时边角料多，造成资源的浪费，大大缩短生产的周期、节约生产成本。
（3）生产柔性高。在生产过程中不需要切削加工所必需的刀具和夹具，更无刀具磨损和切削力的影响。
（4）提高加工效率。3D打印技术可以加快产品的研发进度：通过计算机进行三维产品造型，逆向分析，成型一体化在进行将模型保存为打印系统所需的文件格式，通过数据线将文件自动传输，无需人的过多干预，真正实现自动化。
三、中职模具开设3d打印技术课程的实施
1.课程的制定
当前模具专业在中职是属于机械类大专业，作为机械专业的衍生专业，其开设的课程包含机电专业的相关课程。主要内容包括：机械制图、机械设计与基础、冷冲模设计与制造、注塑模设计与制造、数控技术与编程、模具加工机械、电工与电子技术、液压与气动传动、金属切削原理、机械CAD/CAE/CAM等。在此基础上增设专业核心课程：3D打印技术概论、快速成型技术与应用、3D测量与逆向工程技术、3D打印综合技能实训等。
2.培养目标的修改
当前《江苏省中等职业学校模具专业课标准》中规定模具专业培养的目标：具有本专业必需的自然科学、社会科学和管理科学知识；掌握计算机基础知识、必要的网络知识、常用软件知识；具有基本的机械基础知识；具有本专业必需的机械设计理论基础知识、模具材料及成形工艺、模具设计与制造专业知识；掌握模具CAD/CAE/CAM基础知识；具有必要的模具维修基础知识。具有模具工艺设计、工艺实施、技术管理能力；具有模具数控加工编程能力；具有注塑模具、冲压模具设计与制造能力；具有一定的钳工操作能力、模具修配能力；具有良好的计算机基础应用能力和利用计算机进行辅助设计制造及管理能力；在此基础上增设：掌握3D打印的知识与技能，具备3D打印技术应用能力，能从事3D产品设计、3D测量与逆向造型、3D打印设备操作、维护及管理等工作，具有良好的职业素质的应用型技能人才。
3.设备的选择及实训基地的建立
当前适合学校使用3D打印技术具有融沉积法（FDM）和固化成型法（SLA）两种，其中FDM目前市场上广泛采用，因其价格便宜，操作安全、入门简单，且使用的材料及后期技术维护成本等相对SLA讲具有较大的优势，就目前情况下可以说FDM在适用性上优于SLA。
课程体系的实施离不开校内外实训基地。校内实训基地可充分发挥实训内容与教学大纲高度统一，实训项目与技能训练高度衔接的优势。为此根据3D打印技术方向人才培养的要求，应建在原有实训中心基础上增加“3D打印实训中心”，加大设备的投入力度，满足专业核心课程教学需要的功能完备的实训中心。
加强校企合作，通过建立校外实训基地，为学生提供真实的工作环境，为学生掌握岗位技能、提高实践能力、了解岗位的社会属性、全面提高综合素质，提供实践性的学习与训练平台，真正实现高职学生与职业技术岗位“零距离”。
4.师资的培养
建设一支结构合理、专兼结合的“双师型”专业教学团队，通过送出去（年轻的专业骨干教师进企业、高校）、请进来（聘请企业相关技术人才）等形式。因相关专业教师都具有相应的技术基础，进过短期的培训即能够熟练掌握相关设备，短时间内培养一批适合专业课程教学的合格师资。开展多层次培养及聘请名师等措施，打造一支由专业带头人、骨干教师、“双师型”专业教师、兼职教师组成的教学团队。
5.校本教材的开发
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The Analysis of 3D Printing Technology in the Situation of Library Application
Ding Zhengqi， Zhao Xinpei
Abstract This paper discusses the application status of 3D printing technology in the library， analyzes its using limitations， such as 3D printing technology’s end use， cost， personnel， the protection of intellectual property rights， risk control， environmental protection， product quality， etc. It finally points out that whether 3D printing can innovate the traditional library service mode or not， long-term practice exploration is needed. And we can't jump to conclusions at present.
Keywords 3D printing technology. 3D modeling. Library. Limitations.
0 前言
如果你足够关注科技新闻的话，你会发现近两年来有许多关于3D打印产品的新闻出现在各种媒体，比如美国人打印出一把手枪、英国人自制3D子弹、中国人3D打印实用建筑等等，使得3D打印逐渐被普通大众所了解。甚至连美国总统奥巴马都在2013年的国情咨文中，直接提到了3D打印技术对美国制造业未来的重要性，进一步扩大了“3D打印”的影响，甚至被赋予了推动“第三次工业革命”的巨大意义[1]。3D打印技术在过去的几十年里，由于成本高，主要是大型科研机构和大型企业在开展3D打印的研究和应用业务，如今随着低成本3D打印机的市售，3D打印应用的范围越来越广，在图书馆中也得到了初步应用，但目前3D 打印技术还没有引起国内图书情报界的广泛关注，关于3D 打印技术在图书馆应用方面的研究文献也非常鲜见。
1 3D打印技术简介
3D打印诞生于上世纪80年代，在最近几年有了质的飞跃，打印各种产品的新闻层出不穷，逐渐被大众所熟悉。它是一种快速成型技术，以数字模型文件为基础，运用粉末状可粘合的各种材料，通过逐层打印的方式来构造物体。3D打印机与普通打印机工作原理基本相同，3D打印机内装有金属、陶瓷、塑料、砂等不同材质的“打印材料”，通过电脑程序控制，把“打印材料”一层层叠加起来，最终把计算机上的三维设计图纸变成了实物产品[2]。
2 3D打印技术在图书馆中的应用情况
2.1 国外应用情况
目前世界上有很多大学图书馆已经引进3D打印技术，如内华达里诺大学图书馆、达尔豪西大学图书馆、迈阿密大学图书馆和阿拉巴马大学图书馆等等。但3D打印技术起源于美国，世界上使用3D打印技术的图书馆也以美国为最多，因此以美国为例比较具有代表性。目前全美共有51所图书馆使用了3D打印机，地域分布上主要集中在美国的东部，尤其是东北部使用3D 打印机的图书馆分布密度最大[3]。这其中3D打印在阿拉巴马大学图书馆的应用是个比较典型的实践案例，阿拉巴马大学图书馆建立了3D打印工作室，并面向全校师生提供3D打印的特色服务。这个3D打印工作室实行开放式的管理模式，制定了标准作业程序（SOP）手册，作为图书馆工作人员和读者的培训指南，并针对用户设置了培训计划，在完成这一系列程序的过程中，图书馆根据用户参与度和软件掌握度加以评估，通过评估的用户才被允许通过网上时间预订系统预约打印时间。据阿拉巴马大学图书馆统计，约25%经过培训的用户都成功地打印了自己的3D物品[4]。另外多伦多公共图书馆使用3D打印技术的经验也值得关注，其3D打印工作室也实行开放式的管理模式，并为读者提供一个30分钟的免费证书课程，向读者介绍使用3D打印机的工作流程、操作规范以及安全守则，读者则必须先完成培训课程并取得资格后才能使用3D打印机。在危险控制方面还特别规定读者不能利用3D打印机打印违禁品，因此在打印前须先把三维文件交给指定馆员核查，通过危险控制核查后才能打印[5]。
2.2 国内应用情况
国内图书馆应用3D 打印机的时间相对晚了一些，2013年5月上海图书馆在国内图书馆界率先引入3D打印机并对读者开放，其后苏州图书馆少儿馆、上海交通大学图书馆、复旦大学图书馆、武汉大学新图书馆和郑州大学西亚斯国际学院新建图书馆也先后引进了3D打印机。目前国内只有这6所图书馆使用3D 打印机，从地域分布上看，多在经济发达地区。根据检索资料显示，6所图书馆的3D 打印机用于学习科研、科普展示和提供打印服务，并在应用中进行探索。上海图书馆3D打印服务面向大众，不收取读者的使用费，但读者需支付材料费并自带三维设计文件。复旦大学图书馆通过三维建模大赛活动来扩大影响，逐步推出3D打印培训和3D打印服务体验来普及3D打印知识。武汉大学图书馆建立了基于原创优先的3D打印预约制度，不足一个月师生预约数就已过百。上海交通大学图书馆开设了3D打印科普讲座，并在网上开展了上海交通大学图书馆3D打印服务需求调查问卷，在此基础上举办了3D打印设计大赛，此外还成立了图书馆3D打印兴趣小组。虽然国内图书馆应用3D打印技术的时间不长，在使用培训、制度管理和风险防范上与美国相比还有所差距，但积极通过各种活动来普及前沿科技知识，吸引读者对3D 打印技术的关注，并在这些过程中积极探索，积累经验。总体来说，由于采购经费、打印成本和技术人员等因素的限制，3D打印机在国内图书馆界应用还比较少见，但3D打印机在国内图书馆中逐渐推广开来，吸引广大读者的兴趣，无疑将有助于加速这一技术在国内的普及和发展。
2.3 整体情况分析
对比中美两国的应用情况，我们可以得到以下几个主要共同点：①由于3D打印机购置和使用成本较高以及专业技能要求，目前使用3D打印的图书馆多在经济发达的地区，在地域分布上差距较大。②3D打印机目前在图书馆使用的主要功能是为了科研、科普以及为读者提供3D打印服务，在深层次应用上没有非常成功的实践案例。③很少有图书馆对外提供三维设计服务，大多数图书馆的读者用户需自行设计三维建模对象。
可见3D打印在图书馆中的应用，在国内外都还处在探索阶段，还没有明确图书馆使用3D打印的最主要功用是什么。目前的功用仅包括提供3D打印服务、科普产品展示和科研教学，虽然延伸了图书馆的服务范围，但并未有更深层次的应用。试想若等到3D打印机广泛普及时，那时图书馆使用3D打印机还能用来做什么，这个问题值得深思。
3 目前3D打印技术在图书馆应用的局限性分析
3D打印在国内外图书馆投入使用已有一段时间，但毕竟还处在起步阶段，一定程度上延伸了图书馆的服务范围，在图书馆主要业务深层次应用上，目前还没有非常成功的案例可以借鉴和研究，但在这一过程中已有一些问题引起了人们的关注和思考，下面列举一些必须克服并值得深入探讨的问题。
3.1 图书馆应用3D 打印技术的最终用途
目前很多图书馆引进3D打印技术的积极性都很高，但不妨冷静下来思考，图书馆引进3D打印技术最终用来做什么？每一个行业引进一项科学技术都有一个最主要的目的，图书馆引进3D打印拓展了图书馆的传统服务范围，是图书馆的服务创新，但能否彻底革新图书馆的传统模式，目前在国内外图书馆界都还存在很大的疑问。从长久来看，如果图书馆3D打印对象一直是三维非书物品的话，那么未来图书馆利用3D打印的功能无异于街边的打印店，因为这些功能，未来在普通的3D打印店都能实现，也就不可能革新图书馆的服务模式。考虑到目前由于材料的限制、高昂的价格、打印的费时，大批量打印三维电子图书听起来似乎还是遥不可及的事情。相反，如果随着材料科学的进步，不久的将来可能会研发出适合图书打印的可回收循环使用的材料，打印成本大幅下降，三维建模技术进一步大众化（易于掌握使用，就像现在某些PS工具），再加上比纸质耐磨损的优点，3D打印出来的图书比纸质图书更有优势，因此打印三维电子图书也极有可能会成为未来图书馆3D打印的主流业务，那时图书馆有可能只是少量采购特定的纸质图书，其余则大量采购出版社建模好的三维电子图书自行打印，这就存在革新图书馆服务模式的可能性。在这里不是探讨数字化时代纸质图书是否消亡的问题，只是提出未来图书馆图书采购使用三维电子图书打印这一可能性，当然如若不久的将来能实现这一可能，必将对纸质图书带来新一轮冲击。
3.2 3D打印的成本问题
目前使用3D打印技术的图书馆对外都是采取免费使用，只收取材料成本费的服务模式，如果加上3D打印机的机械损耗和人工成本的话，使用成本就相当高了。高昂的使用价格也使得很多人对图书馆大规模使用3D打印的前景并不看好，但笔者对此有不同看法。就目前来说，3D打印确实存在原材料少、成本高、打印耗时长等问题，还不能广泛普及。要在图书馆大规模应用3D打印技术，适合打印图书的材料问题就是一大障碍，还需要很长的一段路要走。具体说来，首先3D打印机本身就价格不菲，再加上耗材研发难度大，3D打印耗材的成本很高，其次打印耗时长效率低，再者打印精度低，产品效果不能令人十分满意。但只要能不断降低3D打印机的价格并找到合适的耗材解决方案，3D打印技术在图书馆大规模应用也并不是遥不可期的事情。正如1977年Ken Olsen担任数字设备公司（这是一家当时世界排名第二的计算机供应商，仅次于IBM）总裁，当被问及为什么公司没有大举进入个人电脑市场时，他说：“没有任何原因促使用户在家里摆放一台计算机。”历史证明事实恰恰相反，而数字设备公司现今也已不复存在[6]。
3.3 专业技术人才紧缺的问题
对3D打印整个行业来说，专业技术人才急缺，与传统的办公软件相比，数字建模软件在技术方面对于普通人来说还有较高的门槛，并不是非常易用，不能很快上手，需要专业培训和进行大量实践。当前图书馆应用3D打印机还不能达到自动设计和打印的水平，读者打印也不可能个个都能自行设计建模对象，更多的可能还是需要相关馆员的协助，因此图书馆应用3D打印最重要的工作还是在于三维建模设计，这就需要大量的时间并要求馆员有三维建模专业技能，才能克服三维建模设计的技术难题。考虑到现实因素，这样的专业技能人才在图书馆内现在还是极其稀少的，对专业技能人才的培养成为迫切的任务，这也是当下图书馆是否尽快引进3D打印技术最重要的考量因素之一。
3.4 知识产权保护问题
历史证明很多科学技术的出现都是一把双刃剑，随着3D打印技术的快速发展，其可能引发的知识产权保护的风险也逐渐引起人们广泛的关注，3D打印技术在改变了资本和工作分配模式的同时，也挑战了现有知识产权保护的规则[7]。3D打印使制造业的成功不再取决于生产规模，而是取决于创意，但是模仿者也能快速地推出山寨产品。因为物品用数字文件来描述，就变得很容易复制和传播，所以盗版会变得更加容易，再者对3D创意设计盗版的界定本身也是一个难题，随着开源软件和非商业模式的进一步发展，三维打印技术在知识产权领域引起的纠纷估计会更加纷繁。因此急需制定关于3D打印的法规来保护知识产权，图书馆也应尽力在3D打印技术应用过程中普及相关的法律知识，提高读者对知识版权保护的法律意识。
3.5 效率低批量打印困难
现阶段3D打印主要是迎合个性化的需求，还不适合大规模批量生产制造，3D打印作为生产方式来广泛地取代传统生产模式，短时间内还有很大难度。目前3D技术的应用多局限于高度专门化的需求市场，现阶段大多数3D打印应用只是单件产品，其成本和实用性往往被忽视。具体到图书馆而言，若要在图书馆大批量地打印图书，由于每本书的页数都不在少数，考虑到目前3D打印机打印耗时长效率低下，大批量打印的困难程度可想而知，解决规模化应用这一难题，还需要依靠3D打印机和打印材料的进一步的发展。
3.6 危险控制、环保及产品质量引起关注
3D手枪和3D子弹的打印成功，引发了外界对3D打印安全控制的担忧。全球首支3D打印手枪的制作者科迪?威尔森（Cody Wilson）提供的3D打印手枪图纸在网上被下载超过10万次，以至于美国政府紧急发出禁令，要求科迪?威尔森关闭枪支的设计图纸下载。显然如何控制3D打印技术不被用来制造危险品和色情品，是图书馆应用3D打印技术后不可回避的问题。单就环保健康方面来说，3D打印过程产生的PM2.5颗粒对身体健康的影响，已经引起了人们的普遍担忧。就象目前广泛使用的打印机一样，3D打印机在打印过程中也会逸出有毒粉尘，对读者的身体健康造成威胁（如上海青浦利用3D打印的建筑，原材料玻璃纤维会影响呼吸系统），而这种PM2.5粉尘的逸出是3D 打印过程中无法解决的。此外，3D打印出来的产品精度低，质量也让人担忧，如3D打印的枪支在成功发射子弹之后却枪支破裂，3D打印的照片一摔就碎，可以想象稍微有点地面沉降，住在3D打印的建筑里面恐怕也会心惊胆战。因此图书馆在应用3D打印时，应对读者的身体健康进行保护并建立安全监督措施，对读者的打印文件予以检查和监督，确保3D打印不被用来制造违禁物品，在打印过程中应尽量减少读者在打印现场的时间。
3.7 是否收费及税务问题
现在图书馆的基本服务模式是从版权提供商处采购纸质和数字资源的使用权，然后免费提供给读者使用。未来随着3D打印在图书馆的广泛普及，图书馆服务模式必然会有所改变，扮演的角色也极有可能会转变，图书馆有机会从服务提供者变成图书等商品的实际生产者。在获得版权许可后，根据读者需求，图书馆就可以利用3D打印技术生产出来。而这一过程又牵涉到是否对读者收取相应的费用和税务问题，目前大多数图书馆提供的3D打印服务，都是只收取材料成本费，未收取其他的附加费用。过去税务局和海关对交易征税都是基于商品的价值[8]，但在3D打印广泛普及后，物品经过三维建模，通过3D打印机和耗材就可打印出所需的物品，出售和购买行为有很大可能会脱离国家税务的监管，即使收税，对3D打印产品的价值如何认定，这也迫切要求相关立法部门针对3D打印生产和销售展开相应的立法和监督工作。
3d产品设计培训范文3
关键词：3D打印技术；项目教学法；“创客”培养
中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1673-9132（2016）34-0230-02
DOI：10.16657/ki.issn1673-9132.2016.34.133
3D打印（3D printing），属于快速原型制造技术的一种，它借助计算机、激光、精密传动和数控等现代手段，以数字三维模型文件为基础，通过“离散-堆积”方式来构造物体，即“积层造形法”[1]。3D打印能在短时间内直接制造产品模型或样品，无需传统的机械加工机床和模具。该项技术创立了产品开发的新模式，使设计师以前所未有的直观方式体会设计的感觉，感性而迅速地验证和检查所设计产品的结构和外形。创新是科学发展、文明进步的动力。培养大学生创新能力，是大学教育的首要任务[2]。“创客”一词来源于英文单词“Maker”，是指出于兴趣与爱好，努力把各种创意转变为现实的人。3D打印可以直接将“创客”的设计产品化，真正将CAD和CAM集于一体。本文以大学生创新教育为依托，阐述基于3D打印技术的项目教学法在高校“创客”培养中的应用。
一、创客空间的建设
（一）建设理念
创客空间的建设理念为“制造+互联网+创客空间”，依托互联网信息运营平台，联合校内各院系，凝聚学校相关创新创业实践资源，打造服务于双创教育的开放的跨学科创客实践平台。以优质实践资源支持全校创新创业生态系统，并对其他高校、职业院校、中小学以及社会开放，服务于广大创客群体和社会大众，获得广泛的社会效益。
（二）建设方案
1.基于工业4.0智能制造平台的建设[3]。
2.跨学科技术创新创业教育共享平台的建立[3]。
3.服务双创教育的创新生态环境的建设。
通过拓展基于工程实践的创新创业教育及服务，建设新型可重组、动态、数字化、开放的创新创业活动基地，提升创新创业服务的质量，打造科学、合理、一流的工程训练与创新创业教育基地。
二、基于产品的项目教学法
以产品为载体，将一个相对独立的项目交由学生自己处理，信息的收集、方案的设计、项目实施及最终评价，都由学生自己负责，学生通过该项目的进行，了解并把握整个过程及每一个环节中的基本要求[4]。项目教学法最显著的特点是“以项目为主线、教师为引导、学生为主体”，具体表现在：目标指向的多重性；培训周期短，见效快；可控性好；注重理论与实践相结合。项目教学法是师生共同完成项目，共同取得进步的教学方法。
各项目根据具体情况下发子模块。从而进一步设计各模块的建构性学习情境，充分利用各种教学资源和教学手段，进一步将线上教学与课堂教学有效结合，并采取“视频课程+课堂教学+讨论”的新教学模式，以达到到调动教师、学生积极性和提高教学质量的目标。
三、基于3D打印技术的项目教学法在“创客”培养中的应用分析
以贵州理工学院大学生创新创业项目“爱心型隔层杯的3D打印制作”为例，学生分组完成，各小组自主完成杯子的设计，要求作品格式为STL，可用任意三维造型软件进行设计，并且必须通过3D打印机打印出最终产品，作品尺寸不得超过140×140×140mm，作品由各小组命名，并提供500字以内的创意设计理念。
（一）三维建模
各小组可采用任意三维造型软件完成；也可采用逆向技术，利用三维扫描仪完成。
（二）数据切片处理
在建模完成后将文件另存为STL标准格式。STL 格式是快速成型领域的数据转换标准，几乎所有的商用CAD系统都支持该格式，如UG/II、Pro/E、AutoCAD、SolidWorks 等。在CAD系统或反求系统中获得零件的三维模型后，就可以将其以STL格式输出，供快速成型系统使用。
（三）打印杯子
将杯子的STL文件导入到3D打印机的分层处理软件中，设定好打印的各项参数，就可以开始打印作品。目前，常用的3D打印工艺有：光固化成型法（SLA）、熔融堆积成型法（FDM）、选择性激光烧结法（SLS）等[5]。
本实验使用的3D打印机是基于FDM工艺的桌面级3D打印机。
该产品的3D打印过程，无需准备任何模具、刀具和工装卡具，直接接受产品设计（stl）数据，通过分层处理软件将产品的stl文件进行分层处理，并直接驱动3D打印机生产出产品实体。
四、结语
通过3D打印技术在杯子设计、制作中的应用，对基于3D打印技术的项目教学法在“创客”培养中进行了分析，结论如下。
1.3D打印技术能在短时间内直接制造产品模型或样品，创立了产品开发的新模式，能使学生以前所未有的直观方式体会设计的感觉，感性而迅速地验证和检查所设计产品的结构和外形。减小了学生创新的阻力，大大提高了学生的创新、创意能力。
2.在教学过程中，学生目的明确，为完成各项目，各小组自主进行思考、理论学习、信息收集及实践操作。学生起主导作用，教师起引导作用。整个过程中，各小组成员分工协作，在提高理论、实践、创新能力的同时，也培养了学生团队合作和社交能力。
参考文献：
[1] 王广春，赵国群.快速成型与快速模具制造技术及其应用. 机械工业出版社，2008（3）.
[2] 宋佳东.重视大学生创新能力培养[N].光明日报，2013（16）.
[3] 徐振强.德国“工业4.0” 框架下智慧科技园区创新创业生态体系初探[N].新华网，2015.
3d产品设计培训范文4
人们对3D打印已经不觉的新鲜，却不一定知道它的专业名称：增材制造。作为一项制造技术，3D打印不可能替代传统制造业，却有着传统制造业无法企及的优势：个性化、高难度、复杂技术等特性。3D打印是传统制造业的增益和补充，在前期设计、建模等阶段优势尤其明显。
3D打印技术在欧美发展得非常快，同时也被应用到不同的领域，比如可以打印不同类型的金属或者用不同颜色的塑料做成不同的模型，比如建筑模型。同时它也被应用到制造领域，你可以自己花5000～30000美元买一个3D打印机在家里打印一些东西。笔者自己从网上买过一个3D打印机，打印过一个火箭模型，比手工制作的传统模型便宜很多。在美国有些人还开办了3D打印商店，人们可以拿自己的设计到店里面打印。最近来自美国旧金山的Divergent Microfactories(DM)公司推出了世界上首款3D打印超级跑车“刀锋(Blade)”。
2015年8月21日下午，国务院总理李克强主持国务院专题讲座，讨论加快发展先进制造与3D打印等问题。主讲者是中国工程院卢秉恒院士，而“听众”还包括国务院副总理、国务委员，以及各部部长、央企、金融机构的负责人。第一会议室平日里是召开国务院常务会议、讨论部署重大政策的地方。今天，它变成本届政府首次“专题讲座”的课堂。这次专题讲座题目也很“潮”：先进制造与3D打印。
十八大以来，我国正加速经济结构调整，努力寻求企业的升级改造。近期的京津冀一体化新布局和我国“十三五”的创新驱动战略逐步成为新常态下，如何发挥我国工业整体综合性强的优势，利用好高校、科研单位众多人才，加快工业升级换代、自主创新，以及在我国经济第三次浪潮下的引领作用，3D打印技术的推广和开发无疑是其中的重要推手。
一、3D打印对工业革命的意义
2013年汉诺威工业博览会上，由“产官学”组成的德国“工业4.0工作组”发表了题为《德国工业4.0战略计划实施建议》，称物联网和制造业服务化宣告着第四次工业革命的到来，同时，也是德国政府《高技术战略2020》确定的十大未来项目之一，并已上升为德国国家战略，旨在支持工业领域新一代革命性技术的研发与创新。德国联邦政府投入达2亿欧元，借鉴德国版工业4.0计划，也是拟议中的中国制造业顶层设计——“中国制造2025”的既定方略。2014年10月10日，中国国务院总理李克强访问德国期间，中德双方发表《中德合作行动纲要：共塑创新》，宣布两国将开展“工业4.0”合作。2015年5月19日，国务院正式印发了我国实施制造强国战略第一个十年行动纲领——《中国制造2025》。《中国制造2025》剑指工业4.0。德国工业4.0项目主要分为两大主题：一是“智能工厂”，重点研究智能化生产系统及过程以及网络化分布式生产设施的实现;二是“智能生产”，主要涉及整个企业的生产物流管理、人机互动以及3D技术在工业生产过程中的应用等。
二、3D打印技术科研现状与趋势
近年来，“3D打印技术”似乎成了科技新闻报道中的高频词汇。前不久主题为“我国3D打印技术的现状及发展趋势”的西苑沙龙在京举行。国内外著名大学、研究机构及产业界的院士、专家、学者与企业家代表，各陈所学，互动交流。
3D打印其实是一个通俗、形象的概念，在学术界一般被称为增材制造、堆积制造、增量制造或快速原型制造。现在，这一技术是指基于离散材料逐层堆积的成形原理，依据产品三维CAD模型，通过软件与数控系统将特制材料逐层堆积固化，制造出实体产品的数字化制造技术。这是一项融合了计算机软件、材料、机械、控制、网络信息等多学科知识的综合性、系统性的技术。
上世纪90年代是3D打印技术蓬勃发展的时期，至少有十几种新工艺和新系统设备先后面世，但3D的快速发展还是在美国总统奥巴马提出振兴制造业的战略之后。其发展现状可概括有几点：(1)从快速原型、工艺辅助等间接制造向零部件直接制造转变;(2)多学科交叉融合发展，3D打印应用领域不断扩大;(3)3D打印装备向产品化、系列化和专业化方向发展;(4)形成了相对完整的3D打印制造产业链，3D打印制造装备也从高端型向普及型快速转变。
我国3D打印技术与国外基本上同步启动、同步发展，国内3D打印技术科研水平也是位居世界前列，但与欧美还有差距。现已从当初的制造业逐步走向人们的日常生活中。未来几年，我国3D打印技术重点围绕高端工业产品和大众个性化消费产品两大类对象，加强3D打印有关的基础理论与成形微观机理、设计方法、关键工艺技术研究，高性能、高精度、高效率工艺装备研制，以及相关标准规范制定。在青岛，已成立中德工业4.0推动联盟。首届世界3D打印博览会也是在青岛举行的。
前不久，2006年诺贝尔物理学奖得主乔治·斯穆特(George Smoot)博士来了中国，新浪科技受邀对其进行了专访。此次斯穆特博士前来的主要身份，既不是诺贝尔奖获得者，也不是科普作家或者喜剧演员。2015年9月9日下午，乔治·斯穆特博士以投资人的身份出现在了清华科技园的一场会上，宣布与清华科技园孵化的3D打印机开发企业O.ME签约。除了获得2000万元人民币的天使轮融资之外，这家3D打印领域的初创公司还成了斯穆特在中国的第一笔投资。
三、3D打印技术目前的应用领域
3D打印产业发展的关键在应用，目前主要应用于：航天航空、汽车等零部件制造、生物医疗、建筑工程模型、工业模具制造、人造珠宝饰品等。随着3D工艺的研究开发及3D打印的普及，其应用领域会不断扩展。
四、3D打印技术目前面临的问题
中国工程院院士卢秉恒曾经感慨，我国的3D打印技术进步很快，但仍然落后于欧美，而落后的原因并不是研发时间晚了几年。国内企业在研发上投入少、底子薄、资金少，制约了研发投入。此外，政府的支持力度也不够。
3D打印在技术和应用上存在几个问题有待解决：第一，怎么检测。要作为产业，没有一个通用的检测方法可能不行;第二，性能的稳定性也需要检测;第三，尺寸精度也有待提高;第四，组织结构需要研究;第五，效率问题。
大家对3D打印还不太认识，了解的人少，直接影响了普及和应用。
五、增进3D打印技能培训课程建设的几点对策建议
目前，3D打印技能培训及课程设置在我国各类学校几乎还是空白的，各级懂3D打印技能的人才奇缺。各地各级政府和教育机构对此还没有足够的重视，甚至是还一无所知。
21世纪，拼的是技术创新，拼的是人才。人才的培养需要时间，需要有个周期。为了迎接新的工业革命的到来，为我国的“工业制造2025”，把3D打印列入学校课程设置，把3D打印技术培养列入高职高专学校技能培训计划就显得极为重要和迫切了。
1.为了3D打印在产、学、研、用全方位的发展，我国高职院校应与相关企业及科研单位联合进行3D打印技术开发，建立3D打印的打印材料研发基地，抢占3D打印的制高点。
2.在学生中加强对3D打印知识方面的普及工作，宣传国家和地方政府的相关扶持政策和指导规划，激发学生对3D打印技术的兴趣和热情。如：北京已率先启动了对发展扶持3D打印产业政策，3月3日北京科委印发了《促进北京市增材制造(3D打印)科技创新与产业培育的工作意见》，其中特别提出到2017年，培育出2～3家3D打印龙头企业，10家以上骨干企业。
3.校际联合、校企联合，教育相关部门牵头，积极争取组建地方3D打印协会，整合科研、打印企业和应用制造业等资源。还应定期或不定期的组织3D打印技术研讨会扩大影响，并适时牵头做制定行业规范的前期工作。2012年10月，中国3D打印技术产业联盟成立，这是世界上第一个该产业联盟。
4.结合“大众创业、万众创新”，在各类高校的“众创空间”指导和孵化以3D打印产业链相关的自主创业和技术人员的就业。
5.各地方教育部门应多在科研立项和资金资助方面鼓励教师及相关人员和单位做工业级的3D打印材料基础研发和生产，激励大家积极进行3D打印工艺、技术开拓和应用软件的开发，做好自主知识产权的保护。
6.在高校工业设计专业，特别是高职院校相关工科专业增设3D打印课程，适时开设其专业。在中学试点普及3D打印知识或开设手工课，筹备组织全市学生3D打印大赛，为迎接3D打印的快速发展储备人才。
7.美术、艺术类院校也应特别加强对学生3D打印技术、技能教学和培训。利用3D打印技术复原古代艺术品已有明显探索成效，用3D打印制作影视道具的相关院校和单位也正在积极筹划中。
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“这是用户的需求，催生了Flash的3D游戏，”Adobe大中华区董事总经理黄耀辉在接受记者采访时候说道，“Adobe的Flash现在正在积极地与3D游戏引擎商合作，甚至，flash已经开始与中国游戏研发商开始合作员工培训。”
在2011年第3季度，中国网页游戏市场规模达14.24亿元，相比2季度增长202％。随着网页游戏的不断发展和电脑硬件的不断升级，游戏细分类型也得以不断充实与多元化。在几年前还觉得很超前的3D网页游戏，如今已经新作倍出，成为网页游戏行业发展的又一趋势。
“事实上我们的用户在过去会经常问到为何没有3D版的flash游戏”这个问题。黄耀辉说道，“这是游戏不断多元化发展的结果。所以我们的Flash团队就开始和引擎商合作，比如著名的Unreal引擎。双方的合作方式是Flash的运行环境提供的一个3DAPI的接口，然后虚幻引擎根据接口来做测试。有了平台和引擎的支持，这样就可以出现最新的Flash3D游戏。我们的游戏开发商想开发这样的游戏来吸引更多的消费者，那么Adobe为什么不去支持呢？”
目前在中国游戏行业开发中，Adobe的产品已经有着非常广泛的应用，除了无处不在的Photoshop，用作后期效果制作的Aftereffect，经典动画软件Flash等，也成为中国游戏行业的“标配”。黄耀辉提到，为了更好的在中国市场发展，Adobe已经开展了多种培训合作，特别是在游戏方面，已经与一些大公司进行了合作。
这里要提到的就是Adobe公司开展的“Adobe创意大学计划”：通过与学校合作，把CG行业的公司产品推到学校中，此外还提供职业教育——这一点已经在动漫行业中取得明显成效。
在与中国游戏公司方面，黄耀辉透露Adobe已与很多国内大型的游戏制作公司达成合作。
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2015 年03 月20 日，达索系统宣布和江苏盱眙职教集团签署战略合作协议，通过部署达索系统SOLIDWORKS 的应用、设立3D 数字化实训体验中心及CSWA 考试认证中心，提升盱眙职教集团整体的教学品质和创新能力，为中国制造业的转型升级提供智力支持和人才储备。此次双方共建的3D 数字化平台和交互式课件制作平台将实现理论教学与生产实践完全结合、课堂学习与工厂实训完全结合。集合了3D 设计分析一体化平台、3D 数字化工艺平台、3D 机电一体化协同设计平台、数字化网络制造平台和数字化管理平台的实训体验中心, 学生可以体验到企业产品研发、生产、制造、管理和营销的全过程，让其对公司需求和自身工作岗位有更深刻的理解和认识。达索系统与盱眙职教集团的成功合作，推动了以职业技能培养为主线的教育教学改革的发展，为职业教育的转型提供了良好范本。此外，战略协议还包括合作建立CSWA 考试认证中心，方便学生以最便捷的方式获得认证，让学生的技能得到社会和企业的广泛认同。同时，达索系统还将提供高品质的服务，帮助老师全面掌握数字化技术和平台在理论教学和工业实践中的应用，助力学校打造“双师型”教师精英团队。（详细报道请见本刊第20 页）
