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3d美术设计培训

3d美术设计培训

3d美术设计培训范文第1篇

作为第三次工业革命的代表性技术,3D打印技术目前已经步入了飞速发展的时代,3D打印技术被广泛应用于航天、建筑、医疗、军工、教学、科研、文化创意的多个领域,以3D打印技术为代表的快速成型技术被看作是引发新一轮工业革命的关键要素[1]。据计算机世界杂志报道,美国消费者技术协会(CTA)与联合包裹速递服务公司(UPS)近日联合名为《3D打印:工业生产下一场革命》的报告,报告指出3D打印是个颠覆性市场,技术采用者将从使用3D打印技术制作原型到支持和简化生产,以实现新的制造效率,预计未来4年该市场的营收将增长2倍达到210亿美元[2]。3D打印技术凭借其“用户创作”的特点,在用户基于项目学习应用中独具潜力和吸引力,不仅能够大幅提升研究型实验室的效率和能力,更能通过定制化产品来满足多元的个体需求。由此可见,3D打印技术在推动教育变革、经济发展、工业革命方面具有巨大的发展潜能和良好的应用前景。在此背景下,如何推进3D打印服务成为包括图书馆在内的众多社会服务机构关注的重点内容。

1图书馆3D打印政策规范产生背景

自2011年起,美国图书馆界引入3D打印技术,随后越来越多的图书馆以开设创客空间、推动创客教育的途径开展3D打印服务。在2013年美国图书馆协会(American Library Association,ALA)仲冬年会上,3D打印成为业内最热门的话题,在ALA等众多专业机构的推进下,3D打印技术在美国图书馆日渐普及,仅2015年初,3DSystems公司与美国青少年图书馆服务协会就宣布向100多家图书馆和博物馆提供3D打印机。根据ALA与马里兰大学共同开展的一项调查显示,截至2015年年底,约有428所公共图书馆提供3D打印服务,且该数据仍持续快速增长[3]。随着越来越多的图书馆开展3D打印服务,该项服务也逐步成为图书馆的“标配内容”。在此背景下,如何协调服务过程中产生的问题、如何规范服务流程和质量、如何推动图书馆3D打印应用的标准化进程,成为图书馆人不得不思考的课题,于是有关图书馆3D打印服务的标准化管理、政策规范和指导文件等制定和出台被提上日程,ALA数次文件、报告以引导图书馆3D打印的有序发展。[JP]

2图书馆3D打印政策规范简介

技术是一把双刃剑,在3D打印技术与创客教育、教学变革、大规模制造结合的同时,也引发了诸如知识产权、产品安全、安全打印管理等问题。为促进图书馆3D打印服务的有序发展,ALA知识产权办公室(Office of Intellectual Freedom,OIF)与信息技术政策办公室(Office for Information Technology Policy,OITP)最早提出了图书馆3D打印服务的规范化管理概念。

(1)2014年9月,OITP、OIF联合图书馆联盟(United for Libraries,图书馆基金会、受托方、倡导者等利益相关方同盟,ALA分支机构)、公共图书馆协会(Public Library Association,PLA)共同《创客发展的进步――对3D打印及公共政策的介绍》(Progress in the Making:An Introduction to 3D Printing and Public Policy)报告,报告从“3D打印机是如何被用在图书馆”“我们能利用3D打印机做些什么”“3D打印涉及的法律内涵”“3D打印技术引发的其他问题”“蓝图规划:图书馆推动3D打印发展的立足点、最佳实践”“给图书馆专业人员的技巧提示”六个方面入手,向所有计划或已经开展3D打印服务的图书馆提供了一份入门规范化指南[4]。

(2)2015年1月,OITP再次Progress in the Making文件,副标题为“图书馆视角下的3D打印政策思索”(3D Printing Policy Considerations through the Library Lens)。比起前一文件的简单Q&A格式,该份文件更多是通过论文文献的形式深入剖析了在图书馆开展3D打印服务的必要性,3D打印技术沿革,3D打印技术对经济发展及正式非正式化学习的促进作用,3D打印与自由表达、知识资源、图书馆价值思辨以及由3D打印引发的知识产权、产品可靠性的深邃性思考及建议[5]。

(3)2016年5月,OITP第三次Progress in the Making系列文件――《图书馆员3D打印服务实践问题解答》(Librarians Practical 3D Printing Questions Answered),比起前两封文件,该文件更多意义上是图书馆3D打印服务的实用建议报告,报告就资源投入、运行机制、操作使用中的各明细事项,为图书馆3D打印服务给出实践层面的明确指导和建议[3]。上述政策规范产生于3D打印服务在美国图书馆界发展的不同阶段,反映了ALA政策引导的不同侧重面,从图书馆开展3D打印服务的必要性、服务前景及存在风险等理论性探讨发展为推动馆员全面了解3D打印并落实服务的应用性研究。

3基于政策规范的图书馆3D打印服务策略

31 [JP3]优化3D打印服务,提升用户数字素养及创新素养[JP]

将互联网和信息技术新成果转化为教育创新发展的动力,以信息化推动教育的创新发展是当前教育改革的必然趋势。3D打印创新教育作为创客教育的一种重要实现手段,为创新能力的培养提供了一个抓手,它可以让枯燥的理论变得生动起来,它是一种同时拥有视觉和触觉的学习方式,在通过自主的数字化模型设计和想象力发挥将创意变为现实的过程中,用户思维的缜密性和知识的连贯性将不断得到强化。图书馆3D打印服务应确立三个重点:1)立足用户接触、了解新科技、新理念的需求,为所有用户提供平等的接触前沿科技成果、掌握新的学习实践方法的机会,切实提升民众的科技素养和数字素养。2)聚焦人类教育和学习方式的演变和发展,利用3D打印技术开发设计参与式的学习项目,重塑创新教育模式,拓展创新学习空间,形成混合、多元的学习格局,实现正式学习方式和非正式学习方式之间的相互补充与密切互动,促进用户创新意识、创新精神和创新能力的培育。3)在社会上普及对3D打印技术内涵及外延的理解,内涵包括3D打印技术概念、特点,3D?呙枰羌?3D打印机软硬件使用方法,后处理模块等;外延包括3D打印所牵涉的社会性、经济性、技术性、法律性问题,如3D打印对经济发展、社会创新、创新教育的推动,3D打印所代表的技术发展新趋势及可应用的新领域,3D打印应遵循的政策规范、存在的政策风险以及如何合理规避这些潜在的政策、法律风险等。

32 参与共建3D打印公共政策,促进3D打印产业健康发展

公共政策是政府等公共组织管理社会公共事务的指导原则,决定着管理活动的方向和目标。2012年,致力于推动3D打印行业资源整合、标准建立以及国际间对话交流的中国3D打印技术产业联盟成立,同年,3D打印行业被纳入“国家高技术研究发展计划(863计划)、国家科技支撑计划制造领域2014年度备选项目征集指南”,成为国家重点支持科技领域[6]。这表明,3D打印已被提升至国家战略层面,国家必须对整个3D打印产业做出整体规划,制定标准化的行动路线及行业规范,规整未来3D打印产业发展方向和技术发展方向。产业发展的多元化及复杂性使得3D打印行业标准在一些发达国家(如欧盟3D打印标准化路线图)已经被分成了不同类别,如设计、特殊工业需要、制造部件的质量、安全性规章制度和教育。由此可见,3D打印公共政策制定和标准化的发展不仅需要国家政府部门的领导和指引,更需要各行业群策群力,发挥标准化建设中的集合效应。作为促进社区经济文化发展及协助社会可持续目标实现的高效合作伙伴,图书馆应从“参与制定3D打印公共政策和标准,促进3D打印产业健康发展”的更高层面规划和设计自身的服务,包括:1)积极探索创新教育领域3D打印资源的有效整合模式,通过推动发展3D打印行业间的合作关系以及3D打印用户间的对话与协作,全面提升和巩固图书馆在3D打印创新教育应用领域的地位和作用;2)发挥3D打印教育应用领域内的行业智库作用,研究和探讨发展过程中遇到的热点和难点问题;3)组织制定图书馆界3D打印使用标准,为国家3D打印教育、安全性规章制度的标准化发展建言献策,维护行业整体利益。

33 强化馆员政策培训,规范图书馆3D打印服务体系

由于3D打印技术固有的内在风险,图书馆提供3D打印服务必须考虑如何将存在的政策风险和法律风险降低在可控范围内,如何建立利用3D打印服务促进人类表达自由、智识自由与保护知识产权、限制危险品的设计与制造、维护人类伦理规范之间的平衡[7]。这就要求图书馆员不仅能够掌握3D建模与3D打印的知识和技能,具备3D打印技术应用能力,教授用户简单的三维模型制作、三维扫描仪逆向造型、3D打印设备操作,以及开展日常的设备维护及管理,更重要的是能够在掌握3D打印技术内在风险和相关法律规范基础上,科学引导用户的创意表达。对国内图书馆而言,3D打印服务是一项新兴而具有挑战性的工作,为使以3D打印技术为依托的创客教育得到有益开展,图书馆界应整合社区3D打印资源,建立示范型服务网点,提供馆员培训,协助各馆构建规范完善的3D打印服务体系。首先,图书馆3D打印服务体系是功能完备的创意孵化体系,以馆藏文献、3D打印数字技术、创新工具、知识化服务为支撑,激发读者智慧,营造创新氛围,实现创新灵感与设计的对接,营造一个学习交流、信息共享的复合型新空间,为创新者提供孵化空间,让创新更容易[8];其次,图书馆3D打印服务体系是与国际政策、标准相接轨,制度完善、规范明晰的服务体系,这些制度包括对3D打印使用范围的严格限制、对3D打印图纸设计者知识产权的保护等;再次,图书馆3D打印服务体系是多层次的创新人才支撑体系,通过建立与政府机构、科研院校、商业机构的合作关系,强化馆员培训力度,从而奠定3D打印社区培育基地的技术支撑和发展基础;最后,图书馆3D打印服务体系是一种可持续的发展体系,这种可持续性体现在经济、技术、社会价值的不同层面。以经济性为例,由于3D打印成本高昂,图书馆不仅需要考虑如何提升打印成功率,更重要的是实行一套可持续的运作模式,建立材料收费制或会员制,拓展3D打印服务融资渠道。

3d美术设计培训范文第2篇

关键词:3D打印;三维动画设计;教学应用

2015年8月21日,总理主持召开了国务院“先进制造与3D打印”专题讲座,引发国内各行各业对3D打印技术的广泛关注。在这样的时代背景下,河北政法职业学院尝试将3D打印技术植入三维动画设计专业,探索第一课堂与第二课堂相结合、创新实践与专业技能相结合、创业帮扶与文化引领相结合的方式,开发学生的创新创业思维,培养学生发现问题、探索问题、解决问题的能力,不断提高三维动画设计专业的人才培养质量,为“中国制造2025”提供人力和智力支持。

一、3D打印简介

3D打印是快速成形技术的一种,先把人们需要的物件通过三维制作软件在电脑中形成虚拟三维图形,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过3D打印机的多层打印方式,将“图形”进行累积,形成一个三维物体。随着社会经济的发展,人们的物质生活水平越来越高,在满足基本生活需求后,追求个性化和订制服务逐渐成为一种消费趋势和消费时尚。服装鞋帽可订制生产、居室装修可订制生产、交通工具也可订制生产等。这些个性化产品的生产对传统制造工业的大批量标配流水线的生产模式提出了挑战。如果用传统的机器设备和生产工艺只加工一件产品,不仅浪费资源,成本也会十分昂贵。而3D打印技术恰恰为个性化生产提供了方便,它通过电脑设计,可以最大限度的满足客户的要求,而且3D打印是增材制造,能够最经济的使用原料,其原材料的利用率比传统的减材制造方式要高得多。3D打印技术已经成为当前“增材制造”技术的主要存在形态,其在教育领域中的应用也日益凸显。国外3D打印技术已经成为高等教育应用中主流技术,国外的很多院校通过开设3D打印课程与培训、组建兴趣社团、举办创新大赛等形式提升学生对3D打印技术的认知,培养创新创业能力。

二、3D打印在国内外教育应用现状

英国教育部门开展了为期一年的试验项目,以21个学校为试点,将3D打印技术应用到数学、物理、计算机科学、工程和设计等课程中,探索3D打印的教学应用,推动教学创新。美国国防高级研究计划局(DAPRA)制作实验和拓展(MENTOR)项目计划在美国高中推广使用3D打印机。该项目旨在培养高中生的工程技术,培养学生的技能,激发他们对工程、设计、制造和科学等相关课程的兴趣,促进高中学生协作完成一系列的设计和制作方案,以帮助他们未来面对设计和工程方面的挑战。国内近期持续掀起3D打印热,许多高校都成为技术的先行者,包括清华大学、华中理工大学以及哈工大、华中科大、西安交通大学等等重点院校,都非常重视打印技术理论、成型工艺、成型新材料及其应用方面的研究。三、3D打印的就业前景和人才需求2014年,科技部首次将3D打印编入《国家高技术研究发展计划(863计划)、国家科技支撑计划制造领域2014年度备选项目征集指南》。尽管国内3D打印行业起步较晚,但近年来发展势头迅猛。在产业规模上,2012年中国3D打印行业产值为8至9亿元;2013年中国3D打印行业产值为20亿元。3D打印技术在当前的创业热潮下,已经成为年轻人尤其是90后创业投资的新蓝海。据资料统计,到2016年,中国3D打印市场规模将扩大到100亿元,是2012年的10倍,届时中国将超越美国成为全球最大的3D打印机市场。同时专家预测,如果3D打印的应用市场能够打开,到2020年3D打印的市场有可能突破一千亿元甚至两千亿元。当前,3D打印已经坐上了技术发展的高速列车,以3D打印技术为代表的快速成型技术被看作是引发新一轮工业革命的关键要素。各地方政府大力支持3D打印产业的发展,纷纷出台相关扶持政策,包括资金、人才、技术等各方面。依托各研究机构、院校和相关企业,在武汉、西安、北京、深圳、广州、上海、南京、珠海、青岛等各大城市都规划建立大规模的产业园区。基于国家政策支持以及各地方政府的政策激励和引导,在未来几年乃至十几年间3D打印行业会突破现有发展瓶颈,成为下一个千亿元级别的产业。预计到2018年国内3D打印行业产业规模将达到300亿元,到2025年国内3D打印行业产业规模将达到1000亿元。随着国内3D打印行业规模不断扩大,开发、应用三维建模软件的人才将会出现大的缺口,具备创新精神的三维模型创意设计人才将会极度紧缺。

四、3D打印在河北政法职业学院的应用经验

河北政法职业学院三维动画设计专业一直在深化教育教学改革,逐步由传统的办学模式转向“校企合作+项目教学”和“提高技能+培育工匠”为导向的办学模式。根据数字媒体行业职业素质能力需求和应用技术的发展,将专业人才培养的核心技能由二维向三维领域拓展,逐步打造以“3D动画师”为核心的主要就业岗位。近几年,该专业生源充足、报到率高,学生数量稳步发展,就业质量不断提高,有效带动了区域经济发展。2016年,该专业获批河北省高等职业院校立项建设骨干专业。(一)第一课堂与第二课堂相结合第一课堂,利用三维动画设计专业在建模上的优势,采用案例教学和项目教学,向学生展示国内外三维建模和三维动画设计的优秀案例和特色作品,让学生开阔眼界、把握前沿。同时,把有关三维建模的知识点融合在每节课上的小项目中,让学生带着问题学习,激发学生的学习兴趣,提高第一课堂学习效果。与河北虹天电气科技有限公司开展校企合作、协同育人。河北虹天主要经营业务是研发、生产3D打印机,并进行技术培训。利用专业教育周或第一、第二课堂,带领创客空间人员深入到虹天科技有限公司进行实地考察,通过公司技术人员的讲解,更直接的获得关于3D打印的相关知识。同时,让学生体验工业级、桌面级3D打印技术和3D打印笔,由企业项目负责人和设计人员带领学生参与到实际项目的学习和制作中去,由浅入深,由简单到复杂,让学生体验专业的制作方法和实战工作经验。在项目创作过程中,学生们既锻炼了实践技能,又培养了项目所需的团结合作、协同工作的职业素养,让学生在兴趣和乐趣中开发创新思维,提高专业技能,为将来实现行业内高质量就业奠定了坚实的基础。在第一课堂学习三维建模和三维动画的基础上,加强第二课堂实践活动,通过组建与专业有关的学生社团或兴趣小组,组成创客空间,激发学生们三维建模的学习热情。引进3D打印机,把模型导入3D打印软件中进行设置,通过3D打印得到自己建立的模型,更加直观的展示模型在建立过程中可能出现的问题,从而提高学生的建模能力。课余时间,对学生专门开放机房,供学生们自由建模,通过3D打印实现实体模型。手脑并用,培育了学生们的工匠精神,有效提高了学生们的核心技能,增强了学生们的就业竞争力。(二)创新实践与专业技能相结合河北政法职业学院建有一个创新创业导师师资库,三维动画设计专业的教学团队因年龄结构、学历结构、学缘结构、职称结构合理,团队成员理论扎实、思想活跃、富有朝气、敢拼敢闯,被全部纳入该师资库。这些创新创业导师结合三维动画设计专业特点,积极引导学生广泛开导创新创业活动。依托该专业成立的三维动画设计工作室、创客•3D打印梦工厂等学生创新项目深受学生喜爱,并引起了家长、社会的广泛关注与赞誉。在三维动画设计工作室,与石家庄深度动画科技有限公司合作,将真实的商业项目植入教学过程,培养学生的创新意识、开发学生的创新思维。引入了该公司“数字城市建设”真实的商业项目,让学生参与设计和制作,让学生手脑并用,创新性完成公司安排的教学任务。学生们独立完成了“三维建筑漫游”设计,完成了河北政法职业学院“三维校园情景漫游”动画短片的制作。在“创客•3D打印梦工厂”,学生们利用三维建模技术和逆向工程技术,设计、制作自己喜欢的创意作品,既可自己收藏,又可当作礼品送给亲朋好友;还可为校内外学生和社会订制独具特色、个性十足的3D创意作品,通过3D打印机转化成实体物品,发送到客人手中,实现了创意、制作、转化的创新性过程中,提高了学生们三维建模核心技能和创新性思维。(三)创业帮扶与文化引领相结合河北政法职业学院成立了创新创业教研室,通过带领学生到企业参观考察、参加会议或培训,培养学生创业意识;通过创新创业教育和创新创业实践,对学生进行创业帮扶,开发学生创业思维;通过创建创新创业基地或创客空间,陶冶学生创业情操,培育学生创业兴趣。学院为学生涉足创业活动和开展创业实践提供了场地与设备。投资建设了近3000平方米的创新创业基地,通过特色装修、文化建设、创业培训等内容点燃学生创业激情。学生如有好项目,可免费入驻基地,由创新创业教研室的导师指导学生开展创新创业活动。在创新创业基地有3D打印体验中心、3D打印梦工厂、3D打印创客空间,这里汇集了大量在3D打印领域志同道合、有创业梦想的青年学俊,他们一起谈理想、谈技术,为提前融入社会做足了准备工作。依托三维动画设计技术,学生可以利用三维制作软件,充分发挥想象力,创作出各种形状、各种颜色的物体。从实用性小物品入手,逐渐发展向社会提供服务。完成的作品用3D打印机打印出来,成品可以作为商品出售,创建好的三维模型也可拿到网上出售。只要有好的创意、精细的制作,就可以获得可观的收入,这不仅增加了大学生就业的机会,也是学生创业的一条有效的途径。发展快的同学已经在校外建立了自己的创业基地,有了自己的厂房车间。

五、3D打印在高职院校推广中面临的问题

1.亟需了解国外在3D打印技术上的发展状况,由于机器和技术限制,目前只能带领学生设计、制作一些玩偶或是动漫周边的商品。2.亟需了解国外如何把3D打印技术和教学进行融合,提高学生的动手、动脑能力。3.由于材质的热性能不同,对于用到不同材料的产品来说,3D打印只能分开打印,即只能先“打印”出各种形状的零部件,然后做加工和组装。需要了解国外的一次成型的产品制作工艺。4.打印速度、打印材料和打印颜色是目前制约3D打印创新创业项目的主要瓶颈。实践证明,把领先的3D打印技术引进河北政法职业学院三维动画设计专业的教学过程是一种非常有效的激发学生学习兴趣的方式,在学习过程中,学生能够更加直观的发现自己在建模过程中的问题并加以改正,培养了学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,开发了学生的创新思维,点燃了学生的创业激情,有效提高了三维动画设计专业的人才培养质量。

参考文献:

[1]李青,王青.3D打印:一种新兴的打印技术[J].远程教育杂志,2013,(4).

[2]祝智庭,雒亮.从创客运动到创客教育:培植众创文化[J].电化教育研究,2015,(7).

[3]王萍.3D打印及其教育应用初探[J].中国远程教育,2013,(8).

[4]刘柱栋.3D打印技术在高职院校专业教学中的应用[J].电子技术与软件工程,2016,(15).

3d美术设计培训范文第3篇

关键词:顶岗实习;艺术设计;企业

近几年,随着高校大规模的扩招,艺术专业联考招生放宽等因素影响,部分学生的文理课程基础薄弱,高中阶段对美术专业学习的不系统,本身的绘画基础和手绘能力都不强,导致学生学习盲目和质量下降,最终削弱了艺术专业毕业生的就业竞争力,就业十分严峻。这对我国高职院校培养模式提出挑战,针对这个情况,在对2014届毕业生实习指导中,我们发放了调查问卷,117名学生,56.5%从事专业对口工作,89.5%学生毕业后通过几个月的实习才能上岗,而不能毕业后直接上岗,延迟转正时间。这些数据都预示着,现今培养的学生与企业脱节,无法快速胜任相应的设计工作。

教育部《关于推进高等职业而教育改革创新引领职业而教育科学发展的若干意见》要求中提出“深化工学结合、校企合作、顶岗实习的人才培养模式改革”大力发展职业教育传统的教学模式。顶岗实习在高职艺术设计专业的人才培养中发挥着极其重要的作用。高职院校必须加大校企合作,推动顶岗实习。

1顶岗目的

结合学院培养计划,带领2014级艺术设计专业多名同学到“江西三维环彩科技有限公司”为期两个月的顶岗实习,岗位为公司的室内建模设计师及3D设计师助理,为艺术设计专业的人才培养研究积累了一定经验。此次顶岗的目的:第一,了解江西艺术设计专业中动漫产业的发展情况。第二,企业对行业人才的实际需求,了解室内设计师及3D设计师在企业中的工作范畴与工作职责。第三,学习公司的行业管理模式,并让个人的设计思想尽量向企业靠拢,提高自己的实践水平和实际的操作技能,并将在企业学习的知识应用到日常教学中。第四,对顶岗实习进行总结反思,把理论与实际结合,从而进一步提高学生的设计思维能力与实践操作能力,以便把学生培养成社会所需要的高素养应用技能型人才。

2顶岗内容

江西环彩三维科技有限公司是省内第一家涉及3D打印这一新领域的公司,以三维打印为切入点,全面覆盖包括三维数据处理、三维模型建模及修复、虚拟现实场景建设、3D产品打印等业务,为3D行业提供全面技术研究及技术服务的高科技创新型企业。公司业务主要有三维数据处理、三维模型建模、虚拟现实场景建设、3D产品系列打印等。主要技术是运用3D全彩色打印机结合高性能复合材料,给客户提供最佳的打印效果。该技术广泛用于航天和国防、医疗设备、高科技、人像、建筑、工业、创意产品等。

顶岗的学生在公司系统地学习了3D软件(3D建模、材质贴图、灯光、VRay渲染等),在几化练习后,进行任务式订单操作,打破了学校的工具教学,并完成了公司的三维模型建模订单,得到了企业指导老师及客户的肯定。

3顶岗成效及总结

3.1顶岗实习职业式的教学模式促使学生角色转变

企业实习期间,公司大部分老员工都是从各个职业院校刚毕业的学生,有泰豪动漫、工业技术职业学院等,他们已在公司顶岗半年至1年,上班6天制,时间为8点30到17点30,没有迟到早退,工作时安静无喧哗,没完成任务的还需自行加班,这些实习人员的积极认真、自觉自律、爱岗敬业的工作态度影响到我们的学生,让其迅速适应到职业式的工作环境和工作氛围中。角色转变也让学生学会遵守企业的相关规定,并积极争取和努力完成企业指导老师的项目作业。而与学校强调的出勤三令五申管理模式相比,确是千差万别。所以,今后的课堂教学,也需引入任务式的教学方法,让学生提前预演实习,感受企业氛围,转变学习态度。

3.2顶岗实习促进教学提升并检验教学效果

(1)顶岗实习能更好检验学生课堂的学习效果。此次顶岗发现学生到企业不能明确的理解项目要求,需要企业指导老师多次指点,完成项目质量和效率均不高,这就反映出平时的课堂实训难易度太低,学生积极性不高,完成效果不佳,缺少实习预演的机会,导致上岗不能直接上手。所以,平时教师课堂的教学实训需与企业需求挂钩。

(2)顶岗实习提升教师的课堂教学水平。高职院校大部分教师都是从学校到学校,实践经验不足,通过带领学生顶岗实习,教师可以从课堂到企业,找到自己教学中的不足,又能结合企业要求更好完善自身的教学方法,提升课堂教学,进而才能共同探索出一条成熟、有效、互利互赢的校企合作模式。

(3)顶岗实习提前培养学生的职业素质和能力。在顶岗期间,到慧佳传媒公司回访,看望了与系部合作培养的12级完美动力合作班毕业生。完美动力推荐5名学生就业,只有2名学生留在慧佳,其余3名学生均因公司安排的拍摄任务太累而违约辞职,这也让我们思考学生吃苦耐劳精神需提升和加强对学生的职业素质与能力的培养。而在三维环彩公司的同学以职业人身份顺利完成了2个月的顶岗,这也提前培养了他们的适应能力及实际的工作能力。2015年12月他们分别被策动设计机构、在中堂装饰设计有限公司、道和设计公司、左岸装饰设计工程有限公司等企业提前录用。根据顶岗实习后企业反馈的意见,在新的教学培养计划里加设了《职业规划》《就业指导与训练》等必修课程,由企业设计师担任教学,让学生入学就能清晰了解自己的专业,并有计划的规划和学习。

3.3促使校企合作进一步加强

3d美术设计培训范文第4篇

关键词:3D打印产业;数字化制造;发展思路

中图分类号:F49 文献标识码:A

文章编号:1007-7685(2013)01-0090-04

近期,英国《经济学人》杂志在《第三次工业革命》一文中,将3D打印技术作为第三次工业革命的重要标志之一,引发了世人的关注。作为新生事物,什么是3D打印技术?它与传统产品开发和生产制造有什么区别?发展的意义何在?我国发展现状如何?下一步应如何发展?

一、3D打印概况

(一)3D打印的概念

3D打印技术是制造业领域正在迅速发展的一项新兴技术,被称为“具有工业革命意义的制造技术”。运用该技术进行生产的主要流程是:应用计算机软件设计出立体的加工样式,然后通过特定的成型设备(俗称“3D打印机”),用液化、粉末化、丝化的固体材料逐层“打印”出产品。3D打印技术是“增材制造”的主要实现形式。“增材制造”的理念区别于传统的“去除型”制造。传统数控制造一般是在原材料基础上,使用切割、磨削、腐蚀、熔融等办法,去除多余部分,得到零部件,再以拼装、焊接等方法组合成最终产品。而“增材制造”与之不同,无需原胚和模具,就能直接根据计算机图形数据,通过增加材料的方法生成任何形状的物体,简化产品的制造程序,缩短产品的研制周期,提高效率并降低成本。

(二)3D打印技术所依托的关键技术

3D打印技术需要依托多个学科领域的尖端技术,主要包括以下方面:信息技术,即要有先进的设计软件及数字化工具,辅助设计人员制作出产品的三维数字模型,并根据模型自动分析出打印的工序,自动控制打印器材的走向;精密机械,即3D打印技术以“每层的叠加”为加工方式,产品的生产要求高精度,必须对打印设备的精准程度、稳定性有较高的要求;材料科学,即用于3D打印的原材料较为特殊,必须能够液化、粉末化、丝化,在打印完成后又能重新结合起来,并具有合格的物理、化学性质。客观说,目前3D打印技术尚不成熟。作为一项多学科交叉的高新技术,还需要在各相关领域投入较大的研发力量,才能掌握完整的核心技术。

(三)3D打印技术的应用领域

近年来,3D打印技术发展迅速,在各领域都取得了长足发展,已成为现代模型、模具和零部件制造的有效手段,在航空航天、汽车摩托车、家电、生物医学等领域得到了一定应用,在工程和教学研究等领域也占有独特地位。

具体应用领域包括:工业制造。可应用于产品概念设计、原型制作、产品评审、功能验证。制作模具原型或直接打印模具,直接打印产品:3D打印技术制造的小型无人飞机、小型汽车等概念产品已问世,家用器具模型也被用于企业的宣传、营销活动中;文化创意和数码娱乐:可作为形状和结构复杂、材料特殊的艺术表达载体。科幻类电影《阿凡达》运用3D打印技术塑造了部分角色和道具,3D打印技术制造的小提琴接近了手工艺的水平;航空航天、国防军工:可对形状复杂、尺寸微细、性能特殊的零部件、机构进行直接制造;生物医疗:可应用于人造骨骼、牙齿、助听器、假肢等的制作;消费品:可应用于珠宝、服饰、鞋类、玩具、创意DIY作品的设计和制造;建筑工程:可应用于建筑模型风动实验和效果展示,建筑工程和施工(AEC)模拟;教育:可应用于模型验证科学假设,用于不同学科实验、教学。在北美的一些中学、普通高校和军事院校,3D打印机已经被用于教学和科研;个性化定制:可提供基于网络的数据下载、电子商务的个性化打印定制服务。

从市场应用份额看,3D打印技术应用在汽车及零配件领域占37%,在消费品领域占18.2%,应用于航空航天和国防军工占13.7%,在商业机器领域占11.2%,在医疗领域占8.8%,在科研方面占8.6%。

二、我国3D打印产业发展现状及面临的问题

近年来,我国积极探索3D打印技术的研发,初步取得成效。自20世纪90年代初以来,清华大学、西安交通大学、华中科技大学、华南理工大学、北京航空航天大学、西北工业大学等高校,在3D打印设备制造技术、3D打印材料技术、3D设计与成型软件开发、3D打印工业应用研究等方面,开展了积极的探索,已有部分技术处于世界先进水平。其中,激光直接加工金属技术发展较快,已基本满足特种零部件的机械性能要求,有望率先应用于航天、航空装备制造;生物细胞3D打印技术取得显著进展,已可以制造立体的模拟生物组织,为我国生物、医学领域尖端科学研究提供了关键的技术支撑。目前,依托高校的研究成果,对3D打印设备进行产业化运作的公司实体主要有:北京殷华(依托于清华大学)、陕西恒通智能机器(依托西安交通大学)、湖北滨湖机电(依托华中科技大学)。这些企业都已实现了一定程度的产业化,部分企业生产的便携式桌面3D打印机的价格已具备国际竞争力,成功进入欧美市场。

一些中小企业成为国外3D打印设备的商,经销全套打印设备、成型软件和特种材料。还有一些中小企业购买了国内外各类3D打印设备,专门为相关企业的研发、生产提供服务。其中,广东省工业设计中心、杭州先临快速成型技术有限公司等企业,设立了3D打印服务中心,发挥科技人才密集的优势,向国内外客户提供服务,取得了良好的经济效益。

在家用电器、汽车配件、通信技术、航天、军工等领域,3D打印技术被越来越多应用到产品研发和生产中。在医疗领域,国内高水平的医院使用3D打印技术,为患者提供定制的牙齿和骨骼替代物以及具有仿生性能的体内植入物。在教育领域,我国有很多高校购买了3D打印设备,开展多个学科的教学和研究工作。目前,中国已成为美国、日本、德国之后的3D打印设备拥有国。

3D打印产业正成为投资热点。不少原来从事数字化技术、材料技术、精密机械技术的企业纷纷考虑投资开发3D打印设备生产和服务。

资料来源:《3D打印技术将掀起“第三次工业革命”?》,载自《科学研究动态监测快报》,中国科学院国家科学图书馆,2012年10月1日。

目前,我国3D打印产业处于起步阶段,存在一系列影响3D打印产业快速发展的问题。

第一,缺乏宏观规划和引导。3D打印产业上游包括材料技术、控制技术、光机电技术、软件技术,中游是立足于信息技术的数字化平台,下游涉及国防科工、航空航天、汽车摩配、家电电子、医疗卫生、文化创意等行业,其发展将会深刻影响先进制造业、工业设计业、生产业、文化创意业、电子商务业及制造业信息化工程。但在我国工业转型升级、发展智能制造业的相关规划中,对3D打印产业的总体规划与重视不够。

第二,对技术研发投入不足。我国虽已有几家企业能自主制造3D打印设备,但企业规模普遍较小,研发力量不足。在加工流程稳定性、工件支撑材料生成和处理、部分特种材料的制备技术等诸多环节,存在较大缺陷,难以完全满足产品制造的需求。而占据3D打印产业主导地位的一些美国公司,每年研发投入占销售收入的10%左右。目前,欧美一些3D打印企业依托其技术优势,正加紧谋划拓展我国市场。我国对3D打印技术的研发投入与美国有较大差距,占销售收入的比重很少。

第三,产业链缺乏统筹发展。3D打印产业的发展需要完善的供应商和服务商体系和市场平台。在供应商和服务商体系中,包含工业设计机构、3D数字化技术提供商、3D打印机及耗材提供商、3D打印设备经销商、3D打印服务商。市场平台包含第三方检测验证支持、金融支持、电子商务、知识产权保护等支持。而目前国内的3D打印企业还处于“单打独斗”的初级发展阶段,产业整合度较低,主导的技术标准、开发平台尚未确立,技术研发和推广应用还处于无序状态。

第四,缺乏教育培训和社会推广。目前,我国多数制造企业尚未接受“数字化设计”、“批量个性化生产”等先进制造理念,对3D打印这一新兴技术的战略意义认识不足。企业购置3D打印设备的数量非常有限,应用范围狭窄。在机械、材料、信息技术等工程学科的教学课程体系中,缺乏与3D打印技术相关的必修环节,还停留在部分学生的课外兴趣研究层面。

三、我国发展3D打印产业具有重要的战略意义

当前,全球正在兴起新一轮数字化制造浪潮。发达国家为解决近年来制造业竞争力下降的难题,大力倡导“再工业化、再制造化”战略,提出智能机器人、人工智能、3D打印技术是实现数字化制造的关键技术,并希望通过这三大数字化制造技术的突破,巩固和提升制造业的主导权。虽然3D打印等数字化制造的核心技术仍处在发展的初级阶段,产业还不成熟,但在产品设计、复杂和特殊产品生产、个性化服务等方面已显示其独特优势。所以,我们应充分认识智能制造、数字化制造对我国的深刻影响,加快3D打印产业的发展,推动我国由“工业大国”向“工业强国”转变。

(一)发展3D打印产业,可提升我国工业领域的产品开发水平,提高工业设计能力

传统的工业产品开发方法往往是先做模具,然后再做出样品,而运用3D打印技术,无需模具,就可以把制造时间降低为以前的1/10到l/5,费用降低到1/3以下。一些好的设计理念,无论其结构和工艺多么复杂,均可以利用3D打印技术短时间内制造出来,从而极大地促进产品的创新设计,能够有效克服我国工业设计能力薄弱的问题。

(二)发展3D打印产业,可生产出复杂、特殊、个性化的产品,有助于攻克技术难关

3D打印技术可为基础科学的研究提供重要的技术支持。在航天、航空、大型武器等装备制造业,零部件种类多、性能要求高,需要进行反复测试。运用3D打印技术,既在研制速度上具有优势,还可以直接加工出特殊、复杂的形状,简化装备的结构设计,化解技术难题,实现关键性能的赶超。在生命科学的研究和应用中,3D打印以“细胞打印”、“仿生定制”等形式出现,把标准化、自动化的机械加工业生产方式,应用到生物工程、生物制药和临床医学等领域,已取得丰硕成果。以生物组织为原材料的制造业,有望成为高端制造业的重要组成部分。发展3D打印技术,将促进我国在生物能源开发利用、生物和化学药剂试验、人体组织和器官再造等领域取得技术进步。

(三)发展3D打印产业,可形成新的经济增长点,促进就业

随着3D打印技术的普及,“大批量的个性化定制”将成为重要的生产模式。3D打印技术与现代服务业的紧密结合,将衍生出新的细分产业、新的商业模式,创造出新的经济增长点。如,自主创业者可通过购置或租赁低成本的3D打印设备(一些3D打印设备已低于1万元),利用电子商务等平台,为大量消费者定制生活用品、文体器具、工艺装饰品等各类中小产品,激发个性化需求,形成一个数百亿甚至数千亿元规模的文化创意制造产业,并增加社会就业。

四、我国3D打印产业发展的政策建议

(一)制定3D打印产业发展规划,促进其优先发展

建议将3D打印技术定位为生产业、文化创意、工业设计、先进制造、电子商务及制造业信息化工程的关键技术和共性技术,将该产业纳入优先发展产业及产品目录。在财税金融政策上,鼓励企业投资、研发、生产和应用3D打印技术,支持3D打印设备的进出口。

(二)加强3D打印产业联盟、行业协会建设,推动产业协同发展

积极引导工业设计企业、3D数字化技术提供商、3D打印机及材料研发企业和机构、3D打印服务应用提供商组建产业联盟,利用有关学会、协会的平台加强研讨和交流,共同推动3D打印技术研发和行业标准制定。促进3D打印技术发展的市场建设,包括3D打印电子商务平台、3D打印数据安全和产权保护机制、3D打印技术及关联项目投融资机制等,促进产业可持续发展。

(三)加大科技扶持力度,提升3D打印技术水平

设立3D打印产业专项基金,重点推进数字化技术、软件控制、打印装置、材料技术等关键技术的研发。在研发扶持中,要注意建立公平、公正的研发绩效评估体系,鼓励各研发主体探索不同的技术路径。加强对3D打印产学研合作的支持,特别对实施产业化的企业在市场销售、推广上给予政策支持。

3d美术设计培训范文第5篇

【关键词】 虚拟实现技术 职业教育 实训 应用实践

运用计算机技术进行教育学习,传统模式是人和计算机视为两个独立的个体,通过界面进行信息交换,就是使用者把设计要求或信息指令输入计算机,计算机作出动作显现反馈,而虚拟现实(Virtual Reality)是把现实中存在的或并不存在的事物和场景,通过运用计算机软件,可以将使用者和计算机虚拟实现一个整体,通过三维立体空间和图像工具实现信息可视化,把使用者置身于通过三维空间模拟出一个逼真的计算机环境中自由地使用各种指令信息,整个过程由计算机按照仿真软件进行控制。

1 虚拟现实技术

虚拟现实技术(Virtual Reality),涵盖计算机图形(CG)应用技术、仿真技术、人机交互技术、显示技术、传感器技术、人工智能和网络运行处理技术等领域内容,通过计算机通过仿真软件生成逼真的三维空间,可以通过传感器捕捉到使用者的信息,立即进行高速运算,运算结果转化成精确的3D世界影像传出,使用者在虚拟空间实现视、听、嗅等感官感觉和完成肢体动作,自然地对虚拟世界进行体验和互动,是一种由计算机技术辅助生成的高技术模拟系统。

2 虚拟现实技术在教育中的应用

在现代信息化学习方式和手段中,虚拟现实技术特别是基于网络的虚拟现实技术(Web3D)有着广泛的作用和影响,尤其在虚拟教学和仿真实验,以及信息化平台等方面的应用具有广泛性。虚拟现实技术能够为师生提供生动而逼真的计算机学习环境,师生都可成为虚拟环境中的参与者,并且每个人可以在虚拟环境中扮演不同的角色,这有力的调动参与者的学习积极性和能动性,对学习中的重点和难点容易掌握,并且对培养和训练技能都将起到积极有效的作用,并且可以降低成本和消耗。

虚拟现实技术在教学过程中主要三个方面的应用。(1)知识学习。知识学习是利用虚拟现实系统学生学习课程知识。其一,虚拟系统可以仿真出实际生活中不容易甚至无法观察到的自然中事物的变化过程和现象,学生通过虚拟系统可以观察、感受甚至参与整个生动和逼真过程,学习和了解知识,轻易解决学习中的知识重点难点。譬如:地理课程学习,通过虚拟现实系统,可以学生带到不同的地理环境,领略那里的自然风光,了解地理变化过程和特点等;物理知识学习,利用虚拟现实技术,可以展现各种物理变化过程,剖析变化原理,比如展示如原子核裂变、磁场感应和光纤传送信息等物理现象,让学生在观察和感受中学习掌握知识等。其二,通过虚拟系统可以使抽象的概念和理论,能够直观化和形象化展现给学生,便于学生对抽象概念的理解。例如,学习地球引力重力加速度概念,通过虚拟演示物体自由落体慢过程,形象直观的显示物体重力大小、方向以及速度的变化过程,使学生容易理解地球引力和加速度概念。(2)探索学习。虚拟现实技术可以虚拟学生学习过程中所提出的各种假设,通过虚拟系统学生便可直观逼真地观察假设所产生的结果产生的过程或效果。譬如:在学习分子链时,学生可以创新学习,大胆的按照自己的假设,将不同的分子组合新的物质,通过这种探索式的学习方式,不仅学生可能创新研究出新的物质,而且有利于激发学生的学习的能动性和创造性思维,培养学生的创新能力。(3)虚拟实验。利用虚拟现实技术,可以建立各种虚拟实验室或实训室。譬如:在虚拟的化学实验室里,可以观察化学反应的慢过程,模拟做一些具有危险性的燃烧和爆炸等反应现象;在汽车实训室汽车虚拟4S店里,可以动态体验学习汽车销售流程和规范的业务接待,业务办理等;在医学解剖实验实训室,可以虚拟人体解剖过程,观察人体局部器官新陈代谢和生理反应等。

3 基于VR虚拟仿真技术的汽车实训平台的应用

3.1 平台建设背景

近年来,国家大力发展职业教育,已成为国家人才发展战略,近十年来特别是高等职业教育蓬勃发展,规模不断扩大质量不断提高,但大多院校也出现办学资金紧缺,“双师型”专业老师数量不足,培养模式与手段有待改革和创新等问题,特别是职业教育的实验实训条件,是职业教育核心教学现场和条件,需要大力校内建设或是校企合作,这些制约了职业教育内涵建设和转型发展。一般学校现有的条件下,受到实验设备投资限制,大型实验设备的操作实验不容易实现、装配工艺流程的教学讲解抽象难以理解。即使学校有能力建设这样的实验室,其设备维护的费用也相当惊人,利用虚拟现实技术,建设虚拟实验实训室,节约建设成本,节约基础建设空间,降低实验实训维护和消耗,提高实验实训效果和安全性,有效地解决场地、资金、管理和消耗等在建设实验实训中的矛盾。

3.2 汽车虚拟培训平台系统

该系统基于VR虚拟仿真技术的汽车实训平台的开发以培养汽车维修的优秀人才为目的而研发的汽车实训操作平台。

该系统基于“创壹Web3D虚拟现实三维互动教学平台”运行的网络虚拟实验3D环境,采用虚拟现实技术制作汽车主体及其部件,并具有逼真3D互动虚拟实验、3D动画演示、声音与相关原理文字自动同步显示、3D汽车模型或其部件模型任意方向旋转及视点变换的功能。能够实现大量并行用户快速下载及构建渲染动态3D场景,确保用户与3D场景互动的即时性,所有部件都可360度全方位观看,具有直观立体,真实互动的效果。

该系统的主要功能涵盖:汽车结构解析、总成和零部件拆装工艺、总成和系统工作原理动画实现、虚拟故障现象和诊断排除等,用户不仅可以动手对汽车产品进行虚拟仿真操作,了解汽车每个细节,熟悉汽车工作原理,而且还可以进入“汽车故障诊断”进行多种情况下不同部件的机械及电路故障排除模拟操作,从而能够积累实践经验,也可为汽车企业减少了不少培训成本。

汽车虚拟培训平台系统包括了汽车驾驶、汽车结构与拆装、汽车的修理、汽车故障诊断等,其中包含了大众(德系)、别克(美系)、丰田(日系)。分为教学、实训、考核三个模式,通过教学模式学习,就可以在实训模式进行设备拆卸和虚拟实验故障排除等各种操作,具有很强自主性;考核模式当教师编辑并派发了考试试卷后,对应学员登录后就会出现考试内容,并可实时记录保存,自动评分,使教师轻轻松松便可实现“无纸化”考试管理。

3.3 汽车虚拟培训平台系统性能指标

该平台系统是一套针对高校、职业院校或教育培训机构开发的快捷、可扩展性3D仿真汽修教学平台,系统采用B/S架构,整合Web3D仿真、Com组件、PHP动态网页、AJAX轻量交互等最新技术,基于Apache+MySQL高性价比解决方案。

在现在高等教育,逐步向信息化、互动性教学转型的过程中,该平台系统已包括以下数据安全与快速响应技术,通过可视化Web3DEditor三维仿真建模软件,让高校摆脱其它专业领域技术应用与整合的束缚,专注于自身优势教学内容改进与扩充,以能快速的构建自己精品课程、仿真互动课程整合平台,提高新教学内容的使用率及教学方式转型,突破传统教学模式的地域限制和时间限制,又不失传统的教学方式身临其境的效果。该平台系统采用C++、PHP、Javascript等主流语言程序开发,最后全部通过打包加密后再利用编译程序进行系统优化,这样大大加快了系统整体运行速度。支持的数据库为:大型的关系型数据库,如SQL Server, Oracel,MySQL等。本系统在运行过程中学员操作的3D动画的动作是通过TCP/IP 协议发送给服务器端程序的,而该系统中的 TCP/IP 协议采取的是UDP 用户数据包模式,这样就保证了数据不会轻易的丢失与延迟。

(1)3D汽修模型及智能控制动画,实现智能虚拟互动随意拆装, 并能自动判断拆装操作的正确性;(2)3D模型数据量小运行速度快(如一个发动机包括所有零部件在内的逼真3D模型数据量小于1MB)。(3)3D汽修智能虚拟电路检测;(4)3D汽修智能虚拟故障排除;(5)在虚拟汽修培训系统中实现128位随机加密;(6)动态3D场景传送;(7)动态场景渲染;(8)分布式3D数据库自动分区平衡各数据库负荷技术;(9)能够实现大量并行用户快速下载;(10)构建渲染动态3D场景确保用户与3D场景互动的即时性。

参考文献: