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3d打印技术论文精选(九篇)

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3d打印技术论文

第1篇:3d打印技术论文范文

Abstract: Printing technology is an important way of information transmission. It made an important contribution for human civilization and progress by the plane graphic information. Based on traditional two-dimensional graphic printing technology, 3d (three dimensional) printing technology is superposed by the 2D printing and producted in three-dimensional space. This article mainly expounds the application of 3D printing technology in all fields, explores the bottleneck of the development of 3D printing technology and its development trend in the future.

关键词:3D打印技术;印刷技术;发展前景

Key words: 3D printing technology;printing technology;development prospect

中图分类号:TS805 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2016)07-0166-02

0 引言

近年来,我们经常会看到有关于3D打印技术的新闻,“3D打印房屋”、“3D打印金属手枪”、“3D打印自行车”、“3D打印仿生耳”等等,3D打印自问世以来就得到了广泛的关注,其应用更是跨越各个领域。2014年11月末,《时代》周刊将3D打印技术列为2014年25项年度最佳发明之一。全球工业分析公司(Global Industry Analysis Inc)的研究报告预测2018年全球3D打印市场将达到29.9亿美元。但3D打印技术也面临着如制造速度与精度、设备和材料成本、产品性能、操作的安全性等多方面的瓶颈和挑战。提升3D打印的效率和精度,开发更为多样的3D打印材料是未来的研究热点。本文主要对3D打印技术的应用和发展趋势进行了研究和探讨。

1 何为3D打印

3D打印(Three Dimensional Printing)始于上世纪90年代,是快速成型技术的一种。美国3D System公司在1986年就制造了第一款3D打印设备。在传统二维平面印刷打印技术的基础上,通过逐层二维打印的迭加,利用喷头的三维运动实现曲面打印,逐层增加材料来生成三维实体,其原理图如图1所示。其分层加工的过程与传统喷墨打印十分相似,树脂、尼龙、塑料、金属、陶瓷、混凝土等材料经过特殊处理都可以用做3D打印的“墨水”。3D打印机是3D打印的核心装备。它是集机械、控制及计算机技术等为一体的复杂机电一体化系统,主要由高精度机械系统、数控系统、喷射系统和成型环境等子系统组成。此外,新型打印材料、打印工艺、设计与控制软件等也是3D打印技术体系的重要组成部分。

2 3D打印技术的应用

目前3D打印技术支持多种材料,可以广泛应用在工业设计、建筑、家具、航天、医疗和教育等各个领域,其主要具有以下应用特点:

2.1 模具加工与机械制造 如今,3D打印技术已经广泛应用于机械模具的设计与加工,如图2A所示。相对于传统制造技术来说,3D打印技术不需要任何模具或任何机械加工,既省工又省料,如美国F-22猛禽战斗机在制造过程中会大量使用钛合金构件,如使用传统的整体锻造方法,最大的钛合金整体加强框材料利用率不到4.9%,使用3D打印利用率接近100%,几乎不产生废料,大大节省了原材料的浪费,降低了生产成本。此外,也可利用3D打印技术实现个性生产,满足人们的少量和复杂形状的个性化需求。如个性化艺术家具的定制和专属个性空间的打造(如图2B)。

在建筑行业,2014年8月,在上海青浦张江高新园区,盈创建筑科技有限公司用3D打印技术24小时打印了10栋房屋(如图2C、2D)并交付使用,相关建筑指标均达到国家建筑质量标准,开启了3D打印建筑的新篇章,将来更有望使用3D打印技术建造整栋别墅。

在航天方面,美国NASA以及国外的一些航天公司已经就3D打印技术在航天上的应用展开了尝试,2014年第一台3D打印机在国际空间站上安装成功,并打印出扳手等机械部件,这台打印机由Made in Space公司设计制作,该公司是世界首家研究零重力下3D打印技术的公司。而且3D打印为按需施材,减少了材料的浪费,从而降低了生产成本。

2.2 生物医疗 3D打印技术与医学的结合堪称医学史上的创造性举动。在生物医学领域,已开始被应用于手术分析策划、假体植入物的制造、细胞或组织打印等方面。

早在2011年,德国科学家利用3D打印技术成功研制出了一种人工血管(如图3A),该项目有望被用于人体试验和药物试验。2014年,University College London的研究人员利用生物“墨水”打印出人造耳朵(如图3B),可用于外科整形。目前这种3D打印耳朵已有成功移植的案例。2015年7月,湖南省脑科医院利用3D打印颅骨为脑积水患儿缩脑,完成全球首例“全脑缩小塑形”手术。

2.3 考古文物复制 3D打印技术在考古文物领域主要用于修复已经破损的古文物。在应用3D打印技术进行文物修复时,需要使用3D扫描仪扫描破损文物,完成数据采集,并处理数据,建立相应的模型之后进行打印。在电影《十二生肖》中,先是对兽首进行三维扫描,再使用3D打印技术打印了兽首的复制模型,精度和相似度令人赞叹,且不需后期加工打磨,相信在不久的将来,随着3D打印技术的不断发展改进,3D打印技术复制文物的精度定会上升到这个高度,将不再需要后期处理。

2.4 教育行业 3D打印技术也为教育的发展开启了新的方向,许多教育机构和组织正探索如何将3D技术应用到教育、教学中。以高职教育为例,在高职院校中印刷技术专业、数码印刷专业、印刷图文信息处理以及计算机等相关专业都可以考虑引入3D打印技术。

相关专业引入3D打印技术后,可以将人才培养的目标范围进行延伸和扩大。培养不仅能从事传统印刷设备和数码印刷设备的操作,还能使用3D打印机;不仅能完成传统印刷和数码印刷的印前制作,还能从事3D打印需要的三维建模设计;不仅能从事传统印刷和数码印刷的印刷工艺与生产管理、印刷营销与业务管理,还能从事3D打印设备的控制和生产管理、营销和业务管理的人才。学生就业面更宽广,职业技能更新,更贴合社会发展需要,也必定会推动3D打印设备的发展。另外,3D打印技术可以作为扶持大学生创新创业的一个项目,支持大学生们早日实现创业的梦想,让刚刚走出校园的甚至还在校内的大学生们勇敢地站在科技发展的前沿,直观地感受打印技术带来的影响与进步。

3 3D打印技术未来发展前景分析

与传统技术相比,3D打印技术拥有诸多优势。美国总统奥巴马在2014年国情咨文的演讲中强调了3D打印技术的重要性,赋予其制造业复兴的重任,提出将推动3D打印产业的发展。在欧美发达国家,3D打印机的研究技术已走向成熟并产业化发展。近年来,随着2015年《中国制造2025》规划的实施与颁布,我国对这项技术的重视和产业链规划将进一步加强。

从中长期看来3D打印产业具有较为广阔的发展前景,但要进一步扩展其产业应用空间,目前仍面临着多方面的瓶颈和挑战:一是设备和耗材方面,现有3D打印机造价普遍较为昂贵,打印耗材的价格每公斤几百到数万元不等,给其进一步普及应用带来了困难。二是打印材料方面,目前3D打印的成型材料多采用化学聚合物、石膏等材料,成型品的物理特性较差,金属材料直接成型技术有待发展。三是工艺方面,目前3D打印的精度及效率还远不适应大规模生产的需求。四是知识产权方面,3D打印技术的普及将使产品更容易被复制和扩散,制造业面对的盗版风险大增,如何针对3D打印技术进行知识产权保护面临新的挑战。五是公共安全方面,如3D打印手枪,若可从网络上下载手枪的三维图纸,再拥有一台3D打印机就可以打印并组装手枪,这一潜在问题需要国家从法律层面进行规范和监督。

4 结束语

3D打印技术作为第三次工业革命的代表性技术之一,越来越受到工业界和投资界的关注。伟大发明所能带来的影响,在当时那个年代都是难以预测的,1450年的印刷术如此,1969年的互联网也是如此,3D打印技术更是如此。未来3D打印技术的发展将体现出精密化、智能化、通用化等主要趋势。随着信息技术、控制技术、材料技术的进一步发展,制约3D打印技术发展的瓶颈将一一得到解决。3D打印技术也将被推向更高的应用层面。

参考文献:

[1]宋延林.从平面印刷到三维制造[J].中国印刷,2013,5:57-62.

[2]张晓青.3D打印技术应用于文物修复的可行性研究[D].北京印刷学院硕士学位论文,2014:4.

[3]袁慧羚,文雅珊,曾希.3D打印技术的应用现状与发展[J].南方农机,2015,7:38-40.

[4]余冬梅,方奥,张建斌.3D打印:技术和应用[J].金属世界,2013,6:6-11.

[5]赵刚.漫话3D打印[J].印刷工业,2013,7:47-48.

[6]鲁丽彬.3D打印技术对高职印刷专业培养的影响研究[J].信息与电脑,2013,10:19-20.

第2篇:3d打印技术论文范文

关键词:3D打印 arduino 材料

中图分类号:TP334.8 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2017)03(a)-0004-02

3D打印机是一种增材制造技术,即快速成形技术的一种机器,它是以一种数字模型文件为基础,运用特殊粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过打印一层层的粘合材料来制造三维的物体,现阶段的三维打印机被用来制造产品。3D打印机的原理是把数据和原料放进3D打印机中,机器会按照程序把产品一层层造出来,目前的3D打印机不仅仅是能够打印的机器,在工业以及医学领域都有突出的成就。目前3D打印机仍有精度低以及速度慢等问题,通过对3D打印机的设计研究能够不断地改进完善这些问题,以提高其应用范围及应用能力。

1 硬件设计

3D打印机的硬件部分主要包括主控板、挤丝部分、加热部分、传动部分。系统设计原理框图如图1所示。

利用三维软件进行建模并对模型进行切片处理(将3D模型转化为打印机可执行的代码,如G代码、M代码),建立必要的支撑结构,设置各部分的参数。通过计算机或外部输入设备传输连接至3D打印机发送控制指令,控制打印头部分的材料融化,再通过3个控制方向的步进电机带动打印头进行X、Y、Z3个方向的移动,并且控制挤丝机部分进行打印材料的挤出量调节。从底层开始逐层递增进行堆积,从而完成模型的打印。(见图1、图2)

(1)传动结构部分。

该设计的打印机共有X、Y、Z3个方向,每方向上采用两根金属光杆并行的方式作为传动方式,具有速度快、精度高、稳定性较好等优点。

3D打印机电路部分在打印机中起的作用是控制整个打印过程协调、有序、完整地运行。该设计的3D打印机电路部分主要包括Arduino mega 2560主控板、Ramps 1.4拓展板以及步进电机驱动板。

(2)送丝机部分。

3D打印机普遍有远端送丝与近端送丝两种结构,近端送丝是将挤出机安装在打印头上,打印材料通过挤出机挤出,直接进入喉管,在铝块中融化后挤出。

远端送丝就是将挤出机安装在距打印头较远的位置,大部分情况下安装在打印机的框架上,使用塑料的送料管与打印头相连。

近端送丝整体质量较大,所以打印时的惯性也大,容易使打印的精度降低。远端送丝不如近端送丝灵活,在一些模型需要特定的回抽时,远端送丝通常效果较差,因此对打印质量有一定的影响。根据我们选用的电机型号以及结构的设计,我们选择了近端送丝的机构。

(3)打印头部分。

目前打印机大多数采用加热棒对铝块进行加热。打印材料在挤丝机的传动下,进入打印头,通过喉管,到达铝块,在加热棒的加热下熔化,进入喷嘴,最后由喷嘴挤出。打印头容易发生的故障之一就是“堵头”,一般是由于加热温度不够并且此时挤丝机仍在工作,或是由于散热不到位造成打印材料还未进入喉管就已融化,造成喉管及其附近堵塞,另外也受打印材料的纯度等影响。铝块内部的热敏电阻实时读取温度,进而通过主控板将其控制在一定范围之间,保证温度的稳定。

(4)电机部分。

步进电机是通过电流脉冲来精确控制转动量的电机,电流脉冲是由步进电机驱动单元供给的。该设计中选用的是42步进电机,两相四线。步距角为1.8°,即电机转动一周周期为200步。转轴直径为5 mm,转矩大小根据电机具体型号的不同而变化。我们设计的这款3D打印机需要5个步进电机,X、Z轴各一个,Y轴两个,挤出机一个。

步进电机与同步带相连,可以计算同步带(即打印头)运动1 mm时所对应的步数,由以下公式计算:步数=电机旋转一周的步数×驱动板的细分数÷齿间距÷步进电机上齿的数量。

2 软件设计

(1)下位机。

主控板我们需要使用开源的Marlin固件,Marlin固件为自由软件,可以直接用来做软件开发,在该固件中可以根据机器的实际情况进行参数的更改。固件中包含了绝大多数的功能,如预加速功能,自动调节PID温度控制,以及支持LCD显示屏SD卡扩展等功能。

(2)上位机。

一般3D打印机打印需要的文件格式是G-Code代码的格式。Repetier-Host是一款综合软件,具有进行切片、查看修改G-Code、手动控制3D打印机、更改某些固件参数以及其他的一些小功能。Repetier并不提供切片引擎,而是在该软件外部调用其他的切片软件进行切片,比如CuraEngine、Slic3r及Skeinforge等切片软件。在同类软件(如Printrun,Repelicator-G)中使用起来是比较方便的一款。

(3)建模软件。

对于建模而言,使用的软件较多,一般建模软件如SolidWorks,3D max等都可以生成stl格式的文件,然后再通过切片软件进行切片。

3 结语

整体安装调试结果表明,由于没有可以参考的标准模型,打印机的打印精度和打印机安装时的步骤及安装位置的准确度密切相关,因此在安装时,我们尽可能地做到准确测量,精确安装,在结构上的误差做到最低。在程序调试时,结构和所用零部件型号的不同需要不同的算法,我们要测量部件结构的相关属性,准确计算所用的各连接件的参数,通过修改程序可提高打印的精度。

参考文献

[1] 许廷涛.3D打印技术――产品设计新思维[J].电脑与电信,2012(9):5-7.

[2] 刘厚才,莫健华,刘海涛,等.三维打印快速成形技术及其应用[J].机械科学与技术,2008,27(9):1184-1186.

[3] 陈步庆,林柳兰,陆齐,等.三维打印技术及系统研究[J].机电一体化,2005,11(4):13-15.

第3篇:3d打印技术论文范文

关键词:增材制造;3D打印;人才培养

增材制造技术(AdditiveManufacturing,AM)是一种与传统的机械制造材料去除加工方法相反、基于三维数字模型、选用合适熔敷工艺、采用逐层制造方式将材料结合起来的新技术。该技术简称3D打印技术(3DPrinting)[1],是制造业领域正在迅速发展的一项新兴技术。增材制造技术作为“中国制造2025”战略实践的突出代表之一,目前已是当今科技界中耀眼的明星,作为智能制造中“智能生产”、“智能工厂”和“智能物流”三大核心主题的关键技术,增材制造技术符合目前新产品研发、小规模生产和手工制作等的要求,可促使生产过程向快、好、优的方向发展,以满足用户的个性化需求,增材制造技术代表了智能制造的发展方向。增材制造按照加工材料的类型可分为金属成形、非金属成形、生物材料成形等,以下结合江苏理工学院机械工程学院(以下简称我院)的科研和教学研究实际情况,仅就金属成形中的激光熔覆技术进行说明。

1激光熔覆技术

激光熔覆技术作为增材制造技术的一种类型,是指在被涂覆基体表面上放置不同的涂层材料,经激光辐照使之和基体表面薄层同时熔化并快速凝固后,与基体材料形成冶金结合的表面涂层,从而显著改善基体材料表面的耐磨、耐蚀、耐热、抗氧化等性能的工艺方法,其原理如图1所示。激光熔覆技术作为21世纪装备再制造的关键技术之一,具有广泛的应用前景,目前已受到工程技术人员和企业的高度关注。我院在此方面的科研教学设备为YLS-4000W光纤激光器,如图2所示。增材制造技术方面的研究及应用主要有以下四个方面。(1)H13钢表面激光熔覆技术。H13钢(4Cr5MoSiVi钢)是一种热作模具钢,在模具中常出现的材料缺陷有裂纹、折叠、疏松、缩孔残余、偏析及球化组织质量差等问题,导致在使用过程中常发生失效破坏,如热疲劳、断裂、热磨损等。研究了激光熔覆技术在H13钢表面熔覆材料体系的应用、激光熔覆工艺参数对H13钢微观组织与性能的影响、激光熔覆的数值模拟以及发展趋势。(2)研制新型涂层,对涂层材料进行优化设计。H13钢熔覆的粉末材料主要是自熔性合金材料以及金属基陶瓷复合材料等。分析了增强相颗粒对H13钢表面激光熔覆层性能的影响,研究表明,含有适量稀土元素的熔覆层性能更加优良,特别是在H13钢表面形成了耐磨、耐腐蚀的熔覆层,但稀土元素添加过多会增加疲劳微裂纹的产生。(3)开发新的加工工艺,将激光熔覆技术与传统的材料性能处理技术相结合。降低熔覆区的热应力,解决涂层易开裂的问题,如熔覆层前后的热处理、力学冲击等。加强增材制造工艺技术研发,提升3D打印工艺技术水平。(4)开发智能材料、仿生材料、超材料、低成本增材制造材料。

2增材制造技术的人才培养对策

增材制造技术发展突飞猛进,但与此相关的高层次人才培养却跟不上新技术的发展,已成为增材制造技术进一步发展的短板。增材制造技术广泛应用的限制性因素主要有以下几个方面:①材料限制;②成本制约;③CAD/CAM数字化人才限制;④3D打印产品的性能缺陷。为此,有必要探索与增材制造相配套的高端人才(如专业硕士)培养问题。

2.1建立增材制造公共教学平台

工业和信息化部工业文化发展中心等单位2017年建立了“增材制造公共服务平台”[2],在高校构建教育教学实验室、技术研究实验室和创业创新中心“三位一体”的教学平台,为增材制造技术培养高端型、中等型和普及型应用人才。促进高校人才培养在增材制造技术方面的专业化、职业化和市场化,将学术研究及其技术成果转化为生产力,已成为人才专项行动与市场、资源对接的有效途径之一。增材制造技术人才培养平台模型如图3所示。根据“国家增材制造产业发展推进计划(2015-2016年)”[3],依托已有增材制造优势的高校和科研机构,建立或健全增材制造人才培养体系,积极开展高校机械类、材料类等专业教师增材制造知识培训,组建“双师型”教学团队,支持有条件的高校设立增材制造学科或专业,高校与企业通过产、学、研联合办学或建立增材制造人才培养及实训基地。

2.2增材制造进课堂,设立《增材制造技术》新课程

《先进制造技术》是我校机械工程专业研究生的学位课,我们在讲授此课程时就将3D打印技术融入到教学中,包括3D打印技术的原理、发展及应用,建模工具的使用,打印设备的操作与调试,以及三维扫描技术等。通过此部分内容的学习,低年级的研究生能够设计实体模型并利用桌面级的3D打印设备(打印材料为尼龙类)打印制作出其作品;高年级的研究生结合毕业论文,在工业级的3D打印设备(打印材料为金属)完成激光熔覆制造。应积极创造条件,逐步将增材制造技术从《先进制造技术》课程中独立出来,设立新的研究生课程《增材制造技术》,主要讲授逆向建模技术、3D打印成型材料、增材制造设备、增材制造技术与应用等,编写理论与实训有机结合的应用型新教材,以培养增材制造技术的中高端人才。

2.3以赛带训

为了活跃学术气氛,调动研究生(或高年级本科生)学习的积极性,可以采用以赛带训的办法,即“以赛促教、以赛促训、以赛促用、以赛促新”。该模式符合时展,体现了科技进步和产业升级的要求,是大众创业,万众创新的新实践、新发展之一。我校机械工程研究生王康等学生参与2017年5月在沈阳举行的“永冠杯”第八届中国大学生铸造工艺设计大赛,获得研究生组二等奖、三等奖各一项。此外,对全国三维数字化创新设计大赛中具有独创性及市场前景的项目,也提供一定的软件及项目基金支持,以搭建增材制造技术人才就业促进体系,促进人才培养与就业协同发展。

2.4增添新型实训设备

为提高增材制造技术专业人才的动手能力,一些院校纷纷建设了3D打印实验实训室,但由于初期对增材制造技术及发展趋势了解不深,FDM(FusedDepositionModeling,熔融沉积成型)占据了实验设备的主体,即使有高端的工业级3D打印设备也出现开机不足等情况,导致一些实验实训设备难以发挥其应有的作用[4]。相关企业及部分院校可考虑淘汰部分FDM设备,引进新型及高端工业级3D打印设备,并提高已有3D打印设备的利用率。增材制造装备及主要器件见表1,各高校可根据自己的专业及科研情况选择使用。2.5引入众创服务积极创造条件,引导部分喜欢创新创业、热爱增材制造技术的研究生及大学生到高校的众创空间及机构,以众创服务平台为后勤支撑,以小型化的文化创意作品为起点[5],逐步过渡到以专业化产品为目标的创业历程,实现创新、创业的产品化和人才化。

3结束语

要提高现代制造业,特别是以增材制造技术为代表的新技术的人才培养模式及科技成果的转化率,需要政府、高校和企业三方面共同努力,协同创新,以市场为导向,以高校为基地,以企业为主体,促进增材制造新技术的人才化、产业化和应用化。培养“一懂二会”(懂3D建模设计、会产品快速制造、会经营管理)的高端人才,推动传统工业体系智能化变革,打造符合高端人才培养目标、满足“十三五”国家战略性新兴产业(增材制造技术)发展规划所需求的高层次技术型人才。

参考文献:

[1]刘琦,梁晓康,陈济轮,等.增材制造技术的应用及其发展[J].机床与液压,2016,44(5):183-188.

[2]增材制造研究院.中国增材制造产业推进工程[EB/OL].[2017-05-22].

[3]工业和信息化部关于印发《国家增材制造产业发展推进计划(2015-2016年)》的通知[EB/OL].[2015-02-11].

[4]耿佩.高职院校3D打印技术人才培养模式研究[J].工程技术,2017,23(3):291.

第4篇:3d打印技术论文范文

我最想教会你的事,是享受生命

文/林朗

《立》 池莉著 长江时代图书有限公司

人生中会有许多关口,你不能计较它是否有道理,你没有时间去抱怨它,总之你就是必须过关!

马卡连柯说,培养人,就是培养人对于前途的希望。我们教育孩子,也是秉着这样的希望。不论是希望她没心没肺的快乐,还是功成名就的稳妥,最终还是想她成为一个值得别人尊重,拥有体面的人。每个孩子生下来都是天使,为什么慢慢长大,却变了样子。池莉用细腻的语言为你描述一个普通妈妈对女儿的教育,看着这个可爱的小女孩怎样成长为世界一流大学里充满幽默感和懂得幸福的大姑娘。

蒙田曾经说过:“世上最难学懂学透的学问,就是如何享受生命。”在逼仄的人生中,和你的孩子一起,和这个世界上你最爱的宝贝一起,学会享受生命,享受彼此的爱,人生便是圆满。岁月就将永恒。

《蜂蜜绿茶》 John Ho著

生活·读书·新知三联书店

初恋的有一天,凌晨六时,不,是早上六时,天刚亮,二月份的寒冷,叫一对十来岁的年轻人,披着晨雾,相拥回家,陌生又长长的一条隧道,我们很暖。要是没有那冷雾,我又怎会记得,人生中最暖的十道暖流,是怎样的情形。

人情冷暖。没有冷,怎知暖。

小小人生,短短童年,涩涩青春,时光里积聚成喷涌的暖流,冲击成瀑布,给予每一颗寂寞的心以回响,给予每一段怀旧的情以温柔,给予每一个思亲的人以安慰。

《诗里特别有禅》 骆玉明著

浙江文艺出版社

世俗的知识和欲念就像湿衣服一样,紧紧裹在我们身上,脱不下来。

什么也没有得到,空船而去,空船而归,但心是欢喜的。

人们常说,世事无常。可是这无常之事,如海枯石烂,如花开月落,因为太平凡,平凡到无声息,不是每个人在当下都可以参悟到,感受到。诗之美者,禅之身者,作者用不一样的思考,带着我们沿着古诗里悠悠折折的文字去悟,悟一个花好月圆,悟一个宽容平和。

《武士会》

徐皓峰著 人民文学出版社

李尊吾一日睡四次,清晨、午后、黄昏、子夜,各半个时辰,“最丑”姑娘都陪着他。任何事情,她养成了习惯,便觉得天经地义,躺在他身边,会比他更快入眠。午后,听着她低缓均匀的气息,他有一丝酸楚:以前觉得她好看,眼盲后,又觉得她好听。

一个落魄男人的人生起落和爱恨纠缠,却顺着轻慢的文字紧致而出,有清朝末年的正史闲说,也有皇城根下的市井人情,有大珠小珠落玉盘的绵绵情话,也少不得一把刀剑走江湖的狠绝历练。翻开书来,只是心随境动,看一场传奇大戏。

热门·电影

为什么我们相遇时 爱的勇气刚好用完

《一场风花雪月的事》

导演:高群书 主演:黄晓明、Angelababy等

恋爱,对一个男人来说,只是人生的一段插曲,而对女人来说,则常常是她的全部人生。

女警吕月月和犯案的潘小伟在破案过程中从相识到相爱到相惜,虽然案件云开月朗,宝物完璧归赵。两个人的爱情却山重水复无路可走。男友绝望自杀,自己身怀有孕,生活骤然收紧了浪漫的温度,在一片现实中冷酷如斯。

爱情如果只有风花雪月该是多么美的事,可它偏偏让每个人都心碎。有时候我们爱对了人,却错了时间,有时候时间对了,人对了,勇气却刚好用完。无法言说的矛盾纠葛,剪不断,理还乱,是因为太爱,又因为不敢爱。

《圣诞玫瑰》

导演:杨采妮

主演:郭富城、桂纶镁、张震、夏雨

愿你此生无悔!

一部情与法的罗生门。身患残疾的钢琴女教师认为自己遭医生,将之告上法庭,从而开始一场了被告、原告以及辩护律师之间的情法之争。剧本相当惹人注目,但还是不如几位主演夺人眼球,阴郁的张震,幽柔的桂纶镁,气势夺人的夏雨,专注职业的郭富城,在这一部深浸情感与严法之间的罗生门里,到底谁赢谁输,又是谁得谁失。

《女倾慕者》

导演:维多力·缅里尼可夫

主演:斯维塔兰娜·伊万诺娃、基里尔·彼洛高夫

我这才明白过来:如果人在恋爱,那么他就应当根据一种比世俗意义上的幸福或不幸、罪过或美德更高、更重要的东西来考虑这种爱情,否则就干脆什么也不考虑。

一个是家庭幸福美貌如花的已婚女子,一个是身患肺痨家徒四壁的成名作家,他们之间什么都没有,只有爱。可是,一个止步不前只敢忐忑不安地握紧手中的幸福,一个隐忍克制小心翼翼呵护以友情为名的爱情。他们有你侬我侬的梦,却终究深陷你懂我懂的沉默。

《维荣的妻子》

导演:根岸吉太郎

主演:浅野忠信、松隆子、室井滋、妻夫木聪、广末凉子

不管承认与否都行,只要我们都活着就好了。

丈夫是风流倜傥的名作家,如樱桃般容易受伤却带着甜味为人所爱,妻子是在任何环境下都能随风扬起播种坚韧的家庭妇女。一个劣迹斑斑的丈夫,一个完美无瑕的妻子,终于在自杀和背叛中重新携手走了下去。这是爱还是孽,谁又知道呢。

热门·话剧·歌剧

去不去吃饭,这是个问题

《蒋公的面子》

时间:9月8日20:00-22:00、9月9日 20:00-22:00

地点:深圳少年宫

这是一部喜剧。

剧本是南京大学年仅23岁的大三女生温方伊的“学年论文”,却入木三分,红极一时。

导演吕效平说喜剧是做出人尴尬的状态。编剧温方伊说,尴尬是什么?是走在马路上突然发现走错了,又不好意思在人群中折回的踟蹰;是答应某事后又想反悔时的纠结;是做错事后百般掩藏却被发现时的窘迫;是几个老友突然找不到话题时短暂的沉默;是发出不合时宜的笑声后接触到他人的目光。

《蒋公的面子》讲述的就是三个中年汉子两小时在台上为了一顿饭哭哭啼啼、声嘶力竭地喊自己的苦痛,又尴尬又矫情的故事。

这是中国文人历来的毛病,想要借一股傲气独立于世布救苍生,却又分分钟挣不开那入世的锁链。苍生乃天下,爱天下如何离得了天下。但凡人有所求必受掣肘,何况文人成癖不一而足,不论是为珍藏之宝还是清淡之名,都容易受那俗世的堪堪一击。可是谁愿意受俗世俗物俗人的制约?文人是天底下第一个最不愿意的。

可是心比天高,终究命比纸薄。

蒋公的这顿饭,吃还是不吃,三个教授都有自己的小算盘。不想吃,又不得不吃,编剧将这一份1943年三个男人,三个文人的纠结写得淋漓尽致,韵味无穷。

从写《围城》中汪校长做媒摆宴的钱钟书到在窄而霉斋写下八骏图的沈从文,教授们都尴尬又矫情。故作磊落中又藏匿着一股忸怩不安。

这是人性,也是困境;这是挣扎,也是结果;

这是生活的荒谬,也是人生的幽默。

没处可躲,无人可藏。

正如导演吕效平说:“所有的好戏都是指出道德的边缘所在、困境所在。我们在困境中如渺渺之舟,不知方向。却又愿意看着别人在困境中翻飞零落。最终我们知道自己是卑微的,才能在一日长似一日的困境中,心甘情愿,却又勇敢自得的去过好自己的人生。这大概就是《蒋公的面子》之所以火的原因。”

莫扎特爱的咏叹调

《费加罗的婚礼》

时间: 8.15 ~ 8.18 每天18:30-22:00

地点:北京西城区国家大剧院

这奇妙的感觉我也说不清,

只觉得心里翻腾不定。

我有时欢乐,

我有时伤心。

爱情像烈火在胸中燃烧,

但等了一会寒冷如冰。

幸福在远方向我招手,想把它抓住,它又逃走。

我悲伤叹息,没办法想。

我心跳,我激动,我在发抖,

我整日整夜不得安宁,但我却情愿受此折腾。

你们可知道什么是爱情?你们可也了解我的心情。

这是爱的咏叹调,它的名字叫《你们可知道什么是爱情》。

夜色低垂,原本相爱的人费加罗和苏珊娜要结婚了,可是有太多的人不想这场婚礼举行,那就是爱着费加罗的人和爱着苏珊娜的人。

这是爱的童话,却又充满了现实的讽刺。它现实得让人紧张,有的辗转,有猜疑的爱恨,有不知所以的私生子,有为爱疯狂的老妇人。于是,婚礼就像天平,左边的人非要爬上去,右边的人就想它掉下来。

这样的剧情最适合美剧,每一幕都在反转,每个人因为秘密而面目可疑,每个人却都因渴求幸福而使尽心机。但却有着韩剧的大团圆结局,变心的人回心转意,相爱的人终成眷属,离散的人终于永不分离。

来自故事发生地塞维利亚的导演何塞·路易斯·卡斯特罗为此版本注入原汁原味的塞维利亚城市风貌和人情。荏苒时光中,经历过众多版本的《费加罗的婚礼》摒弃了权利、政治的主题,而最终选择了爱为主题。爱荡漾在剧中的每一个人身上,荡漾在舞台上的每个角落。矛盾因爱而起,又因爱而终。爱让阴谋浮上人心,爱又让彼此再无误会。每个人都深坠爱河,却又体会出爱的不同样貌。音调辗转间,跳跃的都是爱的勇敢,爱的幽默,爱的奉献,全然都是莫扎特对爱的咏叹。咏叹调一声长似的怔忪叹息中,是对于爱的感动,回味,和升华。

热门·单品

Bauknecht Arman Emami洗衣机

最贴心的妇女之友要革命

未定价

洗衣机一直很委屈。身为最贴心的妇女之友,它始终被放在最不起眼的角落任劳任怨。

德国老牌家电公司Bauknecht联手德国著名设计师Arman Emami让它终于翻身革命—— Bauknecht Arman Emami洗衣机,你绝对可以把它当成一件充满设计感的艺术品。

它一扫传统洗衣机的四方造型框架设计,略显圆润的身材让它憨态可掬又活泼俏皮,纯白色的机身配上黑色的玻璃门典雅大方。Q版外形使得即便把它放置于客厅,也是一样极具观赏性的摆件。而作为拥有百年历史的德国电器品牌,Bauknecht也一直以其优秀可靠的品质成为很多欧洲家庭的选择。

BotObjects ProDesk 3D打印机

给我一组数据,还你一个开瓶器

参考价:2849美元起

3D打印技术将是未来打印业界的发展趋势,这一前沿科技的日臻完善也使得它日趋平民化。纽约的科技公司Bot Objects最近就推出了全世界首款便携式桌面型全彩3D打印机——ProDesk 3D。

这款打印机结合更成熟的物理设计和更高精度的打印效果,简化了3D打印工艺,可打印面积为275毫米×275毫米×300毫米,精度可控制在25微米以内。相较于单色3D打印,它最大的特点在于采用了五色墨盒系统,能过双喷嘴对3D打印对象进行渲染,形成各种丰富的颜色。

只需要一组数据,你就能重新得到不久前遗失的那只开瓶器。

女人爱买衫,多到早晨出门不知穿哪件。

这两款时下最火的衣橱管理APP专门拯救“衣服杂乱星人”、“不会搭配衣服星人”、“不知道自己有多少衣服星人”。

它们的操作原理类似,通过拍照录入衣服,自动根据款式、色系等归类整理,提供搭配方案。只不过“我的衣橱”界面设计偏少女,“stylebook”则更知性、大气。

第5篇:3d打印技术论文范文

【关键词】STEM教育;Scratch编程;3D建模打印;创客教育

【中图分类号】G633.67 【文献标识码】A

【论文编号】1671-7384(2017)04-0035-04

著名的物理学家钱学森曾提出这样一个问题:“为什么我们的学校总是培养不出杰出的人才?”这一世纪之问引发了教育界的深入思考。毫无疑问,我们的学校能够培养出来“人才”,只是钱老所说的“杰出人才”更强调的是具有创新能力的人才。特别是在世界多极化、经济全球化背景下,科技创新成为驱动经济发展的关键动力,科技人才是国家科技实力、创新实力和国家竞争力的重要体现,因此,培养科技人才、提升创新能力成为各国教育的重要内容。而我国在应试教育背景下,长期以来存在着重脑力轻手工、重理科轻工程的现象,相当多的学生眼高手低、高分低能。远在大西洋彼岸的创新强国似乎可以为我们提供新思路:美国有“惠普车库”“迪斯尼车库”“亨利・福特车库”“苹果电脑车库”“A Spec车库”等这些为全球提供创新科技的“车库”,于是便有了“车库文化”一说。这种车库文化体现了美国国民的“尚技重工”,推进了人类科技的进步,也潜移默化地影响着他们的下一代,这种“车库文化”就是创客教育,它提倡自己动手DIY、鼓励创新开拓的思想。同时,STEM教育被视为培养学生科技创新能力的有效方式,受到世界各国的广泛关注。STEM 即科学、技术、工程和数学四门学科的简称,于20世纪80年代末由美国科学基金会联合科学家、技术家、工程师和数学家共同提出。STEM教育致力于培养和提高学生跨学科解决问题的能力,强调工程技术与科学、数学等学科的融合。虽然,创客教育与STEM教育的关系在学术界仍然存在争议,但是在实践中将学校内的创客教育视为STEM教育,是一种平衡实践和理性的办法。美国的STEM教育实践证明,STEM教育可以提升国民素质,促进就业与收入分配的均衡化,增强国家经济实力,驱动创新。

创设STEM教育体验空间

目前,我国的STEM教育逐渐蓬勃发展起来,2016年3月的《中国创客教育蓝皮书2015》,体现了国家对STEM教育的重视。许多学校也相继开展了STEM教育实践,并取得一定的成果,如清华大学i.Center众创空间、英特尔―西南交通大学大学生创客活动中心、温州中学DF创客空间和北京市丰台区第八中学创客空间。但是前进的道路不会是一帆风顺的,笔者在基层了解到的许多学校的STEM教育运作模式是:当上级发文有创新竞赛或者机器人赛事的时候,学校层面布置发动,购置赛事主办方规定某赞助商所在公司生产的机器人,训练学生参赛拿奖。很多学校的STEM教育的实施现状从实施时间上看是从文件颁布开始到拿奖状结束;从内容上看创新大赛往往嫁接了许多教师的创意,机器人比赛运用指定机型、指定软件、指定方案进行设计;从受众上看,仅是一小部分学生参与。因此,在STEM教育的实践过程中存在着内容形式化、创意虚假化、目的功利化的不足。教育是慢的艺术,它需要有一个普及的、持续的推动,因此STEM教育的实践就必须建设体验空间,让每一名学生都有机会、有时间、有空间感受STEM教育的魅力,点燃创造激情。

1. 从社会层面,培育有共同兴趣爱好或利益的社会群体

如上海创客中心在内的90家创业服务组织共同成立了上海“众创空间”联盟,中国电子学会现代教育技术分会牵头的全国中小学STEAM教育大会目前已召开四届;柴火创客空间得到全球最大的创客集会Maker Faire 官方授权,以主办方的形式从2012 年起开始每年举办深圳制汇节。社会作为一个大的环境,拥有丰富的资源和条件,社会群体的建立一方面可以吸引志同道合的学生聚集在一起激发热情,彼此的想法碰撞出创造火花;另一方面有利于资源的整合和充分利用。利用学校以外的一些好的资源和服务,还会让学校和学生畅通地享受高精尖技术带来的视野和能力的跃升,以及以此为载体带来的人际交流范围的扩大,为其以后健康走入社会和生活奠定基础。

2. 从学校层面,建设STEM体验中心

最近江苏、重庆、上海等地命名了一批STEM实验学校或者STEM实验工作室。学校是教书育人的主要阵地,因此非常有必要通过学校层面的引领来带动STEM教育或者说创客教育的开展。在各校建设STEM体验中心或者创客教室,对学生更开放,可以让每一名学生都能动动手、动动脑,切实感受到STEM教育的魅力。

3. 从家庭层面,建设角落文化

创作需要有一个DIY的三维物理空间。美国有车库文化,但许多中国家庭目前的住房条件或许都不具备。基于本国国情,每个中国家庭里可以建设“角落文化”,并配置DIY的相应工具器材,以供孩子们在空闲时间动手摆弄,在这小小的角落里说不定就能萌生大大的创意。

只有建立良好的创客教育大环境才能让创客运动席卷全国。所以,要解决STEM课程的空间体验问题,需要通过社会、学校、家庭的“三维驱动”才能有效打通边界,使得社会之间、学校之间、家长之间的知识和智慧畅通流传,以智慧生成智慧,最终服务于学生的健康成长与发展。

STEM教育的实施策略

1. 开设STEM创新课程

除了物理空间的创设之外,学校还应该开设符合校本、生本的STEM创新课程,以及持续推进机制的建立。市场上一些公司推出的课程或许有些借鉴意义,但大都是美国的舶来品,在中国落地生根需要适应、嫁接和改造的过程。笔者近几年在实践的基础上先后编撰了《中小学生3D建模打印教程》和《面向STEM的Scratch创新课程》,并且在小W高年级全年级推进,受到了家长和同行的好评。具体策略是,在五年级开设3D建模打印社团,六年级成立STEM创新社团,全年级开设3D建模打印课程和Scratch创新课程,这样五年级的社团成员到了六年级成为了教师小助手,STEM创新社团成员也成了Scratch创新课程实施中的好帮手。

2. 采用“工作坊”教学模式

开设创客空间,并设置有专门的创意课程,为学生们提供“让想象落地”的平台很重要。在实际教学中,探索适合这一崭新课程的教学模式也需要一线教育者去实践与思考。笔者在实际教学中采用“工作坊”的教学模式,取得了预期的成效。例如,笔者在2016苏州市小学信息技术教学观摩活动中的公开课“沙滩椅塑料构件制作”,从孩子们熟悉的“沙滩椅损坏后如何修复”这一问题入手,让学生体验运用3D建模打印解决生活中的实际问题。教学过程中探索“工作坊”教学新模式,微课、学案、教材、小组协作结合运用,各环节在教师的主导下有序展开,整课以“课题竞标”为主线,在PPT上实时评价记录,教学容量大,节奏快,适合高年级学生的年龄特点,取得了良好的教学效果。“工作坊”的角色有三种,分别为“参与者”“专业者”“促成者”,这里教师需要培育好“专业者”,这是工作坊教学模式成功的关键所在。3D建模课程是在六年级全年级进入课程的,之前的五年级开设了3D建模打印社团。这些“精英”到了六年级自然而然成为了“专业者”。在Scratch创新课程的学习中,学校STEM创新社团的成员们则也相应地成为了“专业者”。工作坊的宽松环境有利于学生发散性思维的培养和学生间的协助活动的开展。

3. 探索教学评价新机制

笔者在实践中还对教学评价及奖励机制进行了一定的探索,取得了较好的成效。

首先是改变学生的评价模式,在应试教育的浸润下,许多信息技术教师至今还用“考试”来决定学生的评价结果。这就造成学生一些平时学习的惰性,试图与其他学科一样,在最后的考试中侥幸过关。针对这一现象,笔者制定了平时成绩占百分之九十,期末考核占百分之十的评价机制。每节课作品完成并通过作业提交系统上交的、项目推进明显、回答难度系数较高问题等方面表现良好的即时加分。最后对总分进行排序,决定学生最终成绩的评定。

在同样的评价策略下,笔者又发现班级和班级之间存在着不小的差异。基于此推出班级作品完成排行榜,及时公布平行班各班的作品完成总数及完成率,唤醒班级的集体荣誉感。于是有的班级为了避免垫底,有的班级为了“一雪前耻”,有的班级则为了争夺年级第一,纷纷找寻他们所谓的“潜力股”。这种你追我赶的氛围的形成,显然有利于教学目标的达成。当然,设立一些激励机制是必要的,比如,每班的前五名可以获得老师的签名赠书,且可以进入学校的STEM创新社团等,这些激励措施用来激发学生们的学习兴趣。

4. 提供传统的和开源软硬件制作工具

在创客教室、STEM体验中心,配备让学生能实现创意、摸到梦想的3D打印机、Arduino等性价比高的硬件设备。Arduino是开源硬件软件,它基本透明掉了硬件电子部分,只剩下软件部分,把电子部分组成“模块”,这种简单易懂的软件使得小学生也能轻松上手,理解使用。也正因如此,它的硬件价格低廉,软件也无须购买。国内许多公司化运作的机器人比赛,购买一个器材动辄几千上万,笔者撰写的《面向STEM的Scratch课程》配套的可供全班学生使用的25套Arduino器材花销总和不到2万,而且由于硬件的兼容性好,传感器通用性强,在需要升级“版本”时还可有效利用原有器材。

5. 吸纳专业及背景广阔的跨界导师

对于处在发展中的学生来说,拥有专业知识的教师的引领和指导是非常关键的。虽然中国目前还没有出现类似创客之父一样有影响力等级的人物,但是在学校层面已经有景山学校的吴俊杰、温州中学的谢作如老师等引领;所有这些都为我国跨学科整合性人才的培养创造了有利条件。

6. 构建线下线上互联互通的融合空间

为了更好地实施教学,需要打破传统课程的时空限制。在课程的教学过程中,在学生机端建立“教学微视频”文件夹,学生除了在工作坊中探讨,寻求专业者的指导外 ,还可以从校本课程、教学微视频等多渠道及时获得跨越障碍的有效信息。有的学生远程跟淘宝的传感器卖家通过旺旺进行沟通,了解传感器的性能、安装及相关重要参数等。此时,网络上的一些“专业者”也参与其间,交流将不再局限在课堂,也不再受到时间和空间的限制。

结 语

学校创客教育、STEM教育的课程开发者谢作如老师指出,中小学建设创客空间必要的条件有:足够大的场所、足够全的工具,以及足够长的开放时间。这三个足够解决物理三维空间和实施的时间四个维度的要素。实际上,就如本文所述,要有效地持续推进,还需要一线教师开发的适合校情生情的实验课程,探索适应教育新模态的教学模式及教学评价机制,给各实验学校培训和配备STEM教育或者创客教育师资等。

第6篇:3d打印技术论文范文

勇闯上颈椎“”

学医的同仁都知道,上颈椎是脊柱疾病治疗的最大难题,处理复杂,风险大,治疗效果稍不理想,就有可能波及到上颈椎局部的脊髓呼吸、循环中枢。呼吸、循环中枢受损的灾难性结果对病患而言意味着什么,不言而喻。即使在脊柱外科迅猛发展的当代,上述认识仍然不过时。

早在20世纪80年代,西安交通大学第二附属医院的前辈们就率先在全国向这一生命发起了挑战。李浩鹏看到神经外科教授对颅底凹陷、环枢椎脱位行单纯减压、特别是经口减压手术,感到震惊和神奇,之后更激发了他对上颈椎的研究兴趣。上颈椎结构特殊,生理功能复杂,其上与颅骨相连,体积小,但活动度及活动频率最高,极易引起劳损和外伤。上颈椎疾患常是累及枕骨大孔、颈1和颈2水平颈椎和脊髓的疾病,发病原因包括先天性发育异常、创伤、风湿、退变、肿瘤等,主要问题是上颈椎骨与关节及韧带发生病理变化,进而影响到颈脊髓,严重威胁到患者的生命安全。该部位解剖结构复杂,一直是医疗的难点和高风险部位。患者往往奔波于神经外科、脊柱外科和耳鼻喉等多个科室求医。上世纪因受医疗技术及医疗器械的限制,上颈椎疾患的诊治水平有限,而且远期效果差,很多患者放弃了对上颈椎疾患的诊治;而且由于风险高,效果不佳,多数医生也退而避之。查阅大量国内外资料,因其并发症多,死亡率高,风险大,有国外专著曾明确指出禁止经前路一期松解、后路融合固定。

随着医疗器械和技术的进展及围术期准备水平的提高,李浩鹏教授一直未放弃自己最初的追求,一次次去实验室,一次次去解剖室,多少次对着颈椎标本左量右算。他上网查阅文献资料、翻阅书籍,了解国内外治疗颈椎病的新动态。20世纪90年代初,有一件事情再次刺激了李浩鹏教授,最终让他开始行动。他从那时认定,要在今后的职业生涯中努力在上颈椎领域进取。这件事情是:李浩鹏教授的一个患者、同时也是一个熟人的亲戚,不幸罹患了“颅底凹陷症”,四肢肌力感觉障碍不断加重,并开始出现了呼吸困难。在整个骨科主流学界对此类上颈椎疾病尚无成熟有效的治疗手段的20世纪90年代初,不得己的办法是佩戴头颈胸支具,至于剩下的事情,只能交给时间和命运。最后,在患者心目中医术高超、手到病除的李浩鹏教授也只能眼看着患者走向不治,尽管当时所有的脊柱外科医生都面临同样的尴尬和无助。李教授忘不了那个鲜活的生命,更忘不了作为一名脊柱外科医生身上应担负的沉甸甸的责任。

从此,李浩鹏教授更加留意国内外关于上颈椎外科的进展和动态,同时结合自身临床实践,多琢磨、多思考,仔细推想、小心实践。当时关于上颈椎疾病,主流学术界无论从诊断到治疗都莫衷一是,争论纷纷,甚至到了混乱的地步。可想而知,他在思想上的迷茫和困惑也不少。李浩鹏教授一点一点地思考,一点一点地实践,曾经为了方便时刻揣摩上颈椎的解剖生理特点,随身衣兜总揣着两个实体骨骼标本:寰椎和枢椎。他有着救治成功的喜悦,同时仍然不能避免无助和无奈,也正是他坚持不懈地得来的一点点经验和教训,让关于上颈椎疾病诊治的模式在脑子里逐渐清晰,并逐渐认识到哪些流行的做法是值得怀疑的,而哪些要点才是上颈椎治疗中需要遵循和重视的。缘于学术上的严谨,他并没有迫不及待地把自己认为并不完全成熟的想法抛出来;但回过头来看,李浩鹏教授在当时独立取得的一些认识,和现在主流学术界对于上颈椎疾病认识的精华部分不谋而合。经过多年的努力探索和临床研究,一道道难关被攻破,经口一期松解、后路固定手术取得了成功,未出现一例死亡及瘫痪病例,解除了患者痛苦,大大改善了患者的生活质量。

在临床诊治中,李浩鹏教授善于收集临床资料,归纳、分析、总结,积累经验。功夫不负有心人,在2000年,他根据临床经验,对环枢椎进行了分型,分为可复型、难复型、不可复型三类。在临床上,他针对不同分型给予相应治疗,取得了良好效果,为上颈椎疾病的诊治提供了有力依据,2004年得到了我国著名上颈椎诊治专家、北医三院王超教授的指点,水平得到了进一步提高。全麻下大剂量牵引,对原来需前路松解的大部分患者均可牵引复位,经后路固定完全可以达到。经多年的努力,对颈椎疾病的诊治已成为西安交通大学第二附属医院的标志性手术,前路松解加后路固定一次完成,手术3小时,出血几十毫升,病人麻醉苏醒后即可下地活动,效果良好。

更为可贵的是,李教授并没有为自己的进步而沾沾自喜、固步自封。他清楚地知道,还有人比他走得更快更远;而承认差距,虚心学习也是一个优秀学者所必备的品质。在李浩鹏教授、贺西京教授的组织下,西安交通大学第二附属医院骨二科近年来年年不遗余力地主办关于上颈椎疾病的高峰论坛,邀请全国在该领域的大牌专家,共同解析上颈椎疾病诊治的重点和难点问题,促进了陕西及周边地区对这一疾病诊治的规范化。

目前在李浩鹏教授的带领下,该院骨二科这个团队已经在上颈椎疾病的诊治上取得了长足进步,手术在近期、远期均取得了较为满意的结果;李浩鹏教授团队的上颈椎疾病治疗水平已经达到了国内先进水平。这和李浩鹏教授数十年如一日的努力是无法分开的。

3D打印,开创脊柱治疗新局面

脊柱外科学界公认有两大领域特别要求医生有过硬的技术实力,也就是俗话说的有“金刚钻”才敢揽下来的“瓷器活儿”:一是上颈椎领域,另一个就是脊柱侧凸领域。

西安交通大学第二附属医院骨二科(脊柱外科)为国家临床重点专科,李浩鹏教授作为科主任、学科带头人,多年来带领团队致力于脊柱疾病、尤其是颈椎疾病的诊治与研究,治疗了大量脊柱、脊髓损伤,颈、腰椎间盘脱出及椎管狭窄,脊柱脊髓畸形等临床疑难病、高危病,并在此领域积累了丰富的临床经验。他们敢于开拓,勇于创新,不仅将3D打印的钢板应用在脊柱外科中,更是应用在了复杂的上颈椎疾病的治疗中。他们首创了3D打印寰枢椎前路钛板,应用于上颈椎的手术治疗。李浩鹏教授和贺西京教授共同主持,独创性地设计了3D打印寰枢椎前路钛板,应用这一钛板系统非常巧妙地解决了治疗中的关键问题:复位和内固定,使患者的脊髓功能在术后获得了令人满意的恢复。

2015年,该科室收治了1例特殊的上颈椎疾病患者,李浩鹏教授带领专家团队经过仔细检查后发现,该患者病情特殊,无法按常规治疗方法手术。该患者颈椎畸形,已经过一次手术,局部解剖结构已改变,常规钢板无法固定,且前路手术也仅有一次机会,如果手术失败,患者将面临生命危险。这名患者的病情对术者是一个考验,要求术者必须有高超的医术、细致的操作技术和丰富的临床经验,更要有敢于担当的奉献精神。对此李浩鹏教授与学科带头人贺西京教授及专家团队讨论认为,患者已经饱受疾病折磨,必须拿出合适的方案来为患者解除病痛。他们经详细讨论后决定,大胆创新,采用目前国际上先进的3D打印技术,为患者量体制作个性化纯钛钢板。做好一切准备后手术如期进行。他们大胆细心,一丝不苟,经过6小时的紧张手术,经口将钢板顺利植入患者颅颈交界的病变处,成功实施复位、减压、固定手术,解除了困扰患者多年的痛苦。术后患者肢体活动良好,目前已顺利出院。

西安交通大学第二附属医院在原西安医科大学第二附属医院时期,就致力于脊柱侧凸手术领域的探索。王尚昆教授是当时全国仅有的几名能够开展哈氏棒内固定脊柱侧凸矫形手术的医生之一。20世纪末和21世纪初,李浩鹏教授接过了王尚昆教授的接力棒。在脊柱侧凸手术技术飞速革新的时代里,李浩鹏教授始终和国际前沿接轨,他的团队的脊柱侧凸手术水平日臻成熟。

2015年,该科室收治了一例罕见的极重度脊柱侧后凸畸形患儿。该患儿脊柱向外成角>160度(Cobb角超过160度),脊柱严重畸形,椎旁肌肉僵硬,胸廓畸形。为了确保患儿安全及保护神经功能,李浩鹏教授带领脊柱外科团队最终决定运用渐进的方式进行治疗。他们首先采用头颅及双下肢骨牵引术,即在头顶两侧使用颅骨牵引架向上牵引,在双下肢胫骨踝上打克氏针向下牵引,通过上下两个方向同时逐渐牵拉,将弯曲僵硬的脊体牵长、拉软,为手术做好准备。在持续牵引2周后,胸廓畸形、椎旁肌肉僵硬等情况得到较大改善,身长由130厘米增加到了145厘米。

为了降低手术风险,他们应用3D打印技术,制作出了脊柱畸形模型,详细制订了手术方案,为手术做好了精细的准备。此后,由李浩鹏教授主刀,在团队的共同协作下对患儿实施了全麻下全脊柱截骨矫形术。手术全程在诱发电位严密监测下进行,及时反复监测神经传导速度,判定神经功能。在手术、麻醉及护理人员的紧密配合下,手术取得了圆满成功。术后患儿即可平卧,大驼背畸形显著改善,双下肢感觉、运动良好,自解小便。术后患儿恢复良好,终于直起了腰杆儿。

微创骨科的开拓者

曾经有学者预测,未来的外科时代是微创的时代。当普通外科、妇产科、泌尿外科的微创腔镜技术如火如荼地开展时,骨科的微创手术进展却稍显滞后,这当然和骨科手术的天然特点有关。因为骨科手术缺乏天然的腔隙,或者天然的腔隙虽然存在,但狭小并且难以定位、难以操作。随着关节镜外科、微创脊柱外科技术在国外的日益成熟,微创骨科技术的潮流已变得势不可挡。

20世纪90年代,敏锐觉察到这一前沿变化的李浩鹏教授再也不满足于单单通过开放手术获得好的疗效,让患者的创伤更小、恢复得更快的理念,已被他深刻认同。当国内京沪等地的顶尖医院骨科刚刚开始微创骨科的实践不久,李浩鹏教授就赶往北京某著名骨科进修微创技术。鉴于当时骨科同行对于微创骨科都处于摸索阶段,并没有特别多的成熟经验可资分享,因此李浩鹏教授的学习很大程度上属于“自学”。

此后,李浩鹏教授带着学习的收获,筚路蓝缕地在西北地区率先开展了膝关节镜手术和脊柱内镜手术。微创骨科技术有别于常规腔镜技术之处在于,骨科医生需要发现潜在的腔隙甚至“创造”腔隙。除了腔镜技术,骨科医生可能还需要借助于X线、CT、工作通道等技术的辅助,在狭小的罅隙里完成一系列具有难度的手术操作。李浩鹏教授刚开始开展工作时,的确也遇到了不小的困难,但他凭着对工作的热情和对微创理念的执着,硬是坚持了下来。1997年,他首次在西部地区开展内镜下手术治疗脊柱畸形及骨折,使脊柱微创治疗成为现实。轻度特发性脊柱侧弯在镜下一次完成矫形;先天性脊柱侧弯在腔镜下去除半椎体、内固定矫形;椎间盘镜下微创手术治疗腰椎间盘突出症;这些手术具有损伤小、出血少,恢复快、效果好等优点。

如今,在李浩鹏教授的领导下,西安交通大学第二附属医院骨二科的微创骨科的学科建设得到了飞速发展。在脊柱微创方面,椎间孔镜、微创经椎间孔腰椎椎体间融合术(MIS-TLIF)、经皮椎体成形术(PVP)、经皮椎弓根螺钉内固定技术等先进技术均已成为科室的常规术式。李浩鹏教授在西北地区椎间孔镜方面的开创性工作,获得了椎间孔镜先驱者德国Thomas Hoogland教授的肯定和赞赏。

李浩鹏教授不搞技术垄断,积极奖掖后进,着意培养人才梯队。在21世纪初,他的主要精力投入到脊柱外科方面后,放手让科室的年轻医生接过了关节镜外科方面的工作。在李浩鹏教授的精心指导和积极扶持下,西安交通大学第二附属医院骨二科的关节镜治疗组迄今已成功完成各类关节镜手术上万例,技术水准一直领先西北地区,并为陕西省以及周边地区培训了大批关节镜外科医生。

李浩鹏教授从医以来,一直坚守着最初进入这个行业时的本心:一名医生一定要掌握过硬的技术,只有在这一前提下,才能把救治患者的宏愿落到实处。数十年来,李浩鹏教授一直不知疲倦地在骨科、特别是脊柱外科领域锐意精进,攀登着数不清的高峰,攻克了诸多技术难关。他所做的这一切,不为别的,都是为了帮助更多的患者早日康复!

第7篇:3d打印技术论文范文

企业已经发现运行良好的供应链所带来的竞争优势,他们已经开始寻找更优秀的供应链专业人士,而不是只知道物流或采购,或需求规划等分门别类的专科知识的人才。他们希望供应链从业人员需要具有良好的沟通能力(和市场营销、财务或其他部门等建立顺畅的沟通交流渠道);知道如何使用数据分析和建模工具;理解企业的可持续性发展和社会责任;擅长诸如协作和谈判等各项软技能;具有国际业务发展能力,等等。企业需要的是21世纪供应链的实践者需要把握所有知识――从原材料到成品到最终交付的整个链条。

针对这种需求,让我们来看看美国的各类大学是如何培养供应链专业人才的,或者说准备踏入供应链管理角色的毕业生应该具备哪些素质和技能。

量身定制响应

行业需要

企业对于人才的需求不断变化,美国许多大学也开始提供量身定制的培养方案和项目来响应行业需要。例如,在圣地亚哥(San Diego)大学供应链管理的硕士课程中,原本的强项是采购专业。但是企业认为他们希望员工能够理解在世界各地运作从端到端的供应链。对此该大学为了拓展强有力的国际视野,增加了部分量体裁衣式的课程。田纳西州立大学也是如此。十年前,该大学主要提供物流教学项目,如今的公司寻找的是具有更广泛专门供应链知识的员工,所以本科和研究生教学课程也已做了相应调整。

纵观美国,这种更广泛的供应链技术技能的培养趋势不会停止。原本只局限于供应链各专业的课程,如今拓展到可能会涉及采购、市场营销、财务和会计等学科。员工应该并必须了解跨职能部门的流程,因此伊利诺伊州埃尔姆赫斯特(Elmhurst)学院的供应链管理硕士项目发生了翻天覆地的变革――按照企业运作过程,而不是功能来组织教学项目。同样,密歇根州立大学供应链管理硕士项目也是如此,毕竟今后供应链专业人士需要在整个组织内和其他同事一起工作,为此,在供应链项目的学生可选修工商管理硕士(MBA)项目中的如市场营销或谈判等学科。MBA学生也可上供应链的选修课程。这样一来,供应链专业和MBA学生在同一个教室混合上课,提供了相互交流的机会。

圣地亚哥大学供应链两年制硕士课程主要是在线教学,校园集中上课时主要由五个模块组成,其中包括提供金融和风险管理方面的课程。其意图是要帮助学生理解这些领域今后如何影响他们的运作,未来与公司的财务部门打交道时可能会面临什么样的情况,如何讲“同一种语言”。该项目原来包括一单元的市场营销课程,只能浮光掠影般传授知识,但现在将营销相关的内容集成到其他几个课程中。

学习更多新技术

像任何其他商业学科的同龄人一样,供应链专业的学生也必须学会从数据中提取业务知识。尤其是社交媒体的兴起,企业今天通过各种渠道收集客户的购物习惯,使用大数据制定未来决策。

供应链中存在大量的数据,企业正在使用优化技术收集和分析。对此,锡拉库扎大学(Syracuse)帮助其供应链项目本科学生和研究生学会善用数据分析软件,首先从微软的Excel和Access入手,紧跟着的是Google Analytics, Tableau和Mini-Tab等统计软件。更容易、更直观的分析工具可以让企业更好地利用数据来源。使用大数据以获得新的洞察力,供应链专业的学生学会使用先进的技术在做出决定之前测试不同的选项。越来越多的大学生开始了双专业――供应链和信息(数据)管理。

宾夕法尼亚州立大学供应链管理在线研究生项目的重点是让学生接触到更多的建模技术、模拟和博弈理论。田纳西州立大学本科和硕士生也大量利用仿真软件进行情景模拟,重复他们将会在工作场所面对的条件。学生可能利用来模拟技术来虚拟企业三年的经营情况,做出上百个决定,看看这些决策是如何影响企业的财务结果。这种练习变得日益重要,因为越来越多的公司将供应链作为战略性的资产,学生们需要能够解释供应链中最大的价值在哪里。

美国公立大学在线系统(American Public University System)内,运输和物流管理项目的教授们创建了一个开放的论坛,讨论可能重塑该行业的新技术,比如3D打印技术和无人驾驶飞机或汽车,从中发现今后对供应链教学项目产生巨大影响的趋势。比如一名教授计划开始讨论通过无人机进行产品交付的课程。3D打印技术也进入了宾夕法尼亚州立大学的供应链课程。比如3D打印技术用于定制的产品将迫使业界反思库存管理。未来的仓库可能由于3D打印技术的推广而导致SKU只是一件定制化产品,所有的流程相应发生变化。

宾夕法尼亚州大学更新了供应链的教学大纲,增加了一些新技术和前沿学科,比如:物联网。我们可以假设一下:今后安装在机器上的传感器可以帮助维修团队预测系统将何时需要更换部件,谁拥有这些数据?在哪里以及如何传输数据?这对供应链将产生什么样的影响?又比如一些公司正在使用众包方式设计竞赛,创造新产品。对于供应链专业人士,这意味着什么?所有这一切新技术都需要如今的学生们仔细思索和研究。

此外,社会责任和可持续发展也是如今美国大学供应链项目中的必备课程。一家公司采购材料,或生产和提品,对环境产生何种影响?它是否可以保证其供应商不是血汗工厂?或者不雇佣童工、不使用血腥钻石?以往的供应链组织讲求的是效率和成本,如今可持续性责任让大学要培养这方面的专业人员。比如密歇根州立大学项目课程涵盖了可持续性、道德等话题。在宾夕法尼亚州立大学,供应链教授会花一周时间来讲授产品来源和供应链透明度的问题。

管理学中的软也成为供应链管理课程中的重头戏。以往供应链可能看起来像关注数字(重点在于工程和信息科学)的学科,但如今一些急需的技能,比如沟通和发展协作关系能力等软,已经增加进课程了。在锡拉库扎大学,供应链管理的许多课程不是正式地在教室里上课,而是学生们出席企业会议,参与企业执行项目。除了在商务场合中培养和人一起合作的能力,而且从中可以学到从课本中不能获得的许多软技能。这就是为什么田纳西州立大学发起了“商务护照”(Business Passport)认证计划项目,旨在帮助大学本科生主修供应链之外的其他管理领域,磨砺专业能力。

解决实际问题最重要

今天许多供应链已经跨越国界,在全球舞台上大展身手。一方面,企业感兴趣的是学生的语言技能,越来越多的学生正在校园里参加各种语言班;另一方面,很多学生通过出国留学磨炼他们的全球技能。

大学也发现了这种趋势。圣地亚哥大学提供了国际谈判等类课程,同时许多供应链项目鼓励或要求学生应用新的知识解决实际商业环境中的问题。在埃尔姆赫斯特学院供应链专业的研究生大多数是已经在供应链管理中具有经验的专业人员,学习的第二年进行毕业设计capstone项目,重点是解决他们自己的公司所存在的问题。学生们找出问题并设计一个解决方案提案,当提案取得效果,基于该项目撰写论文。

密歇根州立大学的项目更有特色,供应链专业和MBA两三个学生组成团队会开展为期14周的暑期实习,具体由该校Tauber全球运行研究所(Institute of Global Operations)组织实施。学生团队配备一位来自商学院的教员顾问,和一位来自工程学院的顾问,每个学生团队为其赞助商公司实施一个项目,具有具体的可交付结果(解决方案)。在每年秋天,团队向由企业界高管组成的“评判团”递交项目结果――这一天的比赛称为“聚焦”,学生和老师都能从中学到很多的经验,而且企业也可以设计解决自己运作中的实际问题,从中可以选择未来的人才和新兵。

第8篇:3d打印技术论文范文

【关键词】生产者;信息素养;媒介素养;计算思维;数字文化创作;机器人;信息科学与技术;计算机科学教育

【中图分类号】G40-057 【文献标识码】A

【论文编号】1671-7384(2013)06-45-03

中小学信息技术课程早已经发展到了一个转折点,一线教师对课程的普遍迷茫和失落就是面临这个转折点的集中反映。将信息素养的培养作为中小学信息技术课程的总目标可能已不再合适。这是因为,一是“信息素养”一词是来自美国图书馆系统的定义,它更多地倾向于把学生培养成为信息的“消费者”而不是“生产者”。二是在课程内容的处理上,各种信息技术教材又倾向于让学生学习一些常用软件的操作,信息素养的本质内涵并没有得到真正落实。

无独有偶。2012年1月,英国教育部了《取消中小学遵守ICT学习计划、成绩目标和法定考试安排的责任》的征询意见文件,认为中小学ICT课程是迟钝的,并且对于学生是毫无刺激性的,“学生厌烦了传统的微软办公软件的教学内容”;信息技术产业界人士普遍认为,英国中小学要教授更加严肃的计算机科学课程,不应只限定于传统的让学生上机学会操作软件而已,更应该让学生学会如何编写软件程序,即学生不只是使用者,更应该进一步成为创造者[1]。英国的这种情况与我国何其相似,都面临着如何变革信息技术教育的问题。

本文通过检索国内外信息技术教育的最新观念和做法,结合我们的探索,提出了以下几个重视学生“生产者”地位的信息技术教育新方向,供同行们参考和研究。

计算思维方向

计算思维是美国华裔计算机科学家周以真于2006年提出的。她将计算思维视为一个思维的过程,一种解决问题切入的角度,“能够将一个问题清晰、抽象地描述出来,并将问题的解决方案表示为一个信息处理的流程。它包含了数学性思维和工程性思维,而其最重要的思维模式就是抽象话语模式”[2]。在她看来,计算思维是除了读写算之外,人类应具备的最基本的能力。她的这一提法很快引起了全世界的关注,有关计算思维的国际会议越来越多,对“计算思维无处不在”的观点越来越认可,已渗透到科学与人文的所有领域[3]。

2010年,中国9所985高校联合《九校联盟(C9)计算机基础教学发展战略联合声明》,在计算机基础课中引入计算思维[4]。谷歌公司建立了专门的网站“探索计算思维”(/edu/computational-thinking),对计算思维在中小学如何落实提供了方法、样例和工具,并推荐Python语言作为培养计算思维的载体,意在培养问题分解、模式识别、抽象概括为模型、算法设计、数据分析和可视化等计算思维技巧。美国国际教育技术协会(ISTE)于2011年提出,K-12教育中要贯穿计算思维的培养,要求在所有的学科学习活动中去落实[5]。北京东城区东四九条小学的武健老师提出的“生活算法”[6]与计算思维的内涵类似。在计算思维培养还未在中小学所有学科铺开的初始阶段,信息技术学科有其独特的优势,可以先行先试。

计算机科学教育方向

美国国际教育技术协会于2011年提出了计算机科学教育的标准[7],认为除了要求培养计算思维外,还要向学生展示计算机科学的知识内容和模型,以及重要的原则和概念。比如,展现对数据的表示和抽象概念方面的知识;有效地进行设计、开发和测试的算法知识;展现电子设备、系统和计算机网络的知识;能够理解计算机科学扮演的角色和对现代世界的影响等。

计算机科学教育需要学习编程语言,但美国编程教学的情况并不乐观,目前只有1/10的学校开设计算机编程课[8]。为此,微软创始人盖茨和FaceBook创始人扎克伯格等联合呼吁,美国要鼓励更多学生学习计算机编程,以解决美国严重的工程师短缺问题,并创建了网站予以宣传。该网站上有许多名人名言,比如美国麻省理工学院媒体实验室创始人尼古拉斯·尼葛洛庞帝的留言为:“编程可以让你思考如何思考,而在调试代码时你可以学习如何学习”。网站还为K-12学生推荐了Alice、Kodu、Scratch等可视化编程工具。这些工具无疑可以有效降低编程的难度,使得小学生都可以开始计算机科学的学习。

信息科学与技术整体融合的方向

该方向与计算机科学教育的方向有一定的相似性,但显然要大得多。北京邮电大学钟义信教授认为,中小学只讲“信息技术”不讲“信息科学”是不合适的,信息科学和技术是一个有机的整体,只有信息技术的操作技能,不等于懂得了信息技术本身,更不等于懂得了信息科学。信息科学与技术课程应当给学生讲清楚信息科学和技术的基本概念、基本原理和基本应用;小学可以通过形象亲切的“应用”来引起兴趣,引出概念和原理,中学则可以由浅入深地从基本概念引出原理和应用[9]。柳栋、武健和魏宁等对信息科技课程进行了理论梳理和框架性的思考[10],也反映出了在这一方向的探索。

2012年3月, 澳大利亚课程评估和报告局公布了《澳大利亚课程草案:技术》。该课程草案将“数字技术”作为两大板块之一,分“知识掌握和理解”和“技术过程和技术产品”两个方面组织课程内容。前者包括数字信息、数字系统和技术,数字化技术与社会等内容。后者包括提出和研究问题,分析和形成数字化的解决方案,表述、构建和评估数字化的解决方案,利用创造性的技能和进取精神促进可持续生活模式的发展等。它与钟义信教授对“信息科学”与“信息技术”的区分有些类似,其总体目标是将学生打造成富有创造性、创新性和进取精神的技术使用者,积极而明智的公民[11]。

机器人方向

学习机器人需要懂得获取传感器数据、采用编程控制动力装置、搭建具有一定结构和功能的机械等。随着开源硬件和传感器部件价格的下滑,国内已有信息技术教育专业研究人员,如李艺教授等将机器人纳入中小学信息技术教材,中国教育技术协会信息技术教育专业委员会2012年5月的《基础教育信息技术课程标准(2012版)》已把机器人教育作为主要内容。有些地区,如广州市电化教育馆,还开发了3D仿真虚拟机器人的软件,以解决机器人硬件过于昂贵的问题。但是,受机器人功能的限制,当前的机器人教学还处在完成一些规定动作的阶段,发展学生创造力的空间有限。目前,有教师和教研员,如吴俊杰、谢作如、管雪沨[12]等,在尝试将机器人、传感器、开源硬件与Scratch等可视化编程工具结合使用,发展学生的编程和对硬件产品的设计技能,尝试带领学生在这个领域开展体现“生产者”的“创客”工作,这个方向是很有潜力的。

媒介素养方向

美国媒介素养中心认为,媒介素养是21世纪的教育方法,它提供了一个框架,访问、分析、评估、创造和参与各种形式的信息——从印刷到视频到互联网;媒介素养构建了一个理解媒体在现代社会中的作用,以及探索、自我表达的民主国家公民所必需的基本技能[13]。媒介素养与信息素养在内涵上有一定的交叉,也包括获取、分析、评估信息的能力,但媒介素养还强调创造信息的能力。美国21世纪技能委员会认为,媒介素养包括培养学生利用各种媒介传递信息、为某种媒介精心设计资讯来影响受众的技能[14]。由此看来,媒介素养不仅把学生作为媒介的“消费者”,还把学生作为媒介的“生产者”。对于媒介素养的培养,国际上一般采用融入各个学科的方式来进行。目前,我国中小学对媒介素养教育的重视不够,但信息技术课程具有先天的“创建”媒介产品或“做媒介”的优势。

数字文化创作方向

该方向是我们在多年的实践探索中提出的。在技术工具越来越简单和普及的“技术消融”时代,其可行性越来越大。数字文化创作方向是为体现学生对知识信息和数字化产品的“生产者”地位而提出的[15],2010年,我们在《中小学信息技术教育》杂志上发表的“儿童数字文化创作课程”系列论文中已有详细的阐述。目前,我们推荐在小学主要采用Scratch可视化编程工具等让学生进行有创意的“文化表达”,并在作品创作中达到培养学生编程、计算思维、系统思考的目的。多年的实践已让我们看到学生身上的一些变化,一方面,学生创造、协作和分享的能力得以提升;另一方面,学生在计算机操作能力、信息素养和媒介素养上均得到了较好的锻炼。近期我们正在关注“创客”,即利用各种信息技术玩发明、玩创造,甚至用3D打印玩个人制造的DIY爱好者,他们正在形成《长尾理论》作者克里斯·安德森所说的“实物长尾效应”,成为新经济的弄潮儿[16]。2012年,上海已有小学开设了3D打印课程,学习如何自己设计和创造物品[17],这无疑为数字文化创作的方向打开了又一扇窗。

上述的每个方向都有重叠之处,比如计算思维、计算机科学教育、机器人教育、数字文化创作方向都强调编程的学习,只是站的视角和思考的层面不同,表述也就显得不同。但正是这些不同的视角,给我们更多的启发。同时,上述的每个方向都在强调体现学生的信息“生产者”地位,而不仅仅把学生当成信息的“消费者”。这得益于信息技术在日常生活中的消融,专业技术的“大规模业余化”[18],使得“人人都是艺术家”、“人人都是传媒”、“人人都是创客”的图景日益显现。这些,必将促使信息技术教育的目标和内容随之改变。

我们还要看到,信息素养只是信息技术教育的一个方面,它难以承载信息技术教育的全部目标,把学生看作信息的“消费者”已与时代脱节;以技术操作的学习为主的实践现状,已不能满足学生渴望创造的心理和当今社会的发展需要。本文介绍的这几个新方向,有助于走出长期限制着我们的藩篱,为信息技术教育的发展开辟新路。

第9篇:3d打印技术论文范文

关键词 创客空间 图书馆 社会创客空间

分类号 G252

DOI 10.16810/ki.1672-514X.2017.02.016

Abstract This paper describes the development and service mode of the makerspace operated in the library and the society makerspace. By comparing the advantages and disadvantages of them, it discusses how to develop the library makerspace. The library makerspace should not only learn from the society makerspace, but also develop distinctively and have their own emphasis.

Keywords Makerspace. Library. Society Makerspace.

“创客空间”概念源于《创客杂志》:“它是一个真实存在的物理场所,一个具有加工车间、工作室功能的开放交流的实验室、工作室、机械加工室”。此后,创客空间在全球如火如荼发展,欧美发达国家为主要创客空间发展地。2015年3月11日,我国出台《关于发展众创空间推进大众创新创业的指导意见》,使在国内还处于萌芽阶段的“创客空间”得到迅速传播和发展,国内创客空间数量迅速上升,政府机构、企业、创业者和广大群体均对其产生了兴趣和关注。

1 社会创客空间与图书馆创客空间的发展历程

创客空间的发展得益于21世纪开源电子原型软硬件平台Arduino的发明,开源的方式降低了硬件创业的门槛;同时,3D打印机的出现为小批量生产降低了成本和时间,众筹机制的进一步完善为创业者提供了资金支持;政府对创客空间的政策支持及大力推广,进一步推动创客空间的发展。各项因素为创客空间的发展提供了一个良好的环境,根据全球创客空间维基站点的统计,截止2016年3月,全球共有2025个创客空间[1]。

目前,创客空间可以分为由个人及企业等非政府组织的社会创客空间、由高校组织或参与的高校创客空间、以图书馆为场所开展的图书馆创客空间等形式。国外比较著名的社会创客空间有Chaos Computer Club、Noisebridge、Artisan’s Asylum、TechShop、Metalab、Makerspace等。Chaos Computer Club为最早的创客空间,由程序员Wau Holland成立;Noisebridge创始人为Mitch Altman;Artisan’s Asylum由一位热衷大型机器人制造的创客Gui Cavalcanti创建;TechShop是目前美国规模最大的创客空间,是一个连锁的商业机构[2]。国内有一定知名度和影响力的创客空间主要集中在一线城市,如深圳的柴火创客空间、北京创客空间、上海新车间等。社会创客空间或是由一个人或一群人对某一方面的创造富有兴趣而成立的场所,后逐渐发展成一个创客空间,或是像Techshop这种提供设备、教学及支持人员的盈利性商业创客空间。

笔者依据陶蕾[3]对Michelle Hlubinka[4]关于图书馆创客空间发展史的梳理制成表1,可以直观地展示国外图书馆创客空间发展史。

表1 国外图书馆创客空间发展史

国内图书馆创客空间数量较少,发展时间较晚,目前主要有中国科学院国家科学图书馆“创意空间”、上海图书馆“创・新空间”、长沙图书馆“新三角”创客空间、深圳宝安区图书馆“创客e家”、成都图书馆“阅创空间”等。

从社会创客空间国内外的发展历程与图书馆创客空间国内外的发展历程来看,国内社会创客空间起步晚于国外,国内图书馆创客空间发展速度慢于国内社会创客空间。社会创客空间的迅速发展掀起了图书馆推出创新服务的新浪潮。

2 社会创客空间与图书馆创客空间服务方式

社会创客空间向公众提供服务有免费型和会费型两种。(1)免费型。这部分主要由企业或政府支持整个创客空间的运转,如深圳柴火空间运营是依靠矽递公司的支持。免费性的创客空间孵化的创客产品依托于众筹平台进行生产和销售,最终转化为盈利。另外,有些免费的创客空间需要会员才能进入,虽然不收取会员费,但是需要有相关人士介绍才能进入,如NoiseBridge图书馆。(2)会费型。需要缴纳一定会费才能进入,如TechShop需要每周缴纳125美元的会费。由上述可看出,社会创客空间是通过介绍或者缴纳会费,以会员方式参与其中的,这样可以保证参与者是真正对创新创造感兴趣的人士。而图书馆创客空间为公益性机构,主要由政府或者高校经费支持,大多是免费向公众提供各项服务与场地,或者只收取少量材料的损耗费来确保使用者对设备的爱护。

社会创客空间除了提供场地、设备租赁、培训授课外,还提品孵化,最终可以让创客走上创业之路,如TechShop孵化的Square信用卡读卡器原型和Embrace婴儿保暖器[5]。国内社会创客空间主要集中在3D打印、智能家居、可穿戴设备等领域。受产业结构与社会文化差异影响,我国各地的创客空间的孵化产品各有特色。根据调查[6],国外图书馆创客空间尤以美国为代表,电脑工作站、3D打印、图片编辑、视频编辑、电脑软件、编程等15类技术、设备在图书馆创客空间应用率或计划应用率超过25%,其中很大一部分是底只技术应用。国内图书馆创客空间除了免费提供一个沟通、交流、分享的场地外,主要提供讲座培训、文献查询与检索、专利查新等服务。

社会创客空间和图书馆创客空间提供服务共同点主要有:(1)对创客的支持与服务;(2)对新技术的科普;(3)培养中小学生的创新精神。

3 图书馆创客空间与社会创客空间的优劣势

目前,我国图书馆创客空间与社会创客空间相比既有明显的优势也存在相对的劣势。

3.1 优势

(1)图书馆是一个开放性的空间,有一定的人流量,不同职业、学历、经历的人走进图书馆,形成一个天然的交流展示的场所。创客不局限于高科技技术,正如安德森所说:“喜欢烹饪的是一个厨房里的创客,喜欢园艺的是一个花园里的创客!”[7]创客不应局限在自己熟悉的领域探索,多接触其他领域可能会有意外收获。而图书馆恰好可以提供这样一个多领域碰撞的机会。在图书馆里设立创客空间,可以增加创客之间、创客与讲课专家间的交流,可以向读者展示创客的展品,激发更多的对创新有兴趣的读者加入到创新大军中来。

(2)图书馆是公益性机构,所提供的服务都是免费的。另外,图书馆有着丰富的文献资源,还提供参考咨询、课题检索等服务,可以为创客获取知识拓宽思维“添柴加薪”。

(3)美国推进全民创客行动的进程中,非常重视社区创客空间的建设[8]。图书馆已有的总分馆制度,社区阅读中心与社区创客空间非常契合,可以直接在分馆、社区阅读中心等推广创客文化与创客活动。

3.2 劣势

(1)图书馆创客空间发展较晚,空间如何布置,应该购买哪些设备等都处于尝试阶段;采取什么服务体系尚在探索,如是做创客展品的推广、创客的辅导,还是青少年的创新思维培养;另外,相应的规章制度也不完善。

(2)图书馆创客空间缺乏专业创客人才运营创客空间。很多社会创客空间创始人本身就是创客,有着一定的专业知识、创业经验和创客人脉,对当前的新技术新事物有一定敏感性,容易推动创客空间的良好运转。而图书馆馆员缺乏这方面的专业能力,易将传统服务与创客空间运营混淆,沿用原有的服务模式,无法体现创客空间的独特性。

(3)受政策和体制所限,从知晓最新技术、采购新设备到推广产品实现经济价值等方面,与社会创客空间相比,图书馆创客空间响应度慢、敏感度低。因此,图书馆创客空间很难形成产品孵化地,无法形成一个闭环的产业链,对创客的吸引力较低。

4 图书馆创客空间与社会创客团体相比应如何发展

图书馆创客空间有其自身的优势,但目前还处于起步阶段,开辟创客空间的图书馆数量尚少,能担当产品孵化的图书馆创客空间更是寥寥无几,笔者认为可以从以下几点着手进行发展。

(1)要充分利用图书馆这个场地,形成创客与创客之间、创客与专家之间、专家与专家之间、创客与读者之间、读者与读者之间的互动圈,通过不同行业之间的沟通拓宽创新的宽度与广度。同时,要注意创客空间位置的选取,尽量选择封闭式的空间或者远离传统服务区域,确保创客在交流沟通时不影响图书馆的传统服务。

(2)成为创客文化的传播者。改变众人对于创客的狭隘认识,让创新走近每个人身边。创新并非指惊世骇俗的发明,也并不意味着都是惊天动地的改造,更多是通过一些颇有创意的微小改进或对细微之处的创新优化形成的质变[9]。图书馆要多传播创客文化,让更多的人加入到创新创造中来。

(3)引入图书馆的传统服务,在创客空间中绽放新的光彩。整理与创客创新、工业设计、3D打印等方面的图书,在创客空间开设专架,供创客或对创客感兴趣的读者使用。举办与创客相关的培训,可以针对成人开设创业辅导、产品路演、技能培训,为创业者在创业过程中遇到的问题指点迷津;也可以针对青少年开展手工制作、创客小课堂等活动,培养青少年的动手动脑能力,从娃娃抓起培养小小创客。另外,可以发挥图书馆的参考咨询功能,教会企业用各种文献检索工具,以便在创业过程中可以更全面分析产品的可行性以及如何发展。图书馆创客空间可以分析本地社会创客空间的主要创新产品,结合自身的资源提供更针对性的服务,让传统服务在创客空间也能大展拳脚。当然,创客空间的功能需要有明确的定位,不能让传统服务喧宾夺主,变成一个只更换了名称实际还是原有服务的“换汤不换药”的场地。创客空间不是多设个房间、多办个活动的问题,而是重新组织图书馆的服务模式的问题[10]。

(4)最大化发挥社区图书馆的功能,通过社区图书馆更大更广传播创客精神。社区图书馆是离创客最近的图书馆,如果创客不用走很远,就可以进行创造方面的交流和展览,那么会极大促进创客走进图书馆,图书馆服务效能也能得到极大提高。社区图书馆推行创客服务,不仅能提升服务水平,增加服务功能,更能推广创新文化,培育创新精神,同时不会增加图书馆的场地经费开支。社区图书馆可以采用义务创客管理制,由创客来布置场地、申请设备与图书、组织活动,图书馆设立申请规则予以支持,这样可以减轻社区图书馆馆员的工作压力,也更适应自由开放的创客文化。社区图书馆要不断进行统计分析,调整创客空间的运营,承担起社区创客空间掌舵者的职责,使更多人享受到创客服务。

(5)发挥图书馆政府机构效能,联动其他政府机构共同帮助创客的发展。创客公司注册、创客产品申请专利、创客产品开发融资、创客创业资金申请等创客创业过程需要与工商局、知识产权局、专利局、科创局等多个单位打交道,图书馆可以将这些资料整理发放给创客,使创客一目了然不用走太多弯路。同时,图书馆可以邀请政府机构来讲解申请步骤、注意事项等。另外,要与创客息息相关的各政府机构保持联系,在获得对创客创业有帮助的政策时及时向创客传达,让图书馆成为政府机构与创客之间的纽带及创客政策信息的收集地与传播地。

(6)与社会创客空间合作,取长补短。社会创客空间运营制度、发展模式相对来说都较完善,图书馆创客空间可以结合自身业务和创客空间规划,学习优秀的社会创客空间经验。同时可以与运营良好的社会创客空间合作,将社会创客空间的辅导课程搬到图书馆来授课、将社会创客空间孵化的创新产品放到图书馆来展览。另外,也可以辅助刚开始运营的社会创客空间,为不同的社会创客空间搭建交流的平台。社会创客空间可以借助图书馆创客空间的人流量汇聚更多的创客,也可以利用图书馆这个窗口打出自己的创客空间品牌。两者可以相互促进、共同发展。此外,图书馆创客空间也可以利用与社会客空间合作的机会,培养自身馆员在筹办创客活动、新技术运用、产品孵化、规章制度建立等多方面的素质,培养出一批自己的创客空间运营人才。

5 结语

创客空间的快速发展需要政府的扶持,美国创客空间的迅速发展与美国政府的大力推动有密不可分的关系。图书馆开展创客空间服务对大众创客、万众创新具有促进作用。图书馆创客空间发展既要学习社会创客空间,也要区别于社会创客空间。图书馆具有传播知识、开展社会教育的职能,除了帮助创客之外,还可以侧重创客文化的传播、创新思S的培养。图书馆创客空间可以不做产品的孵化地与创客产品转化为商业价值的产业链,但可以做大众创客、万众创新的催化剂和助燃剂。

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