激光加工訓(xùn)練在創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育中的探索與實踐

1、激光加工訓(xùn)練在創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育中的探索與實 踐作者：安騰燕鐘方旭楊華陳敦珍 來源：藝術(shù)科技2018年第07期摘要：為推動國家創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略，高校大力發(fā)展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育，從而推動創(chuàng)新實踐 課程的飛速發(fā)展。激光加工訓(xùn)練類課程對于高校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育有著重要的意義。本文對激光加 工訓(xùn)練教學(xué)項目實施進行研究與探討，著重沿著創(chuàng)意產(chǎn)生一資源規(guī)劃一協(xié)同機制一產(chǎn)品開發(fā)路 線進行，即對激光加工訓(xùn)練創(chuàng)新思維方法、設(shè)計制作進行了深入研究。并對激光加工及其特點 進行歸納概括，提出激光加工訓(xùn)練的注意事項。建立了以項目導(dǎo)入為牽引點，開發(fā)理論、創(chuàng) 新、實踐三位一體的創(chuàng)意課程，運用CDIO模式進行教學(xué)的激光加工教學(xué)模式，提升學(xué)生創(chuàng)新

2、 實踐能力和激光加工教學(xué)水平，以期更好地服務(wù)于創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育。關(guān)鍵詞：激光加工;創(chuàng)新創(chuàng)業(yè);激光切割;工程訓(xùn)練0引言創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的內(nèi)容包含“意識培養(yǎng)、能力提升、環(huán)境認識、實踐模擬”。創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育要 落地，須依靠有效創(chuàng)新課程群作為載體。激光加工訓(xùn)練課程作為典型課程探討有其重要的意 義。1激光加工訓(xùn)練設(shè)備資源豐富，可實現(xiàn)性大;激光加工適用面廣，服務(wù)專業(yè)數(shù)多;激光加工 操作方式簡單，易入手，加工時間短，方便、快捷;激光加工材料種類多，作品展現(xiàn)力豐富;激 光加工訓(xùn)練對于體驗創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)整體過程具有全局性、整體性、系統(tǒng)性。激光加工訓(xùn)練課程具有 綜合性、開放性、創(chuàng)新性，激光加工訓(xùn)練環(huán)節(jié)中的首要課程是安全教育，培養(yǎng)

3、學(xué)生安全責(zé)任意 識，嚴(yán)格遵守實驗室使用制度和設(shè)備操作規(guī)程，有效培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)思維、工程能力素養(yǎng)。 目前，高校激光創(chuàng)新實踐類課程大致涉及激光內(nèi)雕、激光切割、激光打標(biāo)。本文以激光切割為 例，探討激光訓(xùn)練課程創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。21激光加工工程訓(xùn)練中激光切割工藝的概況近年來，激光切割已作為高校特種加工訓(xùn)練中的重要課程之一，激光切割技術(shù)自1960年 問世以來得到空前的發(fā)展。隨著對激光加工理論知識的深入研究及激光輔助技術(shù)的不斷發(fā)展， 其應(yīng)用領(lǐng)域也不斷拓寬，應(yīng)用規(guī)模逐漸擴大。激光的顯著特點是高亮度性、方向性強、高單色 性，時間控制性強、空間控制性好。激光易產(chǎn)生超短脈沖、很小直徑的激光光束，使其具有超 高的能

4、量和功率，可加工材料范圍極廣，常用于材料的自動化加工。激光加工對于材料特性的 選擇具有很大的自由性，如各類金屬與非金屬，膠合板、亞克力板、歐卡布、卡紙等，呈現(xiàn)的 作品非常豐富，具有普通加工技術(shù)不能比擬的優(yōu)勢。3特黑占：按照切割機的聚焦參數(shù)聚焦，激光光斑照射在加工物體表面時，由于激光的高能量 和高功率，使激光作用于物體的地方發(fā)生融化或者汽化的過程，物體就會被切穿或者雕刻出痕 跡，形成切割零件或者是切割畫。激光切割機的吹氣裝置會吹走廢物，從而使加工的物體表面 干凈整潔，激光加工采用非接觸的加工工藝，具有噪音小、效率高、加工環(huán)境干凈等特點。2激光切割類課程體現(xiàn)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育理念激光切割類課程主要以項目

5、為引導(dǎo)，強化學(xué)生創(chuàng)新基礎(chǔ)設(shè)計與實踐，讓學(xué)生活學(xué)活用，自 我挖掘，設(shè)計激光創(chuàng)意產(chǎn)品，完成產(chǎn)品設(shè)計及制作，培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計思維和創(chuàng)新實踐能力。通過激光加工的方法，激光創(chuàng)新項目實施和實習(xí)產(chǎn)品開發(fā)提升學(xué)生綜合素質(zhì)，即培養(yǎng)學(xué)生 的安全意識、工程素養(yǎng)、動手能力、分析問題能力、解決問題能力、科學(xué)實驗研究能力等。在 整個課程中探索工藝、成本、企劃、管理知識相融合的教育培養(yǎng)體系，了解工業(yè)過程，體驗工 程文化，培養(yǎng)工程素質(zhì)、創(chuàng)業(yè)意識。4激光切割類課程作為全校創(chuàng)新實踐類課程，能適應(yīng)高 校學(xué)生素質(zhì)培養(yǎng)要求，支持眾多專業(yè)進行科學(xué)創(chuàng)新研究，為師生提供良好的工程環(huán)境，最終開 發(fā)的產(chǎn)品具有實際性、創(chuàng)新性、教育性、示范性。學(xué)生在

6、激光創(chuàng)新實踐課程中除了學(xué)習(xí)設(shè)備的 使用方法和步驟、激光加工的基本原理之外，更重要的是培養(yǎng)了學(xué)生工程實踐能力，學(xué)會了激 光加工類產(chǎn)品的開發(fā)全過程及產(chǎn)品設(shè)計思維及方法。5學(xué)生學(xué)會產(chǎn)品使用對象定位和環(huán)境定 位分析、成本分析，材料選擇，對于創(chuàng)新思維培養(yǎng)和創(chuàng)新實踐訓(xùn)練都有著重要意義。63激光加工訓(xùn)練項目中創(chuàng)新思維的培養(yǎng)3.1激光切割訓(xùn)練項目一一燈具的設(shè)計創(chuàng)新思維的本質(zhì)在于將創(chuàng)新意識的感性愿望提升到理性的探索上，實現(xiàn)創(chuàng)新活動由感性認 識到理性思考的飛躍。7教師給定燈具的選題意向，學(xué)生小組頭腦風(fēng)暴擬定設(shè)計方向，教師審核方可開始設(shè)計。學(xué) 生以小組的方式討論，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維確定設(shè)計對象，教師教會學(xué)生使用CAD

7、、illustrator. 3DMAX等軟件繪制出激光切割的DXF圖紙。設(shè)計過程中須考慮材料規(guī)格及燈的連 接方式，采用插接方式時需注意選材的厚度與插口之間的配合。例如，燈的邊緣以及花紋的切 割線條用CAD制圖，繪制切割線，如板材厚度為5 mm，插口的寬度繪制為5 mm，保存為DXF 格式。這一階段讓學(xué)生學(xué)習(xí)了如何將設(shè)計思維通過其他手段進行轉(zhuǎn)化，并對產(chǎn)品環(huán)境定位、使用 對象定位、成本分析、材料認識等有一定的研究，有助于學(xué)生創(chuàng)新思維、設(shè)計思維的形成和培 養(yǎng)。3.2激光加工訓(xùn)練中實踐能力的培養(yǎng)選定大小40 cmx60 cmx3mm的膠合板，放入非金屬切割機中，調(diào)整激光鏡頭與板材的距離 為6 mm,將

8、文件用導(dǎo)入的方式用正天激光切割軟件打開，設(shè)置切割線的功率等參數(shù)，在設(shè)備界 面上選定原點，切割范圍，運用正天多功能非金屬切割機進行切割，切出燈的4個面，以及2 個底，用插接的方式組裝成燈的外形輪廓，貼上宣紙，得到圖2，放入燈源，接上電源，得到 成品圖3、圖4。4結(jié)語激光加工訓(xùn)練課程是一門以培養(yǎng)創(chuàng)新實踐能力為出發(fā)點，集理論、創(chuàng)新、實踐為一體的三 維課程。以問題、項目為牽引點，讓學(xué)生用所學(xué)知識，自主構(gòu)思、設(shè)計、制作，強化大學(xué)生基 礎(chǔ)設(shè)計與創(chuàng)新實踐，既培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維方法，也培養(yǎng)了學(xué)生的動手實踐能力，形成以學(xué) 生為中心”的自主學(xué)習(xí)模式。在實驗室進行激光課程教學(xué)，有助于培養(yǎng)學(xué)生的工程環(huán)境認知能 力，通過學(xué)習(xí)此類課程使學(xué)生體會產(chǎn)品開發(fā)的系統(tǒng)課程，這對于創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育本身就是一種值 得推廣和發(fā)展的有效途徑。參考文獻：劉彬彬，李英芝.創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育在現(xiàn)代工程訓(xùn)練中的應(yīng)用以激光加工訓(xùn)練為例J.價 值工程，2017; (23)： 181-182.馮巧波，尹鐵路，沈坤全，俞靂.激光加工在工程實訓(xùn)中的應(yīng)用J.實驗室研究與探索， 2015 (4)： 206-208.蔚建元.激光雕刻在刨切薄竹家居產(chǎn)品中的應(yīng)用J.藝術(shù)論壇，2018 (6)： 158-159.嚴(yán)紹華，梁延德.工程教育實踐教學(xué)探索與研究M.大連理工大學(xué)出版社，2006.沈建，吳屹，李松冰.激光