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3d打印技術論文

第1篇：3d打印技術論文范文

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.

關鍵詞：3D打印技術；印刷技術；發(fā)展前景

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

中圖分類號：TS805 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2016）07-0166-02

0 引言

近年來，我們經(jīng)常會看到有關于3D打印技術的新聞，“3D打印房屋”、“3D打印金屬手槍”、“3D打印自行車”、“3D打印仿生耳”等等，3D打印自問世以來就得到了廣泛的關注，其應用更是跨越各個領域。2014年11月末，《時代》周刊將3D打印技術列為2014年25項年度最佳發(fā)明之一。全球工業(yè)分析公司（Global Industry Analysis Inc）的研究報告預測2018年全球3D打印市場將達到29.9億美元。但3D打印技術也面臨著如制造速度與精度、設備和材料成本、產(chǎn)品性能、操作的安全性等多方面的瓶頸和挑戰(zhàn)。提升3D打印的效率和精度，開發(fā)更為多樣的3D打印材料是未來的研究熱點。本文主要對3D打印技術的應用和發(fā)展趨勢進行了研究和探討。

1 何為3D打印

3D打?。═hree Dimensional Printing）始于上世紀90年代，是快速成型技術的一種。美國3D System公司在1986年就制造了第一款3D打印設備。在傳統(tǒng)二維平面印刷打印技術的基礎上，通過逐層二維打印的迭加，利用噴頭的三維運動實現(xiàn)曲面打印，逐層增加材料來生成三維實體，其原理圖如圖1所示。其分層加工的過程與傳統(tǒng)噴墨打印十分相似，樹脂、尼龍、塑料、金屬、陶瓷、混凝土等材料經(jīng)過特殊處理都可以用做3D打印的“墨水”。3D打印機是3D打印的核心裝備。它是集機械、控制及計算機技術等為一體的復雜機電一體化系統(tǒng)，主要由高精度機械系統(tǒng)、數(shù)控系統(tǒng)、噴射系統(tǒng)和成型環(huán)境等子系統(tǒng)組成。此外，新型打印材料、打印工藝、設計與控制軟件等也是3D打印技術體系的重要組成部分。

2 3D打印技術的應用

目前3D打印技術支持多種材料，可以廣泛應用在工業(yè)設計、建筑、家具、航天、醫(yī)療和教育等各個領域，其主要具有以下應用特點：

2.1 模具加工與機械制造如今，3D打印技術已經(jīng)廣泛應用于機械模具的設計與加工，如圖2A所示。相對于傳統(tǒng)制造技術來說，3D打印技術不需要任何模具或任何機械加工，既省工又省料，如美國F-22猛禽戰(zhàn)斗機在制造過程中會大量使用鈦合金構件，如使用傳統(tǒng)的整體鍛造方法，最大的鈦合金整體加強框材料利用率不到4.9%，使用3D打印利用率接近100%，幾乎不產(chǎn)生廢料，大大節(jié)省了原材料的浪費，降低了生產(chǎn)成本。此外，也可利用3D打印技術實現(xiàn)個性生產(chǎn)，滿足人們的少量和復雜形狀的個性化需求。如個性化藝術家具的定制和專屬個性空間的打造（如圖2B）。

在建筑行業(yè)，2014年8月，在上海青浦張江高新園區(qū)，盈創(chuàng)建筑科技有限公司用3D打印技術24小時打印了10棟房屋（如圖2C、2D）并交付使用，相關建筑指標均達到國家建筑質(zhì)量標準，開啟了3D打印建筑的新篇章，將來更有望使用3D打印技術建造整棟別墅。

在航天方面，美國NASA以及國外的一些航天公司已經(jīng)就3D打印技術在航天上的應用展開了嘗試，2014年第一臺3D打印機在國際空間站上安裝成功，并打印出扳手等機械部件，這臺打印機由Made in Space公司設計制作，該公司是世界首家研究零重力下3D打印技術的公司。而且3D打印為按需施材，減少了材料的浪費，從而降低了生產(chǎn)成本。

2.2 生物醫(yī)療 3D打印技術與醫(yī)學的結合堪稱醫(yī)學史上的創(chuàng)造性舉動。在生物醫(yī)學領域，已開始被應用于手術分析策劃、假體植入物的制造、細胞或組織打印等方面。

早在2011年，德國科學家利用3D打印技術成功研制出了一種人工血管（如圖3A），該項目有望被用于人體試驗和藥物試驗。2014年，University College London的研究人員利用生物“墨水”打印出人造耳朵（如圖3B），可用于外科整形。目前這種3D打印耳朵已有成功移植的案例。2015年7月，湖南省腦科醫(yī)院利用3D打印顱骨為腦積水患兒縮腦，完成全球首例“全腦縮小塑形”手術。

2.3 考古文物復制 3D打印技術在考古文物領域主要用于修復已經(jīng)破損的古文物。在應用3D打印技術進行文物修復時，需要使用3D掃描儀掃描破損文物，完成數(shù)據(jù)采集，并處理數(shù)據(jù)，建立相應的模型之后進行打印。在電影《十二生肖》中，先是對獸首進行三維掃描，再使用3D打印技術打印了獸首的復制模型，精度和相似度令人贊嘆，且不需后期加工打磨，相信在不久的將來，隨著3D打印技術的不斷發(fā)展改進，3D打印技術復制文物的精度定會上升到這個高度，將不再需要后期處理。

2.4 教育行業(yè) 3D打印技術也為教育的發(fā)展開啟了新的方向，許多教育機構和組織正探索如何將3D技術應用到教育、教學中。以高職教育為例，在高職院校中印刷技術專業(yè)、數(shù)碼印刷專業(yè)、印刷圖文信息處理以及計算機等相關專業(yè)都可以考慮引入3D打印技術。

相關專業(yè)引入3D打印技術后，可以將人才培養(yǎng)的目標范圍進行延伸和擴大。培養(yǎng)不僅能從事傳統(tǒng)印刷設備和數(shù)碼印刷設備的操作，還能使用3D打印機；不僅能完成傳統(tǒng)印刷和數(shù)碼印刷的印前制作，還能從事3D打印需要的三維建模設計；不僅能從事傳統(tǒng)印刷和數(shù)碼印刷的印刷工藝與生產(chǎn)管理、印刷營銷與業(yè)務管理，還能從事3D打印設備的控制和生產(chǎn)管理、營銷和業(yè)務管理的人才。學生就業(yè)面更寬廣，職業(yè)技能更新，更貼合社會發(fā)展需要，也必定會推動3D打印設備的發(fā)展。另外，3D打印技術可以作為扶持大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的一個項目，支持大學生們早日實現(xiàn)創(chuàng)業(yè)的夢想，讓剛剛走出校園的甚至還在校內(nèi)的大學生們勇敢地站在科技發(fā)展的前沿，直觀地感受打印技術帶來的影響與進步。

3 3D打印技術未來發(fā)展前景分析

與傳統(tǒng)技術相比，3D打印技術擁有諸多優(yōu)勢。美國總統(tǒng)奧巴馬在2014年國情咨文的演講中強調(diào)了3D打印技術的重要性，賦予其制造業(yè)復興的重任，提出將推動3D打印產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。在歐美發(fā)達國家，3D打印機的研究技術已走向成熟并產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。近年來，隨著2015年《中國制造2025》規(guī)劃的實施與頒布，我國對這項技術的重視和產(chǎn)業(yè)鏈規(guī)劃將進一步加強。

從中長期看來3D打印產(chǎn)業(yè)具有較為廣闊的發(fā)展前景，但要進一步擴展其產(chǎn)業(yè)應用空間，目前仍面臨著多方面的瓶頸和挑戰(zhàn)：一是設備和耗材方面，現(xiàn)有3D打印機造價普遍較為昂貴，打印耗材的價格每公斤幾百到數(shù)萬元不等，給其進一步普及應用帶來了困難。二是打印材料方面，目前3D打印的成型材料多采用化學聚合物、石膏等材料，成型品的物理特性較差，金屬材料直接成型技術有待發(fā)展。三是工藝方面，目前3D打印的精度及效率還遠不適應大規(guī)模生產(chǎn)的需求。四是知識產(chǎn)權方面，3D打印技術的普及將使產(chǎn)品更容易被復制和擴散，制造業(yè)面對的盜版風險大增，如何針對3D打印技術進行知識產(chǎn)權保護面臨新的挑戰(zhàn)。五是公共安全方面，如3D打印手槍，若可從網(wǎng)絡上下載手槍的三維圖紙，再擁有一臺3D打印機就可以打印并組裝手槍，這一潛在問題需要國家從法律層面進行規(guī)范和監(jiān)督。

4 結束語

3D打印技術作為第三次工業(yè)革命的代表性技術之一，越來越受到工業(yè)界和投資界的關注。偉大發(fā)明所能帶來的影響，在當時那個年代都是難以預測的，1450年的印刷術如此，1969年的互聯(lián)網(wǎng)也是如此，3D打印技術更是如此。未來3D打印技術的發(fā)展將體現(xiàn)出精密化、智能化、通用化等主要趨勢。隨著信息技術、控制技術、材料技術的進一步發(fā)展，制約3D打印技術發(fā)展的瓶頸將一一得到解決。3D打印技術也將被推向更高的應用層面。

參考文獻：

[1]宋延林.從平面印刷到三維制造[J].中國印刷，2013，5：57-62.

[2]張曉青.3D打印技術應用于文物修復的可行性研究[D].北京印刷學院碩士學位論文，2014：4.

[3]袁慧羚，文雅珊，曾希.3D打印技術的應用現(xiàn)狀與發(fā)展[J].南方農(nóng)機，2015，7：38-40.

[4]余冬梅，方奧，張建斌.3D打?。杭夹g和應用[J].金屬世界，2013，6：6-11.

[5]趙剛.漫話3D打印[J].印刷工業(yè)，2013，7：47-48.

[6]魯麗彬.3D打印技術對高職印刷專業(yè)培養(yǎng)的影響研究[J].信息與電腦，2013，10：19-20.

第2篇：3d打印技術論文范文

關鍵詞：3D打印 arduino 材料

中圖分類號：TP334.8 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）03（a）-0004-02

3D打印機是一種增材制造技術，即快速成形技術的一種機器，它是以一種數(shù)字模型文件為基礎，運用特殊粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過打印一層層的粘合材料來制造三維的物體，現(xiàn)階段的三維打印機被用來制造產(chǎn)品。3D打印機的原理是把數(shù)據(jù)和原料放進3D打印機中，機器會按照程序把產(chǎn)品一層層造出來，目前的3D打印機不僅僅是能夠打印的機器，在工業(yè)以及醫(yī)學領域都有突出的成就。目前3D打印機仍有精度低以及速度慢等問題，通過對3D打印機的設計研究能夠不斷地改進完善這些問題，以提高其應用范圍及應用能力。

1 硬件設計

3D打印機的硬件部分主要包括主控板、擠絲部分、加熱部分、傳動部分。系統(tǒng)設計原理框圖如圖1所示。

利用三維軟件進行建模并對模型進行切片處理（將3D模型轉化為打印機可執(zhí)行的代碼，如G代碼、M代碼），建立必要的支撐結構，設置各部分的參數(shù)。通過計算機或外部輸入設備傳輸連接至3D打印機發(fā)送控制指令，控制打印頭部分的材料融化，再通過3個控制方向的步進電機帶動打印頭進行X、Y、Z3個方向的移動，并且控制擠絲機部分進行打印材料的擠出量調(diào)節(jié)。從底層開始逐層遞增進行堆積，從而完成模型的打印。（見圖1、圖2）

（1）傳動結構部分。

該設計的打印機共有X、Y、Z3個方向，每方向上采用兩根金屬光桿并行的方式作為傳動方式，具有速度快、精度高、穩(wěn)定性較好等優(yōu)點。

3D打印機電路部分在打印機中起的作用是控制整個打印過程協(xié)調(diào)、有序、完整地運行。該設計的3D打印機電路部分主要包括Arduino mega 2560主控板、Ramps 1.4拓展板以及步進電機驅(qū)動板。

（2）送絲機部分。

3D打印機普遍有遠端送絲與近端送絲兩種結構，近端送絲是將擠出機安裝在打印頭上，打印材料通過擠出機擠出，直接進入喉管，在鋁塊中融化后擠出。

遠端送絲就是將擠出機安裝在距打印頭較遠的位置，大部分情況下安裝在打印機的框架上，使用塑料的送料管與打印頭相連。

近端送絲整體質(zhì)量較大，所以打印時的慣性也大，容易使打印的精度降低。遠端送絲不如近端送絲靈活，在一些模型需要特定的回抽時，遠端送絲通常效果較差，因此對打印質(zhì)量有一定的影響。根據(jù)我們選用的電機型號以及結構的設計，我們選擇了近端送絲的機構。

（3）打印頭部分。

目前打印機大多數(shù)采用加熱棒對鋁塊進行加熱。打印材料在擠絲機的傳動下，進入打印頭，通過喉管，到達鋁塊，在加熱棒的加熱下熔化，進入噴嘴，最后由噴嘴擠出。打印頭容易發(fā)生的故障之一就是“堵頭”，一般是由于加熱溫度不夠并且此時擠絲機仍在工作，或是由于散熱不到位造成打印材料還未進入喉管就已融化，造成喉管及其附近堵塞，另外也受打印材料的純度等影響。鋁塊內(nèi)部的熱敏電阻實時讀取溫度，進而通過主控板將其控制在一定范圍之間，保證溫度的穩(wěn)定。

（4）電機部分。

步進電機是通過電流脈沖來精確控制轉動量的電機，電流脈沖是由步進電機驅(qū)動單元供給的。該設計中選用的是42步進電機，兩相四線。步距角為1.8°，即電機轉動一周周期為200步。轉軸直徑為5 mm，轉矩大小根據(jù)電機具體型號的不同而變化。我們設計的這款3D打印機需要5個步進電機，X、Z軸各一個，Y軸兩個，擠出機一個。

步進電機與同步帶相連，可以計算同步帶（即打印頭）運動1 mm時所對應的步數(shù)，由以下公式計算：步數(shù)=電機旋轉一周的步數(shù)×驅(qū)動板的細分數(shù)÷齒間距÷步進電機上齒的數(shù)量。

2 軟件設計

（1）下位機。

主控板我們需要使用開源的Marlin固件，Marlin固件為自由軟件，可以直接用來做軟件開發(fā)，在該固件中可以根據(jù)機器的實際情況進行參數(shù)的更改。固件中包含了絕大多數(shù)的功能，如預加速功能，自動調(diào)節(jié)PID溫度控制，以及支持LCD顯示屏SD卡擴展等功能。

（2）上位機。

一般3D打印機打印需要的文件格式是G-Code代碼的格式。Repetier-Host是一款綜合軟件，具有進行切片、查看修改G-Code、手動控制3D打印機、更改某些固件參數(shù)以及其他的一些小功能。Repetier并不提供切片引擎，而是在該軟件外部調(diào)用其他的切片軟件進行切片，比如CuraEngine、Slic3r及Skeinforge等切片軟件。在同類軟件（如Printrun，Repelicator-G）中使用起來是比較方便的一款。

（3）建模軟件。

對于建模而言，使用的軟件較多，一般建模軟件如SolidWorks，3D max等都可以生成stl格式的文件，然后再通過切片軟件進行切片。

3 結語

整體安裝調(diào)試結果表明，由于沒有可以參考的標準模型，打印機的打印精度和打印機安裝時的步驟及安裝位置的準確度密切相關，因此在安裝時，我們盡可能地做到準確測量，精確安裝，在結構上的誤差做到最低。在程序調(diào)試時，結構和所用零部件型號的不同需要不同的算法，我們要測量部件結構的相關屬性，準確計算所用的各連接件的參數(shù)，通過修改程序可提高打印的精度。

參考文獻

[1] 許廷濤.3D打印技術――產(chǎn)品設計新思維[J].電腦與電信，2012（9）：5-7.

[2] 劉厚才，莫健華，劉海濤，等.三維打印快速成形技術及其應用[J].機械科學與技術，2008，27（9）：1184-1186.

[3] 陳步慶，林柳蘭，陸齊，等.三維打印技術及系統(tǒng)研究[J].機電一體化，2005，11（4）：13-15.

第3篇：3d打印技術論文范文

關鍵詞:增材制造;3D打印;人才培養(yǎng)

增材制造技術(AdditiveManufacturing，AM)是一種與傳統(tǒng)的機械制造材料去除加工方法相反、基于三維數(shù)字模型、選用合適熔敷工藝、采用逐層制造方式將材料結合起來的新技術。該技術簡稱3D打印技術(3DPrinting)［1］，是制造業(yè)領域正在迅速發(fā)展的一項新興技術。增材制造技術作為“中國制造2025”戰(zhàn)略實踐的突出代表之一，目前已是當今科技界中耀眼的明星，作為智能制造中“智能生產(chǎn)”、“智能工廠”和“智能物流”三大核心主題的關鍵技術，增材制造技術符合目前新產(chǎn)品研發(fā)、小規(guī)模生產(chǎn)和手工制作等的要求，可促使生產(chǎn)過程向快、好、優(yōu)的方向發(fā)展，以滿足用戶的個性化需求，增材制造技術代表了智能制造的發(fā)展方向。增材制造按照加工材料的類型可分為金屬成形、非金屬成形、生物材料成形等，以下結合江蘇理工學院機械工程學院(以下簡稱我院)的科研和教學研究實際情況，僅就金屬成形中的激光熔覆技術進行說明。

1激光熔覆技術

激光熔覆技術作為增材制造技術的一種類型，是指在被涂覆基體表面上放置不同的涂層材料，經(jīng)激光輻照使之和基體表面薄層同時熔化并快速凝固后，與基體材料形成冶金結合的表面涂層，從而顯著改善基體材料表面的耐磨、耐蝕、耐熱、抗氧化等性能的工藝方法，其原理如圖1所示。激光熔覆技術作為21世紀裝備再制造的關鍵技術之一，具有廣泛的應用前景，目前已受到工程技術人員和企業(yè)的高度關注。我院在此方面的科研教學設備為YLS－4000W光纖激光器，如圖2所示。增材制造技術方面的研究及應用主要有以下四個方面。(1)H13鋼表面激光熔覆技術。H13鋼(4Cr5MoSiVi鋼)是一種熱作模具鋼，在模具中常出現(xiàn)的材料缺陷有裂紋、折疊、疏松、縮孔殘余、偏析及球化組織質(zhì)量差等問題，導致在使用過程中常發(fā)生失效破壞，如熱疲勞、斷裂、熱磨損等。研究了激光熔覆技術在H13鋼表面熔覆材料體系的應用、激光熔覆工藝參數(shù)對H13鋼微觀組織與性能的影響、激光熔覆的數(shù)值模擬以及發(fā)展趨勢。(2)研制新型涂層，對涂層材料進行優(yōu)化設計。H13鋼熔覆的粉末材料主要是自熔性合金材料以及金屬基陶瓷復合材料等。分析了增強相顆粒對H13鋼表面激光熔覆層性能的影響，研究表明，含有適量稀土元素的熔覆層性能更加優(yōu)良，特別是在H13鋼表面形成了耐磨、耐腐蝕的熔覆層，但稀土元素添加過多會增加疲勞微裂紋的產(chǎn)生。(3)開發(fā)新的加工工藝，將激光熔覆技術與傳統(tǒng)的材料性能處理技術相結合。降低熔覆區(qū)的熱應力，解決涂層易開裂的問題，如熔覆層前后的熱處理、力學沖擊等。加強增材制造工藝技術研發(fā)，提升3D打印工藝技術水平。(4)開發(fā)智能材料、仿生材料、超材料、低成本增材制造材料。

2增材制造技術的人才培養(yǎng)對策

增材制造技術發(fā)展突飛猛進，但與此相關的高層次人才培養(yǎng)卻跟不上新技術的發(fā)展，已成為增材制造技術進一步發(fā)展的短板。增材制造技術廣泛應用的限制性因素主要有以下幾個方面:①材料限制;②成本制約;③CAD/CAM數(shù)字化人才限制;④3D打印產(chǎn)品的性能缺陷。為此，有必要探索與增材制造相配套的高端人才(如專業(yè)碩士)培養(yǎng)問題。

2.1建立增材制造公共教學平臺

工業(yè)和信息化部工業(yè)文化發(fā)展中心等單位2017年建立了“增材制造公共服務平臺”［2］，在高校構建教育教學實驗室、技術研究實驗室和創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新中心“三位一體”的教學平臺，為增材制造技術培養(yǎng)高端型、中等型和普及型應用人才。促進高校人才培養(yǎng)在增材制造技術方面的專業(yè)化、職業(yè)化和市場化，將學術研究及其技術成果轉化為生產(chǎn)力，已成為人才專項行動與市場、資源對接的有效途徑之一。增材制造技術人才培養(yǎng)平臺模型如圖3所示。根據(jù)“國家增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進計劃(2015－2016年)”［3］，依托已有增材制造優(yōu)勢的高校和科研機構，建立或健全增材制造人才培養(yǎng)體系，積極開展高校機械類、材料類等專業(yè)教師增材制造知識培訓，組建“雙師型”教學團隊，支持有條件的高校設立增材制造學科或?qū)I(yè)，高校與企業(yè)通過產(chǎn)、學、研聯(lián)合辦學或建立增材制造人才培養(yǎng)及實訓基地。

2.2增材制造進課堂，設立《增材制造技術》新課程

《先進制造技術》是我校機械工程專業(yè)研究生的學位課，我們在講授此課程時就將3D打印技術融入到教學中，包括3D打印技術的原理、發(fā)展及應用，建模工具的使用，打印設備的操作與調(diào)試，以及三維掃描技術等。通過此部分內(nèi)容的學習，低年級的研究生能夠設計實體模型并利用桌面級的3D打印設備(打印材料為尼龍類)打印制作出其作品;高年級的研究生結合畢業(yè)論文，在工業(yè)級的3D打印設備(打印材料為金屬)完成激光熔覆制造。應積極創(chuàng)造條件，逐步將增材制造技術從《先進制造技術》課程中獨立出來，設立新的研究生課程《增材制造技術》，主要講授逆向建模技術、3D打印成型材料、增材制造設備、增材制造技術與應用等，編寫理論與實訓有機結合的應用型新教材，以培養(yǎng)增材制造技術的中高端人才。

2.3以賽帶訓

為了活躍學術氣氛，調(diào)動研究生(或高年級本科生)學習的積極性，可以采用以賽帶訓的辦法，即“以賽促教、以賽促訓、以賽促用、以賽促新”。該模式符合時展，體現(xiàn)了科技進步和產(chǎn)業(yè)升級的要求，是大眾創(chuàng)業(yè)，萬眾創(chuàng)新的新實踐、新發(fā)展之一。我校機械工程研究生王康等學生參與2017年5月在沈陽舉行的“永冠杯”第八屆中國大學生鑄造工藝設計大賽，獲得研究生組二等獎、三等獎各一項。此外，對全國三維數(shù)字化創(chuàng)新設計大賽中具有獨創(chuàng)性及市場前景的項目，也提供一定的軟件及項目基金支持，以搭建增材制造技術人才就業(yè)促進體系，促進人才培養(yǎng)與就業(yè)協(xié)同發(fā)展。

2.4增添新型實訓設備

為提高增材制造技術專業(yè)人才的動手能力，一些院校紛紛建設了3D打印實驗實訓室，但由于初期對增材制造技術及發(fā)展趨勢了解不深，F(xiàn)DM(FusedDepositionModeling，熔融沉積成型)占據(jù)了實驗設備的主體，即使有高端的工業(yè)級3D打印設備也出現(xiàn)開機不足等情況，導致一些實驗實訓設備難以發(fā)揮其應有的作用［4］。相關企業(yè)及部分院?？煽紤]淘汰部分FDM設備，引進新型及高端工業(yè)級3D打印設備，并提高已有3D打印設備的利用率。增材制造裝備及主要器件見表1，各高校可根據(jù)自己的專業(yè)及科研情況選擇使用。2.5引入眾創(chuàng)服務積極創(chuàng)造條件，引導部分喜歡創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)、熱愛增材制造技術的研究生及大學生到高校的眾創(chuàng)空間及機構，以眾創(chuàng)服務平臺為后勤支撐，以小型化的文化創(chuàng)意作品為起點［5］，逐步過渡到以專業(yè)化產(chǎn)品為目標的創(chuàng)業(yè)歷程，實現(xiàn)創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)的產(chǎn)品化和人才化。

3結束語

要提高現(xiàn)代制造業(yè)，特別是以增材制造技術為代表的新技術的人才培養(yǎng)模式及科技成果的轉化率，需要政府、高校和企業(yè)三方面共同努力，協(xié)同創(chuàng)新，以市場為導向，以高校為基地，以企業(yè)為主體，促進增材制造新技術的人才化、產(chǎn)業(yè)化和應用化。培養(yǎng)“一懂二會”(懂3D建模設計、會產(chǎn)品快速制造、會經(jīng)營管理)的高端人才，推動傳統(tǒng)工業(yè)體系智能化變革，打造符合高端人才培養(yǎng)目標、滿足“十三五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)(增材制造技術)發(fā)展規(guī)劃所需求的高層次技術型人才。

參考文獻:

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第4篇：3d打印技術論文范文

我最想教會你的事，是享受生命

文/林朗

《立》池莉著長江時代圖書有限公司

人生中會有許多關口，你不能計較它是否有道理，你沒有時間去抱怨它，總之你就是必須過關！

馬卡連柯說，培養(yǎng)人，就是培養(yǎng)人對于前途的希望。我們教育孩子，也是秉著這樣的希望。不論是希望她沒心沒肺的快樂，還是功成名就的穩(wěn)妥，最終還是想她成為一個值得別人尊重，擁有體面的人。每個孩子生下來都是天使，為什么慢慢長大，卻變了樣子。池莉用細膩的語言為你描述一個普通媽媽對女兒的教育，看著這個可愛的小女孩怎樣成長為世界一流大學里充滿幽默感和懂得幸福的大姑娘。

蒙田曾經(jīng)說過：“世上最難學懂學透的學問，就是如何享受生命。”在逼仄的人生中，和你的孩子一起，和這個世界上你最愛的寶貝一起，學會享受生命，享受彼此的愛，人生便是圓滿。歲月就將永恒。

《蜂蜜綠茶》 John Ho著

生活·讀書·新知三聯(lián)書店

初戀的有一天，凌晨六時，不，是早上六時，天剛亮，二月份的寒冷，叫一對十來歲的年輕人，披著晨霧，相擁回家，陌生又長長的一條隧道，我們很暖。要是沒有那冷霧，我又怎會記得，人生中最暖的十道暖流，是怎樣的情形。

人情冷暖。沒有冷，怎知暖。

小小人生，短短童年，澀澀青春，時光里積聚成噴涌的暖流，沖擊成瀑布，給予每一顆寂寞的心以回響，給予每一段懷舊的情以溫柔，給予每一個思親的人以安慰。

《詩里特別有禪》駱玉明著

浙江文藝出版社

世俗的知識和欲念就像濕衣服一樣，緊緊裹在我們身上，脫不下來。

什么也沒有得到，空船而去，空船而歸，但心是歡喜的。

人們常說，世事無常?？墒沁@無常之事，如?？菔癄€，如花開月落，因為太平凡，平凡到無聲息，不是每個人在當下都可以參悟到，感受到。詩之美者，禪之身者，作者用不一樣的思考，帶著我們沿著古詩里悠悠折折的文字去悟，悟一個花好月圓，悟一個寬容平和。

《武士會》

徐皓峰著人民文學出版社

李尊吾一日睡四次，清晨、午后、黃昏、子夜，各半個時辰，“最丑”姑娘都陪著他。任何事情，她養(yǎng)成了習慣，便覺得天經(jīng)地義，躺在他身邊，會比他更快入眠。午后，聽著她低緩均勻的氣息，他有一絲酸楚：以前覺得她好看，眼盲后，又覺得她好聽。

一個落魄男人的人生起落和愛恨糾纏，卻順著輕慢的文字緊致而出，有清朝末年的正史閑說，也有皇城根下的市井人情，有大珠小珠落玉盤的綿綿情話，也少不得一把刀劍走江湖的狠絕歷練。翻開書來，只是心隨境動，看一場傳奇大戲。

第5篇：3d打印技術論文范文

【關鍵詞】STEM教育；Scratch編程；3D建模打??；創(chuàng)客教育

【中圖分類號】G633.67 【文獻標識碼】A

【論文編號】1671-7384（2017）04-0035-04

著名的物理學家錢學森曾提出這樣一個問題：“為什么我們的學校總是培養(yǎng)不出杰出的人才？”這一世紀之問引發(fā)了教育界的深入思考。毫無疑問，我們的學校能夠培養(yǎng)出來“人才”，只是錢老所說的“杰出人才”更強調(diào)的是具有創(chuàng)新能力的人才。特別是在世界多極化、經(jīng)濟全球化背景下，科技創(chuàng)新成為驅(qū)動經(jīng)濟發(fā)展的關鍵動力，科技人才是國家科技實力、創(chuàng)新實力和國家競爭力的重要體現(xiàn)，因此，培養(yǎng)科技人才、提升創(chuàng)新能力成為各國教育的重要內(nèi)容。而我國在應試教育背景下，長期以來存在著重腦力輕手工、重理科輕工程的現(xiàn)象，相當多的學生眼高手低、高分低能。遠在大西洋彼岸的創(chuàng)新強國似乎可以為我們提供新思路：美國有“惠普車庫”“迪斯尼車庫”“亨利?福特車庫”“蘋果電腦車庫”“A Spec車庫”等這些為全球提供創(chuàng)新科技的“車庫”，于是便有了“車庫文化”一說。這種車庫文化體現(xiàn)了美國國民的“尚技重工”，推進了人類科技的進步，也潛移默化地影響著他們的下一代，這種“車庫文化”就是創(chuàng)客教育，它提倡自己動手DIY、鼓勵創(chuàng)新開拓的思想。同時，STEM教育被視為培養(yǎng)學生科技創(chuàng)新能力的有效方式，受到世界各國的廣泛關注。STEM 即科學、技術、工程和數(shù)學四門學科的簡稱，于20世紀80年代末由美國科學基金會聯(lián)合科學家、技術家、工程師和數(shù)學家共同提出。STEM教育致力于培養(yǎng)和提高學生跨學科解決問題的能力，強調(diào)工程技術與科學、數(shù)學等學科的融合。雖然，創(chuàng)客教育與STEM教育的關系在學術界仍然存在爭議，但是在實踐中將學校內(nèi)的創(chuàng)客教育視為STEM教育，是一種平衡實踐和理性的辦法。美國的STEM教育實踐證明，STEM教育可以提升國民素質(zhì)，促進就業(yè)與收入分配的均衡化，增強國家經(jīng)濟實力，驅(qū)動創(chuàng)新。

創(chuàng)設STEM教育體驗空間

目前，我國的STEM教育逐漸蓬勃發(fā)展起來，2016年3月的《中國創(chuàng)客教育藍皮書2015》，體現(xiàn)了國家對STEM教育的重視。許多學校也相繼開展了STEM教育實踐，并取得一定的成果，如清華大學i.Center眾創(chuàng)空間、英特爾―西南交通大學大學生創(chuàng)客活動中心、溫州中學DF創(chuàng)客空間和北京市豐臺區(qū)第八中學創(chuàng)客空間。但是前進的道路不會是一帆風順的，筆者在基層了解到的許多學校的STEM教育運作模式是：當上級發(fā)文有創(chuàng)新競賽或者機器人賽事的時候，學校層面布置發(fā)動，購置賽事主辦方規(guī)定某贊助商所在公司生產(chǎn)的機器人，訓練學生參賽拿獎。很多學校的STEM教育的實施現(xiàn)狀從實施時間上看是從文件頒布開始到拿獎狀結束；從內(nèi)容上看創(chuàng)新大賽往往嫁接了許多教師的創(chuàng)意，機器人比賽運用指定機型、指定軟件、指定方案進行設計；從受眾上看，僅是一小部分學生參與。因此，在STEM教育的實踐過程中存在著內(nèi)容形式化、創(chuàng)意虛假化、目的功利化的不足。教育是慢的藝術，它需要有一個普及的、持續(xù)的推動，因此STEM教育的實踐就必須建設體驗空間，讓每一名學生都有機會、有時間、有空間感受STEM教育的魅力，點燃創(chuàng)造激情。

1. 從社會層面，培育有共同興趣愛好或利益的社會群體

如上海創(chuàng)客中心在內(nèi)的90家創(chuàng)業(yè)服務組織共同成立了上?！氨妱?chuàng)空間”聯(lián)盟，中國電子學會現(xiàn)代教育技術分會牽頭的全國中小學STEAM教育大會目前已召開四屆；柴火創(chuàng)客空間得到全球最大的創(chuàng)客集會Maker Faire 官方授權，以主辦方的形式從2012 年起開始每年舉辦深圳制匯節(jié)。社會作為一個大的環(huán)境，擁有豐富的資源和條件，社會群體的建立一方面可以吸引志同道合的學生聚集在一起激發(fā)熱情，彼此的想法碰撞出創(chuàng)造火花；另一方面有利于資源的整合和充分利用。利用學校以外的一些好的資源和服務，還會讓學校和學生暢通地享受高精尖技術帶來的視野和能力的躍升，以及以此為載體帶來的人際交流范圍的擴大，為其以后健康走入社會和生活奠定基礎。

2. 從學校層面，建設STEM體驗中心

最近江蘇、重慶、上海等地命名了一批STEM實驗學?；蛘逽TEM實驗工作室。學校是教書育人的主要陣地，因此非常有必要通過學校層面的引領來帶動STEM教育或者說創(chuàng)客教育的開展。在各校建設STEM體驗中心或者創(chuàng)客教室，對學生更開放，可以讓每一名學生都能動動手、動動腦，切實感受到STEM教育的魅力。

3. 從家庭層面，建設角落文化

創(chuàng)作需要有一個DIY的三維物理空間。美國有車庫文化，但許多中國家庭目前的住房條件或許都不具備?；诒緡鴩?，每個中國家庭里可以建設“角落文化”，并配置DIY的相應工具器材，以供孩子們在空閑時間動手擺弄，在這小小的角落里說不定就能萌生大大的創(chuàng)意。

只有建立良好的創(chuàng)客教育大環(huán)境才能讓創(chuàng)客運動席卷全國。所以，要解決STEM課程的空間體驗問題，需要通過社會、學校、家庭的“三維驅(qū)動”才能有效打通邊界，使得社會之間、學校之間、家長之間的知識和智慧暢通流傳，以智慧生成智慧，最終服務于學生的健康成長與發(fā)展。

STEM教育的實施策略

1. 開設STEM創(chuàng)新課程

除了物理空間的創(chuàng)設之外，學校還應該開設符合校本、生本的STEM創(chuàng)新課程，以及持續(xù)推進機制的建立。市場上一些公司推出的課程或許有些借鑒意義，但大都是美國的舶來品，在中國落地生根需要適應、嫁接和改造的過程。筆者近幾年在實踐的基礎上先后編撰了《中小學生3D建模打印教程》和《面向STEM的Scratch創(chuàng)新課程》，并且在小W高年級全年級推進，受到了家長和同行的好評。具體策略是，在五年級開設3D建模打印社團，六年級成立STEM創(chuàng)新社團，全年級開設3D建模打印課程和Scratch創(chuàng)新課程，這樣五年級的社團成員到了六年級成為了教師小助手，STEM創(chuàng)新社團成員也成了Scratch創(chuàng)新課程實施中的好幫手。

2. 采用“工作坊”教學模式

開設創(chuàng)客空間，并設置有專門的創(chuàng)意課程，為學生們提供“讓想象落地”的平臺很重要。在實際教學中，探索適合這一嶄新課程的教學模式也需要一線教育者去實踐與思考。筆者在實際教學中采用“工作坊”的教學模式，取得了預期的成效。例如，筆者在2016蘇州市小學信息技術教學觀摩活動中的公開課“沙灘椅塑料構件制作”，從孩子們熟悉的“沙灘椅損壞后如何修復”這一問題入手，讓學生體驗運用3D建模打印解決生活中的實際問題。教學過程中探索“工作坊”教學新模式，微課、學案、教材、小組協(xié)作結合運用，各環(huán)節(jié)在教師的主導下有序展開，整課以“課題競標”為主線，在PPT上實時評價記錄，教學容量大，節(jié)奏快，適合高年級學生的年齡特點，取得了良好的教學效果。“工作坊”的角色有三種，分別為“參與者”“專業(yè)者”“促成者”，這里教師需要培育好“專業(yè)者”，這是工作坊教學模式成功的關鍵所在。3D建模課程是在六年級全年級進入課程的，之前的五年級開設了3D建模打印社團。這些“精英”到了六年級自然而然成為了“專業(yè)者”。在Scratch創(chuàng)新課程的學習中，學校STEM創(chuàng)新社團的成員們則也相應地成為了“專業(yè)者”。工作坊的寬松環(huán)境有利于學生發(fā)散性思維的培養(yǎng)和學生間的協(xié)助活動的開展。

3. 探索教學評價新機制

筆者在實踐中還對教學評價及獎勵機制進行了一定的探索，取得了較好的成效。

首先是改變學生的評價模式，在應試教育的浸潤下，許多信息技術教師至今還用“考試”來決定學生的評價結果。這就造成學生一些平時學習的惰性，試圖與其他學科一樣，在最后的考試中僥幸過關。針對這一現(xiàn)象，筆者制定了平時成績占百分之九十，期末考核占百分之十的評價機制。每節(jié)課作品完成并通過作業(yè)提交系統(tǒng)上交的、項目推進明顯、回答難度系數(shù)較高問題等方面表現(xiàn)良好的即時加分。最后對總分進行排序，決定學生最終成績的評定。

在同樣的評價策略下，筆者又發(fā)現(xiàn)班級和班級之間存在著不小的差異?；诖送瞥霭嗉壸髌吠瓿膳判邪瘢皶r公布平行班各班的作品完成總數(shù)及完成率，喚醒班級的集體榮譽感。于是有的班級為了避免墊底，有的班級為了“一雪前恥”，有的班級則為了爭奪年級第一，紛紛找尋他們所謂的“潛力股”。這種你追我趕的氛圍的形成，顯然有利于教學目標的達成。當然，設立一些激勵機制是必要的，比如，每班的前五名可以獲得老師的簽名贈書，且可以進入學校的STEM創(chuàng)新社團等，這些激勵措施用來激發(fā)學生們的學習興趣。

4. 提供傳統(tǒng)的和開源軟硬件制作工具

在創(chuàng)客教室、STEM體驗中心，配備讓學生能實現(xiàn)創(chuàng)意、摸到夢想的3D打印機、Arduino等性價比高的硬件設備。Arduino是開源硬件軟件，它基本透明掉了硬件電子部分，只剩下軟件部分，把電子部分組成“模塊”，這種簡單易懂的軟件使得小學生也能輕松上手，理解使用。也正因如此，它的硬件價格低廉，軟件也無須購買。國內(nèi)許多公司化運作的機器人比賽，購買一個器材動輒幾千上萬，筆者撰寫的《面向STEM的Scratch課程》配套的可供全班學生使用的25套Arduino器材花銷總和不到2萬，而且由于硬件的兼容性好，傳感器通用性強，在需要升級“版本”時還可有效利用原有器材。

5. 吸納專業(yè)及背景廣闊的跨界導師

對于處在發(fā)展中的學生來說，擁有專業(yè)知識的教師的引領和指導是非常關鍵的。雖然中國目前還沒有出現(xiàn)類似創(chuàng)客之父一樣有影響力等級的人物，但是在學校層面已經(jīng)有景山學校的吳俊杰、溫州中學的謝作如老師等引領；所有這些都為我國跨學科整合性人才的培養(yǎng)創(chuàng)造了有利條件。

6. 構建線下線上互聯(lián)互通的融合空間

為了更好地實施教學，需要打破傳統(tǒng)課程的時空限制。在課程的教學過程中，在學生機端建立“教學微視頻”文件夾，學生除了在工作坊中探討，尋求專業(yè)者的指導外，還可以從校本課程、教學微視頻等多渠道及時獲得跨越障礙的有效信息。有的學生遠程跟淘寶的傳感器賣家通過旺旺進行溝通，了解傳感器的性能、安裝及相關重要參數(shù)等。此時，網(wǎng)絡上的一些“專業(yè)者”也參與其間，交流將不再局限在課堂，也不再受到時間和空間的限制。

結語

學校創(chuàng)客教育、STEM教育的課程開發(fā)者謝作如老師指出，中小學建設創(chuàng)客空間必要的條件有：足夠大的場所、足夠全的工具，以及足夠長的開放時間。這三個足夠解決物理三維空間和實施的時間四個維度的要素。實際上，就如本文所述，要有效地持續(xù)推進，還需要一線教師開發(fā)的適合校情生情的實驗課程，探索適應教育新模態(tài)的教學模式及教學評價機制，給各實驗學校培訓和配備STEM教育或者創(chuàng)客教育師資等。

第6篇：3d打印技術論文范文

勇闖上頸椎“”

學醫(yī)的同仁都知道，上頸椎是脊柱疾病治療的最大難題，處理復雜，風險大，治療效果稍不理想，就有可能波及到上頸椎局部的脊髓呼吸、循環(huán)中樞。呼吸、循環(huán)中樞受損的災難性結果對病患而言意味著什么，不言而喻。即使在脊柱外科迅猛發(fā)展的當代，上述認識仍然不過時。

早在20世紀80年代，西安交通大學第二附屬醫(yī)院的前輩們就率先在全國向這一生命發(fā)起了挑戰(zhàn)。李浩鵬看到神經(jīng)外科教授對顱底凹陷、環(huán)樞椎脫位行單純減壓、特別是經(jīng)口減壓手術，感到震驚和神奇，之后更激發(fā)了他對上頸椎的研究興趣。上頸椎結構特殊，生理功能復雜，其上與顱骨相連，體積小，但活動度及活動頻率最高，極易引起勞損和外傷。上頸椎疾患常是累及枕骨大孔、頸1和頸2水平頸椎和脊髓的疾病，發(fā)病原因包括先天性發(fā)育異常、創(chuàng)傷、風濕、退變、腫瘤等，主要問題是上頸椎骨與關節(jié)及韌帶發(fā)生病理變化，進而影響到頸脊髓，嚴重威脅到患者的生命安全。該部位解剖結構復雜，一直是醫(yī)療的難點和高風險部位?；颊咄疾ㄓ谏窠?jīng)外科、脊柱外科和耳鼻喉等多個科室求醫(yī)。上世紀因受醫(yī)療技術及醫(yī)療器械的限制，上頸椎疾患的診治水平有限，而且遠期效果差，很多患者放棄了對上頸椎疾患的診治；而且由于風險高，效果不佳，多數(shù)醫(yī)生也退而避之。查閱大量國內(nèi)外資料，因其并發(fā)癥多，死亡率高，風險大，有國外專著曾明確指出禁止經(jīng)前路一期松解、后路融合固定。

隨著醫(yī)療器械和技術的進展及圍術期準備水平的提高，李浩鵬教授一直未放棄自己最初的追求，一次次去實驗室，一次次去解剖室，多少次對著頸椎標本左量右算。他上網(wǎng)查閱文獻資料、翻閱書籍，了解國內(nèi)外治療頸椎病的新動態(tài)。20世紀90年代初，有一件事情再次刺激了李浩鵬教授，最終讓他開始行動。他從那時認定，要在今后的職業(yè)生涯中努力在上頸椎領域進取。這件事情是：李浩鵬教授的一個患者、同時也是一個熟人的親戚，不幸罹患了“顱底凹陷癥”，四肢肌力感覺障礙不斷加重，并開始出現(xiàn)了呼吸困難。在整個骨科主流學界對此類上頸椎疾病尚無成熟有效的治療手段的20世紀90年代初，不得己的辦法是佩戴頭頸胸支具，至于剩下的事情，只能交給時間和命運。最后，在患者心目中醫(yī)術高超、手到病除的李浩鵬教授也只能眼看著患者走向不治，盡管當時所有的脊柱外科醫(yī)生都面臨同樣的尷尬和無助。李教授忘不了那個鮮活的生命，更忘不了作為一名脊柱外科醫(yī)生身上應擔負的沉甸甸的責任。

從此，李浩鵬教授更加留意國內(nèi)外關于上頸椎外科的進展和動態(tài)，同時結合自身臨床實踐，多琢磨、多思考，仔細推想、小心實踐。當時關于上頸椎疾病，主流學術界無論從診斷到治療都莫衷一是，爭論紛紛，甚至到了混亂的地步?？上攵谒枷肷系拿悦：屠Щ笠膊簧?。李浩鵬教授一點一點地思考，一點一點地實踐，曾經(jīng)為了方便時刻揣摩上頸椎的解剖生理特點，隨身衣兜總揣著兩個實體骨骼標本：寰椎和樞椎。他有著救治成功的喜悅，同時仍然不能避免無助和無奈，也正是他堅持不懈地得來的一點點經(jīng)驗和教訓，讓關于上頸椎疾病診治的模式在腦子里逐漸清晰，并逐漸認識到哪些流行的做法是值得懷疑的，而哪些要點才是上頸椎治療中需要遵循和重視的。緣于學術上的嚴謹，他并沒有迫不及待地把自己認為并不完全成熟的想法拋出來；但回過頭來看，李浩鵬教授在當時獨立取得的一些認識，和現(xiàn)在主流學術界對于上頸椎疾病認識的精華部分不謀而合。經(jīng)過多年的努力探索和臨床研究，一道道難關被攻破，經(jīng)口一期松解、后路固定手術取得了成功，未出現(xiàn)一例死亡及癱瘓病例，解除了患者痛苦，大大改善了患者的生活質(zhì)量。

在臨床診治中，李浩鵬教授善于收集臨床資料，歸納、分析、總結，積累經(jīng)驗。功夫不負有心人，在2000年，他根據(jù)臨床經(jīng)驗，對環(huán)樞椎進行了分型，分為可復型、難復型、不可復型三類。在臨床上，他針對不同分型給予相應治療，取得了良好效果，為上頸椎疾病的診治提供了有力依據(jù)，2004年得到了我國著名上頸椎診治專家、北醫(yī)三院王超教授的指點，水平得到了進一步提高。全麻下大劑量牽引，對原來需前路松解的大部分患者均可牽引復位，經(jīng)后路固定完全可以達到。經(jīng)多年的努力，對頸椎疾病的診治已成為西安交通大學第二附屬醫(yī)院的標志性手術，前路松解加后路固定一次完成，手術3小時，出血幾十毫升，病人麻醉蘇醒后即可下地活動，效果良好。

更為可貴的是，李教授并沒有為自己的進步而沾沾自喜、固步自封。他清楚地知道，還有人比他走得更快更遠；而承認差距，虛心學習也是一個優(yōu)秀學者所必備的品質(zhì)。在李浩鵬教授、賀西京教授的組織下，西安交通大學第二附屬醫(yī)院骨二科近年來年年不遺余力地主辦關于上頸椎疾病的高峰論壇，邀請全國在該領域的大牌專家，共同解析上頸椎疾病診治的重點和難點問題，促進了陜西及周邊地區(qū)對這一疾病診治的規(guī)范化。

目前在李浩鵬教授的帶領下，該院骨二科這個團隊已經(jīng)在上頸椎疾病的診治上取得了長足進步，手術在近期、遠期均取得了較為滿意的結果；李浩鵬教授團隊的上頸椎疾病治療水平已經(jīng)達到了國內(nèi)先進水平。這和李浩鵬教授數(shù)十年如一日的努力是無法分開的。

3D打印，開創(chuàng)脊柱治療新局面

脊柱外科學界公認有兩大領域特別要求醫(yī)生有過硬的技術實力，也就是俗話說的有“金剛鉆”才敢攬下來的“瓷器活兒”：一是上頸椎領域，另一個就是脊柱側凸領域。

西安交通大學第二附屬醫(yī)院骨二科（脊柱外科）為國家臨床重點?？?，李浩鵬教授作為科主任、學科帶頭人，多年來帶領團隊致力于脊柱疾病、尤其是頸椎疾病的診治與研究，治療了大量脊柱、脊髓損傷，頸、腰椎間盤脫出及椎管狹窄，脊柱脊髓畸形等臨床疑難病、高危病，并在此領域積累了豐富的臨床經(jīng)驗。他們敢于開拓，勇于創(chuàng)新，不僅將3D打印的鋼板應用在脊柱外科中，更是應用在了復雜的上頸椎疾病的治療中。他們首創(chuàng)了3D打印寰樞椎前路鈦板，應用于上頸椎的手術治療。李浩鵬教授和賀西京教授共同主持，獨創(chuàng)性地設計了3D打印寰樞椎前路鈦板，應用這一鈦板系統(tǒng)非常巧妙地解決了治療中的關鍵問題：復位和內(nèi)固定，使患者的脊髓功能在術后獲得了令人滿意的恢復。

2015年，該科室收治了1例特殊的上頸椎疾病患者，李浩鵬教授帶領專家團隊經(jīng)過仔細檢查后發(fā)現(xiàn)，該患者病情特殊，無法按常規(guī)治療方法手術。該患者頸椎畸形，已經(jīng)過一次手術，局部解剖結構已改變，常規(guī)鋼板無法固定，且前路手術也僅有一次機會，如果手術失敗，患者將面臨生命危險。這名患者的病情對術者是一個考驗，要求術者必須有高超的醫(yī)術、細致的操作技術和豐富的臨床經(jīng)驗，更要有敢于擔當?shù)姆瞰I精神。對此李浩鵬教授與學科帶頭人賀西京教授及專家團隊討論認為，患者已經(jīng)飽受疾病折磨，必須拿出合適的方案來為患者解除病痛。他們經(jīng)詳細討論后決定，大膽創(chuàng)新，采用目前國際上先進的3D打印技術，為患者量體制作個性化純鈦鋼板。做好一切準備后手術如期進行。他們大膽細心，一絲不茍，經(jīng)過6小時的緊張手術，經(jīng)口將鋼板順利植入患者顱頸交界的病變處，成功實施復位、減壓、固定手術，解除了困擾患者多年的痛苦。術后患者肢體活動良好，目前已順利出院。

西安交通大學第二附屬醫(yī)院在原西安醫(yī)科大學第二附屬醫(yī)院時期，就致力于脊柱側凸手術領域的探索。王尚昆教授是當時全國僅有的幾名能夠開展哈氏棒內(nèi)固定脊柱側凸矯形手術的醫(yī)生之一。20世紀末和21世紀初，李浩鵬教授接過了王尚昆教授的接力棒。在脊柱側凸手術技術飛速革新的時代里，李浩鵬教授始終和國際前沿接軌，他的團隊的脊柱側凸手術水平日臻成熟。

2015年，該科室收治了一例罕見的極重度脊柱側后凸畸形患兒。該患兒脊柱向外成角>160度（Cobb角超過160度），脊柱嚴重畸形，椎旁肌肉僵硬，胸廓畸形。為了確?；純喊踩氨Ｗo神經(jīng)功能，李浩鵬教授帶領脊柱外科團隊最終決定運用漸進的方式進行治療。他們首先采用頭顱及雙下肢骨牽引術，即在頭頂兩側使用顱骨牽引架向上牽引，在雙下肢脛骨踝上打克氏針向下牽引，通過上下兩個方向同時逐漸牽拉，將彎曲僵硬的脊體牽長、拉軟，為手術做好準備。在持續(xù)牽引2周后，胸廓畸形、椎旁肌肉僵硬等情況得到較大改善，身長由130厘米增加到了145厘米。

為了降低手術風險，他們應用3D打印技術，制作出了脊柱畸形模型，詳細制訂了手術方案，為手術做好了精細的準備。此后，由李浩鵬教授主刀，在團隊的共同協(xié)作下對患兒實施了全麻下全脊柱截骨矯形術。手術全程在誘發(fā)電位嚴密監(jiān)測下進行，及時反復監(jiān)測神經(jīng)傳導速度，判定神經(jīng)功能。在手術、麻醉及護理人員的緊密配合下，手術取得了圓滿成功。術后患兒即可平臥，大駝背畸形顯著改善，雙下肢感覺、運動良好，自解小便。術后患兒恢復良好，終于直起了腰桿兒。

微創(chuàng)骨科的開拓者

曾經(jīng)有學者預測，未來的外科時代是微創(chuàng)的時代。當普通外科、婦產(chǎn)科、泌尿外科的微創(chuàng)腔鏡技術如火如荼地開展時，骨科的微創(chuàng)手術進展卻稍顯滯后，這當然和骨科手術的天然特點有關。因為骨科手術缺乏天然的腔隙，或者天然的腔隙雖然存在，但狹小并且難以定位、難以操作。隨著關節(jié)鏡外科、微創(chuàng)脊柱外科技術在國外的日益成熟，微創(chuàng)骨科技術的潮流已變得勢不可擋。

20世紀90年代，敏銳覺察到這一前沿變化的李浩鵬教授再也不滿足于單單通過開放手術獲得好的療效，讓患者的創(chuàng)傷更小、恢復得更快的理念，已被他深刻認同。當國內(nèi)京滬等地的頂尖醫(yī)院骨科剛剛開始微創(chuàng)骨科的實踐不久，李浩鵬教授就趕往北京某著名骨科進修微創(chuàng)技術。鑒于當時骨科同行對于微創(chuàng)骨科都處于摸索階段，并沒有特別多的成熟經(jīng)驗可資分享，因此李浩鵬教授的學習很大程度上屬于“自學”。

此后，李浩鵬教授帶著學習的收獲，篳路藍縷地在西北地區(qū)率先開展了膝關節(jié)鏡手術和脊柱內(nèi)鏡手術。微創(chuàng)骨科技術有別于常規(guī)腔鏡技術之處在于，骨科醫(yī)生需要發(fā)現(xiàn)潛在的腔隙甚至“創(chuàng)造”腔隙。除了腔鏡技術，骨科醫(yī)生可能還需要借助于X線、CT、工作通道等技術的輔助，在狹小的罅隙里完成一系列具有難度的手術操作。李浩鵬教授剛開始開展工作時，的確也遇到了不小的困難，但他憑著對工作的熱情和對微創(chuàng)理念的執(zhí)著，硬是堅持了下來。1997年，他首次在西部地區(qū)開展內(nèi)鏡下手術治療脊柱畸形及骨折，使脊柱微創(chuàng)治療成為現(xiàn)實。輕度特發(fā)性脊柱側彎在鏡下一次完成矯形；先天性脊柱側彎在腔鏡下去除半椎體、內(nèi)固定矯形；椎間盤鏡下微創(chuàng)手術治療腰椎間盤突出癥；這些手術具有損傷小、出血少，恢復快、效果好等優(yōu)點。

如今，在李浩鵬教授的領導下，西安交通大學第二附屬醫(yī)院骨二科的微創(chuàng)骨科的學科建設得到了飛速發(fā)展。在脊柱微創(chuàng)方面，椎間孔鏡、微創(chuàng)經(jīng)椎間孔腰椎椎體間融合術（MIS-TLIF）、經(jīng)皮椎體成形術（PVP）、經(jīng)皮椎弓根螺釘內(nèi)固定技術等先進技術均已成為科室的常規(guī)術式。李浩鵬教授在西北地區(qū)椎間孔鏡方面的開創(chuàng)性工作，獲得了椎間孔鏡先驅(qū)者德國Thomas Hoogland教授的肯定和贊賞。

李浩鵬教授不搞技術壟斷，積極獎掖后進，著意培養(yǎng)人才梯隊。在21世紀初，他的主要精力投入到脊柱外科方面后，放手讓科室的年輕醫(yī)生接過了關節(jié)鏡外科方面的工作。在李浩鵬教授的精心指導和積極扶持下，西安交通大學第二附屬醫(yī)院骨二科的關節(jié)鏡治療組迄今已成功完成各類關節(jié)鏡手術上萬例，技術水準一直領先西北地區(qū)，并為陜西省以及周邊地區(qū)培訓了大批關節(jié)鏡外科醫(yī)生。

李浩鵬教授從醫(yī)以來，一直堅守著最初進入這個行業(yè)時的本心：一名醫(yī)生一定要掌握過硬的技術，只有在這一前提下，才能把救治患者的宏愿落到實處。數(shù)十年來，李浩鵬教授一直不知疲倦地在骨科、特別是脊柱外科領域銳意精進，攀登著數(shù)不清的高峰，攻克了諸多技術難關。他所做的這一切，不為別的，都是為了幫助更多的患者早日康復！

第7篇：3d打印技術論文范文

企業(yè)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)運行良好的供應鏈所帶來的競爭優(yōu)勢，他們已經(jīng)開始尋找更優(yōu)秀的供應鏈專業(yè)人士，而不是只知道物流或采購，或需求規(guī)劃等分門別類的專科知識的人才。他們希望供應鏈從業(yè)人員需要具有良好的溝通能力（和市場營銷、財務或其他部門等建立順暢的溝通交流渠道）；知道如何使用數(shù)據(jù)分析和建模工具；理解企業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展和社會責任；擅長諸如協(xié)作和談判等各項軟技能；具有國際業(yè)務發(fā)展能力，等等。企業(yè)需要的是21世紀供應鏈的實踐者需要把握所有知識――從原材料到成品到最終交付的整個鏈條。

針對這種需求，讓我們來看看美國的各類大學是如何培養(yǎng)供應鏈專業(yè)人才的，或者說準備踏入供應鏈管理角色的畢業(yè)生應該具備哪些素質(zhì)和技能。

量身定制響應

行業(yè)需要

企業(yè)對于人才的需求不斷變化，美國許多大學也開始提供量身定制的培養(yǎng)方案和項目來響應行業(yè)需要。例如，在圣地亞哥（San Diego）大學供應鏈管理的碩士課程中，原本的強項是采購專業(yè)。但是企業(yè)認為他們希望員工能夠理解在世界各地運作從端到端的供應鏈。對此該大學為了拓展強有力的國際視野，增加了部分量體裁衣式的課程。田納西州立大學也是如此。十年前，該大學主要提供物流教學項目，如今的公司尋找的是具有更廣泛專門供應鏈知識的員工，所以本科和研究生教學課程也已做了相應調(diào)整。

縱觀美國，這種更廣泛的供應鏈技術技能的培養(yǎng)趨勢不會停止。原本只局限于供應鏈各專業(yè)的課程，如今拓展到可能會涉及采購、市場營銷、財務和會計等學科。員工應該并必須了解跨職能部門的流程，因此伊利諾伊州埃爾姆赫斯特（Elmhurst）學院的供應鏈管理碩士項目發(fā)生了翻天覆地的變革――按照企業(yè)運作過程，而不是功能來組織教學項目。同樣，密歇根州立大學供應鏈管理碩士項目也是如此，畢竟今后供應鏈專業(yè)人士需要在整個組織內(nèi)和其他同事一起工作，為此，在供應鏈項目的學生可選修工商管理碩士（MBA）項目中的如市場營銷或談判等學科。MBA學生也可上供應鏈的選修課程。這樣一來，供應鏈專業(yè)和MBA學生在同一個教室混合上課，提供了相互交流的機會。

圣地亞哥大學供應鏈兩年制碩士課程主要是在線教學，校園集中上課時主要由五個模塊組成，其中包括提供金融和風險管理方面的課程。其意圖是要幫助學生理解這些領域今后如何影響他們的運作，未來與公司的財務部門打交道時可能會面臨什么樣的情況，如何講“同一種語言”。該項目原來包括一單元的市場營銷課程，只能浮光掠影般傳授知識，但現(xiàn)在將營銷相關的內(nèi)容集成到其他幾個課程中。

學習更多新技術

像任何其他商業(yè)學科的同齡人一樣，供應鏈專業(yè)的學生也必須學會從數(shù)據(jù)中提取業(yè)務知識。尤其是社交媒體的興起，企業(yè)今天通過各種渠道收集客戶的購物習慣，使用大數(shù)據(jù)制定未來決策。

供應鏈中存在大量的數(shù)據(jù)，企業(yè)正在使用優(yōu)化技術收集和分析。對此，錫拉庫扎大學（Syracuse）幫助其供應鏈項目本科學生和研究生學會善用數(shù)據(jù)分析軟件，首先從微軟的Excel和Access入手，緊跟著的是Google Analytics， Tableau和Mini-Tab等統(tǒng)計軟件。更容易、更直觀的分析工具可以讓企業(yè)更好地利用數(shù)據(jù)來源。使用大數(shù)據(jù)以獲得新的洞察力，供應鏈專業(yè)的學生學會使用先進的技術在做出決定之前測試不同的選項。越來越多的大學生開始了雙專業(yè)――供應鏈和信息（數(shù)據(jù)）管理。

賓夕法尼亞州立大學供應鏈管理在線研究生項目的重點是讓學生接觸到更多的建模技術、模擬和博弈理論。田納西州立大學本科和碩士生也大量利用仿真軟件進行情景模擬，重復他們將會在工作場所面對的條件。學生可能利用來模擬技術來虛擬企業(yè)三年的經(jīng)營情況，做出上百個決定，看看這些決策是如何影響企業(yè)的財務結果。這種練習變得日益重要，因為越來越多的公司將供應鏈作為戰(zhàn)略性的資產(chǎn)，學生們需要能夠解釋供應鏈中最大的價值在哪里。

美國公立大學在線系統(tǒng)（American Public University System）內(nèi)，運輸和物流管理項目的教授們創(chuàng)建了一個開放的論壇，討論可能重塑該行業(yè)的新技術，比如3D打印技術和無人駕駛飛機或汽車，從中發(fā)現(xiàn)今后對供應鏈教學項目產(chǎn)生巨大影響的趨勢。比如一名教授計劃開始討論通過無人機進行產(chǎn)品交付的課程。3D打印技術也進入了賓夕法尼亞州立大學的供應鏈課程。比如3D打印技術用于定制的產(chǎn)品將迫使業(yè)界反思庫存管理。未來的倉庫可能由于3D打印技術的推廣而導致SKU只是一件定制化產(chǎn)品，所有的流程相應發(fā)生變化。

賓夕法尼亞州大學更新了供應鏈的教學大綱，增加了一些新技術和前沿學科，比如：物聯(lián)網(wǎng)。我們可以假設一下：今后安裝在機器上的傳感器可以幫助維修團隊預測系統(tǒng)將何時需要更換部件，誰擁有這些數(shù)據(jù)？在哪里以及如何傳輸數(shù)據(jù)？這對供應鏈將產(chǎn)生什么樣的影響？又比如一些公司正在使用眾包方式設計競賽，創(chuàng)造新產(chǎn)品。對于供應鏈專業(yè)人士，這意味著什么？所有這一切新技術都需要如今的學生們仔細思索和研究。

此外，社會責任和可持續(xù)發(fā)展也是如今美國大學供應鏈項目中的必備課程。一家公司采購材料，或生產(chǎn)和提品，對環(huán)境產(chǎn)生何種影響？它是否可以保證其供應商不是血汗工廠？或者不雇傭童工、不使用血腥鉆石？以往的供應鏈組織講求的是效率和成本，如今可持續(xù)性責任讓大學要培養(yǎng)這方面的專業(yè)人員。比如密歇根州立大學項目課程涵蓋了可持續(xù)性、道德等話題。在賓夕法尼亞州立大學，供應鏈教授會花一周時間來講授產(chǎn)品來源和供應鏈透明度的問題。

管理學中的軟也成為供應鏈管理課程中的重頭戲。以往供應鏈可能看起來像關注數(shù)字（重點在于工程和信息科學）的學科，但如今一些急需的技能，比如溝通和發(fā)展協(xié)作關系能力等軟，已經(jīng)增加進課程了。在錫拉庫扎大學，供應鏈管理的許多課程不是正式地在教室里上課，而是學生們出席企業(yè)會議，參與企業(yè)執(zhí)行項目。除了在商務場合中培養(yǎng)和人一起合作的能力，而且從中可以學到從課本中不能獲得的許多軟技能。這就是為什么田納西州立大學發(fā)起了“商務護照”（Business Passport）認證計劃項目，旨在幫助大學本科生主修供應鏈之外的其他管理領域，磨礪專業(yè)能力。

解決實際問題最重要

今天許多供應鏈已經(jīng)跨越國界，在全球舞臺上大展身手。一方面，企業(yè)感興趣的是學生的語言技能，越來越多的學生正在校園里參加各種語言班；另一方面，很多學生通過出國留學磨煉他們的全球技能。

大學也發(fā)現(xiàn)了這種趨勢。圣地亞哥大學提供了國際談判等類課程，同時許多供應鏈項目鼓勵或要求學生應用新的知識解決實際商業(yè)環(huán)境中的問題。在埃爾姆赫斯特學院供應鏈專業(yè)的研究生大多數(shù)是已經(jīng)在供應鏈管理中具有經(jīng)驗的專業(yè)人員，學習的第二年進行畢業(yè)設計capstone項目，重點是解決他們自己的公司所存在的問題。學生們找出問題并設計一個解決方案提案，當提案取得效果，基于該項目撰寫論文。

密歇根州立大學的項目更有特色，供應鏈專業(yè)和MBA兩三個學生組成團隊會開展為期14周的暑期實習，具體由該校Tauber全球運行研究所（Institute of Global Operations）組織實施。學生團隊配備一位來自商學院的教員顧問，和一位來自工程學院的顧問，每個學生團隊為其贊助商公司實施一個項目，具有具體的可交付結果（解決方案）。在每年秋天，團隊向由企業(yè)界高管組成的“評判團”遞交項目結果――這一天的比賽稱為“聚焦”，學生和老師都能從中學到很多的經(jīng)驗，而且企業(yè)也可以設計解決自己運作中的實際問題，從中可以選擇未來的人才和新兵。

第8篇：3d打印技術論文范文

【關鍵詞】生產(chǎn)者；信息素養(yǎng)；媒介素養(yǎng)；計算思維；數(shù)字文化創(chuàng)作；機器人；信息科學與技術；計算機科學教育

【中圖分類號】G40-057 【文獻標識碼】A

【論文編號】1671-7384（2013）06-45-03

中小學信息技術課程早已經(jīng)發(fā)展到了一個轉折點，一線教師對課程的普遍迷茫和失落就是面臨這個轉折點的集中反映。將信息素養(yǎng)的培養(yǎng)作為中小學信息技術課程的總目標可能已不再合適。這是因為，一是“信息素養(yǎng)”一詞是來自美國圖書館系統(tǒng)的定義，它更多地傾向于把學生培養(yǎng)成為信息的“消費者”而不是“生產(chǎn)者”。二是在課程內(nèi)容的處理上，各種信息技術教材又傾向于讓學生學習一些常用軟件的操作，信息素養(yǎng)的本質(zhì)內(nèi)涵并沒有得到真正落實。

無獨有偶。2012年1月，英國教育部了《取消中小學遵守ICT學習計劃、成績目標和法定考試安排的責任》的征詢意見文件，認為中小學ICT課程是遲鈍的，并且對于學生是毫無刺激性的，“學生厭煩了傳統(tǒng)的微軟辦公軟件的教學內(nèi)容”；信息技術產(chǎn)業(yè)界人士普遍認為，英國中小學要教授更加嚴肅的計算機科學課程，不應只限定于傳統(tǒng)的讓學生上機學會操作軟件而已，更應該讓學生學會如何編寫軟件程序，即學生不只是使用者，更應該進一步成為創(chuàng)造者[1]。英國的這種情況與我國何其相似，都面臨著如何變革信息技術教育的問題。

本文通過檢索國內(nèi)外信息技術教育的最新觀念和做法，結合我們的探索，提出了以下幾個重視學生“生產(chǎn)者”地位的信息技術教育新方向，供同行們參考和研究。

計算思維方向

計算思維是美國華裔計算機科學家周以真于2006年提出的。她將計算思維視為一個思維的過程，一種解決問題切入的角度，“能夠?qū)⒁粋€問題清晰、抽象地描述出來，并將問題的解決方案表示為一個信息處理的流程。它包含了數(shù)學性思維和工程性思維，而其最重要的思維模式就是抽象話語模式”[2]。在她看來，計算思維是除了讀寫算之外，人類應具備的最基本的能力。她的這一提法很快引起了全世界的關注，有關計算思維的國際會議越來越多，對“計算思維無處不在”的觀點越來越認可，已滲透到科學與人文的所有領域[3]。

2010年，中國9所985高校聯(lián)合《九校聯(lián)盟（C9）計算機基礎教學發(fā)展戰(zhàn)略聯(lián)合聲明》，在計算機基礎課中引入計算思維[4]。谷歌公司建立了專門的網(wǎng)站“探索計算思維”（/edu/computational-thinking），對計算思維在中小學如何落實提供了方法、樣例和工具，并推薦Python語言作為培養(yǎng)計算思維的載體，意在培養(yǎng)問題分解、模式識別、抽象概括為模型、算法設計、數(shù)據(jù)分析和可視化等計算思維技巧。美國國際教育技術協(xié)會（ISTE）于2011年提出，K-12教育中要貫穿計算思維的培養(yǎng)，要求在所有的學科學習活動中去落實[5]。北京東城區(qū)東四九條小學的武健老師提出的“生活算法”[6]與計算思維的內(nèi)涵類似。在計算思維培養(yǎng)還未在中小學所有學科鋪開的初始階段，信息技術學科有其獨特的優(yōu)勢，可以先行先試。

計算機科學教育方向

美國國際教育技術協(xié)會于2011年提出了計算機科學教育的標準[7]，認為除了要求培養(yǎng)計算思維外，還要向?qū)W生展示計算機科學的知識內(nèi)容和模型，以及重要的原則和概念。比如，展現(xiàn)對數(shù)據(jù)的表示和抽象概念方面的知識；有效地進行設計、開發(fā)和測試的算法知識；展現(xiàn)電子設備、系統(tǒng)和計算機網(wǎng)絡的知識；能夠理解計算機科學扮演的角色和對現(xiàn)代世界的影響等。

計算機科學教育需要學習編程語言，但美國編程教學的情況并不樂觀，目前只有1/10的學校開設計算機編程課[8]。為此，微軟創(chuàng)始人蓋茨和FaceBook創(chuàng)始人扎克伯格等聯(lián)合呼吁，美國要鼓勵更多學生學習計算機編程，以解決美國嚴重的工程師短缺問題，并創(chuàng)建了網(wǎng)站予以宣傳。該網(wǎng)站上有許多名人名言，比如美國麻省理工學院媒體實驗室創(chuàng)始人尼古拉斯·尼葛洛龐帝的留言為：“編程可以讓你思考如何思考，而在調(diào)試代碼時你可以學習如何學習”。網(wǎng)站還為K-12學生推薦了Alice、Kodu、Scratch等可視化編程工具。這些工具無疑可以有效降低編程的難度，使得小學生都可以開始計算機科學的學習。

信息科學與技術整體融合的方向

該方向與計算機科學教育的方向有一定的相似性，但顯然要大得多。北京郵電大學鐘義信教授認為，中小學只講“信息技術”不講“信息科學”是不合適的，信息科學和技術是一個有機的整體，只有信息技術的操作技能，不等于懂得了信息技術本身，更不等于懂得了信息科學。信息科學與技術課程應當給學生講清楚信息科學和技術的基本概念、基本原理和基本應用；小學可以通過形象親切的“應用”來引起興趣，引出概念和原理，中學則可以由淺入深地從基本概念引出原理和應用[9]。柳棟、武健和魏寧等對信息科技課程進行了理論梳理和框架性的思考[10]，也反映出了在這一方向的探索。

2012年3月，澳大利亞課程評估和報告局公布了《澳大利亞課程草案：技術》。該課程草案將“數(shù)字技術”作為兩大板塊之一，分“知識掌握和理解”和“技術過程和技術產(chǎn)品”兩個方面組織課程內(nèi)容。前者包括數(shù)字信息、數(shù)字系統(tǒng)和技術，數(shù)字化技術與社會等內(nèi)容。后者包括提出和研究問題，分析和形成數(shù)字化的解決方案，表述、構建和評估數(shù)字化的解決方案，利用創(chuàng)造性的技能和進取精神促進可持續(xù)生活模式的發(fā)展等。它與鐘義信教授對“信息科學”與“信息技術”的區(qū)分有些類似，其總體目標是將學生打造成富有創(chuàng)造性、創(chuàng)新性和進取精神的技術使用者，積極而明智的公民[11]。

機器人方向

學習機器人需要懂得獲取傳感器數(shù)據(jù)、采用編程控制動力裝置、搭建具有一定結構和功能的機械等。隨著開源硬件和傳感器部件價格的下滑，國內(nèi)已有信息技術教育專業(yè)研究人員，如李藝教授等將機器人納入中小學信息技術教材，中國教育技術協(xié)會信息技術教育專業(yè)委員會2012年5月的《基礎教育信息技術課程標準（2012版）》已把機器人教育作為主要內(nèi)容。有些地區(qū)，如廣州市電化教育館，還開發(fā)了3D仿真虛擬機器人的軟件，以解決機器人硬件過于昂貴的問題。但是，受機器人功能的限制，當前的機器人教學還處在完成一些規(guī)定動作的階段，發(fā)展學生創(chuàng)造力的空間有限。目前，有教師和教研員，如吳俊杰、謝作如、管雪沨[12]等，在嘗試將機器人、傳感器、開源硬件與Scratch等可視化編程工具結合使用，發(fā)展學生的編程和對硬件產(chǎn)品的設計技能，嘗試帶領學生在這個領域開展體現(xiàn)“生產(chǎn)者”的“創(chuàng)客”工作，這個方向是很有潛力的。

媒介素養(yǎng)方向

美國媒介素養(yǎng)中心認為，媒介素養(yǎng)是21世紀的教育方法，它提供了一個框架，訪問、分析、評估、創(chuàng)造和參與各種形式的信息——從印刷到視頻到互聯(lián)網(wǎng)；媒介素養(yǎng)構建了一個理解媒體在現(xiàn)代社會中的作用，以及探索、自我表達的民主國家公民所必需的基本技能[13]。媒介素養(yǎng)與信息素養(yǎng)在內(nèi)涵上有一定的交叉，也包括獲取、分析、評估信息的能力，但媒介素養(yǎng)還強調(diào)創(chuàng)造信息的能力。美國21世紀技能委員會認為，媒介素養(yǎng)包括培養(yǎng)學生利用各種媒介傳遞信息、為某種媒介精心設計資訊來影響受眾的技能[14]。由此看來，媒介素養(yǎng)不僅把學生作為媒介的“消費者”，還把學生作為媒介的“生產(chǎn)者”。對于媒介素養(yǎng)的培養(yǎng)，國際上一般采用融入各個學科的方式來進行。目前，我國中小學對媒介素養(yǎng)教育的重視不夠，但信息技術課程具有先天的“創(chuàng)建”媒介產(chǎn)品或“做媒介”的優(yōu)勢。

數(shù)字文化創(chuàng)作方向

該方向是我們在多年的實踐探索中提出的。在技術工具越來越簡單和普及的“技術消融”時代，其可行性越來越大。數(shù)字文化創(chuàng)作方向是為體現(xiàn)學生對知識信息和數(shù)字化產(chǎn)品的“生產(chǎn)者”地位而提出的[15]，2010年，我們在《中小學信息技術教育》雜志上發(fā)表的“兒童數(shù)字文化創(chuàng)作課程”系列論文中已有詳細的闡述。目前，我們推薦在小學主要采用Scratch可視化編程工具等讓學生進行有創(chuàng)意的“文化表達”，并在作品創(chuàng)作中達到培養(yǎng)學生編程、計算思維、系統(tǒng)思考的目的。多年的實踐已讓我們看到學生身上的一些變化，一方面，學生創(chuàng)造、協(xié)作和分享的能力得以提升；另一方面，學生在計算機操作能力、信息素養(yǎng)和媒介素養(yǎng)上均得到了較好的鍛煉。近期我們正在關注“創(chuàng)客”，即利用各種信息技術玩發(fā)明、玩創(chuàng)造，甚至用3D打印玩?zhèn)€人制造的DIY愛好者，他們正在形成《長尾理論》作者克里斯·安德森所說的“實物長尾效應”，成為新經(jīng)濟的弄潮兒[16]。2012年，上海已有小學開設了3D打印課程，學習如何自己設計和創(chuàng)造物品[17]，這無疑為數(shù)字文化創(chuàng)作的方向打開了又一扇窗。

上述的每個方向都有重疊之處，比如計算思維、計算機科學教育、機器人教育、數(shù)字文化創(chuàng)作方向都強調(diào)編程的學習，只是站的視角和思考的層面不同，表述也就顯得不同。但正是這些不同的視角，給我們更多的啟發(fā)。同時，上述的每個方向都在強調(diào)體現(xiàn)學生的信息“生產(chǎn)者”地位，而不僅僅把學生當成信息的“消費者”。這得益于信息技術在日常生活中的消融，專業(yè)技術的“大規(guī)模業(yè)余化”[18]，使得“人人都是藝術家”、“人人都是傳媒”、“人人都是創(chuàng)客”的圖景日益顯現(xiàn)。這些，必將促使信息技術教育的目標和內(nèi)容隨之改變。

我們還要看到，信息素養(yǎng)只是信息技術教育的一個方面，它難以承載信息技術教育的全部目標，把學生看作信息的“消費者”已與時代脫節(jié)；以技術操作的學習為主的實踐現(xiàn)狀，已不能滿足學生渴望創(chuàng)造的心理和當今社會的發(fā)展需要。本文介紹的這幾個新方向，有助于走出長期限制著我們的藩籬，為信息技術教育的發(fā)展開辟新路。

第9篇：3d打印技術論文范文

關鍵詞創(chuàng)客空間圖書館社會創(chuàng)客空間

分類號 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.

“創(chuàng)客空間”概念源于《創(chuàng)客雜志》：“它是一個真實存在的物理場所，一個具有加工車間、工作室功能的開放交流的實驗室、工作室、機械加工室”。此后，創(chuàng)客空間在全球如火如荼發(fā)展，歐美發(fā)達國家為主要創(chuàng)客空間發(fā)展地。2015年3月11日，我國出臺《關于發(fā)展眾創(chuàng)空間推進大眾創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的指導意見》，使在國內(nèi)還處于萌芽階段的“創(chuàng)客空間”得到迅速傳播和發(fā)展，國內(nèi)創(chuàng)客空間數(shù)量迅速上升，政府機構、企業(yè)、創(chuàng)業(yè)者和廣大群體均對其產(chǎn)生了興趣和關注。

1 社會創(chuàng)客空間與圖書館創(chuàng)客空間的發(fā)展歷程

創(chuàng)客空間的發(fā)展得益于21世紀開源電子原型軟硬件平臺Arduino的發(fā)明，開源的方式降低了硬件創(chuàng)業(yè)的門檻；同時，3D打印機的出現(xiàn)為小批量生產(chǎn)降低了成本和時間，眾籌機制的進一步完善為創(chuàng)業(yè)者提供了資金支持；政府對創(chuàng)客空間的政策支持及大力推廣，進一步推動創(chuàng)客空間的發(fā)展。各項因素為創(chuàng)客空間的發(fā)展提供了一個良好的環(huán)境，根據(jù)全球創(chuàng)客空間維基站點的統(tǒng)計，截止2016年3月，全球共有2025個創(chuàng)客空間[1]。

目前，創(chuàng)客空間可以分為由個人及企業(yè)等非政府組織的社會創(chuàng)客空間、由高校組織或參與的高校創(chuàng)客空間、以圖書館為場所開展的圖書館創(chuàng)客空間等形式。國外比較著名的社會創(chuàng)客空間有Chaos Computer Club、Noisebridge、Artisan’s Asylum、TechShop、Metalab、Makerspace等。Chaos Computer Club為最早的創(chuàng)客空間，由程序員Wau Holland成立；Noisebridge創(chuàng)始人為Mitch Altman；Artisan’s Asylum由一位熱衷大型機器人制造的創(chuàng)客Gui Cavalcanti創(chuàng)建；TechShop是目前美國規(guī)模最大的創(chuàng)客空間，是一個連鎖的商業(yè)機構[2]。國內(nèi)有一定知名度和影響力的創(chuàng)客空間主要集中在一線城市，如深圳的柴火創(chuàng)客空間、北京創(chuàng)客空間、上海新車間等。社會創(chuàng)客空間或是由一個人或一群人對某一方面的創(chuàng)造富有興趣而成立的場所，后逐漸發(fā)展成一個創(chuàng)客空間，或是像Techshop這種提供設備、教學及支持人員的盈利性商業(yè)創(chuàng)客空間。

筆者依據(jù)陶蕾[3]對Michelle Hlubinka[4]關于圖書館創(chuàng)客空間發(fā)展史的梳理制成表1，可以直觀地展示國外圖書館創(chuàng)客空間發(fā)展史。

表1 國外圖書館創(chuàng)客空間發(fā)展史

國內(nèi)圖書館創(chuàng)客空間數(shù)量較少，發(fā)展時間較晚，目前主要有中國科學院國家科學圖書館“創(chuàng)意空間”、上海圖書館“創(chuàng)?新空間”、長沙圖書館“新三角”創(chuàng)客空間、深圳寶安區(qū)圖書館“創(chuàng)客e家”、成都圖書館“閱創(chuàng)空間”等。

從社會創(chuàng)客空間國內(nèi)外的發(fā)展歷程與圖書館創(chuàng)客空間國內(nèi)外的發(fā)展歷程來看，國內(nèi)社會創(chuàng)客空間起步晚于國外，國內(nèi)圖書館創(chuàng)客空間發(fā)展速度慢于國內(nèi)社會創(chuàng)客空間。社會創(chuàng)客空間的迅速發(fā)展掀起了圖書館推出創(chuàng)新服務的新浪潮。

2 社會創(chuàng)客空間與圖書館創(chuàng)客空間服務方式

社會創(chuàng)客空間向公眾提供服務有免費型和會費型兩種。（1）免費型。這部分主要由企業(yè)或政府支持整個創(chuàng)客空間的運轉，如深圳柴火空間運營是依靠矽遞公司的支持。免費性的創(chuàng)客空間孵化的創(chuàng)客產(chǎn)品依托于眾籌平臺進行生產(chǎn)和銷售，最終轉化為盈利。另外，有些免費的創(chuàng)客空間需要會員才能進入，雖然不收取會員費，但是需要有相關人士介紹才能進入，如NoiseBridge圖書館。（2）會費型。需要繳納一定會費才能進入，如TechShop需要每周繳納125美元的會費。由上述可看出，社會創(chuàng)客空間是通過介紹或者繳納會費，以會員方式參與其中的，這樣可以保證參與者是真正對創(chuàng)新創(chuàng)造感興趣的人士。而圖書館創(chuàng)客空間為公益性機構，主要由政府或者高校經(jīng)費支持，大多是免費向公眾提供各項服務與場地，或者只收取少量材料的損耗費來確保使用者對設備的愛護。

社會創(chuàng)客空間除了提供場地、設備租賃、培訓授課外，還提品孵化，最終可以讓創(chuàng)客走上創(chuàng)業(yè)之路，如TechShop孵化的Square信用卡讀卡器原型和Embrace嬰兒保暖器[5]。國內(nèi)社會創(chuàng)客空間主要集中在3D打印、智能家居、可穿戴設備等領域。受產(chǎn)業(yè)結構與社會文化差異影響，我國各地的創(chuàng)客空間的孵化產(chǎn)品各有特色。根據(jù)調(diào)查[6]，國外圖書館創(chuàng)客空間尤以美國為代表，電腦工作站、3D打印、圖片編輯、視頻編輯、電腦軟件、編程等15類技術、設備在圖書館創(chuàng)客空間應用率或計劃應用率超過25%，其中很大一部分是底只技術應用。國內(nèi)圖書館創(chuàng)客空間除了免費提供一個溝通、交流、分享的場地外，主要提供講座培訓、文獻查詢與檢索、專利查新等服務。

社會創(chuàng)客空間和圖書館創(chuàng)客空間提供服務共同點主要有：（1）對創(chuàng)客的支持與服務；（2）對新技術的科普；（3）培養(yǎng)中小學生的創(chuàng)新精神。

3 圖書館創(chuàng)客空間與社會創(chuàng)客空間的優(yōu)劣勢

目前，我國圖書館創(chuàng)客空間與社會創(chuàng)客空間相比既有明顯的優(yōu)勢也存在相對的劣勢。

3.1 優(yōu)勢

（1）圖書館是一個開放性的空間，有一定的人流量，不同職業(yè)、學歷、經(jīng)歷的人走進圖書館，形成一個天然的交流展示的場所。創(chuàng)客不局限于高科技技術，正如安德森所說：“喜歡烹飪的是一個廚房里的創(chuàng)客，喜歡園藝的是一個花園里的創(chuàng)客！”[7]創(chuàng)客不應局限在自己熟悉的領域探索，多接觸其他領域可能會有意外收獲。而圖書館恰好可以提供這樣一個多領域碰撞的機會。在圖書館里設立創(chuàng)客空間，可以增加創(chuàng)客之間、創(chuàng)客與講課專家間的交流，可以向讀者展示創(chuàng)客的展品，激發(fā)更多的對創(chuàng)新有興趣的讀者加入到創(chuàng)新大軍中來。

（2）圖書館是公益性機構，所提供的服務都是免費的。另外，圖書館有著豐富的文獻資源，還提供參考咨詢、課題檢索等服務，可以為創(chuàng)客獲取知識拓寬思維“添柴加薪”。

（3）美國推進全民創(chuàng)客行動的進程中，非常重視社區(qū)創(chuàng)客空間的建設[8]。圖書館已有的總分館制度，社區(qū)閱讀中心與社區(qū)創(chuàng)客空間非常契合，可以直接在分館、社區(qū)閱讀中心等推廣創(chuàng)客文化與創(chuàng)客活動。

3.2 劣勢

（1）圖書館創(chuàng)客空間發(fā)展較晚，空間如何布置，應該購買哪些設備等都處于嘗試階段；采取什么服務體系尚在探索，如是做創(chuàng)客展品的推廣、創(chuàng)客的輔導，還是青少年的創(chuàng)新思維培養(yǎng)；另外，相應的規(guī)章制度也不完善。

（2）圖書館創(chuàng)客空間缺乏專業(yè)創(chuàng)客人才運營創(chuàng)客空間。很多社會創(chuàng)客空間創(chuàng)始人本身就是創(chuàng)客，有著一定的專業(yè)知識、創(chuàng)業(yè)經(jīng)驗和創(chuàng)客人脈，對當前的新技術新事物有一定敏感性，容易推動創(chuàng)客空間的良好運轉。而圖書館館員缺乏這方面的專業(yè)能力，易將傳統(tǒng)服務與創(chuàng)客空間運營混淆，沿用原有的服務模式，無法體現(xiàn)創(chuàng)客空間的獨特性。

（3）受政策和體制所限，從知曉最新技術、采購新設備到推廣產(chǎn)品實現(xiàn)經(jīng)濟價值等方面，與社會創(chuàng)客空間相比，圖書館創(chuàng)客空間響應度慢、敏感度低。因此，圖書館創(chuàng)客空間很難形成產(chǎn)品孵化地，無法形成一個閉環(huán)的產(chǎn)業(yè)鏈，對創(chuàng)客的吸引力較低。

4 圖書館創(chuàng)客空間與社會創(chuàng)客團體相比應如何發(fā)展

圖書館創(chuàng)客空間有其自身的優(yōu)勢，但目前還處于起步階段，開辟創(chuàng)客空間的圖書館數(shù)量尚少，能擔當產(chǎn)品孵化的圖書館創(chuàng)客空間更是寥寥無幾，筆者認為可以從以下幾點著手進行發(fā)展。

（1）要充分利用圖書館這個場地，形成創(chuàng)客與創(chuàng)客之間、創(chuàng)客與專家之間、專家與專家之間、創(chuàng)客與讀者之間、讀者與讀者之間的互動圈，通過不同行業(yè)之間的溝通拓寬創(chuàng)新的寬度與廣度。同時，要注意創(chuàng)客空間位置的選取，盡量選擇封閉式的空間或者遠離傳統(tǒng)服務區(qū)域，確保創(chuàng)客在交流溝通時不影響圖書館的傳統(tǒng)服務。

（2）成為創(chuàng)客文化的傳播者。改變眾人對于創(chuàng)客的狹隘認識，讓創(chuàng)新走近每個人身邊。創(chuàng)新并非指驚世駭俗的發(fā)明，也并不意味著都是驚天動地的改造，更多是通過一些頗有創(chuàng)意的微小改進或?qū)毼⒅幍膭?chuàng)新優(yōu)化形成的質(zhì)變[9]。圖書館要多傳播創(chuàng)客文化，讓更多的人加入到創(chuàng)新創(chuàng)造中來。

（3）引入圖書館的傳統(tǒng)服務，在創(chuàng)客空間中綻放新的光彩。整理與創(chuàng)客創(chuàng)新、工業(yè)設計、3D打印等方面的圖書，在創(chuàng)客空間開設專架，供創(chuàng)客或?qū)?chuàng)客感興趣的讀者使用。舉辦與創(chuàng)客相關的培訓，可以針對成人開設創(chuàng)業(yè)輔導、產(chǎn)品路演、技能培訓，為創(chuàng)業(yè)者在創(chuàng)業(yè)過程中遇到的問題指點迷津；也可以針對青少年開展手工制作、創(chuàng)客小課堂等活動，培養(yǎng)青少年的動手動腦能力，從娃娃抓起培養(yǎng)小小創(chuàng)客。另外，可以發(fā)揮圖書館的參考咨詢功能，教會企業(yè)用各種文獻檢索工具，以便在創(chuàng)業(yè)過程中可以更全面分析產(chǎn)品的可行性以及如何發(fā)展。圖書館創(chuàng)客空間可以分析本地社會創(chuàng)客空間的主要創(chuàng)新產(chǎn)品，結合自身的資源提供更針對性的服務，讓傳統(tǒng)服務在創(chuàng)客空間也能大展拳腳。當然，創(chuàng)客空間的功能需要有明確的定位，不能讓傳統(tǒng)服務喧賓奪主，變成一個只更換了名稱實際還是原有服務的“換湯不換藥”的場地。創(chuàng)客空間不是多設個房間、多辦個活動的問題，而是重新組織圖書館的服務模式的問題[10]。

（4）最大化發(fā)揮社區(qū)圖書館的功能，通過社區(qū)圖書館更大更廣傳播創(chuàng)客精神。社區(qū)圖書館是離創(chuàng)客最近的圖書館，如果創(chuàng)客不用走很遠，就可以進行創(chuàng)造方面的交流和展覽，那么會極大促進創(chuàng)客走進圖書館，圖書館服務效能也能得到極大提高。社區(qū)圖書館推行創(chuàng)客服務，不僅能提升服務水平，增加服務功能，更能推廣創(chuàng)新文化，培育創(chuàng)新精神，同時不會增加圖書館的場地經(jīng)費開支。社區(qū)圖書館可以采用義務創(chuàng)客管理制，由創(chuàng)客來布置場地、申請設備與圖書、組織活動，圖書館設立申請規(guī)則予以支持，這樣可以減輕社區(qū)圖書館館員的工作壓力，也更適應自由開放的創(chuàng)客文化。社區(qū)圖書館要不斷進行統(tǒng)計分析，調(diào)整創(chuàng)客空間的運營，承擔起社區(qū)創(chuàng)客空間掌舵者的職責，使更多人享受到創(chuàng)客服務。

（5）發(fā)揮圖書館政府機構效能，聯(lián)動其他政府機構共同幫助創(chuàng)客的發(fā)展。創(chuàng)客公司注冊、創(chuàng)客產(chǎn)品申請專利、創(chuàng)客產(chǎn)品開發(fā)融資、創(chuàng)客創(chuàng)業(yè)資金申請等創(chuàng)客創(chuàng)業(yè)過程需要與工商局、知識產(chǎn)權局、專利局、科創(chuàng)局等多個單位打交道，圖書館可以將這些資料整理發(fā)放給創(chuàng)客，使創(chuàng)客一目了然不用走太多彎路。同時，圖書館可以邀請政府機構來講解申請步驟、注意事項等。另外，要與創(chuàng)客息息相關的各政府機構保持聯(lián)系，在獲得對創(chuàng)客創(chuàng)業(yè)有幫助的政策時及時向創(chuàng)客傳達，讓圖書館成為政府機構與創(chuàng)客之間的紐帶及創(chuàng)客政策信息的收集地與傳播地。

（6）與社會創(chuàng)客空間合作，取長補短。社會創(chuàng)客空間運營制度、發(fā)展模式相對來說都較完善，圖書館創(chuàng)客空間可以結合自身業(yè)務和創(chuàng)客空間規(guī)劃，學習優(yōu)秀的社會創(chuàng)客空間經(jīng)驗。同時可以與運營良好的社會創(chuàng)客空間合作，將社會創(chuàng)客空間的輔導課程搬到圖書館來授課、將社會創(chuàng)客空間孵化的創(chuàng)新產(chǎn)品放到圖書館來展覽。另外，也可以輔助剛開始運營的社會創(chuàng)客空間，為不同的社會創(chuàng)客空間搭建交流的平臺。社會創(chuàng)客空間可以借助圖書館創(chuàng)客空間的人流量匯聚更多的創(chuàng)客，也可以利用圖書館這個窗口打出自己的創(chuàng)客空間品牌。兩者可以相互促進、共同發(fā)展。此外，圖書館創(chuàng)客空間也可以利用與社會客空間合作的機會，培養(yǎng)自身館員在籌辦創(chuàng)客活動、新技術運用、產(chǎn)品孵化、規(guī)章制度建立等多方面的素質(zhì)，培養(yǎng)出一批自己的創(chuàng)客空間運營人才。

5 結語

創(chuàng)客空間的快速發(fā)展需要政府的扶持，美國創(chuàng)客空間的迅速發(fā)展與美國政府的大力推動有密不可分的關系。圖書館開展創(chuàng)客空間服務對大眾創(chuàng)客、萬眾創(chuàng)新具有促進作用。圖書館創(chuàng)客空間發(fā)展既要學習社會創(chuàng)客空間，也要區(qū)別于社會創(chuàng)客空間。圖書館具有傳播知識、開展社會教育的職能，除了幫助創(chuàng)客之外，還可以側重創(chuàng)客文化的傳播、創(chuàng)新思S的培養(yǎng)。圖書館創(chuàng)客空間可以不做產(chǎn)品的孵化地與創(chuàng)客產(chǎn)品轉化為商業(yè)價值的產(chǎn)業(yè)鏈，但可以做大眾創(chuàng)客、萬眾創(chuàng)新的催化劑和助燃劑。

參考文獻：

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[ 5 ] 溫雯.“創(chuàng)客文化”的歷史圖景與未來路徑[J].福建論壇：人文社會科學版，2015（8）：55-61.

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