你能想象整個學(xué)院的沙盤是學(xué)生3D打印的嗎?在濟寧市工業(yè)技師學(xué)院,11名學(xué)生花了倆月做到了。在這家學(xué)院,新老專業(yè)都穿上了智能化的“潮衣裳”。比如傳統(tǒng)的機械工程類專業(yè),學(xué)生不僅要學(xué)習(xí)機械、電工方面的知識,還要用軟件進行機械工程設(shè)計,將平面圖紙制成3D運動圖像。今年18歲的梅重陽就曾在機械工程設(shè)計省級比賽中獲得二等獎。

學(xué)生3D打印的學(xué)校沙盤。

薛孝磊指導(dǎo)梅重陽進行機械工程設(shè)計。

每名學(xué)生負責一個建筑

從建模到打印自行完成

“將整個學(xué)院建筑按照1:200的比例縮小,參照建筑施工圖將建筑物在電腦上畫出來,然后用3D打印技術(shù)打印出了學(xué)院沙盤。”這項任務(wù)是3D打印專業(yè)老師褚騰騰和他的學(xué)生花了兩個月的時間完成的。這個3D打印沙盤在第二屆山東省技工院校學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)意作品大賽中獲得了三等獎。

褚騰騰介紹,沙盤包括教學(xué)樓、連廊、鐘樓等共11個建筑物,而2016級3D打印班剛好11個學(xué)生,每個學(xué)生負責了一個建筑物。

“這是一個龐大的工程。”褚騰騰說,在電腦上用軟件畫出建筑需要15天,而打印整整費時45天。機器有時候得打一天一夜,學(xué)生第一次做難度這么高的任務(wù),但從建模到打印都是自己完成。

學(xué)院的打印機只能打印出230mm×140mm×160mm的物體,而建筑物按比例縮小后的尺寸比打印機打出來的標準尺寸還要大。因此,只能采取分割打印的方式,把建筑物分成兩部分或四部分進行打印,后期用黏土進行粘連。“建筑打印出來是白色的,學(xué)生再用毛筆蘸上丙烯顏料一點一點為建筑物上色。”讓褚騰騰很欣慰的是,通過這次鍛煉,學(xué)生們都表示進行精細打印是“小菜一碟”。

在3D打印教室,到處都是學(xué)生的作品,有帶有明星頭像的燈籠、多彩的章魚、能發(fā)光的月球燈、小木屋等。對于3D打印專業(yè)的學(xué)生來說,只要腦子里有想法,大多數(shù)都能打印出來,這也是一個不錯的商機。比如,打印一個直徑為14cm的月球燈需20個小時,網(wǎng)上能賣到200元,而成本卻不到30元。

3D打印專業(yè)2016年秋季才開始招生,在學(xué)院剛起步,但是褚騰騰對專業(yè)未來十分看好。“國家大力支持智能制造,學(xué)生未來可以從事3D打印機器生產(chǎn)與調(diào)試、商務(wù)拓展、個性定制、模具設(shè)計等方面的工作,就業(yè)面廣闊。”

傳統(tǒng)機械基礎(chǔ)上學(xué)設(shè)計

老牌專業(yè)“智能化”

“你看,這臺電腦上的Inventor就建了一個正搖手的機器人模型。”梅重陽是濟寧市工業(yè)技師學(xué)院機電技術(shù)應(yīng)用專業(yè)的一名學(xué)生,曾在2017年山東省“技能興魯”職業(yè)技能大賽機械工程設(shè)計Inventor項目中獲得二等獎。在學(xué)院,除了基本的機械知識,還要學(xué)習(xí)Inventor等機械設(shè)計軟件,正是這樣的教學(xué)模式讓梅重陽對Inventor產(chǎn)生了濃厚的興趣。

Inventor是一款三維設(shè)計軟件,可用于創(chuàng)建完整的數(shù)字樣機,軟件用電腦上的產(chǎn)品數(shù)字模型代替物理樣機,模擬機器在真實條件下如何運轉(zhuǎn),從而分析設(shè)計上的不足并進行修改,最終直接進行產(chǎn)品投產(chǎn)。

隨著時代的發(fā)展,智能化在機械行業(yè)的應(yīng)用更加廣泛,傳統(tǒng)教學(xué)顯得舉步維艱,機械工程設(shè)計教學(xué)成了學(xué)院機械工程系改革的不二之選。薛孝磊是梅重陽的指導(dǎo)老師,他表示,“教學(xué)主要分為工藝設(shè)計和工業(yè)設(shè)計,前者要設(shè)計產(chǎn)品外形,后者是機器設(shè)備的零件建模及零件組裝的表達方案。機器換人必將替代一線工人,而學(xué)院則把培養(yǎng)方向瞄準培養(yǎng)‘一線設(shè)計工人’。”

在設(shè)計時,梅重陽需要將一個二維平面圖紙想象成三維形狀,然后在軟件中將三維形狀表示出來,而“識圖”成了最大的難題。“以參賽的搖手機器人模型來說,要將12頁A4紙正反面畫得滿滿的零件一個一個想象出來,然后在軟件中進行裝配、表達,零件量大,需要注意的細節(jié)也很多。”梅重陽說。

建模、裝配、設(shè)計表達、動畫渲染……梅重陽坦言,每次進行設(shè)計,腦子里就“灌”滿了新東西。“為了讓機器人在電腦上運動起來,能夠進行搖頭、踢腿的動作,我就要惡補很多動畫知識。”

5小時做成15秒動畫

“很有成就感”

“一位公主從庭院慢慢地走出來,伸了個懶腰,抬頭驚見遠方天空沖來一個飛碟……”短短15秒的動畫,是劉博文費盡心思花了5個小時完成的作品,也是這名17歲少年參加2017年濟寧市職業(yè)院校技能大賽動畫制作項目獲得一等獎的作品。

數(shù)字媒體日漸興盛,濟寧市工業(yè)技師學(xué)院緊跟形勢,計算機專業(yè)辦得有聲有色。不僅是劉博文,與他一同參賽的另一位同學(xué)也獲得了一等獎。“學(xué)生們在玩動畫時都一心撲在上面。”計算機專業(yè)教師趙秋毅笑著解釋,他們都說看到自己做的東西動起來,非常有成就感。

同樣,做動畫也需要進行建模、繪字貼圖、綁定骨骼、繪制權(quán)重、編輯動畫、燈光、攝像頭運動、渲染輸出、后期特效、完整輸出等一系列流程。其中,綁定骨骼常常讓劉博文頭疼不已。“綁定骨骼必須讓人物關(guān)節(jié)和相應(yīng)的點在電腦上對準位置,一共需要對30個關(guān)節(jié)。”劉博文介紹,必須要根據(jù)順序精確對準一個點后,才能進行下一個。如果沒有綁定骨骼,運動時人物的各個關(guān)節(jié)就不能同步。

“我今年三年級,在一年級下學(xué)期我就可以做動畫了。”劉博文坦言,自己剛開始做的動畫很差勁,做一個小球彈跳就要兩天,現(xiàn)在只要5小時就可以做出一個有場景的人物動畫。作為班里做動畫成績最好的學(xué)生,在專業(yè)選擇上,他似乎找到了興趣結(jié)合點,“平時我非常喜歡看動漫,也比較喜歡計算機方面的東西,畢業(yè)后想要從事平面設(shè)計或動畫方面的工作。”

（齊魯晚報·齊魯壹點記者 周國芳 見習(xí)記者 王小涵）

[責任編輯：楊凡、彭芳]

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