先進(jìn)制造技術(shù)在工程訓(xùn)練中的應(yīng)用分析

武時(shí)會(huì)

摘 要：先進(jìn)制造技術(shù)在機(jī)械加工領(lǐng)域有著舉足輕重的地位，使工程訓(xùn)練過(guò)程中能更加合理的結(jié)合先機(jī)制造技術(shù)，提出成立教師實(shí)踐教學(xué)研究小組，進(jìn)行模塊式實(shí)踐教學(xué)方法，使學(xué)生從傳統(tǒng)的加工方式思想逐漸轉(zhuǎn)變到先進(jìn)制造中來(lái)。并積極開(kāi)展校園與企業(yè)的雙贏合作，使學(xué)生提前認(rèn)知先進(jìn)制造技術(shù)對(duì)于未來(lái)機(jī)械設(shè)計(jì)行業(yè)的改變。

關(guān)鍵詞：先進(jìn)制造技術(shù)；工程訓(xùn)練；教學(xué)模塊化；自主創(chuàng)新

工程訓(xùn)練是我國(guó)在進(jìn)行高等教育改革的發(fā)展歷程中必然經(jīng)歷的一種實(shí)踐教學(xué)的新型模式[1]，近幾年來(lái)，工程訓(xùn)練已然成為工科類院校規(guī)模最大、受眾學(xué)生最多的重要教育教學(xué)資源。前不久國(guó)家提出了“中國(guó)制造2025”的概念，強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)以及發(fā)展先進(jìn)制造業(yè)已成為現(xiàn)階段國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)主流。為適應(yīng)“中國(guó)制造2025”，需加強(qiáng)對(duì)學(xué)生工程能力的培養(yǎng)和對(duì)學(xué)生的先進(jìn)制造動(dòng)手能力的培養(yǎng)。

1 高校工程訓(xùn)練中存在的問(wèn)題

1）教學(xué)結(jié)構(gòu)欠佳。

由于工程訓(xùn)練開(kāi)課學(xué)期較早，理論知識(shí)還未學(xué)習(xí)，沒(méi)有系統(tǒng)性的金屬加工概念，理論與實(shí)踐無(wú)法相互結(jié)合，為學(xué)生的學(xué)習(xí)增加了理解難度。

2）設(shè)備缺乏以及設(shè)備落后。

由于工程訓(xùn)練中心規(guī)模較大，需涉及到各個(gè)工種，需投資資金較多。再加上民辦本科以及獨(dú)立學(xué)院資金來(lái)源較少，或重視成都不夠，導(dǎo)致基礎(chǔ)設(shè)備過(guò)于陳舊不能及時(shí)更新，遇到問(wèn)題無(wú)法檢修[2]。同時(shí)，缺少先進(jìn)的數(shù)控車床或先進(jìn)制造車床，使學(xué)生仍舊停留于傳統(tǒng)加工方式的觀念，對(duì)于先進(jìn)制造技術(shù)只能觀看無(wú)法進(jìn)行操作，嚴(yán)重降低了教學(xué)效果以及影響學(xué)生對(duì)先進(jìn)制造技術(shù)操作能力的培養(yǎng)。

3）教學(xué)模式滯留。

目前，大多數(shù)學(xué)校工程訓(xùn)練仍舊停留在生從師帶的過(guò)程，加工物品仍舊是榔頭，指導(dǎo)教師給出各種要求條件以及設(shè)計(jì)圖紙，學(xué)生只是在被動(dòng)的模仿老師的加工過(guò)程，缺乏自主動(dòng)腦的思維，限制了學(xué)生創(chuàng)新能力的發(fā)展。

指導(dǎo)教師教學(xué)模式過(guò)于程式化，講解簡(jiǎn)單，學(xué)生無(wú)法形成系統(tǒng)、全面的知識(shí)架構(gòu)體系，致使理論與實(shí)踐環(huán)節(jié)脫離，也導(dǎo)致了工程訓(xùn)練結(jié)束后，學(xué)生對(duì)其印象不深，僅僅獲得了加工過(guò)程以及勞動(dòng)力的付出，無(wú)法與自身理論知識(shí)聯(lián)系到一起。

2 先進(jìn)制造技術(shù)應(yīng)用于工程訓(xùn)練必要性分析

1）先進(jìn)制造技術(shù)及其特點(diǎn)。

先進(jìn)制造技術(shù)（Advanced Manufacturing Technology，簡(jiǎn)稱為AMT）是指微電子技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、信息技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)給傳統(tǒng)制造技術(shù)帶來(lái)的種種變化與新型系統(tǒng)。具體地說(shuō)，就是指集機(jī)械工程技術(shù)、電子技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、信息技術(shù)等多種技術(shù)為一體所產(chǎn)生的技術(shù)、設(shè)備和系統(tǒng)的總稱[34]。主要包括：計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助制造、集成制造系統(tǒng)等[5]。其特點(diǎn)為：

a.先進(jìn)制造技術(shù)具有范疇領(lǐng)域性。

b.先進(jìn)制造技術(shù)企業(yè)推展性和經(jīng)濟(jì)效益性。

c.先進(jìn)制造技術(shù)具有主體性和群體性。

2）先進(jìn)制造技術(shù)應(yīng)用于工程訓(xùn)練的必要性。

從根本上說(shuō)，隨著AMT的發(fā)展，傳統(tǒng)的制造業(yè)正面臨一場(chǎng)全新的技術(shù)革命，以制造業(yè)信息化推動(dòng)制造業(yè)發(fā)展是當(dāng)前必然趨勢(shì)[3]。培養(yǎng)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)型人才，正是我們開(kāi)展先進(jìn)制造技術(shù)工程訓(xùn)練的首要目的。其必要性有以下幾點(diǎn)：

a.先進(jìn)制造技術(shù)應(yīng)用于工程訓(xùn)練是培養(yǎng)創(chuàng)新性人才的必須過(guò)程。

b.先進(jìn)制造技術(shù)應(yīng)用于工程訓(xùn)練是提出培養(yǎng)適合我國(guó)提出的“中國(guó)制造2025”技術(shù)性人才的關(guān)鍵過(guò)程。

c.先進(jìn)制造技術(shù)應(yīng)用于工程訓(xùn)練也是現(xiàn)如今互聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展，以及材料快速成型的必然要求。

3 先進(jìn)制造技術(shù)應(yīng)用于工程訓(xùn)練的模塊化教學(xué)理論

把先進(jìn)制造技術(shù)應(yīng)用于工程訓(xùn)練中，是必然經(jīng)歷的過(guò)程，其培養(yǎng)目標(biāo)也非常明確：提高學(xué)生整體工程的綜合性能力，包括系統(tǒng)的統(tǒng)的工程技術(shù)理論知識(shí)和實(shí)踐能力、良好的職業(yè)素養(yǎng)和創(chuàng)新意識(shí)、初步的市場(chǎng)感知能力和對(duì)行業(yè)規(guī)則的了解。為達(dá)到這一目標(biāo)，也需要調(diào)整相關(guān)的教學(xué)模式，建立起教學(xué)研究小組，采用化整為零，逐步突破的方法實(shí)施模塊教學(xué)理論。

1）先進(jìn)制造技術(shù)工業(yè)生產(chǎn)認(rèn)識(shí)模塊教學(xué)方式。

設(shè)計(jì)此模塊的目的是對(duì)先進(jìn)制造技術(shù)基礎(chǔ)流程以及產(chǎn)品加工過(guò)程的了解。此教學(xué)模塊最大的特點(diǎn)是虛實(shí)結(jié)合，以演示視頻為主，結(jié)合各行業(yè)特色，與各專業(yè)老師合作，找到各專業(yè)切入點(diǎn)進(jìn)行深入講解，使各專業(yè)學(xué)生對(duì)本專業(yè)所從事的行業(yè)采用先進(jìn)制造技術(shù)的生產(chǎn)制造以及管理模式進(jìn)行直觀了解。

2）基礎(chǔ)工藝學(xué)訓(xùn)練與先進(jìn)制造技術(shù)結(jié)合模塊教學(xué)方式。

該模塊以基礎(chǔ)工藝?yán)碚摓橹鲗?dǎo)，結(jié)合傳統(tǒng)制造工藝過(guò)程逐步過(guò)渡至先進(jìn)制造技術(shù)，實(shí)行基礎(chǔ)訓(xùn)練講解和演示操作，由學(xué)生自主設(shè)計(jì)具有一定簡(jiǎn)單功能的日常生活器具或用品，如榔頭、錘子、衣架等。指導(dǎo)教師根據(jù)學(xué)生設(shè)計(jì)進(jìn)行分類講解工藝知識(shí)，指導(dǎo)加工。并講解同種加工方式采用先進(jìn)制造技術(shù)與傳統(tǒng)制造技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)以及工藝的不同性。實(shí)施作品展覽等形式，讓學(xué)生能獨(dú)立完成先關(guān)設(shè)計(jì)以及工藝的交互式學(xué)習(xí)體驗(yàn)。

3）先進(jìn)制造技術(shù)實(shí)習(xí)模塊教學(xué)方式。

該模塊以數(shù)控設(shè)備和激光設(shè)備以及3D打印等設(shè)備為主體框架，進(jìn)行自主式指導(dǎo)教學(xué)法，指導(dǎo)教師需要根據(jù)學(xué)生設(shè)計(jì)物品進(jìn)行講解加工，并傳授數(shù)控變成法則，讓學(xué)生自主編程然后檢查相應(yīng)對(duì)錯(cuò)并指導(dǎo)加工，使學(xué)生能自主完成設(shè)計(jì)物品并加工出實(shí)物，并與設(shè)計(jì)對(duì)比，找出不合理的地方然后進(jìn)行改進(jìn)，培養(yǎng)學(xué)生工程設(shè)計(jì)和優(yōu)化設(shè)計(jì)的工程學(xué)思維。

4）綜合創(chuàng)新訓(xùn)練與開(kāi)發(fā)教學(xué)模塊。

此模塊針對(duì)大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐訓(xùn)練與競(jìng)賽平臺(tái)功能和協(xié)同研究開(kāi)發(fā)功能于一體的教學(xué)模塊，以歷屆工程訓(xùn)練大賽或機(jī)械創(chuàng)新大賽要求為主題，以各一等獎(jiǎng)作品為藍(lán)本講解設(shè)計(jì)中的優(yōu)缺點(diǎn)以及如何優(yōu)化和處理。使學(xué)生在訓(xùn)練之后能繼續(xù)對(duì)本專業(yè)有所興趣參加各類比賽，繼續(xù)發(fā)展自己的創(chuàng)新能力。

盡量引導(dǎo)學(xué)生的制造方式從傳統(tǒng)加工方式逐步過(guò)渡到先進(jìn)制造技術(shù)中，以更好的適應(yīng)畢業(yè)后所處的先進(jìn)制造的大環(huán)境中。

4 總結(jié)

培養(yǎng)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)型人才，正是我們開(kāi)展先進(jìn)制造技術(shù)工程訓(xùn)練的首要目的，也是培養(yǎng)未來(lái)機(jī)械創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)型人才的重要工具，通過(guò)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)如今各高校對(duì)于先進(jìn)制造技術(shù)應(yīng)用于工程訓(xùn)練教學(xué)模式過(guò)于陳舊等問(wèn)題，提出工程訓(xùn)練與先進(jìn)制造技術(shù)的模塊化教學(xué)理論，為以后先進(jìn)制造技術(shù)能更加有效的應(yīng)用于工程訓(xùn)練中，起到一定的指導(dǎo)教學(xué)實(shí)踐的作用。

參考文獻(xiàn)：

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