“中國制造2025”背景下先進制造技術融合實訓教學方法的研究與實踐

孫 瑩 趙志旭 任 重

（1. 東北電力大學工程訓練教學中心 吉林吉林 132012；2. 吉化公司丙烯腈廠 吉林吉林 132012；

3. 長春中醫(yī)藥大學附屬醫(yī)院 吉林長春 130103）

實踐教學是高等工程教育的重要環(huán)節(jié)，對于學習工程知識、激發(fā)創(chuàng)新思維、增強工程實踐能力和工程意識起著其它課程不可替代的作用。先進制造實訓不同于傳統實訓環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)高等工程技術人才的重要環(huán)節(jié)。不斷深化實踐教學改革，構建有效的實踐教學體系是當前我國高等工程教育改革與發(fā)展的關鍵。在國家經濟轉型升級的形勢下，如何有效提高學生實踐能力，成為應用型高校需要思考和解決的問題。結合我校的實際情況，在學生較多，機床有限的條件下將數控加工、斯沃數控仿真軟件、3D打印技術和特種加工融合實訓教學，使學生在有限的教學條件下能學到更多的先進技術，激發(fā)學生對實踐教學的興趣，培養(yǎng)創(chuàng)新意識，提高學生的工程素質和實踐能力。融合實訓教學方式面向非機械類和機械類進行因類施教，通過融合實訓的開展，提升非機械類學生對實踐教學的興趣，激發(fā)了學生的思維，增強了實踐操作能力； 機械類學生增強獨立分析能力，提高了綜合工程素質。

工程實訓教學現狀

結合我校的實際情況，在學生較多，機床有限的條件下將數控加工、斯沃數控仿真軟件、3D打印技術和特種加工融合實訓教學，使學生在有限的教學條件下能學到更多的先進技術，不斷深化實踐教學改革，將數控加工、斯沃數控仿真軟件、3D打印技術和特種加工實訓進行有機融合，體現數控加工實訓、斯沃數控仿真軟件、3D打印實訓與電火花線切割實訓的各自優(yōu)勢，面向學校工科類學生開展實施，同時又根據非機械類和機械類學生的培養(yǎng)方向、專業(yè)特點等因素在融合實訓內容方面開展因類施教，激發(fā)學生對實踐教學的興趣，通過這樣的融合實訓進一步培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識，更大的提高學生的工程素質和實踐能力。

（1）堅持以學生為主體的理念，傳授學生必須具備的學習方法和技能。突出學生的中心角色，強調全部學習活動均由學生自主參與完成，以提升學生自主學習的能力，并養(yǎng)成終身學習的習慣。

（2）對于機械類學生通過三維建模，然后把建好的模型到數控銑床或加工中心上進行加工再到3D打印機上進行打印，再把三維模型生成二維圖形然后生成3B代碼，到線切割機床進行切割?；谌值目紤]、加工時間的安排、獨立的分析能力，提高學生的工程意識、工程素質和工程實踐能力，推進教學方法的創(chuàng)新。

（3）非機械類學生通過數控加工、斯沃數控仿真、3D打印技術以及電火花線切割的融合實訓，提升學生對實踐工種的興趣，激發(fā)了學生的思維，加工出自己設計的作品，增強了自身的實踐操作能力，踐行“做中學”的教學方法。充分利用教學資源配置，將工程訓練內容綜合融通，全面提高學生綜合工程的應用能力。

（4）數控加工、斯沃數控仿真、3D打印技術和電火花線切割融合實訓是一項具有開創(chuàng)性質的實踐教學，將數控加工、斯沃數控仿真、3D打印技術和特種加工進行有機融合，充分挖掘和利用現有教學資源，提高學生的工程意識、工程素質和工程實踐能力。

學生作品展示

工程實訓授課內容的設置

結合我校學科專業(yè)特點，確定不同專業(yè)的融合模式，按照“多層次、厚基礎、高素質、強能力”的人才培養(yǎng)原則，對課程體系進行了調整，制定相應的實訓教學大綱。

（1）對機類和非機類的學生實行不同的融合方式。

（2）對于機械類學生先進行軟件建模，把模型保存成stl文件格式，然后以班級為單位2～3人一組，把設計好的模型到3D打印機上進行打?。欢鴮⑼荒Ｐ陀直４娉蒀ATpart的文件格式，然后以班級為單位4～5人一組；到數控銑或加工中心上進行加工；把三維模型生成二維圖形然后再生成3B代碼，以班級為單位7～8人一組；到線切割機床進行切割。這樣既節(jié)省了設計時間，又充分利用現有教學資源，提高教學內容的關聯度。

（3）對于非機類的學生進行軟件建模，把模型保存成stl文件格式，然后以班級為單位2～3人一組，到3D打印機上進行打??；再將同一模型又保存成CATpart的文件格式，每人一臺電腦，在斯沃數控仿真軟件上進行模擬加工；把三維模型生成二維圖形然后生成3B代碼，以班級為單位7～8人一組；到線切割機床進行模擬切割。節(jié)省了設計時間，充分利用現有教學資源，使學生在有限的時間內能學到更多的先進技術。

先進制造技術融合實訓教學改革，改變了傳統的按部就班式的實訓教學方式，將學習主動權交給學生，激發(fā)了學生的學習興趣。根據我校的專業(yè)特點，對機類和非機類學生提出不同的工程訓練教學重點；開放工程訓練教學，確定適合不同專業(yè)的具體教學內容，擬定教學大綱、編寫授課計劃和教案，完成課程主體建設；充分合理地利用學?，F有資源，讓學生在有限的實訓時間內能更多的學到先進制造技術，實現實際操作過程開放式教學，在注重學生基礎能力培養(yǎng)的同時，通過分組訓練、等方式加強對學生工程素質及產品設計能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。