先進制造技術在工程訓練中的應用分析

武時會

摘 要：先進制造技術在機械加工領域有著舉足輕重的地位，使工程訓練過程中能更加合理的結合先機制造技術，提出成立教師實踐教學研究小組，進行模塊式實踐教學方法，使學生從傳統的加工方式思想逐漸轉變到先進制造中來。并積極開展校園與企業的雙贏合作，使學生提前認知先進制造技術對于未來機械設計行業的改變。

關鍵詞：先進制造技術；工程訓練；教學模塊化；自主創新

工程訓練是我國在進行高等教育改革的發展歷程中必然經歷的一種實踐教學的新型模式[1]，近幾年來，工程訓練已然成為工科類院校規模最大、受眾學生最多的重要教育教學資源。前不久國家提出了“中國制造2025”的概念，強調創新驅動以及發展先進制造業已成為現階段國際競爭主流。為適應“中國制造2025”，需加強對學生工程能力的培養和對學生的先進制造動手能力的培養。

1 高校工程訓練中存在的問題

1）教學結構欠佳。

由于工程訓練開課學期較早，理論知識還未學習，沒有系統性的金屬加工概念，理論與實踐無法相互結合，為學生的學習增加了理解難度。

2）設備缺乏以及設備落后。

由于工程訓練中心規模較大，需涉及到各個工種，需投資資金較多。再加上民辦本科以及獨立學院資金來源較少，或重視成都不夠，導致基礎設備過于陳舊不能及時更新，遇到問題無法檢修[2]。同時，缺少先進的數控車床或先進制造車床，使學生仍舊停留于傳統加工方式的觀念，對于先進制造技術只能觀看無法進行操作，嚴重降低了教學效果以及影響學生對先進制造技術操作能力的培養。

3）教學模式滯留。

目前，大多數學校工程訓練仍舊停留在生從師帶的過程，加工物品仍舊是榔頭，指導教師給出各種要求條件以及設計圖紙，學生只是在被動的模仿老師的加工過程，缺乏自主動腦的思維，限制了學生創新能力的發展。

指導教師教學模式過于程式化，講解簡單，學生無法形成系統、全面的知識架構體系，致使理論與實踐環節脫離，也導致了工程訓練結束后，學生對其印象不深，僅僅獲得了加工過程以及勞動力的付出，無法與自身理論知識聯系到一起。

2 先進制造技術應用于工程訓練必要性分析

1）先進制造技術及其特點。

先進制造技術（Advanced Manufacturing Technology，簡稱為AMT）是指微電子技術、自動化技術、信息技術等先進技術給傳統制造技術帶來的種種變化與新型系統。具體地說，就是指集機械工程技術、電子技術、自動化技術、信息技術等多種技術為一體所產生的技術、設備和系統的總稱[34]。主要包括：計算機輔助設計、計算機輔助制造、集成制造系統等[5]。其特點為：

a.先進制造技術具有范疇領域性。

b.先進制造技術企業推展性和經濟效益性。

c.先進制造技術具有主體性和群體性。

2）先進制造技術應用于工程訓練的必要性。

從根本上說，隨著AMT的發展，傳統的制造業正面臨一場全新的技術革命，以制造業信息化推動制造業發展是當前必然趨勢[3]。培養創新驅動型人才，正是我們開展先進制造技術工程訓練的首要目的。其必要性有以下幾點：

a.先進制造技術應用于工程訓練是培養創新性人才的必須過程。

b.先進制造技術應用于工程訓練是提出培養適合我國提出的“中國制造2025”技術性人才的關鍵過程。

c.先進制造技術應用于工程訓練也是現如今互聯網快速發展，以及材料快速成型的必然要求。

3 先進制造技術應用于工程訓練的模塊化教學理論

把先進制造技術應用于工程訓練中，是必然經歷的過程，其培養目標也非常明確：提高學生整體工程的綜合性能力，包括系統的統的工程技術理論知識和實踐能力、良好的職業素養和創新意識、初步的市場感知能力和對行業規則的了解。為達到這一目標，也需要調整相關的教學模式，建立起教學研究小組，采用化整為零，逐步突破的方法實施模塊教學理論。

1）先進制造技術工業生產認識模塊教學方式。

設計此模塊的目的是對先進制造技術基礎流程以及產品加工過程的了解。此教學模塊最大的特點是虛實結合，以演示視頻為主，結合各行業特色，與各專業老師合作，找到各專業切入點進行深入講解，使各專業學生對本專業所從事的行業采用先進制造技術的生產制造以及管理模式進行直觀了解。

2）基礎工藝學訓練與先進制造技術結合模塊教學方式。

該模塊以基礎工藝理論為主導，結合傳統制造工藝過程逐步過渡至先進制造技術，實行基礎訓練講解和演示操作，由學生自主設計具有一定簡單功能的日常生活器具或用品，如榔頭、錘子、衣架等。指導教師根據學生設計進行分類講解工藝知識，指導加工。并講解同種加工方式采用先進制造技術與傳統制造技術的優缺點以及工藝的不同性。實施作品展覽等形式，讓學生能獨立完成先關設計以及工藝的交互式學習體驗。

3）先進制造技術實習模塊教學方式。

該模塊以數控設備和激光設備以及3D打印等設備為主體框架，進行自主式指導教學法，指導教師需要根據學生設計物品進行講解加工，并傳授數控變成法則，讓學生自主編程然后檢查相應對錯并指導加工，使學生能自主完成設計物品并加工出實物，并與設計對比，找出不合理的地方然后進行改進，培養學生工程設計和優化設計的工程學思維。

4）綜合創新訓練與開發教學模塊。

此模塊針對大學生創新實踐訓練與競賽平臺功能和協同研究開發功能于一體的教學模塊，以歷屆工程訓練大賽或機械創新大賽要求為主題，以各一等獎作品為藍本講解設計中的優缺點以及如何優化和處理。使學生在訓練之后能繼續對本專業有所興趣參加各類比賽，繼續發展自己的創新能力。

盡量引導學生的制造方式從傳統加工方式逐步過渡到先進制造技術中，以更好的適應畢業后所處的先進制造的大環境中。

4 總結

培養創新驅動型人才，正是我們開展先進制造技術工程訓練的首要目的，也是培養未來機械創新驅動型人才的重要工具，通過發現現如今各高校對于先進制造技術應用于工程訓練教學模式過于陳舊等問題，提出工程訓練與先進制造技術的模塊化教學理論，為以后先進制造技術能更加有效的應用于工程訓練中，起到一定的指導教學實踐的作用。

參考文獻：

[1]牛同訓，王燕.適應先進制造技術的繼續教育體系探析[J].現代制造技術與裝備，2012（4）：7678.

[2]周福章.先進制造技術與跨世紀人才培養[J].高等工程教育研究，1996（1）：1922.

[3]郭硯榮，周文杰，王欣.先進制造技術[J].內蒙古科技與經濟，2012（16）：81.

[4]王飛南.淺淡化學實驗中的發展性教學[J].內蒙古農業大學學報（社會科學版），2005（1）：7980.

[5]許建偉，譚剛.高職院校金工實習現狀及對策建議[J].科技風，2008（23）：134.