工程训练现代加工课程教学研究与探索

宋歌

(安徽工程大学 ,安徽省芜湖市， 241000)

摘 要：为切实贯彻执行学校“培养高素质应用型人才”的人才培养目标，中心确立了“以学生为中心，培养本科生实践能力和工程素质”的教学总体工作思路，努力改善工程训练教学环境，不断深化实践教学改革，不断完善和优化工程训练教学体系。在实践教学中，以大工程意识、创新意识和工程实践综合能力的培养为主线，以工业制造基础系列课程为核心，以先进制造技术、控制技术、电子、控制信息技术等先进科学技术为教学手段，实现“学习工艺知识、增强实践能力、提高综合素质、培养创新意识和创新精神”的工程训练教学目标。此外，还积极开展大学学生创新实践教育，使中心成为工程基础知识的学习、操作技能训练、工程素质和创新能力的锻炼培养，以及进行课外实践活动及工程训练综合能力竞赛的重要场所。

关键词：现代加工；工程训练；人才培养。

资金资助：安徽省校级科研项目 桌面3D打印设备喷头的热力学分析及改进方法（编号：KZ42019054）

中图分类号：G421 文献标识码：A

1、简介

1.1安徽工程大学工程训练没中心简介

安徽工程大学工程训练中心成立于 2004 年底，是培养大学生工程意识和素质、工程实践能力、创新能力的重要实践教学基地。中心面向全校学生开展工程训练实践活动，承担《工程训练》课程教学是中心的核心任务，涉及 9 个学院系，30 个专业，年接纳本科生 5500 人次。

目前，中心建筑面积近 7000 平方米，面向训练教学设备 500 余台套，总值1500 多万元，拥有一大批先进的和传统的教学实践设备，如加工中心和数控机床，

激光切割、打标、焊接与内雕等特种加工设备，3D 打印等增材制造设备，西门子S7-1200 自动控制系统及先进 SMT 电子制造工艺训练设备等，及三坐标测量机等多种配套完整的精密测量技术手段。

在学校党政的正确领导下，经过十几年不懈努力，安徽工程大学工程训练中心各方面建设与发展取得了长足的进步。2013 年被评为“省级实验（实训）示范中心”，“以工程训练中心为平台、以工程训练创新协会为纽带、以工程训练综合能力竞赛为抓手”的实践教学模式成效显著，《基于学科竞赛的大学生工程综合能力培养模式》的教学研究项目获得 2015 年省级教学成果（竞赛类）一等奖，近几年来组织学生在“全国大学生工程训练综合能力竞赛”中多次夺得省级、国家级一、二等奖。

1.2安徽工程大学工程训练课程简介

《工程训练》课程是一门以实践教学为主的综合型技术基础课，是本科教育阶段专业覆盖面最广的实践性课程之一。课程涉及常规冷热加工技术、数控加工技术、特种加工技术、电工电子技术等。目前面向全校学生开设的工程训练课程基本情况如下：

课程名称	周数	学分	备 注
工程训练Ⅰ(1)	3	3	机类专业选修，分二学期进行。建议在 2、3 或 3、4 学期设置
工程训练Ⅰ(2)	3	3
工程训练Ⅱ(1)	2	3	电类、机电类等专业选修，分两学期进行。 建议在 2、3 或 3、4 学期设置
工程训练Ⅱ(2)	2	2
工程训练Ⅲ	2	2	其他专业选修。 建议在 2、3、4 学期选择设置

工程训练要求学生在预习教材、认真学习和掌握示范操作要领的基础上，独立操作完成相关训练项目的作业件，并写出训练报告加以巩固和总结。

工程训练课程强调对学生实践能力培养的同时，注重其综合素质特别是工程素质的培养，从技能考核、应知考核和操行考核等三个方面对学生的训练过程与效果进行全面检测与衡量。

在工程训练过程中，学生学习基本工艺知识，为学习后续课程、进行课程设计和毕业设计打下必要的基础；同时通过实际操作，增强实践能力、提高综合素质、培养创新意识和创新能力，为将来走向工作岗位打下坚实的实践基础。

2、现代加工课程开设及实施

2.1课程开设目的

1. 了解3D打印技术的概念、发展过程与应用、3D打印技术的优缺点及未来发展的趋势。

2. 了解3D打印的打印原理、几种常见的成型方式，重点掌握熔融沉积成型（FDM）方式。

3. 了解3D打印机、及其结构组成、掌握3D打印的加工过程、能够独立使用UPstudio软件及UPBOX打印机。

4. 熟练使用三维建模软件PTC Creo，掌握复杂模型的建模过程，为以后其他相关软件的学习使用建立良好的基础

5. 5灵活使用三维建模软件Creo，并运用所学知识自行设计尺寸大小比较合理的模型，并运用3D 打印机将所设计的模型打印出来。

6. 分析并能解决打印过程中遇到的一些常见问题（如喷头不吐丝、胶丝无法粘粘在平台上、层与层之间有错位等等）。

2.2课程思政元素

1. 介绍 3D打印技术在教育领域的应用现状、3D打印成为一种创新工具的优势分析。

2. 总书记提出广大青年学生“要树立科学精神、培养创新思维、挖掘创新潜能、提高创新能力，在继承前人的基础上不断超越”。在改革创新的时代浪潮中，今日之青年，应该做走在时代前列的奋进者，勇立潮头的开拓者，让青春在创新创造中飞扬。

3. 让学生了解到我国在先进技术方面存在的一些不足，树立其创新意识。通过教学过程激其创新能力，并且在课程实践中不断地完善对现代加工的认知和学习。

2.3课时分配

第一节：介绍3D打印技术的概念、发展过程与应用、3D打印技术的优缺点及未来发展的趋势（30min）。

第二节：3D打印的打印原理、几种常见的成型方式（重点FDM成型方式）（20min）。

第三节：介绍3D打印机的结构组成、打印工艺流程，演示操作UPstudio软件及UPBOX打印机安全操作使用（110min）。

第四节：自主练习3D打印机的使用并打印系统现有简单模型（50min）。

第五节：介绍Creo软件的操作界面与基本操作步骤（15min）。

第六节：介绍Creo软件中拉伸、旋转、扫描、倒圆角、倒角等形状特征的使用（45min）。

第七节：学生课堂需完成手机壳、水杯、轴、锤头、锤柄的三维建模，老师并对结果进行检查记录（130min）。

第八节：以锤子为例，详细讲解装配体模型的建模过程（20min）。

第九节：自主设计（120min）。

第十节：打印作品并进行相应的后处理（90 min）。

3、工程训练现代加工课程创新实践

工程训练中心坚持实践教学体系的改革与创新，构建了层次化实践教学体系，建立了全新的工程训练系列课程。不断完善和优化工程训练教学体系，使设置课程和训练项目逐步涵盖了全校多数学科。能够满足不同学科培养复合型是、创造性人才的需要，学生受益面大。

在工程训练实践教学中，坚持以学生为主体、以教师为主导、以典型产品为载体的教学模式，教研科研成果显现，促进中心工程训练教学水平的提高。同时注重运用多媒体等现代化的教学手段，显著提高了教学效率和教学效果。

积极组织和开展大学生创新实践活动。中心利用师生业余时间，以工程训练教学为基础，课内教学与课外科研活动相结合，积极开展工程训练创新制作活动。如开展工程训练单项能力竞赛，指导工程训练创新协会工作等，这些第二课堂活动的展开，有力推进了全面素质教育，提高学生的综合素质，取得了丰硕的成果。

4、结语

综上所述，工程训练实践教学存在着“工程训练实践教学受传统教学模式影响较大、工程训练实践教学的相关设备设置不充分、工程训练实践教学教师配置结构不合理、工程训练实践教学管理模式不完善”等问题，因此，工程院校必须加强工程训练实践教学师资力量的建设，必须加强工程训练实践教学基地的建设，必须加强工程训练实践教学管理制度的建设。