李医中 都金光 沈晓滨

【摘要】先进制造综合实训是工科院校机械相关专业的一项重要的实训内容，通过该项训练旨在让学生能够综合运用各项理论知识及专业技能，掌握先进制造技术的内涵、体系结构及发展趋势，对学生工程应用综合素质培养具有重要作用。该文以工程教育专业认证要求为背景，遵循“实质等效的原则”，以学生为中心，以成果为导向，以持续改进为常态，结合本校机械类专业实际情况，有机融合各实训项目，使得学生巩固并深化了前期课程，为后续专业课学习及毕业后走上工作岗位打下良好的基础。

【关键词】先进制造综合实训教学  项目驱动  工程应用

【中图分类号】G64   【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2022）03-0109-03

新时局，新变化，新发展，伴随着中国综合国力的提升，本着“不忘初心，牢记使命”的历史责任感，中国高等工程教育与很多其他领域一样，具备着由大国变强国的迫切性。内在需求催生变革，为使高等工程教育能够与国际接轨，使得中国高校培养的工程技术人才能够得到国际认可，中国于2012年12月正式提出加入华盛顿协议，通过数年努力，于2016年6月成为华盛顿协议正式成员国，这是对中国高等工程教育的认可，中国工程教育标准实现了实质等效。

工程教育认证是“五位一体”的高等教育教学评估体系的重要组成部分。郑州轻工业大学机电工程学院以工程教育专业认证为契机，结合工程教育认证要求，大胆革新，勇于实践，加大实训在学习内容中的占比，增设了先进制造综合训练的实训课程。有针对性地设置实习教学内容，通过软硬件资源的合理配置，提出以学生为主体的引导式教学方法，大大提高了学生的学习积极性。

实践教学是高等工程教育的重要环节，不断深化实践教学改革，构建有效的实践教学体系是当前我国高等工程教育改革与发展的关键。学生通过一系列的工程实训，使得所学理论知识与实际对象反复印证，不仅拓宽视野，提升本身的专业素养，而且使得原本所学的理论知识理解更加深入。笔者根据多年工程实践经验，基于中国工程教育认证标准即实质等效的要求，考虑全体学生，以学生表现的评价为焦点，根据学生的期望设计实训内容，以有利于学生达成预期目标为基本原则，以提高学生设计、制造的综合能力及创新成长为愿景，持续改进，逐步建立与社会需求相接轨的先进制造综合实训教学体系。

1.课程教学存在的问题

1.1学生个体的差异性

先进制造综合实训是工科院校机械相关专业的一项重要的实训内容，通过该项训练让学生掌握先进制造技术的内涵、体系结构及发展趋势以及现代设计技术、先进制造工艺技术、制造自动化技术、现代制造管理技术、先进制造模式等。该训练能开拓学生视野，使学生了解先进制造领域新技术、新工艺、新材料、强化实践动手能力训练，掌握数控车、数控铣、微型加工中心、激光切割机、柔性制造系统等典型的先进制造加工方法和组合夹具设计组装方法。旨在培养学生对物理、化学、电工、液压、机械等多门课程各种学科知识的综合应用能力，巩固并深化前期课程，为后续专业课学习及毕业后走上工作岗位打下良好的基础。该实训所包含的知识面较广，对学生的实践能力也提出了更高的要求，并且对学生工程知识类资料查阅能力、工程知识综合分析能力、多类型机床综合应用能力都提出了较高的要求。

先进制造综合实训课程包括基础工艺知识应用实训和机床基础操作实训，还包括了先进制造中多种综合管理实训，如高级排产系统应用实训、物联网总线控制系统实训及生产调度问题分析实训等实训环节。在先进制造综合实训的整个实训教学过程中，对学生的整体引导和因材施教是一以贯之，充分考虑学生的个体差异性，如参加实训学生的个人兴趣差异、理论知识掌握差异、实践动手能力差异以及专升本学生存在的基础能力及基本专业素养的差异。上述差异确实是客观存在的，因此，教师在进行实践性教学模式的创新过程中，应作出充分论证，对设立的实训项目认真考量，针对不同学生的个体性差异采取个性化教学设计方案，提升学习兴趣，进而提升先进制造综合实训课程的教学效率与质量。

1.2实训设备的局限性

先进制造综合实训因涉及到先进制造概念，因此，在前期的实训项目库设计时，既要对目前先进制造的技术门类进行综合分析，又需要结合学院实际情况综合考量，以期高屋建瓴的同时不脱离实际，从而保证实训的有序开展。以加工中心为例，学院实验室只有一台4轴加工中心，与目前一线机械加工类企业5轴加工中心为常态的现状有一定差距，但是作为精密加工的重要环节，该实训项目又不能缺席，因此，在项目库设计时，尽量减少需要5轴联动的曲面类零件加工。

2.确定先进制造综合实训课程训练方案

教育回归工程、教学回归实践是当代工程教育改革的主流趋势，先进制造技术的发展革新对当前的工程技术人才提出了新的需求，为有效应对这种需求，先进制造综合实训课程的开展就具备了其必要性，为了能够充分、高效地培养出适应当前先进制造技术要求的人才梯队，综合训练又必须满足以下基本条件：

2.1基础筛选

对学院现有的专业课程实验进行统计分析，对学院现有实验设备进行分类甄选，对学院教师进行合理调配，结合工程认证具体要求量化细分，综合考量，反复论证后，对当前能够支撑先进制造综合实训的专业实验筛选后合理再分配或按需增设新的综合实验课程。以我校为例，将原来分散到各专业课程的实验，如材料、力学、机械设计、机械原理、互换性与技术测量等多门课程的多项实验内容，经分析每个实验的原理、特点及目标后，重新排列组合，以多个实验的相关性、承继性为基本原则，增设了机械基础实验综合实训的内容。

2.2目标确立

了解制造技术发展的过程及发展的趋势，理解先进制造技术的基本概念及内涵，初步形成正确的设计制造理念以及节约资源保护生态环境的意识;培养在工程实践中应该遵守的职业道德和规范及应履行的责任，培养纪律意识、合作精神和奉献精神。列举典型先进制造技术与模式，理解现代设计技术的内涵、体系结构和典型方法;理解制造自动化技术的内涵和发展趋势，综合运用所学的基础知识和操作技能，进一步加强学生的实践能力，培养学生的创新意识和创新能力。理解机床夹具在机械加工中的重要作用，掌握工件装夹中的六点到位原理，熟悉定位基准、工序基准、测量基准、设计基准等概念;了解组合夹具的特点，夹具中各种零件结构及功能，学会根据零件的工序工艺要求，設计并组装该工序加工需要的合理组合夹具。利用CAD/CAM软件进行构思创作、绘制图形和编程，理解数控语言;掌握精密加工、特种加工、自动化加工的基本原理、方法，掌握典型加工技术的软、硬件操作方法;培养学生独立分析和解决问题的能力，提高学生自主学习的能力;能对实验结果进行分析，获得有效实验数据;能够条理清晰、逻辑正确地撰写训练笔记及实训报告。

2.3内容选取

选取方法是除去必选实训项目外，每人可以根据自己兴趣适当选取部分实训项目，进而确定每一位学生本次先进制造综合实训的具体内容。具体实训对象大致分为技术预处理之工艺编制训练、精密加工技术训练、特种加工技术训练、精密测量技术训练、智能制造技术训练等几个类别。对应每一个实训项目，除了应该明确实训基本内容和要求，还需要在实训前明确该实训项目的重点、难点。

2.4实训评价

实训评价由实训纪律评价、实训操作评价、实训报告评价及最终实训答辩评价组成，总分采用百分制，各分项得到分数按权重计入总分值。总评成绩90～100分为优秀，80～89分为良好，70～79分为中等，60～69分为及格，60分以下为不及格。单个训练评定成绩规格化处理后若低于0.5，总评成绩为不及格。

3.先进制造综合实训课程教学改革实践

先进制造综合实训是我校机电工程学院因应工程认证体系要求，积极变革，为增加学生工程实践能力开设的一门重要课程，实训教学体系涉及制造技术预处理（工艺编制）、精密切削、特种加工、精密测量、智能制造等5大方面，共包含15个实训项目，如图1所示。本实训课程，专业基础强，多门课程交叉覆盖，极大地锻炼了学生综合工程实践能力。

为了因材施教，充分考虑全体学生，经与课程组教师多次讨论并结合多年的实践教学经验，先进制造综合实训采用了“项目负责制”的教学改革实践方法。项目的设立采用项目库预选和项目自定义（需经过指导教师审核）两种方式，需明确的是：项目选题主要来源于学生的自主设计或大学生创新创业项目及各类机械创新大赛的比赛项目等，之后由课题组教师确定项目具体要求，最后由学生自由编组组成项目组共同完成该项目的设计与加工制造。实训要求整个项目的开发研究实践过程中能够让学生全程参与进来，目的是使学生亲历产品设计、生产准备、加工制造及产品测试的具体过程，加强学生对多学科知识的理解和应用能力，促进学生对学科知识的掌握，锻炼学生对工程一线的适应性，以期逐步达到基本预期。

每个项目由一个项目组负责（3～5名同学组成一个项目，设组长1名），首先确定实训任务，即确定研发产品的任务书、任务具体分工、工艺路线确定、研发时间节点确定等;其次是产品制造加工;最后是检查考核并完成研发资料归档等，实训基本流程如图2所示。

在整个实训过程中，要求各项目组成员积极交流，团结协作，按照确定的时间节点保质保量地完成自己的任务，最后才能完成整个产品的开发，只有这样，各目标节点逐步达成，最后才能够以成果的形式展现自己的任务完成度。

4.结语

基于工程应用能力培养的先进制造综合实训教学，更加贴合目前一线工程技术人员的实际工况，并且以目标驱动模式引导学生主动学习，提升了学生学习兴趣，提高了学生的学习过程参与度，彰显了学生的个性特点。通过本实训项目的完成，既稳固了多学科的知识，又强化了学生关于学科间知识的联系，并通过学生自己亲力亲为的实践，使得学生本身的想法得以在实践中求证。因此，不仅有效培养了参加实训学生的基础能力，而且进一步提高了学生解決相关专业问题的综合素质。

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作者简介：

李医中（1983年-），郑州轻工业大学机电工程学院工程师，硕士，研究方向为机械工程。

都金光（1984年-），郑州轻工业大学机电工程学院副教授，博士，研究方向为机械工程。

沈晓滨（1965年-），郑州轻工业大学机电工程学院高级实验师，研究方向为机械工程。