现代制造技术在金工实习教学体系中的构建与实践

梅向阳++王忠树++李春俊++肖元昭++郑民欣

摘 要 在传统金工实习教学模式基础上，针对应用技术型本科院校转型需要，以现代制造技术为主线，对金工实习的课程设置、培养目标、教学要求进行论述，同时提出现代制造技术在金工实习教学体系建设中的实现路径。

关键词 现代制造技术；金工实习；数控系统

中图分类号：G642 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2016）24-0167-03

Construction and Practice of Modern Manufacturing Techno-logy in Metalworking Practice Teaching System//MEI Xiangyang， WANG Zhongshu， LI Chunjun， XIAO Yuanzhao， ZHENG Minxin

Abstract On the basis of traditional metalworking practice teaching mode， according to transition requirements for the application of technical colleges， the metalworking practice curriculum， training objectives and teaching requirements are discussed based on the modern manufacturing technology. The construction of modern manufacturing technology in the metalworking practice teaching system is proposed in this paper.

Key words modern manufacturing technology； metalworking prac-tice； numerical control system

1 引言

目前，随着科技的快速发展，我国的制造业有了很大的进步，企业在引进现代制造技术的同时，对工程技术人员的综合素质提出更高、更全面的要求。因此，工科院校的学生为了适应制造业的发展及今后就业的需求，就必须了解现代制造技术的理念，并学习和掌握一定的现代制造技术的基本技能。金工实习是工科院校相关专业的学生必修的一门实践性很强的技术基础课，但传统的实习教学内容已经不能满足目前的需求。因此，要在传统的金工实习教学的基础上，突破传统的教学模式，加强以信息技术和现代管理技术为代表的现代制造技术，构建以现代制造技术为核心的金工实习教学体系。

当前，国内的制造行业为了适应和增强国内和国际市场的竞争力，已经开始从过去的劳动密集型和生产设备密集型向技术密集型、知识密集型方向发展，在传统制造技术的基础上，引进新材料、柔性制造系统、模拟制造、集成制造、網络技术以及先进的管理技术等制造手段和生产方法，不断地创新、生产制造高科技产品。

现代制造技术的特点与传统的制造技术不同，现代制造技术贯穿于生产制造的全过程，技术、管理、人员相结合，多学科交叉，使整个制造过程成为一个有序链接的大的系统。因此，具有现代制造技术能力的企业在市场经济中有着很强的竞争力，企业也非常需要这方面的技术人才。

2 现代制造技术在实习教学中的要求和培养目标

课程的教学要求

1）通过实习使学生基本掌握现代制造技术的生产特点和先进的加工方法，能掌握较复杂的机械零部件的整个设计加工过程（包括计算机辅助设计、加工工艺流程设计、数控加工计算机编程、数控加工制造），并具有初步的独立操作技能，为今后的专业课学习、专业课程设计与综合实验、毕业设计、课外科技实践活动的制作加工及动手能力培养等打好基础。

2）使学生了解现代化管理知识，培养学生在工程实践中具有一定的管理协调能力、团队协作精神以及质量工程意识，提高学生的综合素质。

3）对简单的零件，要求学生手工编写加工程序；对复杂的零件，要求学生必须掌握较先进的CAM技术，至少学会使用一种先进软件（如UG、Mastercam等）进行零件的造型设计，并能够生成数控加工程序。学生要会利用模拟软件进行零件模拟加工，完成对程序的修改，然后在数控机床上完成对机械零件的加工。学生完成零件设计、加工的过程既是激发学习和求知欲望的过程，也是获得成就感的过程。

课程的培养目标 郑州轻工业学院是一所以工科为主的院校，在工程训练中心实习的20多个专业的学生都与制造业有关，其中机械制造及自动化、过程装备与控制过程、机电一体化专业的学生占了大多数。通过一系列工程实践教学活动，使学生了解现代企业管理知识和现代制造业的生产特点，培养学生现代制造技术的意识和工程实践能力，使学生的创新意识与工程素养等诸多方面都得到全面的训练和提高。拓宽学生的知识面，树立现代制造技术的理念，初步掌握现代制造技术的知识及技能，提高制造类专业学生的实践操作能力，适应企业的用人要求，为学生的终身学习和长远发展奠定基础。

3 现代制造技术教学体系的构建

教学模式 与传统金工实习相比，现代制造技术教学的重点是理论知识和工艺知识的学习。传统金工实习重视技能的掌握，因为在传统金工实习中，学生要亲自动手操作机床，调整机床各手柄的刻度，完成零件的加工，实践性较强；而现代制造技术要求的是程序的编制、软件的使

用、工艺的掌握。

教学内容 现代制造技术所涉及的专业知识较多，如设备的加工原理、软件的使用、机械制造的工艺要求、相互之间的组织管理、时间的分配等，因此，编制专用的配套教材、实习报告以适应教学的需要。

配套硬件、软件的建设 现代制造技术的学习离不开现代制造设备的硬件、软件的支持，硬件是基础，软件是保障。但是在选择硬件、软件时要简便、易学，又不相对落伍。

改进教学方法 传统金工实习的教学方法不能适应现代制造技术的教学活动。现代制造技术的教学应该以理论编程的学习为基础、以工艺的制定为主线开展教学，配以数控系统的使用，完成教学任务。

教学结果评价 教学结果评价是检查学生学习情况、检验教师教学效果的评价体系。有效的教学结果评价体系设置更能激发学生的学习热情，调动学生的学习积极性，完成以学生为中心的教学活动。

4 实习教学的具体实施

教学模式方面 在传统的机械加工实习的基础上，运用典型的机械零件，有意识地加强对学生的加工工艺的技术培训，使学生能够初步掌握机械零件加工的工艺过程，为现代制造技术的机械零件的编程打下工艺基础。

在传统制造技术实践教学环节的基础上，编制一套针对现代制造技术的金工实习教学方案，其内容包括现代制造技术的加工原理、程序编制、仿真模拟、系统使用、过程检测、典型例题等。通过这些教学内容的实践，使学生能较全面地掌握现代制造技术的基本知识、基本技能和综合实践能力。

配套硬件、软件建设 应选用结构、系统统一的现代制造技术设备，便于教学。计算机及相关应用软件和模拟软件，应在使用中简单、易学。工程训练中心统一选用FANUC数控系统，教学时只需讲解一种系统的使用方法，节省时间，学生也不至于由于系统种类多而引起混淆。在数控设备加工的实习过程中，计算机与数控设备之间建立局域网络，实现数控设备与计算机之间、计算机与计算机之间数据通信和资源共享。如某一数控设备正在空闲，先编好加工程序的学生就可以把计算机里的程序传输到该设备控制系统中进行加工。程序编好后先进行模拟仿真练习，确保程序无误，才能传输到数控系统中进行加工。

教学方法 在金工实习教学中，突出现代制造技术的特点及优势，在学生用数控机床加工零件时，应综合设计一些技术要求比较高的机械零件，供他们进行编程与加工，如比较复杂的曲面、球形体、椭圆体、模具模型等。并在此基础上，由学生自行设计较为复杂的机械零件并进行编程加工，既提高了学生的实习兴趣，又充分发挥了学生的自主创新能力。

在金工实习中可以加入一些与学生课程设计相关的零件或者相似的工艺内容的知识，增强学生的兴趣，提高学生的积极性，也能与理论教学相联系，让学生真正体会到理论与实践相结合的重要性。

在金工实习后期，让学生以组为单位，鼓励有想法的学生自行设计零件、绘制图纸、选定设备、制定工艺、完成加工、装配调试，此过程以学生为主、教师为辅。通过此方法可以提高学生的积极性、创新能力和解决问题的综合能力，促进学生全面发展。

教学结果评价 通过计算机考试，在计算机上进行金工实习的理论考试及工艺方面的测试。通过此方法可以很好地了解学生对金工实习理论知识、加工工艺、操作方法等情况的掌握。

工件的测量可以由学生相互检测完成，可以锻炼学生的测量能力，也可以让他们深刻地体会到互换性与技术测量课程学习的意义和重要性。指导教师给出一定的评分标准由学生打分，以抽查的方式复查学生作品并给予评价，发现不合理现象及时予以纠错。

建立微信平台或网上预约平台，通过此平台，可以解决学生在实习过程中或在进行理论学习、课程设计、毕业设计时遇到的与机械制造相关的问题。学生能随时通过此平台提出问题，教师可以方便地在此平台上回答问题，也可预约时间当面与学生答疑解惑。

5 结束语

经过几年的实践与探索，完成现代制造技术在金工实习教学体系中的构建，在教学内容、教学方法、教学手段和教学安排上努力实践，取得较好的成果，在今后的教学中还将不断努力完善教学体系。要真正办好技术应用型本科教学，适应人才市场的需求，就必须努力提高学生的实践能力和创新动力，以及新技术新知识的储备。要不断学习先进教学理念和教学方法，改革陈旧的教学模式，以就业为导向，根据市场需求，结合学校实际办学条件，不断深化教学改革，总结教学经验，探索更有效的教学模式和方法，为企业培养出能适应现代工业技术发展的高级技术应用型专门人才。

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