大学生创新训练中心持续开展《金工实习》课程教学改革-大学生创新训练中心

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大学生创新训练中心持续开展《金工实习》课程教学改革

作者：韩国芝发布时间：2023-03-31 阅读量：

大学生创新训练中心成立以来重视金工实习教学改革工作，通过成立课程建设小组，优化整合中心仪器设备资源，结合传统加工和先进工种，改变了传统分散式的金工实习教学，实现了“以产品为导向，工艺为核心，融入思政元素”的项目化教学方式，取得了良好的教学效果。

一、启动项目化教学改革工作

金工实习课程2021年上半年完成项目化课程建设，小范围试用后于2021年下半学期正式应用于金工实习课程教学。为解决工种之间无联系、工艺独立不全面的问题，经过多次研讨、论证，中心决定结合现有设备和师资情况建设符合要求的项目式教学方式。围绕大仪设备建设了新型实训项目，如依托金属3D打印机的金属打印项目，依托车铣复合加工中心的势能车项目，依托五轴加工中心的麦轮制作项目，依托三坐标测量仪的精密测量项目，依托砂型3D打印的现代铸造项目；结合人文艺术、传统文化特色的印章制造、象棋制作项目；彰显传统工程训练特点的车架制作、矿工锤子项目等。项目化课程的实施实现了以产品为导向、工艺为核心、多工种结合的实训模式，锻炼了学生分析问题、解决问题、团队协作能力，解决了我中心工程训练过程中存在的设备工艺老化、先进大型设备数量少、新进教师传统工艺不熟、课程轮转困难等问题，同时提高了仪器设备使用效率，显著提升了学生对实习实训效果。

图片分别为麦轮加工项目、现代铸造项目、矿工锤子项目、势能小车项目、车架制作项目、金属3D打印项目、艺术品加工项目

二、深化完善项目课程改革工作

金工实习项目化教学稳步进行后，为进一步完善课程内容，提高全体教职工对教学改革的深刻认识，在原来项目化教学的基础上，2022年继续进行金工实习教学深化改革，通过分组、分项目召开教改会议，设立教改项目等措施，推进工程训练教学改革，改革方向集中在实习内容不充分、实践内容少、课程思政元素少等方面。

（1）充实、优化、完善各工种课程内容。如麦克纳姆轮项目中装配钳工工种增加了煤电钻的装配教学，煤电钻作为矿大机械厂（中心前身）的典型产品应用于教学，使学生在了解装配知识的同时，让学生了解到老一辈矿大人创业的艰辛历程和为国家做出的贡献的精神；现代铸造中逆向工程增加了不同表面材质的扫描教学，可以扫描多种多样的零件、工艺品等，提高了学生实训的兴趣和积极性，增加了学生的实践时间；FDM 3D打印教学增加了打印作品打磨和上色的后处理环节，使学生在锻炼思维的同时陶冶情操体会工程训练之美；激光教学增加了激光打标内容，磨工增加火花鉴别内容等。

图片分别为装配钳工煤电钻装配、逆向工程扫描毛绒表面、FDM 3D打印作品上色、FDM 3D打印作品上色、激光打标、火花鉴别

（2）加强了项目中各工种的联系，提高了学生的实习兴趣。现代铸造项目通过最终产品—飞机或者兵马俑将本项目包含的逆向工程、FDM 3D打印、铸造3个工种有机串联并融合起来，学生可以完整地了解一个解决实际问题的思路，比如复杂零件工艺品或文物的复制等。课程中探索了不同实习顺序下的工种进行串联融合的教学方法。

扫描—打印—铸造。通过逆向工程课程中三维扫描技术直接获得实物的三维数字模型，并使用逆向工程软件对数字模型进行改进和再设计，然后将扫描得到的数字模型在FDM 3D打印课程中使用3D打印机打印得到实物模型，最后在铸造课程中使用实物模型当做模具铸造出金属模型。

图片分别扫描模型、 3D打印模型、铸造金属件

铸造—扫描—打印。在铸造课程铸造出兵马俑金属件后，在逆向工程课程中使用三维扫描成像仪扫描获得三维数字模型，最后在FDM 3D打印课程中将三维数字模型打印成大小不一的实体模型，可以实现批量打印。

打印—铸造—扫描。学生在FDM 3D打印课程中使用三维建模软件进行飞机模型的建模，并使用3D打印机完成打印，然后使用打印的模具在铸造课程中铸造出飞机金属件，最后在逆向工程课程中使用三维扫描仪扫描获得飞机数字模型进行再设计。

图片分别为自主设计并打印模型、铸造金属件、扫描得到数字模型

三、金工实习典型实训课程建设

为进一步提高中心大型仪器设备的使用效率，更好地服务本科生实践教学，2023年中心展开围绕大型仪器设备的跨专业融合典型金工实习课程建设工作，初步建设完成全向移动平台实训课程和金属3D工程实训课程。

（1）全向移动平台制作项目课程。以工程训练综合能力大赛中智能物流搬运机器人为背景制作全向移动平台，课程包含智能产线、钳工、装配钳工、电路设计和焊接等工种，实训过程实现了机械和电气专业的融合，从零件加工、标准件选型、组合装配到最终产品的试跑运行，学生完整体验了产品的生产流程，着重培养学生的工程意识和质量意识。