包邮新工科工程训练3D教程

**篇 新工科工程训练要求与安全知识 　　第1章 新工科工程训练基本要求 　　1.1 新工科的定义 　　当前随着互联网、物联网、大数据、人工智能、新材料、新能源等科技的发展，新的经济社会发展模式、新的商业模式快速充斥着现代社会的各个方面。科技成果转化与新旧知识迭代速度不断加快。这些发展和变化对现代工程技术人才的知识、能力、职业素养和视野都提出了新的要求。为适应这种新的变化，国家实施创新驱动发展、“中国制造2025”“互联网 + ”等重大战略，为中国的创新发展提供新的机遇、注入新的动力。在此背景下，“新工科”的概念应运而生。 　　2016年新工科概念提出后，教育部高教司经过反复的研讨、调研和论证，2017年正式推出“新工科”计划，并先后形成了“复旦共识”“天大行动”“北京指南”。新工科可以理解为不同学科交叉融合所形成的新兴工程学科或领域、新范式和新工科教育等综合概念，也包括对传统工科学科进行优化再造和内容升级。它对应的英文名称为Emergent Engineering或Emerging Engineering。 　　工程训练是培养高校学生实践创新能力的重要过程，新工科的出现无疑将对实训内容和形式产生重大挑战。因此，如何配合新工科的建设来做好新形势下工程训练教学内容的升级和改造，将是下一阶段工程训练教学改革的重要内容。 　　1.2 传统工科和新工科对工程训练的要求 　　1.2.1 传统工科对工程训练的要求 　　传统的工程训练是指机械制造工程训练，又称金工实习，是一门实践性的技术基础课，是理工科院校大多数专业的学生学习工艺知识、培养工程意识、提高工程素质的重要教学环节。对于机械类专业的学生，“机械制造工程训练”是工程材料及机械制造基础系列课程教学的组成部分，是学生学习系列机械课程的先修课；对于非机械类专业的学生，“机械制造工程训练”是教学计划中了解机械制造一般过程及基本知识的唯一课程。 　　传统工程训练的内容主要包括铸造、锻压、焊接、热处理、车、铣、刨、磨、钳、数控加工等冷热加工工种。强调的是培养学生对单个工艺或单台设备的掌握程度，学生通过在单种设备上的实操与练习，获得对该种加工方法的感性认识，从而初步掌握相关设备、工具、刀具、量具和夹具的工作原理及使用方法。当然，近年随着社会对先进制造技术的重视，很多高校的工程训练也包括了数控车、数控铣、加工中心、3D打印机等在内的数字化加工设备，有些院校还提供了生产管理、工业安全和环境保护等方面的实训项目。经过近年来的高速发展，工程训练内容得到了极大丰富，学生能感受到企业实际生产环境的熏陶，并逐步建立质量意识、安全意识、环境意识与创新意识。但传统的工程训练尚没有形成综合性、跨学科性的实训体系和教材，远不能满足新工科的要求。 　　1.2.2 新工科对工程训练的要求 　　①更加强调创新性和引领性。在新工科背景下，以智能制造、云计算、机器人及物联网等为代表的智能技术得到前所未有的发展，对人才的培养强调创新的思维禀赋，这需要建设创新性学科体系。具体到工程训练，则应将传统的实训内容进行重新布局和升级改造，引领传统工程训练向智能化、网络化转变，使新形势下的工程训练具备技术上的创新性和引领性，为将来新技术的出现提前进行人才培养与储备。 　　②更加强调跨学科性。与传统的工科专业细分不同，新工科具有跨行业、跨领域的特性，更加强调学科间的交叉融合。随着新业态、新形势的到来，大多数工程问题不再是单一领域的技术问题，而是涉及多领域、多学科的大工程、新工程问题。这就要求我们在进行工程训练课程体系建设时，不仅要考虑如何提高学生解决单一工程问题的能力，还要考虑如何培养解决复杂工程问题的能力。因此，新工科背景下的工程训练内容应向着各学科交叉融合的方向转变，让工程训练成为一个包涵不同学科内容的大熔炉，学生通过在这个大熔炉里不断“试错”与 “迭代”，而“百炼成钢”。 　　③更加强调以项目为导向的教学体系。培养解决问题的能力是工科人才培养的终极目标。建设以项目为导向的实训体系，是培养解决问题（实际问题或者科学问题）的关键途径。传统工科是为了解决传统的工程问题，这种问题相对简单，往往利用单一的学科知识就能解决；而新工科更加强调问题的高阶性和复杂性，这往往需要运用跨学科跨领域知识。以项目为导向的实训体系，不但可以培养学生自主学习的能力，还可以培养持续学习的能力。 　　④更加注重包括人文素养在内的综合工程素质的培养。新工科对人才的培养也强调宽厚的“感性”素质，这依赖于人文、艺术素养的培养。工程师除了钻研技术，很多时候也要掌握管理、沟通等方面的能力，当人工智能技术出现后，甚至还要顾及人伦道德和法律层面的约束。在陶冶情操，增加艺术素养之余，人文素养方面的培养也有助于加强学生的沟通协调能力，一举多得。因此，除了在课堂上培养学生必需的知识和技能，还要通过不同的渠道和方式，训练、熏陶、提升学生的综合素质。在工程训练过程中增加人文、艺术元素，形成一种既包括知识、技能，也包括道德、情怀、理想等人文内容在内的多层次训练体系，可以实现上述目标。 　　1.3 工程训练对师生的基本要求 　　工程训练是一门实践性很强的课程，它与一般的理论课程不同，主要的学习场所不是在教室或一般的实验室，而是在布置有各种加工设备和电力装置的实训车间。在实训过程中会存在各种安全隐患，如果不进行严格要求，则容易导致安全事故，轻则损坏加工设备和教学设置，重则危及师生健康甚至生命安全。为此，工程训练中心针对师生都有一套完整的管理制度，确保实训过程中师生及设备的安全。 　　1.3.1 工程训练对教师的要求 　　1. 实训前 　　①熟悉实训安排表（包括学生来源、人数及分组情况），完成三级安全教育，即训前实训动员会、集中安全教育及分散安全教育。 　　训前实训动员会的主要对象为实训班级的班主任或班干部，主要介绍工程训练课程的性质及重要性，并要求班主任或班干部回去开班会，进一步强调工程训练的重要性和安全性；集中安全教育的主要对象为全体参训学生，在实训的**天学生进入实训场所前举行，重点讲解工程训练过程中普遍存在的安全问题及纪律；分散安全教育主要由各工种指导教师针对某一设备讲解具体操作规程和注意事项，对象为操作该设备的学生，人数一般为一组或二组（20～25人/组）。 　　②根据教学计划提前做好授课准备，鼓励采取现代多媒体技术，充分调动学生实训的积极性；虚心听取和接纳教学督导的意见，不断改进教学方法，提高教学质量。 　　2. 实训期间 　　①严格检查学生实训纪律、安全防护及出勤情况。对不遵守相关规定的学生要求其及时改正，否则不予安排实训。同时，要注意控制学生的课堂纪律，严禁学生在实训期间嬉戏打闹或做一些与实训无关的事情；要注意人身安全和设备安全，严格制止学生违规操作，杜绝事故的发生。 　　②如果学生有特殊情况需要请假（如病假），务必要求学生按照《工程训练须知》办理请假手续，并督促学生到中心办公室做好补实训的登记。如果学生未经请假擅自迟到、早退或缺席，经劝告无效，指导教师有权给学生0分处理。 　　③负责设备的维护和保养，如设备发生故障要及时向中心主管报修。 　　④每天下班前收拾整理好仪器设备和实训工具，做好实训场所的卫生清洁。 　　3. 实训后 　　实训结束后，必须尽快在实训成绩表及补实训成绩表上给学生评分，并签上评分人姓名。分数要实事求是客观反映学生的真实学训情况；必须在实训后一周内将实训成绩表交到中心办公室，以免影响学生总评成绩的评定和提交，补实训成绩表的提交时间根据实际情况另做安排。 　　1.3.2 工程训练对学生的要求 　　1. 实训前 　　①各参训班级自行组织学习教材的**篇第1章“新工科工程训练基本要求”的内容，了解实训的基本要求、考勤制度等。 　　②必须接受有关纪律教育和安全教育，严格遵守所用设备的操作规程。未经过纪律教育和安全教育的学生，不得参加实训。 　　2. 实训期间 　　①要求穿戴好防护服装（一般可由军训服代替），不得穿短裤、背心、裙子、拖鞋。带齐相关证件，避免实训过程中出现安全事故无法及时就医。 　　②明确实训目的，精力集中，不开小差，不做与实训无关的事。除在指定的设备上进行实训外，未经允许不准私自动用其他设备、工具。 　　③严格遵守考勤制度，不迟到，不早退，听从指导教师的安排，尊师重友。 　　④爱护所用工具、量具、实训设备、劳保用品及其他公共财物，节约使用消耗品（如棉纱、机油、砂布、肥皂等）。用完后的工具、量具等物品要摆放合理、美观，打扫工作场地，保持工作环境整洁卫生，做到文明实训。 　　⑤在实训过程中如发生事故，应立即拉下电门或关上开关，并保持现场，报告实训指导教师，查明原因，处理完毕后，方可再行实训。 　　⑥实训期间养成写实训日志的良好习惯。 　　3. 实训后 　　①在教师的指导下，完成实训后的卫生工作，包括清除加工垃圾、整理加工工具等。 　　②实训一周后提交实训报告，报告内容及格式见1.4节。 　　③将实训胸牌交回中心办公室。 　　1.4 工程训练实训报告撰写指南 　　在实训结束后，参训人员必须按要求完成一份“机械制造工程训练实训报告”。目的是有组织地、创造性地反思实训过程，进行综合、概括及推理等一系列思维活动的自我测评。报告的基本内容及格式如下。 　　1. 封面设计及字数要求 　　封面内容包括学生姓名、班级、实训编号、实训时间。 　　2. 内容要求 　　①反思自己实训的内容，论述自己在操作技能、机械基础知识等方面的体会与收获。 　　②依据实训时实证性的几件事例，论述自己对有关知识、技能的应用和掌握程度，*好结合创新设计与制造的事例进行论述。 　　③评价实训过程的纪律、思想、品德、作风和心理适应能力等方面的收获与存在的问题。 　　④对实训指导教师作出客观评价，对实训内容和安排提出中肯意见和建议。