应用型本科智能制造课程融合教学应用研究_黄雪琪.pdf
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1、造纸装备及材料 第 52 卷 总第 214 期 2023 年 1 月 轻工人才221应用型本科智能制造课程融合教学应用研究*黄雪琪,崔俊涛兰州资源环境职业技术大学,甘肃 兰州 730021摘要:文章在对智能制造课程融合实践教学案例的探索过程中,以曲柄滑块机构和正六棱柱的设计加工为例,深度融合机械原理设计、软件建模编程、3D 打印技术和多轴数控加工等相关课程,在教学工作中进一步落实理论与实践相结合的模式,通过优化改进教学内容,加强了制造类课程间的联系,激发了学生的创新性思维,锻炼了学生学以致用的能力,充分发挥了制造类课程的实践作用,极大地突破了制造类课程教学的局限性,为应用型本科教育提供了新的思
2、路。关键词:智能制造;课程融合;人才培养;理论与实践;模拟仿真分类号:TH-4;G641随着智能制造行业最新技术的发展,涌现出越来越多的先进技术理念,也出现了许多新的技术难题。在智能制造领域,只有不断优化创新,培养兼具实用性和创新性的人才,才能更快更好地发展智能制造行业。作为制造专业教师,应该秉持严谨认真的态度和创新实干的精神对专业课程教学进行挖掘拓展,通过了解当下制造类企业的发展需求,进一步完善对应用型本科职业教育的探索1。人才是智能制造行业发展的关键,要重点培养学生分析问题、解决问题的实践能力2。这就需要教师基于新时代对人才培养的需求,紧跟先进制造技术的发展方向,不断学习更新充实自身的知识
3、储备,立足当下、放眼未来,培养能从事生产制造活动、能创造实际社会价值的应用型人才。现有的应用型本科智能制造课程单一的教学模式在培养学生实践能力和知识应用能力方面较为欠缺,因此开发智能制造专业多课程融合教学很有必要。通过更新现有的学习内容,深化数字化教学应用虚拟仿真软件,实现课程教学与制造业发展相互促进,相辅相成,探究出更好地服务于企业与社会的教学内容尤为重要3。1 智能制造课程融合教学的探索目前,在对智能制造相关课程理论与实践相结合的融合教学探索中,以企业实际制造项目为导向驱动学生更好地将所学内容与未来岗位工作相衔接,已经有了比较成熟的课程案例(见图 1),并取得了良好的教学效果。Pro/E机
4、构理论运动副分析机构测量薄层切片数据传送驱动打印SketchUpCAD工程图装配图机构类型机构测量强度硬度校核CAXAUG面板操作对刀操作自动加工机械原理绘图软件3D 打印技术数控加工建模软件智能制造课程融合教学案例思维导图机械设计案例二案例一机构尺寸国家标准建模仿真后处理Solidworks图 1 智能制造课程融合教学智能制造课程融合教学案例一是对机械原理课程中典型机械机构的教学探索。首先,结合 Auto CAD、Pro/E 等绘图软件,设计绘制机械结构的零件图。将绘制好的零件图应用到 3D 打印技术中,将实物制造出来,再逆向改进设计,进一步提高机械作图与设计加工的水平。这使原有停留在书本上
5、的知识变成实实在在可观、可感的实践过程。在这一过程中,一方面,学生能够将不同课程的知识融会贯通;另一方面,学生可以基于 3D 打印技术个性化的生产特点,进一步将所学转化为满足不同制造企业对产品的生产需求,创造一定的经济效益,实现对所学理论知识的活学活用4。智能制造课程融合教学案例二是通过传授机械设计零件的相关知识,结合企业产品的订单需求,引导学生设计出符合国家标准的零件,然后通过 UG、CAXA 等建模软件,模拟产品的加工路径,提前规划文章编号:2096-3092(2023)01-0221-03*基金项目:2023 年甘肃省高校教师创新基金项目“基于大数据和人工智能的生活垃圾分拣自动化装置研发
6、”(2023B-298);2022 年校级职业教育教学改革项目“职业类型教育背景下职业本科 活页 教材资源建设与开发”(JG22B14)作者简介:黄雪琪,女,本科,讲师,研究方向为机械设计制造及其自动化。轻工人才 2023 年 第 1 期 总第 214 期 造纸装备及材料222好加工工艺,通过后处理等方式仿真加工过程,检验碰撞位置,提前优化修改加工程序,规避制造过程中可能发生的碰撞,减少加工失误,进一步提高工作效率;最后,将优化好的数控程序导入多轴数控加工中心,在原本设计好的零件图基础上,指导学生操作数控机床完成实物加工。在这一过程中,一方面,可以将智能制造多门课程的知识吸收重组,形成自身的知
7、识体系;另一方面,能够提高产品的生产效率,减轻人工强度并且满足连续加工的目的5。通过对这两种智能制造课程融合教学案例的探索,实现了课程的优化重组,使学生更加高效、全面地学习各种抽象的机械原理和制造知识,构建理论与实践一体化教学的模式,进一步提高学生自主思考、解决问题、实践创新的能力。其中,第一种是基于理论学习设计产品,第二种是基于产品需求完成实物加工,这两个案例对学生的专业技能的实践应用都有极大的提升。2 智能制造课程融合教学案例实施过程2.1 智能制造课程融合教学案例探索成果 以典型曲柄滑块机构为例以典型曲柄滑块机构为例(见图 2),智能制造课程融合教学内容主要分为三个部分:机械原理的理论学
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