第一章 绪论

　　1.1 线切割教学改革背景

　　一方面由于我校即将搬迁至新都校区，实行一地办学，有了新的工程训练基地，与南充训练中心相比，实验室有所改善、实验设备优化提高。原有的线切割教学方案已不适应新的实验室要求。

　　另一方面，在现有的教学方法下，在进工实习过程中，同学们学习的效果并不是很好，经过实习大家对线切割知识的了解并没得到提高。原有的教学方案已经经过多年的修改，已经完全符合南充校区工程训练中心模式。然而，新都校区工程训练更加着重与学生动手与动脑的能力培养，实行“老师为辅、学生为主”的训练原则。在规定的时间内，充分发挥学生实习的积极性，高效率地按照教学方案要求晚完成对线切割知识的消化，有利于实训的进行。

　　1.2线切割教学改革目的

　　为适应新都校区的实验室的发展要求，并且让学生在实习过程中更好，更有效的掌握线切割加工知识与技能，提高学生对线切割特种加工的理解与运用，改革已成为必然。

　　第二章 教学方案修改过程

　　2.1前期准备过程

　　我们通过查阅图书馆资料、网上查阅、询问老师等途径了解南京航空航天大学、四川大学、等哈尔滨工程大学各大高校的工程训练中心有关线切割方面的现状，并结合我校金工实习现状对我校该方面工作教学提出改革意见。

　　各大高校的线切割教学改革方案情况，如下：

　　A.四川大学（教学改革方面）

　　1．面上创新实践训练

　　教学目的：启迪学生的创新意识

　　组织形式：面向全校，以学院为主体，按专业及年级组织，在工程训练课程学习过程中，学生以5－7人为一组完成一件自创意作品的设计与制作

　　2．重点创新实践训练

　　教学目的：走进制造、了解制造，培养一定的工程意识和创新能力

　　组织形式：以文理类创新班、川大－华盛顿联合培养班、中德班学生为主，2－3人一组完成一件自创意作品的设计与制作

　　3．综合创新实践训练

　　教学目的：综合运用制造技术基础知识和基本技能，创作一件有实用性、新颖性和创新点的机电类作品

　　组织形式：依托校级工程实践创新设计与制作项目，面向全校学生实行自行立项申请制度。入选后以3－5人一组，在教师和工程技术人员的指导下，独立完成市场调查、方案设计、产品制作与评定。

　　B. 南京航天航空大学 （教学改革方面）

　　1）构建面向工程过程的综合性的工程训练课程体系。

　　从工程人才培养的需要出发，以产品开发过程为主线，构建由工程设计、 工程制造、工程管理和工程创新四大训练平台，每个平台包含三个训练层次及若干训 练模块的 课程体系。第一层次为工程认知实践训练，面向全校学生开设必修训练课和选修课， 其必修课按专业需求设置训练课程，内容包括工具认知、基本方法认知和基本过程认知，课程 涉及机械设计与制造（含民用航空飞行其设计与制造）、材料加工、自动化、电力电子等学科专业领域，按时间分为1周、2周、3周、4周和5周等几个规格；选修课由学生根据所选内容，在课外完成训练任务，获得相应学分。第二层次为综合实践训练，以综合型、设计型训练为主，培养学生利用所学知识分析问题、解决问题的能力。第三层次为创新实践训练，以工程项目、课题研究、科技竞赛为主，吸引各学科、各专业有特长的优秀学生参与创新活动。

　　2）强调工程训练内容的集成性、训练对象的多样性和训练形式的多元化。

　　训练内容的集成性：工程训练不再仅仅局限于常规制造技术基础训练，而是多学科融合的相关工程技术的集成训练，即机械工程（含民用航空维修）、工程材料、自动化、电子技术和信息技术等多方面融合的集成训练；同时，工程训练不再仅仅是传统意义上的纯机械设计与加工训练，而是融工程设计、工程制造、工程管理和创新实践与一体的集成性训练。

　　训练对象的多样性：工程训练不能再拘泥于部分工科专业本科一、二年级的认知训练、综合训练，而是向高年级的专项训练、高层次综合训练、创新训练开放，向工科、理科、艺术、法律、经济管理学科及应用性人文专业学生的个性化训练开放，并且向研究生的能力训练和科研实践开放，满足不同类型、不同层次学生的多样性需求，逐步形成培养本科生和研究生的综合性实践基地。

　　训练形式的多元化：设置必修课与选修课、规定性训练与自主性训练、个体训练与团队训练等形式，供学生选择；也可通过参加科研、竞赛、论文和学科竞赛等实践活动获得学分，充分体现课内课外、校内校外环节的统筹、交叉、融合与互补。

　　3）建立“以学生自主实践为主、教师指导为辅，集中教学与个别指导相结合，统筹考核训练过程与训练结果”的教学运行模式。充分发挥学生在工程综合实践能力训练中的主体作用，开展基于工程问题的启发式、探究性教学，组织小组协作学习，注重训练过程考核，突出工程实践能力和创新精神的培养。

　　4）紧扣航空航天学科专业特色，营造“情境化”训练条件，实施面向工程的“真实”实践训练。

　　根据现代企业的生产条件和技术规范，配置先进的训练设施设备，构筑现代化的实践训练平台；结合航空航天学科专业特色，依托航空航天科研资源，开发系列化的训练载体，将实践训练与真实生产有机结合；模拟现代企业的生产环境、管理规范、组织纪律和文化氛围，营造“情境化”的训练环境，形成面向工程的“真实”的综合实践能力训练模式。

　　5）加强教学过程的质量管理，建立完善的教学过程质量保障机制。

　　坚持“育人为本，质量至上”的方针，实现教学管理的制度化、系统化、程序化。

　　C.哈尔滨工程大学(教学模式的改革)

　　（1）实践教学分三个层次、三个阶段进行：

　　第一阶段：工程认识课程，针对大学一年级学生开设，时间为1周。

　　教学目的和任务：

　　通过工程认识，使学生了解工程领域中的一些基本知识，形成对工程领域总体轮廓的初步认识；初步了解工程中常用的材料、机械结构、控制方法、制造方法、工程管理规则等；初步建立起工程中安全、环保、质量、成本、管理、经济的基本概念；为我校学生普及工程知识；激发起学生进一步学习科学技术和自主探索工程领域奥秘的好奇心和兴趣。

　　教学模式：观察教学模型及实物，动手进行简单机械的拆装训练，开展社会实践调查,进行课堂讨论，参观生产现场，体验工程氛围。

　　第二阶段：工程实践课程，针对大学二、三年级学生，时间为4周。

　　教学目的和任务：

　　学习工艺知识，掌握操作技能，体验工程过程，增强实践能力，培养创新意识，提高综合素质。

　　教学模式：熟悉、掌握机械、控制、电子方面的工程知识，锻炼动手操作能力。由学生自主选择中等复杂的零件进行工艺设计或创新设计。包括产品设计、制定制造工艺方案，使学生从分项训练向工程综合转化；从知识积累向能力生成转化；从被动学习向主动创新转化。

　　第三阶段：工程综合训练，针对三年级学生，时间为2周。

　　教学目的和任务：

　　综合运用所学的基础知识和操作技能，进一步加强学生实践能力，促进多学科技术交叉融合，使学生熟悉和掌握项目研发程序，体验产品研发过程；激发学生潜能，培养创新意识和创新能力；提高学生自主学习和独立工作能力；增强学生健康的心理素质和团队协作能力。

　　教学模式：以学生为主的科技创新平台。通过课内课外结合，鼓励学生跨学科专业自主选题，完成调研、查询、论证、设计、制作、调试、书写科技报告等产品（项目）研发全过程，达到“自我体验、自主学习、自由创造”的目的。

　　（2）教学模式重点体现了

　　● 基础层：工程认识

　　-----认识工程概念；

　　-----由工程问题导入科学技术问题的提出；

　　-----独立完成“工程认识”报告。

　　● 实践操作层：工程实践

　　-----注重实践操作；

　　-----倡导单元创新；

　　-----强化工艺设计；

　　-----融合理论教学。

　　● 项目训练层：工程综合

　　-----立足社会需求

　　-----提供开放环境

　　-----强化主体意识

　　-----倡导个性发展

　　-----感悟试错学习

　　（3）“预约式教学”促进学生个性化发展

　　教学组织模式逐步向预约式、开放式教学过渡。工程认识课程实行了分散式教学。工程训练课程在分散教学基础上率先实现“预约式”教学，并研制完成了网络化“教学管理系统”。打破专业与班级的界限，按机、电和文理专业大类制定培养“菜单”（方案），并规定了各类专业学生必选、任选训练内容，由学生自主选则训练单元及训练时间。进一步调动了学生学习的主动性，使学生尽早地接受跨专业的实践技能训练，为学生综合实践能力的提高、创新意识、创新思维养成，为中心最终实现“全面开放”，奠定良好基础。

　　工程综合课程已采用了学生自选训练模块的教学模式，逐步向选修、开放的教学模式发展。

　　分析：全国各大高校都正在进行工程训练中心的改革，改善教学环境，以适应时代的需要，增强学生自主创新能力，提高学生参与实践创新的积极性。

　　各大学校改革的重点在于教学过程中师生之间的互动教学模式，示范设计教学，开放式教学，任务驱动式教学，集中教学与个别指导相结合，现场演示教学方法。

　　随着科学技术的发展，学校开始采取有别于以往的教学模式，充分利用计算机、多媒体、CAI课件、局域网等多种现代化的教学手段，使学生无论在课上还是课下，都能参与到工程训练的学习过程中。在训练课时安排有限的情况下，能够大大提高训练的效果。

　　建立多元化考核方法，采取理论结合实践的方法，全方面考核学生，突出考核动手创新能力。

　　2.2大纲修订(如下)

　　一 课程的基本信息

　　课程名称：线性切割特种加工技术

　　英文名称：Linear Cutting Machining Technology

　　课程类别：专业选修

　　学 时：8

　　考核方式：考查

　　本课程的任务是使学生了解特种加工的分类和应用，掌握线切割特种加工的基本原理、基本设备、工艺规律、主要特点和范围。

　　重点：电火花线切割加工原理、电火花线切割控制系统和编程技术。

　　难点：电火花线切割控制系统和编程技术、影响线切割工艺指标的因素。

　　三 教学内容

　　第一节

　　1、电火花线切割加工原理、特点及应用范围

　　2、基本概念和知识点

　　线切割加工原理，线切割加工特点，线切割加工应用范围。

　　3、问题与应用

　　了解线切割加工原理，线切割加工特点，线切割加工应用范围。

　　第二节

　　1、电火花线切割加工设备

　　2、基本概念和知识点

　　机床本体，脉冲电源

　　3、问题与应用（能力要求）

　　了解加工设备以及脉冲电源，线切割机床的结构和脉冲电源、电参量和非电参量对工艺指标的影响。

　　第三节

　　1、电火花线切割加工的控制系统和编程技术

　　2、基本概念和知识点

　　轨迹控制原理，加工控制系统，编程要点。

　　3、问题与应用（能力要求）

　　线切割加工锥度的方法、轨迹控制原理、3B程序结构和编程规则。对平面图形进行轨迹控制计算、编写线切割加工3B程序。

　　第四节

　　1、影响线切割工艺指标的因素

　　2、基本概念和知识点

　　切割速度，电极丝损耗量。

　　3、问题与应用（能力要求）

　　掌握线切割机床的结构和脉冲电源、电参量和非电参量对工艺指标的影响。

　　第五节

　　1、线切割加工工艺及应用

　　2、基本概念和知识点

　　直纹曲面的电火花加工方法

　　3、问题与应用（能力要求）

　　理解影响线切割工艺指标的因素和加工工艺

　　学时

　　任务

　　0—1浏览线切割教程的视频及熟悉环境

　　1—2 老师讲解

　　2—3 上机编程

　　3—4老师讲解其他特种加工上机编程

　　4—5上机编程

　　5—6.5第一小组实际操作机器（第二小组练习编程）

　　6.5—8第二小组实际操作机器（第一小组练习编程）

　　注解：（1）将24位同学分为两组，一组十二人，且两人为一小组。

　　2.3考核办法修订

　　见下表：

　　序号考核方式考核项目及比重考核目的适用课程或项目

　　1以训练报告为主训练报告（70%）(1)考察学生对训练课程的了解程度认知训练，齿轮加工等观摩为主的训练项目

　　平时表现（20%）(2)培养工程意识、激发兴趣

　　现场提问（10%）

　　2理论考核+实践操作理论考试（20%）(1)考察学生对基本操作知识的掌握程度车削技术、数控加工等以操作为主的训练项目

　　实践操作（80%）:(2)强调实践动手能力的培养

　　动手能力、操作练习、工件加工、创新意识、训练报告等(3)培养创新意识与自主学习能力

　　3以训练作品为主训练作品（80%）(1)考察学生对训练设备掌握程度机械类选修课等

　　平时表现（10%）(2)考察学生的实践动手能力

　　训练报告（10%）(3)考察学生的设计能力、创新意识

　　4创新作品+论文答辩创新作品演示、论文及心得（80%）(1) 考核学生的创新意识创新训练类课程

　　理论考试（20%）(2) 考核学生的动手能力

　　(3) 考核学生知识的综合运用能力

　　5组合式考核以上考核项目的组合，比重由任课教师根据训练形式、内容确定(1) 强调实践动手能力机械加工综合训练、创新综合训练等

　　(2) 注重实践过程

　　(3) 培养创新意识

　　第三章 作品制作过程

　　3.1 准备工作

　　为了让大家线切割加工有一个更加直观的理解，实验室外的展柜里陈列着各种各样的线切割成品，我们这次开放性试验中也决定做几个典型零件出来，但是究竟做什么图案呢？一开始大家有很多不同的想法：有人说我们做的零件要具备当下的流行元素，因为2010年热播动画片《喜羊羊和灰太狼》，就提议做一套它的卡通图出来。也有人认为可以做奥运福娃，但福娃只有五个，太少，不能达到提高我们能力的效果。大家经过热烈的讨论并和指导老师商议后最终决定做一套十二生肖出来，一方面成套的零件看着多而不凌乱，另一方面难度也适合，可以达到锻炼的目的。于是十二生肖便成了我们最好的选择。

　　3.2制作流程

　　第一步， 我通过以往教学资料先熟习CAXA软件，了解它的开发环境,并着重复习图形矢量化的知识。

　　第二步，网上找出大量的十二生肖的矢量图，大家一起讨论挑选出既好看难度又适中的矢量图，并在老师的指导下运用CAXA软件画图。

　　第三步，根据实际加工时的尺寸等要求对图进行适当的修改。

　　第四步，图修改完成并又指导老师检查无误后在老师的指导下用电火花机床进行零件加工。

　　第五步，一整套十二生肖完成后，为展示方便美观，我们制作了精美的盒子，把零件整齐的排列展示。

　　3.3 遇到问题

　　第四章 成果展示

　　第五章 收获心得

　　1)将很久没用过的CAXA软件又复习了一下。

　　虽然说我们金工实习是学习过CAXA,是学机械类的，现在使用CAXA制图应该是不成问题。可是由于金工实习是对CAXA仅限于最基本的知识，且随着金工实习的结束，我们几乎没有接触有关CAXA制图这方面的知识，而我们学一样丢一样又是从小到大的老毛病。在这项项目过程中，我们通过查阅金工实习指导书和寻求老师的帮助，我们把使用CAXA制图的知识复习了一下，我们认为从中学习到了不少的东西。

　　进入大学后，我们已经不再满足于“两耳不闻窗外事，一心只读圣贤书”的学习状态，我们学习的东西已不再仅限于书本，课堂之上。从各个全面提升自己的愿望越来强烈，我们一直在等待一个机会，一个可以充分发挥自己的想象，思考出一项新的发明，并自己动手将我们的想法变成现实的机会。一个可以培养我们的自主创新能力以及独立的解决一些现实问题的能力的机会。我们不想成为考试的机器，我们真正想掌握的是实质性的工作能力和使自己立足的资本。因此，当听说我们院组织的课外开放性实验时我们踊跃的报了名。正如我们所希望的，经过我们的努力，这次课外开放性试验让我们得到了前所未有的提高。

　　2）增强了大家团结合作的能力。

　　我们

　　论文联盟Www.LWlM.com也许来自不同的班级，我们又或许从来也不认识，因为这次课外开放性实验我们组成了这个团队。从接受任务，一起工作，相互帮助。遇到问题一起商量、一起探讨，集大家的意见于一体然后综合汇总以至于反复修改方案，最终解决问题。各个步骤都是我们大家共同努力、共同思考的结果。在繁忙的学习间隙也不忘工作。在这时刻所表现出来的浓浓的团队精神让我们更加坚定的向着最终的成功努力不懈。

　　谢词

　　经过两三个月的那里，在指导老师的带领下，大家的努力下，我们的课外开放实验终于顺利完成。在此我们首先要感谢学校为我们提供了课外开发实验这样一个平台，让我们有了这样一个能够充分展示自我的机会，然后还要感谢基础教学实验部对我们课外开放实验的大力支持和工程训练中心的师傅给我们的指导和帮助，最后还要特别感谢我们的指导老师杨林君老师，在这个实验过程中她给了我们很多的指导和帮助，正因为有了她的指导和帮助同时我们要感谢团队的所有成员不离弃不放弃，所有的一切，才让我们的实验能够顺利完成！