《工程训练（金工）D-1》教学大纲（2024版）
一、课程基本信息
课程中文名称 | 工程训练（金工）D-1 |
课程英文名称 | Engineering Training(Metalworking) D-1 |
课程类别 | 必修 |
适用专业 | 应物、电信等非机械类专业。 |
开课学期 | 第3学期 |
总学时 | 1周（40学时） |
总学分 | 1 |
先修课程 | 机械制图、高等数学、大学计算机基础、高级语言程序、大学物理等 |
并修课程 | |
课程简介 | 工程训练（金工）D-1课程是一门实践性的技术基础课程，通过对学生进行工程认知、技能和操作实践训练，培养学生大工程意识、安全意识、创新意识和职业素养，使学生熟悉、掌握机械制造的一般过程，掌握机械加工的主要工艺方法和工艺过程，熟悉、掌握各种生产设备和工具的安全操作使用方法，了解各种新工艺和新技术在机械制造中的应用，达到培养学生综合工程实践能力的目的。 |
建议教材 | 曹国强.工程训练[M].北京:北京理工大学出版社.2019.09 |
参考书 | [1]周健，张利.工程训练教程[M].北京：科学出版社，2016.09； [2]刘元义、田立超.工程训练（第二版）[M]. 北京科学出版社.2021.02； [3]喻洪平.机械制造技术基础[M]. 重庆: 重庆大学出版社.2021.06； [4]曹国强.工程训练[M].北京:北京理工大学出版社.2019.09； |
二、课程教育目标
1、学习工程安全知识，树立生产加工安全意识；树立正确的劳动观；学习机械工程学基本知识，了解机械制造一般过程，了解机械制造工艺、类型及用途，掌握机械零件常用加工方法，熟悉机械制造生产过程的基本概念。
2、了解主要加工设备型号分类、规格，了解设备的工作原理及典型结构，具有相应设备的操作和使用能力，掌握工、夹、量具的基本使用方法，能够独立完成课程要求的简单零件的加工制造。
3、具有计算、分析、机械制图、编程和使用相关技术资料的基本技能，对于简单零件，具有初步选择加工方法、加工设备、加工工艺的分析能力。
4、了解现代机械制造新工艺、新方法、新技术，理解工程活动中涉及的重要经济与管理因素，关注先进技术发展动态，培养追求创新的态度。
5、通过实践操作，提高动手能力。拓宽知识的跨学科、跨领域的应用。
三、课程目标、教学目标与毕业要求对应关系
毕业要求 | 毕业要求指标点 | 对应课程目标 | 教学目标 |
1、工程知识 | 1-1：能够运用数学和自然科学知识表述加工制造领域工程问题. | 课程目标1，2，3 | 目标1：了解工程训练课程意义，建立机械加工基本概念，树立学生工程安全操作意识，培养作为工程技术人员的基本素质，熟悉并掌握传统机械设备的结构、操作，了解现代加工技术。 目标2：了解机械制造工程学基础知识，了解从原材料到零件再到装配成机械设备的整个过程中的各种机械加工的方式、零件的合格标准及检测、设备及附件、工具、刀具、量具等有相关知识，认识常用设备型号分类和规格以及设备使用方法，了解各项目加工工艺过程及用途。 目标3：了解金属成型及热加工的基本知识，基本掌握焊接加工的工艺过程，能够独立完成手工电弧焊等操作。 目标4：了解金属切削加工基本知识，基本掌握传统机械加工设备，如车床等机床加工的基本操作方法。 目标5：了解手工加工的基本知识，基本掌握钳工加工等手工加工技能的基本方法和知识。 目标6：了解先进金属切削加工的基本知识，基本掌握先进加工金属切削加工数控车床等设备工作原理和加工操作方法。 目标7：了解特种加工的基本知识，基本掌握电火花线切割、3D打印等设备的工作原理和基本操作方法。 目标8：基本掌握机器人原理、控制方法、机器控制编程调试。 |
2、问题分析 | 2-1：能够运用数学、自然科学和工程科学的基本原理，识别和判断加工制造过程中的复杂工程问题的关键环节。 | 课程目标1，2，3 | |
2-2：能够运用数学、自然科学和工程科学的基本方法，正确表达加工制造过程中的复杂工程问题。 | 课程目标1，2，3 | ||
3、设计/开发解决方案 | 3-3：能够根据技术方案，设计满足特定需求的机械零部件、制造工艺或控制单元。 | 课程目标1，2，3 | |
4、研究 | 4-1：能够对加工制造相关的物理、力学、材料、机械等特性进行实验验证。 | 课程目标1，2，3 | |
4-3：能够正确采集、处理、分析实验数据，解释实验结果，得到合理有效结论。 | 课程目标1，2，3 | ||
5、使用现代工具 | 5-1：能够运用图书资源和数据库、网络等信息技术工具，获取解决机械工程问题所需的信息资源、技术、方法等的基本能力。 | 课程目标2，3，4，5 | |
5-2：能够选择与使用恰当的现代工程工具对机械零部件进行加工、检测和专业软件对机械结构进行计算机辅助建模。 | 课程目标2，3，4，5 | ||
5-3：能够利用编程语言或仿真软件，进行加工制造复杂工程问题的计算、模拟与预测，并在实践中理解其局限性。 | 课程目标2，3，4，5 | ||
6、工程与社会 | 6-2：能够分析和评价加工制造领域的工程实践和复杂工程问题解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响，并理解应承担的责任。 | 课程目标1，4，5 | |
8、职业规范 | 8-2：在加工制造的工程实践中，能够理解并自觉遵守职业道德和规范，主动考虑工程实践对安全、健康及福祉的影响，履行社会责任。 | 课程目标1 | |
9、个人和团队 | 9-1：具有良好的团队合作意识，能够在团队中独立或合作开展工作。 | 课程目标2，4，5 | |
12、终身学习 | 12-2：掌握自主学习的方法和途径，具有归纳和总结技术问题的能力，能够不断学习和适应社会发展。 | 课程目标2，4，5 |
四、教学基本要求
本教学大纲旨在培养具有劳动技能和扎实的工程实践能力，具有一定产品设计能力和工程实践能力，具有一定创新意识的应用型工程技术人才。工程训练项目注重学生工程实践能力的培养。
工程实训课前了解实训项目。实训过程中，在具体讲授实训项目理论和设备规范操作的同时，落实设备的基本操作，整个实训过程以学生为主，教师为辅，学生依据教师的操作要求完成操作，完成操作设备及所要求的零件加工过程，得到零件的成品。实训项目分组进行，每个组员需要依据实训要求，独立完成规范操作加工零件，并完成实训报告。
五、参考学时
课程总学时：40学时
序号 | 类别 | 主要内容 | 分学时 | 总学时 |
1 | 理论 | （一）工程训练导论（含思政与安全教育） | 4 | 4 |
2 | 基础训练 | （二）工程实践认知（包括磨削，铸造，激光，加工中心等未开展实训的项目讲解与演示） | 4 | 24 |
3 | （三）车削加工技术 | 8 | ||
4 | （四）钳工加工技术 | 8 | ||
5 | （五）焊接加工技术 | 4 | ||
6 | 先进制造技术 | （六）数控车削加工技术 | 4 | 12 |
7 | （七）快速成型技术（3D打印） | 4 | ||
8 | （八）机器人技术I（模块化创意之星） | 4 | ||
合计 | 合计 | 40 | 40 |
六、教学基本要求和教学内容
项目（一）工程训练导论（含思政与安全教育）
1、基本要求：
⑴了解工程训练的基本内容、组织安排及基本要求。
⑵了解机械加工工艺过程的基本内容。
⑶掌握工程训练安全基本知识，了解设备操作安全，工装规范等，树立工程安全意识。
⑷了解机械加工精度，工具、刀具、量具、夹具等基本内容。
⑸了解工匠精神、三线精神和652精神的内涵等。
2、主要内容：工程训练的基本内容、目的、意义及教学要求；安全教育以及设备操作规范，工装规范等；实训主要设备等认知；工匠精神、三线精神和652精神等。
项目（二）工程实践认知
1、基本要求：
了解铣削、磨削、铸造、加工中心、线切割、激光加工等的工作原理、加工特点、应用范围及发展方向。
2、主要内容：
铣削、磨削、铸造、加工中心、线切割、激光加工等的工作原理、加工特点、应用范围及发展方向。
项目（三）车削加工技术
1、基本要求：
⑴了解车削加工的基本知识，车床及附件的结构、车刀、量具和使用方法。
⑵了解车削加工的基本操作技能。
⑶了解一般轴类零件的基本工艺过程。
⑷基本掌握圆柱面、端面、锥面和成型面的车削方法。
⑸熟悉并严格遵守车削加工安全操作规程。
2、主要内容：
⑴车削加工基本介绍，包括车削加工对象、加工范围、零件的应用及发展等。
⑵车床、车刀、量具和主要附件的结构介绍和使用方法。
⑶车削加工的基本操作技能（圆柱面、端面、锥面和成型面的车削方法）。
⑷车削加工其他操作技能的介绍,如：螺纹加工、滚花、孔加工等。
⑸短轴和榔头手柄的加工方法、步骤、演示、巡回指导。
⑹车削加工安全操作规程和车床设备维护规程。
3、作业1：工程训练实训报告-车削加工部分。
4、实践操作1：独立完成短轴的加工练习和机械类榔头手柄的车削加工部分的制作。
项目（四）钳工加工技术
1、基本要求：
⑴了解钳工加工的特点、应用及发展方向。
⑵熟悉钳工主要工作（锯、锉、平面划线等）的基本操作方法及所用工夹量具。
⑶了解钻孔、铰孔、内外螺纹加工等方法。
⑷熟悉并严格遵守钳工安全操作规程。
2、主要内容：
⑴钳工加工的特点、应用和发展方向。
⑵钳工基本操作方法（锯、锉、平面划线、钻、内外螺纹等）及所用工具、夹具、量具。
⑶榔头制作操作讲解、演示、巡回指导。
⑷钳工加工安全操作规程和钻床、台虎钳的维护保养。
3、作业2：工程训练实训报告-钳工加工部分。
4、实践操作2：独立完成机械类榔头部分的制作和装配。
项目（五）焊接加工技术
1、基本要求：
⑴了解常见的焊接方法、特点及应用。
⑵了解常见的焊接设备的名称和用途，焊接材料的名称、牌号和作用。
⑶了解手工电弧焊的焊接工艺及基本技能。
⑷了解氩弧焊的焊接工艺及基本技能。
⑸熟悉并严格遵守焊接安全操作规程。
2、主要内容：
⑴焊接加工的常见焊接方法、特点、应用和发展方向。
⑵各种焊接加工的设备、用途及使用方法，焊接材料的名称、牌号和作用。
⑶焊条电弧焊的基本操作技能讲解、演示、巡回指导。
⑷氩弧焊的基本操作技能讲解、演示、巡回指导。
⑸焊接加工安全操作规程和设备维护规程。
3、作业3：工程训练实训报告-焊接加工部分。
4、实践操作3：独立完成平板直线平焊的基本操作、练习氩弧焊的焊接操作。
项目（六）数控车削加工技术
1、基本要求：
⑴了解数控车床的工作原理、加工特点、应用范围及发展方向。
⑵了解数控车床的程序编制方法及输入方法。
⑶能初步利用手工编程的方式进行简单零件的程序编制。
⑷熟悉数控车床的安全操作规程。
2、主要内容：
⑴数控车床的工作原理、加工特点、应用范围及发展。
⑵数控车床的程序编制方法、输入方法以及零件加工基本操作。
⑶指导学生完成规定零件的编程和零件加工过程。
⑷数控车床的安全操作规程和设备维护规程。
3、作业4：工程训练实训报告-数控车削加工部分。
4、实践操作4：独立完成规定零件的编程和加工制作。
项目（七）快速原型技术（3D打印）
1、基本要求：
⑴了解快速原型的工作原理、加工特点及应用范围。
⑵了解快速原型设备的加工方法。
⑶熟悉快速原型设备的安全操作规程和设备维护规程。
2、主要内容：
⑴快速原型的工作原理、加工特点及应用范围。
⑵快速原型设备的加工方法。
⑶快速原型设备的安全操作规程和设备维护规程。
3、作业5：工程训练实训报告-快速原型技术（3D打印）部分。
4、实践操作5：独立完成简单图形绘制、加工制作。
项目（八）机器人技术I （模块化创意之星）
1、基本要求：
⑴了解机器人的特点、应用前景及发展方向。
⑵熟悉机器人的组装、编制程序、故障排除、拆解。
⑶熟悉机器人的安全操作规程和设备维护规程。
2、主要内容：
⑴机器人的拆解、组装。
⑵机器人程序编制、程序修改、调试等。
⑶机器人舵机的编号，并根据对应的机器人采用不同的舵机模式。
⑷机器人运行。
2、作业6：工程训练实训报告-机器人技术I（模块化创意之星部分）。
3、实践操作6：分组完成规定机器人的拆装、程序编制及运动实验操作。
七、教学方法
1、课程教学以现场讲授、操作演示、现场指导和独立完成实训操作方式进行，结合作业、纪律和实训安全操作进行考核。
2、课程的具体教学由项目指导教师按照本教学大纲要求和参考教材《工程训练教程》等撰写项目实施教案，并实施教学活动。
八、考查方式及成绩评定
课程考核包括实训报告、实训操作（含考勤、态度等实训纪律）等。出现下列情况之一，本门课程做不及格处理：
1、出现严重违反操作规程、替岗、旷课等违纪情况。
2、缺交项目实训报告三分之一。
3、任一单项实训操作成绩不及格。
考核方式
评价
实训报告：30%（总分100分）
各单项项目实训报告得分的平均分
实训操作：70%（总分100分）
各单项项目实训操作得分的平均分
综合成绩=实训报告成绩×30%+实训操作成绩×70%
