时间：2022-03-23 10:35:49
导语：在先进制造技术论文的撰写旅程中，学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径，好期刊汇集了一篇优秀范文，愿这些内容能够启发您的创作灵感，引领您探索更多的创作可能。
摘要：本文在分析先进制造技术(AMT)环境下实施统计过程质量控制技术的发展现状的同时，讨论了将统计过程质量控制(SPQC)技术应用于先进制造环境下所存在的问题。根据所提出的问题，研究了面向先进制造环境，基于等效工序能力的统计过程质量控制方法；开发了基于前馈型BP神经网络的加工过程异常模式自动识别软件。
关键词：先进制造技术，统计过程质量控制，模式识别，质量保证
一、引言八十年代以来，顾客对产品的需求从单一型向多样型转变，国际市场的竞争日趋激烈。据国外的调查表明，企业之间的竞争焦点已从价格因素向柔性、质量、对市场变化的快速响应等非价格因素转移[1]。随着世界工业市场竞争的不断加剧，为了生存和发展，越来越多的企业认识到实施先进制造技术的重要性，并已经开始引进和实施AMT[2]。在AMT的研究和应用不断取得成功的同时，也有许多企业发现AMT带来的效益并不如所期望的那么大，甚至还有许多失败的例子摆在人们面前。影响先进制造技术成功应用的因素有很多，其中一个重要的因素是产品的质量。
传统的统计过程质量控制基于休哈特控制图，监测控制同一产品的同一质量特征的变化规律，使之满足精度并保持稳定，在刚性自动化大生产中得到了广泛的应用，并取得了巨大的经济效益[3]。但是，在小批量生产方式占主导地位的AMT生产环境下，传统的统计模型无法得到足够的数据来建立统计控制关系。因此，传统的SPQC却不能直接被应用在AMT生产环境下，SPQC需要一种新的指导思想。对此，国内外均做了一些研究[4-8]，提出一些解决方案，但均没能在根本上解决数据不足的问题。
此外，在先进制造系统中还存在对控制图的识别问题。传统的生产环境下控制图是否处于统计控制状态下，是由人对控制图进行统计状态的识别。在AMT生产环境下如果继续沿用这种方法，一方面影响信息反馈的及时性，另一方面工人一直监视控制图会提高工作强度，降低他们的工作效率。利用模式识别算法对控制图自动识别，就可以很好地解决这两方面的问题。有一些工序的失控状态很容易用普通算法识别，例如控制变量超出控制界限以及连续的上升和下降的趋势。然而对于小波动的持续上升或下降或者是循环变化趋势，则难以用普通方法进行判断。由于神经计算技术的发展，许多以前计算量很大并耗时较长的问题得到了解决，模式识别就是其中的一项。考虑到在AMT生产模式中计算机化是基本条件之一，而且生产环境中的计算机只是利用已经训练好的程序运行识别算法，不需要太大的计算量。因此，利用神经网络对控制图的异常模式进行识别是非常合适的。
基于以上讨论，本文提出了基于等效工序能力的统计过程控制方法，并给出了统计变量的计算方法。而且，以这种统计方法所得到的控制图的变化趋势为研究对象，采用人工神经网络理论设计了控制图异常状态的自动识别软件。
二、基于等效工序能力的统计过程质量控制方法
1.等效工序能力控制的理论基础现代统计过程质量控制的出发点是在事前控制加工过程，使其处于正常状态；而不是在事后通过检验的方法控制次品的扩散。进行的是“过程控制”而不是“产品控制”。总的来说，只要是无显著差异的5M1E[9]环境下生产出来的产品的质量特征值（不一定为同类产品）偏离期望值的正常波动服从的分布。等效工
序能力控制图通过对的标准化变换，使得等效工序能力控制图的控制界限不随质量特征的不同
而变化，使统计变量成为服从标准正态分布的无量纲量的随机变量，达到利用历史数据的目的。不同的统计变量的转换方法不同，但其基本理论可以由下式表达：
(1)
式(1)是对的标准化，新得到的统计变量T为服从标准正态分布的无量纲量随机变量，控制界限
在给定第一类统计错判的容许概率的情况下固定不变。这样在等效工序能力下，不同产品的质量特征以及同一产品的不同质量特征就能够通过标准化变换利用同一种统计方法分析，实现不同但相关的统计特征之间的统计关系，达到充分利用一台机床的历史数据和部分相关数据的目的，实现在中小批量生产中对加工工序的统计过程质量控制。
2.x-Rs控制方法统计变量的计算基于以上思想，本文改进了传统的单值-移动极差控制图，利用这种控制图实现了对多品种、小批量生产过程的统计过程质量控制。
传统的单值－移动极差控制图是用所有数据的均值作为的估计值，故只有在数据全部收集后才
能进行控制图的绘制和分析，而在实际生产中，数据是一批一批或一个一个获得的。因此改进的单值－移动极差控制图在获得第i个数据后，为充分利用已知信息，用过去i-1个数据来计算控制界限和统计变量。并通过统计变换，消去统计变量中的平均值和整体方差，实现对质量信息的充分利用。
四、结论本文在研究SPQC技术应用于先进制造环境下所存在的问题的基础上，提出了解决AMT生产环境下质量数据不足的问题的方法，给出了基于等效工序能力的统计过程控制图的控制变量的计算方法；分析表明这种质量控制方法能够有效地控制先进制造生产环境下生产过程的稳定，算法易于编程计算机化，是一种适用于AMT环境的统计过程质量控制技术。同时，利用以前馈型的反向传播神经网络算法为基础的模式识别技术，开发了加工过程异常模式的自动识别软件，应用表明具有良好的效果。
一、先进制造技术教学现状
目前“先进制造技术”是工科院校机械工程、工业工程等专业的一门重要的限选课（选修课）。由于该门课程覆盖面广、内容繁杂，教师教学多以课堂讲授为主,缺乏结合实际的案例式教学、综合性教学、实践教学等原因，使得学生在学习过程中困难重重，教学效果不够理想。先进制造技术课程教学目前存在的问题如下：
（1）学时少，涵盖信息量大。教师面临着如何结合本校办学模式和本专业学生深造和就业的需要来重新组织、整合教学内容的难题。
（2）先进制造技术是一门动态的、不断吸收高新技术发展的技术，大多数教师受到现有教材的限制，无法在授课过程中及时融入先进制造技术的最新发展现状。
（3）实验设备匮乏，无法通过与教学内容相关的实践环节来加深学生对理论授课内容的理解。
（4）课件制作难度大。先进制造技术内容繁杂，涉及多种先进制造工艺、原理、加工过程及应用。授课过程中仅采用文字结合图片讲解是远远不够的。
（5）很多高校教师基本还是采取灌输式的教学方法，达不到培养学生创新思维和创新能力的目的。
（6）现有的教材内容繁杂，相对陈旧。上海海洋大学是一所有百年办学历史、技术实力雄厚、特色鲜明，特别在海洋科学与工程、海洋渔业、海洋信息等学科具有较强的教学与科研水平。近年来，工程学院在海洋工程材料、海洋工程装备、海洋可再生能源的研究和应用方面取得了突破性进展。如何寓研于教，不断探索和总结教育教学的内在规律，提高教学质量是我们所面临的关键问题。
二、“先进制造技术”案例式教学策略
（一）整合教学内容
精选目前海洋工程装备制造中最前沿的技术，分大类，然后从每大类中再挑选出此类技术中最前沿、最先进的技术，以此为主题，广泛收集相关案例资料的最新研究成果，及时补充教学内容，确保教学内容的前瞻性，最好从中国期刊网上或elsevier上下载科技文献以备参考，同时可以参加一些大型的相关技术产品展览会来拓宽视野并积攒素材。
（二）选择案例资料
从众多案例资料中挑选出最相关且浅显易懂的案例，激发学生对海洋工程装备等相关内容的兴趣，逐渐过渡到所要讲授的某项先进制造技术，同时需要从先进制造技术的重要性、用途等方面对学生加强引导，让学生在课堂上积极参与思考，并结合教师课堂教学谈谈自己的感受及本节课的收获，比如先让学生自己针对该项先进制造技术的优势、技术特点、应用条件、加工成本、加工质量及效率等各个方面进行讨论。学生由被动接受知识变为主动去学习，这一输入到输出的过程既锻炼了学生的语言表达能力，又充分调动教与学双方的主动性，使得学生在讨论交流中获得更多的启发，并学会去思考问题；同时鼓励学生在课下查阅相关文献，提前做好功课，带着问题来听课，培养学生自主学习的能力。
（三）完善多媒体课堂教学课件
制作案例的教学课件，要包含海洋类技术的定义原理、海洋工程样件的制备、设备的选择、加工过程、检测等，并尽量多地利用相关的图片、动画、视频来吸引学生的眼球，使学生更加清楚全面地了解整个零件的加工过程；在课前备课时，要大量查阅相关内容，挑选有用的信息，特别是具有应用性和市场潜力大的先进制造技术及时添加到教学内容中，从而让学生从高层次、新角度来认真对待这门课；在进行课件设计时，将涉及的相关信息巧妙地融入到课件中来，并注意与课本知识有机结合，通过播放与先进制造技术应用领域相关的视频，让学生更加深刻地了解先进制造技术在海洋工程方面的运用。
（四）融合海洋特色的案例及改进课外互动模式
21世纪是海洋的世纪，面对海洋资源开发这一不断成长的新兴市场，世界各国都在积极发展相关装备，加快海洋资源开发和利用已成为世界各国发展的重要战略取向。首先需要对海洋工程有关教材进行修订，并围绕研究主题发表较高质量的研究论文，给同类高校相同或相近专业建设提供参考经验。其中实践环节可通过购买相关精密器材比如超短激光器，并开设实践课程，培养学生的动手能力和分析试验结果的能力，所获的试验结果又可作为新的案例应用于教学中，这就是将理论环节与实践环节有机结合，从而形成了课程的教学体系；同时为了弥补课上教学学时不足这一缺陷，可借助数字化网络平台实现师生课外互动这一教学方式，使教学过程得以继续延伸，以数字化的形式在整个教学网内，实现资源共享、教学互动，适应多层次教学的需求，进而提升教学质量。
（五）改革考试方式
增设案例考试环节。给定主题，学生自己寻找案例，主动查阅文献并制作课件进行讲解，以增强学生对科技文献的阅读和理解能力，为毕业设计撰写综述打下坚实的基础；同时，每位学生都需对本课程的教学效果进行评价，比如以5分制的方式，以小纸条的形式给任课教师打分，同时可提出对课堂教学具有建设性的意见，教师可根据学生对课程的评价来反映出学生对本课程的参与程度，将其作为考核学生的一种方式。同时考试的形式可采取课堂讨论、小组成员演讲、布置大作业、文献查新等形式，根据具体情况按照一定比例来决定学生本课程的最终成绩，可避免仅凭一张试卷的分数来评定和决定学生对本课程的掌握情况。
（六）加强与国内外高校的学术交流活动，以跟踪海洋工程领域制造业的最新发展
目前，以上环节已经基本完成。通过两轮授课，学生评测成绩在90分以上，极大地调动了学生的学习积极性，改善了机械类课程枯燥乏味、授课效果差的现状。学生普遍反映对于海洋工程装备有了较深的认识，已经意识到所学的知识对于中国海洋业发展的重要性，大家众志成城，信心百倍地做好了投身海洋事业的准备。结合本校办学模式和本专业学生深造和就业的需要，在先进制造技术授课内容中引入海洋装备先进制造技术。不仅可丰富学生的专业知识，开阔学生的视野，增强其专业技能，而且可将一种严谨的科研理念灌输给学生，培养其创新意识，并树立一种推动科学进步、社会发展的光荣使命感。探索案例教学方式，取代传统的灌输式教学，激发学生的学习兴趣，提高授课质量，通过引导学生在课堂上去思考问题，并进行细致讨论，充分调动教与学双方的主动性。将实践环节与理论环节进行有机结合，有助于培养学生的动手能力和分析实验数据的能力，加深对海洋工程装备等相关知识的掌握，注重海洋工程领域人才的培养。
作者:刘璇宋秋红曹守启单位:上海海洋大学
摘要：本文介绍了当今制造技术面临的问题，论述了先进制造的前沿科学，并展望了先进制造技术的发展前景。
关键词：问题；先进制造技术；前沿科学；应用前景
制造业是现代国民经济和综合国力的重要支柱，其生产总值一般占一个国家国内生产总值的20%~55%。在一个国家的企业生产力构成中，制造技术的作用一般占60%左右。专家认为，世界上各个国家经济的竞争，主要是制造技术的竞争。其竞争能力最终体现在所生产的产品的市场占有率上。随着经济技术的高速发展以及顾客需求和市场环境的不断变化，这种竞争日趋激烈，因而各国政府都非常重视对先进制造技术的研究。
一、当前制造科学要解决的问题
当前制造科学要解决的问题主要集中在以下几方面：
（1）制造系统是一个复杂的大系统，为满足制造系统敏捷性、快速响应和快速重组的能力，必须借鉴信息科学、生命科学和社会科学等多学科的研究成果，探索制造系统新的体系结构、制造模式和制造系统有效的运行机制。制造系统优化的组织结构和良好的运行状况是制造系统建模、仿真和优化的主要目标。制造系统新的体系结构不仅对制造企业的敏捷性和对需求的响应能力及可重组能力有重要意义，而且对制造企业底层生产设备的柔性和可动态重组能力提出了更高的要求。生物制造观越来越多地被引入制造系统，以满足制造系统新的要求。
（2）为支持快速敏捷制造，几何知识的共享已成为制约现代制造技术中产品开发和制造的关键问题。例如在计算机辅助设计与制造(CAD／CAM)集成、坐标测量(CMM)和机器人学等方面，在三维现实空间(3-RealSpace)中，都存在大量的几何算法设计和分析等问题，特别是其中的几何表示、几何计算和几何推理问题；在测量和机器人路径规划及零件的寻位(如Localization)等方面，存在C-空间(配置空间ConfigurationSpace)的几何计算和几何推理问题；在物体操作(夹持、抓取和装配等)描述和机器人多指抓取规划、装配运动规划和操作规划方面则需要在旋量空间(ScrewSpace)进行几何推理。制造过程中物理和力学现象的几何化研究形成了制造科学中几何计算和几何推理等多方面的研究课题，其理论有待进一步突破，当前一门新学科--计算机几何正在受到日益广泛和深入的研究。
（3）在现代制造过程中，信息不仅已成为主宰制造产业的决定性因素，而且还是最活跃的驱动因素。提高制造系统的信息处理能力已成为现代制造科学发展的一个重点。由于制造系统信息组织和结构的多层次性，制造信息的获取、集成与融合呈现出立体性、信息度量的多维性、以及信息组织的多层次性。在制造信息的结构模型、制造信息的一致性约束、传播处理和海量数据的制造知识库管理等方面，都还有待进一步突破。
（4）各种人工智能工具和计算智能方法在制造中的广泛应用促进了制造智能的发展。一类基于生物进化算法的计算智能工具，在包括调度问题在内的组合优化求解技术领域中，受到越来越普遍的关注，有望在制造中完成组合优化问题时的求解速度和求解精度方面双双突破问题规模的制约。制造智能还表现在：智能调度、智能设计、智能加工、机器人学、智能控制、智能工艺规划、智能诊断等多方面。
这些问题是当前产品创新的关键理论问题，也是制造由一门技艺上升为一门科学的重要基础性问题。这些问题的重点突破，可以形成产品创新的基础研究体系。
二、现代机械工程的前沿科学
不同科学之间的交叉融合将产生新的科学聚集，经济的发展和社会的进步对科学技术产生了新的要求和期望，从而形成前沿科学。前沿科学也就是已解决的和未解决的科学问题之间的界域。前沿科学具有明显的时域、领域和动态特性。工程前沿科学区别于一般基础科学的重要特征是它涵盖了工程实际中出现的关键科学技术问题。
超声电机、超高速切削、绿色设计与制造等领域，国内外已经做了大量的研究工作，但创新的关键是机械科学问题还不明朗。大型复杂机械系统的性能优化设计和产品创新设计、智能结构和系统、智能机器人及其动力学、纳米摩擦学、制造过程的三维数值模拟和物理模拟、超精度和微细加工关键工艺基础、大型和超大型精密仪器装备的设计和制造基础、虚拟制造和虚拟仪器、纳米测量及仪器、并联轴机床、微型机电系统等领域国内外虽然已做了不少研究，但仍有许多关键科学技术问题有待解决。
信息科学、纳米科学、材料科学、生命科学、管理科学和制造科学将是改变21世纪的主流科学，由此产生的高新技术及其产业将改变世界的面貌。因此，与以上领域相交叉发展的制造系统和制造信息学、纳米机械和纳米制造科学、仿生机械和仿生制造学、制造管理科学和可重构制造系统等会是21世纪机械工程科学的重要前沿科学。
2．1制造科学与信息科学的交叉--制造信息科学
机电产品是信息在原材料上的物化。许多现代产品的价值增值主要体现在信息上。因此制造过程中信息的获取和应用十分重要。信息化是制造科学技术走向全球化和现代化的重要标志。人们一方面对制造技术开始探索产品设计和制造过程中的信息本质，另一方面对制造技术本身加以改造，以使得其适应新的信息化制造环境。随着对制造过程和制造系统认识的加深，研究者们正试图以全新的概念和方式对其加以描述和表达，以进一步达到实现控制和优化的目的。
与制造有关的信息主要有产品信息、工艺信息和管理信息，这一领域有如下主要研究方向和内容：
(1)制造信息的获取、处理、存储、传递和应用，大量制造信息向知识和决策转化。
(2)非符号信息的表达、制造信息的保真传递、制造信息的管理、非完整制造信息状态下的生产决策、虚拟管理制造、基于网络环境下的设计和制造、制造过程和制造系统中的控制科学问题。
这些内容是制造科学和信息科学基础融合的产物，构成了制造科学中的新分支--制造信息学。
2．2微机械及其制造技术研究
微型电子机械系统(MEMS)，是指集微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路、接口电路、通信和电源于一体的完整微型机电系统。MEMS技术的目标是通过系统的微型化、集成化来探索具有新原理、新功能的元件和系统。MEMS的发展将极大地促进各类产品的袖珍化、微型化，成数量级的提高器件与系统的功能密度、信息密度与互联密度，大幅度地节能、节材。它不仅可以降低机电系统的成本，而且还可以完成许多大尺寸机电系统无法完成的任务。例如用尖端直径为5μm的微型镊子可以夹起一个红细胞；制造出3mm大小能够开动的小汽车；可以在磁场中飞行的像蝴蝶大小的飞机等。MEMS技术的发展开辟了技术全新的领域和产业，具有许多传统传感器无法比拟的优点，因此在制造业、航空、航天、交通、通信、农业、生物医学、环境监控、军事、家庭以及几乎人们接触到的所有领域中都有着十分广阔的应用前景。
微机械是机械技术与电子技术在纳米尺度上相融合的产物。早在1959年就有科学家提出微型机械的设想，1962年第一个硅微型压力传感器问世。1987年美国加州大学伯克利分校研制出转子直径为60~120μm的硅微型静电电动机，显示出利用硅微加工工艺制作微小可动结构并与集成电路兼容制造微小系统的潜力。微机械技术有可能像20世纪的微电子技术那样，在21世纪对世界科技、经济发展和国防建设产生巨大的影响。近10年来，微机械的发展令人瞩目。其特点如下：相当数量的微型元器件(微型结构、微型传感器和微型执行器等)和微系统研究成功，体现了其现实的和潜在的应用价值；多种微型制造技术的发展，特别是半导体微细加工等技术已成为微系统的支撑技术；微型机电系统的研究需要多学科交叉的研究队伍，微型机电系统技术是在微电子工艺的基础上发展的多学科交叉的前沿研究领域，涉及电子工程、机械工程、材料工程、物理学、化学以及生物医学等多种工程技术和科学。
目前对微观条件下的机械系统的运动规律，微小构件的物理特性和载荷作用下的力学行为等尚缺乏充分的认识，还没有形成基于一定理论基础之上的微系统设计理论与方法，因此只能凭经验和试探的方法进行研究。微型机械系统研究中存在的关键科学问题有微系统的尺度效应、物理特性和生化特性等。微系统的研究正处于突破的前夜，是亟待深入研究的领域。
2．3材料制备／零件制造一体化和加工新技术基础
材料是人类进步的里程碑，是制造业和高技术发展的基础。每一种重要新材料的成功制备和应用，都会推进物质文明，促进国家经济实力和军事实力的增强。21世纪中，世界将由资源消耗型的工业经济向知识经济转变，要求材料和零件具有高的性能以及功能化、智能化的特性；要求材料和零件的设计实现定量化、数字化；要求材料和零件的制备快速、高效并实现二者一体化、集成化。材料和零件的数字化设计与拟实仿真优化是实现材料与零件的高效优质制备／制造及二者一体化、集成化制造的关键。一方面，通过计算机完成拟实仿真优化后可以减少材料制备与零件制造过程中的实验性环节，获得最佳的工艺方案，实现材料与零件的高效优质制备／制造；另一方面，根据不同材料性能的要求，如弹性模量、热膨胀系数、电磁性能等，研究材料和零件的设计形式。进而结合传统的去除材料式制造技术、增加材料式覆层技术等，研究多种材料组分的复合成形工艺技术。形成材料与零件的数字化制造理论、技术和方法，如快速成形技术采用材料逐渐增长的原理，突破了传统的去材法和变形法机械加工的许多限制，加工过程不需要工具或模具，能迅速制造出任意复杂形状又具有一定功能的三维实体模型或零件。
2．4机械仿生制造
21世纪将是生命科学的世纪，机械科学和生命科学的深度融合将产生全新概念的产品(如智能仿生结构)，开发出新工艺(如生长成形工艺)和开辟一系列的新产业，并为解决产品设计、制造过程和系统中一系列难题提供新的解决方法。这是一个极富创新和挑战的前沿领域。
地球上的生物在漫长的进化中所积累的优良品性为解决人类制造活动中的各种难题提供了范例和指南。从生命现象中学习组织与运行复杂系统的方法和技巧，是今后解决目前制造业所面临许多难题的一条有效出路。仿生制造指的是模仿生物器官的自组织、自愈合、自增长与自进化等功能结构和运行模式的一种制造系统与制造过程。如果说制造过程的机械化、自动化延伸了人类的体力，智能化延伸了人类的智力，那么，"仿生制造"则可以说延伸了人类自身的组织结构和进化过程。
仿生制造所涉及的科学问题是生物的"自组织"机制及其在制造系统中的应用问题。所谓"自组织"是指一个系统在其内在机制的驱动下，在组织结构和运行模式上不断自我完善、从而提高对于环境适应能力的过程。仿生制造的"自组织"机制为自下而上的产品并行设计、制造工艺规程的自动生成、生产系统的动态重组以及产品和制造系统的自动趋优提供了理论基础和实现条件。
仿生制造属于制造科学和生命科学的"远缘杂交"，它将对21世纪的制造业产生巨大的影响。
仿生制造的研究内容目前有两个方面：
2．4．1面向生命的仿生制造
研究生命现象的一般规律和模型，例如人工生命、细胞自动机、生物的信息处理技巧、生物智能、生物型的组织结构和运行模式以及生物的进化和趋优机制等；
2．4．2面向制造的仿生制造
研究仿生制造系统的自组织机制与方法，例如：基于充分信息共享的仿生设计原理，基于多自律单元协同的分布式控制和基于进化机制的寻优策略；研究仿生制造的概念体系及其基础，例如：仿生空间的形式化描述及其信息映射关系，仿生系统及其演化过程的复杂度计量方法。
机械仿生与仿生制造是机械科学与生命科学、信息科学、材料科学等学科的高度融合，其研究内容包括生长成形工艺、仿生设计和制造系统、智能仿生机械和生物成形制造等。目前所做的研究工作大多属前沿探索性的工作，具有鲜明的基础研究的特点，如果抓住机遇研究下去，将可能产生革命性的突破。今后应关注的研究领域有生物加工技术、仿生制造系统、基于快速原型制造技术的组织工程学，以及与生物工程相关的关键技术基础等。
三、现代制造技术的发展趋势
20世纪90年代以来，世界各国都把制造技术的研究和开发作为国家的关键技术进行优先发展，如美国的先进制造技术计划AMTP、日本的智能制造技术（IMS）国际合作计划、韩国的高级现代技术国家计划(G--7)、德国的制造2000计划和欧共体的ESPRIT和BRITE-EURAM计划。
随着电子、信息等高新技术的不断发展，市场需求个性化与多样化，未来现代制造技术发展的总趋势是向精密化、柔性化、网络化、虚拟化、智能化、绿色集成化、全球化的方向发展。
摘要：先进制造技术课程作为高职机械工程和机械制造及自动化专业的专业课，对于培养具有工程实践与创新能力的高素质人才来说，其改革显得尤为必要。通过理论与实践相结合以及互动式的教学方式等，可以提高学生的学习兴趣，从而增强教学效果。
关键词：先进制造技术；教学现状；教学方法；教学改革
一、引 言
随着经济社会的发展，市场环境和消费者需求发生了巨大的变化，同时计算机技术、信息技术以及自动化技术的迅猛发展和逐渐渗透，极大地促进了制造业的变革，使传统制造业的产品结构、生产方式和生产工艺等发生了翻天覆地的变化，更多地融入了现代信息技术的元素，整个制造过程变得更加精准与自动化控制，因而先进制造技术这一概念也应运而生。
随着先进制造技术渗入到产品生产加工与制造的过程，这种技术的广泛应用对员工的素质也提出了较大的挑战，他们必须对相关专业知识与技能进行了解与掌握。针对市场对人才需求的变革，各大高职机械专业纷纷将先进制造技术这门课程引入到教学体系中来，作为该专业的一门专业必修课。该课程在对传统制造技术有一定了解和学习的基础上，进一步介绍先进制造技术的相关理念与内涵，以便使学生了解先进制造技术的新思想、新技术。先进制造技术课程的引入不仅拓宽了学生在本专业学习过程中的知识面，也加强了学科之间的联系，使学生能够适应现代制造业的新型制造方式，满足现代化制造企业对高素质人才的需求。
二、先进制造技术课程的教学现状与问题
目前，由于先进制造技术课程涉及的内容较多，覆盖的知识面较广，大多数高职院校在设置该门课程时较少考虑到其多学科交叉的特性，使得学生对其他学科基础知识的匮乏影响了本学科的学习，在理解和掌握相关知识的过程中比较吃力。另外，这门课程的实践性较强，只靠理论教学，很难使学生深入理解教材知识的真正内涵，没有将所学知识运用到实际动手操作过程中，导致教学效果不够理想。其中，在先进制造技术课程教学中存在的问题主要有以下几个方面：
1.从课程设置角度来看，大多数高职先进制造课程所用的课时较少，而该门课程包含的知识、涉及的内容较多，在有限的时间内无法教授与先进制造课程相关的所有内容。其次，与先进制造相关的课程较少，而且比较分散，没有结合学校的教学目标和学生的就业需求设置先进制造课程体系。
2.从师资力量角度来看，有些教师教学经验不足，没有从事与先进制造技术有关的科研工作，或者只对本专业的某个研究方向比较熟悉，而对其他专业相关的知识不够熟悉，这样在授课过程中，由于涉及到的其他专业知识的匮乏导致教学内容无法进行深入挖掘。
3.从教材选择角度看，各大高职院校所使用的先进制造课程的教材多种多样，要么重视先进制造管理，要么重视先进制造工艺，内容保罗万象，没有权威部门规定统一的教学大纲，导致教材的选择与人才培养的目标不相符合。另外，教师在教学过程中选择的教材内容较少，内容不够丰富，或者是没有及时关注与先进制造技术有关的最新动态，并将其融入到课程教学中来，学生也不能掌握与先进制造有关的前沿知识，达不到与时俱进的教学目的。
4.从教学方法角度看，首先，大多数高职教师采取的还是传统的灌输式教学方法，虽然也使用了多媒体进行教学，但教学方法过于单一，学生只掌握了与先进制造技术课程有关的基本概念，没有进行深入地思考，无法培养学生的创新能力，激发学生的创新思维。其次，先进制造技术与快速成型、CAD等技术在实际工业制造过程中有着广泛的应用，而教师在课堂上只讲了先进制造的理论知识，没有与实际结合起来，也没有给学生提供有关的实践机会，导致理论与实践脱节，学生不能较好地将所学的理论知识加以应用，导致所学知识理解得不够深入，掌握得不够牢靠，知识点容易被遗忘。最后，由于先进制造技术课程内容比较繁杂，涉及的理论、原理较多，使得学生接受起来有一定的难度，导致学生上课的积极性不高，没有主动参与到教学中来，对知识的吸收量有限，甚至部分学生因为课程较难而产生厌学情绪。
三、先进制造课程教学改革的方法
先进制造技术课程教学改革要从教学内容、教学方法、考核方式、师资队伍建设以及课程体系建设这些方面着手，加强教师的教学水平，提高学生的学习兴趣。因此，先进制造课程教学改革方法可从以下几个方面进行：
1.改善教学方法和手段
由于受到传统教学思想的影响，大多数高职仍然注重于培养学生的研究水平，理论知识所占比重较大，从而忽视了对学生实践动手能力的培养。教师在授课过程中，主要是讲授理论知识，较少涉及到案例教学、实践教学的环节，这样就导致高职毕业生的素质与市场对应用型人才的需求有一定的差距，并且纯理论的教学容易使学生产生厌学情绪。因此，必须对先进制造课程教学方法进行改革，采取多种教学方法提高学生的学习兴趣，增强教学效果。具体可以从以下方面进行教学方法的改革：一是在理论教学的基础上结合实例进行案例教学，如先进制造技术在很多领域都有应用，特别是在航空、航海等领域，教师在授课过程中可以引进最新的科技前沿动态，将其运用到的先进制造技术进行分析，以便吸引学生的兴趣，增强课堂知识的实用性。二是教师可以结合自身的经验进行教学，这样容易使学生产生共鸣，吸引学生的学习兴趣，学生对知识的接受程度也会提高，印象也更加深刻。三是增加互动教学，可以通过布置一个论题，要求学生课下查阅资料，并以课堂讨论的形式展现出来，使学生主动加入到教学过程中来，教师则负责做点评和解答学生的疑惑，将学习的主动权交给学生。四是增加实践环节的教学。学校可以与企业进行校企合作，给学生提供实习实践的平台，使学生对先进制造课程有更深入地理解，增强学生的动手能力。同时，可以适当增加学生上机实践操作的能力，充分利用学校的实验基地开展实践教学，激发学生使用CAD软件解决工程问题的能力。另外，还可以鼓励学生多参加与先进制造技术相关的科技创新活动，充分利用所学知识进行实践创新。
2.改进课程考核方式
传统的课程考核方式是采用理论试卷考试的方式进行评判。为了更加全面评价学生的能力，应该更加注重学生平时的表现，如实践动手情况、文献查阅能力等。将最后的成绩分为平时表现和期末考试两部分成绩，并适当增加平时表现在总成绩中的比重。另外，由于先进制造课程的实用性较强，并且学习阶段大多安排在高年级，除了考试之外，还可以布置开放性题目，让学生根据自己的兴趣选择课题的方向。这种考核方式可以使学生带着问题学习，分析问题、发现问题、解决问题，增强学生的思维能力和自主学习能力。因此，通过改革先进制造技术课程的考核方式，将其考核内容分为三个部分：一是专题报告的形式，主要通过观察学生平时的课堂表现，如课堂参与度、积极度等；二是课程实践环节，主要通过上机作业的完成情况或者实习实践的方式进行评价；三是期末考试的环节，可以采取开卷考试的形式，主要考察学生的自主思考能力和分析问题、解决问题的能力。
3.加强师资队伍建设
先进制造技术课程的实用性和应用性较强，对教师的要求也比较高，授课教师不仅要有扎实的理论基础，还要有一定的实际工作经验或者科研能力，而目前几个方面能力兼而有之的教师比例较小，大部分教师在不同方面的能力有所欠缺。因此，要提高教师的教学水平，可以从科研和实践两个方面着手。科研能力的培养方面，鼓励教师积极参加教学科研项目，在项目中完善自己的知识体系框架，提高理论教学水平。实践能力的培养方面，可以组织教师进入先进制造实验室或者运用先进制造技术进行生产的企业进行实地参观学习，提高教师的实践能力和实践教学水平。这样，通过教师的自我学习和自我完善，对先进制造技术领域相关方面有更多的了解，以便课堂教学中深入进行讲解。
4.完善教学课件和课程体系的建设
先进制造技术课程采用多媒体课件进行教学，这样可以增强学生对教材知识的感性认识，加深对相关知识的理解和记忆，提高教学质量。例如，在讲解到企业运用先进制造技术进行生产时，教师可以在课堂上播放相关的视频，让学生观察和学习在整个生产过程中，先进制造技术是如何被运用的。另外，由于先进制造技术涉及的内容较多，为了保障学生的学习效果和知识之间的衔接性、连贯性，就必须在开设该门课程之前对相关学科知识进行基本了解和掌握，如数学、力学、电工学、自动控制原理、计算机控制技术、机械设计等等一系列课程。因此，在课程体系设置方面要遵循循序渐进的原则，确保学生在学习完相关的基础知识和学科专业知识的基础上再进行该门课程的学习。
四、总 结
本文通过探讨先进制造技术课程的教学现状及其存在的问题，发现大多数高职存在课程设置不够合理，师资力量薄弱，教材选择与人才培养目标不相符合，以及教学方法重理论轻实践，忽略了课堂的互动性等问题。并从四个方面探讨了先进制造课程改革的方法，即增加互动式教学、案例式教学、实践性教学等从而增强教学效果，改进课程考核的方式，将传统的闭卷考试的形式改成课程报告、课程实践、开卷考试等多种考核方式并存的形式对学生的能力进行全面考核。另外，还要加强师资队伍建设，增强教师的授课能力和实践操作领域的能力，完善课程体系和教学课件的设置，加强课程学习的连贯性和衔接性。
摘要：结合《先进制造技术》课程教学内容和机械类专业的培养目标，剖析授课对象特点，提出自主式教学课堂和应用“案例+启发式”相结合的教学方法，激发学生自主学习兴趣，对提高教学质量，提升学生的工程素养、工程实践能力和创新创业意识具有积极的推动作用。
关键词：先进制造技术；自主式教学课堂；教学方法
我校2013版人才培养方案中，《先进制造技术》课程是针对机械类专业开设的专业必修选修课程，目的在于通过该课程的学习，使学生了解先进制造技术的基本内容和国内外先进制造水平；掌握先进制造技术中关键技术的新思想、新方法、新技术和其内涵。培养和提升学生发现问题、分析问题、解决问题的能力，工程素养能力和创新思维。
一、课程特点
1.教学内容[1]和培养目标特点。《先进制造技术》主要介绍的是一种大制造概念，阐述了目前制造行业的发展新方向。课程涉及现代设计技术、先进制造工艺技术、制造自动化技术、现代生产管理技术及其他先进制造技术。融合机械、材料、电子、信息、生物和管理等多学科，具有多学科的交叉性，更具有动态性和前沿性，其教学内容庞杂，更新速度较快。在完成教学内容的同时，以培养学生工程素养、工程实践和综合应用能力为目标，提升学生的创新思维和创新创业意识。
2.授课对象的特点。我校2013级人才培养方案中，该课程主要针对我院机械设计制造及其自动化专业和工业工程专业开设，目的在于通过该课程的学习，使学生了解和掌握先进制造技术的关键技术。根据课程体系需求，该课程安排在整个课程体系最后，在大四第一个学期授课。此阶段的学生忙于考研，公务员考试，各类招聘面试、考试等各项事务，对于专业选修课仅仅认为拿到学分即可，这有悖于开设该课程的初衷。因此，如何通过短短的32的课时学习，激发学生的学习兴趣，主动学习该课程知识，并且达到预期教学目标，是任课教师应该重点思考的问题。
二、改进教学方式
教学方式的多样性，是为了激发学生学习兴趣，促进教学顺利开展，提高教学效果，达到预期的教学目标。在课堂教学中以教师为主导，学生为主体，转变学生角色，使学生由被动接收变主动自学，由被动学习变主动理解，积极参与到课堂教学中来。
1.建设自主式学习课堂[2]。针对该课程概念多，内容前沿和更新速度快等特点，提出自主式课堂教学。课堂中，教师引导全体学生主动参与教学，充分调动学生学习兴趣，使得学生参与教学，激发学生在学习的过程中主动获取、主动发展的动力，改变被动地灌输与接受。首先，教师应上好第一堂课。根据课程所涉及的内容结合当前制造行业的热点问题提炼出相关话题，例如纳米加工、高速切削、高精密加工、工业机器人、3D打印等；其次，转变学生角色，将学生按3―4人分组，小组学生应根据问题从具体应用入手结合知识点完成PPT、动画的制作；再次，完成10―15分钟的学生授课，并回答任课教师和其他学生提出的问题。最后，教师对该组学生的讲课内容进行讲评，并完成该组学生授课内容的知识拓展。在这个过程中，小组组长根据各成员优势进行任务协调，主动完成查阅资料，动画制作、PPT制作和课堂讲授。机制2013级学生授课过程中，讲述的“3D打印先进制造技术在工业领域的应用”，学生针对该问题，以“3D打印一体成形自行车”为例，从设计、材料选取、工艺、制造、装配和库存的整个制造工艺过程。通过该环节，帮助学生更好地理解该课程中涉及到的各个学科的知识。学生通过查阅大量资料，完成该项工作，在这种自主学习的过程中，培养学生的自主学习能力和阅读文献、整理文献的能力和语言表达能力，同时也培养学生的团队协作精神，为后续的毕业设计做好前期准备。
2.启发式+案例式教学法[3]。针对机械设计制造专业学生在授课过程中重点讲述：现代设计、工业技术、制造自动化技术，这些章节中概念多，学生容易感觉到枯燥，所以在授课过程融合了启发式教学、案例式教学等多种教学手段。案例来自生产实例、第二课堂或先导课程《机制工艺学》的课程设计。教学过程中，教师应准备好案例和引导问题，从案例入手提出问题，经学生讨论，最终解决问题。教师做好引导，启发学生思考，提高学生学习兴趣，有效地提高教学效果。在讲授先进制造工艺技术内容时，以“全国大学生工程能力综合竞赛”中的阀芯和阀体设计制造及配合为例，从制造精度和配合精度等方面设计问题。对《机械制造基础》中的材料加工方法，《机械制造工艺学》中尺寸测量方法、精度检测和公差配合等进行回顾。通过此过程对课程体系进行串联，培养并提升学生思考问题，分析问题，解决问题的能力。
三、现场教学，理论联系实际
在制定2013级培养方案时，我院先进制造技术相关实验室并未建设，该课程为32理论学时，并未设置实验学时。但随着学校“一省一校”项目顺利推进，学院建设了数控加工实验室、柔性装配生产线（油泵）、3D打印实验室、数控网络协同制造实验室和精准测量实验室等一系列现代制造实验室。授课教师根据讲述知识点，将理论课堂讲解转到实验室讲解，授课教师可边演示边授课。例如：讲述现代设计方法中反求工程内容时，将课堂设在三坐标三维测量实验室，讲解机制工艺学中的形位误差、尺寸精度测量等概念，通过对零件的三维扫描，逆向反求零件三维实体模型。通过实践联合理论的方法，提高学生的分析问题和解决问题的能力，增学生的实践动手能力，提升第二课堂实施效果和毕业设计质量。课程结束后，鼓励学生走进实验室，应用所学的理论知识解决实际问题。鼓励学生借助实验室的先进制造设备完成《机械制造工艺学》课程设计中涉及的轴类、盘套类零件加工，毕业设计虚拟样机的3D打印模型。鼓励学生参加学校的第二课堂，申报校级SRP项目、国家大学生创新创业项目、“互联网+”项目、创业创新项目等；参加“全国大学生工程能力综合竞赛”、“全国3D设计大赛”等全国重要大赛，学生在“全国大学生工程能力综合竞赛”中取得三等奖，“全国3D设计大赛”中荣获全国一等奖的好成绩，使学生的工程能力得以实现和提升。
先M制造技术是一门多交叉学科知识的汇总，授课过程中立足于先进制造技术课程的教学内容的特点，在教学内容、教学手段、教学方式等方面不断改进，激发学生的自主学习能力，提升学生的分析问题能力、解决问题能力、综合应用能力；增强学生工程素养、工程实践能力和创新创业意识，以适应机械工程专业的培养目标，并更好地适应今后工作需求。
制造业是国家现代化和竞争力的基础，技术技能人才是制造业健康发展的第一资源。目前，我国制造业人才培养规模位居世界前列，但结构上存在着与产业需求的脱节现象，企业核心技术和职工工匠精神成为短板，迫切需要改革技术技能人才培养模式、加强产教融合，为中国制造由大变强提供坚实基础。
科教兴国战略已实施了20多年，人们对科学和教育的重要性已经有了比较深刻的认识。但是，对技术技能的作用却忽视严重，重学轻术、重轻技术开发一直为学界诟病，把学习单纯地理解为读书而忽视实践成长方式更是普遍存在，结果使得基础教育阶段的应试倾向很难得到纠正、职业技术教育长期只是家长们的备选、工程教育理科化倾向严重。
其实，当今是一个技术技能立国取胜和回归的时代。发达国家，非常重视科学，因为它要保持领头地位；后发国家，更加重视技术，因为它要先缩小与发达国家的距离；而所有的国家，都重视技术技能，因为它们是现实的生产力。日本在“二战”后就是先经由技术立国战略，走向复兴，而后才开始实施科学技术立国战略的；美国在国际金融危机后开始实施再工业化战略，提出要重返制造业巅峰和打造世界一流的劳动力；德国因为其强大的实体工业支撑和严谨的技术技能人才成长环境，得以成为欧洲经济的领头羊。这些，都是对技术技能重视及其成效的例证。
科学是找出自然界的固有规律，用数学或其它方式总结出的原理、定律、公式，是发现；技术是科学的应用，是人们用已知的原理创造出新的物件来为人服务，是创新；而技能是作为个体的人，完成某项任务的操作或心智活动方式，是直观反应，是能力表现的手段。因此科学是精练的，是少的，有唯一性；技术是广泛的，是多的，有多样性；技能更是普遍存在的，是每个人工作和生存的必须，当然每个人拥有的工作技能可以完全不同。
很多时候技术的重要性高于科学，因为科学原理是公开的而技术手段的保密的，即所谓科学无国界、技术有壁垒。技术技能是生产力的实现方式，技术技能强才能产品好、才能国家强。当然，科学的作用是基础性的，科学是技术的支撑，技术技能反过来又能促进科学的发展。我国作为一个发展中的大国已提出要走新型工业化的道路，其中制造业是重要的基础，因此需要重视技术技能积累和技术技能人才的成长。
2014年，《国务院关于加快发展现代职业教育的决定》提出“制定多方参与的支持政策，促进技术技能的积累与创新”。技术技能的创新主要来自企业，而其积累则需要学校的参与，大规模、高品质的技术技能人才培养需要通过校企的协同，产教融合是根本出路。
总理强调打造高素质产业工人队伍对于实现中国制造2025目标至关重要，《制造业人才发展规划指南》提出支持基础制造技术领域人才培养、大力培养技术技能紧缺人才，而这需要加快实现产业和教育深度融合来完成。我们需要向各界呼吁：学习，绝不仅止于读书，还须面向实践。面向中国先进制造业未来，我们必须建立和强化校企协同育人的制度和机制。
首先，我们需要积极推动产业界⒂胙校人才培养，相关院校更是要主动开展与企业的协同育人工作。为此，需要打破将协同育人简单等同于“协同创新”、实施“联合培养”项目等思维局限，着力构建以新型制造业发展为导向的协同育人模式。把学校与科研院所、行业企业协同育人纳入制造业从研发到生产、从销售到服务的全过程，以创新链、产业链、价值链统领协同育人工作；制订完善相关法律法规，明确行业企业参与人才培养的责任、权利、义务；应用型院校的教学大纲、教学计划和培养方案制订必须征求相关企业和用人单位的意见，回归工程类院校“工程师摇篮”的办学使命；围绕产业链调整专业设置，对接制造业产业集群建设校企深度合作的专业集群，强化行业特色学科建设；注重从企业吸纳有经验的优秀专业人才进入教师队伍或兼任学校的教学工作，促进专业教学标准有效对接职业标准。
其次，发挥企业在职业教育中的重要办学主体作用，重点瞄向增强劳动者的职业技能。高技能人才是现代制造业的中坚，在生产制造流程中起到技术实现和再造的作用，而企业的实践性优势和院校的理论性优势使得它们共同成为职业教育的双主体。今后，制度性地推动企业发挥作用是工作的重点，主要内容包括：进一步加强现代学徒制建设，推动校企联合招生、联合培养工作，制定措施鼓励联合建立学生实训基地和员工培训基地；推进职业教育集团化办学，鼓励制造业相关行业组织、龙头企业和职业学校通过整合利用现有职业教育资源建设特色鲜明的先进制造业职业教育集团；坚持校企合作、工学结合，强化教学、学习、实训相融合的教育教学活动，推行项目教学、案例教学、工作过程导向教学等教学模式，建设一批示范性高技能人才培养基地。
第三，加快产学研用联盟建设，大力推动技术创新和培育创新型实用人才。依托制造业重大工程项目，发挥工程技术研究中心等研发平台的作用，推进企业与学校深度合作；支持院士在企业建工作站，推动科技成果转化和培育技术创新人才；鼓励制造业企业与应用型本科高校共建共管制造类专业二级学院，依托有关学校、科研机构、行业企业建设一批制造业专业技术人才继续教育基地。
第四，在一批院校探索建立以应用和应用性创新为导向的学术评价机制，促进人才培养模式改革。支持行业组织和龙头企业参与相关专业的评价标准制定，牵头开展人才培养质量认证工作；根据校企合作育人工作的特点，打破单纯以基金项目、多少的评价做法，针对不同学校的教师和科研人员要求建立多元评价标准和相应的学术评价机制；注重将解决国家重大需求的贡献度、对行业企业发展的贡献度等综合因素纳入评价系统，建立教师和学生校企合作优秀成果评价和奖励制度；大力培育工匠精神，帮助学生树立崇高的职业理想和良好的职业道德，培养崇尚劳动、敬业守信、精益求精、敢于创新的制造业人才。
摘要：机械行业在我国经济与市场发展中占据较大比例，已经成为衡量我国综合国力的重要指标。现阶段，随着经济的发展，很多先进的生产制造技术与工艺已经成功应用到机械制造中，带动了机械行业的发展，提高了我国在市场环境中的竞争地位。文章对先进制造技术与机械制造工艺进行分析，并结合当前市场发展情况针对性提出了相关举措。
关键词：先进制造技术；机械制造工艺；机械行业；制造业；计算机技术；电子技术
制造行业是我国的主要支柱性产业之一，影响着我国经济的发展。先进的制造技术与机械制造工艺不仅决定着经济的变化与转型发展，同时对我国综合竞争力也产生了很大影响。随着改革开发政策的实施，我国制造业开始不断发展，完善了制造技术与机械制造工艺，提高了我国在国际上的竞争地位，同时为实现制造强国奠定了基础，因此必须及时对先进制造技术与机械制造工艺进行分析，推动我国机械制造行业向更高的方向发展。
1 先进制造技术与机械制造工艺
目前在经济发展的影响下，现代科技不断发展，充实了先进制造技术的概念与内涵，可以系统全面地帮助人们理解先进制造技术。现阶段，先进制造技术主要由计算机技术、新型管理理念及电子技术等组成，可以实现制造流程的自动化与便捷化发展，简化了传统工作的流程，并将生产质量控制作为生产管理的重要任务，提升了机械产品质量。从定义上分析，先进制造技术是在自动化技术、先进制造工艺、先进设计技术与系统管理等技术基础上发展形成的，此种组成方式从侧面反映我国的制造水平与生产技术。因此从我国机械制造业发展情况来看，我国先进制造技术主要由先进制造技术层、制造单元技术创新层及先进制造技术基层等组成，在长期发展中我国已经形成了相对完善的体系。在此体系中，先进制造技术为基础层，内部包含了高效率、清洁、低能耗等基础性的制造技术，目前已经广泛应用到钢铁制造、焊接等一系列工艺中，具有较广的应用意义。此外，制造单元技术创新也是该层的主要任务，已经成功应用到机器人制造、数控技术等邻域中。先进制造集成技术内部融入了较多的计算机技术、系统工程、信息技术及新材料技术等内容，可以满足当前社会的发展需求，具有长远的经济效益。
先进制造技术最大的优势就是实现了现代技术与实际生产活动的联系，并将先进的技术应用到各项作业流程中，贯穿于机械制造整个过程。从特点上分析，先进制造技术主要具有以下特点：（1）全球化。随着经济全球化的发展，各种交流与经济联系越来越密切，给先进制造技术的发展奠定了基础。先进制造技术的全球化发展不仅给先进技术提供了发展动力，同时还可以增加制造业的经济效益。全球联系加强，企业实现了任务分工，充分发挥了先进技术优势，降低了生产成本；（2）多元化。先进技术的发展并不是在某一领域的孤立发展，而是各领域的相互联系，可以给制造工作提供支持。受市场环境影响，为了更好地赢得发展机会，必须转变角度走向多元化发展。制造业不仅要关心制造技术，还要将管理与信息等技术融入到市场中，满足市场发展需求；（3）服务化。目前制造行业非常注重市场需求，主要目的是提高市场需求能力，促进生产制造向先进制造技术发展。制造技术不仅要加强机械制造设计，还要考核市场情况，了解消费者的需求，加强服务投入，给消费者提供满意的服务，结合消费需求确定先进技术发展方向。
目前随着科学技术发展，创新制造技术已经成为现代制造行业的必然选择，也是保证我国社会经济正常发展的必然要求。从当前我国制造行业的发展来看，制造技术研发与创新速度越来越快，在长期发展中已经形成了较多高新制造技术，并不断进行研究与发展，形成了相对完善的体系。为了在现代社会中取得发展，要求先进制造技术必须将经济、高效、节能与绿色环保等技术融入到其中，并开始向基础制造工艺发展。机械制造工艺的重点是制造过程的控制，为了得到质量较高、产量较大的机械产品，必须实现信息技术、物质技术及传统制造工艺的有机结合，不断创造出更多的新型制造工艺，包含热处理工艺、机械物质表面工艺、加工工艺等新型工艺技术。
2 先进制造技术与机械制造工艺的联系
哪掣鼋嵌壬戏治觯先进制造技术对制造行业的长期发展产生了巨大影响，尤其是交通工具与电子产品制造等行业。这些行业与人们的日常生产具有密切联系，而且影响着人们的生活质量。从先进制造技术角度分析，该技术是制造业发展的基础，影响并控制着机械制造工业的发展。从实际分析来看，先进制造技术已经广泛应用到机械制造行业中，提高了机械制造质量，带动了机械制造行业的发展。另外，在应用机械工艺的同时体现了先进制造技术内涵，完善了先进制造机械体系。总之，先进制造技术与机械制造工艺具有相辅相成的关系，只有实现两者的同步发展，才能提升我国机械制造水平。
3 提高我国先进制造技术与机械制造工艺发展的方法
制造业在我国国民经济中占据较大比例，决定着我国机械制造工艺的质量，因此必须提高机械制造技术，改进机械制造工艺。同时新形势下还要加强机械制造工艺创新，具体可以从以下五个方面做起：
3.1 创新先进制造技术与机械制造工艺
目前我国科学技术不断发展，出现了较多的新型制造技术，推动着我国机械制造工艺的发展。为了在竞争激烈的市场环境下生存，必须认真分析制造技术与机械制造工艺的联系，提高两者的整合力度，生产出高质量、高效率的机械产品。同时还要创新先进制造技术与机械制造公司。创新是一个民族发展的不竭动力，也是决定机械制造行业能否长久发展的重要因素。因此各级政府必须推行相关政策，鼓励机械制造技术与机械制造工艺创新，并将新型的制造技术推广到市场，促进先进制造技术与机械制造工艺的长久发展。
3.2 国家政府部门加强资金与政策支持
资金与政策对先进制造技术与机械制造工艺的发展具有很大作用，因此国家政府部门必须加强研究，同时制造单位也要认真参与，并不断成为制造研发主体。从当前的发展来看，机械制造单元必须及时转变制造理念，同时正确处理各项利益关系，提高资金投入，加强经营管理。政府部门要关注机械行业的发展，尤其对机械制造薄弱环节进行扶持，充分发挥管理职能，利用政策引导并支持企业的发展。
3.3 提高人才综合素质
人才是决定先进制造技术与机械制造工艺发展的重要因素，因此必须提高人才培养质量。实际操作中不仅要加强专业技术的培养，还要提高人才的综合素质。目前机械制造行业人才综合培养还有待完善，忽略了人才综合实力。为了培养较多的复合型人才，就必须加强人才综合素质培养，鼓励人员积极学习金融与管理等内容。同时还要给人才提供较多的实践机会，将理论知识成功应用到实践中，必要时可加强实践能力考核。此外，还要加强人才道德素质培养，在长期作业中培养出较多实力较雄厚的综合性人才。
3.4 积极学习国外先进制造技术与机械制造工艺
国外先进制造技术与机械制造工艺明显优于我国，在实际发展中有较多可值得借鉴的地方，可以从以下两个方面做起。首先，积极学习国外先进制造技术，并结合我国发展情况合理应用；其次，对国外成功改革案例进行研究，学习国外取得成功的原因，并将其合理地应用到我国实际中。在长期学习和探索国外成功经验后，我国目前已经形成了独特的制造技术，如何打造出更符合我国国情的先进制造技术已经成为当前研究的核心问题。因此在今后研究中还要不断学习，提高我国在国际市场上的竞争力，打造独有的自主产权国际标准，并在长期竞争中稳定发展地位。
3.5 做好推广与发展工作
先进制造技术与机械制造工艺不仅要快速发展，还要做好技术创新与推广等工作，将先进制造技术与机械制造工艺成功应用到实践中。进行市场推广时，必须从实际出发，坚持因地制宜原则，统筹各地区发展情况，制定有效的方法推广，满足不同区域要求。市场推广中必须稳步发展，简而言之，市场推广中尽量选择一些有代表的企业，并不断创新技术与工艺，同时还要做好内部调整与协调等作业，等到技术与工艺成熟后再向市场推广，为先进制造技术与机械制造工艺的发展奠定
基础。
4 结语
目前随着社会经济的发展，各种技术的不断出现，影响着我国各个行业的发展。先进制造技术与机械制造工艺是机械行业最重要的组成部分，也是衡量我国综合国力的重要指标。因此在实际作业中必须认识到先进制造技术与机械制造工艺的联系，并结合我国情况认真做好各项工作，带动我国机械制造行业的持久发展。
作者简介：徐宝华（1963-），男，山东临沂人，鲁南技师学院副教授，研究方向：机械制图教学。
[摘 要]基于应用型人才培养的先进制造技术课程建设是一个长期的过程，需要不断优化课程内容，在教学模式和教学方法上要持续探索和改进，这样才能提高教学效果。针对应用型本科人才培养的要求，探讨先进制造技术课程教学改革与实践，提出教学方法和手段的改革思路，分析师资队伍建设，以期提高教学效果和学生工程素养。
[关键词]先进制造技术；应用型；人才培养；教学改革；实践
随着计算机、微电子、信息和自动化技术的迅速发展，传统的机械制造技术正逐渐向先进制造技术方向转变。[1]这对我们机械专业人才培养提出了更高的要求。在全国教育改革的大背景下，我们学校的定位是应用型本科院校。基于应用型人才培养模式需要，探讨符合我校特色的先进制造技术教学模式刻不容缓。因此，我们对机械设计制造及自动化专业先进制造技术课程进行了初步改革探索。
一、教学内容整合及优化
我们的人才培养目标是培养能在现代制造企业生产第一线从事产品制造、技术应用、技术革新、生产管理等技术工作，适应区域经济社会发展，富有社会责任感和创新创业精神的复合型应用型人才。我们的教学要服从于人才培养目标，所以我们对课程内容进行了整合优化，以便更有利于提高学生工程素养，培养高素质应用型人才，服务于区域经济和社会发展。
先进制造技术课程内容覆盖面广，先进制造理念深奥，作为一门专业选修课程其教学课时较少，难以全面讲述先进制造技术的全部相关内容。[2][3]由于缺乏适合我们校情的应用型本科院校的教材，我们结合本校办学模式和本专业学生深造、就业情况，对课程内容进行了优化整合，重点讲述现代制造工艺技术和自动化加工技术两大类，缩讲现代设计和先进制造生产管理模式。现代制造工艺包括特种加工、快速成型技术、精密与超精密加工技术、超高速加工技术、微纳技术；自动化加工技术包括计算机辅助制造、数控技术、工业机器人技术、柔性制造技术。其中数控技术前期专门开设课程讲述，这里就不再讲述。另外，先进制造技术课程是一门动态课程，其教学内容与重点会随着相关支撑技术的进步而发展。[4]为保持教学内容的先进性，教师应密切关注先进制造技术的发展，根据实际情况增加最新研究成果、应用热点，力求把最前沿的信息传达给学生，弥补教材的滞后性。
二、改进教学方法和手段
课程教学不是简单的传授知识点，而是要培养学生兴趣，提升学生素质和应用能力。板书和多媒体教学不能完全满足教学需要。为达到教学目标，调动学生积极性，在讲授本门课程时应融合多种教学方法手段。
（一）讨论式教学
例如在讲授快速成型技术时，预先布置下题目，让学生分组准备，在课下查阅资料，收集关于快速成型发展的最新信息，并做成PPT的形式。在课堂上让学生做主，分组讲授发言，自由讨论补充，最后教师总结。这极大地发挥了学生的主动性，开阔了学生的视野，改变了过去那种被动的单向填鸭式的教学模式。
（二）充分利用多媒体和现代教育技术手段
由于先进制造技术在生产中应用得还不是那么普遍，许多新工艺新方法学生都没有接触过，也没有条件都去实训。为了增加学生的感性认识，我们制作了丰富的课件，收集了很多加工视频影像资料。在教学过程中，我们适量插入视频播放，深入浅出地讲清了枯燥的原理。比如在学生喜爱的成龙电影《十二生肖》里有一段兽首从扫描到打印成型的过程，整个过程十分生动，学生对此兴趣浓厚，视频直观地展示出了快速成型原理。
可以引导学生更好地浏览制造技术的网站、网络课程等，网络课程上有丰富的课件、视频、习题、往届学生的大作业等资源；也可以利用微信引导学生更多地去关注像先进制造技术、材料+、军工圈之类的微信公众平台，让学生能第一时间了解先进制造技术的发展和实际应用。
（三）现场教学
用课堂板书加课件的方式讲授制造原理学生会觉得枯燥乏味，把课堂搬到制造现场，让学生边听边做，边做边学，这能大大提高教学效果。例如在讲述柔性制造技术时，我们采用现场教学，将课堂搬到柔性制造实验室，让学生现场观察柔性系统的各部分组成，通过介绍各部分特点与结构分析，让学生了解现代机械的特点及发展趋向，从而掌握相关工作原理。通过演示，学生对于柔性系统工作过程有了初步认识。这样的现场教学改变了传统的课堂教学通过图片灌输式讲原理的教学模式。
（四）实践教学
实践教学对培养应用型人才起着不可或缺的作用。教师在课堂上灌输的先进制造技术原理会让学生感觉很高深、很遥远，而学生通过实训亲自动手操作后，会感觉到原理很直观，记忆深刻。楸Vな笛堤跫，近几年学校花费大量资金建立了柔性制造实验室、机器视觉实验室，工业现场过程控制实验室，并拥有按工业4.0标准建设的智能加工车间，数控加工中心，拥有数字扫描3D打印、电火花切割等特种加工设备，为学生建设了实际的工程环境。我们充分利用校内实训基地资源开设实训项目，设计了一系列实验项目，以提高学生工程能力和实践应用能力。
1.学生将典型零件通过三维实体造型零件，选择性地用快速成型光固化法（SLA）和数控加工机床编程加工出来。这个过程能让学生学会自己分析、解决问题，动手操作，体会增材制造和去除加工两种成型方法。电火花线切割实验不仅能让学生认识设备结构、加工原理、操作方法，更能让学生通过实训体会在加工精度的控制上，出现误差后怎样进行误差分析及优化工艺，而不是单纯的根据设计图形，加工出来就完了。通过实训操作来提高学生实际分析、解决问题的能力，培养他们的工程素养，以便更好地培养应用型人才。
2.根据实验室设备情况，我们还设计了综合实验，比如创新作品的设计与制作。学生分小组设计机械作品，选出优秀方案，教师指导，学生动手加工出来产品。这个过程涉及计算机辅助设计、辅助工艺规程编制、数控程序编制加工仿真、实际数控加工、装配性能检测。这样的综合创新实验，可以让学生熟悉产品的设计制造过程，使得学生能够面向制造过程，考虑实际工程问题。
3.我们注重培养学生的创新能力与实践能力，通过开放实验室、实训中心，鼓励学生利用资源参加创新能力与实践能力较强的科技大赛。在2015年举办的第四届山东省大学生工程训练综合能力竞赛中，我校获得三等奖三项，并在全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛中多次获奖。我们引导学生参与到教师的科研项目中来，让毕业生具有项目开发背景。学生能运用计算机辅助设计CAD、计算机辅助工艺规程设计CAPP、仿真与虚拟设计等现代设计技术开展毕业设计，这个过程锻炼了学生的实际动手能力。
4.组织学生到企业了解当前先进制造企业的现状，要求他们写出相关企业的重要产品特征。这能让学生建立现代工业制造思维模式和先进制造工程意识，熟悉不同企业的社会地位、历史、产品分类，并且熟悉本专业在这些企业中的应用，同时，这也能为他们毕业后应聘做好准备。组织部分学生到机床展览会、工业博览会参观，近距离感触当前先进制造技术发展的最新成果、技术应用情况、研究热点，拓宽学生视野，并要求学生选取先进制造技术的某一方面撰写文献综述。
三、师资队伍建设
为了保证教学效果，提升教学能力，必须配备理论知识丰富、实践应用能力强的“双师型”师资队伍。为适应高校对应用型人才培养的需求，加快“双师型”师资队伍建设，学校制定了《关于选派中青年教师到企业培训暂行办法》，通过校企合作，建立了稳定的培训基地。教师不定期地去生产企业培训，学习企业的先进技术，能提升自身的专业实践技能，促进自身实践教学水平的提高，保障应用型人才培养质量。学校鼓励教师积极参加各类专业职业证书的培训考试，制定了继续教育暂行管理办法；实施双语教学培训，鼓励教师申报科研项目，提高教师的研究能力，同时还从企业聘用实践技能丰富的工程师参与实践性强的课程教学。我们通过一系列措施加快了教队伍建设，建立了一支素质优良的师资队伍。
上述各项措施虽然取得了一定的教学效果，但还有不足之处。目前，实验室时间和空间都足够开放，但实验内容开放还不够；先进制造设备相对较昂贵，成本投入较大，需要发展虚拟实验等教学手段。基于应用型人才培养的先进制造技术课程建设是一个长期的过程，需要不断优化课程内容，在教学模式和教学方法上要持续探索和改进，这样才能提高教学效果，为培养高素质应用型人才服务。
摘要：信息化教学模式是借助于现代教育技术手段，为学生创建良好的网络学习环境，促使学生主动获取教学信息，促进学生自主学习能力和创新能力培养，以便提高教学效率，获得良好教学效果。在《先进制造技术》课程教学中，采用信息化教学模式，丰富教学资源，梳理教学内容，按照布鲁姆分类法列出本课程主要知识点，按照知识认知表达方式，重新描述知识点教学目标，编制知识点教学方案，组织实施，反馈信息并修正教学方案，经过实践反馈，教学质量有了很大的提升，学生的课程学习主动性得以增强。
P键词：信息化教学；先进制造技术；布鲁姆教学目标分类法
《先进制造技术》是机械制造、机电类专业的一门专业选修课，课程的主要任务是让学生掌握和了解当今世界上最新的制造技术原理和方法、了解当前制造领域相关技术发展趋势，拓宽知识视野，为将来所从事制造行业工程技术研究、技术管理和企业经营等工作做好铺垫。该课程包括先进制造技术的发展及体系结构、现代设计技术、先进制造工艺技术、制造自动化技术和先进制造生产模式等内容[1]。在传统工程教育体制下，教育方向主要致力于培养研究型和理论性工程技术人才，而忽视对学生创新性、自主性学习能力的培养。该课程的教学模式主要以课堂讲授为主，由于学生专业知识背景缺乏、自学能力不足以及教学方式的单一，使教学质量较低，效果较差[2-3]。课程教学的信息化教学模式是以学生为中心，学生在教师所创设的情境、协作与会话等学习环境中充分发挥自身的主动性和积极性，对当前所学的知识进行意义建构并用所学知识解决实际问题。本文将采用信息化教学模式，探索应用于《先进制造技术》课程教学中，使信息技术与课程知识有机整合，建设数字化资源库，完善网络课程，并组织实施，开展课程教学评价，有力的促进了课堂教学效率的提高。
一、课程信息化教学建设思路与步骤
根据学生学习背景及培养要求，对《先进制造技术》课程内容进行了梳理，明确了学生在学习本课程时必须掌握的知识点，并分为教师授课知识点和自学知识点，明确知识点教学目标和考核方式，编制知识点教学方案。在实施过程中积极了解学生对知识点的掌握程度，修整实施方案，确保教学效果。将课程内容分为现代设计技术、先进制造工艺、制造自动化、先进企业生产模式等四大模块，对每个模块设计多个研究方向，形成了28个课程知识点。在知识点教学目标的描述方式上借用了布卢姆教学目标分类理论[4]。该理论认为，教学知识目标的描述应当兼顾认知、情感和动作技能三大领域，其中知识点认知领域又分为知识、理解、应用、分析、综合、评价六个不同等级的目标。对每个知识点采用准确的描述和阐释，改变了以往比较模糊的教学目标描述，使学生对知识点的掌握程度理解清晰，一目了然。然后对每个知识点制定与之相适合的教学方案，分别采用课堂授课、网络学习和实验教学的方式进行讲授，采用课堂讨论、观察学生反应、布置作业、课堂测验、网上答疑、问卷调查等多种考核方式，判断学生知识点掌握程度，通过定期总结和测试，让学生学会个人总结和反思，不断提高对课程知识点的认识，提高教学质量。
二、网络教学平台及其课程教学资源的开发
信息化教学模式中，网络教学平台和教学资源至关重要，为了满足学生学习的需要，课程组开发了大量的、多种形式的教学资源，如PPT、视频、动画等，上传到网络教学平台上进行共享，使学生方便快捷地找到自己所需要的知识。网络教学平台提供了大量的在线学习功能，如网上通知、网上批阅作业、BBS、在线测试、调查问卷等。教学资源主要完成了如下栏目：课程介绍，教学大纲，教师信息，教学材料，课程通知，答疑讨论，课程问卷，教学邮箱，课程作业等栏目。
三、课程信息化教学
对机械专业40名学生开展试点，采用课堂授课、网络学习和实验等三种教学方式，对每个知识点按照所确定的教学目标、教学方案分别采用课堂讨论，观察学生反应，布置作业等方式开展教学，部分知识点如先进制造模式，工业机器人技术等采用学生自学和教师课堂提问相结合的方式来完成。学生通过课程网站提供的大量学习资源，开展网上在线实例教学、在线讨论、在线提问等方式来指导学生自主学习，知识点考核过程采取定期测试、课堂测试、在线测试、互评互测等多种方法，掌握学生对每个知识点的掌握程度，跟踪、调查、修正教学方案，不定期开展学生自我总结和汇报，锻炼学生的分析能力和表达能力，教学效果很好。通过以上各个方面的测试，了解学生掌握知识点的程度，为以后调整教学方法提供依据。在期末考试后对考试成绩进行了分析，与未实施信息化课程班级学生进行了对比分析，学生成绩分布对比结果如图2所示。结果表明，实施信息化课程改革后，学生总体成绩提升明显。课程实施过程及课程考试结束后，组织了多次调查问卷，了解课程实施信息化教学对学生的影响程度和教学效果，主要对课程的满意程度和信息化对课程有无帮助等两方面进行调研，通过对调查问卷进行分析与统计，结果表明，绝大多数学生对实施信息化教学持支持态度，同时多数同学认为实施信息化家教学对课程学习帮助很大。
四、结论
将信息化教学模式应用于《先进制造技术》课程教学中，采用布鲁姆知识目标分类法和描述方式，对课程内容重新梳理，划分成若干知识点，准确描述知识点教学目标，设计教学方案，确定合适的知识点考核方式，在功能强大的网络平台上进行实践，通过课程网站提供的大量学习资源，进行实例教学、现场教学、在线测试、在线答疑等多种方式，提高学生自主学习能力，锻炼了学生的表达能力和组织能力，取得了较好的教学效果，获得了学生的广泛认同，值得推广。
摘要：先进制造技术是机械类专业学生的关键基础课程之一，加强实验教学，注重理论联系实际，才能够培养出适应社会发展的实用性人才。为此，我们对实验教学体系、教学内容和教学方法等方面进行了改革，从而促进学生对先进制造技术的理解应用，并提高解决实际问题的能力。
关键词：先进制造技术；机械类专业；实验教学
自20世纪80年代以来，随着计算机及其应用技术的迅速发展，先进制造技术在德国、美国、日本等发达国家得到了广泛的应用。在我国，各种先进的集成化、智能化加工技术和装备，如精密成形技术与装备、少无切削技术与装备、激光加工、3D打印等，进入了一个空前发展的阶段。
我国已经进入工业4.0时代，“中国制造2025”是我国实施制造强国战略的行动纲领，先进制造技术引起了广泛的重视，各大企业也相继提出需求计划。为了提高核心竞争力，企业必须具有快速响应市场的能力，缩短产品周期，降低产品成本，以新颖的产品满足不同顾客的需求。因此，企业需要大量先进制造技术方面的复合型、创新型人才[1]。
先进制造技术这门专业基础课，实践性很强，但由于受传统思想观念及实验教学条件等方面的限制，实验教学大部分是以教师讲授为中心，学生的创新创造性得不到很好的发挥[2]。因此，我们对实验教学体系、教学内容和教学方法等方面进行了改革，从而促进学生对先进制造技术的理解应用，并提高解决实际问题的能力。
1. 构建合理的实验教学体系
先进制造技术课程体系包括：现代设计技术、先进制造工艺技术、制造自动化技术、现代生产管理技术和先进生产制造模式。根据机械类专业学生的专业特色，面向从产品设计、加工装配、质量检测、销售、售后服务到产品回收的整个产品周期链，形成以计算机辅助为基础，计算机应用实验教学为主线的教学体系[3]。
在计算机辅助实验教学过程中，应该优先培养学生的创造设计能力。在计算机辅助概念设计中，设计者用草图的方式生成零件的形状，可以灵活地调整设计的尺寸，将结构确定下来之后，再进行细节的设计。在完成计算机三维建模以后，设计者可以检查和发现有无结构误差、原理错误，可以及时发现问题并解决问题。在计算机应用实践教学中，着重加强计算机辅助工程和计算机辅助制造的应用。CAE和CAD密不可分，在三维建模完成之后，可以将模型进行动态仿真，模拟分析三维碰撞等动态行为。
2. 精选实验教学内容
从教学内容上看，传统的先进制造技术实验教学中，验证性的实验占绝大部分，在一定程度上抑制了学生创新创造能力的培养。同时，实验教学资料非常详细，给学生思考和自主分析的时间过于少。在整个实验过程中，学生们倾向于按部就班地完成任务，依赖心理重，不利于综合素质的培养[4]。
鉴于此，应该注重培养学生的实验技能、动手能力和综合素质。精选实验教学内容，降低验证性实验的比例，提高综合性实验和设计性实验的比例。在计算机制图中，要以Pro E为实验软件，加强三维参数化制图的学习。在现代设计方法学习中，要介绍几种常用的现代设计理论，如：优化设计、可靠性设计、有限元法、协同设计、智能设计等[5]。在计算机辅助设计与制造的学习中，要掌握CAD/CAM技术的基本原理，熟悉CAD/CAM技术的发展动态，为后续的机械制造奠定理论的基础。在机械制造工艺设计中，应采用CAPP、夹具设计等进行辅助设计。在学生毕业设计实验中，应该针对产品，重点进行CAD、CAE、CAM等技术的综合应用。
实验指导书的相关内容应该适当修改，实验原理、实验步骤、实验应用等不用过于细致，简明扼要即可。增加一些与工程实际应用密切的、代表性强的典型实验，删除一些过于陈旧、落后的实验。验证性的实验，重点培养学生理解实验原理、掌握实验步骤、分析实验数据和结果；设计性的实验，重点考察同学们的资料查阅、培养设计创新能力。将验证性实验和设计性实验综合起来，有利于培养机械类专业学生的自主思考能力、创新设计能力和严谨求实的科学态度。
3. 改进实验教学方法
在传统教学方法的影响之下，实验教学过程中，教师注重讲解，强调灌输理论知识和实验方法，忽略了培养学生的兴趣激发、创新创造意识和动手实践能力[6]。学生只注重实验结果，而不注重实验过程和实验分析，导致主观能动性和创造力得不到很好的发挥。我们通过改进以下三点教学方法来提高学生的主动求知欲和创造能力：
（1）统筹规划，合理安排。在实验教学过程中，教师应该将先进制造技术实验教学统筹安排，涉及整个产品周期链，确定好每一个阶段的培养目标，整体优化，避免重复。
（2）加强基础，注重实践。理论知识方面，应该加强机械制图、机械原理和机械零件这三门基础课程的学习。实验教学过程中，应该以培养综合性人才为目的，以先进制造技术实验为主线，跟踪科技发展的前沿，扩展知识面，着重培养学生的综合素质和创新能力[7]。
（3）加强实践教学，提高动手能力。 先进制造技术实验应该理论与实际紧密结合，在教学方式、教学考核等方面大胆创新，灵活变通，让学生能够发挥主观能动性和创新性，在实践中认识事物。通过加强实践教学，提高学生们的动手能力，提高了学生的就业能力，为机械、机器人、智能装备等行业输送高质量的综合性人才。
结束语：先进制造技术实验教学有待改革，通过构建合理的实验教学体系、精选实验教学内容、改进实验教学方法，以期待能够一定程度上提高学生的自主思考能力和创新创造性，为企业培养和输送综合素质高的人才。
摘要:根据输入输出指标数据值进行数据包络分析(DEA)计算,对先进制造技术(AMT)投资方案的输入数据进行相对效率评价,避免单纯考虑输出指标的不确定性和不可度量性,做到无形效益价值输出指标的量化分析。将DEA中的C2R模型与BC2模型进行改变,结合对偶理论,提出AMT无形效益价值是一种新型影子价格的观点,分析AMT无形效益价值的相对有效性,对无效的方案提出了输入输出指标数据的改进方法。最后通过一个实例,验证了方法的可行性和实用性。
关键词:先进制造技术;无形效益价值;数据包络分析;效益评价指数
0引言
企业开发先进制造技术项目需要大规模投资,而且实施先进制造技术的主要目的是提高企业竞争优势,具体包括:提高产品质量、增强柔性、降低成本、缩短产品交货期、减少废品和返工、精简人力、改善工作质量、增强制造过程的抗干扰能力、提高企业对市场需求的反应能力、提升企业形象、及时引入新产品和更新产品、提高企业对市场机会的控制能力、降低工作强度和增强员工对企业的满意度与忠诚度、获得新技术知识和使用新技术等等。这些因素产生的效益除成本的降低可以在现有会计系统中有所体现外,其它效益都是不能直接货币化的无形效益,难以定量化分析,因此使得先进制造技术效益评价问题变得比较困难。
AMT无形效益是关系到企业长远发展的关键因素,是投资的主要目标和做出正确投资决策的关键。对AMT无形效益的评价,有助于企业从长远的战略角度选择投资方向,提高企业的整体实力,保证经营目标的实现。我国学者在这方面做了很多研究,提出了很多无形效益定量评价的方法。李春好等利用多目标广义投资效率模型和综合效用评价模型分别对方案的优劣进行了排序[1-2];宋金波等对AMS的技术创新优势的无形效益进行了分析[3-4];汪应洛等用可能性分布表示评价指标值,并对投资项目的有形效益和无形效益进行加权平均,最终得到综合效益的评价结果[5-6]。但是这些研究成果都是对AMT投资方案结果的分析,没有考虑投入因素对产出无形效益的影响。刘德学等利用C2R模型对AMT投资总体效益进行了分析,但并没有具体分析AMT投资的无形效益该如何度量,而且只对方案中输入指标影响最大的因素作了分析,并没有说明规模是否合理且怎样改进[7-8]。本文针对AMT投资特征,通过对DEA中的两个经典模型C2R和BC2联合分析,导出影响无形效益的主体原因,再以DEA的相对效率为基础,构造AMT投资的输入输出评价指标体系,结合对偶理论,提出无形效益的价值是一种新型的影子价格的观点,从技术有效还是规模有效等几个方面分析AMT无形效益的价值,对AMT无形效益价值进行相对效率的评价,并给出了无效方案的改进方法。为AMT无形效益价值的分析提供了一种新的量化分析工具。
摘 要：传统的末端治理在这个过程中存在诸多弊端，如治污成本高等。先进制造技术和机械制造工艺对产品生命周期的全过程进行最优化控制，在这个基础上对资源在这个过程中进行合理配置。本文首先介绍了先进制造技术与机械制造工艺的产生背景，然后分析了先进制造技术与机械制造工艺和传统制造技术的比较，然后分析了实施先进制造技术与机械制造工艺的主要途径。最后分析了新型制造工艺。
关键词：制造技术；制造工艺；途径
据统计：机械加工业产生的有害废物各类污染源中名列第四位。传统的末端治理在这个过程中存在诸多弊端，如治污成本高等。通常情况下先进制造技术与机械制造工艺和传统制造技术的主要区别在于传统制造技术和机械制造工艺在这个过程中缺少资源环境考虑，而先进制造技术和机械制造工艺对产品生命周期的全过程进行最优化控制，在这个基础上对资源在这个过程中进行合理配置。先进制造技术和机械制造工艺是可持续发展战略的体现。先进制造技术与机械制造工艺是上个世纪八十年代和九十年代的产物，1996年美国制造工程师学会提出先进制造技术与机械制造工艺的概念。 其目标是使产品在整个产品生命周期中，资源实现利用率最高值。
1 先进制造技术与机械制造工艺和传统制造技术的比较
传统制造技术是一个开环生产系统，从自然界获取资源，在这个过程中加工成为各种工程材料，污染性物质进入环境。需投入大量的人力物力，有大量的废物排放，机械加工业产生的有害废物各类污染源中名列第四位。传统的末端治理在这个过程中存在诸多弊端，如治污成本高等。
先进制造技术与机械制造工艺分析的先进之处便是其绿色环保之处，是一种闭环生产系统。 整个产品生命周期中，对材料的回收、利用、处理等全部考虑。在先进制造技术与机械制造工艺分析中对于很多问题，在产品的生命周期各个环节通过特定的工艺手段和技术措施加以解决。
通过以上分析可以看出，通常情况下先进制造技术与机械制造工艺和传统制造技术的主要区别在于传统制造技术和机械制造工艺在这个过程中缺少资源环境考虑，而先进制造技术和机械制造工艺对产品生命周期的全过程进行最优化控制，在这个基础上对资源在这个过程中进行合理配置，在这个基础上充分发挥制造系统的功能。
2 实施先进制造技术与机械制造工艺的主要途径
2.1 网络化
先进制造技术与机械制造工艺的网络化，特别是基于互联网的先进制造技术与机械制造工艺已成为重要的发展趋势。 先进制造技术与机械制造工艺分析的先进之处便是其是一种闭环生产系统。它是一种废弃物循环利用的生产模式。整个产品生命周期中，对材料的回收、利用、处理等全部考虑。 通过企业局域网将各个分散的加工中心、数控设备等联接起来，便于先进制造技术与机械制造工艺控制中心对整个先进制造技术与机械制造工艺加工进程进行总体监控，同时还可与企业中各子系统实现集成，便于优化决策。
2.2 信息化
先进制造技术与机械制造工艺和传统制造技术的主要区别在于传统制造技术和机械制造工艺在这个过程中缺少资源环境考虑，而先进制造技术和机械制造工艺对产品生命周期的全过程进行最优化控制，在这个基础上对资源在这个过程中进行合理配置，在这个基础上充分发挥制造系统的功能。其功能的充分发挥对信息的依赖很高，先进制造技术与机械制造工艺的通常情况下追求目标是实现整体最优化制造，即从系统的观点出发，全面考虑综合成本，确定最合理的制造方案。 为实现整体最优化制造，通常情况下需要建立机械加工数据库，采用先进技术对各种先进制造技术与机械制造工艺（如高速切削、干切削、MQL 等）进行建模、仿真、虚拟加工和决策，实现并行设计与生产。
2.3 柔性化
现代生产方式已在很大程度上逐渐转变为小批量、多品种生产，这就要求生产企业能够快速适应市场需求。 先进制造技术与机械制造工艺加工系统应能实现快速重构，在很大程度上具有快速响应能力，尽快适应环境的变化。
3 新型制造工艺分析
3.1 少无切削加工技术
在机械中的应用日趋成熟。有些成形件在很大程度上不需要机械加工就可直接使用，减少了产品的制造周期。该技术最适合用于加工异形孔类零件、齿轮花键、等类似零件。与传统工艺相比，降低约 20～70%。
3.2 干式加工技术
传统的切削加工需要大量切削液浇，使用切削液增加了制造成本，切削液中含有有害的添加剂，处理不当会污染环境、威胁工人健康。干式切削通常情况下有意识地减少使用或不使用切削液的。干式切削分为完全不使用切削液代替切削液，其使用的是最小量润滑技术。
车削等加工应用干切削较多，KC250H 型干式滚齿机在这个过程中进行了高速滚齿加工，加工速度提高了2.3倍，最适合进行干切削。试验表明，CNB 刀具比陶瓷刀具更适合铸铁材料的高速切削。对于难加工材料，使用激光辅助加工技术。
3.3 减少加工余量
在机械中的应用日趋成熟。有些成形件在很大程度上不需要机械加工就可直接使用，减少了产品的制造周期。 由于零件的毛坯粗糙，因此加工余量较大，产生了很多弊端，不仅原材料消耗大，也在很大程度上造成了生产效率的低下。因此，如果条件允许，毛坯制造可以实现组织专业化，对毛坯精度进行提升；除此之外，通过先进的制造技术，来对加工质量加以确保。
综上所述，通常情况下先进制造技术与机械制造工艺和传统制造技术的主要区别在于传统制造技术和机械制造工艺在这个过程中缺少资源环境考虑，而先进制造技术和机械制造工艺对产品生命周期的全过程进行最优化控制，在这个基础上对资源在这个过程中进行合理配置，在这个基础上充分发挥制造系统的功能。先进制造技术和机械制造工艺是可持续发展战略的体现。先进制造技术与机械制造工艺是以传统制造技术为基础，并在这个过程中结合环境科学、材料科学、控制技术等新技术的先进制造技术。
作者简介：胡烨（1965-），男，湖北麻城人，本科，讲师，研究方向：机械设计与先进制造工艺。
摘 要：先进制造技术是衡量国家工业的重要指标，其能够表现出国家整体综合能力，为此加大先进技术的研究就极为重要。文章介绍了先进制造技术及其体系的建立、先进制造技术特点及其现状以及针对机械制造工艺而加强先进制造技术的对策。
关键词：先进制造技术；机械制造工艺；关系分析
1 先进制造技术及其体系的建立
当前对于先进制造技术定义达到共识，先进制造技术是促进制造业将高科技技术应用到生产过程中并发挥其对制造业发展的促进作用，使得制造业整个流程利用上高新技术的总称。因为其能够高效地发展生产力，因此其将符合时展潮流，在不断的发展中各个流程不断创新优化，使得生产流程中各个环节之间的联系加强，最终形成高新技术、高度整合的制造体系。
而为形成先进技术体系，首先需要将高效优质以及符合环保作为整个体系的核心，将先进技术不断向基础生产方向靠近；其次不断进行创新优化，在不断研究新技术的同时，加强对现有技术潜力的挖掘。加快技术发展的质量及速度，为先进技术体系的形成提供坚实的基础；在技术发展的同时还要符合市场需求，符合时代要求的同时保证体系形成产生收益。诸如数控机床的形成能够为生产过程提供强大的生产力，保证新技术产生经济以及各种收益；最后为保证体系的形成，需要进行先进技术进行集成化的改革，利用信息技术以及当前出现的技术保证统一管理以及体系的统一性。
2 先进制造技术特点及其现状
2.1 先进制造技术特点
2.1.1 全球化
随着各种技术的发展全球间的联系也越来越大，全球间各种技术交流以及经济联系为先进技术的全球交流提供了基础。而对于先进技术的全球化，其对先进技术的发展提供动力，为先进技术转化为制造业中经济收益。由于全球的联系加强，各地企业能够进行有效的任务分工，这种模式能够有效发挥各地先进技术的优势，在全球化进程中极大降低生产成本。
2.1.2 多元化
对于先进技术的发展，其不仅仅是一个领域技术的孤立发展，其是多个领域间技术的相互促进，同时为同一制造工作提供支援。由于当前发展机会稍纵即逝，各种孤立制造技术不能很好地抓住机遇，同时不能满足各种机遇的需求，加之市场方向不断转变，使得制造技术不断走向多元化。制造业不能仅仅关心制造技术的发展，对于信息技术以及金融管理技术的重视能够保证制造业知晓市场走向，并不断将制造技术发展走向符合市场需求的潮流。
2.1.3 服务化
由于当前制造业对于市场需求的重视，其加强对满足市场需求的能力，为此制造业不断加强其服务性，而为满足生产制造发展的需求就需要保证先进制造技术走向服务化。制造技术的发展不仅仅是设计，还需加大对市场的考察。为消费者的需求考虑，加大在产品后期服务性的投入，为消费者服务服务是制造技术服务性的核心。在不断的发展潮流中，企业针对服务性的重视将会改变先进技术发展的方向。
2.2 制造技术现状
当前各国都已认识到先进制造技术的重要性，为提升国家综合能力都在技术发展方面给出了巨大的扶持，都在技术研究方面投入精力，重视技术人才培养。而全球化的浪潮下，各国综合实力的竞争极大依靠科研技术的竞争。企业为提升竞争力，加快制造技术到产品的转换，多元化的先进制造技术格局正在形成，诸如数控系统投入制造过程中，正是各个先进技术转化为生产能力的体现。同时，由于我国先进制造技术起步晚，先进技术与外国距离较大，需要进一步的发展以缩小与外国的差距。需要在下一步工作中加大先进技术的应用到机械制造中，同时由于机械制造的发展正是机械制造工艺中的重要部分。先进制造技术的革新为制造机械的更新提供依据，而机械制造工艺同时是制造技术的体现，其又会为制造技术的发展提供动力。
3 针对制造工艺加强制造技术
3.1 加强先进技术开发
加强制造技术的开发需要针对整个环节进行改造，不仅仅是技术设备的革新，还有一配套管理措施的改革以及市场观念的改革，加大技术开发以及加快制造设备的更新，加强技术开发是提升综合竞争力的有效方法。将机械制造技术的创新放在重要位置，同时需要将先进技术的开发与整体开发工作有机的结合。进行整体统一战略能够将同一整体中各个领域的收益扩大化，某一领域的先进经验能够为其他流域提供便利。其次机械制造技术的革新将带动机械制造工艺的发展，同时带动相关制造业的发展。
3.2 合理运用先进技术
进行机械制造工艺革新不能盲目照搬，科学地选择高效的先进技术能够为机械制造提供促进作用，合理利用先进制造技术，以市场需求为核心，打造符合市场需要的机械制造工艺。其次，完善基础工作的准备，在基础工作做好的基础上按计划进行发展，不能操之过急导致产生负面影响。对于重点行业进行有针对性的建设，可以进行试点性的尝试，进行小范围新技术的尝试。在项目中及时总结经验，找到导致尝试成功或者失败的原因，不断总结经验为下一步扩大新技术的使用提供具有参考价值的经验。这样才能在大量新出现的先进技术中选择出符合市场需求的技术，合理把握制造技术与工艺之间的关系，进一步降低制造工艺革新的风险。
3.3 重视人才素质培养
人才是进行技术革新的重点，对其进行科学的培养将对技术革新产生决定性的影响。而对人才素质培养不仅仅是专业技术的培养，还有综合素质的培养。当前对人才综合素质的培养还不够，忽略技术人才的综合实力的提升，要打造复合型高新技术人才就需对技术人才的综合素质进行培养。加大人才在金融以及在管理方面的学习，在进行人才培训过程中为人员提供实践机会，便与其将理论知识应用到实际工作中去，加大考核力度检验人员理论知识掌握情况以及应用到实践的能力。其次其道德素质的培养，加强人才道德素质建设，使其在工作中能够切实依据基本原则，为实际上岗时提供综合能力强的复合型人才。
3.4 参考国外成功经验
国外领先我国必有其可参考的地方，首先加大对先进技术的学习，积极接受国外先进制造技术，在不断的技术学习中形成符合我国实情的实用技术。其次对于国外成功的改革实例进行思考学习，思考其成功的核心原因并探讨如何才能将其应用到符合我国实际情况中去。在我国长期的学习探索中，已经形成我国特有的制造技术，如何进一步发展需要不断虚心向强者学习，打造出符合国情的先进制造技术。在参考先进经验的同时需要提升自己核心竞争力，打造出拥有自主产权的国际标准，这样在不断竞争中才能处于不败之地。
4 结束语
随着社会的发展以及各种技术的出现，先进制造技术正是要将技术转化为生产动力，为生产制造提供强大的动力。在先进制造技术发展过程中，需综合我国国情，建设具有我国特色社会主义的制造工业。因此在下一步的工作中需要加大对实际情况的了解，建设多元化的综合制造工业，进一步缩短与外国的差距，为提升我国综合能力提供必要的基础与动力。
作者简介：陈远伟（1969-），男（汉），四川开江县人，达州职业技术学院机电系，副教授，学士，主要从事机械制造研究。
摘 要：随着科技的进步和经济的发展，人类对物质的需求不断提高，但受到地球有限资源和人口不断膨胀的影响，社会发展对其经济支撑行业--制造业及其技术体系提出了更高的需求，这就促使对传统制造不断优化发展的先进制造技术迅速发展起来。
关键词：先进制造;智能化;绿色化
先进制造技术（AMT）就是指集机械工程技术、电子技术、自动化技术、信息技术等多种技术为一体所产生的技术、设备和系统的总称。主要包括计算机辅助设计、计算机辅助制造、集成制造系统等。先进制造技术是制造业企业取得竞争优势的必要条件之一，但并非充分条件，其优势还有赖于能充分发挥技术威力的组织管理，有赖于技术、管理和人力资源的有机
一、先进制造技术特点
1.先进制造技术是制造技术的最新发展阶段，是面向二十一世纪的技术制造业是社会物质文明的保证，是与人类社会一起动态发展的，因此，制造技术必然也将随着科技进步而不断更新。先进制造技术是制造技术的最新发展阶段，是由传统的制造技术发展而来，保持了过去制造技术中的有效要素;但随着高新技术的渗入和制造环境的变化，已经产生了质了变化，先进制造技术是制造技术与现代高新技术结合而产生的一个完整的技术群，是一类具有明确范畴的新的技术领域，是面向二十一世纪的技术。
2.先进制造技术是面向工业应用的技术先进制造技术应能适合于在工业企业推广并可取得很好的经济效益。先进制造技术的发展往往是针对某一具体的制造业（如汽车工业、电子工业）的需求而发展起来的适用的先进制造技术，有明显的需求导向的特征。先进制造技术不是以追求技术的高新度为目的，而是注重产生最好的实践效果，以提高企业的竞争力和促进国家经济增长和综合实力为目标。
3.先进制造技术的竞争是面向全球的。目前，每一国家都处于全球化市场中。一个国家的先进制造技术是支持该国制造业在全球范围市场的竞争力。因此，先进制造技术的主体应具有世界水平。但是，每个国家的国情也将影响到从现有的制造技术水平向先进制造技术的过渡战略和措施。我国正在以前所未有的速度进入全球化的国际市场，开发和应用适合国情的先进制造技术势在必行。
在科学技术高速发展的推动下，制造业的资源配置沿着劳动密集、设备密集、信息密集、知识密集的方向发展。而与之相适应的制造技术的生产方式沿着手工、机械化、单机自动化;刚性流水自动化、柔性自动化、智能自动化的方向发展，这些推动了制造业的不断发展，促进了制造业的不断进步。
二、先进制造技术的发展趋势
随着全球经济竞争的不断激烈化，先进制造技术的发展在柔性化、自动化、敏捷化、虚拟化等基础上趋于向以下几个发展方向。
1.网络化。制造业随着经济全球化也开始步入全球的一体化。从采购、设计、制造加工，再到销售，已不再局限于某个企业、某个集团或是某个国家。地域的分散性必将给企业的经营和管理带来诸多不便，随之而来的是制造成本的增加。随着网络通讯技术的迅速发展和普及，企业可以通过制造的网络化来有效组织管理分散在各地的制造资源。另外，制造企业也可以基于网络实现世界范围内的动态联盟。这些都属于虚拟市场，是基于信息化与虚拟化技术的进一步延伸。
2.集成化。制造业已不再局限于先进的制造加工技术，而应是集机械、电子、光学、信息、材料、能源、环境、现代管理等最新成就为一体的新兴技术。各个专业、学科间不断渗透、交叉、融合而使技术趋于系统化、集成化。同时，为了更大限度的实现信息资源共享与优化，企业内部及企业之间也应该实现集成化。
3.绿色化。大批量的生产模式是以消耗资源为代价的，而由此造成的资源枯竭和环境污染等问题已向人们敲响了警钟。最有效地利用资源和最低限度地产生废弃物是当前全球环境问题的治本之道，也是制造业探索更清洁、更优良的制造模式的重要方向，即通过绿色生产过程、绿色设计、绿色材料、绿色设备、绿色工艺、绿色包装、绿色管理等生产出绿色产品。此外，产品使用完以后再通过绿色处理后加以回收利用。
4.极端化。这里指出的“极”是前沿科技发展的焦点，即在高温、高压、高湿、强腐蚀等条件下工作，或有高硬度、大弹性要求的，或在几何形体上极大、极小、极厚、极薄的制造技术或产品。
5.智能化。智能化是先进制造技术自动化的深度延伸。随着计算机技术的不断发展，制造业不仅要实现物资流控制的传统体力劳动自动化，还应实现信息流控制的脑力劳动的自动化。先进制造技术的智能化致力于设计技术的现代化，加工制造的精密化、快速化，自动化技术的柔性化、智能化，整个制造过程的网络化、全球化、绿色化。
当今世界各国的竞争主要是先进制造技术的竞争。美国、德国等国家发展重点就是发展先进制造技术。世界各国都在致力于设计技术的现代化，加工制造的精密化、快速化，自动化技术的柔性化、智能化，整个制造过程的网络化、全球化、绿色化。
【摘要】近年来，我国的模具先进制造技术取得了卓有成效的发展，在社会各大领域中得到了广泛地应用。本次研究将着重对模具先进制造技术的发展进行深入研究，并对模具制造中先进技术的应用进行分析，探究了其发展前景，为相关行业供提供有效的参考。
【关键词】模具 先进制造技术 发展 应用
改革开放以来，我国的计算机信息技术、自动化技术取得了前所未有的发展，传统制造技术再次成为人们关注的一大焦点。当前我国的先进制造技术已经逐步向系统化、集成化发展，为现代先进制造技术的发展提供了必要的技术支持，对模具先进制造技术的发展和应用研究有着重要的实践意义与应用价值。
1.模具CAD/CAE/CAM技术概述
在数字化技术以及三维造型技术的支持下，CAD/CAE/CAM一体化技术在我国各大行业中得到了广泛地推广。目前CAD/CAM技术已经普遍应用于汽车大型覆盖件模具，不仅能够进行模具设计、制造与冲压，而且在数控编程技术的支持下能够实现DNC。CAD/CAE/CAM技术在塑料模具方面也得到了进一步的应用，我国自主研发的软件如北航华正CAXA软件已经得以广泛地推广。新时期，我国的CAD/CAE/CAM技术得到了进一步发展。模具CAD不仅仅是对传统设计与计算方法的单一模仿，而且采用先进的设计理论，根据以往的实践经验与专业的知识理论进行设计，结果更加合理、科学。其次在模具结构设计过程中采用了立体思维以及三维参数化特征，信息流组织以及管理、共享等技术贯穿了模具设计、装配与检测等的全过程。另外还能够对模具的可制造性进行科学评价，其中主要涉及到模具制造与费用的大致估算、模具实用性的评估以及零件制作工艺的评估等。
2.模具先进制造技术的发展
2.1高速铣削技术
作为型腔模具加工的重要组成部分，铣削加工技术以其加工平稳、加工质量优良以及加工效率高等特点在模具加工中得到了广泛地应用。首先该技术具有高效性，一般情况下，高速铣削的主轴转速保持在15000～40000转/min，其最高能够达到100000转，在进行钢切削时，速度可以达到400m/min，其与传统的铣削加工相比高出10倍左右，在加工效率方面也显示出极大的优越性。以插座外壳压铸模加工为例，传统的铣削、电火花成型加工所需的时间为60h左右，而采用先进的高速铣削加工14h便能够完成。高速铣削技术精度较高，一般能够10um，其工件温升小，表面不会出现变质会微裂纹，质量较高，研究显示其表面粗糙度Ra不高于1um。另外高速铣削技术能够对高硬材料进行加工，最高硬度可达到60HRC，成为当前模具制造技术的重要发展方向。
2.2电火花加工技术与绿色产品技术
所谓电火花加工主要指的是在液体介质中，采用脉冲放电原理对导电材料出现的电蚀现象进行清除，进而使零件的尺寸、形状等达到相应的技术要求。国外的电加工机床技术发展较快，其性能、工艺指标与自动化程度均处于领先水平。近年来，随着电火花加工技术的不断发展，人们对加工中的安全与防护技术给予了高度重视。当前电火花加工机床过程中的问题主要集中在辐射骚扰方面，其不仅会引发一系列安全事故的发生，而且对环境具有一定的破坏作用，因此，国际市场开始致力于对绿色产品的研究。以日本某公司为例，该公司采用直线电机伺服实施驱动，不仅反应速度快，而且具有较高的定位精度，且不容易变形，体现了鲜明的优越性。除此之外部分EDM采用混粉加工工艺、微精加工脉冲电源等技术，提升了工作效率。
2.3RPM下的快速经济制模技术
快速原型制造技术最早起源于20世纪中后期的美国，是对制造领域的一次新的创新与突破，该技术将CAD技术、数控技术以及机械工程技术等融为一体，实现了由零件设计发展成为三维实体原型设计，是一项系统性的先进制造技术。截至目前，RPM技术已经实现了向快速模具技术的转移，成为国内外RPM领域研究的一个热点话题。
3.模具先进制造技术的应用
新时期，我国的科学技术水平得到了极大的提升，模具先进制造技术的应用范围越来越广，不仅有效改变了传统加工难以实施的状况，而且在航空航天、机床、汽车以及电器等领域的模具制造中得到了广泛地应用。除此之外，其在电化学、超声波以及激光等新能源中的应用不仅提升了能量的多元化、综合化，而且扩大了传统加工领域的范围，提高了模具制造的质量。目前超声波的加工精度能够达到0.01～0.02mm之间，粗糙程度与传统的模具制造技术相比明显降低，仅为0.54um，对于充模、拉丝模以及抛光模等工艺中体现了较好的应用效果。再如激光加工，其不仅能够对表面进行一系列的处理，而且能够实施打孔、雕刻以及微细加工等工艺，其在聚晶金刚石拉丝模胚料中的加工直径不足0.04mm，数十秒便能够完成。当前我国的车辆与电机等产品呈现出轻量化的发展趋势，这在一定程度上增加压铸模的比例，与此同时对压铸寿命与质量也提出了更高的要求。另外随着现代成型工艺的进一步发展，气辅模具的应用更加广泛，其以优良的刚性与耐高压特性在精密模具型腔应淬火中得到了广泛地应用。除此之外在热流道技术的支持下，制件的质量以及生产效率能够得到极大的提升，降低对原材料的依赖性，节省了大量的生产成本，目前，热流道模具在我国企业中的使用率已经达到了85%以上。
结束语：模具先进制造技术类型复杂多样，且拥有良好的发展前景。新时期必须充分利用现代信息技术、管理技术以及自动化技术等，加强先进制造技术系统中人力、技术与组织构成的集成，不断探索新的模具制造模式，提升先进制造技术在模具制造中的应用效果。
摘要：文章阐述了先进制造的技术内涵和技术特点，分析了几种先进的制造模式，并论述了先进制造技术的主要发展方向。
关键词：先进制造技术；先进制造模式；制造业
1 先进制造技术概述
制造业是工业的主体，是生产工具、生活资料、科技手段、现代装备及其技术进步的依托，既占有基础地位又处于发展核心，而制造技术则是发展制造业并提高其产品竞争力的关键因素[1]。
随着制造业竞争日益激烈的形势，美国、日本、西欧、新加坡等发达国家和地区以及部分新兴工业国，都投入大量资金用于进行先进制造技术及其系统的研究开发，并将其列为国家的重点发展领域。
1994年，美国投入14亿美元研发经费将先进制造技术作为重点扶持的科技领域，1996年，更是投入高达3420亿美元的资金用于制造业的生产技术设备更新投资；1986～1993年，日本投入3万亿美元进行制造业的技术设备更新和工艺改造； 1991～1994年，欧共体投入74亿美元进行先进制造技术探索与开发[2]。
2 先进制造技术的内涵及特点
先进制造技术，是指制造业不断吸收现代信息技术及管理技术的成果，先进制造技术综合应用于产品制造全过程，包括设计，加工，检测，管理，销售，使用，服务以及回收。目的是实现高效率，低耗能、更清洁、更敏捷的产品生产，提高在市场动态多变的现实中的适应能力和竞争能力。
现代装备制造业的先进制造技术，是现代科学技术和市场经济发展的产物，具有“数、精、极、自、集、网、智、绿、信”等特点及发展趋势，相互渗透，相互依赖，相互促进。
其中，“数”是发展的核心，数字化制造是制造技术，计算机技术，网络技术和管理科学相互融合的结果； “精”是发展的关键，精密化是指对产品，零件的精度要求以及产品零件的加工精度要求越来越高； “极”是发展的焦点，极端化是指需要在极端条件下工作，或者产品的要求比较极端；“自”是条件，自动化是指从自动控制、自动调节、自动补偿、自动辨认等，发展到自学习、自组织、自维护、自修复等；“集”是发展的方法，集成化是指技术的集成、管理的集成、技术与管理的集成，其实质是知识表现形式的集成，集成化主要指的是现代技术的集成，加工技术的集成，企业内部与外部的集成、生物技术与制造技术的集成等；“网”是发展的道路，网络化是先进制造技术发展的必由之路，它由生产组织变革的需要，以及生产技术发展的可能这两者共同决定；“智”是发展的前景，智能化是指系统具有人机一体化、自组织与超柔性、自我学习与维护及自律的特点、未来还需具有更高级类人思维能力；“绿”是发展的必然，绿色化目标是使产品在整个周期中，包括设计、制造、包装、运输、使用到报废处理，对环境的负面影响极小，资源利用率极高，从而使得企业经济效益和社会效益协调优化；“信”是发展的方向，信息化具有高科技，好效益，低消耗，优资源的特点[3]。
3 先进制造模式的研究
目前，世界上各发达国家正在进行现代先进制造技术的探索与研究，同时也取得了很多成果，特别是在管理体制，经营理念，方案评价，方法建立，制造技术等方面探索研究后，提出了各种先进制造的模式，主要有以下几种：
（1）精益生产（LP）
精益生产不但是一种生产方式，更是一种运用于现代制造业的组织管理方法。精益生产是通过系统结构、人员组织、运行方式和市场供求等方面的变革，使生产系统能很快适应用户需求不断变化，并能使生产过程中一切无用、多余的东西被精简，最终达到包括市场供销在内的生产的各方面最好结果的一种生产管理方式。与传统的大生产方式不同，其特色是“多品种”，“小批量”。
（2）柔性制造（FM）
柔性制造适用于多品种、中小批量生产加工，是一种具有高柔性同时也是高自动化的制造模式。柔性制造技术是对各种不同形状加工对象实现程序化柔性制造加工的各种技术的总和。
（3）计算机集成制造（CIM）
计算机集成制造是指以计算机为核心，将各种与制造相关的技术系统，集成在一起的信息技术，目的是使企业实现整体优化，其市场竞争力得以提高。
（4）智能制造（IM）
智能制造是指计算机模拟人类进行分析，判断，推理，构思及其决策等智能活动，并且把智能机器和这些活动进行有机融合，应用于企业制造中的各子系统，实现整个企业经营运作的高柔性化和高集成化。
智能制造代替人类咋在制造过程中的部分脑力劳动，并对这些智能信息进行搜集，存储，完善，共享，继承与发展。
（5）敏捷制造（AM）
敏捷制造是指制造企业运用通信手段，采用快速配置各种资源，包括技术、管理和人，以有效和协调的方式来响应用户需求，实现制造快速灵敏的一种制造模式。
敏捷制造的目的是使制造企业能够快速灵敏地响应市场的动态多变，满足市场的多样化需求，获取长期的经济效益。
（6）绿色制造（GM）
绿色制造是指将环境影响和资源消耗因素综合考虑的一种制造模式，其目标是使产品在整个周期中，包括设计、制造、包装、运输、使用到报废处理，对环境的负面影响极小，资源利用率极高，从而使得企业经济效益和社会效益协调优化。
绿色制造是人类社会可持续发展战略在现代制造业中的体现。
（7）虚拟制造（VM）
虚拟制造是指利用计算机仿真和建模，建立虚拟产品模型，在产品进行实际加工之前，对产品的性能，可制造性进行评价，也对产品的整个加工过程进行仿真，以达到产品生产最优的一种制造模式。
3 先进制造技术的发展展望
先进制造技术其实就是信息技术，管理科学和相关的科学技术相融而成的制造技术。
21世纪制造业高速发展的同时，先进制造技术得以飞速发展，根据现代制造科学与技术的发展趋势分析，先进制造技术在未来发展的方向表现在以下几个方面：
（1）产品的创新设计和优化设计。产品的数字化建模，仿真分析，评价及设计规范；产品的创新开发设计，优化，管理，维护技术；系统整体化设计的理论，技术和方法。
（2）网络化制造理论及关键技术。网络环境下的系统与装备的协同优化；制造系统的信息模型，约束条件，运行理论及控制手段。
（3）新型成形制造原理和技术。新型材料及工艺的成形原理及技术；快速成形制造原理及技术；高能束精密成形制造原理及技术。
（4）高速高效数字制造理论和技术，新材料，新原理，新工艺的数字制造装备技术。
（5）制造中，精密，超精密测量，量值溯源原理和新传感器技术；多尺度空间精度测量技术；表面微观计量理论及技术。
（6）纳米技术。纳米材料及其性能测量；纳米尺度加工、制造、测量和装配技术；
纳电子与分子原子制造的原理及技术。
（7）仿生技术。仿生机械制造技术，结构，功能，能源与运动机械仿生技术；机械超前反馈仿生与制造的科学和技术； 生物工程技术；新一代生物芯片制造技术。
（8）微电子制造科学和关键技术。微机械、微传感、微光器件制造技术；纳米级光学光刻、非光学光刻、浅沟槽刻蚀、铜互连等机理和技术；集成电路新型封装工艺原理和技术。
（9）绿色制造技术。产品与人类和自然的协调理论；产品绿色制造工艺技术；产品的再制造和维修科学和技术；产品绿色使用理论和方法；废旧产品资源回收再利用技术。
（10）面向航空、航天、海洋、能源、交通和国防装备等重大工程制造的科学和技术。
第一作者简介：罗勋，男，1988年1月28日，硕士在读，机械工程专业，四川大学制造科学与工程学院，主要从事数控机床优化设计研究与开发工作，获工学、经济学双学士学位。
【摘要】测量技术是高端制造领域不可或缺的重要组成部分，是高端科学研究和先进制造的眼睛；高端制造中的应用和创新需求，决定着测量技术领域的主要研究内容和发展方向。本文从汽车制造、机床制造、发动机制造、钢箱梁制造四个方面试析先进制造技术领域测量技术的应用。
【关键词】测量技术 高端制造领域 应用
【正文】
随着近几年世界经济格局的变化和我国经济技术高速发展的趋势，测量技术的先进程度成为我国未来制造业赖以生存的基础和可持续发展的关键。测量技术的发展水平及其在机械制造中的应用程度， 是衡量制造科技水平、 提高国家支柱产业核心竞争力的一个重要因素。因此，对于机械制造中测量技术应用的探讨有其必要性。
一、三坐标测量技术在汽车制造中的运用
从上个世纪50年代第一台坐标测量机的诞生到今天各类坐标测量设备的广泛使用，坐标测量已经成为当今工业无可替代的一个重要组成部分。在过去近一个世纪的历程中，工业和实验用坐标测量机经历了多个突破性的飞跃。在已经进入信息时代的今天，三坐标测量技术更是飞速地向前发展着，为工业制造提供着巨大的支持。 汽车制造业属于新兴的高科技产业，对科技技术的含量要求非常高。社会的发展要求汽车制造业不断提高自身的技术，同时也要求来自其它各个领域的技术支持。其中，三坐标测量技术是一个很重要的方面。
汽车车身，以及汽车车身的覆盖件大多数呈自由曲面状，自上世纪90年代中后期起，为了提高测量效率，尤其是为了强化对生产过程的监控，利用先进的光学测量系统，在车间现场实施在线检测的方式已越来越多地进入现代汽车业。一种以结构光学三维传感器为基础的高效“检测站”，被测工件首先由传输装置自动送入生产线上的测量工位，定位传感器将工件的真实位置输入计算机控制系统中，后者根据已编制好的测量程序自动控制安装在框架上众多光学三维传感器中的每一个，对工件上的各关键部位进行检测。一般固定的传感器数量为10-30个左右，完成测量仅需40s左右，效率很高。
二、数字化精密测量技术在机床制造中的应用
数字化精密测量技术是数字化制造技术中的关键技术之一。开发亚微米、纳米级高精度测量仪器，提高环境适应能力，增强鲁棒性，使精密测量装备进入生产现场，集成到加工机床和制造系统，形成先进的数字化闭环制造系统，是当今精密测量技术的发展趋势。数控机床的精度和性能检测领域中，国外著名厂商Renishaw、API及HP等公司生产的激光干涉仪测量系统和球杆仪等在数控机床的几何精度和运动精度的检测和监控中，无论在机床制造厂还是机床使用厂，都得到了广泛的应用。
随着MEMS、微纳米技术的兴起与发展，人们对微观世界探索的不断深入，测量对象尺度越来越小，达到了纳米量级；另一方面，由于大型、超大型高端系统、机电工程的制造、安装水平提高，以及人们对于空间研究范围的扩大，测量对象尺度覆盖范围越来越大，目前已达91m～102 m的范围，相差11个数量级之巨，高端制造中从微观到宏观的尺寸测量范围不断扩大。在此背景之下，微纳制造、超精密制造、巨系统制造等系统中，传统的测量方法和测量仪器受到极大挑战，出现了纳米尺度表征以及参数量值的统一和溯源等许多新的科学问题和工程技术问题亟待解决。
三、精细测量技术在发动机制造中的运用
发动机是由许多各种形状的零部件组成，这些零部件的制造质量直接关系到发动机的性能和寿命。使产品质量的目标和关键渐渐由最终检验转化为对制造流程进行控制，通过信息反馈对加工设备的参数进行及时的调整，从而保证产品质量和稳定生产过程，提高生产效率。降低企业的测量成本，计量人员的培训费用，测量设备的使用和维修费用，达到提高测量检测效率的目的，使企业具备生产过程的实时质量控制能力，这将关系到企业在市场活动中的应变能力，对帮助企业建立并维护良好的市场信誉，具有重要的决定作用。
例如各种尺寸类型的 齿轮专用检测仪器，凸轮检测仪器等。这样往往导致企业的计量部门需要配置多类型的计量设备和从事计量操作的专业检测人员，计量设备使用率较低，同时企业负担较高的计量人员的培训费用和计量设备使用和维护费用；企业无法实现柔性、通用计量检测。因此，降低企业的测量成本，计量人员的培训费用，测量设备的使用和维修费用，达到提高测量检测效率的目的，使企业具备生产过程的实时质量控制能力，这将关系到企业在市场活动中的应变能力，对帮助企业建立并维护良好的市场信誉，具有重要的决定作用。
四、CAD测量技术在钢箱梁制造中的应用
主塔劲性骨架为主塔施工定位的基础，只有劲性骨架定位准确后，相应的钢筋、模板、预应力波纹管才能根据劲性骨架的位置来进行定位。每次劲性骨架的安装高度平均比每次将要施工的塔柱高度高1～2m，以利于下一节劲性骨架的安装； 安装第2节劲性骨架时，先将劲性骨架的现状标高测定，然后利用CAD将劲性骨架将此标高的坐标求出，在劲性骨架节与节之间设置定位连接钢板，在定位钢板上放出所求坐标，将所要安装的劲性骨架安装定位。此方法有利于主塔定位，保证了主塔的施工准确性，从而解决了主塔空间定位难度大的问题。
根据钢箱梁的结构特点，结合国内钢材的供货及运输现状，将节段组装采用立体、阶梯方式进行，即以预拼装胎架为外胎，横隔板为内胎，依次组焊各粱段的底板单元、斜底板单元、横隔板单元、锚箱风嘴单元、顶板单元及附属件，完成钢箱梁节段的制作。横向对称设计，以底板、斜底板外形为基准面确定胎架形状，利用型钢制作支承钢架与基础预埋件焊接，每个预埋件处的基础承载力不小于30t，支承钢架分横向钢架和纵向连杆，纵向连杆将横向钢架连接起来，形成网架结构，使其具有足够刚度。
随着时代的发展与技术的进步，高端制造行业对测量技术的要求越来越高，依赖性也越来越大，在此背景下，大力发展测量技术，加强对测量技术的研制开发和推广应用，以及研究测量技术的规范化与安全性， 是测量技术工作者一直关注的问题。因此，测量水平的高低，对先进制造技术的生产质量有很大影响，因此在施工中必须对测量技术的运用有足够的重视。
摘 要：随着中国特色社会主义不断发展，先进制造技术与机械制造工艺是促进国民经济和提高市场经济竞争力的基础保障。先进制造技术被看作是世界各国综合国力的衡量指标，拥有先进制造技术与机械制造工艺，就掌握了激烈竞争中的主动权。但受我国基本国情影响，在此方面与国法发达国家对比还存在较大差距，在实际生产中呈现组诸多不足。因此，我们对先进制造技术与机械制造工艺研究进行深入研究，并为其创新发展提供一切优越条件。笔者通过先进制造技术与机械制造工艺各自发展趋势和特点分析，对其二者内在关系进行论述，并且提出了一些针对性建议，希望为我国进制造技术与机械制造工艺研究起到借鉴作用。
关键词：先进制造技术 机械制造工艺 关系分析
在科学技术飞速发展的当今，先进制造技术是影响国家综合竞争力的最直接条件，而良好的机械制造工艺就是先进制造技术最好的体现。随着我国对工业化发展越来越重视，因而先进制造技术引起了更多人的普遍关注，对其研究力度不断加强，并收获了令人满意的成果。可是，我国的先进制造技术与机械制造工艺与国外相比还存在较大差距，因此我们并不能止步于此，我们要正确看待二者的特点及其相互关系。在激烈的市场经济中，怎样样能做到制造技术与制造工艺不断创新，这是对于我们来说既是一次挑战，又是一次机遇，因而我们找对最佳的发展途径，将对机械制造业发展具有实际意义。
1 先进制造技术的确定和体系建立
先进制造技术具体是指什么？目前还缺少规范的、统一的定义。当广泛被接受的含义是：先进制造技术是促进制造业汲取高科技技术并应用到实践生产中所取得的成绩，并能把它贯穿于整个制造流程的制造技术的合称。
先进制造技术是制造业的综合竞争能力，其不断革新是社会发展的必然选择。目前，先进制造技术快速发展，逐渐形成高新技术群，并经过不断完善，已经构成了健全的体制系统。可是，受各国不同基本国情制约，先进制造技术内容和构成方式上差异很大。对于我国来说，我家相关部门已确定了多层次技术群组成的先进制造技术
体系。
首先，现代先进制造技术要以优质、节能、环保、经济、高效为中心，在逐渐向基础制造工艺扩展。其次，新型制造单元技术创新。这是为了适应市场需求及新兴产业的促进下，制造技术与其他现代高科技技术向融合而产生了现代先进制造技术，例如数控技术、网络监控技术、航天技术等。
最后，先进制造技术集成化。这是将应用信息技术与系统管理技术的完美结合，它是基于计算机网络和数据库等技术结合而产生的。
2 先进制造技术的现状与特征分析
2.1 先进制造技术现状分析
先进制造技术是现代技术创新与工业进步的典型代表，是衡量制造业水平的关键指标，也是国家工业赖以生存的保障。近年来，世界各工业发达国家已经深刻意识到先进制造技术在国家发展中的重要地位，并给予了前所未有的高度重视，各自都在对其进行深层次科研，可见，市场经济的竞争实质是先进制造技术的竞争。不同的先进制造技术格局已经形成，并在各自领域取得了许多科技成果，例如：网络监测系统、数控系统、虚拟制造系统等。
2.2 先进制造技术特征分析
2.2.1 全球化
随着经济全球化浪潮的袭来，对制造业也产生了巨大的冲击，主要体现在制造业的资源配置逐渐扩展到世界各国，这就推动了制造业在全球范围内发展。某种产品的制造过程可能由不同国家共同完成，将根据不同国家的国情及制造技术先进程度来对制造过程进行分配，这样做除了能够充分利用资源、减低成本、便捷方便外，还能够促进国家交流，缩小国家间贫富差距，有利于构建和谐社会。
2.2.2 多元化
由于技术创新瞬息万变，尤其是信息技术的进步使得原有的生产方式与生活方式逐渐被取代，关键体现在多元化、复杂化及人性化。今后的市场走向依然充满不确定性，没有水能够准确预见其发展趋势，当人们不仅仅满足于生理需求后，更追求自我个性化的展现。更多的消费者对原有的制造业提出了新要求，制造业既要提供特定的战略、舒适的环境及合理时间使用的有形产品，又要能够保证产品的使用质量及后期服务，制造业生产出的产品，要对市场需求有充分了解后才能生产，要避免盲目制造
产品。
2.2.3 灵敏化
以前的制造业生产出的产品种类单一、批量大、传统、统一化等特征；随着时代的发展，制造业逐渐向灵敏化发展。制造厂家通过各种合作方式来增强竞争力，最大化利用资源，节省投资成本，根据市场需求的快速变化调整制造生产目标。其建设重点就是实现各方面先进技术全面结合，使得整个制造业能够准确应对瞬息万变的市场需求，保证所生产产品能够在社会上大量流动，为制造业带来更大的经济效益。
2.2.4 服务化
现代制造业是以市场需求变化为前提的，服务质量是确保产品被人们接受的重要保障，制造业已经意识到服务的重要性，并不断努力向服务业转型。现代的制造业所考虑的重点不仅仅是设计与生产，更重要的是根据对市场的实际考察，将产品后期服务作为关键环节来抓，服务化应该体现于为社会服务、为消费者服务，制造业应将服务化作为主要建设内容。受这层发展趋势影响，很多企业对服务的关注度不断加大，而且服务所带来的综合效益会更可观。
2.3 mT的体系结构
面向制造的设计技术群。面向制造的设计技术群系指用于生产准备的工具群和技术群。设计技术对新产品开发生产费用、产品品质以及新产品上市时间都有很大影响。产品和制造工艺的设计可以采用一系列工具，例如计算机辅助设计（CAD）以及工艺过程建模和仿真等，生产设施、装备和工具，甚至整个制造企业都可以采用先进技术进行有效地设计。
制造工艺技术群（ 制造技术环境）。制造工艺技术群是指用于物质产品生产的过程及设备。制造工艺技术群是有关加工和装配的技术，也是制造技术的传统领域。
3 针对机械制造工艺进步先进制造技术的措施
制造业所涉及到的领域很多，例如：机械、轻工、化工、电子、航天、建筑等等，制造业从实质上分析，其不仅仅是通常认为的基础产业，而且是创新生产力的生产过程。制造技术是现代制造业发展的前提，而机械制造则是制造技术的直接体现，这也是制造技术创新的方向。第一，先进制造技术已经被大范围的运用到机械制造领域，促进了机械制造工艺的进步，并对其他相关产业也有积极影响。第二，机械制造工艺不断革新，其重点内容又是先进制造技术。所以，先进制造技术和机械制造工艺的关系是相互促进，在其发展过程中不能倾向用于任何一方。
我国的制造业起步比较晚，与其他制造业国家相比差距比较大，而机械制造业又是制造业的重要组成部分。虽然经过几代人艰辛努力，我国机械制造业积极汲取国外的先进制造技术，但还是处于初级阶段，要想达到成熟阶段还有很漫长的道路需要探索。面对新形势下机械制造工艺创新，先进制造业应采取以下措施。
3.1 强化先进制造技术过程全面开发
强化先进制造技术过程全面开发包括技术装备、生产技术、管理体制、市场观念及人员调配等环节。它对提升制造业市场综合竞争力是很有必要的措施，因此，我们要给与其高度重视。除此以外，我们也需要关注机械制造技术自身创新，这可以丰富先进制造技术、带动相关制造业打下坚实
基础。
3.2 扎实基础工作，合理采用先进制造
技术
在机械制造业不能盲目的使用先进技术，要在各项基础工作牢靠的前提下，合理采用先进制造技术。总之，先进制造技术要以市场需求为发展核心，循序渐进，不能操之过急，因地制宜，协调发展。应该具有针对性的挑选出某些重点行业，将其作为试点来建设，不断总结实践经验，等技术使用熟练后，再进行大范围推广建设，这样能大大降低制造业投资风险。
3.3 重视人才素质道德建设
人才是先进制造技术不断进步的决定性因素。他们的素质道德高低对制造业影响最大，因此，要想确保先进制造技术应用与创新，那么一定要重视人才素质道德建设。通过对制造技术研究人员开展定期的思想道德教育，并及时向他们传播最先进的制造技术，在每次培训过后，还应该制定严格的考核制度，只有顺利通过考核的人员才可以上岗。这样能培养出一批高素质。技术硬、通管理的制造人才。
3.4 积极汲取国外先进制造技术
我国制造技术起步滞后于发达国家，因此我们要虚心接受它们的先进技术，并通过积极的汲取过程不断丰富我们自身的制造技术。经过我国对制造业的长期探索，已经形成具有中国特色的制造技术，我们在未来的制造技术发展中，要积极汲取国外先进制造技术，探索出最符合中国的先进制造技术。
4 结语
总而言之，随着社会不断的进步与科技飞速的发展，先进制造技术仍是提高国家竞争力的重要保障。我们对先进制造技术应该有侧重点，建设具有中国社会主义特色的先进制造技术。不言而喻，随着我们对制造技术研究的继续深化，不久的将来，它会有更广阔的发展空间，并在世界制造业激烈的市场经济中站稳脚步。在党的正确方针引领下，相信我国的制造技术会有更长远发展，在世界的大舞台上会绽放耀眼光芒。
摘 要：针对先进制造技术课程内容广、更新快、知识交叉等特点以及影响学生建立应用先进制造技术意识的教学目的，提出以自主学习为主要教学方式，通过课程网站学习教学基本内容，通过自主讲座培养学生获取制造技术最新发展的意识和能力，锻炼学生资料查阅与整理，语言与文字表达等多方面的综合素质。
关键词：先进制造技术 教学内容 自主学习
先进制造技术是制造业为了适应现代生产环境以及市场动态变化，在传统制造技术基础上通过不断吸收科学技术最新成果而逐渐发展起来的一个新兴技术群，包括现代设计技术、先进制造工艺技术、制造系统综合自动化技术和现代管理技术。机械类本科专业开设先进制造技术课程，可以大大拓宽学生专业视野，掌握制造技术最新发展，以适应现代制造企业对人才的需求，其重要性日趋显著。然而，由于全球高新技术的高速发展以及先进技术的庞大信息量，决定了本课程教学实施的难度。传统的以教师为主、学生为客的教学模式，教师要全面了解先进制造技术的最新动态，往往心有余而力不足，学生被动接受教学内容，学习积极性往往不高。而且，先进制造技术发展日新月异，培养学生获取制造技术最新发展的能力显得更为重要。自主学习是与传统的接受性学习相对应的一种现代学习模式，通过课程网站学习先进制造技术课程的教学基本内容，通过自主讲座，培养学生获取制造技术最新发展的能力，为日后推广先进制造技术，提高我国机械制造技术水平奠定基础。
1 先进制造技术课程的特点
（1）内容综合性。先进制造技术是一门交叉学科，涉及众多学科的知识内容，授课教师不可能对所有领域都进行过深入研究，采用多位教师授课的教学模式效果会好一点，但一般普通本科院校均不具备这样的条件。对于不是自己研究方向的内容，往往通过资料查阅和整理再灌输给学生，这样教学效果很难提高。
（2）教材滞后性。先进制造技术是一门前沿科学，教材内容与技术最新进展相比存在一定滞后性。因此，授课教师必须及时检索、查阅相关技术最新研究成果并补充到教学内容中，使学生能够掌握制造技术的最新知识。
（3）理论基础性。先进制造技术涉及众多学科的理论知识，如管理科学、电子科学、材料科学、信息科学等，这些课程机械类本科专业学生大多都未开设，先进制造技术课程教学学时有限，无法在规定时间内让学生掌握各种新技术的内涵与应用。
（4）技术先进性。先进制造技术作为制造领域的新兴技术群，在实际生产中应用往往还不广泛，作为应用性人才的普通本科院校学生，认为这些技术自己今后工作中大多都不会涉及，影响了学习的兴趣。
2 先进制造技术课程开展自主学习的必要性
自主学习是与传统的接受学习相对应的一种现代学习方式。以学生作为学习的主体，通过学生独立的分析、探索、实践、质疑、创造等方法来实现学习目标[1]。以自主学习作为先进制造技术课程主要教学模式的必要性是由课程的特点及教学目的决定的。
（1）先进制造技术覆盖面广，王隆太主编的《先进制造技术》教材涵盖了计算机辅助设计、优化设计、反求工程等6项现代设计技术；材料受迫成形工艺技术、超精密加工技术、高速加工技术等6项先进制造工艺技术，其中的材料受迫成形工艺技术又有10余项；制造系统综合自动化技术包括了机床数控技术、工业机器人和柔性制造技术：现代管理技术包括了物料需求计划、制造资源计划等6项技术。这些技术的基本原理各不相同，许多技术哲理深奥，理解和掌握都比较困难，往往需要单独开设一门课程才能讲清楚。以课堂教学方式，在一门少学时课程中要将众多技术的基本原理、关键技术、发展趋势等内容都讲清楚，是不现实的。
（2）机械类本科专业开设先进制造技术课程的主要目的在于拓宽学生专业视野，建立推广先进制造技术的意识。因此，让学生意识到先进制造技术对制造业的巨大推动作用以及知道如何获取制造技术最新发展比让学生了解单项技术的内涵与现状更加重要。由此可见，先进制造技术课程改革的方向不是“怎样使学生在有限的时间内学到更多知识？”而是“怎样使学生感受到先进制造技术的巨大威力，了解获取制造技术最新发展的途径”。
自主学习，学生可以按照自己的实际需要选择学习内容，突破了时间和空间的限制，通过自主讲座，培养学生获取制造技术最新发展的能力。因此，开展自主学习是先进制造技术课程的改革方向。
3 基于课程网站的自主学习
通过课程网站学习先进制造技术课程的教学基本内容。课程网站主要包括以下三部分内容：
（1）将先进制造技术课程的体系结构，各项技术的基本原理、关键技术、发展趋势等内容制成多媒体课件，供学生通过校园网教学平台浏览学习。课程网站应包括大量图片、动画、电影等多媒体资料，这些资料除了上网查询外，还可以通过参加相关学术会议、邀请专家讲学等方式获取。
（2）结合科研、生产实际，建立应用先进制造技术的典型案例库。教师结合本人承担的科研项目、为企业解决的生产难题，进行理论剖析，使学生感到直观具体，生动形象，印象深刻。
（3）建立国内外有关先进制造技术主要网站的链接。重点包括先进制造技术教学、论坛、期刊、公司网站等，方便学生全面了解和学习先进制造技术内容。
4 面向自主讲座的自主学习
给学生布置课外论文作业，让学生在给定范围内自由选题，通过作业对有关课题进行分析研究，发现问题并提出解决方案，能充分发挥学生的创新性思维。但课外论文是在下课后完成的，学生撰写论文时大多都不太认真，甚至抄袭他人，从而达不到教学目的。互主教学法[2]让学生参与课程的准备与讲授，调动了学生学习的主动性。因此，我们在布置课外论文作业后，安排了学生自主讲座教学环节。
面向自主讲座自主学习的具体方案为：根据先进制造技术的体系结构，把同学按照学号分为现代设计技术、先进制造工艺技术、制造系统综合自动化技术和现代管理技术四组。每位学生围绕专题收集资料，撰写论文，并做成PPT上台讲课，时间10～15分钟，讲完后老师点评，其他学生提问。每组学生讲课时另安排一组学生给他们实名打分，分A、B、C、D四级，规定各级打分比例原则上各占25%，根据打分结果确定论文作业成绩。
增加自主讲座教学环节，学生普遍加强了论文撰写的投入，取得良好的教学效果。考虑到大多数学生没有讲课经历，我们预先给出了讲课提纲，让学生针对某项先进制造技术的基本原理、关键技术、技术特点、应用条件等展开讨论，并选出学生优秀PPT课件作为样例，供下一届学生参考。
5 结语
先进制造技术覆盖面广，普通本科院校教学和实验资源又比较匮乏，以传统课堂讲授为主的教学模式，学生注意力难以持久。为此，我们只选取若干制造技术进行课堂讲授，其余教学内容均采用自主学习的教学模式。这样不但保证了课堂教学的效果，也培养了学生自主学习的能力，充分调动学生的能动性，达到较好的教学效果。
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