《工程基礎(chǔ)訓(xùn)練》是工程訓(xùn)練系列教材之一,是基于綜合性工程訓(xùn)練類國(guó)家實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心福州大學(xué)機(jī)電工程實(shí)踐中心長(zhǎng)期的工程實(shí)踐教學(xué)經(jīng)驗(yàn)編寫而成的。
全書除緒論外共11章,包括機(jī)械制造基礎(chǔ)、鑄造、鍛壓、焊接、鉗工、車削加工、銑削加工、磨削加工、數(shù)控加工、特種加工和創(chuàng)造力開發(fā)。第1~10章按照以機(jī)械制造工程為基礎(chǔ)的知識(shí)體系,采用CDIO工程教育模式,將機(jī)械制造工藝過(guò)程組織為多個(gè)相對(duì)獨(dú)立又相對(duì)關(guān)聯(lián)的工程項(xiàng)目,采用PBL教學(xué)法進(jìn)行實(shí)踐教學(xué),引入“做中學(xué)…玩中學(xué)”等創(chuàng)客式教育,培養(yǎng)學(xué)生在實(shí)踐中應(yīng)用工具、材料、工藝方法等創(chuàng)造性地進(jìn)行設(shè)計(jì)與制造,體驗(yàn)工程過(guò)程,學(xué)習(xí)工程知識(shí)和常識(shí),建立工程意識(shí),培養(yǎng)工程能力和工程思維,從而提升工程素質(zhì)。第11章“創(chuàng)造力開發(fā)”,通過(guò)介紹3D打印技術(shù)、創(chuàng)造性思維開發(fā)和創(chuàng)新設(shè)計(jì)等內(nèi)容培養(yǎng)設(shè)計(jì)創(chuàng)造的思維方法、提升創(chuàng)造力,并將大學(xué)生工程訓(xùn)練綜合能力競(jìng)賽命題作為進(jìn)階訓(xùn)練項(xiàng)目,做到賽課融合。
《工程基礎(chǔ)訓(xùn)練》可作為高等學(xué)校本科工程通識(shí)、機(jī)械工程基礎(chǔ)教育的教材,適用于大學(xué)工程訓(xùn)練、大學(xué)生科技創(chuàng)新制作,也可供有關(guān)的工程技術(shù)人員、有志創(chuàng)新的創(chuàng)客同仁參考。
“工程造福人類,科技創(chuàng)造未來(lái)。工程科技是改變世界的重要力量,它源于生活需要,又歸于生活之中。歷史證明,工程科技創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)著歷史車輪飛速旋轉(zhuǎn),為人類文明進(jìn)步提供了不竭動(dòng)力源泉,推動(dòng)人類從蒙昧走向文明、從游牧文明走向農(nóng)業(yè)文明、工業(yè)文明,走向信息化時(shí)代!绷(xí)近平在2014年國(guó)際工程科技大會(huì)上如是說(shuō)。
工程與科學(xué)、人文和藝術(shù)一樣是文化素質(zhì)教育的元素之一。工程具有實(shí)踐性,對(duì)于一個(gè)曾經(jīng)因漠視技術(shù)而導(dǎo)致“李約瑟難題”和“錢學(xué)森之問(wèn)”之痛的國(guó)家來(lái)說(shuō),面對(duì)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)的新時(shí)代、高度技術(shù)化的世界,工程實(shí)踐教育意義重大,有助于學(xué)生構(gòu)建程序性知識(shí)、緘默知識(shí),提升以解決問(wèn)題能力為核心的思維能力,以及構(gòu)建完美人格和發(fā)展良好個(gè)性。
工程訓(xùn)練是近幾十年發(fā)展起來(lái)的我國(guó)獨(dú)特的高等工程教育方式,秉持“實(shí)踐育人”的理念,通過(guò)創(chuàng)意、創(chuàng)作、創(chuàng)新,結(jié)合現(xiàn)代工程教育理念,培養(yǎng)學(xué)生的工程素質(zhì),具有我國(guó)特有的創(chuàng)造教育學(xué)學(xué)科屬性。編者總結(jié)近十幾年的教學(xué)改革實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),遵循工程訓(xùn)練的創(chuàng)造教育學(xué)學(xué)科屬性,從育人角度出發(fā),發(fā)揮通識(shí)教育、專業(yè)教育、創(chuàng)造教育三個(gè)教育功能,構(gòu)建“工程認(rèn)知+基礎(chǔ)訓(xùn)練+綜合訓(xùn)練+創(chuàng)造實(shí)踐”四個(gè)層次的工程訓(xùn)練教學(xué)體系,按照以機(jī)械制造工程為基礎(chǔ)的知識(shí)體系,采用CDIO工程教育模式和PBL教學(xué)法,引入“做中學(xué)”“玩中學(xué)”等創(chuàng)客式教育理念,在實(shí)踐中應(yīng)用工具、材料、工藝方法等創(chuàng)造性地進(jìn)行設(shè)計(jì)與制造,體驗(yàn)工程過(guò)程,學(xué)習(xí)工程常識(shí)、工程方式和工程原則等,構(gòu)建程序性知識(shí),建立工程意識(shí),豐富工程閱歷,培養(yǎng)工程能力和工程思維,從而提升工程素質(zhì)。
本書是工程訓(xùn)練系列教材之一,除緒論外共11章。第1N10章按照以機(jī)械制造工程為基礎(chǔ)的知識(shí)體系,系列實(shí)踐題采用PBL教學(xué)法開展實(shí)踐教學(xué),系列思考題要求學(xué)生通過(guò)自主學(xué)習(xí)知識(shí)、收集整合資料培養(yǎng)再學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)習(xí)慣。在緒論和第11章遷移應(yīng)用,上升到工程及創(chuàng)新的高度,尤其是第11章“創(chuàng)造力開發(fā)”,通過(guò)介紹3D打印技術(shù)、創(chuàng)造性思維開發(fā)和創(chuàng)新設(shè)計(jì)等內(nèi)容培養(yǎng)設(shè)計(jì)創(chuàng)造的思維方法、提升創(chuàng)造力,并將大學(xué)生工程訓(xùn)練綜合能力競(jìng)賽命題作為進(jìn)階訓(xùn)練項(xiàng)目,做到賽課融合。3D打印技術(shù)作為創(chuàng)客的重要工具之一,入門門檻低,容易促進(jìn)“創(chuàng)新不是紙上談兵”的創(chuàng)造力提升,且可以單獨(dú)使用。另外,本書是針對(duì)工程基礎(chǔ)訓(xùn)練的教材,根據(jù)課程的不同可酌情選擇相應(yīng)的實(shí)踐題完成訓(xùn)練。
本書由福州大學(xué)機(jī)電工程實(shí)踐中心組織編寫。福州大學(xué)機(jī)電工程實(shí)踐中心是福建省唯一的綜合性工程訓(xùn)練類國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心,長(zhǎng)期以來(lái),機(jī)電工程實(shí)踐中心始終堅(jiān)持“實(shí)踐育人”的總目標(biāo),貫徹“以學(xué)生為中心,強(qiáng)化工程意識(shí),培養(yǎng)新型人才”的實(shí)踐教學(xué)理念,按照“為工程技術(shù)人才提供深度實(shí)踐的堅(jiān)實(shí)平臺(tái),為文理融合人才提供工程素質(zhì)拓展和學(xué)科融合的空間”的思路,為大學(xué)生提供工程通識(shí)教育與工程實(shí)踐教育,是學(xué)生工程實(shí)踐和創(chuàng)新訓(xùn)練基地、工程素質(zhì)拓展基地、教師產(chǎn)學(xué)研和科研孵化基地、大學(xué)城的工程訓(xùn)練共享基地,被授予“全國(guó)大學(xué)生創(chuàng)業(yè)示范園”“國(guó)家級(jí)眾創(chuàng)空間”稱號(hào)。
本書由林有希、黃捷、鄭愛(ài)珠、張麗嬌主編,在編寫過(guò)程中得到了機(jī)電工程實(shí)踐中心林興、劉景峰、林皓、黃忠、禹杰、蔡建國(guó)、陳為平等同仁的大力支持。
清華大學(xué)傅水根教授認(rèn)真審閱了本書并提出了許多寶貴的意見(jiàn)和建議,在此致以深深的謝意!本書在編寫過(guò)程中得到了清華大學(xué)李雙壽教授、大連理工大學(xué)梁延德教授、北京理工大學(xué)丁洪生教授等專家的指導(dǎo)與幫助。另外,本書還吸取和參考了許多專家和學(xué)者的研究成果。在此一并謹(jǐn)致謝意!
由于水平所限,書中不當(dāng)之處在所難免,懇請(qǐng)讀者批評(píng)指正。
緒論
0.1 工程概述
0.2 工程哲學(xué)
0.3 工程倫理
0.4 工程文化
0.5 工程教育
0.6 工程訓(xùn)練
第1章 機(jī)械制造基礎(chǔ)
1.1 機(jī)械
1.2 制造
1.3 工程材料
1.4 材料熱處理
1.5 毛坯
第2章 鑄造
2.1 砂型鑄造
2.2 特種鑄造
第3章 鍛壓
3.1 鍛造
3.2 沖壓
第4章 焊接
4.1 手工電弧焊
4.2 其他常用焊接方法
第5章 鉗工
5.1 鉗工的基本操作
5.2 裝配
第6章 車削加工
6.1 切削加工概述
6.2 車削加工特點(diǎn)與范圍
6.3 車床
6.4 車刀
6.5 車削加工的基本工藝
第7章 銑削加工
7.1 銑床
7.2 銑刀
7.3 銑削方法
7.4 銑削加工的基本工藝
第8章 磨削加工
8.1 磨床
8.2 砂輪
8.3 磨削加工的基本工藝
第9章 數(shù)控加工
9.1 數(shù)控加工的基本原理
9.2 數(shù)控編程基礎(chǔ)
9.3 數(shù)控車床編程
9.4 數(shù)控銑削加工中心編程
第10章 特種加工
10.1 電火花加工技術(shù)
10.2 激光加工技術(shù)
第11章 創(chuàng)造力開發(fā)
11.1 3D打印技術(shù)
11.2 創(chuàng)造性思維開發(fā)
11.3 創(chuàng)新設(shè)計(jì)
11.4 設(shè)計(jì)創(chuàng)造的思維方法
11.5 無(wú)碳小車進(jìn)階創(chuàng)新項(xiàng)目
11.6 創(chuàng)造力評(píng)估
參考文獻(xiàn)