1、實現綠色化工機械的設計和使用

1.1設計綠色的化工機械

化工機械的綠色設計，即化工機械的生態(tài)化設計，是一種面向環(huán)境的科學化的設計，是對能源進行高效的利用，同時力求實現與環(huán)境發(fā)展相互協(xié)調的目的。化工機械的設計過程中，注重考慮化工機械的環(huán)境性能和整個生命周期，作為設計生產的原則。其中綠色科學的設計化工機械的主要原則有三條，主要是：環(huán)境協(xié)調性原則、技術先進性原則和最佳綜合效益原則。化工機械的設計應注重按照這三點原則，實現化工機械的綠色型設計。

1.2化工機械應用綠色設計

化工機械的生產設計中所遵循的三點原則即：環(huán)境協(xié)調性原則、技術先進性原則和最佳綜合效益原則，是保障和實現綠色技術的規(guī)則。其中主要包括：機械的可回收設計、選擇環(huán)保型材料、化工機械的可拆卸設計、廢棄物品的再利用和資源和的處理方案、評價化工機械的生命周期等等。是生產設計綠色機械中的主要內容。

①選擇環(huán)保材料：環(huán)保材料主要選擇一些對環(huán)境造成影響的，包括生物易降解材料、天然材料、可回收再利用的材料和廢棄后污染較小的材料。

②化工機械回收設計：化工機械設計的根本目的在于，減少對環(huán)境的污染，提高資源和能源的利用率。合理的對化工機械進行回收和相關的設計時去的效益的重要措施。當前我國的化工企業(yè)中化工機械的回收方法多為手工分解的方法，雖然回收率較高，但卻對環(huán)境造成了相應的影響。回收的辦法要注重達到材料的最大的利用率，回收過程減少多環(huán)境的影響，可以使用機械額回收方法。

1建設工程實踐基地，優(yōu)化教學課程內容

隨著現代制造業(yè)的發(fā)展，不斷涌現的新技術如數控線切割、激光加工、超聲波加工等強烈地沖擊著傳統(tǒng)金工實習的教學內容。為進一步深化教學改革以適應社會發(fā)展，將金工實習教學內容調整為三個階段進行：基本操作技能的實習階段，現代制造技術的實習階段以及創(chuàng)新設計制作階段。第一階段為基本操作技能的實習，是整個金工實習的基礎，除學習一些加工原理和重要的工藝方法外，還需掌握傳統(tǒng)加工設備的基本操作技能，為學習各種先進制造技術打下基礎。

第二階段為現代制造技術的實習，主要介紹數控加工、數控線切割、激光加工、快速成型等一些國內外先進制造技術，使學生對這些新技術有所認識并實施訓練，同時也讓學生了解一些新材料、新工藝，如復合材料的性能、經濟性、環(huán)保性在制造業(yè)中應用的優(yōu)勢，讓金工教學跟上當今科技發(fā)展，提高學生的學習興趣，為以后的創(chuàng)新和設計打好基礎。第三階段為創(chuàng)新設計制作，主要讓學生運用已有的理論知識，自行設計作品，選擇加工方法，編制加工工藝，并實施整個制作過程。指導老師和同學也參與整個創(chuàng)新設計過程，共同探討設計作品的創(chuàng)新性、加工方案的合理性、經濟性等，并給出合理的建議。這一階段是全方位的綜合訓練，對培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維能力、動手能力、團隊協(xié)作能力、工程應用能力有著重要意義。

2改革傳統(tǒng)實習模式，增強創(chuàng)新能力培養(yǎng)

2．1加強創(chuàng)新實踐訓練，培養(yǎng)學生綜合能力

傳統(tǒng)的灌輸式教育模式和不完善的實踐教學體系，導致了培養(yǎng)出來的大學生工程意識淡薄、創(chuàng)新能力弱，很難適應現代化企業(yè)對人才的要求。創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是現代化工程素質教育的重要內容，而創(chuàng)新能力的形成源于實踐活動，實踐能力是創(chuàng)新能力形成和發(fā)展的重要前提。因此在金工實習教學中，轉變過去單一化的訓練方式為以作品自主設計制造全過程的綜合實習。為此，指導老師在入廠教育時對學生進行工程訓練動員，向學生布置創(chuàng)新設計制作的任務，包括產品的性能、用途、結構特點和基本原理等。經過初期階段傳統(tǒng)工藝的實習，學生熟悉了各工種的工藝特點、加工方法及操作要領，接著進入創(chuàng)新制作階段。將學生隨機分組，要求每組學生根據自身情況，先查閱相關資料，同時進行市場調查，再擬定作品的設計方案并撰寫創(chuàng)新制作報告，待所有零件的加工圖、裝配圖經指導老師審核合格后，最后在指導人員的協(xié)助下獨立完成作品制作。

學生帶著問題進入這種自主設計創(chuàng)新實習，經歷了獨立思考、觀察、交流到實踐制作，充分調動了他們的主觀能動性，激發(fā)了學習熱情，在2008級機類專業(yè)的創(chuàng)新設計中，學生們都積極踴躍，設計作品新穎、美觀、大方。這種新的實習模式，不僅培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新意識、協(xié)作交流能力、吃苦耐勞和勇于探索的精神，還強化了他們的成本意識和質量觀念，為日后的工作奠定了基礎。經過金工實習的訓練，選拔一批學有余力，具有創(chuàng)新意識的學生，鼓勵他們自選課題，利用校園工程實踐創(chuàng)新平臺，參加各種創(chuàng)新實踐活動。在2009～2011年間，我校獲得第二屆全國青少年科技創(chuàng)新獎、“挑戰(zhàn)杯”全國大學生課外學術科技作品競賽一等獎、大學生機械創(chuàng)新設計大賽一等獎。

內容摘要：制造業(yè)是我國經濟增長和城市發(fā)展的支柱產業(yè)，制造業(yè)集聚與財政收入、居民收入水平及消費水平的提高具有顯著正相關關系，也是我國經濟持續(xù)穩(wěn)定增長、產業(yè)結構升級和消費持續(xù)擴大的主要力量。然而目前我國制造業(yè)集聚的空間不均衡分布，抑制了整體消費規(guī)模和水平的進一步提高。本文首先總結了制造業(yè)空間分布不均衡的主要表現及其對消費擴大的抑制作用，并探討了制造業(yè)空間分散促進消費全面擴大的影響機制及實現路徑。結論認為：制造業(yè)集聚的空間不均衡抑制經濟增長率和整體消費水平的提升；制造業(yè)空間擴散能夠從提高弱勢區(qū)域居民收入水平和樂觀預期、促進弱勢區(qū)域社會財富積累、降低強勢區(qū)域競爭壓力和生活成本及促進供給側升級四個方面促進消費擴大。制造業(yè)空間擴散促進消費全面擴大的實現路徑重點在于加快先進制造業(yè)關鍵領域和技術的突破、加快中西部產業(yè)配套建設、加快構建中西部城市群及做強中西部對外貿易流通能力四個方面。

關鍵詞：制造業(yè)；空間分散；擴大消費；影響機制；實現路徑

引言

制造業(yè)是我國經濟社會發(fā)展的支柱和主導部門，不僅是服務業(yè)發(fā)展的基礎，也是解決就業(yè)的重要部門，我國保持經濟持續(xù)增長和產業(yè)結構升級也需要通過制造業(yè)的振興才能實現。同樣，我國城鄉(xiāng)居民消費水平提升與制造業(yè)發(fā)展也密不可分：一方面，從需求側看，制造業(yè)發(fā)展為廣大勞動者提供更高收入水平的就業(yè)機會，為國家和企業(yè)帶來大量利潤，進而促進消費能力提升；另一方面，制造業(yè)的輻射和溢出效應能夠推動全社會生產率提升和服務產業(yè)發(fā)展，進而豐富供給內容，提升供給效率。一直以來，制造業(yè)空間集聚帶來的生產效率提升、就業(yè)率提高、收入水平提高等正向效應，大于資源過剩、就業(yè)成本上升和分配失衡等負向效應，因此制造業(yè)集聚對縮小城鎮(zhèn)和農村居民收入差距，提升城鄉(xiāng)居民消費水平具有明顯推動作用（宋鳳軒、孫穎鹿、宋寶琳，2020）。但是在制造業(yè)空間集聚自我強化機制的作用下，制造業(yè)集聚的空間不均衡分布導致就業(yè)成本過高、區(qū)域間和群體間收入差距擴大，進而抑制整體消費規(guī)模和水平的進一步提高。部分學者已經開始審視制造業(yè)空間分布不均衡對消費帶來的負面影響，例如劉子蘭、黃雋等（2018）研究表明，我國消費升級過程中存在居民負債率及基本生活成本上升過快、平均消費率偏低、服務型消費品供給不足、國產高品質消費品制造與消費升級之間斷層等問題。盡管在信息化和機械化的支撐下，傳統(tǒng)強勢區(qū)域內各市縣相互協(xié)作規(guī)模和效率更高，其中很多市縣在特定產品細分領域的市場占有率極高。但網絡經濟發(fā)展的同時也提升了技術和知識溢出速度以及跨區(qū)域協(xié)作和流通效率。因此對于經濟發(fā)展落后區(qū)域而言，制造業(yè)集聚發(fā)展所需要的門檻相對以往已經大大降低，難點主要在于如何避免同質化，應與制造業(yè)集聚強勢區(qū)域形成差異化和協(xié)同發(fā)展格局。制造業(yè)擴散對于縮小消費的區(qū)域和群體差距具有重要意義，制造業(yè)空間擴散同時也是我國區(qū)域協(xié)調發(fā)展的必然要求和產業(yè)轉型升級的必然趨勢，但目前對于制造業(yè)擴散及其對擴大消費的影響機制、實現路徑的系統(tǒng)研究還較少，因此本文對制造業(yè)集聚空間分布不均衡的表現及其對消費擴大的抑制作用進行了總結，并探討了制造業(yè)空間分散對擴大消費的影響機制及實現路徑。

一、制造業(yè)集聚空間分布不均衡的主要表現

制造業(yè)集聚的空間不均衡分布帶來區(qū)域發(fā)展差距擴大、集聚區(qū)資源過剩等負向效應，已經觸發(fā)了國家產業(yè)宏觀調控和市場規(guī)律的自我調解。近年來，國家在宏觀產業(yè)布局方面推出眾多舉措，東部一些制造企業(yè)也逐漸向本區(qū)域內非核心城市、中西部或東南亞遷移。2000年以來，我國產業(yè)發(fā)展轉向區(qū)域協(xié)調發(fā)展戰(zhàn)略，制造業(yè)集聚的空間分布逐步走向擴散，同時伴隨著互聯(lián)網經濟的高速發(fā)展，目前我國各省份及經濟區(qū)都基本形成了較完善的工業(yè)化和城市化體系。但總體來看，制造業(yè)的擴散主要還是表現為如長三角、珠三角城市群等傳統(tǒng)強勢區(qū)域的內部擴散和一體化發(fā)展。隨著網絡經濟和現代物流業(yè)的發(fā)展，跨區(qū)域消費流通成本大大降低，一定程度上有利于弱勢地區(qū)制造業(yè)集聚發(fā)展，但同時更有利于制造業(yè)強勢地區(qū)的市場擴張。如圖1所示，2008年以來，全國各省份工業(yè)增加值集中度（CR4）僅下降2個百分點，而制造業(yè)就業(yè)人數集中度（CR4）則提高了8個百分點。“十三五”期間，我國制造業(yè)500強企業(yè)的省區(qū)間分布方差從2016年的454上升到2019年的484，說明制造業(yè)龍頭企業(yè)的區(qū)域分布離散度有所提高。但從東、中、西及東北四大經濟片區(qū)來看，我國制造業(yè)領頭企業(yè)數量和經營情況差距呈現擴大趨勢（見圖2）。東部地區(qū)在企業(yè)數量占比增長、總營收復合增長率、總資產復合增長率、平均營收規(guī)模、平均資產規(guī)模等方面全面領先其他三個經濟區(qū)。此外，先進制造業(yè)集聚也呈現東部遙遙領先的局面，在2020年先進制造業(yè)百強園區(qū)和工信部先進制造業(yè)集群評選中，東部地區(qū)占比分別達到63%和72%。目前我國消費的區(qū)域差異與制造業(yè)集聚的空間差異相吻合，如圖3所示，“十三五”期間中西部地區(qū)居民人均可支配收入和消費支出的復合增長率均高于東部，但東部居民人均可支配收入和消費支出的絕對增幅均高于其他經濟區(qū)，其中收入的絕對增幅是其他經濟區(qū)均值的將近兩倍。但東部地區(qū)居民消費的收入彈性是各經濟區(qū)中最低的，甚至收入和消費增長率最低的東北地區(qū)，其居民消費的收入彈性都略高于東部。同時，各區(qū)域內部也呈現群體間消費品質差距的擴大，主要表現為：一二線城市居民消費升級快速發(fā)展，但廣大中小城市以及農村地區(qū)居民還處于改善型消費階段；城鎮(zhèn)本地人口、早期外來人口與新流動人口之間在財富積累、要素和分配控制力之間的差距擴大（任征宇，2020）。制造業(yè)集聚強勢集聚水平的進一步提高，對消費全面擴大的抑制作用表現為：第一，強勢集聚區(qū)收入水平和物價水平都將進一步提高，進而有利于本地居民工資性收入和財產性收入的提高，但一方面因為其消費水平已經達到較高水平，但還沒有達到升級進入更高消費水平的財富門檻，因此消費增長幅度有限；另一方面強勢區(qū)域是本地居民會將增量收入用于投資以獲得更多非工資性收入，如租金、理財、股市投資收益等，因此強勢區(qū)域本地居民消費的收入彈性比弱勢區(qū)域低。第二，由于強勢區(qū)域城市發(fā)達程度更高、就業(yè)和發(fā)展前景更好，因此仍將不斷吸引弱勢地區(qū)年輕人進入。流入人口盡管能夠獲得更好就業(yè)機會，但同時也必須面對更高定居門檻和就業(yè)成本，實際可用于消費的剩余可支配收入仍然有限，消費質量難以得到明顯提升。同時中西部地區(qū)，尤其是二線以下城市的制造業(yè)集聚規(guī)模還相對較小，且自我發(fā)展的內生動力還比較薄弱甚至缺乏，因此這些地區(qū)居民絕對收入水平長期處于較低水平。面對優(yōu)質要素不斷被強勢區(qū)域“抽離”的現實，弱勢地區(qū)居民社會財富的自我積累十分緩慢。城市和省際間的過分競爭及產業(yè)結構同構化，不僅會降低要素資源配置效率，還將阻礙區(qū)域經濟一體化發(fā)展，使我國無法形成均衡發(fā)展的空間結構，不利于產業(yè)結構優(yōu)化升級。同時大量研究表明，勞動力的區(qū)域間流動摩擦，不僅加劇了生產要素的空間錯配，更抑制了整體經濟增長率及社會整體福利水平的提高（袁志剛、林燕芳，2020）。

二、制造業(yè)空間分散對擴大消費的影響機制

摘要：翻轉課堂的出現為學生提供了豐富的學習資源，成為學生樂于接受的新型學習方式。目前，計算機課程在中職學校中的總體教學效果仍有待提高，翻轉課堂在中職計算機教學中的應用，要采取立足校本培訓，轉變教育觀念；還應該提煉實踐經驗，開展特色教學活動等措施。通過一個實例教案教學過程進行講解，學生觀看翻轉課堂小視頻后，對二進制的作用有了新了認識，對二進制突然覺得不再遙遠和陌生。

關鍵詞：翻轉課堂；計算機教學；中職

計算機基本操作的相關課程成為了國內各中職、高職以及全日制大學的公共基礎課，所有學生都必須學習并通過考試。中職計算機課程看似簡單，實施起來卻比較復雜，在以往的教學過程中，教師作為知識的傳授者通過課堂教學向學生傳遞新知，而學生則在課堂學習之后通過完成課后作業(yè)的形式鞏固知識，完成知識的內化。翻轉課堂是一種基于現代信息技術輔助下，以課前學習和課堂探討為主要形式的教學模式，這種教學模式利用小視頻等電子化學習材料進行課前學習，在課堂上針對課前學習內容進行討論交流，調動中職學生對計算機學科的學習興趣。

一、翻轉課堂在中職計算機教學中的作用

翻轉課堂這樣的教學方式轉變?yōu)橹新氂嬎銠C課堂教學帶來了巨大的轉變。首先，尊重學生差異。對于教師來說，這種教學模式不僅是按照教學安排制作視頻，更重要的是怎樣對學生進行個別化需求分析，探究他們在理解教學內容上的誤區(qū)，實現學生的個性化教育。翻轉課堂實現了學生的個性化學習，使不同能力、興趣的學生都能夠得到相應的指導。因此，在實施翻轉課堂計算機教學的過程中，教師可以通過課前學習的反饋及時了解每一個學生對知識的掌握程度，根據學生各自不同的情況有針對性的進行指導與交流，尊重學生的差異，起到因材施教的效果。其次，轉變教師角色。通過對計算機課程的課前學習，學生告別了對即將計算機課程學習內容一無所知的狀態(tài)，他們帶著問題走進課堂，通過與教師之間、同學之間的研討解決疑問、深化認知。在翻轉課堂計算機課程學習中是以學生的學習為中心，教師不再是知識的傳授者，而是學生自主學習過程中的指導者與促進者。在學生的學習遇到阻礙時實施的給予指導，為他們提供必要的幫助，從而順利獲得新知。因此，教師是學生學習的腳手架，應當引導學生更好的獲取資源、選擇和處理資源利用知識再次，積極主動學習。美國當代著名的教育學家和心理學家布盧姆曾提出，對于特定知識點的學習，學生的認知準備狀態(tài)和情感狀態(tài)決定著學習的效果。隨著當今社會信息技術的飛速發(fā)展，學生也在被各式各樣的電子媒體所吸引，以信息技術為媒介開展學習愈發(fā)成為學生樂于接受的新型學習方式。翻轉課堂的出現為學生提供了豐富的學習資源，他們在信息技術的支持下，自主把控學習進度，尋找學習需求，有效地提高了學習的主動性，成為學習的中心。

二、中職計算機課程教學現狀分析

目前，計算機課程在中職學校中的總體教學效果仍有待提高，一方面是學生的學習積極性難以全面調動，另一方面是教師對學生的輔導時間不足，尤其是對個別后進生的個人輔導時間更是捉襟見肘，這門基礎課程的課堂教學存在以下三個比較明顯的問題：

一、課程分析

1.教學內容相對陳舊，學生自主學習材料缺乏。

“制造工程基礎”的教學內容主要涉及傳統(tǒng)知識的講授，一些學生認為該課程缺乏先進性，課程內容在現代制造環(huán)境中用處不大，進而在學習的時候產生排斥甚至抵觸的思想。而且隨著計算機技術與先進制造技術的發(fā)展，制造工業(yè)也發(fā)生了巨大的變化，數控機床、加工中心、柔性制造系統(tǒng)、集成制造系統(tǒng)、虛擬制造、3D打印等先進制造技術的不斷出現，對課程內容的設置也提出了新的要求。另外，該課程課時有限，內容較多，各章節(jié)之間存在很強的關聯(lián)性，而且理論性強，與實際緊密結合，僅僅憑借課堂講授難以保證取得很好的教學效果，而目前學生課外自主學習材料又比較缺乏。因此，如何結合豐富的教學內容和教學手段，將該課程內容全面、系統(tǒng)地講授給學生，提高學生的興趣和注意力，加深學生理解，啟發(fā)學生思維就變得非常關鍵。

2.該課程理論性強，難以做到理論聯(lián)系實際。

“制造工程基礎”是一門與實踐密切相關的專業(yè)基礎課，諸如材料的性能、機械結構、制造加工過程、制造工藝等理論知識，學生只聽講述很難理解，必須結合實踐經驗才能更好地消化吸收，很多內容學生只要到現場一看就很容易明白。但是目前的金工實習等實踐內容與課程教學相分離，學生先將理論課程學完才會實踐，這種缺少制造工程實際的課堂理論教學，往往會導致學生缺少感性認識而失去了學習的興趣。因此，如何在課堂教學中做到和工程實踐相結合就變得很重要。

二、教學實踐

在實際教學過程中，必須要不斷探索，才能達到更好的教學效果。根據過去兩年的授課經驗，以及管理類工業(yè)工程專業(yè)的培養(yǎng)目標和教學特點，總結得出如下心得：

摘要：

互聯(lián)網技術的快速發(fā)展以及在各行業(yè)中的不斷滲透，為數字電子技術應用提供了廣闊的平臺。它在促進網絡信息更加豐富化、高效化的同時，為人們的工作、學習和生活帶來了極大便利。本文中筆者結合數字電子技術的應用現狀展開研究，分析它在信息技術領域的價值和優(yōu)勢，并闡明其在網絡中的應用形態(tài)，以供廣大網絡技術人員參考借鑒。

關鍵詞：

數字電子技術；網絡應用；優(yōu)勢；特征

我國是目前世界上網民數量最多的國家，在計算機技術、網絡技術、信息技術等綜合應用領域，數字電子技術發(fā)揮了重要的作用，極大地推進了人們的工作、學習效率，提高了生活質量。例如，通過數字電子技術在網絡中的有效運營，使人們得到了便捷的通訊服務，同時提高了效率、降低了成本。從單純的技術角度來說，數字電子技術主要研究電子元件繼承、邏輯門電路、電路組合、時許電路、集成芯片等內容，客觀上需要一個與之相適應的功能平臺；網絡為數字電子技術的研究和實踐提供了必要空間，是未來網絡化發(fā)展中的一個重要組成部分。

1數字電子技術對網絡發(fā)展的價值分析

廣義上說，數字電子技術是與模擬電子技術相對應的一個概念，其技術核心是通過一系列連續(xù)的信息數字化進行信號傳遞。與模擬電子技術相比（模擬信號），它在時間或大小上都是呈現離散狀態(tài)的，而加工、傳遞和處理這種數據信號的技術就是數字電子技術。相應的，模擬信號雖然在一定程度上可以滿足網絡通信需求，但從現狀及長遠發(fā)展來看，其通信質量、成本和效率遠遠不如數字信號優(yōu)秀，數字電子技術對網絡發(fā)展的價值主要體現在以下幾個方面。第一，數字電子技術提高了網絡的開放性。本質上說，網絡自身就是一個相對開放的環(huán)境，但它的開放程度與自身的技術水平有很大的“共生性”，一種先進技術的融入可以更好地發(fā)揮網絡平臺的功能，擴大其覆蓋率。在現實中，人們的工作、生活和學習越來越依賴網絡，從中獲取資源、交流反饋，借助數字電子技術可以在同樣資源供應下提高信息傳播量，同時也確保信息的實效性。第二，數字電子技術提高了信息的利用率。網絡對于人們的最大作用是開啟了一個全新的資源獲取渠道，通過檢索或瀏覽查找的方式，從網站、論壇中下載資源，通過即時通訊、電子郵件進行交流，而這一過程中數據形態(tài)會直接影響處理速度，相對而言，數字信號比模擬信號傳播更快、體積更小、質量更高，信息在傳播的過程中幾乎是“零時差”，遠在千里之外也可以瞬息收發(fā)。第三，數字電子技術提高了網絡更新速度。人類進入網絡時代之后面臨著“信息爆炸”的局面，網絡平臺、途徑和傳播機制下，人們創(chuàng)造的知識、文化、咨詢等內容已經超過了之前電氣化時代的總和，同時新的信息內容不斷涌現，在這樣一個“海量信息”的時代背景下，如何提高網絡更新速度是一個需要思考的問題。從技術手段上說，數字電子技術在關鍵詞檢索、數據庫構建等方面更勝一籌，并將傳統(tǒng)的PC端轉移到了移動智能終端，進一步突破了空間、時間限制。

1發(fā)展現狀及挑戰(zhàn)

1.1基本情況

我院機電工程實驗中心是河南省實驗教學示范中心(以下簡稱中心)，是河南省高等學校機械設計制造及其自動化專業(yè)“省級特色專業(yè)建設點”“省級專業(yè)綜合改革試點”和“校級卓越工程師培養(yǎng)計劃”項目的重要組成部分。我院機械基礎實驗室始建于1981年，電氣實驗室建立于1984年，在各個不同的歷史發(fā)展時期，我們始終致力于機電實驗教學改革的探索與實踐。1996年根據機械類專業(yè)改革發(fā)展的需要，將原來分散的基礎課實驗室集中管理，成立了機電工程實驗中心。中心由機械基礎實驗室、機械制圖實驗室、力學實驗室、機電控制實驗室、機械制造實驗室、先進制造實驗室等部分組成，實行校院兩級管理體制和中心主任負責制。經過多年建設，目前中心擁有3000m2左右，儀器設備2000多臺件，價值1500多萬元，能夠開設的實驗項目有200多個;實驗隊伍有40余名，其中高級職稱教師24名，具有博士學歷教師15名。中心主要承擔著機械設計制造及其自動化、材料成型及控制工程、工業(yè)工程、飛行器動力工程專業(yè)等近機類專業(yè)課程實驗教學任務，同時為物流管理、物流工程、質量與可靠性工程等我校管理類專業(yè)提供“機械工程概論”“先進制造”等管工結合特色教學任務，每年完成的學生實驗達18萬實驗人時數。

1.2面臨的挑戰(zhàn)

2010年《國務院關于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產業(yè)的決定(國發(fā)〔2010〕32號)》把代表中國制造業(yè)金字塔頂端的高端裝備制造產業(yè)列為戰(zhàn)略新興產業(yè)，重點發(fā)展以干支線飛機和通用飛機為主的航空裝備，做大做強航空產業(yè)，這是“十二五”期間我國工業(yè)轉型升級和戰(zhàn)略性新興產業(yè)發(fā)展的迫切需求。產業(yè)升級是我國經濟社會領域的一場深刻變革，其中人才是推動產業(yè)升級的真正支撐。在技術創(chuàng)新日新月異、航空武器裝備不斷跨代升級的今天，中國航空工業(yè)(以下簡稱中航工業(yè))提出了“以人力資源升級助推發(fā)展方式轉型”的戰(zhàn)略，對高素質工程技術人才需求非常迫切。作為一所與中航工業(yè)有多年歷史淵源的高校，如何建立人才培養(yǎng)與輸送平臺，培養(yǎng)更多適應航空工業(yè)發(fā)展需求的人才，是我院可持續(xù)辦學的必然要求。面對行業(yè)需求，中心還存在巨大差距:中航工業(yè)機械加工基本數控化，而中心還是以老舊的普通機床為主，僅有少量的教學型數控設備;中航工業(yè)基本上實現了設計加工一體化，而中心在數字化設計方面僅有少量軟件，且還與中航工業(yè)一線應用軟件不一致，更談不上一體化操作;中航工業(yè)的制造檢測越來越精密化，而中心僅能滿足簡單測量要求;中航工業(yè)先進制造技術應用越來越普及，而中心由于資金限制還無法滿足先進制造技術對實驗保障的要求。此外，“特色專業(yè)”“專業(yè)綜合改革試點”和“卓越工程師培養(yǎng)計劃”等工程教育改革項目對中心也提出了很大挑戰(zhàn)，需要中心在實驗保障體系整體化、學生自主實驗等方面給予支持。

2實驗教學保障體系的建設理念和內涵

2.1建設理念

摘要：開發(fā)了一個基于3D打印技術，將三維CAD設計、有限元分析、3D打印、逆向工程等先進技術相結合的綜合性創(chuàng)新實驗。以微型四旋翼飛行器機身的輕量化設計為目標，用三維CAD軟件設計機身結構，通過ANSYS軟件對機身結構進行有限元分析，利用3D打印制作出機身，使用手持三維掃描儀對打印的機身進行三維重構和精度分析。該創(chuàng)新實驗培養(yǎng)了學生的工程設計思維、綜合分析思維、數字化思維和創(chuàng)新意識，提高了學生的動手實踐能力，取得了良好的教學效果。

關鍵詞：3D打印；先進制造技術；創(chuàng)新實驗

制造業(yè)是國民經濟的主體，是立國之本、興國之器、強國之基[1]。在機械工程專業(yè)學生培養(yǎng)過程中，要注重培養(yǎng)學生的工程設計思維、綜合分析思維、數字化思維和創(chuàng)新意識，提高學生的創(chuàng)新精神和綜合實踐能力。實踐教學環(huán)節(jié)對學生的創(chuàng)新精神和綜合技能培養(yǎng)有著非常重要的作用。在實踐教學中，給予學生足夠多的現場實踐和綜合性項目訓練的機會，使學生熟練掌握專業(yè)基本技能，形成創(chuàng)新意識，以增強學生實踐創(chuàng)新或進一步深造的后勁[2]。但是原有的實踐教學環(huán)節(jié)多為單一的、驗證性實驗，與其他課程之間缺乏聯(lián)系，實踐教學效果滿足不了當前社會對高素質工科綜合性人才的需求。為此，很多高校根據自身專業(yè)特點開發(fā)了綜合性創(chuàng)新實驗[3-10]。新疆大學機械工程專業(yè)是教育部2019年首批國家級一流本科專業(yè)建設點。隨著“雙一流”建設、“部區(qū)合建”的開展，新疆大學在科研平臺建設方面取得了長足的進步。為了使科研平臺建設成果服務于一流本科教育的創(chuàng)新實踐環(huán)節(jié)，學院依托自治區(qū)重點實驗室—新疆增材再制造技術重點實驗室，開發(fā)了集3D打印、計算機輔助設計(CAD)、計算機輔助工程(CAE)、逆向工程技術為一體的綜合性創(chuàng)新實驗。該實驗能夠使學生更深入掌握相關的先進技術，提高學生的綜合素質。

1創(chuàng)新實驗的開發(fā)思路

1.1學情分析

學生在第七學期已經完成了機械設計、工程力學、計算機輔助設計、先進制造技術、計算方法及其應用等課程，掌握了相關技術的基本理論知識和相關設備的基本操作方法。學生對新技術非常感興趣，但還沒有機會系統(tǒng)地利用所學的理論知識和技能來解決工程實際問題。

1.2實驗題目