本书是基于教育部新工科项目“面向新工科的机械制造基础课程KAPI体系改革研究与实践”的有关成果撰写而成，汇集了知识、能力、实践、创新（KAPI）一体化培养的部分最新理论研究与实践成果。
鉴于新工科对基础课和技术基础课在工程教育的新理念、人才培养的新模式、教育教学的新质量等方面的全新要求，也基于目前工程材料与机械制造基础系列课程与工程训练课程存在的核心问题，本书创新理念，通过构建基于新工科的机械制造基础系列课程的知识体系和能力要求体系，以解决传统课程知识体系陈旧、不能满足新工科人才培养要求的问题；通过遴选工程材料与机械制造基础系列课程与工程训练课程核心知识点，构建全新的知识、能力、实践、创新（KAPI）一体化培养模式，在一体化训练项目牵引下实现课程知识的获取、实践和创新能力的一体化培养；从全面提高工程材料与机械制造基础系列课程和工程实践的教育教学质量出发，利用教学方法的改革有效解决传统教学模式陈旧（流水线式教学），学时严重不足，课程学习、工程训练、创新训练、竞赛相互脱节等关键问题。
本书系统介绍了机械制造基础系列课程的知识体系和能力要求体系、核心知识点，重点介绍了由国内高校知名教授、企业专家、资深教师设计的26个知识、能力、实践、创新（KAPI）一体化培养项目，介绍了一体化培养项目实施指南和部分试点学校实践情况。
新的知识、能力、实践、创新（KAPI）一体化培养方法相较传统工程材料与机械制造基础课程学习、工程训练（或机械制造实习）以及创新训练模式已有了根本性的不同，因此本书可以作为我国高等学校机械制造基础课程、工程训练、创新训练在新工科教学改革中的重要参考，也可以作为参与KAPI一体化培养学校教师和学生的参考用书。

第1章 关于知识、能力、实践、创新（KAPI）一体化培养
1.1 新工科与基础课改革
1.2 教育部KAPI新工科项目简介
1.2.1 解决问题的思路与方法
1.2.2 课程知识体系与能力要求体系的构建
1.2.3 教改原则和整体改革方案
1.3 项目建设与实践
1.3.1 基于新工科的课程知识体系与能力要求体系
1.3.2 基于新工科的核心知识点
1.3.3 项目的设计要求
1.3.4 项目的实施与考核
1.3.5 一体化训练项目设计说明书
第2章 知识、能力、实践、创新（KAPI）一体化培养项目简介
2.1 一体化培养项目立项说明
2.2 项目1：基于柔性制造单元的集成式创新设计与制造
2.2.1 项目概况
2.2.2 一体化项目教学设计指导思想及教学基本要求
2.2.3 项目对应知识点与能力要求
2.3 项目2：金属板材零件的创新设计与增量成形制造
2.3.1 项目概况
2.3.2 一体化项目教学设计指导思想及教学基本要求
2.4 项目3：基于互联网+3D打印的产品创新设计与制作
2.4.1 项目概况
2.4.2 一体化项目教学设计指导思想及教学基本要求
2.5 项目4：基于陀螺的产品创新设计与制造
2.5.1 项目概况
2.5.2 一体化项目教学设计指导思想及教学基本要求
2.6 项目5：深硬地层微芯PDC钻头研制
2.6.1 项目概况
2.6.2 一体化项目教学设计指导思想及教学基本要求
2.7 项目6：水中机器人系列创新设计一体化培养
2.7.1 项目概况
2.7.2 一体化项目教学设计指导思想及教学基本要求
2.8 项目7：一种便携式燃气炉的创新设计与制作
2.8.1 项目概况
2.8.2 一体化项目教学设计指导思想及教学基本要求
2.9 项目8：常用工程材料试样的创新制备与性能分析
2.9.1 项目概况
2.9.2 一体化项目教学设计指导思想及教学基本要求
2.10 项目9：Eye-To-Hand位置给定型机器人视觉控制
2.10.1 项目概况
2.10.2 一体化项目教学设计指导思想及教学基本要求
2.11 项目10：“8”字轨迹无碳小车设计与制作
2.11.1 项目概况
2.11.2 一体化项目教学设计指导思想及教学基本要求
2.12 项目11：工业机器人认知与手爪设计制作
2.12.1 项目概况
2.12.2 一体化项目教学设计指导思想及教学基本要求
2.13 项目12：基于智能制造系统的工程创新综合能力训练
2.13.1 项目概况
2.13.2 一体化项目教学设计指导思想及教学基本要求
2.14 项目13：基于任务驱动的物料搬运机器人创新设计与制造
2.14.1 项目概况
2.14.2 一体化项目教学设计指导思想及教学基本要求
2.15 项目14：机器人制作与创新一体化训练
2.15.1 项目概况
2.15.2 一体化项目教学设计指导思想及教学基本要求
2.16 项目15：用于特殊流体介质的驱替系统
2.16.1 项目概况
2.16.2 一体化项目教学设计指导思想及教学基本要求
2.17 项目16：机械传动机构创新设计与制作
2.17.1 项目概况
2.17.2 一体化项目教学设计指导思想及教学基本要求
2.18 项目17：基于“弹簧动力小车”的工程实践创新综合能力训练
2.18.1 项目概况
2.18.2 一体化项目教学设计指导思想及教学基本要求
2.19 项目18：机械微加工技术与产品
2.19.1 项目概况
2.19.2 一体化项目教学设计指导思想及教学基本要求
2.20 项目19：小型手动折边机创新设计与制作
2.20.1 项目概况
2.20.2 一体化项目教学设计指导思想及教学基本要求
2.21 项目20：小型行星式球磨机创新设计与制作
2.21.1 项目概况
2.21.2 一体化项目教学设计指导思想及教学基本要求
2.22 项目21：基于机器人平台的理论实践创新一体化教学
2.22.1 项目概况
2.22.2 一体化项目教学设计指导思想及教学基本要求
2.23 项目22：“古为今用、传承弥新”——基于古代战车的现代创新设计制作系列训练项目
2.23.1 项目概况
2.23.2 一体化项目教学设计指导思想及教学基本要求
2.24 项目23：基于熔模铸造和云制造的创新设计与制作
2.24.1 项目概况
2.24.2 一体化项目教学设计指导思想及教学基本要求
2.25 项目24：人体假肢与外骨骼关节设计制作与性能分析
2.25.1 项目概况
2.25.2 一体化项目教学设计指导思想及教学基本要求
2.26 项目25：激光精密加工与新材料、新技术、新工艺的综合应用实践——双稳态液晶膜产品设计制造
2.26.1 项目概况
2.26.2 一体化项目教学设计指导思想及教学基本要求
2.27 项目26：滚筒式核桃脱青皮机创新设计与制作
2.27.1 项目概况
2.27.2 一体化项目教学设计指导思想及教学基本要求
第3章 知识、能力、实践、创新（KAPI）一体化培养项目实践
3.1 项目已完成的主要工作介绍
3.2 项目实施情况