时间:2022-04-01 17:05:31
序论:好文章的创作是一个不断探索和完善的过程,我们为您推荐十篇特种加工实训总结范例,希望它们能助您一臂之力,提升您的阅读品质,带来更深刻的阅读感受。
关键词:
高职;模具设计与制造;综合实训;系统化
模具设计与制造专业(以下简称“模具专业”)是一个综合性较强的专业。近年来,随着现代工业的飞速发展,社会对模具行业也提出了更高的要求。然而,当前我国从事模具设计与制造行业的技术人员水平普遍参差不齐,且总体素质也不高[1]。这说明,我们现在培养出来的学生在专业综合能力上跟用人单位的需求还存在一定的差距。究其原因,主要在于学生所学知识过于片段化,“技能单一,专业潜力不足”[2]。为此,针对模具专业人才培养的现状,咸宁职业技术学院(以下简称“我校”)进行了一系列的改革,并取得了较好的教学效果。
一、系统化综合实训内容的选择与实训流程设计
在系统化综合实训内容的选择上,根据我校实际的实训条件和学生的动手能力,我们选取了一套简单的垫片冷冲裁模具的设计和加工作为实训内容。所谓系统化综合实训,即是将多门专业课程的教学内容有机融合到一副模具从设计到制造的整个实训过程之中。因此,在系统化综合实训流程的设计上,我们始终坚持工作任务的完整性。首先,在完成冷冲压工艺与模具设计课程的理论教学后,教师提出此套垫片冷冲压模具的设计任务,学生完成主要零部件的设计,接着学生在教师的指导下完成该套模具的生产加工和装配。显然,实训内容仍贯穿了几门模具专业必修课程的教学,比如垫片模具的设计任务体现了冷冲压工艺与模具设计课程的理论教学内容,还能够将AutoCAD、UG三维造型设计等内容根据实际情况决定是否纳入其中;机械制造技术课程中学生所学到的普通机床及其切削加工知识则能应用于模具零件的加工;若采用数控机床加工,实训还可与数控编程与加工课程的内容相联系;凸凹模的加工则需使用特种加工课程的知识;模具钳工工艺学理论知识则能指导模具的装配与试模。由此可见,在综合实训内容的选择与实训流程设计上,整个实训涵盖了整套模具的设计、模具各零部件的加工与装配,实训的实施流程也贴合实际生产过程,有助于学生明确认识整个工作过程,并使之前学到的理论知识与实践工作较好地融合起来,从而使学生不仅仅获得单一的技能,而是模具专业的综合职业能力,学生的职业发展潜力也得到了提高。
二、实训指导书的编写
作为实训组织、实施、教师指导、学生实操的重要依据,实训指导书在学生的实训中起着极其重要的作用。我院专门组织相关课程的教师为系统化的模具专业综合实训量身打造了实训指导书。实训指导书的内容在排列上仍然遵循实际的生产过程,并将指导部分与学生书写部分结合到一起。首先将模具设计列为第一模块,内容摒弃了繁杂的公式,将设计所需查找的图表截取相关部分附在指导书后面,缩短了学生查找资料的时间。实训时间较短时,我们还可以将整副模具的设计计算过程部分印刷出来,学生只需填写相应的设计内容或选择相应选项即可。这样可以大大缩短学生的书写时间,统一了书写格式,提高了学生的设计效率并便于教师评阅。设计所涉及的图纸,要求学生采用AutoCAD和UG软件代替手工进行绘制,图纸格式采用企业常用格式,如尺寸标注等,使学生将来即使刚开始在企业工作也不会对图纸感到陌生或不会读图。第二模块为一般模具零件的普通机床加工,指导书中列出相关机床及其基本操作,由学生编写工艺过程卡并进行相关加工。与以往机床操作实训由教师提供零件图纸,学生按部就班进行加工不同,这里是由学生自行设计零件并制定加工工艺,大大提高了学生的学习主体性和主动性。第三模块为一般模具零件的数控加工,视情况可选一个零件的数控加工为代表采用UG软件的数控编程模块进行自动编程与机床对接,还可选一个零件进行手动自主编程,前者能体现实际的生产情况,后者则能检验学生对数控编程知识的掌握。第四模块为模具凸凹模的特种加工,根据我院的实际实训条件可采用快走丝、慢走丝或电火花加工。该模块重点检验学生对加工过程中参数的设置的合理程度。第五模块为模具的装配与调试。实训指导书在内容安排上除了要简单扼要地列出操作步骤和常用工量具的使用方法,更重要的是要体现学生对各工量具的合理应用及对试模过程中出现问题的处理方法。
三、实训的组织与安排
联系到实际的工作生产过程,我们将整个系统化综合实训也是分阶段实施的。另外,学生分小组讨论模具设计方案,实施模具的生产加工,以每组不超过5人为宜。第一阶段为模具的设计阶段,学生从这个阶段起即进行分组。设计时间不超过7个工作日,设计完毕交由相关教师审核通过即可进行下一个阶段,鼓励学生提前完成设计。第二阶段为零件的加工。目前,我院在实训实施上遇到的最大问题是普通机床(除普车外)、特种加工机床数量少,难以同时容纳数量较多的学生进行操作,其他的部分院校也都在不同程度上存在着这个问题。各小组在完成第一阶段所产生的时间差可在一定程度上缓解这个问题。本院除普车外,其他铣、磨、刨、钻机床合计10台。当同一时间进行此阶段的小组较多机床不够用时,要错开各小组加工的时间段。为使此阶段有序进行并便于安全管理,机床的使用采用预约制,先完成上一步骤并检验合格的先预约。从另一方面来看,预约制减轻了同一时间多人实训的安全隐患,同一时间教学学生数量少,教学效果好,教学双方劳动强度降低,教师在没有预约的时候可以同时任教课堂教学课程,时间灵活。车、铣、磨、刨、钻、特种加工、数控加工分别由不同的教师指导,以满足学生同一时间有不同的小组进行不同的工序的指导要求。第三个阶段为零件的装配与调试。这一阶段可以单个教师指导多组学生,但不宜过多,否则会降低教学质量。第四个阶段为答辩阶段。答辩阶段每组成员全员参与,是学生对自己所从事的实训内容的全程回顾、分析与总结。教师对每组的实训表现也有更加深入的了解。
四、系统化综合实训总结与分析
总结上述内容,我们不难得到系统化综合实训实施的优点:①学生分小组,设计时相互讨论,加工时分工协作,答辩时总结汇报,培养了学生的团队合作精神和沟通协调能力,提高了学生的职业素养;②各实训阶段时间上灵活安排,缓解了实训设备不足的压力,减少了同一时间实训人数多带来的安全隐患,便于管理;③实训内容的选择和实施,体现了完整的工作过程,有机融合了模具专业的各门课程的理论和实践知识,以理论指导了实践,以实践巩固验证了理论,提高了学生的综合专业能力和职业发展潜力,弥补了传统教学各门课程知识脱节的情况;④提出了实训设备预约制,提高了实训设备的利用效率,间接地加强了学生在实训过程中的主人翁感和时间的紧迫感。
五、结语
通过前面对模具专业系统化实训的研究,我们不难发现,这种综合性系统化的实训模式提高了学生的知识迁移能力和综合运用能力,并提出了“预约式实训”这种新的实训安排方式,合理高效地使用了教学资源,教学效果也更好。然而,这种实训模式还处于探索阶段,是我们对专业实训系统化实施的初步尝试,它还存在着许多不完善的地方,我们还需在以下方面进行进一步的探讨和研究,比如建立健全的管理运行机制和相应的考核机制、奖励机制。由于系统化综合实训时间的灵活性,如何让学生有时间的紧迫性而不拖沓也是我们要注意的问题。另外,实训指导书也需要进一步的细化和完善。
作者:吴丽霞 李慧娟 单位:咸宁职业技术学院机电工程系
模具产品从设计到生产是一个十分复杂的过程,它包括模具产品设计、模具结构设计、模具加工制造和塑件生产等方面,需要产品设计师、模具设计师、模具加工工人协同完成。笔者所在学校是中职技校,学生来源主要是初中生和少数高中生,培养的学生就是生产第一线的工人,就业岗位定位在模具制造熟练操作工或模具加工工艺师(极少数)。因此,笔者觉得笔者所在学校应推行专业针对性和实用性强的模块式教学方法(见图1)。
1. 模块一:模具拆装测绘
作为直接生产操作工人,看懂读懂机械工程图是关键。因此,组织学生拆开各种模具教具实物进行测绘练习,让学生把所有零件图和装配图在纸上草绘,再用电脑软件绘图。此法有以下优点:
(1)能结合以前所学模具基础理论知识进一步熟悉模具典型结构,为模具装配实训做准备。
(2)制图知识得以学以致用,并强化AutoCAD电脑绘图。
(3)把原来逐件制作纯消耗材料实训变为逐渐引导学生把图纸绘制出来的零消耗实训,
团队合作精神的培养。
(4)为CAXA实训做准备。
2. 模块二:实训教学结合理论知识学习CAXA(或Pro/E、UG)
实训时,可分组发放产品图纸,学生根据模具制品的形状、精度、大小、工艺要求和生产批量,用模具设计软件选择相应的设计步骤、参数、计算公式以及标准模架等,最后给出全套模架结构设计图。要求学生利用软件对此模具进行开模、合模、制品推出的全过程仿真练习,了解了模具制造全过程,从中找出设计的不合理处,为下一步加工实训做准备。
3. 模块三:普通机械,数控编程加工
对模具来说,一般标准零件是可以直接订购的,如标准模架、导柱、导套、顶针等,但模具的凸凹模(或型腔)是要进行加工得到的。任何零件的加工基本上都是要经过粗加工半精加工精加工的这一过程。模具一般是单件产品,因此加工一般是普通机械加工去除余量,再经数控机床编程进行半精或精加工。所以,这就要求学生能编写模具零件加工工艺规程,并能熟练地使用普通机床(如车、铣、刨、磨等)加工出合格的模具零件,且在下道工序能用手工方式和CAM方式编写数控加工程序,操作数控机床(加工中心、数铣、线切割、电火花等)加工出合格模具零件。
4. 模块四:模具装配、修配、调整模块
模具装配、调整不可能直接进行,此模块就要求学生具备钳工的一般技能。钳工一般内容包括:划线、工量具的使用、錾削、锯割、锉削、钻孔、攻螺纹、套螺纹等,而这些基本技能的学习不能像学普通钳工那样照搬应用,要结合模具结构进行研究、总结,发现冲压模具的凸凹模、塑料模具里的镶件是钳工技能训练中的旁证,可将四方体、六方体、圆弧锉配、十字配作、角度配作、钻孔、攻丝、套丝与装配等综合在一起制作一本可行性的实训校本教材,既可减少实训材料的消耗,又可提高学生的动手能力,同时可检验学生模具课程学习完成的情况。
在此模块中,装配最难点应属配钻、攻丝。因为孔的形位精度、尺寸精度关系到装配的位置。教学中,我们要学生自己设计所需孔深,把在理论课学到的螺纹底孔直径计算公式运用到实训操作中,在废料上按钻通孔、钻小孔、钻斜孔、扩孔、锪孔、铰孔、逐步过度到钻盲孔、钻多工件。尽管图纸上不一定要求螺丝清根,但实际的工况是要清根的。这样学生知道了在盲孔攻丝中为了满足图纸规定要求,必须准备好空间让出丝攻到足够深度。这就要把孔钻深点,但若钻的太深超过切口就会钻到下一个零件上去,则会造成偏心问题。因此,应设计些简单的配合组装图,让学生进行加工并装配,为下一步装配模具做准备。
等掌握一定的技能技巧后,可把前面机加工合格的模具零件进行装配、调整、试模实训,试模合格后把此模具进行点评、展示,会让学生有成就感。这样,专业针对性明显增强,学生对专业学习目的更为明确,学习的积极性大大提高。经过该实训,学生能够将既往所学的相关专业知识进一步巩固,达到融会贯通的目的。
以上模块可打乱顺序进行,以解决机床、电脑设备少,学生多的矛盾。有针对性的让学生分批分模块进行实训,同时在实训中以工厂的标准和要求对学生进行管理,使学生在掌握技术的同时,也通过了岗前培训。毕业时能独立操作,尽量做到“零距离”上岗。
二、实际案例
图2手柄
工件名称:手柄(见图2)
生产批量:中批量
材料:Q235-A钢
材料厚度:1.2mm
经过模具设计软件的学习之后,发放模具成品图纸给学生,让学生分组(5~10人/组)用Pro/E等模具设计软件在专业教师的指导下,根据图纸的技术要求等进行模具设计计算(见图2)并转化为二维的装配图(见图3),零件图。此阶段是建立在模块一、二的基础上才可进行。
图3二维装配图
经专业指导教师检查合格后,可根据零件图和装配图编制工艺并进行加工,加工的方法很多,可以是机加工,数控特种加工,也可选用钳工加工。工作量大的可选用机加工,如模架,可用加工中心数控编程或用MasterCAM软件进行编程方法进行加工(机加工模块实训);精度高的可用特种加工,如落料凸模,直通式,采用线切割加工,2个M8螺钉固定在垫板上,与凸模固定板的配合按H6/m5。整体凹模,各冲裁的凹模孔均采用线切割加工(特种加工模块实训);而简单的,可采用模具钳工技能,如导料板、卸料板可先锉削、磨削后再钻孔(模具钳工技能实训)。
最后等所有的零件都加工好以后,就可以进行装配、调整、试模。根据级进模装配要点,选凹模作为装配基准件,先装下模,再装上模,其中要注意孔的配钻并调整间隙、试冲、返修(模具钳工技能实训)。
三、结束语
由于每个学校的设备、条件、资源等不一,教学方式的不同,普通固定的教材不适于每个学校。因此,针对“实用、够用”原则及模块式教学,应开发相应的校本教材,如已开发的《钳工技能实训》和待开发的《模具测绘实训》以及《机加工、数控实训》。这样针对性的进行模块式教学,会使教学目的明确,技能的掌握更简明快速,学生的适应会更好更快。模具专业实训课程的开发,是一个过程很长很远的研究方向,模具实训老师的专业进取也得不断更新和提高,才能适应新技术的改革和创新。
20世纪40年代,前苏联科学家拉扎连柯夫妇发现电火花的瞬时高温可使局部的金属熔化、气化而被腐蚀掉,开创和发明了电火花加工。其加工原理是将电、热、光、声、化学等能量或其组合施加到工件被加工的部位上,以而实现材料去除。电火花线切割加工机床是教学中最为常用和典型的线切割加工机床之一。
一 线切割加工的特点
线切割是通过电火花放电产生的热来熔解去除金属的,所以加工材料的难易与材料的硬度无关,加工中不有着显著的机械切削力。它可以加工硬质合金等一切导电材料。线切割加工中最小角部半径为电极丝的半径加上加工间隙。
线切割加工是利用移动的细金属导线(铜丝或钼丝)做电极,对工件进行脉冲火花放电,切割成型的一种工艺策略。线切割加工中产品的形状是通过工作台按给定的制约程序移动而合成的,只对工件进行轮廓图形加工,余料仍可利用。
线切割加工用移动的细金属导线(铜丝或钼丝)做电极。加工中由于电极丝连续移动,使新的电极丝不断地补充和替换在电蚀加工区受到损耗的电极丝,避开了电极损耗对加工精度的影响。线切割加工只能加工通孔及边缘,能方便地加工出小孔、形状复杂的窄缝及各种形状复杂的零件。
二 提升学生学习线切割加工效率的重要性
由于线切割加工完全颠覆了传统的切削加工思想,因此,学生在初学时往往无法理解其特点和加工历程,感到不理解很难学。随着现代社会新材料、新加工技术的进展,对于机械类专业的学生又必须了解和掌握现代加工技术和手段,所以要求学生在校期间能够很好的理解和掌握线切割加工的基本策略和论述。这就需要教师在教学策略和教学手段上采取新的措施,一方面加深学生对课堂知识的了解、掌握,另一方面提升学生学习的兴趣。
三 目前《线切割加工》的教学情况
国内许多《线切割加工》教材开发了相应的CAI演示课件,配合书本,应能提升学生对各种特种加工策略的理解,但就笔者多年教学实践发现,单纯配合CAI课件的线切割加工教学虽能提升部分学生对特种加工基本历程的理解,但对教学效果提升并不是太大,究其理由主要有两方面:一是课件本身质量不高,制作粗糙、只能体现大致的加工历程,或者在投影仪上投影不清,学生对此印象不深;二是课后没有教学实践或实训教学相配合,达不到学以致用、强化认识的目的。上面陈述的理由导致学生学习流于形式,只是死记硬背一些加工的特点应付考试,考完就忘,因此,必须采取措施引导学生能够将所学知识充分运用到设计中,达到学有所用,学为所用和用为所学的目的。
四 《线切割加工》的教学策略
1.学习线切割加工基础内容。
其中包括: 线切割加工的物理本质及特点、线切割加工机床介绍、主要工艺指标、电参数对工艺指标的影响、非电参数对工艺指标的影响、合理选择线切割加工工艺、通过观看由往届学生参加的加工实训录像,进行总结。学生由于刚刚接触线切割加工,所以对所讲述的概念、工艺指标还很模糊,即使通过加工实训录像,对线切割有了初步的认识,但是还是不足重重,这个时候需要对不足进行总结。
2.解答。
对不理解的知识点提出的不足,教师对其一一进行解答,同时展示往届同学们加工成果来提升同学们的学习热情。对加工所用钼丝和加工的不同成品工件进行讲解。让学生进一步了解加工工具和加工工件的联系。学生明白了上次总结的不足,观看了加工工件和加工工具,产生了对生产加工的兴趣,尤其是看见往届同学加工的样品,自己也开始跃跃欲试。
3.针对学习 。
通过对线切割机床的说明书学习,掌握线切割加工机床基本术语和约定、界面及功能模块 通过实例进行强化学习。单一的教师教,学生学,已经吸引不了同学们的兴趣,把机床说明书发给大家,通过以上的学习,联系说明书进行自己的知识结构组建,形成一个自己的论述概念,之后教师在半辅助的操作讲解,让论述和实践达到统一。
4.针对总结 。
总结学生在操作的时候上丝、紧丝、加工起点的应注意的不足、工件的装夹技艺,对于以上关键不足和同学们提出的不足进行加强学习,对错误操作进行改正。学生的线切割准备工作尤为重要,因为它直接影响到加工工件的精度,是要求最为严格的部分。教师需要一边演示一边讲解,同学们操作时如有错误立即纠正,针对错误讲解这种做法所带来的影响,其中包括论述的理由和实践的理由,加深同学们对论述知识和实践知识的统一。
5.课堂实践。
给出练习题目,通过对题目的设计,让学生掌握设计技艺,之后加工,测量尺寸,改善补偿量,再进行加工,达到标准。此练习题目重点在于对加工零件的设计和尺寸补偿,反复练习到达要求,进行模拟加工,查看加工路线的正确性。最后进行加工,检查加工工件表面粗糙度和尺寸的范围。写出包涵系数选择在内的总结报告。
6.设计 。
参加到校企合作中的一个环节中去,对零件进行设计。通过校企合作的有利条件,挑选生产加工中可以线切割加工的零件部分,通过产品各个部分组装时候的精度和表面出粗糙度的制约,来检查学生生产实践的程度。
7.检测总结
对加工出的工件进行检测之后进行安装,总结出加工零件时各个参数的选择,加工各种零件时参数的范围。让学生参与到组装的环节,感受劳动成果,加强学习兴趣,增加成就感。
通过一步一步的深入学习、探讨、探讨、总结。教学的目的明确,以学生学会为目的,教师在教学的时候是采取反复指正的历程,通过教学的历程带动学生们主动深思,对有疑问的不足及时进行解答,实践,再解答。通过论述和实践的解答让同学们达到熟练掌握的程度。
参考文献
[1] 袁伟:数控线切割加工技术课程的组织与教学,《中国新技术新产品》,2012年第9期.
[2] 鄂大辛:数控线切割加工的开放实验,《实验室研究与探索》,2012年第7期.
随着社会生产的需要和科学技术的进步,20世纪40年代,前苏联科学家拉扎连柯夫妇研究开关触点遭受火花放电腐蚀损坏的现象和原因,发现电火花的瞬时高温可使局部的金属熔化、气化而被腐蚀掉,开创和发明了电火花加工。后来,由于各种先进技术的不断应用,产生了多种有别于传统机械加工的新加工方法。这些新加工方法从广义上定义为特种加工(NTM,Non-Traditional Machining),也被称为非传统加工技术,其加工原理是将电、热、光、声、化学等能量或其组合施加到工件被加工的部位上,从而实现材料去除。电火花线切割加工机床是教学中最为常用和典型的特种加工机床之一。
一、电火花线切割加工的特点
(1) 工作原理:是通过电火花放电产生的热来熔解去除金属的,所以加工材料的难易与材料的硬度无关,加工中不存在显著的机械切削力。(2) 可以加工硬质合金等一切导电材料。(3) 最小角部半径有限制。线切割加工中最小角部半径为电极丝的半径加上加工间隙。(4)线切割加工是利用移动的细金属导线(铜丝或钼丝)做电极,对工件进行脉冲火花放电,切割成型的一种工艺方法。(5) 线切割加工中产品的形状是通过工作台按给定的控制程序移动而合成的,只对工件进行轮廓图形加工,余料仍可利用。(6) 线切割加工用移动的细金属导线(铜丝或钼丝)做电极。加工中由于电极丝连续移动,使新的电极丝不断地补充和替换在电蚀加工区受到损耗的电极丝,避免了电极损耗对加工精度的影响。(7) 线切割加工只能加工通孔及边缘,能方便地加工出小孔、形状复杂的窄缝及各种形状复杂的零件。
二、电火花线切割机床与传统的机械加工相比主要区别
(1) 不是主要依靠机械能,而是主要用其他能量通过电子去除金属材料。(2) 加工过程中工具和工件之间不存在显著的机械切削力,故加工的难易与工件硬度无关。(3) 各种加工方法可以任意复合、扬长避短,形成新的工艺方法,更突出其优越性,便于扩大应用范围。
三、提高学生学习特种加工效率的重要性
由于特种加工完全颠覆了传统的切削加工思想,因此,学生在初学时往往无法理解其特点和加工过程,感到不理解很难学。另外,随着现代社会新材料、新加工技术的发展,对于机械类专业的学生又必须了解和掌握现代加工技术和手段,所以要求学生在校期间能够很好的理解和掌握特种加工的基本方法和理论。这就需要教师在教学方法和教学手段上采取新的措施,一方面加深学生对课堂知识的了解、掌握,另一方面提高学生学习的兴趣。
四、目前国内对于《特种加工》的教学情况
国内有的《特种加工》教材开发了相应的CAI演示课件,配合书本,应能提高学生对各种特种加工方法的理解,但就笔者多年教学实践发现,单纯配合CAI课件的特种加工教学虽能提高部分学生对特种加工基本过程的理解,但对教学效果提高并不是太大,究其原因主要有两方面:一是课件本身质量不高,制作粗糙、只能表现大致的加工过程,或者在投影仪上投影不清,学生对此印象不深;二是课后没有教学实践或实验教学相配合,达不到学以致用、强化认识的目的。上述原因导致学生学习流于形式,只是死记硬背一些加工的特征应付考试,考完就忘,在日常的机械设计当中几乎想不起来运用特种加工的方法来加工一些常规加工无法或加工困难的材料或零件表面,这与基于CDIO的现代教学理念是不相符的,因此,必须采取措施引导学生能够将所学知识充分应用到设计中,达到学有所用,学为所用和用为所学的目的[1]。
五、通过实践研究总结出的教育方法
通过对知识学习的循序渐进 把教学改革之后的课程分八个部分来完成,我们称之为“八部走”来提高学生在实践和应用中的学习质量。
(一)、学习线切割加工基础内容,其中包括: 线切割加工的物理本质及特点、电火花线切割加工机床简介、主要工艺指标、电参数对工艺指标的影响、非电参数对工艺指标的影响、合理选择电火花线切割加工工艺、通过观看由往届学生参加的加工实践录像,进行总结。
这个时候的学生由于刚刚接触线切割加工,所以对所讲述的概念、工艺指标还很模糊,即使通过加工实践录像,对线切割有了初步的认识,但是还是问题重重,这个时候需要对问题进行总结。
(二)、解答 对不理解的知识点提出的问题,教师对其一一进行解答 同时展示往届同学们加工成果来提高同学们的学习热情。对加工所用钼丝和加工的不同成品工件进行讲解。让同学们进一步了解加工工具和加工工件的关系。
这个时候的同学明白了上次总结的问题,观看了加工工件和加工工具,产生了对生产加工的兴趣,尤其是看见往届同学加工的样品,自己也开始跃跃欲试。
(三)、针对学习 通过对线切割机床的说明书学习 掌握线切割加工机床基本术语和约定、界面及功能模块 通过实例进行强化学习。
单一的教师教,学生学,已经吸引不了同学们的兴趣,把机床说明书发给大家,通过以上的学习,联系说明书进行自己的知识结构组建,形成一个自己的理论概念,之后教师在半辅助的操作讲解,让理论和实践达到统一。
(四)、针对总结 总结出同学们在操作的时候上丝、紧丝、加工起点的应注意的问题、工件的装夹技巧,对于以上关键问题和同学们提出的问题进行加强学习,对错误操作进行改正。
这时候对于同学们,线切割的准备工作尤为重要,因为它直接影响到你加工工件的精度,是要求最为严格的部分。教师需要一边演示一边讲解,同学们操作时如有错误立即纠正,针对错误讲解这种做法所带来的影响,其中包括理论的原因和实践的原因,加深同学们对理论知识和实践知识的统一。
(五)、实践 给出练习题目 通过对题目的设计,让同学们掌握设计技巧,之后加工,测量尺寸,改进补偿量,再进行加工,达到标准。
此练习题目重点在于对加工零件的设计和尺寸补偿,反复练习到达要求,进行模拟加工,查看加工路线的正确性。最后进行加工,检查加工工件表面粗糙度和尺寸的范围。写出包涵系数选择在内的总结报告。
(六)、设计 参加到校企合作中的一个环节中去,对零件进行设计。
通过校企合作的有利条件,挑选生产加工中可以线切割加工的零件部分,通过产品各个部分组装时候的精度和表面出粗糙度的制约,来检查同学们生产实践的程度。这一教法也是项目教学法。
(七)、加工 首先试加工,达到标准之后,每人加工6个工件。
为了不浪费原材料,进行试切,加工熟练的同学可以指导比较生疏的同学,共同讨论加工细节,要求每人加工6个标准零件。
(八)、检测总结 对加工出的工件进行检测 之后进行安装 总结出加工零件时各个参数的选择 加工各种零件时 参数的范围。
让同学们参与到组装的环节,感受劳动成果,加强学习兴趣,增加成就感。
“八部走”是一个依靠项目教学法为基础的步骤学习,通过一步一步的深入学习、研究、探讨、总结。教学的目的明确,是为了以学生学会为目的,这样我们在教学的时候是采用了反复指正的过程,通过教学的过程带动学生们主动思考,对有疑问的问题及时进行解答,实践,再解答。通过理论和实践的解答让同学们达到熟练掌握的程度。
培养大量具有工程实践能力的人才,需要不断探索和改革,不断实践和总结。在项目教学中,将不断地进行改革尝试,进一步引入一些新技术的实习项目,使学生通过实习,进一步提高自学能力、思维能力和创新能力,进一步提高分析能力、理论设计能力和实际动手能力,使金工实习在复合型人才的培养过程中发挥更大的作用。
中图分类号:TG580.66 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)03-0246-02
引言
近年来,随着中国经济的发展,模具行业也得到了空前的发展。由于模具行业的发展,模具制造的人才急剧增加,各技工院校也纷纷开办了自己的模具专业,开始大量招收模具制造专业的学员。但是由于模具制造是一个复杂的过程,需要使用到的设备也相对较多,常常出现设备不够用,再加上技工类院校的学生的在能力相对较差,如何进行安全有效、低成本、高效率的有效教学,培养出合格且适应能力强的学生,摆在了各个技工类院校模具教学部门的面前。
线切割是模具制造教学中常用的特种加工设备,在技校的模具专业教学中存在一定的局限和难度。线切割虚拟实验室有助于提高学习的效率和节约成本,同时在安全操作和教学考核上体现出了较多的优势,突破传统的教学方法,具有一定的可靠性。线切割虚拟实验室的开发主要包括两个方面:一是模型的制作设计;一是虚拟平台的程序编写。
一、线切割虚拟实训室的构建
虚拟仿真技术的应用主要是可以构建虚拟实训室,通过计算机虚拟网络达到培训的目的。线切割虚拟实训室主要包括虚拟的实训室场景,虚拟的机床设备,虚拟的仿真演示,联网仿真考核等部分构成。构建虚拟实训室的一般步骤为:
1、虚拟场景设计
一个逼真的虚拟现实效果是由逼真的场景、加上各种声光等元素构成。建立一个逼真的虚拟现实环境需要进行全面的设计,让该场景无限接近于现实事物。实训室的虚拟环境设计方法是先进行场景草图的绘制,再提出场景设计的方案。线切割实训室的布局主要是考虑到操作的合理性,方便性,布局方案设计如下:
2、虚拟机床设备建模
根据前面我们场景设计,第二阶段要进行虚拟机床设备的建模。建模要完全参考市场现有的各种主流产品进行建模,以体现产品的多样性和真实性。本次我们建模基于UG软件进行设备的建模。通过各零件的建模,然后通过装配,最终完成场景中的各个机床设备的模型创建,效果如下图:
3、虚拟仿真演示设计
针对线切割机床设备的建模完成后,就需要对我们平常教学中用到的机床机床动作进行设计,使得在计算机上操行时能够获得和现实教学中一样的机械动作和反馈动作。考虑到教学中的任务实施内容,设计仿真演示的动作有(表1):
4、考核设计
除了要能够进行操作,还要有考核系统与之配套,以保证虚拟仿真训练的效果得到巩固。考核的设计可以分为:课堂考核、月末考核及期末考核三部分。考核的内容上不易设置过多,以避免考核者产生烦躁心理,减弱考核的效果。
二、虚拟程序平台的编写
一个完整的虚拟实训室,除了有逼真的三维模型,还需要具备强大的操作性。这里采用VIRTOOLS虚拟现实软件对实训室虚拟模型进行编程,可使该场景获得模拟真实操作的功能。
VIRTOOLS虚拟现实软件使用的模型格式为.CMO。因此经过UG软件设计好的模型要经过转换才能够使用。这里我们经常将UG建好的模型到处为IGES格式,并导入到3DMAX软件中,通过安装在3DMAX软件上的VIRTOOLS转换软件,最终将模型的格式转化为.CMO格式。
通过VIRTOOLS 软件进行角色、动作等的设置,完成虚拟仿真软件的设计,最后进行适当的美化,打包成最后的成品,如图3所示。
三、总结
虚拟仿真技术应用于模具教学具有可探讨性,通过借助虚拟仿真技术,同时结合常规的现场实践加工教学,能够更好地取得操作的实效性。在节约资本、提高培训教学效果上有很大的提高,开发出虚拟线切割实训室是一个值得尝试的解决办法。UG是出色的参数化设计软件,VIRTOOLS则是一款相对简单的虚拟现实软件,通过UG建模与VIRTOOLS编写虚拟仿真程序将是一个新的创新。开发出线切割虚拟实训室,通过计算机联网教学,能够有效解决机床设备欠缺、操作安全、节约材料的实际问题,是常规实训教学的一个有效补充。
参考文献
学分制是把规定的毕业最低总学分作为衡量学生学习量和毕业标准的一种教学管理制度,它要求按照培养目标和教学计划中各门课程、教学环节的学时量,确定每门课程的学分,设置必修课、限选课和选修课,规定各类课程的比例,以及准予学生毕业的最低总学分。学分制管理能够充分发挥学生学习的主动性和独立性,使学生在学习过程中能够扬长避短,把兴趣爱好融入学习中去,激发学生的学习积极性,同时有利于多学科交叉,因材施教,优化知识结构,培养一专多能的复合型现场工程师,更有利于充分利用学校的教学资源,提高办学效益。
在学分制教学管理模式下,机械制造实践教学的管理难度远大于课堂教学的教学管理。在学分制下的课堂教学,选课学生和授课教室在开课前都基本确定,并且在授课过程中不存在学生和授课教室的变化。但是,学分制下的机械制造实践教学,每天的上午、下午、晚间参加训练的学生和训练模块都在不断的变化,因此,机械制造实践教学体系的建立一直是学分制教学改革的短板。
一、传统机械制造实践教学体系的特点
一直以来,虽然机械制造实践课程的目标是培养学生的创新意识和工程意识,但是在以往的传统模式下,在实施教学的过程中仍然继承金工实训的教学模式。就教学形式而言,在这种模式下学生以固定班级为单位在几周时间内集中参加金工实训。学校会将各专业实训学生划分为机类、近机类和非机类这三个大类,并安排不同的实训学时以适应各专业的课堂教学需要。就教学内容而言,传统模式依旧承袭了金工实训中的车工、钳工、铣工、磨工、铸造、锻压、金相分析、热处理等工种的基本训练,而对现代制造技术中的数控车床、数控铣床、数控电火花、激光内雕、雕刻、3D打印、五轴三维扫描等先进技术涉及较少。就教学方法而言,传统模式以教为主,强调实践指导教师的主导作用,学生则通过细致观察、步骤模仿,再现实践指导教师的操作过程,从而达到学习技能的目的。就教学性质而言,传统模式重在强调职业技能的熟练程度,而忽视了学生在实践过程中的主观能动性,因此,属于高等职业教育和技能教育的范畴,与真正意义上的技术应用型工程教育有明显差距。
二、机械制造实践教学改革的基本思路
固有的金工实训教学模式,主要是以了解普通设备和熟悉基本操作技能为主。就教学安排而言,基本上是采用整体一致的教学模式,在实际教学过程中主要是采用师傅带徒弟的效仿式教学方法。学生的创造性和创新意识得不到施展。因此,现代机械制造实践教学改革的基本思路是:在确保基本技能训练的同时加强先进制造技术实践教学,以项目驱动为主线,更新实践内容,拓宽知识领域,建立相对灵活的实践教学模式,充分发挥学生的学习主动性,开拓学生的创意空间,激发学生的学习兴趣和创新灵感,使学生具备创新设计、生产制造等方面的从事现代工程实践活动的能力。
为了激励学生培养创新意识、发展实践意识,必须打破固有的金工实训教学模式,结合现代机械制造实践教学的要求,实现三个转变:(1)由固有的金工实训向通用设备、数控设备和特种设备的整体性、关联性训练转变。(2)由师傅带徒弟的传统教学模式向创新性、开发性思维转变。(3)由单一零件加工向以项目驱动为主线的设计与制造一体化转变。通过这三个转变,加强对先进制造技术及其新工艺、新材料的学习与实践,让学生把自己所学的课堂理论与实践项目结合在一起,在实践指导教师的引导和启迪下,由简入繁、循序渐进,熟练掌握项目的整个生产过程和加工工艺规程。拓展思维空间,学会分析、归纳、总结具有规律性的创新技法,提高学生独立分析问题和解决问题的能力,培养工程实践的创新意识和创新能力,将复合型现场工程师的培养落到实处。
三、基于工程能力培养的项目驱动实践教学改革
由于受到传统工程教育观念的影响,目前在传统本科教学中重视课堂理论教学,忽视工程能力培养的教学理念没有得到根本改变;实践教学环节相对薄弱,必要的实践教学条件尚未得到有效的保证;专业教师队伍的工程实践经验和能力还不能很好地适应大学生工程能力培养的需要;学生的思维能力、自学能力、研究能力、创造能力较弱,工程意识、经济意识、质量意识不强。因此,针对传统本科实践教学中存在的问题,提出学分制下以项目驱动为教学导向的机械制造实践教学改革模式。
(1)传统的实践教学将金工、数控、特种加工各自分开,具有封闭的、单向的、灌输式的缺点;而项目驱动实践教学具备开放的、双向的、互动式的优点,赋予学生较多的自主学习的时间和空间,学生可以将掌握的专业技术进行综合运用和开拓发挥,可以与实践指导教师进行平等的交流,同时可以提出自己的独特见解。这样可以将专业技术活学活用,进一步激励学生的创新意识和创新能力。
(2)项目设计必须结合传统机械制造和现代制造技术,同时具备一定的创新性、寓教于乐性,改变以往金工、数控、特种加工各行其是、各自为政的教学模式,并且设计的项目能够引起学生足够的学习兴趣。
(3)在项目驱动实践教学中,实践指导教师不再是教学活动的主宰,而是从传统教学的主导者转变为教学活动的组织者、督促者与引导者。反之,学生成为教学活动的主导者,由传统的被动学习转变为现在的主动学习,充分提高了学生的学习兴趣和学习热情。
(4)项目驱动实践教学以自组团队的形式进行,学生之间互助协商,充分发挥团队中每个人的智慧,培养彼此之间合作共事的能力。我国以独生子女为主的家庭中,孩子协作能力本就欠缺,在项目驱动实践教学中潜移默化加以锻炼,对于培养学生的团队合作精神尤为重要。
(5)项目驱动实践教学对教师的整体素养提出了进一步的要求,实践指导教师不仅能讲解专业理论知识,还要能精通专业实践项目;不但要会讲,还要会动手实施,同时能够发现并纠正学生操作中的不足之处,深入浅出的解释整个教学过程中学生提出的相关问题。
项目驱动实践教学是以学生的主动性、探究性学习为基础,以培养学生专业技术的综合应用能力为目标,采用新产品试制的方法,师生通过共同实施一个综合性项目从而完成实践教学活动。在技术应用型本科教育中,项目是以制作一件具有实际应用价值的作品为目的教学,能将多个教学课题的课堂理论和实践能力结合在一起,而且还要求学生运用先进制造技术解决过去从未遇到过的实际问题。
四、项目驱动实践教学的实施――以吉普车项目为例
项目驱动实践教学围绕图1所示的吉普车项目展开讨论,运用传统和现代制造的专业知识模块,根据机械工程专业能力培养要求制定项目任务,并且组织学生充分讨论实施方案,确定项目的最终目标是制定合理可行的加工工艺流程,按照自己制定的步骤和程序分组完成零件制作,同时将零件装配成型。
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图1 吉普车装配图
针对装配图分析吉普车项目需要加工的零件规格和数量,如表1所示。引导学生制作项目分析表,同时分配加工设备,制定合理可行的工艺卡片和刀具卡片,保证每人一台计算机,每3人一台设备进行项目制作。在组织项目的实施过程中,教师要明确学生各自的任务和团队的目标,指导学生有效的按照自己设想的实施方案开展工作,在实施过程中遇到问题时,要引导学生及时交流讨论,寻求解决问题的优化方案。
五、机械制造实践教学改革的特色
机械制造实践教学改革,正处于探索和尝试阶段,我们经过教学改革的实践,总结出了以下几项特色。
(1)打破了固有的金工实训模式,强化了通用设备、数控设备和特种设备的混合应用,利用项目驱动进行从设计到制造的一体化训练,具备整体性和实用性。(2)思维与实践紧密结合,既动手、又动脑,充分激发学生的工程意识和创造性,增强了学生对机械工程实践活动的广泛兴趣。(3)在实践教学过程中全面考虑、突出重点,既要兼顾各种训练模块,又要侧重主要训练模块,贴近现代的训练模块,注重学习现代科技手段。(4)改革后的机械制造实践教学强化了“创新”,突出了“创意”。以启发、培养、提高、优化为目标,进行较为全面的从设计到制造的一体化训练,培养了学生的创造力。(5)加深了学生对工程意识和工程素养的理解,建立了从机械设计、工艺分析、机械制造到整个生产过程的整体概念,为更好地适应企业环境打下坚实的基础。
现场工程师在企业的生产、管理、服务等一线岗位上,能够迅速熟悉产品、设备及其应用,运用科学技术手段创造性地解决工程问题,是连接研究工程师和普通技术操作人员的桥梁。技术应用型本科培养的现场工程师,必须具备以创新意识和实践意识为核心的工程素养,而机械制造实践教学则是创新意识和实践意识培养的主要环节,是工程素质教育课程体系中不可缺少的组成部分,能够把工程意识的培养融入实践教学的各个环节,有利于培养未来合格的现场工程师。
参考文献:
[1]李冀.教育管理辞典[M].海口:海南人民出版社,1989.
一、安全意识
实训基地每一类型机床要有安全操作规程及注意事项,剪板机、五齿锯下料设备应有专人管理,危险区域要有安全提示。电器设备使用两年以上要进行安全检测,并作记录,实训室、实训车间使用记录要认真填写,不运行设备也要定期维护保养,并作好记录,监督检查人员同时要做好检查记录。建议每个实训车间配备医药急救箱、粘贴急救示意图,建立安全委员会,加强安全检查,一年至少开会2次总结检查情况,如有安全隐患,立刻整改消除隐患,安全检查要形成书面汇报材料,要有检查记录,每学期至少一次消防演练。逃生通道必须时刻保持畅通,防火门不允许常开,发生火灾电梯不允许使用。
二、教学方法
1、如何自我介绍:在新生班上课前任课教师首先要根据班级人数在课前准备体育、就餐、娱乐、动物、植物、保健、旅游等各种类型的生活图片,然后将图片放到桌面上,或者粘贴到要黑板上,任课教师首先自己要选择一张喜欢的图片进行自我介绍,然后让学生每人自己选择一张自己感兴趣的图片按顺序介绍自己,由图片内容的选择展开话题,通过有效的沟通能够了解班级学生姓名、兴趣、爱好及家庭情况,以轻松愉快的聊天形式增加了师生之间、同学之间的了解,为以后的因材施教打下基础。
2、游戏培养能力:以游戏的形式把5至6名学生分成一组,为每组学生提供1把剪刀、6张长方形小卡片、宽胶带1米、1张A0图纸,要求必须站立1分钟以上,比赛规则是塔最高组胜出,规定时间20分钟。同样以游戏的方式把5至6名学生分成一组,为每组学生提供大号长钢钉9支或11支,方形木板一块,将一支钢钉钉在木板上作支撑,要求其它钉子必须悬空,并要保证悬空时间要在1分钟以上,比赛规则是最先完成组胜出,规定时间15分钟。在课程进入复习巩固环节时可以将学生分组,根据本次课应掌握的知识点、技能点让每组学生自己制作若干个小卡片,一个卡片写问题、并在反面做标记,一个卡片写上问题答案,组成若干对儿题卡,将同等数量题卡的小组互换比赛,最先找对问题和答案的小组胜出,翻牌法用于各专业课程教学中,以游戏活动的形式巩固并掌握了专业知识,在游戏过程中提高学生记忆力、培养了学生想象力、 激发学生思维创造力、团结协作能力、沟通表达能力。
三、项目设计
以焊接专业学生需要完成的项目任务为例,某空调公司需要设计安装室外空调架,让学生考虑需要选择什么样的材料合适、怎么加工制作,如何固定安装,并分析什么原因会造成空调架掉落?如何解决空调架会掉落的问题。还可以选择除草器、锅铲、水壶、烟灰缸、垃圾箱等教学项目,数控技术专业可以制作男式哑铃、女式哑铃、钟表,酒杯等教学项目,要根据学生应掌握的知识点技能点尽量选择实际生活中能用到的教学项目,培养学生善于思考,发现问题并解决问题的能力,提高学生学习兴趣,让学生有成就感。依托贴近生活的教学产品、依据企业产品生产工艺流程及管理方式实施教学,能够有效地实现专业教学与企业生产的对接,从根本上解决专业教学的职业素质、岗位能力培养、职业针对性、技术应用性以及学生就业等问题。
四、学习启示
1、提高教学理念,基夫霍恩第二职业技术学校安排五轴联动数控加工技术经验丰富的阿赫得曼老师, 使用德玛吉数控加工中心,西门子数控系统,学习了CAD/CAM软件,进行五轴数控编程加工及控制技术的学习。在老师的指导下完成数控加工中心典型零件的工艺分析、编程及机床的操作,让我对五轴联动数控加工技术有了更深的认识和理解。 并与他交流了各种学习方法的优劣性,与他进行了互动交流,总结出“学生行动”是最有效的学习,教、学、做合一,学生自己能做的事尽量让学生自己做,教师的教是引导服务“学生行动”的过程。我们平时教学产生的心理是我们教师要有责任心,要讲满一节课40分钟,往往忽略了学生的感受,我们应重点关注学生爱不爱学?学了多少?如果没有达到预期教学效果,老师讲的再辛苦也是没有意义的,甚至是在耽误学生的时间。不要过分担心学生掌握的信息量不够、知识量不够,好的教学方法是灵活运用各种教学手段,通过各种既动手又动脑的活动激发学生学习兴趣,使学生在愉快的教学活动中把应该学的知识、技能牢固掌握。
2、密切与企业合作,通过在布廷恩特种设备有限公司学习培训,给我的启示是企业和学院要按照教学大纲的要求,共同制定专业人才培养方案,学院要积极与我市大中型企业和省内大型知名企业开展合作,教师要积极与到合作企业深入调研,找项目,掌握最新的技术,将企业产品引入课堂,同时考虑到学生应掌握的知识点技能点及教学材料成本,将产品重新设计整合,积极引进技术、产品和管理等企业要素,以“教学即是生产”为突破,加快推进产教合一,形成校企无缝对接,使学生尽快适应企业的需要。
3、严格执行6S活动,参观基夫霍恩第二职业技术学校和布廷恩特种设备有限公司后给我的启示是实训车间、实训室要配备可回收和不可回收垃圾箱,学生实训结束后,产生的铁屑和垃圾要进行分类处理,工作台案的铁屑要使用细毛刷来清理,地面使用粗毛刷清扫,干扫不洒水,如果使用频率较高,灰尘较大,可采用潮湿的拖布清理。包括工、量具、刀具的使用摆放都要严格按照企业的6S管理规定执行,只有我们教师养成良好的生活工作习惯,带头做好此项工作,给学生树立良好的榜样,才能教育好学生养成良好的生活工作习惯。
中图分类号:G4
文献标识码:A
doi:10.19311/ki.16723198.2017.11.077
0前言
《建筑电工》课程主要培养建筑工程施工专业学生掌握和运用建筑电工技术的基本理论、基本知识和基本技能,使学生能够具有一定分析和解决建筑电工相关技术问题的实际能力。同时帮助学生了解建筑电工事业的最新发展和应用前沿,为从事专业的技术工作和科学研究工作打下一定的基础,从而进一步培养学生的工程意识、创新能力和全面发展的专业素质。通过对建筑现场常见电气故障、事故隐患与事故案例的分析和解读,在实训、实习等实践中锻炼学生解决问题的能力。
现阶段很多中职学校都开设了土木水利类建筑工程施工专业和加工制造类机电相关专业,由于师资力量不足等原因,通常出现《建筑电工》课程套用机电专业教师和实训设施的情况。由于教师对于建筑施工组织、建筑现场管理、建筑电动设备等了解不深,导致现阶段的《建筑电工》课程授课内容没有针对性和实效性。建筑工程施工专业学生能够掌握基础理论知识、常用低压电器、照明线路安装、电工仪表使用等,但是对于施工现场的配电、电动建筑机械和手持式电动工具使用、现场危险环境因素与雷电防护及施工现场的用电管理等就一知半解。
依托就业调查的反馈,目前北部湾职业技术学校建筑工程施工专业学生的建筑电工课程与岗位标准严重脱节,毕业生的安全技术知识和技能通常不能满足《建筑施工特种作业人员管理规定》、《建筑施工特种作业人员安全技术考核大纲(试行)》的岗位要求。《建筑电工》是一门实践性较强的专业技术基础课,毕业学生对现场施工专用电动设备设施认知和操作技能的缺失,导致了工作效率低下,也成为了安全施工的不确定因素。针对以上问题,学校从四个方面着手开展《建筑电工》精品课程建设。
1开发教学资源,实现理实一体
北部湾职业技术W校建筑教研组与机电教研组通力合作,整合现有的师资力量,形成教学资源库,有针对性地培养有理论基础和实践能力的建筑电工。选用住房和城乡建设部工程质量安全监管司组织编写的《土木工程现场施工技术细节丛书》之一《建筑电工》作为教材。根据教材分章节制定教学计划、制作课件、编制实训任务书,同时整合动画演示、场景视频等内容形成一个高效的教学资源库。统筹制定《建筑电工》课程标准、教学计划,按章节设计教学内容、教学目的、教学要求、重点与难点,每次实验课的实验目的、实验内容、实验实施步骤设计。在教材选定、课程标准、授课计划制定、实训室规划、教学资源库建设等问题上统一思想、分工合作,多方面、多层次、多维度调查论证,共同完成任务。采用特种专业培训教材作为课程教材,并以此教材为依据建立教学资源库,增强课程的实践性和职业性。多维度开发《建筑电工》课程教学资源,形成包括课程标准、授课计划、教案、电子课件、教学任务书、模拟动画视频等内容丰富的教学资源库。
教学方法上采用任务式教学法,将《建筑电工》实训课程分为十个工作任务,采用将工作任务与知识点结合的任务式教学法推进实训教学。教学手段上采用多媒体课件、结合动画和视频等讲授知识点、演示操作过程和组织开展实训,让课堂教学变得形象、直观、易解以提高教学效率。在课堂教学中,教师充分运用讲授法、演示法、实训法、协作学习、问题解决等灵活多样的教学方法。在实践教学中主要通过任务导向、演示观摩、操作练习等教学方法。各授课教师结合建筑工程施工专业标准要求,结合授课学生的特性,精心设置课程标准、授课计划,通力合作开发《建筑电工》精品课程教学资源库,形成集体备课、资源共享的友好合作氛围。通过任务导向的教学,真正把课堂交给学生,让学生在做中学,在学中做,实现讲训结合的一体化教学,增强建筑电工教学实效。
2建设实训基地,强化实训组织
近年来北部湾职业技术学校建筑工程施工学生多为依靠机电技术实训中心学习电工知识,实训场景与工作环境相差甚远。依托自治区重点专业建设计划,推动建筑电工实训室的改造,为培养合格的建筑人才奠定基础。通过调查学校及自治区内中职学校《建筑电工》课程实训开展情况,了解现有实训条件与专业需求的差距。联系钦州市住建委培训中心,了解建筑电工操作证培训情况,商讨联合建设建筑电工实训室事宜,进行联合培训考核。
通过调研和咨询,制定建筑电工实训室建设方案,积极配合学校开展招投标工作,在北部湾职业技术学校建成建筑电工实训室。同时积极制定实训室管理制度,结合专业发展情况凝练实训室文化。结合学校发展实际情况,以精品课程建设推动建筑电工实训室建设,完善实训室管理体系和文化氛围。利用学校争取到的建筑工程施工专业实训室建设项目建立建筑电工实训室,与机电学部现有的机电技术实训中心形成互补关系,搭建教学实训的硬件环境。同时加强实训室的管理,形成行之有效的管理制度和实训室文化,更好地为建筑电工课程教学服务。在此基础上,充分联系本市在建工程项目,组织学生现场参观实习,积累建筑电工实践经验。
不断完善《建筑电工》实训教学体系,加强实训教学环境的建设与管理,利用学校重点建设建筑工程施工专业的契机,建成建筑电工实训室并形成相应的管理制度和文化氛围。逐步建成了接近施工现场设施设备的建筑电工实训室,改善实训环境,设计与实训设施设备相适应的学习任务书。
3建立评价体系,推动教学改革
对于《建筑电工》这样的技能课程,北部湾职业技术学校建立了一个有效的评价标准,主要包括理论水平评价、设备认知评价、操作能力评价、创新应用评价及授课效果评价五大方面。使之能对学生的基础知识、基本技能的掌握成绩以及课程的理解和创造性等应用能力做出有效评价。
参考职业教育类国家级精品课程评价体系,结合学校建筑工程施工专业实际,制定一套行之有效的面向基础知识、技能操作和职业素养的综合评价体系,形成评标价标准、评价表、评价报告等,科学、公正地评价学生学习状况和教学实施情况,充分调动学生学习训练的积极性并激发教师传道授业的进取心。同时通过调查研究、选派培训、相互促进、形成成果等形式完善《建筑电工》课程组教师的教研机制,为推进《建筑电工》课程改革提供强劲动力,为提高《建筑电工》课程教学质量奠定坚实基础。在反复的改革和强化下,《建筑电工》课程的理论知识不断夯实,学生操作技能水平不断提高,教师授课及企业用工满意度均显著提升。
4形成教研机制,助力教师成长
《建筑电工》精品课程建设大力推动了北部湾职业技术学校专业间的交流与合作,形成优势互补、合作共赢的教学、教研新常态。本课程的教师队伍年轻、富有朝气、有创新精神。在精品课程建设期间,我们逐步建设成一个人员稳定、结构合理、师德高尚、教学水平高、教学效果好的教师队伍。加强教学科研能力训练与实践,对教学内容、教学资源、实训教学和教学方式方法进行研究整合,在此基础上形成一个相互听课、评课、分析、总结、提高的教研体制。
教研组根据“统筹安排,分工合作”的原则建立一套完整的目标责任管理C制,将相关内容配给教研组教师并设定完成时限,教研组定期开会检查、分析、总结项目完成进度,确保项目顺利完成。引导电工专业教师与建筑专业教师深入交流、通力合作,形成集体备课、相互听课、相互评课、定期开展教学研讨会的教研制度。同时,教研组对精品课程相关经费制定一个经费预算、经费使用监督及效率评估办法。以保障项目建设经费规划合理并按建设要求分步、及时足额投入,提高经费使用效率。
2015年以来,北部湾职业技术学校将建筑工程施工专业设定为重点建设专业,投入500万元进行专业实训室等基础设施建设和精品课程建设。学校将专业建设、精品课程建设作为内涵建设的重点内容,目标是推进“学部-专业-课程”的规范化模式的建设,通过重点专业、重点实训室和精品课程的建设,形成专业建设与精品课程建设的良性互动机制,从而促进教学与教研的相互融合。
《建筑电工》精品课程建设大大促进学校机电学部与艺术学部教师的交流与合作,在教学理念碰撞和实践中形成新的教研成果,两学部教师人数占全校教师的50%。本课题在学校2014、2015级建筑工程施工和建筑装饰专业推行,直接受益学生800多人。同时通过积极联系钦州市住建委培训中心,建成实训室运用到建筑电工操作证的培训和考核上,每年培训建筑电工600多人次。
通过建设建立起教学资源库,在教学实践中不断传承、修正和完善,并逐步向市内兄弟学校辐射、与自治区内外相关学校交流。《建筑电工》课程精品课程建设让更多的教师自如地完成《建筑电工》课程的教学,让更多的学生自主地完成《建筑电工》课程的学习,为建设祖国的明天培养更多的技能型人才,为实现中华民族伟大复兴的中国梦贡献力量。
参考文献
[1]张克凤.建筑电工教学方法探讨[J].职业,2006,(S1).
一、高职机械铣工实训教学的重要性
机械铣工在制造业是很重要的工种,是特种工具零件复杂的加工工序。机械铣工不仅要掌握经常使用的机床工具的知识,还要熟练掌握计算和调整,例如分度测角等等。齿轮花键涡轮成形等都是机械铣工的“拿手好戏”。工具模具更离不开铣工的参与。在新的历史时期,培养高职机械铣工人才的重要性愈加凸显。如何培养出既肯动脑又能动手,理论知识扎实,又具备较强实践能力的学生,是事关高职教育生存与发展的重要问题。
二、高职铣工实训教学存在的主要问题
当前,高职铣工实训教学取得了较好成绩,但是也存在一些问题,主要有以下几点:
1.教学理念转变不到位。根据新的课程改革,高职机械铣工实训教学,坚持德育为先、全面发展、能力为重、以人为本、与时俱进,突出“一切为了每一位学生的发展”的核心理念。可是,有的“穿新鞋,走老路”,严重制约了学生的发散思维的培养。根本就没有把学生主动学习的积极性调动起来,所以也就谈不上学生对机械铣工实训教学有特别的兴趣了。
2.教学主体性被忽视。根据新的课程改革,高职机械铣工实训教学要求“发挥学生的主体作用”,“让学生成为课堂教学的主体”成为教学改革的中心。然而有的机械铣工实训教学,仍然存在着学生的主体作用被忽视的现象。还有的教师在学生自学或活动时,提示过来提示过去,这样不利于学生独立思考和学习,甚至打断了学生的学习和思考思路。
3.直观实教学不重视。如理论课缺乏实物讲解。学生需要掌握的理论知识在课堂上都讲过,但是由于脱离了实际实物,学生理解较为空洞,所以掌握的不太深刻,在实训的时候遇到同样的问题,这时候学生体现出来的感觉是朦胧的,似曾相识却又模棱两可。
4.信息技术手段不能恰当运用。高职机械铣工实训教学的理论比较抽象,特别是铣工机械制图,机械制图是用图样确切表示机械的结构形状、尺寸大小等都有技术要求。图样由图形、符号、文字和数字等组成,是表达设计意图和制造要求的技术文件,是重中之重,没有图纸,就没有产品,没有任何效益。这样抽象的机械图纸,完全可以在信息技术环境下进行教学,让学生看得清清楚楚,明明白白,而且能够增加教学信息,有效地启迪学生思维,多快好省地提高机械铣工实训教学的效率与质量。
三、怎样加强高职铣工实训教学
(一)让学生明确机械铣工的重要性
什么是机械铣工?铣工就是根据设计零件图纸用铣床(加工零件的设备)进行零件加工的技术工人,分为初级工、高级工。零件加工精度要求高。机械铣工铣工在制造业是很重要的工种,是特种工具零件复杂的加工工序。机械铣工不仅要掌握经常使用的机床工具的知识,还要熟练掌握计算和调整,例如分度测角等等。齿轮花键涡轮成形等都是铣工的“拿手好戏”。工具模具更离不开铣工的参与。机械铣工工艺--主要应用于使用铣床加工各种异形或凹槽等,如齿轮的齿面、零件的键槽等。
(二)让学生懂得机械铣工的安全操作规程
一是机械铣工 进入工场地必须穿戴工作服。操作时不准戴手套(防止手套挂在刀具上,从而导致事故的发生),女同学必须戴上工作帽(防止头发过长,卷入机器中);二是开车前,检查机床手柄位置及刀具装夹是否牢固可靠,刀具运动方向与工作台进给方向是否正确;三是将各注油孔注油,空转试车(冬季必须先开慢车)2分钟以上,查看油窗等各部位,并听声音是否正常;四是切削时先开车,如中途停车应先停止进给,后退刀再停车;五要集中精力,坚守岗位,离开时必须停车,机床不许超负荷工作;六是工作台上不准堆积过多的铁屑,工作台及道轨面上禁止摆放工具或其他物件,工具应放在指定位置 ;七是切削中,禁止用毛刷在与刀具转向相同的方向清理铁屑或加冷却液;八是机床变速、更换铣刀以及测量工件尺寸时,必须停车;九是严禁两个方向同时自动进给;十是铣刀距离工件10毫米内,禁止快速进刀,不得连续点动快速进刀;十一是经常注意各部情况,各运转的连接件,如有发现异常情况或异常声音应立即停车报告;十二是工作结束后,将手柄摇到零位,关闭总电源开关,将工卡量具擦净放好,擦净机床,做到工作场地清洁整齐。
(三)理论联系实际,培养学生机械加工工艺理念
理论课上学生学习了机械加工工艺理论后,就应该趁热打铁,与实践结合,如果没有与实际生产相结合,理解起来比较空洞,最重要的是,如果在实践教学环节中没有有意识的与课堂上讲的这些工艺理论相结合做强调,最终的结果是,学生就没有真正意义上理解这些工艺理论。教学中理论联系实际,最主要的是要正确处理好书本知识和现实生活实际的关系,关键在于保证理论知识的主导作用;同时在理论知识指导下,使学生从事各种实际活动。恰当地联系社会主义具体实际,使学生了解所学理论知识的实际意义,帮助他们获得必要的直接经验和事实材料,以便他们更好地掌握书本知识和间接经验。
(四)教学手段现代化,提高机械铣工实训教学的质量
1.优化学习资源 激发实训教学兴趣。杜威先生说过:“兴趣是生长中的能力的信号和象征。……兴趣显示着最初出现的能力。”因此,对所学知识的内容的兴趣可能成为学习动机。我们深知兴趣是学生学习知识,增长智慧的动力,是激发学生不断创新的源泉。
2.创新教学结构,激励自主学习。教学结构是指在一定的教育思想、教学理论和学习理论指导下的一定环境中展开的教学活动过程的稳定的结构形式。信息技术进入高职械铣工实训教学,充分发挥信息技术的功能优势,采取 “情境―探究”、“资源利用―主题探究―合作学习”基本模式,再结合传统的教学方法,如讲―演示―讨论―试作―交流;观察思考―范例激趣―自主探究―创新实践;设疑―练习―演示―总结―创新;加上按兴趣重组学习小组,多向反馈,培养合作精神,学生自主选择,自主发挥,创造性地培养学生机械铣工的能力。
3.扩大知识领域,培养创新人才。当今世界是竞争的世界,各国的竞争已日益转化为综合国力的竞争,而综合国力的竞争实质是科技和人才的竞争,而人才的竞争有赖于教育事业。国际教育界已把二十一世纪定为“创新人才培养”的世纪,世界许多国家都把培养具有创新精神的人列入战略计划,越来越多的国家都重视开发人的创造力。现代各国政治、经济、军事竞争的背后,都是一场“创新人才的竞争”。从而有效地启迪学生思维,激发学生的求知欲,促使思维转化,智力发展,寻求最优化的教学过程,优化课堂教学,培养学生创新精神及创新能力。
关键词: 高职教育;金工实训;教学改革
Key words: higher vocational education;metalworking practice;teaching reform
中图分类号:G48 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2013)25-0195-02
0 引言
金工实训作为培养学生技能的重要实践性教学环节,通过学习使得学生学习并掌握各种机械加工设备的操作以及相应的加工技能是金工实训的主要目的,同时通过学习各种机械加工的基本技能和制造过程,掌握各种加工方法和设备的合理运用,加深工艺、设备、生产效率以及产品质量之间的相互关系,以培养学生的开发和创新意识。我校有5个制造类专业开设了金工实训课程,每年参与金工实训教学的学生大约有1500多名。由于我校高度重视实训项目的建设和改革,经过几年的努力,取得了显著的效果。
1 更新观念,提高认识
近年来,学院一直重视金工实训在人才培养模式改革和职业素质培养中的作用,积极开展金工实训教学改革,加强对金工实训教学的管理,在资金、指导教师工作量分配等方面加大了支持力度,加强院校间的经验交流与合作,弥补自身的不足。
2 整合金工实训内容
通过归纳、总结传统的金工实训并结合我院的实际情况,金工实训的教学内容分为基本操作技能实训、先进加工技能实训以及创新设计与制造三个层次。在实训中为了让学生熟悉并掌握基本的制造方法,将三个层次的内容进行有机结合,学习先进的制造加工技术,最终将所学的知识融会贯通用于实际生产中。
基本操作技能实训:指导学生对车、铣、铇、磨、钳、铸、焊等传统加工方法的基本技能进行学习,使其既掌握各项技能基本操作,又熟悉传统机加工设备的结构及工作原理。当学生具备基本操作技能时,再将课堂所学的理论知识与实际生产结合起来。根据具体的加工零件,使学生能够独立分析并制定加工工艺,经老师审查修改后,学生完成对该零件的加工。
先进加工技术实训:指导学生学习数控加工、特种加工、快速成型等新技术及先进设备的操作,使学生认识了解现代先进加工设备,接受先进的、综合的制造技术训练,了解CAD、CAM、CIMS等在工程中的应用,培养其系统工程意识和创新意识。
创新设计和制造实训:学生针对实训中提供的产品具体要求,自行选择加工方法,制定加工工艺,独立完成产品整个加工生产过程,指导教师组织学生对设计加工的产品进行讨论交流,分析设计作品的创新性,加工方案的合理性、经济性等。
通过这三个层次的实训,锻炼了学生的知识运用能力和实际操作能力,使他们能学以致用,提高了解决生产中实际问题的能力。
3 改革金工实训教学方法和手段
实训内容的更新必然要求教学方法和手段同步改进,将原来单一、零碎、缺乏系统性的实训转变为以零件制造技术为核心的综合性实训,这将使学生对整个制造工艺过程有完整的认识。如车工实训,在学生学会操作机床和了解使用及各种表面加工方法等有关知识基础上,发给学生一张零件图,让学生自己根据生产条件和零件的技术要求,制造出零件的加工工艺卡片,并独立完成零件的加工。由教师和检验员检验评分。钳工实训要求学生根据所给的材料,自己设计、加工一个有实用价值的小产品,达到适用、美观的要求。
传统的金工实训其示范和讲解都在操作现场进行。由于学生多、环境差、噪音大,教学效果往往不理想。我院在实训中引入了现代化的多媒体教学手段。多媒体教学以其鲜明的教学特点、丰富的教学内容、形象生动的教学形式促进学生主动思考探索,激发学生的学习兴趣,发挥学生学习的主观能动性。通过多媒体教学,让学生了解传统的车、钳、铣、磨、铸、焊等加工方法,以及国内外先进的制造设备、生产工艺和方法,对于一时难以开展的新技术、新加工方法的实训,让学生观看有关新材料、新工艺、新技术的录像资料,在计算机上进行模拟实训教学,使实训具有一定的前瞻性。
4 建设较完善的金工实训教学资源
金工实训包括的内容十分丰富,既包括实训操作训练,又包括工艺理论课程。我院根据制造类专业教学的基本要求并结合各专业的教学需要,编写并整理了30多种金工教学的文件,组成了较完整的教学文件体系,同时将这些文件上传到了世界大学城的空间平台,使得学生能够随时查阅并了解文件的内容来规范自己的行为。这些文件为规范金工实训和保证教学质量创造了良好的条件,在教学中得到了很好的实施。
我院还组织专业的教师编写出版反映现代科学技术发展以及工业制造新材料、新技术以及新工艺的新教材,不仅突破了旧的金工教材的模式,还有效的突出了专业性和针对性,主要增加了以下内容:第一,介绍新材料、新技术、新工艺和新设备;第二,详细而规范的设备操作规程;第三,安全文明生产守则;第四,教学设备的结构、动作、技术规格以及常规的养护与维护知识;第五,正确使用以及维护保养常规工具、夹具以及量具的知识;第六,产品的加工质量检验与分析方面的基本知识;第七,非金属材料加工方面的基本知识;第八,创新设计与加工方面的基本知识等。
5 形成了完善的考核机制
要提高实训教学质量,必须建立完善的考核机制,对各个环节加以考核。我院采取的考核方式是从应知(基础知识)和应会(操作技能)两方面对学生进行考核。其中基础知识占30%,操作技能占70%。
根据金工实训的大纲要求,结合现场条件以及实训内容,将每个学生对每个工种应该掌握的主要知识列出来,供学生在实训中有重点的去思考去实践,等实训结束以后再进行基本的理论笔试和操作考试。
操作技能的实训考核内容有:基本操作技能的掌握水平、规范程度以及产品的加工质量。并且,在考核中如果出现重大违规、野蛮操作或由于操作不当造成设备事故的,就会取消成绩的评定资格;一般违规或超时完成者,成绩不得评为“良好”以上。
6 结束语
随着市场经济的发展和严峻就业形势的影响,人才培养模式改革的需要,加强和推进金工实训改革已势在必行。在金工实训教学工作的开展中,只有更新观念,让教学内容、教学方法和手段、考核机制随着社会的进步而不断改进和完善,才能培养出具有综合实践能力的高级技术技能型人才,从而跟上时代前进的步伐,满足当代社会的需求。
参考文献:
[1]邢预恩.金工实习的改革与实践[J].高校实验室工作研究,2007(3):65-66.