时间:2023-02-27 11:08:52
序论:好文章的创作是一个不断探索和完善的过程,我们为您推荐十篇冲压模实训总结范例,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。
【中图分类号】G【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889(2013)11C-
0030-02
“冲压模具设计与制造”课程综合实
训是指学生在学完相应的专业基础课程,掌握了一种或多种专业技能后,在专业教师指导下进行的综合性实践教学过程,包括模具结构的设计、模具零部件图的绘制、成形零部件的加工、模具的装配、试模及实际应用等一系列工作流程和内容。学生需要完成从图纸绘制到零件加工的模具设计与制造全过程。
由于受教学体系和实验手段限制,目前“冲压模具设计与制造”课程的实验教学内容和形式单一,学生在学完课程后大多只能进行冲压模具拆装和模具冲裁综合性实验两个基本型实验,极大地限制了学生对该课程的实践认识,实践效果不够理想。主要表现在:学生动手能力欠佳,缺乏自主创新实验,对于细节知识很难理解,不能真正做到“学以致用”,进行模具创新设计也就无从谈起。为此,有必要开发一个综合性的实训项目,不断提高学生对专业知识的综合应用能力、创新能力和职业素养,增强学生的创新创业和就业能力,为学生今后从事模具设计打下良好的基础,这对创新人才的培养也具有重大意义。
二、“冲压模具设计与制造”课程综合实训项目设计原则
(一)项目设计突出应用性,体现创新性。冲压模具技术不仅在模具设计、技术研究和加工制造中大量使用CAD、CAM等技术软件,而且在包括CAE分析软件和快速成型等技术在内的应用和开发方面也有许多新的发展,教师必须克服机械式的验证实验模式,除基础实验外,应结合新技术开发一些更具特色和实际应用价值的综合实训。
(二)项目设计源于科研项目。教师的科研项目成果经过适应化处理,可以开发出应用性和实用性强的实训项目,在减少经费开支的条件下,增强自主创新实验力度,创造性地进行实验教学改革。另外,可以将科研课题融入教学活动中,增强实验教学的灵活性,使学生有更大的独立思考和自主设计空间,开拓学生的思维,把实验当做一种开发过程来完成,使学生对模具技术有更深层次的理解,从而提高学习兴趣。
(三)项目设计以“学生为主体,教师为主导”。实训项目教学过程中,采用以“学生为主体,教师为主导”的训练模式,由学生作为项目的实施者,指导教师只是起监督和指导作用,以便充分调动学生的学习兴趣,有效发挥学生的学习自主性,激发学生的创造力,培养学生的创新意识。学生充分利用实验室的软、硬件资源,查阅文献资料,总结分析,亲自设计模具方案,进行模拟分析,处理和分析相关数据,优化参数,并进行加工、装配、实验;教师及时解答实训过程中的相关问题,督促学生完成实训任务,从而提高自主学习能力、参与性、主动性和创造性,为推广研究性学习和个性化、实用化培养的教学方式奠定基础。
三、“冲压模具设计与制造”课程综合实训项目任务内容
从“冲压模具设计与制造”课程的实际教学内容出发,结合教师的科研项目,将实训项目内容分解成以下几个部分:
(一)查阅项目文献资料。教师指导学生利用图书馆和网络资源查阅相关资料,熟悉课题的研究现状和发展趋势,了解成形技术的研究现状和发展趋势,特别是成形工艺的原理、特点和应用情况。学生通过文献查阅掌握文献查阅的方法,培养知识总结能力。
(二)成形工艺分析。基于对文献资料的分析、总结,利用所学的专业知识对成形工艺进行分析,确定具体成形方法和成形步骤,确定总体设计方案,采用最简单、最经济的成形工艺获取最好的产品。学生通过工艺分析掌握模具材料、成形工艺、模具设计等知识,培养分析能力。
(三)模具设计分析。基于成形工艺分析结果,设计合理的模具装配图和全套零件图,让学生掌握CAXA、Pre/E、AutoCAD、UG、SolidWorks等绘图软件的使用方法,以及零件图的绘制标准、装配图表达、模具结构表达,培养学生的模具设计创新能力。
(四)模具参数优化。根据设计的模具参数,利用有限元软件建立有限元模型,对成形工艺过程进行模拟,并提取相关的模拟数据;对数据进行分析,根据结果对相应的模具参数进行优化。学生通过模具参数优化熟悉有限元的相关知识、有限元软件的具体操作方法,培养对数据的分析处理能力。
(五)模具制造。根据优化后的设计图纸,分析加工工艺,编制零件加工工艺卡片,然后利用实验室现有的车床、铣床、钻床等各种机械设备,对各个零部件进行加工制造,最后将加工好的零部件进行装配调试。学生通过加工实践,掌握模具制造工艺、机械加工的知识、机床的操作方法,培养实际动手能力。
(六)冲压成形工艺实验。将调试好的模具安装到相应的成形设备上,完成不同参数的冲压成形工艺实验,对成形产品进行质量和强度分析等,并对总体设计方案进行改进。学生通过实验掌握成形工艺、成形设备的使用方法,了解和熟悉产品的质量和强度评价分析方法,提高设计能力,培养创新意识。
1现状分析
作为我国职业技术培训中坚力量的中职、高职、高专院校,相继开设了模具专业,教学用书纷纷出版,专业发展与课程建设都取得了一系列重大突破。然而,数量众多的模具专业教材,大部分是针对高职高专教学编写,鲜有适应中职教育而编写的模具专业用书,各中职学校不得不采用仅有的大学教材来进行课程教学。中职模具专业课程建设,应以提高实践技能为目标,对教学内容进行项目化整合,明确、细化技能要求,结合学校自身实际情况,采用行之有效的教学手段,切实提高教学水平。
2课程项目化
2.1确立培养方向
要设置出适合中职教育特色要求的冲压模课程,必须明确设置标准。当前中职学生毕业后往往应聘到生产一线岗位。所以,对《冲压模具设计与制造》这门课程进行项目化,在“制造”与“设计”这两个方面,重点应突出“制造”这个方面,在制造的过程中了解、熟悉设计原理,再进一步提出创新要求,实现以专业技能实践为主,理论学习为辅的教学目标,最大程度地提升学生动手能力,并在拥有一定的理论知识的基础上,能分析或解决冲压加工生产中的问题,提高创新能力。
2.2确立项目内容
项目内容的选取要符合教学大纲和反映社会技术要求,要易于被学生接受、了解和运用,要在强化技能实训的同时,穿插理论指引;不是理论指引实践,而是通过技能实践,了解与消化理论,再利用了解的理论促进技能水平升级,形成以技能实践溶解理论、以理论强化技能水平的良性循环。
《冲压模具设计与制造》这一门课程涉及到冲裁、弯曲、拉深、成形等多种模具的设讨一制作,初步接触时,一个学生必须花费大量的时问和精力才有可能在脑海里把这一系统工程初步建立起来。因此,在确定冲压模这门课程的项目内容时,应选定其中某一种类型的模具相关知识进行内容组织,整合为项目形式,对课程实行项月化教学。当项目完成,学生容易在大脑中建立起清晰的模具制造工程模型,之后就可以此为突破口,扩展教授其它类型的模具知识,形成以点带面的冲压模知识教授方法体系。结合学生学习特点,分析各类型冲压模的结构特征和所需要运用的知识内容,选取冲裁模作为冲模知识学习的突破门。冲裁模是冲压模中用得最多的一类模具,其结构组成具有代表性、典型性。学生通过冲裁模的学习,拥有了坚实的模具制造知识基础,那么,在后续的弯、拉深等冲模的学习上,将会呈现事半功信的效果。
2.3分项目制定
根据冲裁模的结构特点,本着由浅人深的原则,可选取单工序的落料模作为具体项月实施裁体,把完成整副冲裁模具的制造过程,分解成多个项目内容依据模具结构零件的功能特点和加工过程,联系各知识要点,可把整个项目分化成以下七个分项目:①冲裁模基础知识:进行模具拆卸实践,一了解模具结构,对冲模和冲压加工生产形成初步认识;②冲床与冲压加工基础知识;了解冲床结构,分析冲压原理;③模架零件制造:对模座板、导向零件等进行加工,强调技术要求,学会车、铣、磨等机床加工手段,强化机床操作技能,了解模架设计要求和选用方法;④凸模和凹模制造:学会用数铣、线切割、电火花等技术手段加工凸、凹模,了解凸、凹模零件的设计要求,学会凸、凹模尺寸的确定方法;⑤垫板与固定板制造:加工上、下垫板与凸、凹模固定板,对上、下垫板以及凸、凹模固定板进行加工,强化加工技能,了解凸、凹模固定板设计的要点;⑥卸料装置部件制造:对卸料零件进行加工,了解卸料装置的结构组成和设计要求;⑦冲裁模装配与调试:对已经加工完成的模具零件进行组合装配,掌握装配模具的技术要求和方法,完成整副模具的最后组装,把模具装在冲床上进行试加工。
2.4项目实施
项目的实施过程是以学生为主老师参与指导的方式实行,老师选定两个结构不同的冲裁件,并预先为其中一个零件设计出完整的模具结构,作为学生进行加工的对象。每一个项目中,学生亲自对零件加工,老师则对其加工过程进行必要指引,从工艺、技术要求等方面进行详细要求;当加工完成后,教师对其加工过程进行点评,指出不足之处以待改进。此时,由于学生刚完成零件的加工,精神状态高度集中,且加工过程中亲力亲为,对零件的各部位结构印象深刻,学生的学习积极性已充分地调动起来,老师对所加工零件的功能、设计原理、设计要点等理论知识进行讲解将会获得良好的教学效果。在每个分项目进行的过程中,教师要注意引导学生思考,把“为什么会是这样”引人到项目过程中每个技能和知识点里,激发学生思维多多思考,培养学生不断进行探索。
2.5项目的检查评估
目前的职业教育课程体系始终没有摆脱传统的教育模式,理论和实训教学相脱节,课程内容与生产实践相脱节。学生学非所需,学非所用,知识与能力不相配,无法适应生产一线的需要,因此,构建以就业为导向、以能力为本位的一体化教学的课程体系十分必要。从2011年9月起,笔者所在学校在10级高技和中技模具制造专业班级中分别挑选一个班进行教学改革尝试,对模具专业教学的课程体系和内容进行了大幅度的调整,并采用理论与实践一体化的教学模式进行专业教学,使得学生的专业知识和专业技能有了明显提高。通过比较,高技班取得的教学效果比中技班好,因为高技班的学生知识面更广、理解能力更强、自觉性更高,而中技班挑选优秀的学生组班开展“一体化”教学,则效果会更好。
一、课程体系的建立
根据社会对模具专业人才的知识能力结构要求,我们决定将模具制造专业(高技班)课程划分为三个模块,即:基本素质模块、模具专业技术模块、模具专业实训模块。在教学课时安排上,理论与实训约为1:1。
1.基本素质模块
该素质模块能让学生掌握必要的计算、语言表达、公文写作和计算机的基本操作知识,具备自主学习能力和适应社会的基本素养。
开设的课程有:数学、语文、英语、德育、体育、计算机基础、心理健康教育和就业指导等。
2.模具专业技术模块
该模块能让学生熟练掌握机械制图、AutoCAD、Pro/E、模具结构、材料、制造、工艺、夹具、安装、调试、维修、先进制造技术等知识,能胜任计算机绘图员、模具设计员、模具制造工艺员、模具调试工、机床夹具设计员等工作。
开设的相关课程有:机械制图、计算机绘图、计算机在模具设计中的应用、机械基础、金属材料与热处理、电工学、机械制造工艺基础、极限配合与技术测量基础、冷冲压/塑料成型工艺与模具设计、机床夹具、复杂模具安装调试与维修、先进制造技术等。
3.模具专业技能实训模块
该模块能让学生掌握模具制造的各种设备、加工方法、工艺等相关知识,并完成一套冲压模和一套注塑模的完整加工,能胜任模具钳工、车工、铣工、磨工、模具调试工、数控机床操作工、冲压机操作工、注塑机操作工、检测仪器操作工、产品质量管理员等职位。
开设的相关课程有:金工实训、钳工实训、数车实训、数铣实训、冲压模具设计与制造实训、塑料模具设计与制造实训、模具拆装和测绘实训等,教学过程采用“行动导向”教学模式。
二、课程体系的实施
模具专业实训与专业基础课程的学习应紧密相连,冷冲压、塑料成型工艺与模具设计课程的学习和冲压模、塑料模具设计与制造实训相对应,机械基础、金属材料与热处理等课程的学习和金工实训、钳工实训相对应。
理论知识的学习内容和实训内容相对应。通过两套模具的完整加工,将计算机制图(AutoCAD)、计算机在模具设计中的应用(Pro/E)、线切割编程、机床夹具、复杂模具安装调试与维修、冷冲压/塑料成型工艺与模具设计等课程的内容有机地结合起来,使得每门课程都有了相对应的项目(模具中的零件),而所有的项目又有了一个总体的目标(一套完整的模具)。例如计算机制图的教学可以用模具上的导柱、导套等零件的绘制作为项目,线切割编程的教学就可以用型芯、型腔的加工作为项目。这样,学生在整个学习过程中目的性强,理论和实训就很好地结合起来了。
三、教学效果的总结
1.学生的学习效率大大提高
学生能将专业理论知识与实际进行反复对照、理解,从而缩短了认知过程,加深了记忆,能更易理解、更快接受专业知识,能更迅速掌握技能。
2.学生的实操技能有了明显的提高
学生在教师的指导下亲自动手操作,完成教师布置的一个个由易到难的工作任务,最后制造出一副完整的模具,学生对学习充满了自信,对操作充满了热情,操作技能也在不断提高。
3.师生之间的互动大大增加
教师能比较直观地了解学生掌握专业知识和操作能力的程度,能有针对性地加以指导,而学生也能及时解决学习过程中的问题,纠正操作过程中的错误。
4.教学过程可融入企业对员工的要求
关键词: 生产流程;模具专业;高职教育;资源库
Key words: production process;mold specialty;higher vocational education;repository
中图分类号:TP311 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2013)21-0281-03
0 引言
教学资源库是利用信息化科技手段,对教育教学资源进行整合,最终建成互动化、多媒体化的共享式资源仓库。教学资源库为学校教学提供了强有力的支撑,为教师备课、学生自主学习提供了平台[1]。本文调研我国模具设计与制造企业工厂,总结出企业模具生产线流程和生产岗位职责图;对高职高专院校模具设计与制造专业调研,总结出高校模具专业开设的专业课程和教学执行现状教学知识结构框架图,据此构建以模具生产流程为基础的高职教育特色模具专业的共享型资源库。基于模具企业生产流程的模具设计与制造专业建设的研究国内尚属空白,它以工厂中模具实际的生产流程为主线,将企业生产模具流程各工作部门作为资源库的一级目录,分别设置:项目部资源库、业务部资源库、设计部资源库、仿真部资源库、生产部资源库、质检部资源库;根据企业生产模具工作内容:接受定制模具任务书、企业合同签订、模具设计与制图、设计方案仿真模拟、成型零件加工、模具装配、安装设备并试模、出运后处理等相关资料过程添加到各工作部门资源库;用冲压模、塑料模、压铸模、锻模、粉末冶金等类别典型模具为项目载体,完整展示企业模具设计与制造全过程,加入精品课程、实训和课程设计等专业知识丰富完善上述资源库模块;同时引入模具行业协会、模具企业参与资源库建设;突出行业指导和企业参与;加入行业标准,以此规范学生设计和生产,拓展行业知识,随时了解模具行业前沿动态,基于企业生产流程模具专业教学资源库构建对整个模具专业教学设计、现代远距离教育、企业生产具有较高的实用性和指导意义。
1 模具行业生产流程
依据模具行业企业特点,系统搜集模具行业领域动态、行业政策信息、行业发展概况、行业专家信息;行业企业的人力资源基本情况及需求情况分析;知名企业信息、著名企业家信息;典型职业岗位、典型工作任务;新产品、新技术信息;职业资格、行业资格、行业标准、行业规范等。对全国模具设计与制造企业进行了调研,总结了企业模具设计与制造的生产流程、生产部、各部门工作内容、各部门专业人员、岗位职责能力与知识要求、工作内容及最终所提交成交客户模具和各生产部门的储存过程资料,现阶段我国企业模具生产流程图如图1所示。
2 高职院校模具专业教学执行流程
通过对全国高职院校开设模具设计与制造专业课程标准、教学设计整体方案、说课视频和课件、数字化教材、课程中每个单元教学设计方案、教学课件、实训指导书、课程的考核办法;对实训、内容及学时和开设的顺序进行了系统调研,并标示课程、实训、课程设计、毕业设计占总调研院校开设比例,总结模具设计与制造专业教学执行流程图如图2所示。
3 基于生产流程模具专业资源库构建过程及特点
通过对我国模具设计与制造企业的生产线流程和全国高职高专院校模具设计与制造专业开设的专业课程和教学执行计划调研,总结出模具企业生产流程和高校模具专业教学进程。分析企业模具生产流程和高职专业模具教学进程的共同点,以企业各部门生产模具的知识能力要求穿插模具专业项目化教学内容,在相对应部门的资源库下链接精品课程和实训内容。本文据此构建模具行业生产流程为基础的高职教育特色模具专业的共享型资源库,模具专业资源库结构框架图如图3所示,此次模具专业资源库建设,以企业真实模具的设计、生产流程为主线,企业生产部门作为资源库目录,如(业务部)接受模具任务签订合同(设计部)设计模具绘制图纸(仿真部)模拟方案出具报告(生产部)加工装配试模(质检部)模具质量检测(业务部)模具后处理;同时将《模具价格估算》、《逆向工程》、《塑料模具设计》、《冲压模具设计》、《压铸模具设计》、《模具CAD/CAM/CAE》、《模具零件的普通加工》、《模具零件的数控加工》、《材料成型设备》等专业精品课程;和塑料模具拆装实训、冲压模具拆装实训、模具钳工与装配、拆装(模拟)、电加工实训等教学实训环节作为资源库的支撑材料,让高职高专院校模具专业开设课程设计题目、内容、方法与企业模具设计生产流程一致,最终构建符合企业和院校实际需要,工学结合,职教统一,企业工作内容与模具专业教学专业课程对应双体制资源库。且在主页面中即时更新模具协会、就业趋势、模具行业前沿动态、知识论坛、共享资源、岗前培训、资讯交流、技术资格证书查询等资讯服务内容。可通过资源库随时查询模具企业各生产环节岗位人员的能力与知识要求和相关项目资源库资料;教师、学生、企业员工和即将从事模具行业的人员可根据自己在模具企业的所在岗位查询相关的教学课程资料,也可以在查询专业课程知识同时找到企业生产的相关案例,随着市场运行模具行业的发展,各部门资源库中随时添加新的典型案例带动高职院校模具专业教学内容的项目更新,提升模具资源库的前沿性并实现了远距离的开放式教育。
4 结束语
论文从企业模具生产流程出发,对模具设计与制造专业教学资源库进行系统研究,构建了基于企业生产流程模具专业教学资源库的建设,目标是通过校企合作、院校之间的合作,充分整合模具企业和院校之间的优势资源,把资源库建成具企业模具生产实操特色、满足不同用户需求的开放型共享型模具设计与制造专业教学资源库,提高我国高等职业教育专业人才培养质量和社会服务能力,且为全国高职院校专业教学模式教学方法和职教改革的基本走势提供一定的参考。
参考文献:
《冲压工艺与模具设计》是模具设计与制造专业的核心课程之一,要求学生在学完冲压变形和冲压工艺的知识后,能够正确设计比较简单的冲压模具,并对冲压生产中经常出现的问题和缺陷做出正确地判断。
这是一门实践性和理论性很强的课程,传统的教学均以教师课堂讲授为主,仅局限于书本的知识和内容,在教学学时有限的情况下,自然就采用了填鸭式的教学方式。这种教学方式不但让老师感觉到教学时间紧,教学任务重,重点知识不能充分讲解,难点也不能取得突破,而且让学生感觉到学习很累,很被动,学习内容很空洞,无法产生学习兴趣,导致学生不想参与到学习中去,实践能力得不到提高。而该教学效果的好坏直接影响到后续各教学环节质量的高低,如何激发学生学习的积极性和主动性,提高模具设计能力,是教学改革的关键。在学校全面开展2+1学制的背景下,为了让学生在顶岗实习中能利用他们所学的专业知识解决生产问题,我们对冲压工艺与模具设计课程进行了多方面的教学改革,总结了一些教改心得,以供探讨。
一、冲压工艺与模具设计课程教学难点
冲压工艺与模具设计课程的主要教学内容是冲压加工及冲压工艺、冲裁、弯曲、拉深、成形等冲压工序的工艺设计、模具设计;多工位级进模结构;冲压工艺规程的编制等内容。该课程的教学难点有以下几个方面:
1.典型模具结构复杂,种类繁多,教师须讲解清楚其结构、原理、各个零部件的功用,特别是模具的运动过程,仅靠教科书的二维图形、辅以有限的模型和挂图是相当困难的,加上中职学生的空间想象能力不足,机械制图专业知识容易遗忘,造成学生在学习的过程中比较生疏、无从下手、难以理解。
2.教学内容较多,知识点比较分散,学生在学完基本概念和基本理论后,仍不能形成系统的知识,不能解决实际的问题,实践能力不强,学习效果不佳。
3.冲压工艺与模具设计课程涵盖面广,涉及工程力学、机械制图、工程材料及热处理、公差配合、冲压设备等课程,为能在有限的时间内达到理想的教学效果而增加了学习和讲授的难度。鉴于此,我们采用多种教学方法,引导学生积极参与到教与学的活动中来,让老师在“做中教、教中做”,让学生在“做中学、学中做”,经过教学实践,取得了良好的教学效果。
二、巧用多种教学手段,提高教学效果
教学手段是师生教学相互交流信息的工具、媒体或设备,教学手段包含传统教学手段和现代教学手段,像幻灯片、收录机、小黑板、多媒体、实物展示台等。随着现代教育科技的发展,越来越多学校的教室都安装了多媒体设备,教师也越来越依靠多媒体来进行授课,但效果并不是很好。现代教学手段与传统教学手段融为一体,以多媒体的形式出现,才能提高教学质量,加强教学效率。
(一)展示现实生活中的实物模型,提高学生认知度
该课程的每一章节的第一堂课程都是概述类的知识,学生每当接触到新知识的时候,都表现出渴望和期待的心理,如讲述冲裁工序的时候,激发学生的兴趣,要求学生在生活中找出属于冲裁加工的东西。“兴趣是最好的老师”,兴趣是非智力因素中最活跃的成分。在这个时候许多学生就开始在教室的每个角落寻找属于冲裁加工的物品,兴趣就被激发出来了,同时,我们教师也可以从生活中、校企合作工厂、其他方面搜集冲压制件,把平时搜集出来的冲压制件展示给学生观看,学生很直观地理解了该工件生产所需的工序,提高了学生认知度。
教师展示的制件要求具有代表性、典型,并且学生能想得到的,看得着的,如冲裁工序中的垫圈、拉深中的易拉罐、不锈钢的杯子,这些都是学生熟悉的东西,学生就会思考提问:易拉罐怎么做出来的?为什么瓶盖的厚度与瓶身不同?怎么控制不被拉裂?这个时候教师拿出几个易拉罐给学生们摸着看,学生的思维马上就被打开了,教师总结和分析学生所提出的问题,学生就会带着问题去听课,课堂气氛活跃,提高教学效果。
(二)运用多媒体技术呈现典型模具结构
冲压模具结构复杂,种类繁多,模具零件图和装配图难以在黑板上表达出来,特别是模具的运动过程没有办法通过黑板和粉笔展示出来,这样对于教师的教和学生的学都有难度,针对这个问题可以通过多媒体来解决。多媒体可以将传统教学手段难以表达的内容和难于理解的冲压加工过程、模具内部结构、工作原理、各零部件的运动情况等内容,通过图片、动画、工厂加工视频等多媒体手段生动、形象、直观地展现在学生的面前,变繁杂为简单,变抽象为直观,使学生容易理解,激发学生的兴趣和积极性。
(三)借助AutoCAD软件计算弯曲件毛坯尺寸,降低学生的学习难度
弯曲工艺与模具设计章节内容中,需要学生具有计算弯曲制件毛坯尺寸的能力,此类教学内容多为计算公式的推算、工艺参数的选择,其中有许多三角函数的公式,中职学生推理起来很吃力,计算过程复杂,计算容易出错。教学中可以借助AutoCAD软件来计算弯曲毛坯展开长度,可以避免繁琐复杂的人工计算,降低了学生的学习难度。中职学生对软件类的课程都比较感兴趣,操作AutoCAD软件比较熟悉,同时也加强了软件的操作能力,为课堂增添了新的元素,提高了学生的学习兴趣爱好,实现了工厂学校零的对接。
(四)采用现场实践教学,提高学生的动手能力
典型模具结构的拆装、模具的安装与调试、冲压设备的安装与调试等,可以通过学校实训车间的真实模具、模型、冲压设备来进行现场教学,帮助学生对课程难点深入理解,设计实验实训课,调动学生的主观能动性,突出学生动手能力的培养,提高学生的主动性和创新精神。
三、活用教学方法,有效提高教学质量
教学方法是在教学过程中,教师和学生为实现教学目的,完成教学任务而采取的教与学相互作用的活动方式的统称。教学方法具有双边性,既包括教师的教法又包括学生的学法,教师的教法和学生的学法是相互联系和相互作用的。冲压工艺与模具设计是一门理论性与实践性很强的核心专业课程,传统的教学模式已经不能适应人才培养的需求,新课改要求我们在教学中优化课程结构,让学生在动手实践中、在自主探索中、在合作交流中去思考、去质疑、去辨析,直至豁然开朗,发挥学生的主体地位,进行有效教学,不断提高教学质量。
(一)创设问题情境,激发探究欲望
思维的过程是信息积累的过程,经过学生分析和加工的信息更加容易记忆、更深刻永久,我们需要为学生创设一个信息平台,在老师的引导下让学生去探究问题,寻找解决问题的方法。在教学过程中,教师需要根据教学内容、学生认识规律及学情,创设问题情境,鼓励学生多思考,大胆地去猜想、去探索。设计问题要一环扣一环,由浅入深、从简单到复杂,激发探究欲望,活跃课堂气氛,有效地调动学生思维积极性,能收到意想不到的效果。
案例1:在教学典型模具结构内容时,用多媒体展示典型模具结构装配图,我设计了这样的问题情境:
(1)这套冲压模具是属于什么类型的模具(单工序模具、复合模具、级进模具)?
(2)该套模具包含几个工序,工序名称分别是什么?
(3)条料是从模具的哪个方位送进去的,是左右送料还是前后送料?你是怎么判断的,说出判断的方法和理由?
(4)从装配图中找出条料导向的方式,并用自己的话表述导向的作用?
(5)分析条料定位装置,概述定位的作用?
(6)分析该套模具的卸料元件,到讲台上用手比划出卸料零件的运动过程,概述卸料元件的作用?
学生根据我设计的问题情境去看图,带着问题去思考,有针对性,不至于看着复杂的模具装配图无从下手,使同学们能逐步看懂模具结构图,又能提高学生的口头表达能力。在学习的过程中,学生积极开动脑筋,提出自己的看法,大胆地说出自己的方法,更加全面地考虑问题,灵活运用知识,激发学生的创新意识,不断培养学生创新思维能力。
(二)优化课程结构,引导自主探索
案例2:在教学冲裁间隙时,为了优化教学结构,把冲裁刃口尺寸和公差放在一起学习,设计一些问题引导学生自主查表完成冲裁刃口尺寸的计算:
测量落料凸模和凹模的刃口尺寸,计算出该模具的间隙值,并与冲裁模初始用间隙表进行比较,判断该间隙是否适合2mm厚的Q235钢?
现实训车间缺少一批垫片,厚度为1mm,材料为黄铜,根据冲裁基准刃口磨损原则试着设计凸模和凹模的基本尺寸?
根据所学的知识,按“入体”原则讨论刃口尺寸公差的确定原则,请大家提出自己的方案?
面对这些问题,绝大部分学生能积极看书探索、讨论、合作、寻找答案,根据已学的知识大胆地思考,尝试各种方法去探究解决问题的方案,让学生自主学习,使学生在动手、动脑、动口中去找到解决问题的方法。
(三)创设合作机会,培养团队精神
案例3:在计算冲裁刃口尺寸和公差时,为了提高学习效率,关于多个刃口尺寸计算时,将数据分成几组,把全班学生分成几个小组来完成计算,每个小组4个人,一个小组安排一个小组长,由小组长来分配计算任务,大大节省了计算的时间,提高了学习效率。让学生在合作交流中学习别人的方法和思路,表达自己对这个问题的看法,从而学会从不同的角度学习冲裁刃口尺寸的计算,学会倾听别人发表意见的好习惯,有助于学生团队合作精神的培养。
(四)理论实践一体化,加强学生动手能力培养
案例4:在教学到冲压设备时,在老师的指导下进行冲压加工操作,认识冲压机的结构原理,通过手动调试冲压机的调节螺杆长度来适应冲压模具的安装,在同学的配合下,大家一起完成冲压机的调试与安装。老师设置一些故障点来引导学生去排除问题,帮助学生较快地学会操作冲床。同时也辅助一些实验来提高学生的动手能力,如试冲垫圈制件,观察制件的断面质量,若发现断面质量不合格,提出小组的改进方案?模具的闭合高度大于压力机最大装模高度该怎么处理?
理论与实践一体化的开展,极大地调动了学生学习的积极性、主动性,使学生自觉地参与到教师的教学中,让学生真正做到“做中学,学中做”,让教师做到“做中教,教中做”,也培养了学生的综合应用能力。
四、结束语
《冲压工艺与模具设计》课程的教学从传统的纯理论教学模式过渡到“学做结合”的教学模式,教学中运用了多种教学手段和教学方法,取得了良好的教学效果。一方面可提高学生的学习积极性和学习热情,保证了教学质量和教学效果,另一方面可提高教师专业教育教学能力。新的课改下,教师在课堂中如何去把握,需要我们转变观念,改革教法,增强紧迫感和责任感,为培养一批合格的中等技能型人才继续努力。
《冷冲压工艺与模具设计》是高职模具设计与制造专业的专业核心课程之一,冷冲压模具课程设计是从理论知识向实际产品的模具设计过渡的重要环节,其目的是使学生初步掌握模具设计的基本方法和步骤,使学生具备独立查阅模具设计手册等工具书的能力,以及培养学生综合运用所学知识来设计冷冲压模具的能力等。
我在指导学生进行《冷冲压工艺与模具设计》课程设计时,发现学生存在这样一些问题:一是学生的水平参差不齐,对理论知识理解掌握的差异较大,尤其是综合应用所学知识解决实际问题的能力普遍较差;二是钻研精神不够,主动性差,遇到一些困难,不愿意自己查阅资料,过于依赖教师的辅导;三是对自己信心不足,每做完一小部分都要教师的确认,才敢进行下一步的设计。为了改变这种状况,我对课程设计的选题、组织实施以及成绩评定等环节做了一些积极的探索,收到了良好的效果。
一、课程设计的选题
课程设计的选题要有一定的实际应用价值,应直接来源于生产实际或具有明确的应用领域,其设计的结果也将作为《模具制造工艺学》和《模具钳工工艺学》的实训项目。我精心挑选了啤酒瓶开启器、方形接触片、蚊香支架、金属瓶盖等都可以作为设计的选题。考虑到学生水平参差不齐,同一班级中的学生之间存在较大差距,为了使设计课题的难易程度和工作量大小与学生的水平和能力相适应,既让每个学生都能顺利地完成设计任务,又能充分发挥优秀学生的潜能,我确定了复杂程度不同、工作量不同的设计课题,供不同层次的学生完成。学习成绩一般或较差的学生,所要完成的设计课题是“单工序模”的设计,其难度不大,设计工作量适中;难度和设计工作量都较大的“复合模”和“级进模”两个设计课题,供学习成绩好、能力强、肯钻研的优秀学生选择。
二、课程设计任务的组织实施
提前布置设计任务,把课程设计融合到理论教学之中。以前的做法是把课程设计放在理论教学课程全部结束后进行的。我在辅导学生设计时发现,有不少学生对设计时所要用到的理论知识和基本方法,都不会应用,有的甚至已经忘记了,辅导时很费力气,影响课程设计的顺利进行。为了改变这种状况,我采取了提前布置设计任务的做法,把课程设计融合到课程的理论教学之中。在某个模块之前把课程设计的任务书与课程的授课计划一起发给学生,让学生从学习本课程开始,就接触设计课题,在学习理论知识的过程中逐步熟悉设计课题。以“方形接触片的冲裁模设计”为例,把设计的任务分解成产品的工艺性分析、冲压工艺方案确定、模具结构总体方案的确定、冲压工艺计算、模具结构总体设计、模具零部件结构设计、选定冲压设备、绘制总装图和零件图等八个部分。把这八个部分融入到有关章节的理论教学中去,学习完有关章节后,把相应任务作为课外练习布置给学生课后完成。由于这些课外作业与课程设计联系紧密,学生大多十分重视,积极性很高。到进行课程设计时,设计任务中的绝大部分已经经过了一次演练,大多数学生对设计计算的方法和步骤已经不再陌生,只需将所作过的资料进行修改、连接整理,便可以较顺利地完成设计计算说明书的编写,把主要精力和时间用于结构设计和绘图,从而使绝大多数学生都能够顺利地按时完成设计任务。
为保证每个学生都能积极参与课程设计并有所收获,我采取了以下措施:一是分组进行,每个设计小组一般为两人。每个小组之间选题不同或原始设计数据不相同,这样可以避免小组之间相互抄袭。并在小组内把设计任务分解到人,小组成员之间既相互合作,又都有自己的任务,人人都必须自己动手、相互督促才能按时完成。二是在设计过程中,强化过程性考核,每天检查各小组的设计进度及完成的情况,将过程性考核纳入学生设计的总评成绩中。三是准确把握设计工作量,在给每个学生分配设计任务时,根据能力不同区别对待,既做到任务充足,又保证每个学生只要抓紧时间都能按时完成。四是指导注重培养能力,对于大多数学生,指导的重点是设计的基本方法和步骤以及如何查阅设计资料和工具书;对基础较差的学生则以答疑的形式进行个别辅导。对于学生问得比较多的问题,我们就集中讲解。
计算机绘图是我专业学生必备的技能,为了进一步提高学生的计算机绘图能力,我们要求学生所设计的图纸必须用计算机绘制,学生可以根据自己的实际情况选择用相应的软件,如AutoCAD绘制、UG或Pro/E造型再生成工程图打印出来。通过实践,我觉得这样做有三点益处:一是与实际接轨,现在工厂设计人员都是采用计算机绘图;二是在计算机绘图便于修改,图纸干净整齐,线条粗细均匀,学生把自己绘制的图纸打印出来,容易产生成就感,有利于增强学生的自信心;三是给学生提供了一次把所学软件技能应用于设计的机会,对进一步提高学生的计算机绘图技能大有益处。
三、成绩评定
我在评阅设计资料时强化了答辩环节,通常给每个学生安排5到10分钟的答辩时间,答辩环节可以发现学生在设计过程中存在的问题,促使学生对自己设计的结果进行反思、改进。学生的设计成绩由两部分组成:一是答辩教师在仔细审阅学生的设计资料的基础上,结合学生的答辩情况和设计课题的难易程度给出成绩,此成绩占设计成绩的70%;另一部分是平时考核成绩,由指导教师根据学生在设计过程中的表现,如遵守作息时间情况、是否按时独立完成等评定,占设计成绩的30%。
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。
一、模具专业项目教学中的项目内容设置
模具专业项目内容的设置必须切合实际,作为教师必须清楚要给学生讲什么?达到什么样的教学目的?这一点在模具专业的项目设置中尤其重要。因此,模具专业项目的设置可以根据国家的模具专业职业技能鉴定的标准要求及考虑学生的兴趣来设置。通常,模具专业的整个教学内容可分为两大项目,即模具设计项目和模具制造项目。
模具设计项目主要包括基础项目、机械基础项目、proe基础项目、机械制图项目、机械测量项目等,此项目要求学生能够根据相关的设计资料,运用常规设计手段和专业模具设计软件(如proe)进行一般构件的冲压模具和塑料模具设计。
模具制造项目,包括模具钳工项目、电加工项目、数控铣床项目、冲压模拆装项目、塑料模拆装项目、模具制作项目、CAXA制造工程师2006应用及自动加工项目等。
根据以上教学内容的设置,模具专业实训项目通常可划分为三大实训项目模块进行(如图1所示)。
二、模具专业项目化教学的实施过程
项目确定后,应对每一项目提出具体的实施方案、教学要求和必须达到的教学目标。模具专业“项目教学”的教学过程一般有五个步骤:任务计划实施检查评价。
任务阶段:教师布置任务,帮助学生理解任务;知道自己要做什么,要学哪方面的知识,练习哪方面的技能,达到什么样的目标。
计划阶段:学生一般以小组形式工作,制订工作计划。
实施阶段:教师做演示,学生在旁边看,学生可以随时提问题,教师要对学生提出的问题做解答;学生根据计划完成自己的任务,教师观看、指导。
检查阶段:学生自行检查实训过程、结果。
评价总结阶段:自我评价,同时对组内其他同学提出问题,交流心得。教师对学生在整个过程中出现的问题予以评价,对于学生在制作过程中出现的问题要给予及时纠正。目的是使学生通过一次技能训练对自己所掌握的理论知识及技能有所认识、有所提高。
例如,在制图与测绘实训项目中,可按以下步骤实施:
1.项目任务
部件测绘内容:齿轮泵。
2.项目实施
(1)教学目标。初步掌握画装配示意图、零件草图的方法,掌握测量工具的使用要领,尺寸标注要求,了解技术要求的注写要点,最后绘制零件工作图及装配图;培养动手能力、综合能力,以及耐心细致的工作作风和合作精神。
(2)项目选择分解。指导学生分项目小组形成团队,各团队分工合作组织拆卸装配体部件――齿轮泵,根据所拆卸的零件确定项目名称,并提出项目工作任务:绘制非标准件各零件完整的工作图。有条件最好能配合机加工实训,在车间根据他们绘制的零件图加工成零件,然后组装成部件,进行后续课程的实习。
(3)项目计划。引导学生利用已有基础,制订项目计划,确定步骤,选择材料。教师先提供几种类似典型零件的尺寸标注、技术要求的图例,并分析为什么要这样标注和选择,给学生以启发。然后各团队讨论分析:各零件的特点?零件草图选择?尺寸标注方案?技术要求参考?如何绘制零件工作图?各团队准备好测量工具、方格纸、绘图图纸,各种手册、工具书;分发学习参考资料,内容包括零件表达方案如何选择,各种测量工具如何使用,尺寸基准、技术要求的选择,绘制草图的注意事项。各团队还需确定各人的分工,选出小组长协调工作,主动学习相关知识。最后小组长向教师汇报本小组工作计划、小组疑难问题,教师审阅后进行适当指导,提出建议。如有些学生设计的图样有问题,教师就引导他再看相应的理论知识,让他慢慢理解,并且不断鼓励,使学生能够完善自己的作品。
(4)实施项目计划。组织各小组团队自行独立测绘零件,绘制装配示意图、零件草图、零件工作图、齿轮泵装配图。团队间可进行讨论、交流;教师巡视、指导、解疑,及时恰当地对学生进行指导,解决他们遇到的难题,增强他们的信心,使学生能把书本知识和实物联系起来。根据经过团队讨论所确定的方案,各同学独立完成项目任务,完成各零件的零件工作图及装配图的绘制,并标注尺寸、技术要求,在教师指定的时间内上交。教师可在课堂对草图进行答辩式批阅,这样可使学生直接得到指正而留下深刻的印象。强调学生要根据零件草图和装配示意图画出部件装配图。在画装配图时,要及时改正草图上的错误,零件的尺寸大小一定要画得准确,装配关系不能搞错。装配图视图选择的一般原则要掌握。
另外,在完成项目的过程中要因材施教,针对不同层次的学生,教师指导的深度要有所不同。如果学生有问题,教师应该适当地给予启发和提示性指导,不但使学生记忆深刻,还能锻炼学生的思维,培养其创新能力。
(5)项目展示评价。各团队选一套齿轮泵零件工作图及装配图在教室进行展示,让全班学生依据评论,评价项目:零件表达方案的优劣,尺寸标注是否正确、完整、清晰、合理,技术要求是否符合零件工艺性能;分析装配图选用了哪些特殊的表达方法,如拆卸画法、夸大画法、简化画法等,能否较好地反映部件装配关系、工作原理和主要零件的结构形状。主视图可按工作位置选定,采用全剖视图主要表达装配关系,左视图可采用半剖视图,一半表达外形,另一半表达内部结构及其工作原理等等。教师应和学生一起检查图样,一起分析问题,装配图要着重检查螺纹紧固件的连接画法,常用件中齿轮啮合区的特殊表示法等。然后各小组选派代表,上台介绍团队及自己的工作结果。先由学生讲解图样,总结项目教学活动的意义,通过总结,使学生找到自己在理论及操作技巧上的不足。然后由教师检查评分,并指出项目活动存在的问题及解决方法,教师要善于总结和比较学生的优点,引导学生学习他人的长处,使学生的综合能力在总结评估中得到提高。
3.项目评价
(1)作品评价:专业知识应用、制图规范、作品质量。
(2)学习过程评价:合作程度、努力程度、交流表达能力、工作态度等方面。
三、模具专业项目法教学建议
1.模具专业实训基地
模具专业实训基地是实施模具专业“项目式教学”工作的重要载体,学校应充分重视实训基地的软件和硬件建设。
模具专业项目化教学要求教师的“讲”和学生的“练”有机地结合起来,授课的方式不再是以教师为主的讲授,而是以学生为主体的实操应用式的教学。根据这一授课方式和模具制造加工行业的特点,教学应该具备“计算机(学生用)+电化教学设备(教师用)+机床(包括数控机床)”的设备环境。
2.教材建设
教学过程应编写模具专业的项目教学任务书与指导书或工作页等教辅材料。要创新教材编写模式,组织开发一体化课程教材。打破学科体系,编写理论教学和实践教学相融合的教材和教辅材料。依据劳动者的职业特征、职业成长规律和典型工作任务设计教材教学单元,力争实现工作过程导向的教学模式,实现理论知识与技能训练的有机结合。
3.要增强教师的专业素养,提高教师的实际操作技能
在提高教学实效性方面,教师必须不断充实自己,及时吸取本学科及相关学科的最新知识,以当代最先进的知识技能装备自己,不断调整社会所需要的知识结构,把握教学改革的动向,增强教学的预见性,这样才能培养出适应社会需要的具有较强实际操作技能的高素质的劳动者。
4.学校要加强一体化课程师资队伍建设
中途分类号:G647.38 文献标识码:A
引言
随着现代科技的高速发展,经济社会的巨大进步,未来社会需要大量的创新创业人才。国家教育部、省教育厅高度重视此项工作,大力支持并多次在各高校开展创新创业人才培养工作。根据大学生创新创业初期条件,结合小型企业资本有机构成低、社会劳动力容纳量大的特点,选择以培养创办小型企业为目标的创新创业训练项目。
本项目以模具设计与制造专业的学生团队为主体,建立一个“广科机械加工厂”。为保证学生在项目训练中能获得预定的能力,制定工厂管理制度,模拟企业运作方式,将学生团队成员按企业的生产技术、经营管理等岗位进行分工,通过学生自己对本工厂产品设计制造以及生产经营的实施过程,使团队每个成员得到训练。
一、团队特色
学生团队方面:参与本项目的学生是通过自愿报名、任课老师和辅导员共同考查,指导组全体教师共同研究确定的。学生成员成绩优秀,基础知识扎实,求知欲强,对模具设计及制造或者机械零件加工有浓厚兴趣,对学习高新技术有着执着的追求。
教师团队方面:指导教师均具有丰富的教学和实践经验,有的直接来自机械企业生产一线,设计制造经验丰富,是一支“双师”型队伍;其中指导教师团队负责人兼具高级工程师和副教授职称,是一位曾经多年从事机械工业企业生产的中型国有企业厂长。
二、现有基本条件
(一)学院及系部领导高度关注并全力支持大学生创新创业项目。从人才培养方案制订到学生团队成员挑选、指导教师队伍组成、实训基地的保证、训练耗材的供应等方面给予全方位的支持。
(二)机械系现有一座1550平方米机械加工实训车间,内有数控车床、数控铣床、加工中心、线切割、电火花及通用机械加工设备70多台,价值700百多万元,有由10人组成的实训教学团队及完整的组织机构。
(三)有一个经验丰富的“双师结构”教师团队。团队成员专业知识及技能结构合理,有富于创新,乐于奉献、甘为人梯的精神。
三、项目特色及创新点
(一)立足现有条件,以本系机械加工实训车间为平台,挑选一批优秀学生,组织一个大学生创新创业训练指导教师团队,以模具设计制造、通用机械零件加工全过程为载体,组建一个 “机械加工厂”。
(二)本训练项目是借助一个虚拟的工厂组织机构,搭载机械系“机械加工实训车间”真实实体进行实际运行。在项目训练中,每个同学根据预定的角色在各自的工作岗位上,在老师的“全指导、半指导、零指导”进程中,分别获得模具设计、零件制造、生产经营、质量管理等技术技能,为走上社会创新创业打下坚实基础。
(三)本项目具有“三实一虚”特点。即训练平台(机械系实训车间)真实;团队(学生和老师)真实;训练内容(外来生产业务加工)真实;组织机构(广科机械加工厂)虚拟。
四、项目运行方式
(一)运行目标
以机械系“机械加工实训车间”为真实平台,在虚拟的“广科机械加工厂”组织机构中,对学生团队每个成员加以训练,使他们分别获得模具设计、零件制造、生产经营、质量管理等多种技术技能及素养,为未来独立创新创业打下基础。
(二)团队成员分工
1.工作岗位设置。按照机械加工厂生产经营特点,将训练岗位设置为:冲压模具设计,塑料模具设计、通用机械零件加工(含制造工艺设计和加工实操)、生产经营策划、质量管理、物资供应、财务管理7个岗位。
2.学生团队分工
将学生团队5个成员按前述设置的7个岗位进行分工:其中3人分别担任冲压模具设计,塑料模具设计、通用机械零件加工(含制造工艺设计和加工实操);另外2人分别担任生产经营策划和财务管理、物资供应和质量管理。
3.实训指导教师分工
将5位指导教师按前述7个岗位的指导要求进行分工并落实到人,形成文字文件后再在两个团队全体成员会议上宣布,在项目运行中执行。
五、项目实施计划
(一)前期准备工作
前期以对学生进行培训为主,学习安全生产基本规程和加工厂的管理制度,熟悉生产环境和实训车间,了解客户下单签订合同与组织生产的流程。因加工厂条件所限,客户可由教师扮演,预定生产加工两套难度适中的塑料件模具产品,模拟与学生签订加工合同,此部分工作主要由市场部人员负责。其中对生产过程中需要用到的专业知识,如:客户提品特性,所需材料的性能,产品大致设计方案,加工工艺,产品价格估算等,进行系统的学习和培训,为下一阶段的训练做准备。
(二)项目训练阶段
借助机械系机械设计与加工既有平台,按照学生担任的岗位角色,进行岗位技术技能强化训练。
1.产品设计阶段
主要由工程部人员负责,在专业教师的指导下,进行工艺设计和模具设计,出具模具图纸,确定后续加工工艺方案,估算价格等。
2.备料,进行模具制造,加工模具零件,装配试模等。
3.产品设计汇总,总结解决设计问题。
六、训练方法
按照“全指导、半指导、零指导的”渐进式训练方式开展工作。初期,学生在教师的全面指导下进行工作;中期,学生自己工作,遇到问题时,老师给予指导;后期,学生自己独立开展工作并进行总结,老师给予评价。
七、训练内容
(一)技术类
1.根据用户提供的产品图纸技术要求,进行模具设计;编制外购件、外协件、标准件清单;
2.按照模具零件图的设计要求,编制生产工艺文件;编制生产准备清单,包括工具、量具、刀具及其它外购物资清单;
3.根据用户提供的零件图纸技术要求,编制生产工艺文件;编制生产准备清单,包括工具、量具、刀具及其它外购物资清单;
(二)生产类
1.根据技术部门提供的生产工艺文件,按照用户提出的时间要求,编制生产计划安排表;
2.根据生产部门的计划安排,按照机械加工工艺文件内容,组织实施生产。
(三)管理类
1.根据技术部门的物资清单,清点厂内现有物资,缺额所需立即购买,保证按时按量供应生产性物资。
2.按照财务管理相关规定,准确及时收付工厂资金。
3.对生产过程及出厂产品进行严格质量检查;
4.对外经营业务策划和实施。
八、项目进度安排
(一)储建阶段
按照《广州科技职业技术学院大学生创新创业训练管理办法》组建学生团队和指导教师团队,撰写项目申报材料并按规定程序申报;项目获批后,与机械系机械加工实训车间共同商定车间及机床设备使用事项;宣告“广科机械加工厂”成立。
(二)训练准备阶段
对学生团队成员进行培训,学习安全生产基本规程,熟悉场地和生产环境。购置训练材料,做好训练准备。
(三)项目训练阶段
1.全指导式训练。借助机械系机械加工实训车间既有平台,按照学生担任的岗位角色,进行岗位技术技能强化训练。
2.半指导式训练。通过学生自己及其它方式对外承接简单模具设计制造和机械零件加工业务。以学生为主体,在老师指导下完成对外业务制造工作。
3.零指导式训练。由指导老师设定项目,由学生自己独立完成,最后由指导老师对学生的工作质量进行测评,学生自己作出总结。
(四)项目总结验收阶段
1.项目组成员将前期训练及实践进行总结,撰写总结报告;
2.将在项目训练中设计的图纸、机械加工工艺文件等技术资料整理成册;
3.撰写发表项目成果论文;
4.向学校相关部门办理“广科机械加工厂”物资及财务交接手续;
5.组织项目验收。
九、结语
开展本项目的研究,就是要积极探索和实践,将我校以“广科机械加工厂”的活动形式的创新设计教育教学活动推广到全专业,扩大受益面,稳定并扩大创新设计教导教师队伍,同时借助实践基地的建设,为开展这种具有特色的教学模式提供物质基础和保障,大力加强机械类专业的实践教学,以创新作品的设计、制作及其竞赛活动,切实加强对我校工科专业学生的创新精神、创业能力和动手能力的培养,并将教改教研的成果进一步上升到新的理论高度,以期形成地方院校中富有特色的机械类应用型人才的创新能力培养模式,切实提高人才培养质量。
摘要:张贴板教学法是在张贴板面上通过添加、移动、拿掉或更换写有教学内容
关键词 的卡片进行讨论、展示,得出结论的研讨班教学方法。文章分析了张贴板教学法在《机械制图》模教学中的应用特点,介绍了用flash制作简易张贴板的方法,并提出应用该方法进行教学时应注意的问题。
关键词 :张贴板教学法;机械制图;Flash
中图分类号:D71文献标志码:A文章编号:1000-8772(2015)01-0211-02
张贴板教学法的概念。张贴板教学法是在张贴板面(黑板或其他特制的木板)上钉上由学生或教师填写的有关讨论或教学内容的可移动的卡片,通过添加、移动、拿掉或更换卡片进行讨论、展示,得出结论的研讨班教学方法,主要适用于以学生为中心的教学方式,突出优点是可最大限度的调动所有学生的学习积极性,在较短时间里获得最多信息。张贴板上的内容既有讨论的过程,又有讨论的结果;既是学生集思广益和系统思维的过程,又是教师教学活动的结果。张贴板教学法的目的,是要获得一个能够代表多数学生意见的结果,以形成全班共识。在界定与明确问题、广泛征询意见、制定工作计划、收集解决问题建议以及共同做出决策等方面比较常用。
一、张贴板教学法的实施程序
张贴板教学法的实施程序。(1)教师准备:包括本教学单元的题目、教学目标、各个教学过程的阶段划分等。(2)开题:常用谈话、视频等方式引出要讨论或解决的课题,并将题目用彩色记号笔写在卡片上,张贴在板面顶部醒目处。(3)收集意见:学生通过阅读教材和小组讨论,将所得结果以
关键词 的形式写在卡片上,并由教师、学生或学生小组代表将写好的卡片张贴在板面上。(4)加工整理:师生共同通过添加、移动、取消、分组和归类等方法,将卡片进行整理、移动、合并,进行系统处理,得出必要的结论或正确的结果。(5)总结:教师总结讨论的结果。必要时可用各种着色的连线、箭头、边框等符号画在张贴板上。学生记录最终结果。张贴板教学法的实施是对学生进行的一种思维训练,先是开放式的思考,后是交流式的展示,接下来是探讨式的调整,最后达到了认同式的聚合(或称集中),指导学生掌握这种思维模式,有利于学生间的交流与合作,学会总结、归纳,形成共识。
二、张贴板教学法在《机械制图》教学中的实践
以绘制轴类零件的移出断面图任务为例,教学中采用张贴板教学法可做如下安排:1.教学准备:编写教案、准备教具(张贴板、卡片纸、记号笔等)、flash课件。2.组织教学:考勤、检查教具、填写教学日志等。3.导入:通过视频介绍轴类零件的结构特点以及用途,用PPT展示采用视图与剖视图表达存在的问题,引出断面图表达的必要性,并简介断面图的概念。4.分组。每 4-6 人为一组,每组选出 1 名代表作为组长,其他组员服从组长分配。5.分配任务。每一种分发一份实现准备好的轴类零件主视图,请小组合作,绘制键槽、通孔、锥坑、扁隼四种结构的断面图,并粘贴为零件图。6.分组讨论。每组同学在组长的安排下查阅书籍结合测绘技能,完成断面图的绘制,并完成张贴板制作。学生实训过程中,教师巡回指导,做必要的提示和纠错。7.卡片张贴展示,由于张贴板版面大小固定,四种结构在图纸上分布不均,所以各组作品上的四种断面图必然会出现布局不在剖切位置延长线或不按照投影关系配置的情况,这些情况下断面图的标注是重点也是难点,利用张贴板教学法的优点就是可以灵活改变这些断面图的位置,在实训中学习重点知识。所以在展示环节,要求小组代表结合国标要求,解释本组断面图布置的特点与标注情况,发现问题,请其他小组同学协助做好纠正。该阶段教师要做必要的控制,请全班学生认真听讲,积极思考,启发小组之间互相帮助,将问题全部发现并做好总结与纠正。8.总结与评价。各组积极参与,热烈讨论,将知识技能与实训过程进行细致的点评与总结。教师在本阶段要表扬为主,以促进良好学习氛围的养成。
三、用Flash制作简易的张贴板
张贴板教学法需要特制的张贴板或黑板进行,容易受到场地和设施的限制不容易开展,但是在微机实训室里,人均一台计算机很容易满足,那么是否可以利用计算机实现张贴板教学法呢?笔者介绍一种用Flash软件制作的简单张贴板。
将需要进行张贴内容制作为元件,并逐一命名。将元件拖入到场景中,并编制如下程序:
on(press){
startDrag(this);
}
on(release){
stopDrag();
}
这样设置后,输出的Flash动画播放时,鼠标可以拖动元件在平面的任意地方停止,即可实现粘贴板的教学效果。
张贴板教学法可以积极调动学生的学习热情,短时间内获取较多信息,充分展示教学过程,需要注意的张贴板教学法的应用始终以学生活动为主体,教师在教学过程中应节制自身的主动行为,主要通过适当的提问和恰如其分的介绍,促使学生积极主动地思考,讨论和发表自己的意见,教师在教学活动中起着穿针引线、铺路搭桥、辅助协调的作用。同时教师应注意消除学生紧张感、羞怯感,创设轻松和谐的学习氛围,多鼓励和激励学生广泛参与,从传统意义上的教导者、灌输者、主宰者转变为学生学习的促进者、主持人和朋友、伙伴。同样需要注意的是张贴板教学法的应用可与投影仪、幻灯、录像、计算机等多种教学媒体有机结合,也常与头脑风暴法、案例分析法、讲授法、谈话法等配合使用,发挥各种教学媒体和教学方法的优势和特色,扬长避短、互为补充、相互融合、相得益彰,发挥更显著的教学作用,收到更突出的学习效果。
参考文献: