時間:2022-12-04 10:36:06
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇數控銑實訓總結,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
一、模式創新,培養學生實踐操作能力
在實訓教學中,應充分凸顯學生的主體地位,發揮學生豐富的想象力,培養創新意識和能力。然而,在數控銑實訓中,由于數控銑床價格比較昂貴,老師一般不愿意讓學生在數控銑床上有自己的想法進行加工,學生只能按照教師講的去做,教師沒講到的,學生堅決不能做。所以,無形中學生就對數控設備產生一種畏懼心理,也就無法激發學生的創新能力了。針對此種情況,在學生進行數控實訓時,教師應先在數控銑床上演示操作,很快加工出一件產品。此時學生會對數控銑實訓產生濃厚的興趣和極大的向往。這時教師強調一些操作要領和注意事項,并帶領學生到仿真軟件上進行模擬再現,教師將仿真機床所有的控制界面都留給學生,學生可以按動仿真機床界面上所有的按鈕,來探究性的操作,在此操作過程中,學生肯定會出現不關閉機床門就操作、對刀出錯導致撞工件、撞機床等嚴重操作錯誤。接下來,教師引導學生一起討論總結哪些操作是安全的、規范的,哪些操作是不安全的、不規范的,學生會對不安全的、不規范的操作記憶深刻,在實際數控銑床操作時,學生不容易再犯類似錯誤。同時也培養了學生實踐操作能力。
二、內容創新,培養學生專業創新意識
數控實訓教學要結合職業教育的實際,在加強基礎知識和基本技能訓練的基礎上,積極挖掘創新素材,開展豐富多彩的主題訓練,發揮學生的想象力和創意,培養學生的創新能力。如數控銑床實訓中的對刀,傳統教學中通常先教學生以工件中心對刀,后再講以工件的某一角對刀。這樣既繁瑣,又容易混淆。筆者經過幾輪學生的實訓比較,得出如下XD-40數控銑床對刀教學步驟:
工件的左后角為零點:
A、工件裝夾(校正—夾緊)—裝刀。
B、方式旋鈕Mode selection—MDI—PROG—軟鍵MDI—輸入“M3 S500”—按“CYCLE START”—RESET。
C、方式旋鈕Mode selection—HAN-
DLE—按“SPD CW”。
(a)方式旋鈕Mode selection—手搖輪—刀具逼近工件左側(適中)(Z、X)—Z向上退刀—按OFS/SET—按“坐標系”—用上下箭頭鍵移動光標到G54 01的X處—輸入“X+負刀具半徑值”—按“測量”鍵。
(b)方式旋鈕Mode selection—手搖輪—刀具逼近工件后側(適中)(Z、Y)—Z向上退刀—按OFS/SET—按“坐標系”—用上下箭頭鍵移動光標到G54 01的Y處—輸入“Y+負刀具半徑值”—按“測量”鍵。
以正向逼進工件時,輸入負刀具半徑值;以負向逼進工件時,輸入正刀具半徑值;對已對左后角為零點,改為工件中心的,可在X上輸入工件長度的一半(+),按“+輸入”,可在Y上輸入工件寬度的一半(+),按“+輸入”即可。其中在對刀過程中,以刀具逼近工件的方法,要求刀具快速接近工件,但不能碰到或撞到工件,至于X、Y、Z三軸先移動哪個軸,由學生自行練習,得出最佳路徑。
三、過程創新,培養學生團隊合作精神
(1)學生自創課題管理。收集創新課題—師生交流、同學認可—實踐加工—作品展示—總結思路—再完善—實訓教研組通過—收集到數控實訓課題集。
(2)學生項目團隊管理。給出任務—構建團隊—小組方案—具體實施—監督、反饋—改進方案—再實施—總結交流—作品展示—項目資料歸檔。
關鍵詞:中職 數控 實訓 教學
中圖分類號: G718 文獻標識碼: C 文章編號:1672-1578(2012)01-0215-01
隨著機械制造業的飛速發展,中國正在逐步變成“世界制造中心”,數控技術的應用也越來越廣泛,大力培養數控人才已迫在眉睫。
中等職業教育培養的主要是“藍領層”數控技術人才,這類人才是指在生產崗位上承擔數控機床的具體操作及日常簡單維護工作的技術工人,在企業數控技術崗位中占70.2%,是目前需求量最大的數控技術人才。數控技術是一門實用性極強的技術,需要緊密配合生產實踐。
然而中等職業學校數控教學現狀是:一是數控專業師資嚴重短缺,相關課程開設不足;二是實訓教學設備(數控機床及數控系統)類型單一,且往往落后于企業;三是沒有適用的高質量教材,教學模式各異。
利用現有條件上好數控專業實訓課應作到以下幾點:
1 激發學生興趣,上好第一堂“入門課”
數控專業和一般專業不同,絕大多數學生在學習之前沒有接觸過數控機床,更有部分學生不知道什么叫數控。對于第一次接受新的學科學習,總是存在著極強的好奇心理。
這時可采用如下方法來引導學生入門:(1)介紹好該課程與生產實踐的密切關系。如數控加工實訓課,可通過身邊的事例來說明、提出問題。在生產中幾乎無時無刻都離不開機械零件,像手表,汽車,大到飛機火箭航天器等。零件是怎么通過數控機床加工出來,使學生心中提出許多疑問來增加其想象、思考和研究。(2)利用多媒體介紹數控技術應用的重要性,精心準備一些相關的數控領域的視頻及圖片資料,可從發展前景、市場需求等方面來進行,幫助學生了解實際、增強學習興趣。(3)帶領學生參觀數控機床、現場操作過程、展示優秀畢業生的數控作品,有利于學生了解學習該課程的重要性和開闊學生的視野,認識和了解數控機床不同的類型,提高學生對數控的感性認識。
雖然有的學生不是通過第一次課就能產生興趣,但起始課是重要的,讓學生覺得自己又增長了知識。好的開始是成功的一半,更是我們成功教好數控實訓的一半。
2 注重理實一體,利用好仿真軟件
對于“藍領型”數控人才,必須以傳統的機械制造技術(金屬材料及熱處理、切削原理及刀具、機床夾具、機制工藝等)為基礎,學習掌握“數控機床原理及應用基礎”和“數控加工編程技術”,還需要熟練掌握“CAD/CAM”軟件。
傳統的理論教學較抽象,脫離實踐,學生往往會產生枯燥、厭倦情緒。書到用時方恨少,這種學習方法目的明確,收效最直接。在實訓課中,總有學生感覺理論所學的有關內容到實訓中不夠用。這時我們要抓住時機向他們講授理論與實訓課的關系,充分調動學生學習的積極性,可穿插利用數控仿真軟件教學,形象生動,在實訓教學中對原有知識加以鞏固。數控仿真軟件是一個應用虛擬現實技術于數控加工操作技能實訓的仿真軟件,具備對機床操作全過程和加工運行全環境的仿真功能,可以進行數控編程教學,加工操作過程教學,使需要在數控設備上才能完成的大部分教學功能在此虛擬制造環境中實現,彌補了傳統數控教學的不足。
基于這一功能和特點,使用仿真軟件將大大減少在數控機床設備上的資金投入,既能降低成本又能加快數控人才的培養速度。由于仿真軟件不存在安全問題,學生可以大膽地獨立進行學習和仿真練習。并對加工零件的幾何形狀和精度進行自我檢測,增強了學生的自學能力,精簡了教學過程,提高了學習效率。
3 實施細節教學,合理安排實訓內容
在實訓教學過程中,安全永遠是第一位的,我們尤其注重實訓紀律教育,除進行原有的安全操作規程學習外,我們還從學生的每一個訓練細節入手,列出各種安全隱患,進行教育,使學生在上機床操作時牢記安全規程。
實施細節教學還體現在要求學生在實訓過程中勤記筆記。實訓課基本上被認為是全部動手操作,但是,學生不可能持續的操作機床,在操作過后很容易忘記。因此要求學生在訓練過程中不斷地記筆記,不斷的總結,比如學習數控銑平面銑削時,你可以在筆記上記下所有操作步驟,并注明注意事項。在操作過程中,可以記下所選刀具、所用切削用量、轉速、進給倍率、精加工方法等,課后再整理。通過自身的操作,容易出錯的步驟重點標注,提醒下次操作注意。一周實訓課程結束后,讓學生進行小結,總結得失點以及自己的體會。通過天天記筆記,周周寫小結的形式,讓學生對數控專業的認識更進一步。這樣實訓操作課才能充分體現其功能。
在數控實訓過程中,筆者發現學生在操作中,很多帶有盲目性,往往會浪費很多時間,特別是剛入門的學生,不知道按哪個開關,哪個鍵,只能不斷的摸索。學生操作機床后收獲很小,效率很低。考慮這一問題,筆者給學生整理了從“開機到出產品”過程中的每一個步驟,教學時再進行適當的講解,要求學生剛開始時嚴格按照步驟規范操作。這樣學生很快能夠熟悉數控機床操作,大大提高了實訓效率。
在實訓教學中,筆者要求學生帶著問題去操作,操作機床的目的是為了解決某個問題。在一次數控銑床實訓課中,要求學生利用G68/G69指令練習加工圖形,明確說明練習目的是為理解其指令格式,有的同學拿到一塊毛坯后就輸入程序,模擬圖形正確后,開始自動執行。可是加工出的圖形卻比要求的要大,經自己仔細檢查后才發現原來操作時未將原有的刀補修改正確,只能銑平面,重新開始。當平面銑完時,下課時間也到了,布置的操作任務自然沒有完成。學生如果在操作過程中如果不注意步驟方面的細節,會嚴重影響實訓效率。因此,向學生強調細節操作,培養學生的細致、認真是非常必要的。
1、需要注重對學生專業術語和專業知識表達能力的培養
如今我們很多學生在銑床實習時候說車工件,在車床實習的時候說銑工件、卡盤扳手或者呆扳手叫不出名字、實習銑床不知道車床進給量的單位、實習車床不知道銑床進給量的單位、實習完一個項目不能完整表述出剛學的實訓項目的加工方法等等,這樣的學生不在少數。其實我們必須要有意識的培養學生這方面的能力,它對今后學生的發展有很大的影響。
2、學生不做筆記,前面學后面忘的現狀必須得到改變
學生在大一學了的車床或者銑床的基本操作,到了大二基本上忘完了。針對學生剛學了機械制圖和機械加工工藝之后來參加實訓,對于書本上沒有見過的裝夾方法,新的加工方法,甚至對于自己在操作過程中出現的錯誤等等,都應該總結下來,這對于今后的學習,進一步的技能提升有很大的幫助。所以,現在的學生必須灌輸“多總結,多思考,勤做筆記”的習慣
3、學好機械加工,理論教學和實踐教學兩個環節必須共同來加強學生機械加工工藝理念的培養
理論課上老師肯定講了基準統一,基準先行、粗精分開這些工藝原則。但是由于沒有與實際生產相結合,所以理解起來比較空洞,最重要的是,如果在實踐教學環節中沒有有意識的與課堂上講的這些工藝原則相結合做強調,所以最終的結果是,學生就沒有真正意義上理解這些工藝原則。所以理論課上面必須要對這些工藝原則進行講解,讓后實踐環節的老師必須要有意識的針對這些工藝原則,對學生做強調講解。例如:我們銑削六面體的時候,首先銑出一個大的平面,這就是基準先行,然后銑削其它的面均以面為基準,這就是基準統一。然后我們控制任何尺寸,均采用先粗銑余量,然后在根據余量精銑保證尺寸,這就是粗精分。所以,我們的實訓老師需要借助現有的資源和條件,有意識的加強這些工藝觀念的培養,讓學生實訓后有很大收獲。
4、老師必須注意同類知識的穿插和引導,學生必須學會“對比學習”
同類知識的對比學習非常的重要,然而現在絕大多數還沒有這個觀念。例如:學習數控編程的時候,數控車床G90與數控銑床的G90指令意思不一樣,學生必須通過對比分析,才能保證今后的使用不出錯。那么,我們在帶學生實習的時候必須引導學生在學習車床的時候要對比銑床,學習銑床同樣要對比車床,找出他們的區別和相同點。這樣充分調動學生對知識和技能掌握的積極性,對加深學生記憶,擴展學生知識面起到很大作用,甚至可以說是學生能迅速入門的基本法寶。
5、選擇適合學生基礎知識提高的教材和實訓指導書
學生在學校學習的時間一般都只有兩年半,最后半年都是在外面企業頂崗實習,那么在這么短的時間之內,我們必須選擇更容易讓學生接受和注重學生基礎知識培養的教材,這樣學生才能有的放矢,學到實用的知識,也更有助于在比較難但是不常用的知識上面花很很多時間而造成的效率低下。機械加工專業實習包括入門實習、提高實習、強化實習。在這個過程中,我們應該組織一批經驗豐富的實習老師編寫具有本校實訓基地資源相適應的實訓指導書,同時指導書內容的設計應該與理論教學知識相呼應,同時應該簡明扼要,讓學生能看懂,借助實訓指導書,提高學生的實習效率。
作者:何超 張軍 邵曉莉 單位:四川工程職業技術學院
關鍵詞:模塊化教學;數控加工;教學方法;實踐操作
在知識經濟時代,企業之間的競爭已由物質資源的競爭轉化為人力資源的競爭。在機械加工行業,數控機床的發展很迅速,培養數控人才也成為職業院校適應市場的需要和必然選擇。為了使學生能盡快地掌握新工藝的需要,適應市場的需求,盡快地實現教學與企業生產需要接軌,數控機床的學習在職業院校就成為了一個重點討論的課題。
1模塊化教學體系在數控技術專業中的應用分析
模塊化教學方法就是讓不同課程的內容在一個教學模塊中體現出來,有時又稱為跨專業的教學。為了使學生在問題的解決中習慣于一種完整的方式,在解答時必須要用到多個學科的知識。我們教師的教學(尤其是專業課教學)不是單純地通過教學而教學,大多選用一定的載體或項目。例如,在數控車床編程教學中選用了國際象棋作為載體,讓學生通過編制一套加工國際象棋32個棋子的車削加工程序,掌握數控車削編程的基本方法、各種指令及代碼的使用、數控加工工藝方案的選擇等,在學習過程中學生可以自己加工一副國際象棋帶回家,提高了學生學習的興趣,教學的效果自然會很好。
“數控加工技術”課程的教學重視數控工藝及編程能力的培養,為有效培養學生的實際動手能力,在高等職業學校中設置了數控加工實訓周。如何有效利用實驗設備和實訓課時,讓學生能在職業能力上有顯著的提高,是教師們探索的目標和努力的方向。因此,如何改變原有的教育模式,縮短課程內容與現代生產技術之間的滯后性,增強實踐教學,編寫適合五年制高職數控專業教學的教材,構建新的課程體系,已迫在眉睫。
2建立數控模塊化教學體系
2.1模塊化教學與傳統教學的區別
傳統教學:目的在于傳授知識和技能以教師教為主,學生被動學習學生聽從教師的指揮外在動力十分重要,教師挖掘學生的不足點以補充授課內容。模塊化教學:目的在于運用已有技能和知識學生在教師的指導下主動學習學生可以根據自己的興趣做出選擇學生的內在動力充分得以調動教師利用學生的優點開展活動。模塊化教學與傳統教學并不是對立的,它們的關系應該是有機結合,相互補充。
2.2數控模塊化教學體系
我們把數控模塊化教學體系的建立定位在培養學生熟練應用CAD/CAM技術進行產品設計和制造為主要內容的方面。具體地說,就是學生通過數控模塊化課程的學習,要能夠進行產品的幾何造型與實體造型、建立CAD/CAM數據庫,使用CAD/CAM常見平臺軟件,掌握數控車、銑、線切割、電火花加工的編程與操作、CNC接口與通訊、常見機床故障的檢測與排除、產品檢測等實踐技能操作。為了保證數控模塊化教學體系的順利實施,我校籌措大筆資金用于數控技術應用各課程實驗室的建設。通過認真詳細的調研、對比、規劃設計、選型,先后建立了機床電氣實驗室、CAD/CAM實驗室、數控仿真模擬實驗室、數控車實訓室、數控銑實訓室等,針對目前生產上常用的數控系統配置情況,配備2臺加工中心、30臺數控車床、10臺數控銑床、數控電火花機、數控線切割機等生產設備,購置不同類型CAD/CAM軟件,設置軟件網絡系統,這些項目的建成集教學、科研、生產、技能考核為一體,能夠完成數控技術模塊教學的整個環節,并在數控加工方面重點加強,使學生畢業后能直接進入生產第一線。在模塊化教學體系課程的安排上,我們同樣注重體現模塊的綜合化、學生的工程能力、綜合能力和創新能力的培養。
3模塊化教學在數控加工技術課程上的實施過程
3.1數控加工技術模塊課程內容
“數控加工技術”模塊教學側重于零件數控加工工藝和數控編程,在教學內容完成之后,有1~2周的綜合實訓,旨在讓學生能綜合應用所學數控工藝和編程知識。通過對零件加工這一實踐過程,讓學生比較完整、系統地掌握工藝編程、數控機床操作知識。教師在實施模塊教學時應布置有一定難度、比較能綜合體現學生學習知識的零件。為使學生在完成項目的同時能善于總結,整個模塊除加工出滿足精度要求的工件之外,還要求學生上交實訓報告,學生需安全、準確地完成任務。為培養學生的團隊精神,也為學生的安全著想,一般以小組形式完成課程模塊,以3~4人一組為宜。
3.2數控加工模塊課程中的能力培養
3.2.1數控加工工藝能力。在數控編程理論知識教學時,教師已經比較重視工藝知識的融入。但學生由于剛開始接觸數控編程概念,在編程時還是很少考慮工藝問題。通過模塊化的實施,學生除了考慮刀具問題外,還會考慮粗精加工的安排、切削用量的確定等工藝問題以及學校提供的數控機床功能。學生們懂得了首先應對加工條件有詳細的了解,根據學校實訓條件進行工藝設計,工藝設計過程應先于編程過程,但在編程過程中也可以對工藝進行修改。學生編制的數控程序應強調其安全性、可行性、合理性,能同時考慮其加工效率則更好。通過模塊實訓,學生能比較細致、系統地分析數控機床加工工藝,選擇合適的刀具,確定合理的走刀路線,編制正確的數控程序。
3.2.2數控機床實際操作能力分析。在模塊課程完成過程中需多次使用數控機床,通過教師指導,學生能在實踐中學到數控機床的日常維護知識。如開機床前的檢查工作;接通電源后回參考點操作;操作時如何避免警報和事故的發生;如果發生機床警報,學生也能排除簡單的故障;加工結束后整理工具,養成清潔工作場所的習慣等。第一次在數控機床上進行加工,學生難免會有考慮不周或不懂的操作,通過模塊課程實訓,學生會加深課堂學習的理論知識。
通過模塊實訓,學生學會了膽大心細地完成操作。如在完成車削加工過程中,首先必須設置工件坐標系在機床的坐標位置,學生使用試切法測量并設定各刀具補償值,這一過程稱為“對刀”。這一操作過程的結果將影響工件的加工質量,如果誤差太大,所編程序又不太合理,甚至會在初次切削時發生刀具與工件相撞。這一環節對于數控加工是非常重要的,通過實訓,學生也體會到了其重要性。“對刀”完成之后,學生使用所編數控程序,通過參數設定,讓數控機床自動完成粗加工、外圓精加工、螺紋加工、割槽加工等工作。這些過程能否在同一程序中一次完成,由學生結合學校使用的數控機床功能來確定。
4結論
總之,實施模塊化教學,推動了教學革新,改變了傳統教學模式,為學生提供了更加有效學習的良好環境,經過眾多職業教育學家、學校的管理者和廣大的職業教師積極的理論研究,廣泛的實踐探索,不但可以動用現代教學手段對知識進行綜合演練,而且在整個教學過程中既發揮了教師的主導作用,又體現了學生主體作用,充分地展示現代職業教育“以能力為本”的價值取向,使課堂教學的質量和效益得到更大幅度的提高。職業教育隨著社會的發展變化,培養出來的人才更能夠適應社會的需要。
關鍵詞:精品課程;數控機床與數控編程技術;教學模式
作者簡介:劉芬(1981-),女,山東臨沂人,山東英才學院機械學院,講師。(山東濟南250104)
中圖分類號:G712 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2012)14-0075-02
精品課程是指具有鮮明特色和一流教學水平的優秀示范性課程。精品課程的建設要遵循“以服務為宗旨,以就業為導向”的教育理念,將最新的教學技術、方法與手段引入課程教學,在教學內容、教學模式、教學方法與手段、教材建設、實踐教學基地建設以及教師隊伍建設等各個方面均能體現現代教育思想的科學性和先進性。
精品課程的建設是高等學校教學質量與教學改革工程的重要組成部分。通過精品課程的建設,聚集優質的教育資源,提高課程的教學水平,使學生得到最好的教育,充分發揮學生的主觀能動性和創新意識,培養學生迅速適應社會經濟發展要求的基本素質和職業技能。同時,在專業課程體系建設中起到良好的示范與推動作用。
一、“數控機床與數控編程技術”精品課程建設概述
“數控機床與數控編程技術”是山東英才學院(以下簡稱“我院”)高職數控技術、機械制造及自動化、機電一體化等專業的一門專業核心課程。課程定位于高等職業教育,是培養學生職業能力和職業素養的關鍵課程之一。課程內容基于機械制圖、機械設計基礎、機械制造技術、工程材料與成型技術基礎、電工學、液壓技術、機械CAD等多門先修課程知識,同時,也為數控機床伺服系統、數控機床故障分析與維修等后續課程打下良好的理論和實踐基礎,具有較強的實踐性和綜合性。
隨著數控技術在現代制造業中應用的普及,社會對于數控人才需求的數量和質量都在不斷地提高,特別是對高素質、高技能型數控技術人才的需求已是迫在眉睫。因此,在課程建設的初期首先確定課程的培養目標,即培養具備良好的職業素質、較強的數控機床操作能力、數控加工工藝分析能力和數控編程能力,能在生產一線從事數控編程、操作、維修、生產組織和管理等方面工作的復合型數控人才。在此基礎上,積極開展了“數控機床與數控編程技術”精品課程的建設,著重在教學內容、教學模式、教學方法與手段、教材建設、實踐教學基地建設以及教師隊伍建設等方面進行了認真地探索與實踐,并取得了一定的成果。
二、課程建設的具體內容
1.教學內容
教學內容的選取和整合應從職業崗位能力分析入手,以就業為導向,以能力培養為主線,以“必須、夠用”為標準,充分體現職業崗位需求和先進性原則。通過市場調研和企業考察,從數控機床操作實際應用出發,并結合本校的教學現狀,對課程的教學內容進行了合理的的設計和調整,如圖1所示。
首先,根據數控車、銑、加工中心操作工崗位實際工作任務所需要的知識、能力和素質要求,將課程內容劃分為數控車床操作、數控車床程序編制、數控銑床和加工中心操作、數控銑床和加工中心程序編制等教學模塊。在此基礎上,以“任務驅動、項目導向”的原則組織實施教學,即以工作過程為導向,以企業的典型零件為載體,遵循由淺入深、由易到難、層層深入的原則對每個教學模塊進行具體項目的設計,保證每個項目都來源于企業的真實生產過程。如圖1所示,在數控車床程序編制模塊中包含有外圓柱面零件的編程與加工、外圓錐面、圓弧面及溝槽零件的編程與加工、外螺紋面零件的編程與加工、套類零件的編程與加工、典型回轉體零件的加工、非圓曲線零件的加工等六個項目。針對每個項目,首先提出擬實現的目標和具體任務,然后圍繞如何順利地實施該項目展開教學,包括所需理論知識的歸納、講解和實踐技能的示范、指導。最終使學生能夠獨立、正確地完成該項目,并可以將所學的知識和技能靈活運用于同類型的其他產品的加工。
通過循序漸進的理論學習和實際操作訓練,學生不僅能夠掌握數控編程的基本知識,而且能夠掌握企業典型零件數控編程及加工的方法,并達到高級數控車工、數控銑工或加工中心操作工的要求,為學生畢業后迅速進入工作狀態打下良好的基礎。
2.教學模式和教學方法
(1)教學模式。本課程的實踐性較強,為了將理論知識和數控加工生產實際操作結合起來,提高學生的學習興趣,保證教學效果,筆者采用理論講授、仿真模擬和加工實訓并行、并重的基于工作過程的教學模式,從而使學生建立起從“抽象的編程加工―半抽象的仿真加工―實際的操作加工”的思維轉變。
其中,理論課采用多媒體教學,充分發揮圖片、視頻的輔助作用,實現課堂教學的多元化;仿真教學利用仿真軟件,模擬實際的生產加工過程,強化理論知識,熟悉機床操作,提高實訓效率,降低實訓危險;實訓教學中由指導教師示范操作,邊講邊練,通過典型零件的加工,強化所學的理論知識,并針對學生在實訓過程中出現的問題,教師面對面引導解決,增強了學生的自信心、解決問題的能力和成就感,激發了學生學習的積極性。
(2)教學方法。在教學活動開展的過程中,重點強調以學生為主體,教師為主導的原則。針對課程中所設計的每個項目,采用了教學過程五步法,具體實施步驟如圖2所示。在這其中,根據教學內容的需要,融合了多種形式的教學方法,如任務驅動法、講授法、現場示范教學法、案例教學法、討論式教學法、類比法、分組教學、“一幫一”教學等。在提高教學效果的同時,更有利于學生獨立思考能力、實際動手能力和團隊協作能力的培養。
另外,筆者也不斷地充實和完善多媒體課件、電子教案、習題庫、實訓指導書以及拓展學習資料等教學資源,并建立了精品課程網頁,將優質課程資源在校園網上實現共享,使課程的課內學習與課外學習充分整合,學生隨時隨地都能進行學習和測試,將課堂延伸到學生生活的每個角落,有利于學生自主學習習慣的養成。
3.教材建設
教材的編寫是課程建設的重要組成部分,在確定了課程教學內容和教學模式之后,選用或編寫合適的教材就成為有效提高教學質量、實現更高層次課程建設目標的重要保障之一。
目前,我國有關數控機床編程與操作方面的統編教材有很多,但其中都或多或少存在一些問題,具體表現在以下兩個方面。第一,多數教材都是按照章節順序編寫,沒有把編程、工藝和加工操作有機融合,也沒有體現企業真實產品的生產過程,從而無法滿足項目化教學方法的需求;第二,不同學校對于數控人才培養目標的定位有所不同,具體的教學條件、實訓設施也均不相同,教學內容重點的選取也會存在一定的差別。而現有的多數教材都是概括性地講解數控編程的相關概念和方法,針對性相對較弱。
因此,課程組成員在完成了實訓教材《機械工程實訓教程》、校本《數控實訓指導書》的編寫和出版后,又積極開展了《數控機床編程與操作》教材的編寫工作。在該教材的編寫過程中,重點注意了以下幾方面的問題。
(1)教材的內容和形式必須與已經確定的課程教學內容保持一致,即采用基于工作過程的項目教學方式進行編寫,每個項目均由學習目標、任務導入、相關知識、項目實施、能力拓展五個部分組成。
(2)綜合考慮本地區企業對數控人才的需求狀況、學生的知識基礎和接受能力、中高級數控機床操作工職業技能鑒定要求以及本校現有的實訓設備等各方面因素,按照“理論與實踐有效融合”“易學夠用”的原則進行編寫。
(3)作為高職高專“任務驅動、項目導向”型教材,教材內容應圍繞職業活動,突出崗位操作技能,重在培養學生的職業崗位能力。
4.實踐教學基地建設
精品課程的建設需要有一流的實踐教學基地作為保障。為了實現課程的培養目標,給學生營造一個良好的實訓環境,我院投入了大量資金于2007年開始建設數控加工實訓基地,經過幾年的不斷擴建和更新,已建設成為一個具備真實生產環境、能滿足教學需要、并兼有生產和職業資格技能鑒定功能的先進的實踐教學基地。目前,該基地已擁有數控加工中心、數控車床、數控銑床、數控線切割機床、數控電火花等主要教學設備,并配置了FANUC、廣州數控等多種數控系統。同時,還建設了多個數控加工仿真實驗室和CAD/CAM實驗室,每個實驗室內均配置60臺電腦,并安裝了AutoCAD、UG、CAXA、上海宇龍數控仿真系統等多種專業軟件。
另外,為了充分利用企業資源,實現優勢互補,學院積極開發了一些設備先進、管理先進、技術先進、環境良好的企業作為校外實習、實訓基地,并簽訂了長期、穩定的校企合作協議,如皇明太陽能集團、青島海信集團等。這些實習、實訓基地可以充分滿足我院學生的專業認知參觀、頂崗實習以及畢業就業等需求。
5.教師隊伍建設
擁有一支優秀的教師隊伍,才能將課程建設的成果的真正地應用到實際教學,充分提高課程的競爭力。為此我院開展了多項措施來加強教師隊伍,特別是“雙師型”教師隊伍的建設。
(1)充分發揮老教師的“傳、幫、帶”作用,通過開展公開課、示范課以及課程教學研討會等活動,交流教學方法和教學經驗,提高青年教師的講課水平。
(2)從企業聘請具有豐富實踐經驗的專業人才到學校擔任兼職教師或校外實習指導教師,并建立科學的評價機制和聘用制度。
(3)鼓勵和支持青年教師通過繼續攻讀更高學歷、外派到其他學校進行交流學習或參與各種校內外的師資培訓班等形式來優化自己的知識結構,提高自身素質。
(4)利用假期,有計劃地安排教師到企業進行鍛煉,積累實踐經驗,提高職業技能和基于工作過程的教學能力。或者組織教師技能培訓班,提高教師的實踐動手能力,并鼓勵教師通過本專業的職業資格鑒定,獲取相應的證書。
(5)鼓勵青年教師積極參與教材的編寫、論文的撰寫以及教研、科研項目的研究,進一步提高自身學術水平和教研、科研能力。
目前,“數控機床與數控編程技術”課程的主講教師均達到研究生以上學歷,并具備了“雙師素質”,全程參與了該課程的理論、仿真和實訓的教學工作,具有豐富的教學和實踐經驗。同時,還參與并完成了多項校級教改項目的研究和多個實驗實訓室的建設。實訓指導教師也均具備中級以上專業技術職務。通過建設,已逐步形成了一支以專業教師為主,專兼結合的高水平的“雙師型”教師隊伍,以滿足課程建設的需要。
三、結語
“數控機床與數控編程技術”精品課程的建設,使得該課程的軟、硬件教學條件都有了較大的改善。經過了幾個學期的教學實踐,取得了良好的教學效果,學生的專業能力和職業素養也得到了一定的提高。同時,作為我校數控技術專業的一門專業核心課程,該課程的探索和研究也帶動了專業內其他課程的改革和建設工作,在我院數控技術專業課程體系整體建設中起到了一定的示范和推動作用。
參考文獻:
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關鍵詞:數控技術;仿真軟件;項目教學法;教學改革
作者簡介:王亞利(1986-),女,湖北黃岡人,佛山職業技術學院機電工程系,助教。(廣東 佛山 528137)
中圖分類號:G712 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)23-0082-01
“數控編程”是高職數控技術或機械設計與制造等相關專業的重要課程,其基本任務是培養學生掌握金屬切削加工的基本理論知識和工藝規程的編制方法,且能熟練使用數控機床和其他數控設備進行產品加工。目前,數控教學中普遍存在兩個問題:一是數控設備價格昂貴,成本投入很大,許多院校由于資金問題使得機床不能滿足大批學生的教學活動。在教學中因為數控設備數量有限使得學生沒有足夠時間參與實際操作,導致教學效果不理想。二是在傳統的教學中學生被動接受教師講授的知識,教學過程枯燥乏味,致使學生普遍對理論課程不感興趣。因此,本文主要針對高職院校“數控編程”課程存在的問題,探討了一些教學方法,為國內同行教學提供參考借鑒。
一、加工仿真軟件在數控專業中的應用
數控加工仿真軟件是一個應用虛擬現實技術于數控加工操作的仿真軟件,具備對機床操作全過程和加工運行全環境仿真的功能,通過在PC機上操作該軟件,學生能在很短時間內掌握各種系統數控車、數控銑及加工中心的操作。目前,華中數控、廣州超軟、南京斯沃和上海宇龍等仿真系統應用比較廣泛。其優點主要如下:
1.降低教學經費和實訓消耗
數控設備價格昂貴,許多院校由于資金的限制,無法建立與學生數量相適應的數控實訓基地[1],而使用仿真軟件可大大減少在數控設備上的投入。目前,國內成熟的仿真系統包括數控車床、數控銑床、加工中心,教學中大部分的實訓活動都可以在這些仿真系統中實現。此外,使用仿真軟件,還可以大大減少工件材料和能源的消耗,從而降低實訓成本。
2.在虛擬環境下模擬數控機床的實際操作,操作安全
對于大部分初學者,由于對機床沒有足夠的了解認識,很容易在操作過程中出現安全意外等情況。利用數控仿真系統可以很好地解決這一問題,數控仿真系統屏幕能夠顯示和機床操作面板一模一樣的界面,以動態的模擬顯示代替機床實際運行并且還能夠提示操作信息,如編程錯誤信息和操作失誤機床碰撞報警信息等。利用數控仿真系統可以在計算機上完成程序的檢驗,避免實際實訓中由于誤操作等引起的安全問題。
目前,佛山職業技術學院采用的是斯沃數控仿真系統。利用此軟件進行仿真,只要程序一編好,刀具軌跡就顯示在工件上,馬上可以發現編程有無錯誤,對刀及工件坐標系設置有無問題。仿真加工時,刀具可以精確地沿著軌跡運動,點到程序的哪一行就可對應突顯刀具軌跡,十分方便檢查錯誤。
3.數控加工仿真軟件可以提高課堂效果
由于數控編程十分抽象,指令繁多,格式形式多樣,單靠教師在課堂上講解,學生難以理解或理解不到位。比如對刀過程,其實是很容易的事情,但如果用傳統的教學方法,僅在課堂上紙上談兵,大多數學生都難以理解,如果利用仿真軟件一邊演示一邊教學,通過車刀和工件的運動學生就很容易理解,而且還能自己親手操作來加深認識,理論和實踐也能兼顧了。利用仿真軟件可以彌補在理論教學過程中的不足,在課堂上將理論知識的講解與軟件的仿真操作兩者有機結合,讓學生邊學邊操作,在鞏固理論知識的同時,提高了學生的動手能力。
其次,采用數控仿真進行教學,由于是一人一機,可以保證每個學生有充足的時間來動手,提高了學習效果。而教師通過廣播的方式在每個學生的屏幕上演示其教學內容,可以保證所有的學生均能清楚地觀看并進行模仿,通過動態的仿真操作使教學過程易教易學、教學效果顯著提高。[1]
此外,仿真系統界面自然友好,模擬過程逼真,可以使用戶看到真實的三維加工過程,操作者一目了然,從而能更好地激發學生的學習興趣和動力。
隨著數控仿真技術的發展,仿真軟件與機床的差距越來越小,特別是越來越多的數控仿真軟件支持極坐標、螺旋插補及各種循環指令編程,支持各系統子程序及宏程序編程,支持鏡像、縮放及旋轉等簡化編程指令編程,尤其是近年來加入刀具補償指令及直線和圓弧后倒直角、倒圓角指令的仿真,使得仿真加工可以達到與真實機床完全一樣的效果。很多大專院校已經開始在教學中利用數控加工仿真軟件,并取得了很好的效果。
二、項目教學法在數控專業中的應用
項目教學法是指學生在教師的指導下親自處理一個項目的全過程,在這一過程中學習掌握教學內容。其最顯著的特點是以“項目為主線、教師為引導、學生為主體”,改變了以往“教師講,學生聽”被動的教學模式,創造了學生主動參與、自主協作、探索創新的新型教學模式。
項目法一般流程主要包括:項目制定、項目計劃、項目實施、項目檢查、項目評價。[2]針對“數控編程”課程而言,其過程如下:第一,項目的選取及設計。主要是結合學生技能水平、學校資源及崗位需求狀況進行項目的制定,在這一過程中,學生收集相關資料,制定合理的項目任務。一般該課程選取的項目有:板類、異形類、軸套類等零件的工藝設計與編程加工。第二,項目計劃。主要是所選取項目的具體落實,任務的合理分配。將全班學生分為若干小組,每個小組負責一個項目,明確項目目的、具體操作步驟、訓練技能要求等,學生通過協調、分工合作共同完成項目任務。[3]在這一階段中主要包括:零件圖紙的數控加工工藝分析、數控加工工藝路線的設計、數控加工工序設計、刀具的選擇、切削用量的選擇、工藝文件的編寫等等。第三,實施階段。按照計劃使項目運行,此階段中主要以學生動手思考為主,教師指導為輔。實際操作中,在學生經過思考的基礎上,教師可以加以引導點撥,或學生之間采用頭腦風暴法共同探討出合理的思路,但教師不必干涉過多,否則不利于學生觀察問題、思考問題、解決問題能力的培養。第四,檢查階段。主要是檢查學生項目完成的情況,及時發現學生存在的問題和亮點。這不僅可以查漏補缺,也可達到知識的再鞏固。第五,評價階段。主要是評價項目完成的效果,評價可以分為學生自我評價和教師評價。[3]自我評價主要通過學生相互之間的交流,分析各自項目存在不足和優勢,通過心得體會等形式加以總結;教師評價主要是進行全面綜合的分析,找出存在的共性問題進行解釋說明,并對完成良好的小組加以表揚,對效果不太理想的小組加以鼓勵。通過評價,使學生對項目效果有一個總體的認識,使其優點繼續保持缺點盡量避免。
利用項目教學法,學生作為學習的主體,通過獨立完成項目,把理論與實踐有機地結合起來,極好地調動了學生學習的主動性、創造性、積極性等。此教學法將抽象枯燥的理論知識有機融合在“項目”的完成過程中,強調學生的自主學習、主動參與,學生唱“主角”,而老師轉為“配角”,實現了師生角色的換位,從而有利于加強對學生自學能力、創新能力、解決問題等綜合能力的培養。
三、總結
針對目前數控教學中普遍存在的設備不足,學生沒有足夠時間操作及數控編程理論知識過于抽象枯燥,多數學生無法堅持學習的現象,可以利用仿真技術和項目教學法。仿真技術能直觀反映實際數控加工過程,使學生在虛擬條件下進行操作,既可有效解決設備缺乏問題,也增強了教學過程的生動性,可使學生在實訓前建立正確的加工工藝概念,避免由于誤操作等引起的操作安全問題;而項目教學法中,教師的作用不再是一部百科全書或一個供學生利用的資料庫,而轉化為一名向導和顧問,幫助學生在獨立研究的道路上迅速前進,引導學生在實踐中發現新知識,掌握新內容。在職業學校、職業教育中,仿真技術和項目教學法有其獨特優勢,是值得提倡的一種教學好方法。
參考文獻:
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關鍵詞:高職;模具制造專業;專業基礎實訓;專項實訓;綜合實訓
中圖分類號:G712 文獻標識碼:A 文章編號:1672-5727(2013)02-0125-03
專業實訓是培養學生職業技能的最重要的手段,在高職教學中占據了十分重要的地位。我院模具專業在十多年的教學實踐中,探索總結了一套較為實用的專業實訓教學模式,而“模具制造綜合實訓”則是其中的特色所在。通過師生的共同努力,取得了良好的實訓效果,我院學生參加省內及全國技能大賽屢獲佳績,畢業生的專業技能與綜合素養也獲得就業單位的一致好評。
初期的實訓模式
最初的高職模具制造專業實訓是學科系統式的,結合專業理論課而開設,是專業理論課的輔教學環節。實訓內容側重于對加工設備的了解及其基本操作技能的訓練,主要包含以下三個部分:(1)鉗工實訓(2~3周)。以“手錘的制作”為載體,通過劃線、鋸割、銼削、拋光、鉆孔、攻絲、鉚接等實際操作,培養學生掌握基本的鉗工職業技能。(2)普通機床加工實訓(2~3周)。包括車床、銑床、刨床、磨床等普通機床的加工操作實訓,以簡單的回轉體、六面體零件的加工為項目任務,主要使學生了解普通機床的功用與使用方法,初步具備設備操作技能。(3)數控機床加工實訓(2~3周)。包括數控車與數控銑,通過典型零件數控加工程序的編制及數控機床操作兩方面的實踐訓練,使學生對數控加工技術在模具制造中的應用有比較感性的認識,初步具備設備操作技能。
在教學實施中,上述實訓方式重在對常用加工方法的了解與認知,有助于對專業理論知識的理解和掌握,體現出專業教學的系統性,對于普通高等教育來說,是長期以來行之有效的模式。但由于培養目標不同,這種模式對于高職學生是否合適則有待商榷。另外,這種實訓安排,特別是實訓項目內容方面,著眼于基礎性和通用性,并非專用于模具專業,也用于機械類其他各專業,實訓效果對于各專業來說其實都是不夠理想的。但從學院總體考慮,其通用性有利于實現教學資源共享,比較節省教學成本,且實訓安排及其實施均較為便利,所以這種方式有其存在的必然性。
發展后的實訓模式
高職教育經過一段時間的發展后,目前在各高職院校普遍實行的實訓模式屬于基礎實訓與技能鑒定培訓相結合的模式。
高職教育的培養目標是要求畢業生掌握較高的專業技能,能在各自專業領域的生產一線崗位上工作,最理想的是能夠實現“零距離”上崗。如果專業實訓能夠根據各專業相應職業崗位的技能要求,有針對性地對學生進行培訓,并按照勞動部門統一制定的職業崗位技能考核標準進行考評頒證,學生畢業時即可直接憑證上崗。基于這種理念,要實現畢業生“零距離”上崗這一目標,專業實訓必須做出相應的改進,而這種改進主要體現在以下幾個方面:(1)實訓項目設置的增加。專業實訓項目安排應該與職業崗位對接,即根據畢業生就業方向,有針對性地安排技能訓練項目。通過對畢業生就業情況統計分析來看,模具專業畢業生初期就業超過八成以上集中在模具制造類崗位,包括模具鉗工、普通加工機床操作工、數控加工機床操作工、電加工機床操作工、模具成型設備操作工等。前三類崗位與原來的實訓是相對應的,學生一般能很快上崗,而后面兩類崗位在模具行業也是很普遍的,但學生在校時只在課內實驗中有所接觸,缺乏所需的操作技能,有必要增設相應的校內實訓項目。(2)實訓內容與要求的擴展。原有的實訓安排可以說屬于基礎實訓,任務內容較簡單,達不到職業技能標準的要求。學生要通過技能鑒定考核,必須在完成基礎實訓后,再進行專項培訓。由學生根據個人興趣及能力情況,在學校具備培訓條件的范圍內,自主選擇工種項目參加相應的培訓與考核。由于國家在職業技能鑒定方面已經逐步完善,各工種的考核標準比較明確,專項培訓的內容與要求只需將相應的職業技能鑒定標準引入即可。(3)實訓條件的改善。由于實訓項目的增多及實訓內容的擴展,相應地在實訓條件方面也需要有一些必要的投入,包括教學計劃的準備、師資力量的加強、實訓設施的添置、消耗品的配備等,并需通過申報審核,獲得相關部門授權的職業技能培訓鑒定資格。以學科系統式的實訓為基礎,輔以職業技能鑒定的專項培訓,即學生首先完成全部的基礎實訓,然后根據個人興趣與能力,選擇參加某一工種的職業技能培訓,并通過考核獲取職業資格證書。這種適應于職業技能考核的專項培訓,對高職畢業生就業具有良好的促進作用,是對基礎實訓的補充和提高,以此形成了一種較為實用的高職實訓模式,目前在國內各高職院校得到廣泛采用。所不同的是,各院校根據自身具體情況,如專業培養方向、實訓設施條件、師資力量及資金投入能力等,所開設的職業鑒定工種、項目數與等級等有所差異。
實訓模式改進探索
近幾年,國內大力發展職業教育,以提高職業人才培養水平為目標,積極開展示范性院校、精品專業、精品課程等項目建設,同時也開始了新一輪的專業課程改革與建設。專業實訓怎樣安排和實施才能更好地滿足畢業生就業需求?我們對此展開了深入的調研,包括對國外職業教育先進經驗的學習,特別是德國的學習領域課程方案,它提出了工作過程系統化的思想,采用校企合作開發課程的方式,在課程內容的選擇和課程內容的序化方面,都取得了具有現實指導意義的理論成果,國內高職教育研究機構及相關管理部門也一直在努力引導推行。就培養職業崗位技能方面而言,學習領域課程方案確實是一種好的教學模式,但是在國內并不能簡單套用。實施這種教學方式,其核心是“訂單式”培養、校企合作開發課程、任務驅動的理論實踐一體化教學。可以說,畢業生有明確的就業崗位是實行學習領域課程方案的前提,而這一點,至少目前國內模具專業是無法真正做到的。學生就業壓力大,競爭激烈,而且內地模具企業大多未能形成規模,畢業生就業一般比較分散,校企間少有能形成“訂單式”合作的。偶有訂單,也難以維持穩定,今年訂一批,明年也許就沒有了。對于這種情況,教學計劃也就只能臨時性地調整一下,難以建立真正意義上的學習領域課程方案。另外,專業課程采取理論實踐一體化教學需要較大的資金投入,絕大多數高職院校不具備相應的經濟實力,只能選擇幾門課程作嘗試性的教改,要做到全面實行理論實踐一體化教學至少現階段是不可能的。所以,結合現階段的國情,學習領域課程方案也并不是很實用,可以選擇性地學習,但不能照搬,對于國內高職教育來說,還得找適合自己的路。在課程設置與能力培養方面,不能針對某個特定崗位去做計劃,只能采取加強專業基礎訓練、全面培養綜合素質的策略,使畢業生在行業內具有較強的適應性,拓寬就業方向,這才是適應國內現狀的教學方針。
適應社會需求,提高畢業生就業率是高職教育能否成功的硬指標。對模具專業畢業生進行跟蹤調查,經過兩年左右時間,與畢業初期相比發生了較大變化,大約30%的畢業生已涉足其他行業,而在模具行業就業的畢業生中,仍在一線制造類崗位工作的已不足20%且集中在模具鉗工、數控加工等高技能崗位,大多數畢業生已轉向生產管理、質量管理、技術服務、營銷業務等方面。這些新的崗位對工作者要求更高一些,需要全面了解模具生產過程,需要對模具結構及其生產質量進行總體把握。由此可見,相對于單項操作技能而言,綜合素質培養對高職畢業生更為重要。為此,我們認為有必要開設模具制造綜合實訓,從工藝規程制定,到主要零件加工,再到模具裝配調試,針對模具專業畢業生進行一次模具制造的全方位訓練。此項實訓相對其他實訓項目而言,實施難度較大,主要問題包括:(1)對教師素質要求高。主持實訓教學的教師需要準備全套模具設計圖,需要對生產過程進行總體計劃,安排采購標準件、外購件及毛坯材料,掌握模具加工與裝配工藝,能夠對模具制造過程中出現的種種質量問題進行靈活處理。總之,能主持綜合實訓的教師應該是集設計師、工藝師、生產調度員、采購員、操作技師、質量員等多項崗位技能于一身的行業專家。(2)前期準備工作量大。一方面,需要對原有的專業教學計劃進行總體調整,保證實訓所需課時;另一方面,牽涉很多具體的東西需要準備,包括模具設計圖樣、實訓實施方案、標準件、外購件、毛坯材料、工量刃具等。這些準備工作需要專業教師付出較多的時間與精力。(3)涉及工種多。一般而言,制作一套模具涉及的工種是比較多的,通常包括車、銑、刨、磨、鉗、數控加工、電加工、熱處理,還有檢驗試模等,諸多工種的協作牽涉實訓設施、指導教師等問題,安排落實比較麻煩。(4)時間緊任務重。由于教學總課時有限,模具制造綜合實訓只能安排三周左右時間,與其他單項實訓相比,課時基本相當。但是,綜合實訓比其他實訓多得多,包含工藝規程制定、主要零件加工、以及模具裝配調試等,在三周內完成全部實訓任務非常困難。(5)制造難度大。通過此前的各項實訓后,學生仍只是初步掌握設備操作方法,其操作技能還不足以加工實際零件。即使零件較簡單,也很難保證加工質量。最終裝配精度能否保證,對學生而言是一道難題。(6)教學成本高。有限的實訓費用與模具制造成本相比,完全無法滿足生產所需,如果再加上教師工作量的計酬,此項實訓所需教學成本費用很高,使得一般學校望而卻步。
雖然實施難度很大,但是仔細權衡,開設“模具制造綜合實訓”,其必要性應該是毫無疑問的。模具制造綜合實訓是工學結合、學以致用的具體體現,是畢業生走上生產崗位前的實戰演練。通過綜合實訓,可以使學生在校內學習期間就能夠對模具生產過程有真實的接觸和了解,對模具生產質量的總體把握有較為直接的體會和感受。通過綜合實訓,可以使學生在校期間所學的專業知識得到總結和融通,操作技能得到針對性的加強,即使在制作過程中可能產生種種質量問題,甚至導致最終模具裝配失敗,同樣也能從中總結教訓,積累經驗,提高職業技能與綜合素養。當然,考慮到校內實訓條件的限制,在模具制作過程中,不可能完全按照企業實際生產過程來運作,必須適當簡化、有所取舍。
具體實施過程我們采用了如下方案:(1)根據各班實際人數,將學生分成若干小組,組內采取分工協作的方式,合作完成一副模具的制作。這樣可以使總的工作量及實訓成本大大降低,并能充分發揮集體的智慧和力量,培養學生團結協作的精神。(2)模具圖由專業教師設計,精選典型結構模具,并適當降低精度要求,控制合適的加工難度。(3)選取部分典型零件進行加工實訓,其余采用標準件、外購件,或采取外加工的形式來準備,以減少工作量,確保實訓能如期完成。(4)對應三周的實訓,每個待加工零件只進行三道主要工序的加工制作,大致是普通切削加工(車、銑、刨)、精加工(磨削、數控加工、電加工)、鉗工(鉆孔、鉸孔、攻絲、修研、裝配),其余工序精簡,包括熱處理工序。當然,正確的工藝路線需要跟學生交代清楚。(5)配專業教師一人全程主持,另外分周次、分工種安排實訓教師協助。(6)實訓結束時,指導教師對實訓中的問題進行總結點評,學生應就參與實訓的過程寫出實訓總結報告。對學生而言,不管是成功,還是失敗,都是學習過程的寶貴經歷。(7)經過統籌規劃后,可以將一部分零件加工內容安排在前面的基礎實訓及技能鑒定專項培訓中完成,使各項專業實訓都更接近實際生產,同時也能從整體上減少實訓教學成本。
對于模具制造綜合實訓,學生的參與熱情很高,實訓效果很好。由學生自己動手制作的各類實物模具,雖然達不到生產實用的質量要求,但總體結構是沒有問題的,可以作為學生作品陳列展示,還能用于教學,從而體現出一定的使用價值。而更重要的,這是學生自己的勞動成果,學生在制作過程中學到了知識,鍛煉了技能,提高了素質。
結語
經過十多年的研究探索,我院的模具制造專業實訓模式漸趨穩定。從專業基礎實訓到專項技能培訓,再到最后階段的綜合實訓,三個階段相輔相成。專業基礎實訓是初學者入門必修,專項技能培訓是畢業生涉足行業的橋梁,而綜合實訓則是提升畢業生綜合素養的點睛之筆,對增強學生可持續發展能力起到了良好的促進作用,為畢業生未來發展奠定了良好基礎。由這三個方面構成的實訓模式才是比較完整的,適應現階段的國情,而且也具有較好的實用性和可操作性。
模具制造綜合實訓在實施過程上還存在一些不盡如人意之處,如組織形式能否實現校企合作,工藝方案如何更貼近實際生產等。另外,實訓過程中學生的自主參與程度也存在一定的局限性。這些問題都還有待進一步探索完善,但開設這項綜合實訓,其意義是顯而易見的,這種嘗試無疑是正確的選擇。
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關鍵詞:模具專業 職業崗位核心能力 專業課程體系 一體化教學
隨著模具工業的升級提速,模具制造企業對人才的需求越來越大,要求也越來越高。那些既能看懂圖紙、熟練使用AutoCAD、MasterCAM、UG等繪圖軟件,又具有一定實際操作技能的復合型人才,越來越受到企業青睞。根據本地模具產業特點和生源素質實際情況,筆者在充分調研和論證的基礎上,對模具專業需要的職業崗位核心能力進行重新定位,以優化模具設計與制造專業的課程體系。
一、嵊州市模具專業相關產業現狀
浙江省嵊州市機械電機產業、電器廚具產業專業特色明顯,先后被命名為“中國小功率電機生產基地”、“浙江省微特電機高新技術特色產業基地”、“中國廚具之都”、“中國電聲零件之都”。“二都二基地”年需模具專業技能型人才500人以上。
二、職業崗位核心能力的定義與確立
職業崗位核心能力即某一職業崗位中能完成該崗位中更多職業任務的一種或幾種主要關鍵技術的實踐能力。根據筆者對模具設計制造專業學生學習和工作的跟蹤調查,通過對10家模具企業的調研,分析總結得出:模具設計與制造專業的職業崗位核心能力是“零件測繪及計算機實體造型能力、模具CAD/CAM應用能力”。因此本文把模具設計與制造專業核心職業能力主要定位在以下3個方面:模具設計能力、模具制造能力、模具軟件應用能力。
三、“公共課程+核心課程+教學項目”課程體系的構建
筆者建議對模具設計與制造專業實施“公共課程+核心課程+教學項目”的課程體系。
1.公共課程——專業文化課的構建
公共課程著眼于基礎性、應用性和發展性,為學生終身發展服務,應促進公共課和專業課、學生實習的有機融合。為了達到文化課與專業課協調配合,文化課可以為專業課服務,在課程設置時將模具專業課程劃分為以下三類:專業文化課、專業基礎理論課、專業實訓課。
專業課老師和文化課老師應聯合起來,制定個性化的校本教材。如模具專業教師開發的模具專業英語校本教材,它介于專業課和文化課之間,為專業進行服務,學生學習的積極性比較高。有很多對英語一籌莫展的同學,在期中期末考試中也能保證專業英語的順利通過。
2.核心課程——專業基礎理論課的構建
結合中職學生的實際需求,專業基礎理論課的知識不應追求多而深,因此必須打破教材章節條框的束縛,將連貫的知識做整合,把書本知識和現實狀況結合起來,建立起新的學習領域。一切以市場為導向、以需求為目標,來調整教學內容,使教學內容更貼近學生的現實生活,更具實用性。
為了達到淺化理論的目的,學校主要開設了以下理論課程:第一、二學期開設機械制圖(I),第二學期開設機械制圖(II)和計算機繪圖(I),第三學期開設計算機繪圖(II)、機械基礎、模具技術基礎(I),第四、五學期開設模具技術基礎(II)、計算機輔助設計。
根據上述所說,整個課程體系中理論課程被相應地簡化,而大大增加了應用課程,遵循“夠用”這一教學理念,充分考慮當前中職學生的特點,符合中職學校“淺化理論,突出技能”的教學原則。如此一來,需要深入的專業課程將被穿插設置在一體化實踐教學環節中,以便提高學生的學習興趣,學生需要什么就學什么,同樣能提升學習效果。
3.教學項目——專業實訓課一體化教學的優化構建
依據模具制造高技能人才對實踐能力的實際要求,對實訓教學環節進行重構,實現理論與實訓的一體化,根本上實現技能訓練與職業能力之間的“無縫對接”。在一體化的實訓教學中,筆者覺得最好的方式是:一進入學校,就讓學生從簡單零件的常規測量開始學習,并在測量的一個“項目”中結合學習工程圖、公差、機械零件結構等其他的專業課程,完成簡單零件的常規測繪練習。
長期的綜合專業技能學習和訓練,可以使中職生在專業實訓中形成良好的專業素質。實踐中,主要從以下五個模塊進行:
(1)機械加工實訓一體化教學模塊。在前二個學期的每個學期安排4~6周時間進行工學一體化教學,依托模具制造,使學生一方面熟悉常用機械加工設備的操作方法、技巧,一方面具備正確選擇機床、刀具和切削用量的能力,明確鉗工、焊接等各種普通機床和設備的實用技巧,盡可能達到中級技能水平的要求,并考取相應的技能證書。
(2)模具制造一體化教學模塊。整個模塊教學注重模具制造的綜合應用,促使學生在實際學習中,將基本理論知識和過去所掌握的普通機械加工技能融會貫通。教學時,由小組(每組5人左右)合作完成一套模具的加工、裝配與調試工作。這一模塊可在第三學期安排6周時間展開。
(3)模具數控加工一體化教學模塊。主要安排在第四學期的1~10周進行,以數控車床、數控銑床、加工中心機床、電加工機床等教學為主,同時要求學生習慣相關常用的自動編程軟件,熟練掌握多種數控機床的程序編制、操作方法、操作步驟,對模具典型零件的數控加工過程了然于胸。
(4)綜合訓練一體化教學模塊。根據學習進度,在第四學期11-20周進行,要求學生深入模具企業的一線崗位,在熟知模具結構和各種制造方法的基礎上,實戰完成兩套模具(一套五金模具和一套塑料模具)的設計與制造。整個流程包含模具的結構設計、磨具的材料選購、磨具的零件制造、整套模具的裝配與調試、失效分析等多個環節,是理論知識和實踐能力的綜合應用。
(5)模具教學全真模塊。利用學校與嵊州市國家高新技術企業美亞特精密機械有限公司合作共建的500平方米的教學工廠,著力培養學生模具的實踐能力。讓學生在全真企業的情況下,接受企業文化熏陶、7S行為實踐、產品仿真教學,實現由學生向員工角色的有效轉變,推進學生就業能力的全面提升,從而更好地服務地方骨干專業。這一模塊安排在第五學期1~10周進行。
四、本教學體系實施的保障條件
1.師資條件
針對課改需求,應建立一支專業水平高超、專業方向明確且能夠從事多方面實訓教學的“雙師型”教師隊伍,主要包括鉗工、金加工(車、銑、磨)、數控加工(車、銑、加工中心操作)及電加工實訓教學等。
2.設備條件
如:電氣控制實訓室,鉗工實訓室,可從事數車、數銑仿真練習和CAD/CAM練習的機房,20工位車削實訓車間以及具備數車、數銑等輪訓條件的教學基地。
3.物質條件
如相應配套的模具模型最少不低于10套,學生實訓所需的工、量器具,模具制造所需材料,包括鋼材、鋁材,以及足夠的標準件。
模具專業的一體化實訓教學體系是以模具企業對員工的技能要求為依據,學生能夠綜合應用到各種知識,體驗真正的模具設計與制造,充分發揮主觀能動性。總之,模具設計與制造專業教學必須緊跟先進制造技術發展的步伐,不斷改革、不斷更新,從而培養出滿足社會需要的應用型技術人才。
參考文獻:
[1]姜大源.中國職業教育改革與發展[J].職業技術研究,2012(8).
[2]張梅.基于職業核心能力培養的項目化教學模式[J].職業教育研究,2012(12).
關鍵詞:項目教學法;實施;評價
中圖分類號:G421 文獻標志碼:A 文章編號:1002-0845(2013)05-0055-02
行為導向教學法,代表了當今世界上的一種先進的職業教育理念,它使職業教育在一種新的概念與模式下運作,對世界職業教育與培訓事業的發展產生了極為深刻而廣泛的影響。行為導向教學法中最常見的教學法之一就是項目教學法。項目教學已在職業院校廣泛開展和運用,在教學效果方面也取得了積極的成效。
一、項目教學法概述
1.項目教學法的含義
項目教學法是指在課堂教學活動中,通過師生共同完成一個完整的、具體的和有實際工作價值的“項目”或“產品”的教學方法。教師將項目以任務的形式交給學生,由學生按照實際工作的完整程序進行項目操作,從項目的選擇、計劃的制訂與實施,從檢驗結果到評價總結等,都是由學生在教師的指導下完成的。項目教學法充分體現了學生的自主性的學習特點,教師則起輔助、指導和答疑的作用。
2,項目教學法的實施步驟
(1)項目選擇
項目教學法有規定項目和自選項目兩種,規定項目是由教師根據學生已掌握知識與技能,按照實踐教學的要求擬定的加工項目;自選項目是由學生自己擬定的項目。
(2)項目論證
由師生共同完成。教師根據學生自身掌握的知識和能力的程度,對所選擇的項目能否完成進行可行性的論證。
(3)制訂方案
方案包括項目名稱、項目圖紙、項目用途、材料、工具、完成時間、人員配備、加工設備、場地、檢驗、入庫等方面內容。
(4)項目實施
在確定項目計劃后,學生要按照制訂的計劃嚴格執行工作程序,對于在實施的過程中遇到的問題,教師要給予適當的指導。在實施過程中,每個小組項目不同工作進度會不同,教師要進行適當的調整,避免不同小組工作進度差距過大,以致于影響到整個教學計劃的實施。
(5)項目評價
項目評價包括自我評價、生生互評、教師評價等。
二、項目教學法的實施
1.項目選擇有兩種方式
(1)教師提供項目供學生選擇
根據人才培養方案的培養目標、教材內容,結合學生對理論知識、實踐知識和實訓室的使用情況向學生提供項目供學生選擇。
例如:
項目一:直線外形軸類零件加工項目。培養學生數控車床的操作能力和手工編程能力。
項目二:圓弧外形軸類零件加工項目。培養學生刀具選擇、使用能力。
(2)學生自行設計項目
為了培養學生自主學習能力和創新能力,學生根據學習能力可以自己選擇或制定加工項目,選定自主設計的項目。
例如:
項目一:高腳杯的加工。
項目二:子彈殼的加工。
2.項目論證
教師和學生共同對該項目所選用的設備、工具、材料、圖紙的結構、尺寸、公差、完成時間、人員分配等進行論證。項目論證的內容主要包括完成項目所需要的條件是否具備等。例如:
(1)機床所選是否合理
比如,零件尺寸φ100mm長是210mm,選用的數控車床CK6135型號,能加工的最大直徑是150mm長是800mm,完全能達到該零件的加工要求,孔選用數控銑床HK714加工,機床選用合理。
(2)工具的選用是否合理
零件是需要測量的,比如,尺寸最小8.5mm、最大205mm、精度是O.02mm,選用O-130mm千分尺、O-300mm千分尺能完成該尺寸的測量。93°外圓車刀、45°端面車刀完成外圓加工,φ8mm鍵槽銑刀、φ8.5 mm鉆頭完成鍵槽和孔的加工,工具選用合理。
(3)材料選用是否合理
該零件是俯仰傳動軸,材料要求選用45#鋼,尺寸φ100mm長是205mm,我們選用φ103×210mm圓鋼1塊(45#),能保證材料和尺寸的要求,材料選用合理。
(4)完成項目時間和任務分配是否合理
本項目由5人組成,在老師的指導下進行了時間的分配,并且根據學生掌握理論知識以及實踐知識的程度進行任務分配。分工合理,完成時間合理。
通過對該項目的方案制訂進行論證,說明所選用的設備、工具、材料、完成項目的時間和任務的分配是合理的。能夠達到預期效果,可以進行項目的實施。
3.實施方案制訂
學生根據自己的學習能力與興趣,自己選定提供的項目,完成項目的設計(以XXX同學自選項目為例)。
(1)項目名稱:減速器驅動軸加工
(2)規格:尺寸φ100×205mm
(3)用途:在減速器中改變轉動速度、支撐和傳動動力
(4)所需選擇:數控車床CK6135華中22T系統1臺,數控銑床HK714西門子8020系統1臺
(5)工具選擇:93 o外圓車刀2把、45。端面車刀2把、φ8mm鍵槽銑刀2把、φ8-5 mm鉆頭1個、O~130ram千分尺1把、O~300mm千分尺1把、粗糙度樣板1套。
(6)材料:φ103×210mm圓鋼2塊(45#)
(7)完成項目時間:180分鐘
(8)操作人員:5人
4.加工實施
(1)學生嚴格按照實施方案規定:1人完成車部分編程與輸入(20分鐘),1人完成車部分加工檢測(50分鐘),1人完成仿真加工(30分鐘),1人完成銑部分加工檢測(60分鐘),1人對整個過程進行協調和總體檢測與入庫(20分鐘)。
(2)教師要對學生正確操作機床、正確使用工量具、零件在加工中間的檢測方法以及加工安全保障等方面加以指導。
5.評價
學生先進行自我評價之后進行生生互評,最后教師評價,給出學生最后的成績。
評價內容包括加工準備評價、工量具使用及擺放評價、加工過程評價、安全評價、職業素質評價等。
(1)自我評價
學生本人對完成項目的過程、所用的知識點、產品的尺寸所達到的精度、零件表面的粗糙度、零件達到功能和完成時間進行評價。
(2)生生互評
學生之間根據圖紙中的技術要求,結合加工零件的優點和缺點進行評價。
(3)教師評價
教師進行作品評價――對優秀的作品和問題比較大的作品分別進行講評。表揚優秀作品中值得學習和借鑒的地方,對那些相對較差的作品也要給予鼓勵,使其認識到努力的方向和改進的切入點,從而激勵學生的學習成就感。教師還要指出作品中存在的目前尚不能解決的問題,為后面的課程學習留下供學生思考的問題,拓展延伸,引發學生的深度思考。
三、實施過程中應注意的問題
1.教師要注意的問題
把好項目的設計關。項目的選擇最重要的原則是可行性,以保證學生具有可操作性。項目的設計應采用結構化的方法,自上而下,逐步細化的原則;項目的實施,則采用自下而上,由易到難,逐步完善的原則進行。項目的設計必須符合學生的特點,能夠讓學生有能力在實習實訓中完成任務。
2,學生要注意的問題
必須提高主動參與意識,在思想上要有緊迫感,主動查資料、制訂加工方案和參與小組討論,動手操作機床加工項目中要求的零件要達到零件的技術要求和尺寸要求。
Abstract: Combined with the application of numerical control simulation software in integration of teaching, the paper describes the characteristics of numerical control simulation software, and illustrates the feasibility of the numerical control simulation software, demonstrates the practical application of numerical control simulation software in the integration of teaching and its effect.
關鍵詞: 數控仿真軟件;一體化教學;實際應用
Key words: NC simulation software;integration of teaching;practical application
中圖分類號:TP391.9 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2013)33-0177-02
0 引言
本人在鞍山技師學院一直從事數控專業的教學工作,親自參與并實施了學校數控專業的一體化教學改革與實施。在實施一體化教學過程中,結合學院實際條件并考慮數控技能訓練的成本等諸多因素,在教學過程中,充分發揮數控仿真軟件的作用,將理論課堂教學和數控機房仿真教學相結合的方式引入數控編程訓練模塊,操作技能訓練模塊則采用實習課前集中講授和操作演示與現場指導相結合的形式;將工藝理論講授、講解編程知識、驗證仿真系統、實際操作數控設備進行有機結合,充分利用數控仿真系統和數控機床進行直觀教學和現場教學,在一體化教學中應用數控仿真軟件取得了較好效果。
1 數控仿真軟件的特點
通常情況下,數控加工仿真系統的功能比較齊全,并包含了FANUC、SIEMENS、華中、廣數等數控系統的功能。在計算機機上,學生通過對該軟件進行操作,數控銑及加工中心的各種操作在短時間內就能熟練掌握。其中,編程和加工可以通過手動或CAD/CAM的方式進行,通過網絡進行教學,教師可以對窗口滾動控制進行監看,在一定程度上可以隨時獲得學生的信息。多媒體教學在教學過程中,其特點主要表現為:
第一,借助計算機開發計算機輔助控制系統,所以具有很強的通用性。因此,可以直接使用在486以上的任何計算機上。機床操作面板通過屏幕能夠進行一模一樣的顯示,機床實際運行被動態的模擬顯示所取代,同時還能夠對操作信息進行提示。進而在一定程度上,使數控機床的編程操作變得異常簡單,教學效率大大提升。
第二,根據計算機強大的顯示功能,以及全中文的結構進行設計計算機輔助機床控制系統,為了吸引學生的注意力,同時配以了友好的界面,在一定程度上激發了學生學習的興趣,以及學習的積極性和主動性。計算機輔助機床控制系統具有真實可靠的模擬演示功能,操作者通過自行設計,即可滿足圖形大小、顏色、觀察視角,以及刀具的形狀等不同監控的需要。當程序執行時,在同一窗口內,課時同時顯示程序段、坐標值、出錯信息以及工件與刀具的相對移動等信息,在一定程度上為操作者提供了方便。
第三,仿真系統具有完善的功能,可以在教學中廣泛使用。計算機輔助機床控制系統憑借語法診斷和模擬示教功能,進而與學生進行人機交互學習,在模擬運行過程中,學生通過輸入NC程序,錯誤信息、刀具相對移動軌跡以及最終的立體效果圖等信息系統能夠及時進行顯示,經過簡單判斷學生就能夠對NC程序進行調整,在一定程度上降低了教師批改NC程序的負擔。
2 數控仿真軟件的可操作性
在面板和按鍵功能方面,數控加工仿真系統與數控機床操作系統相同。在使用過程中,即使出現人為的編程或操作失誤,也不會對數控加工仿真系統造成損傷,更重要的是能夠確保操作者的人身安全,借助數控加工仿真系統學生可以總結大量的經驗和教訓。對于初學者來說,數控加工仿真系統是最為理想的實驗和實踐工具,學生經過短期的培訓,就能夠熟悉數控仿真系統的操作方法,進而在一定程度上為以后技能的提升奠定了堅實的基礎。在教學過程中,我們注意到數控加工仿真系統具有的這一優勢,根據學校相應的教學改革要求,在一體化教學模式我們大力推廣數控加工仿真系統。同時我們對05級和06級學生進行了對比。05級學生在教學過程中沒有將數控仿真軟件與數控機床操作進行結合,而是將理論教學與實踐教學進行分離。教學效果是學生在編程方面能力比較低下,在掌握刀具路徑方面存在一定差距,尤其是難以理解循環指令。實訓階段,由于學生事先沒有接觸操作系統,進而在操作過程中,表現出很明顯的難以適應性,其教學效果是教學進度慢、時間緊張、老師壓力大。相比之下,學校購置上海宇龍數控加工仿真軟件對06級學生進行教學,同時采用一體化教學模式,在教學過程中將理論知識與實踐操作進行結合,在一定程度上調動了學生學習的積極性和主動性,取得了理想的教學效果。
3 數控仿真軟件的實際應用
在教學過程中,我院使用上海宇龍數控加工仿真系統的教學軟件,該教學軟件的應用方法如下:
第一,通過先進的教學方法激發學生學習的積極性和主動性。在教學水平和教學能力方面對數控專業的教師要求比較高,同時要求教師具有較強的數控編程能力、工藝處理能力,在教學過程中,能夠熟練地使用行動導向的教學方法,突出學生在課堂上的主體地位,激發學生學習的積極性和主動性,挖掘學生的潛能,進而使學生進行主動性學習。在教學過程中,教師要轉變自身的職能,對學生進行引導。
第二,在課堂教學中,充分利用數控加工仿真系統,挖掘其潛能。在數控編程與操作這一理論教學過程中,數控加工仿真系統應用最為廣泛,通常情況下,常用作輔助工具進行數控操作技能方面的訓練。另外,在教學過程中,教師需要擺正數控加工仿真系統的位置,一方面在教學中不能完全依賴數控加工仿真系統,而忽視教師的引導作用;另一方面在教學中不能將教師作為常規的教學手段,進而淡化數控加工仿真系統的應用。所以,在教學過程中,應該將教師和數控加工仿真系統進行結合,進而充分地發揮數控加工仿真系統的作用。
第三,對教學內容進行合理安排。在教學過程中,將教學內容分為三個模塊:①基礎模塊,對最常用的FANUC數控系統中的數控車床、數控銑床等,進行講解和訓練;②提高模塊,對SIEMENS數控系統的三種機床的編程與操作進行講解與訓練,豐富學生的編程方法,提高學生操作機床的能力;③拓展模塊,對華中數控系統和廣州數控系統中的數控車床的編程與操作方法進行講解,進而豐富學生的知識面,提高學生對各種操作系統,以及操作面板的操作能力。
第四,學生的自我評價、學生相互之間的評價和教師評價共同組成教學評價。對數控加工仿真系統進行編程和操作以教師評價為主,及時登記學生每次練習的成績,口頭評價和試題測評(課題測評和期末測評)組成評價方法。教師在設置測試題的過程中,要結合課堂教學內容,同時參考數控加工仿真系統的練習等。在考前進行復習時,復習要有針對性和目的性,不應超出教學范圍,對于學生的總評成績要更多地關注學生在整個學習過程中的學習效果。
4 結束語
鞍山技師學院在一體化教學中應用數控仿真軟件進行了有益的探索并取得了較好的效果。2005年以來,我院學生連續代表鞍山市參加遼寧省中職數控技能大賽均獲得好名次,數控專業畢業生社會就業率能達到95%以上。我們將不斷總結教學經驗,豐富教學內容,改進教學方法,創新教學模式,最大限度的發揮數控仿真軟件在一體化教學中的作用,為社會培養適用的技能型人才做出應有的貢獻。
參考文獻:
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摘要:針對機電一體化專業教學不能滿足經濟快速發展的需求這一現狀,提出了以實踐為導向的機電一體化教學改革。闡述了機電教學改革的必要性、思路和方法,提出在實踐環節深化改革,在專業培養方案上努力突出專業特色的重要性,淡化了原專業課和專業基礎課的界限,對課程實踐教學進行了改革,體現了機電教學的特色。
Abstract: Due to mechatronics failure to meet growing demand from fast economy development, it is required to carry out related teaching reform based on practices. The article shows the feature of mechatronics teaching by introducing it’s necessity, method and ways, pointing out the importance of promoting reform by practice and highlighting professional feature , diluting the boundaries between former classes and professional basic classes and conducting reform on curriculum practice teaching.關鍵詞:機電一體化;教學改革;專業特色
Key Words: Mechatronics, teaching reform, professional features隨著現代化工業生產的發展,由氣動技術、液壓技術、傳感器技術、PLC技術、網絡及通訊技術等學科的強烈相互滲透而形成的機電一體化技術,已成為當今工業科技的重要組成部分。長期以來機電專業基本上是按照傳統的理論體系以學科為核心來組織教學,把傳授系統的理論知識作為組織教學的出發點,作為教學過程的主線和質量考核的主要標準,對學生系統地掌握理論知識,開發設計產品是有利的。但是也存在不足之處,學生畢業后大部分被分配在生產第一線,所從事的工作不是研究、設計、開發、決策等,而是操作設備、制定工藝、籌劃工裝卡具、調整試車、查找故障和排除故障,在學校學的知識相當一部分用不上,而現場工作所必需的工作能力又不具備。一、 改革的必要性隨著國民經濟的增長,社會對人才的需求也開始增長,社會對人才特別是機電一體化專業人才的知識結構提出了新的要求。舊的辦學模式在人才培養的方法和途徑上受到很大的制約,無論是人才的培養規格、課程體系的設置,還是實踐性教學體系的安排,都沒有完全擺脫傳統教育的模式,呈現出本科教育的壓縮版,使畢業生在理論研究的領域里缺乏理論,在技術應用領域內缺乏應用。有的專業由于課時設置不合理、教學方法陳舊等諸多原因,學生理論知識學習不扎實,又缺乏必要的社會實踐與動手能力,以至于課程結束后,了解的只是一些課本上的理論知識。這就充分顯示了機電一體化教學改革的必要性。二、 改革的思路1. 制定適應新形勢的教學內容 制訂符合現代化建設要求的機電一體化專業教學計劃,遵循國家、省教育主管部門的有關文件精神,以綜合素質培養為基礎,以能力培養為主線。圍繞培養目標,對知識、能力、素質等方面進行合理的綜合安排,力求整體優化,培養實用的職業技術人才。 2. 先進教學手段的應用 (1)運用多媒體進行直觀教學。課程中的原理圖、梯形圖、程序及電路圖較多,利用Authorware、Powerpiont制作成多媒體課件,集文字、圖片、動畫和聲音于一體,不僅大大減少了老師課堂上畫圖的時間,而且學生興趣倍增,容易理解,提高了教學效率,增大了課堂教學的信息量。(2)聯系生活,啟發學生思維。課堂教學重在理論聯系實際,運用生活中的實例,既有助于學生對理論知識的掌握,又有益于提高學生的興趣和對實際問題的思考能力。(3)與時俱進,激發學生的求知欲。教師應該與時俱進,了解課程最新的技術動態,并把它傳授給學生,只有這樣才能激發學生的求知欲,真正地把課教好。 3. 改革優化實踐環節 實踐教學是技術應用能力形成的重要環節,也是高職專業教育教學的重點。為了培養學生專業技術能力,改革傳統的實踐教學模式,將實踐教學分為三個階段進行:(1)實驗技能訓練。實驗技能訓練主要包括專業基礎課和專業課中的實驗,使學生掌握基本實驗儀器的使用,基本數據的測量、采集和基本實驗方法的運用。(2)單項技能訓練。單項技能訓練主要包括金工實習、數控實訓等,學生進行基本技能(鉗工、機加工、電工)、職業基本素質(數控車、數控銑、加工中心的編程和操作)的訓練。(3)綜合技能訓練。綜合技能訓練主要包括生產實習、頂崗實習等,教師在實訓中,采用邊教、邊學、邊做的教學方法,通過典型零件數控加工案例引導教學設計,針對實際零件數控加工任務討論工藝解決方案,并在加工現場實施,形成不同零件加工效果的直觀比較和認識,以合作完成實訓教學過程。融理論、示范、練習、反饋于一體,將教、學、做合而為一,有效培養學生的技術應用能力。學生根據實際生產任務,在不同的崗位上完成實踐任務,畢業后實現零距離上崗
。三、 建設特色課程
在課程設置上根據對企業人才需求情況和對近幾年畢業生就業情況的調查,以工作過程為導向,以工作任務或產品為載體,根據學生就業崗位群的任職要求,參照相關的職業資格標準,通過與企業有關人員共同論證,進行課程設置。課程內容的確立與工作過程各階段的任務密切相關,在與企業的深度耦合中,通過對職業崗位群從業人員和與職業崗位群有關的人員及專家進行調查,通過對在職業崗位上工作的學生的描述,經過分析、歸納、整理、綜合,確立職業崗位工作過程中不同階段的工作任務,將工作任務和內容轉化為學習領域的課程內容,通過對工作過程各階段的各級工作任務的使用頻率和難易程度進行分析,確定適用于不同層次的專業核心課程內容和學時安排。
四、 總結
機電專業教學中必須堅持面向現代,面向世界,面向未來的發展方針,從實際出發,確定教學改革思路、培養目標,深入改革課程體系、教學方法和教學內容,使專業人才培養與未來社會發展需要相適應。這樣不僅充分發揮了學生的開拓創新精神,而且充分調動了教師教學和教改的積極性,使教學質量得以大幅度提高,從而為社會主義現代化建設培養出更多優秀的人才。
關鍵詞:金工實習 中國地質大學長城學院 素質教育
中圖分類號:H319.1
1引言
實踐教學在高等教育特別是工科教育中起著極其重要的作用,是工科院校工程實踐不可缺少的重要環節之一。金工實習是一門以實踐教學為主的技術基礎課,實踐內容和工種豐富、與社會實踐結合緊密,學生從中可以看到產品真實的加工過程。通過金工實習這一階段的學習,學生從中可以獲得機械制造工藝方面的基本知識,得到各工種、機床的操作方法和操作技能的鍛煉,為今后學生從事工業設計、制造、改進創新、安裝調試、維護檢修和經營管理打下實踐基礎 。
中國地質大學長城學院(以下簡稱中長院)是一所民辦獨立學院,形成了以地學為特色、工科為主體、理、工、經、管、文等多學科協調發展的教學型大學。中長院培養的是高級應用性人才,實踐教學顯得尤為重要。特別是金工實習,根據目前現狀,金工實習存在以下缺點:
(1)教學對象太窄:根據《教育部關于高等學校金屬工藝學課程教學的基本要求》(以下簡稱《教要》),金工實習的教學對象分為機械類專業和非機械類專業。中長院只針對機制專業開設金工實習,教學對象顯得窄,教學資源過剩現象嚴重。
(2)教學內容傳統且單一:《教要》規定金工實習教學的基本內容為(一)鑄工(二)鍛工(三)焊工(四)鉗工(五)機工。中長院沒有鑄工、鍛工,顯然不符合教育部規定,應對教學設備和內容加以充實。
(3)教學方法傳統:目前中長院仍使用傳統的教學方式,師傅帶徒弟,師傅操作,學生模仿,過程較為傳統、較為機械,不利于學生的創新思維。
(4)教學管理較為模式、松散。
(5)考核方式較為簡單。
2 教學改革內容
2.1 教學范圍擴大
教育部對金工實習的要求分為機械類和非機械類,而中長院只對機制專業開設了金工實習,對教學資源來說造成一定的浪費。有些專業比如電氣、土木、安全工程、資源勘查工程有很多相似課程。現在的設備集合了機、電、光、氣等很多專業,對這些專業開設金工實習,有利于專業的結合,為以后工業設計打下基礎。
2.2更新教學內容
傳統的車、銑、刨、磨、鉗、鑄、鍛、焊等金工實習教學內容已跟不上時展的步伐,但作為最基本的教學設施應當具備。中長院應在原有設備基礎上增加鑄造和鍛造設備,這是符合高教部規定的最近本要求,否則應當視為教學條件硬件設備不過關。
工業在發展,一些新技術特種加工行業例如:數控加工、電火花線切割加工、快速成型、電鍍等在生產中的應用已經相當廣泛和普及,激光加工、超聲波加工、化學加工,粘接等等一些修復技術也初見端倪。這都對傳統加工工藝造成了強烈的沖擊,,如果教學內容仍延續傳統教學,培養出來的學生勢必跟不上時代的發展,學校也無法實現培養高素質人才的教育目標 。金工實習可以更改為三個階段:基本操作技能訓練、先進設備觀摩和實訓、創新設計和制造。
第一階段:先講解零件的加工工藝,講解機床的操作方法,讓學生對設備進行初認識,當熟悉操作技能之后再讓學生按傳統加工方法掌握操作要點,打破師傅帶徒弟,手把手傳授的方式,這樣既鍛煉了學生的理解能力、動手能力,又培養了學生分析問題和解決問題的能力。
第二階段:讓學生觀摩一些先進的設備加工技術,比如常見的加工中心、數控車、數控銑、線切割、快速成型等,讓學生了解以后設備發展的趨勢,接受先進的制造技術,比如:CAD、CAE、CAPP、FMS、CIMS等,培養綜合意識,為創新設計打下基礎。
第三階段:創新設計和制造。指導學生利用某些軟件例如cad、caxa等自行設計產品,制定加工工藝,選擇加工方法,最后自己親手操作,讓學生了解整個生產過程的實施。這樣學生會在過程中發現問題,從而去分析問題和解決問題,也有利于培養以后工作中的團隊意識和責任意識 。
2.3改進教學方法
近年來,高校都在增加辦學規模,擴大招生人數,但是相應的教學設施卻沒相應的增加到位。例如中長院機制專業每年都在6個自然班,且每班人數在40人左右。由于設備臺數少,每臺車床最少安排10多個學生,共有4臺車床,老師在中間講解,學生圍在一起聽,大廳還有其他設備的運轉聲,教學效果往往達不到。操作的時候有很大一部分學生以設備少為理由來逃避實習。因此建議在金工實習場地單設一個多媒體教室,供授課使用,隨時講解隨時總結。也可以利用多媒體讓學生了解一些國內外先進的制造加工設備、生產方法和加工工藝,真正的做到理論聯系實踐。
可以增加開放式訓練內容,除完成金工實習任務以外,增設開放型訓練內容,以開放式服務于學生,鼓勵學生課外自主選題,以滿足那些有創新想法的學生 。
2.4 強化教學管理
由于設備少,人數多,教師少,部分學生存在懶散甚至逃課現象。針對以上情況,在增加設備增加師資的情況下,加強管理。具體措施,一是在金工實習成績中加入態度分,并占一定的份額,對于中途退場的學生一經發現可以當下扣除態度分;二是適當安排學生們的工作量,給學生們一定的任務,例如規定每個學生在規定時間內做出多個符合要求的零件,這樣有了任務在身學生便不會再偷奸耍懶。
2.5 更新考核方式
金工實習對學生的考核不僅僅是操作,包括從金工實習中學到的理論知識,因此應增加理論考試,并占一定份額,以取代實習報告所占份額。
3 總結
實踐教學在高等教育中尤其是工科教育中占有極其重要的地位,。金工實習是學生通過親身實踐來獲取機械制造基礎的重要的實踐課,做好金工實習工作有利于學生對以后專業知識的理解和掌握。
參考文獻
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