時間:2022-02-08 20:52:33
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篇模具設計畢業設計總結,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。
在現代工業生產中,模具工業已成為工業發展的基礎,是高新技術產業的重要組成部分,模具己經在我們生活當中起了不可替代的作用,我們的生活用品大部分離不開模具,如電腦,電話機,洗衣機,冰箱,杯子等等,另外汽車、摩托車業是國民經濟五大支柱產業之一,一輛汽車各種各樣的模具就要用到2萬多個。由于新技術、新材料、新工藝的不斷發展,促使模具技術不斷進步,對模具人才的要求不斷提高。根據社會發展對模具專業學生的要求的實際情況,對高職及高技模具專業方向學生的畢業設計情況進行以下探討。
1.專業學生培養目標
通過一段時間我們對無錫新區及周邊的模具企業進行了比較廣泛的社會調查,結果表明,用人單位需要的學生要有較高的思想道德素養,良好的溝通與團結協作能力,理論知識扎實,專業技能掌握良好,再學習能力較強,同時需要學生掌握一些常用機械專業外語,有一定的計算機軟件應用能力。根據調查結果分析,我們認為把模具專業人才培養的規格定位于:面向各類型企業,培養愛崗敬業,具備機械及各類模具設計與制造基礎知識,具有較強的再學習能力和創造能力,能在模具生產第一線從事模具設計制造、技術開發、應用研究和經營銷售的應用型工程技術和管理人才。
2.計算機技術在模具中的應用領域
高職高技類模具專業學生畢業設計主要應從事注射模的設計與制造。塑料產品從設計到成型生產是一個十分復雜的過程,它包括塑料制品設計、模具結構設計、模具加工制造和塑件產出等幾個重要方面。它需要產品設計師、模具設計師、模具加工工藝師及熟練操作工人協同工作來完成,它是一個設計、修改、再設計的不斷優化的過程。傳統的手工設計已難以滿足市場激烈競爭的需要,而計算機軟件技術的運用,取代傳統的手工設計方式,取得了顯著的經濟效益。計算機技術在注射模中的應用主要表現在以下幾個方面:
1)塑料制品的設計
基于特征的三維造型軟件為設計者提供了方便快捷的設計平臺,能根據塑料制品使用要求、塑料性能的要求、成型的工藝特點、模具結構及制造工藝的要求,生產批量及生產成本等各方面的要求,綜合考慮塑料的力學、物理、化學性能、從而把制品的質量、體積等各種物理參數一并計算保存,為后續的模具設計和分析打下良好的基礎。
2)模具結構設計
根據塑料制品的形狀、精度、大小、工藝要求和生產批量,設計軟件會提供包括型腔數目及排列方式、澆注系統、成型部件、冷卻系統、脫模機構、側抽芯機構及標準模架等,最后給出全套模具結構設計圖。
3)模具開合模運動仿真
注塑模具結構復雜,要求各部件運動自如,互不干涉,且對模具零件的順序動作以及行程有嚴格的控制,運用CAD技術可對模具開模、合模以及制品被推出的全過程進行仿真,從而檢查出模具結構設計的不合理處,并及時更正,以減少修模時間。
4)注塑過程數值分析
塑料在模具模腔中要經過流動、保壓和冷卻三個主要階段,其流動、力學行為和熱行為非常復雜,采用CAE方法可以模擬塑料熔體在模腔中的流動與保壓過程,其預測結果對改進模具澆注系統及調整注塑工藝參數有著重要的指導意義;同時還可計算模具在注塑過程中最大的變形和應力,以此來檢驗模具的剛度和強度能否保證模具正常工作;對制品可能發生的翹曲進行預測可使模具設計者在模具制造之前及時采取補救措施;分析模壁的冷卻過程,改善制品在冷卻過程中的溫度分布不均勻性。
5)數控加工
復雜制品的模具成型零件多采用數控加工的方法制造,利用數控編程軟件可模擬刀具在三維曲面上的實時加工過程并顯示有關曲面的形狀數據,以保證加工過程的可靠性,同時還可自動生成數控線切割指令、曲面的三軸、五軸數控銑削刀具軌跡等。
目前,國際上占主流地位的注射模CAD軟件有Pro/E、UG、SolidWorks等;注射過程數值分析軟件有MoldFlow;數控加工軟件有MasterCAM、Cimatron等。應用CAD/CAE/CAM技術從根本上改變了傳統的產品開發和模具生產方式,大大提高了產品質量,縮短了產品開發周期,降低了生產成本,強有力地推動了模具行業的發展。據文獻統計,國外采用模具CAD/CAE/CAM技術可使設計時間縮短50%,制造時間縮短30%,成本下降10%,塑料原料節省7%,一次試模成功率提高45%~50%。 轉貼于
3.模具專業畢業設計模式
通過畢業設計,學生會用到所學的專業理論知識,機械制圖、機制工藝、公差配合與技術測量、模具鉗工工藝學、塑料模具制造工藝與設備、模具材料學等等,同時會快速熟練使用計算機各種軟件,使各項能力得到了鍛煉與提高,在畢業設計中,我們可以采取將模具設計內容同CAD/CAM/CAE緊密結合在一起,為了保證畢業設計的質量,可以成立了一個由多名老師組成的模具設計指導小組,每個老師負責設計流程的一個步驟。根據參加模具設計畢業課題的學生人數,適當分組,在布置畢業設計題目時,不給出具體的塑件制品,如只是告訴學生要做一個手柄,學生根據自己的興趣,可以確定自己的設計產品:如游戲機操縱手柄、機床操作手柄、起子手柄等等。
1)制品的造型。可直接采用通用的三維造型軟件。如采用三維造型軟件soldwors或Pro/E、UG設計出塑件的內外結構,并繪出二維圖。
2)根據注塑制品采用CAD系統進行模具的概念設計,包括模具結構設計、模具制造工藝規劃、模具價格估計等模塊,采用基于知識與基于實例相結合的推理方法,推理的結果是注射工藝和模具的初步方案。方案設計包括型腔數目與布置、澆口類型、模架類型、脫模方式和抽芯方式等,使模具各系統的設計達到最佳。
3)在模具初步方案確定后,用CAE軟件進行流動、保壓、冷卻和翹曲分析,以確定合適的澆注系統、冷卻系統等。如果分析結果不能滿足生產要求,那么可根據老師的要求修改注塑制品的結構或修改模具的設計方案。
4)教師對學生設計方案進行評價,根據評價的結果,或者修改注塑制品的結構,或者修改設計方案。
5)在完成CAE分析和方案評價后,進行模具的詳細結構設計,包括型腔、型芯的設計、澆注系統的布置及尺寸、冷卻系統的布置及尺寸等。在結構設計過程中,運用注射過程數值分析軟件MoldFlow分析按鈕受力后的結構強度、剛度及應力等,對結構進行不斷修正,學生會發現機械設計、工業產品設計、材料力學、理論力學等課程的知識在這個階段都有所體現,對以前所學課程也是一個綜合應用的過程。
6)模擬模具開模、推件與合模的過程,并進行模具的干涉檢查。
7) 模具結構完成后,進行數控加工,采用MasterCAM9.0加工軟件,完成模具的虛擬加工過程,并自動編制數控加工的NC代碼,利用仿真模塊可以查看加工完后工件的合理性,得到的裝配模型存入實例庫中,供以后的設計參考。
8) 最后要求學生提供詳細的設計說明書以及完整的二維、三維圖紙。在論文撰寫階段和答辯過程中,采用看圖軟件,用來截取設計圖像并輔助介紹整個設計過程,采用辦公軟件用來做文字的處理。每位學生在整個設計完成后,做一個總結,提出本設計的創新與特色在何處,考慮設計中存在問題以及相應的解決方法,這樣,學生完成了本設計的全過程:塑料制品設計——模具設計——模具加工,學生可以在計算機上看到自己設計、加工出來的最終產品,體會到作為一名合格模具設計技術工人的成功感覺,同時在畢業設計過程中我們也要力爭多請企業的設計人員同學生交流,多讓學生接觸到實際產品的設計、生產過程。
4.結束語
通過這樣的畢業設計模式,相信學生既對高職高技五年課程的學習可以做一個總結,同時又掌握了最流行的、同社會實際最靠近的設計、加工方法。相信畢業生一定會受到社會的歡迎。
【關鍵詞】實踐導向 校企合作 聯合辦學 訂單式培養
【基金項目】揭陽職業技術學院2008年院級重點教研項目“構建高職教育實踐導向模式研究”(編號:JYCJZ0804)。
【中圖分類號】G71 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2014)01-0032-02
高職教育是以高等技術應用型人才為培養目標,實踐教學是體現高職教育特點,實現高職教育培養目標的最主要途徑。揭陽職業技術學院屬于高職院校,在實踐教學方面還處于探索階段,近幾年,我們以機電系的模具設計與制造專業為突破口,對實踐課程進行了改革。實踐證明:職業教育的實踐課程體系必須打破傳統學科系統化的束縛 ,將學習過程 、工作過程與學生的能力和個性發展聯系起來,建立起一套較為完整的實踐教學體系:校企合作。
一、以企業訂單為導向確定課程教學目標
根據校企合作協議要求,巨輪公司每年向我院“預定”畢業生,在畢業生中選擇人才,我院以企業對人才需求的訂單為導向確定教學培養目標。雙方合作以企業對技術人才需求為基礎,巨輪公司參與制定人才規格、課程計劃、質量標準,學院聘請巨輪公司的高管人員為產學研合作教育委員會委員,專業技術專家組成專業建設委員會委員,對專業教學計劃和教學大綱進行審定,對教學改革進行有效指導。在人才培養上,從入學專業教育到課程見習、實習、畢業設計等一系列教育教學活動,雙方緊密合作。
1.提高專業定位的準確性
巨輪公司和我院共同制定教學內容,以企業要求培養人才,側重培養操作層面的技術應用人才,即能在生產崗位上承擔模具零件加工與設計、模具裝配工藝、數控工藝編程和數控機床維修等方面人才,適應崗位需要。
2.促進了專業教學改革力度
通過校企合作,使我院專業教師經常有機會帶學生深入生產第一線,現場參觀,從而使任課教師與學生直接接觸企業生產的新技術、新工藝,了解專業技術發展需求,教學與生產相一致,有效提升教學內容和方法的先進性、實用性、針對性,極大地促進教學改革和創新。在課程教學上,如《模具制造工藝學》、《數控加工編程與操作》等課程,通過現場參觀,讓學生加深對模具專業知識的認識,為今后實習、工作打下基礎。在實訓教學上,如《金工實訓》課程,采用教、學、做并進教學方式,由公司師傅配合專業教師,指導學生進行金工實訓,使學生掌握車、銑、刨、磨、數控加工等工種的實操能力。在教學方法上,加強任務驅動法和項目教學法的應用,如《模具CAD/CAM》、《機械設計》等課程,通過課程設計和課程設計任務,合理安排,有效指導,讓學生在做中學、學中練,充分體現“教學工廠”的教學理念。
3.提高學生學習的積極性
根據巨輪公司“訂單”實施教學,學生是企業定向培養對象,協議書明確規定學院每年為企業培養50名學生,學生畢業后原則上到巨輪公司工作。“訂單式”的培養模式讓學生從入學伊始就明確自己的學習目標和就業方向,這樣他們的學習針對性和目的性就相當的強,從而提高他們對專業知識的需求欲望和學習的積極性。
二、以工學結合為導向改革課程教學組織形式
1.改革學制,加大課程建設與改革力度
作為高職院校的模具設計與制造專業,它的宗旨是以市場為導向組織和實施教育方針,必須注重應用能力和綜合素質的培養,培養目標是面向基層、面向生產、面向服務和管理第一線的高技能人才。在對人才需求調查及專家意見的基礎上,按照教高[2006]16號文件精神,本著課程“必需、夠用”原則,采用二年制教學模式。模具專業在課程設置上根據企業崗位特點進行整合,根據企業需求相應調整教學計劃和課程設置。
2.強化頂崗實習、畢業實習,推行準企業工作制度
在專業建設上,我院積極推行教學與生產勞動和社會實踐相結合模式,重視校內外實習實訓基地建設。根據教學計劃要求,從第四學期第9周開始全部安排到巨輪校外實訓基地進行專業頂崗實習,在實習過程中,任務明確,有計劃、有要求、有總結,把學生納入公司員工管理體制,頂崗生產實習,由我院專業教師和公司技術人員作為指導教師,共同制定實訓內容,確定學習崗位,讓學生完成一個專業輪崗工作過程,全面了解專業方知識,學習掌握職業技能,培養學生良好的職業道德規范,使學生適應崗位要求,最終走向工作崗位,實習結束后由指導教師評定學生成績。
3.緊貼企業,加強畢業設計指導,提高學生綜合能力
畢業設計是教學必不可少的環節,是學生專業知識綜合運用能力的體現。巨輪公司總工程師室、生產技術部、人力資源部均參與畢業設計題目的審核。根據巨輪公司對高職高專技術人才的使用意向,畢業設計主要選題集中在模具設計、零件制圖及數控加工編程、零件加工工藝設計等方面,在畢業設計指導過程中,學生結合自己的實習工段,盡量做到邊學邊做,體現畢業設計的實用性和可操作性。為檢驗學生設計水平,學院專業教師和巨輪公司總工程師室、生產技術部、人力資源部每年均參與畢業設計的答辯,巨輪公司的工程師們將在設計技術、實用性等方面給予一一指導,從而提高畢業設計的質量,讓學生體驗畢業設計的重要性,培養學生的創新意識。
通過課程改革、專業實習和畢業設計,使理論教學與實踐教學有機結合,實現學校教育與企業生產“零距離”對接。
三、以優勢互補為導向共享教育資源,實現共贏
工學結合促使校企合作更加緊密,校企雙方共享教育資源,實現優勢互補,合作八年來,成績顯著
1.校企合作走新路,聯合辦學育英才。
(1)學院利用教育資源按巨輪公司對人才的技術需求,以 “訂單式”模式培養人才,使企業分享學校教育資源。
(2)巨輪公司參與我院的專業建設,為模具專業提供良好的實習環境,為專業建設實訓基地提供強有力的支持。
(3)通過工學結合實踐,促進我院教學模式改革,創新人才培養模式,共育高素質技能型人才。
2.開展多層次合作,實現教育資源共享
(1)教師互聘互用。聯合辦學八年來,校企雙方在教師互聘上都取得很好的成績。學院共聘請巨輪公司張世欽、曾旭釗、徐光菊、易兆群4名教師擔任實習指導教師,巨輪公司聘也聘請我院鄭蘆笙、林若波、申利鳳3名教師作為公司理論培訓教師,并積極開展教學資源共享。比如2006年暑期期間,我院模具專業教師鄭蘆笙、林若波、錢德明三位老師為巨輪公司116名員工培訓機械及電工的理論知識,提高業務水平; 2007年暑假,林若波老師為公司質檢部全體員工培訓《公差配合與測量技術》課程。2007年、2008年、2009年的金工實訓,公司均派出技師指導我院學生的實習情況。每年我院也讓專業教師到巨輪公司進入生產一線,提高金工實習實訓技能和實驗室管理水平。
(2)共同制訂巨輪獎學、助學制度。為體現企業對模具專業經濟困難在校學生的關懷,以學生為本,幫助家庭困難學生順利完成學業,激勵學生勤奮學習、努力進取,我院與巨輪公司共同商定模具專業助學、獎學獎勵辦法并制度化,對品學兼優學生實行獎勵、對家庭困難學生實行助學。辦學八年來,已有六屆畢業生全部享受巨輪公司提供的助學金,并有43位同學獲得了巨輪獎學金,通過獎助學金制度,學生獲得了收益,也使校企合作力度得到更大的升華。
(3)頂崗實習與生產、教學相結合。在學生頂崗實習過程中,采用提出新的教學模式――“把教室搬到工廠”。按教學計劃安排,模具設計與制造專業第四學期還有八周的理論課,為方便學生實習及滿足教學需要,我們實行以廠為校,“把教室搬到工廠”,學生白天頂崗實習,每周一、三、五晚及周六、日上課,不但克服理論教學與實習時間沖突,而且把課本知識與實踐知識緊密結合起來。第九周后全部實行頂崗實習,推行準員工制度,并將畢業設計和頂崗實習雙向同時進行,讓學生邊做邊學,邊學邊寫,教學相長。
模具專業歷經八年的辦學歷程,從無到有,從不成熟到成為典范,可以說,是校企雙方共同努力的結晶,是“訂單式”培養模式帶來的豐碩成果。隨著揭陽職業技術學院的成長,從學院人才水平評估到創辦示范性院校,模具設計與制造專業一直都是學院的一顆璀燦明珠,特別是在巨輪公司校外實訓基地的建設,更是學院校企合作、聯合辦學的一個閃光點,成為學院爭創示范性院校的領頭羊專業,并于2012年9月被廣東省教育廳確定為重點培育專業,校企合作辦學在高職教育的實踐導向上將會成為主流。
參考文獻:
[1]面向二十一世紀深化職業教育教學改革的原則意見.國家教育委員會文件教職[1998]1號.
[2]關于全面提高高等職業教育教學質量的若干意見)高教[2006]16號文.
[3]國務院關于大力發展職業技術教育的決定. 國發[1991]55號.
[4]楊金土,孟廣平等. 論高等職業教育的基本特征.
[5]王滸. 跨世紀高等職業教育的思考.
關鍵詞:機械制圖 模具 課堂改革
模具工業作為應用領域最為廣泛的工業技術近些年有了飛速發展,從而帶來了對模具從業人員的模具設計與制造水平要求的提高,同時也帶來了對于培養一線模具從業人員的高等職業院校要求的提高。《機械制圖》課程是模具專業學生接觸到的最早的一門專業基礎課,也是后續課程的基礎,為課程設計和畢業設計提供專業工具。而目前高等職業院校所開始的制圖課程的課堂教學設計不能滿足模具專業教學的需要,學生專業應用能力沒有得到很好的訓練,不能滿足企業對模具人才的需求。主要體現在下面幾個方面。[1]
首先,《機械制圖》課程的課堂教學設計與模具專業沒有緊密結合。目前大多數高等職業院校的模具專業所開設的制圖課程以機械制圖為主,課程內容已有一套完整系統的理論,在教學上也形成了一套傳統的教學方法。由于模具行業對模具零件圖、裝配圖有著獨特的繪圖表達習慣.而學生學習制圖時沒有機會接觸到模具的零件圖及裝配圖,進入企業后無法讀懂模具零件圖及裝配圖。
其次,課堂教學過程傳統,按照教材的順序死板的講授制圖的標準,學生面對這些內容提不起興趣,學習沒有成就感,不能調動學生的積極性和創造性。與此同時,學生的興趣愛好不同,對于制造和設計的偏向度也不同,按照傳統的機械制圖課程的課堂教學方法,沒有能夠進行差異化教學,使得教學效果嚴重下降,嚴重影響后續課程教學的開展,未能體現學生的主觀能動性,也未能達到創新創意能力的培養。[2]
再次,《機械制圖》課程的評價考核方式也過于單一,以期末考核為主,一張試卷考核學生的制圖和識圖能力,未能突出學生的平時學習效果,未能很好的調動學生的學習興趣。
通過每年的畢業生回訪及走訪用人單位,企業普遍覺得學生專業基礎課程底子薄弱,識圖能力較差。因此,我們必須對現有的機械制圖課程的課堂教學進行改革,尋找提高教學水平及教學質量的有效途徑,引導學生主動參與、獨立思考,培養學生的自主學習、鉆研問題、探究創新的興趣和能力。《機械制圖》課程的課堂教學改革主要針對幾個方面進行。
(1)進行課堂教學內容調整,選取生產實際中典型的模具零部件進行案例教學,將制圖基本知識融匯在多個零部件實例的圖紙繪制及裝配圖測繪過程中。針對模具專業可以進行課程內容的調整,選取生產實際中典型的模具零部件進行案例教學,將制圖基本知識融匯在多個零部件實例的圖紙繪制及裝配圖測繪過程中。每一個章節以一個類型的典型零件為內容,將相關的知識點融入講解,并進行實踐練習,這樣學生每次課堂上都是在進行實例學習和練習,學生的學習興趣和積極性都高漲起來。學生在課堂教學過程中自主學習,整個學習過程就是系統地完成整個模具設計的零件圖和裝配圖,同時為以后的課程設計和畢業設計服務。[3]
(2)課堂教學手段豐富化
課堂教學過程中采用小班教學,小組協作的方式,在進行制圖的學習和實踐過程中小組之間互相學習,互提意見。課堂教學實現差異化,學生對于產品設計和模具設計或者制造的興趣點不同,有針對性的進行不同的項目安排和小組分工,充分調動學生的積極性和創造性,從而釋放他們的創新創意潛能。[4]
(3)多樣化評價考核
在課程評價中,探索一條與教學方法相適宜的考試綜合評價體系,體現能力考核,過程性考核。在案例教學設計過程中,針對每個案例過程老師進行考核,作為過程技能考核的成績。同時每次案例結束,小組成員相互評分,作為過程能力考核的成績。
面向模具專業進行的《機械制圖與公差》課程的課堂教學改革項目的實施大大提高教學效果和質量,增強學生的學習興趣,提高模具專業學生的專業知識技能和自主學習能力與創造力,同時培養學生良好的職業素養和工作作風。
參考文獻:
[1]同濟大學,上海交通大學,等.機械制圖.6版.北京:高等教育出版社,2010.
[2]王槐德.機械制圖課教學參考書.北京:中國勞動社會保障出版社,2007.
論文關鍵詞:畢業設計;學風建設;治學方略
畢業設計是本科教學中最后一項教學內容,也是最重要的一個實踐性教學環節,是各教學環節的繼續深化和檢驗,其實踐性和綜合性是其他教學環節所不能替代的。近年來,安徽工程大學對人才培養計劃的實踐環節內容進行了修訂,立足于提高學生的動手能力,強化了實驗、實習和畢業設計環節。這些措施的實施對學風建設產生了積極影響。機械專業畢業設計(論文)要求學生運用所學的基礎理論、專業知識和基本技能進行系統、全面、綜合的工程設計和科學研究及訓練,初步掌握產品開發、工藝革新、設備研制的方法和技能。畢業設計(論文)對提高學生工程實踐能力和創新能力、強化工程意識是十分重要的。畢業設計過程要充分體現理論與實踐相結合,引導學生掌握科學的思維方法,形成優良的工作作風和協作精神,為今后的工作和學習打下基礎。
一、機械各專業畢業設計大綱
機械各專業畢業設計大綱要求大同小異,以下以機制專業為例進行闡述。
機制專業畢業設計大綱要求達到以下目標:
(1)培養綜合運用所學的基礎理論、基本知識和基本技能;提高分析解決實際問題的能力。
(2)接受工程師必須的綜合訓練,提高實際工作能力。這些實際工作能力包括調查研究、查閱文獻和收集資料并分析的能力;專業外文資料閱讀和翻譯的能力;理論分析的能力;制訂設計或試驗方案的能力;設計、計算和繪圖的能力;實驗、研究能力;計算機應用能力;技術經濟分析和組織工作能力;總結提高、撰寫論文和設計說明書的能力等等。
(3)檢驗學生綜合素質與實踐能力是學生畢業及學位資格認證的重要依據(16周15個學分,占總學分的7.4%)。
(4)培養學生的創新能力和團隊精神,樹立良好的學術思想和工作作風。
二、影響畢業設計(論文)的學風因素
自評估和更名之后,機械與汽車工程學院畢業設計的過程管理和要求都上了一個很高的臺階,從審題、過程監督到評閱、答辯、成績評定循序漸進,一人一題的模式讓更多有特長的學生得到最大程度的發揮,也給畢業后不同去向的學生提供了寬泛的課題選擇空間,為提前進入工作狀態或進一步深造提供了良好的訓練平臺。雖然如此,畢業設計中反映出來的問題也很多,如題目難易程度的合理性、題目的針對性、遇到問題學生心氣浮躁、不能踏踏實實解決問題而過分依賴網絡、老師監督輔導程度常常不到位、對提交成果的評判隨意性大、沒有統一的、相對明確的標準等等,這些問題表現在學生,而根源于教學管理和老師。老師的責任心決定學生的學習態度,老師的治學水平影響學生的習得能力,要把好畢業設計這一關需要一套完整的治學方略,才能形成良好的學習風氣。
在學校,學風的定義就是學習風氣,就是學校師生員工在治學精神、治學態度和治學方法等方面的風格。學風是凝聚在教與學過程中的精神動力,它依不同特點的學校表現出獨有的特色和豐富的內涵,并通過學校全體成員的意志與行動,逐步地形成和固化,成為一種傳統和風格。這些傳統和風格對學生的成長起著重大的作用,對學校的發展和建設產生深遠的影響。一般意義上來說,影響學校學風的關鍵因素是學生、教師、學校環境、家庭和社會因素,其中學校環境、家庭因素和社會大氣候我們無法左右,所以只能從自身做起,以身試教,做一個稱職的老師。
畢業設計過程是老師和學生近距離一對一授課的過程,教師的工作是如何傳播知識,如何能讓學生很有效的接受知識。這個傳播過程并沒有很深奧的理論,但敬業是首要的,一定的基本技能是必須具備的。對畢業設計的任課老師來說,要達到畢業設計大綱規定的目標,老師必須具備以下基本職業技能:
(1)具備課題所涉及到的基礎理論、基本知識和基本技能;具備解決實際問題的能力。
(2)熟悉交給學生的課題,掌握課題的難易程度和完成的方法,懂得如何培養學生調查研究、查閱文獻和收集資料的能力;督促學生閱讀和翻譯與課題有關的外文資料;指導學生對課題進行理論分析、設計和計算;幫助學生制訂設計或試驗方案;強化學生對課題進行技術經濟分析的意識;總結提高、撰寫論文和設計說明書的能力等等。
(3)具備良好的學術思想和工作作風,懂得如何培養學生的創新能力和團隊精神。
上述要求不僅有專業知識方面的,也有做人做事方面的,所以要帶好畢業設計,老師只有具備深厚的三基基礎、系統的專業知識、時刻關注專業的發展方向才能很好地引導學生掌握扎實的基本功,培養學生濃厚的專業興趣,向更高的目標努力。不僅在專業上要堅持教中學、學中教,不斷進取,還要在做人方面為學生樹立榜樣。孔子曰:“其身正,不令而行;其身不正,雖令不從。”學生總是把老師看作學習、模仿的對象。葉圣陶先生也曾說:“千教萬教,教人學真;千學萬學,學做真人。”但是為師者不“真”,又怎能讓學生學“真”?所以老師高尚的人格、整潔的儀表、和藹的態度、豐富的學識、博大的胸懷、率先垂范、做出表率才能保證教書育人的實效,學生才會“親其師,信其道”,進而“樂其道”,良好的學風就會在這種互動中形成。
三、畢業設計教學過程中的治學方略
按詞典的解釋,治學就是研究學問,方略就是全盤的計劃和策略,研究如何帶好畢業設計,為學生上好最后一堂課而制訂的計劃和策略就是畢業設計教學過程中的治學方略。根據自己的親身經歷,結合安徽工程大學畢業設計現狀,建議對畢業實習及畢業設計采取一些方略,具體包括兩個方面。
1.畢業實習
畢業實習作為畢業設計中的一個環節,是經過很多學校考證了的,在各方條件具備的情況下,在一個理想的實習場所經過一段時間的實習是非常必要的。畢業實習的主要目的是培養學生的實踐能力、培養學生理論聯系實際的能力。有人說書本上的理論是沒有用的,實際工作中一點也用不到。事實情況絕非如此。筆者和企業打交道20多年,設計的產品有發動機、臥式帶鋸機、農用機械還有工裝夾具,最后落腳在防腐泵產品的研究中,到目前為止設計了幾十個規格的產品都在使用中,還有的產品出口國外,最早的產品在線使用近20年了。這些產品的設計沒有哪一個尺寸不需要計算,沒有哪一個結構不需要找理論依據,只有在同類型產品不同規格系列化或者在仿制別人產品時才參照成熟產品的結構和尺寸做相應的放大、縮小或原樣測繪,即使如此這也只是一條捷徑,并不是設計產品正常的程序,一旦產品有質量問題就必須回歸正常的設計程序查找原因,正常的設計程序必須要用到理論計算,而課堂上講授的都是各學科的經典都是各種機械產品設計計算的基礎。書本如何結合實際,關鍵就在如何把實際工程問題提煉出來,變成作業里面的已知條件,這不是一個單純的理論問題或是一個實踐問題,而是需要用系統專業的眼觀觀察實際的事物,需要在一定理論的基礎上思考總結,最后找出理論公式與實際問題之間的結合點,把一些影響不大的因素忽略掉,把理論計算公式的假定條件作為計算結果的誤差來源,最后用系數進行補償,如此就很好地將理論和實踐結合起來了。因此要想很好地運用理論就必須學到一定的程度,厚積才能薄發。同時,也必須具備一定的實踐知識,才能找出實際問題的關鍵點,而畢業實習正好是一個機會,為學生增加感性認識提供了平臺,所以畢業實習是非常重要的環節。另外,通過畢業實習還能增強學生適應社會的能力和增強就業競爭力,也能加深了解社會對本專業的需要,培養獨立進行資料收集和解決問題的能力,并開闊眼界及思路,為畢業設計收集資料及醞釀設計方案,也為今后的工作積累經驗。而目前缺少理想的實習基地,沒有真正意義上實施這一過程,其中的原因很多,如果單方面依靠老師尋找實習基地,會涉及到學生安全問題、經費問題、企業的認可度等等,目前還有相當大的難度,需要學院和老師各方努力。 2.畢業設計
目前我院還沒有完整的關于畢業設計課題內容的的具體要求和驗收標準。筆者結合其他學校的經驗,將幾種類型的畢業設計內容和要求總結如下:
(1)機械制造工藝工裝及設備設計方面的課題。
1)以機械制造工藝規程設計為主的課題,應提交:工藝路線和工藝卡;各工藝卡上必須按要求完整填寫相關工藝參數,比如機床、量具和刀具的選擇、切削速度、切削量的規定等內容;必要的工裝圖;畢業論文按學校規定的格式和字數撰寫,其中必須有關于誤差分析的內容。
2)以機械設備設計為主的題目,應提交:完整的設備結構總圖和全部非標準零件圖;畢業論文按學校規定的格式和字數撰寫,其中必須有設備結構設計的詳細計算過程。
畢業設計中圖紙的要求:圖紙大小在能清楚反映設備結構的情況下選擇最小的標準圖幅打印,標題欄明細表按國家標準規定的格式填寫,不可再用課程設計的簡易標題欄和明細表;總圖上必須標注必要的尺寸,技術要求可根據情況確定是否需要填寫;設備上所有非標準零件都必須要畫零件圖(標準件如螺栓、軸承等能在專業商店購買,只要有型號就行,不需要畫圖),零件圖圖幅和標題欄要求同上,零件圖上要合理標注尺寸、公差、粗糙度,技術要求可根據情況確定是否需要填寫。
(2)模具設計方面的課題。
1)沖壓模設計:應是具有三工位以上連續模,或將三種以上簡單工序進行復合的模具。
2)注塑模具設計:應是含有側抽芯機構的中等以上復雜程度模具。
3)模具工作部分尺寸及公差應進行詳細設計計算。
4)模具典型零件的選材及熱處理工藝路線分析。
5)設計中典型零件應編制零件制造工藝規程卡片(該內容可根據學生的情況刪減)。
6)應用模具CAD軟件設計的,應該對模具結構進行三維剖析,并有模具開合結構圖。
7)必要時對設計方案和設計結果進行經濟分析和環保分析。
提交結果包含:有完整的總裝配圖和所有非標零件的零件圖。圖紙內容和格式要求同(1);一份1萬字以上的設計計算說明書或論文,論文里應有不少于3000字的文獻綜述和上面3)、4)、5)部分的內容。
(3)仿真、軟件設計和實驗研究類畢業設計內容及要求。以仿真為主的課題,必須提交仿真結果分析報告;以軟件設計為主的課題必須通過程序驗收,內容應符合軟件工程規范,還應包括需求分析、總體設計、詳細設計與編碼、測試等全過程;實驗研究類課題學生要完成一個完整的實驗(包括調研、方案設計與決策、實驗方法與過程、實驗數據處理、實驗結論等的全過程),取得足夠的實驗數據。實驗要有探索性,而不是簡單重復已有的工作。上述三類畢業設計工作量應至少完成1.2萬字以上的設計計算說明書或論文。論文應包括3000字的文獻綜述、實驗分析研究與結論等內容。
關鍵詞:職業崗位;課程體系;理實一體化
中圖分類號:G712 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)39-0181-03
社會經濟的快速發展及對技能型人才的急切需求,為高等職業教育的發展帶來了前所未有的機遇和挑戰。高等職業教育的辦學方向是“以服務為宗旨,能力為本位,就業為導向”,培養面向一定職業崗位群的高素質應用型高技能人才[1]。為此,在分析了模具設計與制造專業所對應的職業崗位及崗位任務、職責和技能要求的基礎上,構建了模具設計與制造專業的基于職業崗位群的課程體系。最后,以《模具數控加工》課程為例,以“課堂工場化,工場課堂化”[2]和理實一體化為模式[3],以職業崗位能力為導向,設計與理實一體化教學模式。
一、職業崗位分析
1.技能型人才分類。隨著模具工業的發展和模具技術的進步,模具設計與制造專業的職業崗位劃分也是越來越細,通過教師走訪企業、教師下企業頂崗實習和對畢業生的跟蹤調查,可將模具企業的專業技能型人才分為以下四大類:
第一類,能熟練操作各種加工機床對模具零件進行加工、裝配、試模和修模的操作人員;
第二類,能編制模具零件的加工工藝規程,指導現場生產,能切實解決模具故障的技術人員;
第三類,組織模具生產和調度、模具估價和質量控制的技術型管理人員;
第四類,能設計沖壓成型和注塑成型工藝,設計各種類型模具的設計人員。
2.職業面向與崗位能力。根據這幾類的人員的工作對象、環境和內容的特點,并參考模具設計師、模具制造工國家職業標準,確定了模具行業的9個崗位如表1所示,并根據各崗位的實際工作情況,明確了勝任該崗位所應具備的相關技能。
二、課程體系構建
根據“素質教育為基礎,能力培養為主線”的教育模式[4],把“掌握基本理論,強化模具CAD/CAM技術應用能力”,培養學生的核心技能作為課程教學重點,通過對模具企業的典型產品項目、典型工作任務進行整理歸類,確定教學內容,根據企業職業崗位知識和能力要求來構建模具設計與制造專業職業能力課程體系。
整個課程體系可分為公共基礎課、專業基礎課、實踐實訓課和頂崗實習四大模塊,具體時間安排如下:公共基礎課主要在第一學期,包含了數學、英語和思想政治;專業基礎課的學習主要是為實踐實訓的學習打下理論基礎,放在第二、三學期開設,包含了工程力學、工程材料、數控編程、機械設計和制造等課程;實踐實訓課主要培養學生在模具設計、分析、制造、安裝與調試方面的實際操作技能,并為后續職業技能證書的考取創造條件,放在第四、五學期設計,包含了模具CAD/CAE、模具制造CAM等課程;頂崗實習放在第六學期,包含了企業頂崗實訓和畢業設計。在課程開設上主要依循從專業基礎課到實踐實訓課再到職業資格鑒定這一過程,最終目的是讓學生掌握相關專業技能,獲取相應的職業資格。課程體系中主要專業基礎課、實踐實訓課和相關職業資格鑒定間對應關系如表2所示。
三、面向職業崗位群的理實一體化教學設計
1.模具設計與制造理實一體化教學理念。模具設計與制造專業培養的畢業生主要面向模具企業,為模具企業培養技能型人才,將來所對應的職業崗位非常明確,勝任每一崗位所需要掌握的技能要求也非常清晰,如表1所示。在完善了課程體系后,要想讓學生更好地掌握相關的技能,達到我們的教學目標,重點需要重構專業核心課程,并對其進行學習情境設計,強化以“課堂工場化,工場課堂化”[1]來建立專業核心課程理實一體化[2]教學模式。該教學模式是要將理論和實踐全方位的一體化,即教學內容上,將理論知識、實驗、實訓一體化設置;教學形式上,將講授、聽課與實驗、上機操作一體化實施;教學條件上,將教室、實驗室與實訓場地一體化設置;職業要求上,將知識、技能與素質一體化訓練[5]。
2.理實一體化教學模式設計。以職業崗位、任務職責為重點,以技能要求為目標,采用項目化教學方法,把企業的實際生產案例引入到相關課程教學中,課堂工廠化,工廠課堂化、理實一體化,全面提高學生的職業素質和職業技能。
模具CAD/CAM是模具設計與制造專業的核心專業課程,其包括《模具設計》和《模具數控加工》兩門課程,其中《模具數控加工》是一門實踐性很強的課程,其要求首先分析出模具零件的加工工藝,借助CAM軟件編制數控加工程序,再在數控機床上加工出模具零件,教學過程需要在仿真室和數控加工實訓同步完成,比較適合采用實理實一體化教學模式來組織教學。
課程教學模式可按照“資訊―決策―計劃―實施―檢查―評價”六個學習情景來構建[6],在教學過程中按照接受任務―工藝過程分析―數控加工工藝分析―編程軟件講解―程序編制―機床加工―檢驗―評介總結任務來實施,實現從專業理論知識講授轉向工作過程的理實一體化,教學模式如圖1所示。
以《模具數控加工》課程為例,以如圖2所示某型腔零件加工例,通過創造課堂工場化、工場課堂化和理實一體化的條件,模擬一個縮小版的工廠環境,進行真實的編程與加工,通過此種學習情境的設計,培養學生在工藝設計、數控編程和模具制造方面的技能。學習情境構建方案具體見表3、表4。
四、結語
模具設計與制造專業在核心專業課程教學設計中,緊緊圍繞職業崗位群,以培養學生的實際操作技能為目標,采用項目化教學,將“課堂工場化,工場課堂化”和理實一體化有機融合,開發出與職業崗位群相融通的課程體系。該方案的實施激發了學生的學習興趣和積極性,提高了學生的技能水平,創新了人才培養模式,推進了職業教學的發展。近三年來,在職業崗位群模式的導向下,實施理實一體化教學,模具設計師(高級)、模具制造工(高級)、模具鉗工(中級)、UG(CAD/CAM)技術(中級)和數控機床操作工(中級)職業資格證書通過率有了明顯提高,90%以上的學生在獲得畢業證的同時能考取三門以上的職業資格證,增強了畢業生崗位就業競爭力。
參考文獻:
[1]徐小青,尹晨,游文明.模具設計與制造專業面向職業崗位群的理實一體化教學設計[J].揚州職業大學學報,2014,18(1).
[2]游文明,尹晨,池演生.“課堂工場化與工場課堂化”雙化教學改革研究[J].揚州職業大學學報,2011,(2):49-52.
[3]徐小青,尹晨,孫慶東.基于理實一體化的“Pro/E模具設計及分析”課程構建[J].揚州教育學院學報,2010,(3):65-67.
[4]黃曉燕,陳傳偉.“素質教育為基礎 能力培養為主線”教育模式的形成 專業教學改革回顧與展望[J].成都電子機械高等專科學校學報,2003,(3):42-45.
論文關鍵詞:模具專業 素質教育 能力培養 途徑 方法
論文摘要:教育的根本目的是培養高素質人才,素質教育、能力培養不是孤立的,它們是相互聯系、相輔相成的。素質、能力的提高知識是基礎,思維是關鍵,實踐是源泉。本文就模具專業學生素質教育和能力培養的途徑與方法進行了探索、研究和實踐,以期加強和提高學生的綜合素質與創新能力,使學生更快、更好的適應社會需求。
1 引言
《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010~2020年)》指出,“深化教育體制改革,關鍵是更新教育觀念,核心是改革人才培養體制,目的是提高人才培養水平。樹立全面發展觀念,努力造就德智體美全面發展的高素質人才”。模具是一種技術密集、資金密集型產品,在我國國民經濟中的地位也非常重要。由于新技術、新材料、新工藝的不斷發展,促使模具技術不斷進步,對人才的知識、能力、素質的要求也在不斷提高。根據社會發展,對模具專業的學生開展和推進素質教育與能力培養,這就要求學生要有較廣的科學文化知識、優良的思想、思維品質和較強的實踐能力。
2 素質與素質教育
素質是在人的先天生理基礎上,經過后天教育和社會環境的影響,由知識內化而形成的相對穩定的心理品質。知識是素質形成和提高的基礎;素質是知識內化和升華的結果。
素質教育,是以全面提高人的基本素質為根本目的,以尊重人的主體性和主動精神,注重開發人的智慧潛能,注重形成人的健全個性為根本特征的教育。素質教育是社會發展的實際需要,素質教育的重要職能是發展人的個性,使每一位受教育者的潛能都能得到充分的開發和發展。構成人才的基本素質應包括思想道德素質、文化素質、業務素質、信息素質和身體心理素質等方面。
3 能力培養
素質教育不僅要教給學生更多更新的知識和方法,更重要的是要培養學生的實際能力。能力是在人的基本素質的基礎上,通過教育和培養并在實踐中自覺地吸收他人的智慧和成功經驗的過程中,逐步形成和發展起來的做人做事的一種“本領”。模具專業是需要基礎知識扎實、學科交叉性強、實踐性強的一種工科專業,因此培養高素質、高質量的模具專業學生,使其具備一定的學習能力、實踐能力和創新能力是必須的。
學習能力是指學生運用科學和學習方法去獨立地獲取信息,加工和利用信息,分析和解決實際問題的一種個性特征。學生的學習能力提高了,學生就會根據自己的需求和愛好自主地進行學習。
實踐能力指的是在現實的情景中解決問題的能力,實踐活動是人類智力發展的源泉。在實踐中,現實情況不斷給我們提出新的課題,需要不斷地回答和解決;在實踐中,我們獲得了豐富的感性材料,積累了大量的經驗和資料,促使人去抽象、概括和總結,逐漸認識到事物的本質和規律;實踐活動通過問題的解決,開發了我們的智力并激發了我們的創造性;實踐又是檢驗認識的唯一標準。
創新能力是一個人全面發展的綜合性能力,是具有發展性、創見性和開拓性的能力。創新能力的培養不能不學習書本知識,不能不進行一定的實踐活動,掌握一定的理論知識,進行一定的實踐鍛煉是培養創新意識和能力的基礎。
4 途徑與方法
大學強調素質教育,構建知識、能力、素質三位一體的新型培養模式,是針對過窄的專業教育、過弱的人文陶冶、過重的功利導向而言,而著眼于學生全面、和諧、可持續發展,其根本目的是培養高素質人才。素質教育、能力培養不是孤立的,它們是相互聯系、相輔相成的。素質、能力的提高知識是基礎,思維是關鍵,實踐是源泉。模具專業是實踐性、創造性都很強的工程類專業,除了使學生掌握本專業的基本理論知識,還應使他們具備較高的綜合素質,獲取新知識、勇于實踐以及在實踐中分析、解決問題和探索創新的意識和能力。為此我們進行了一系列的探索和研究。
作為地處西北的民族高校,由于辦學時間短,特別是工科專業加之學校自身的特點,在各方面與內地兄弟院校都存在較大差距,為盡快提升模具專業的辦學水平,培養高素質、高質量人才,通過探索、研究和實踐,使我們認識到培養學生學習、思考、實踐是增強學生素質,提高學生能力不可缺少的過程。比如在學生中開展演講比賽、各種形式的文體活動使學生受到了人文教育,應變能力得到提高,促進了學生的身心健康。開展創新性實驗、挑戰杯,在這個過程當中,基本由學生自己選題,自己組織申報資料,自己參加答辯,經過以上環節項目被批準后,由學生自己制定實施方案,指導教師加以輔導,通過這一過程的鍛煉,增強了學生的合作意識、團隊精神和友誼,同時將所學的理論知識通過思考和實踐轉化為素質的增強和能力的提高。開展模具專業文獻檢索調研活動,使學生更廣泛的了解人文、社會和科技發展史,陶冶學生的情操,激發學生的學習熱情,同時也促進了學生信息素質和能力的提高。開展模具拆裝技能競賽,在一拆一裝的過程中,使學生能更深入的了解和認識人們所進行的產品設計、制造、創新的過程,對模具的用途、選材和結構加深理解和思考,從而啟示學生從某一種模具的結構去思索新的更巧妙的結構。應用專業設計軟件進行模具設計競賽活動,通過這一活動使學生將Pro/e、UG、SolidWorks、AutoCAD等設計軟件和專業知識結合起來,任由學生去想像,活化所學的知識。通過畢業設計這一關鍵環節來加強和提高學生的綜合素質與創新能力。建立校內外實訓、實習基地,為學生提供良好的實訓、實習環境,使學生進一步增加對企業和生產過程的了解,為后續畢業設計做好準備。畢業設計(論文)的選題可以有兩種方式,一是給學生幾個主題,不給出具體的制件,讓學生根據自己的興趣和特長,確定自己的畢業設計(論文)題目;一是由學生自己制定題目,使他們通過市場調研、查閱文獻資料,走向企業、走向社會、走向生活來確定自己的畢業設計(論文)題目。這樣可最大限度的體現學生的自主性和題目的真實性,使學生的觀察能力、思維能力和創新能力得到較充分地訓練。
總之,通過各種途徑和方法的探索、研究和實踐,除了通過理論課堂主渠道的教育之外,對學生開展各種形式的人文教育,結合模具專業的特點開展不同形式的課內外實驗、實訓和競賽活動,開展專業文獻檢索調研活動,使學生的知識、能力、素質協調發展,提高人才培養質量。
參考文獻
[1] 周遠清.素質·素質教育·文化素質教育[M].光明日報,2000.
[2] 趙存生.關于素質教育的幾點理論思考[J].中國高等教育,2000.
摘要:畢業設計是機械類專業學生走上工作崗位前的一次綜合訓練,本文針對獨立學院機械類專業畢業設計模式進行了探索和討論,分析了優缺點,并對各種模式的效果進行分析,總結了校企合作畢業設計對學生實踐能力培養的效果。提出了必須推進拓寬校企合作模式,提高學生就業競爭力。
關鍵詞:畢業設計;實踐能力;校企合作;教學改革
中圖分類號:G648 文獻標識碼:B 文章編號:1672-1578(2014)01-0012-01
畢業設計是機械類專業教學過程中的重要實踐性教學環節,是全面系統的訓練、培養、提高學生綜合設計能力的綜合型課程,是對學生在校所學專業課程的最后一個總結性回顧,也是對社會、企業招聘人才的重要展示,為學生后續的工作提供技術支持。基于獨立學院的特殊模式,我院機械類專業在學生畢業設計方面,以努力提高學生創新和實踐能力為目標,積極探索畢業設計模式的改革。
1.畢業設計的模式
在傳統畢業設計模式的基礎上,為讓學生零距離接觸企業生產實際,我系積極探索校企合作畢業設計的新路子,采取的主要模式有:
1.1 傳統模式。由我系專任老師指導學生開展畢業設計,每位老師最多可指導8個學生,畢業設計的題目(虛擬課題或結合教師的科研項目)由指導老師擬定,指導老師負責學生的畢業設計全過程。
1.2 校企合作模式
1.2.1 與實習基地聯合指導學生畢業設計。在實習基地中挑選具有工程師職稱以上的技術,通過簽訂聘任協議的方式聘任他們參與指導學生畢業設計,同時也安排校內指導老師跟進設計過程。這些企業主要集中在柳州市騰龍汽車配件制造有限公司、柳州數控機床研究所、柳州五菱汽車有限責任公司等,學生選題均是企業的實際生產項目或產品,學生在企業或學校完成設計任務。
1.2.2 與學生就業單位聯合指導學生畢業設計。有些就業單位由于人員比較緊缺,要求學生能夠在第八學期去上班,并且能安排學生在企業進行畢業設計,企業分派工程師指導,同時也安排校內指導老師跟進設計過程。主要單位有中山鑫和五金制品有限公司、中山衛氏燃具有限公司、東莞展恒玩具有限公司、柳江旗輝環保機械有限公司、柳州天河汽配有限公司、桂林客車工業集團有限公司、浙江萬向系統柳州分公司、柳州源創電噴有限公司、柳州市日高控股有限公司等。此種單位必須經過系部的考察,符合條件的企業才能合作。
1.2.3 校企合作畢業實踐環節,由企業指導學生實踐環節,并加工實物。通過深入考察,與深圳德立天科技有限公司和東莞龍興光電科技有限公司簽訂校企合作畢業實踐環節協議書,企業單獨安排學生的畢業實習和畢業設計,由企業技術人員指導學生的畢業設計全過程,最后通過優化設計,真刀真槍的加工出實物,檢驗自己的設計過程,極大提高學生的實踐動手能力。
2.各模式優缺點
通過近幾年的畢業設計模式的探索,針對我系目前的畢業設計安排,總結了一些相關經驗,以便日后有針對性的開展工作。
2.1 傳統模式。優點:專任教師對我校畢業設計要求比較熟悉,對指導畢業設計經驗比較豐富,學生基本上在學校或在本市進行,指導老師對學生的設計過程把控比較到位,能及時發現學生設計過程中的問題,把問題處理在萌芽狀態。
缺點:大部分老師的選題都是教師自擬的虛擬課題,能夠結合工廠生產實際和科研的課題比較稍少,對設計過程的正確與否比較模糊。
2.2 校企合作模式
2.2.1 與實習基地聯合指導學生畢業設計。優點:工廠的工程師、高級工程師都是在機械行業工作的時間比較長,對工廠的設計生產擁有比較豐富現場經驗,學生的選題均來自企業的生產實際,或是對現有產品的技術改造,或是公司的新產品的開發等,學生接觸的東西都是企業需要投入生產的產品,對學生今后走上工作崗位,有很好的參照作用。
缺點:在初期的合作中,特別是剛接觸指導學生畢業設計的工程技術人員對學校的畢業設計要求、進程方面了解不夠深入,在指導學生整理各種資料方面還有待提高,需要校內指導老師不斷的進行溝通協調。
2.2.2 與學生就業單位聯合指導學生畢業設計。優點:有效的促進學生的就業,保證學校的就業率穩步提高,達到實現學校和企業雙贏。學生的畢業設計課題由企業工程技術人員提供,主要結合學生所處的崗位安排課題任務,或是對現有產品的技術改造,或是公司的新產品的開發等,由企業分派工程師或高級工程師指導,他們對生產現場比較熟悉,能在指導中及時發現學生設計中的不足之處。學生也可以在設計過程了解實際生產存在某些問題,及時向公司領導反映,企業人員在指導過程中也可以觀察和培養學生,實現實習試用期的考核。
缺點:合作的單位必須嚴格篩選,反復溝通,簽訂相關協議。同時,也要安排校內指導老師與企業技術人員溝通協調,檢查和督促學生,確保學生的畢業設計工作順利開展。由于學生是一邊上班一邊做設計任務,需要在工作之余完成設計任務,相對于其他同學,他們的時間更緊張,工作強度相對較大,需要學生毅力比較堅定,有吃苦耐勞精神。
2.2.3 校企合作畢業實踐環節,由企業指導學生實踐環節,并加工實物。優點:使學生真正零距離接觸企業,整個設計過程都在企業完成,前期由企業專門組織培訓,包括理論設計培訓和實踐操作培訓,課題主要是公司的產品,比如小型設備、模具等,通過公司技術人員的指導完成設計和加工裝配過程,讓學生自動動手參與產品設計和生產的整個過程,激發了學生的積極性,提高學生的實踐和創新能力。學生通過自己設計、自己加工裝配實物,自豪感明顯增強。
缺點:合作的單位也必須嚴格篩選,反復溝通,簽訂相關協議,費用較高。同時,也要安排校內指導老師與企業技術人員溝通協調,檢查和督促學生,確保學生的畢業設計工作順利開展。企業自身生產任務重時,工程技術人員對學生的指導時間明顯減少,需要反復協調。
3.效果分析
通過對近幾年畢業設計的統計分析,在材料整理的規范性方面,自有老師指導畢業設計的傳統模式要好些,校企合作模式稍差,因為老師對學校的要求比較清晰,對學生的要求都是按照學校的要求進一步落實,在這方面做得非常好。
從學生答辯情況看,通過校企合作模式的學生在答辯中表現較好,他們能應對實際中發生的一些問題,并能進行解釋和處理找到應對的方式,極大的提高了學生的自信心。校企合作的三種模式中,校企合作畢業實踐環節,由企業指導學生實踐環節,并加工實物的模式效果最好,達到了提高學生實際動手能力的目的,在學生找工作就業當中增強了底氣,提高面試的通過率。
通過校企合作畢業設計環節,使學生提前了解和熟悉了企業的情況,為自己今后找準發展方向,提供了很好的機會。同時,企業也在校企合作這個平臺上展示了自己,為吸引和培養人才做準備,實現校企雙贏。
4.存在的問題及改革措施
4.1 部分學生對畢業設計不夠重視,主動性不夠。需要在開展畢業設計環節之前,加強畢業設計的重要性,引起學生的重視。
4.2 鼓勵教師與企業合作,帶領學生參與企業的項目,提高學生的實踐能力。
4.3 加強校企合作企業工程技術人員的溝通和聯系,明確我校對畢業設計的規范要求,提醒他們在對學生進行指導時務必按我校要求要求學生。
4.4 在學生就業單位的選擇上要慎重,必須對企業進行先期考察,企業符合條件,才能讓學校離校到企業上班,在同一個單位上班的同學最好不要太多。同時,要進一步加強與企業領導和技術人員聯系,讓企業協調好學生的工作時間,保證學生畢業設計的時間,校內指導老師要督促在外的同學抓緊時間按時按質的完成畢業設計。
4.5 加強過程管理,嚴格審查指導老師的課題申報,符合要求才能進行開題工作。開展初期、中期、后期檢查工作。
5.結束語
畢業設計環節是全面系統的訓練、培養、提高學生綜合設計能力的綜合型課程,必須推進教學改革,嘗試各種與時代接軌的新模式,人才培養才能與企業同步。校企合作是實現雙贏的良好模式,需要不斷拓寬,提高學生的實踐與創新能力,增強學生的就業競爭力。
參考文獻
[1] 柏祝玲.加強過程管理,提高畢業設計質量[J].合肥工業大學學報,2008,(1)
[2]陳靜蓉.校企聯合指導本科畢業設計的教學模式研究[J].中國現代教育裝備,2008(12)
1課程設計題目選取
課程設計選題合理與否,是課程設計改革的重要環節,應注意課題的綜合性、實用性及層次性[2]。課程設計環節中增加高分子材料改性及工藝探索的題目,目的在于加深學生對《高分子材料成型工藝學》、《聚合物改性原理及方法》等課程知識的理解,提高其理論聯系實際和靈活運用知識的能力。選擇合適的題目是保證學生如期完成課程設計的前提。課程設計環節比畢業設計環節少了8周的時間,因此課程設計選題應“小而精”,難度應明顯低于畢業設計題目。如果選取完全沒有研究基礎的題目,學生前期探索實驗會花費過多時間,不利于課程設計順利進行。基于以上原因,筆者在以往畢業設計題目的基礎上進行延伸,確定了課程設計相關題目。例如往屆學生曾做過“硅橡膠阻燃材料性能研究”的畢業設計題目,對于硅橡膠混煉及硫化工藝積累了一定的經驗數據,而硅橡膠材料力學性能指標還不盡如人意,需要進一步改進配方。可以在此基礎上引出兩個課程設計題目:“硫化劑種類及用量對硅橡膠力學性能的影響”、“結構控制劑種類及用量對硅橡膠力學性能的影響”,并由兩個學生分別完成以上題目。由于有前人的基礎,學生在實驗過程中沒有重復探索相關工藝參數,實驗直接切入主題,有利于在有限的時間內完成課程設計。此外,兩個課程設計題目雖各有側重,但主要原材料及成型工藝都相同,故兩個學生可共用一套成型設備,大大節約了設備預熱及清理時間。將學生按相近課題組成互助小組,不僅提供設備利用率,也有利于學生在遇到問題時,相互討論,相互促進[3]。
2實驗人員安排
我校高分子材料與工程專業每年招生人數為80人,現有實驗室設備條件尚不能滿足全部學生同時開展材料改性及工藝制定等實踐內容。因此,合理安排課程設計環節進行材料改性及工藝制定的學生人數,是如期完成課程設計內容的必要保證。按照人才培養方案,本專業課程設計安排在第四學年秋季學期最后4周進行。此時學生的專業課程學習已全部完成,學生對于自己的就業去向也有了初步規劃。可以結合學生的就業意愿安排其課程設計內容。對于工作單位已落實為材料改性或工藝制定崗位的學生,可以優先安排其在課程設計階段進入相關實訓。課程設計內容與學生就業去向密切相關,可以充分調動學生的積極性,自覺參與到課程設計的各個環節。在本次課程設計改革試點工作中,2010級的一名學生對于硅橡膠材料配方優化題目很感興趣,原因就是與其簽約的工作單位主要生產硅橡膠產品。這名學生在課程設計過程中充分發揮了自身的主觀能動性,在實驗遇到問題時沒有被動等待老師的安排,而是通過多方搜集資料以及與指導老師討論等方式積極尋求解決問題的有效途徑。學生在課程設計階段提前進入“工作狀態”,為學生更快適應企業工作節奏和工作思路奠定基礎。
3實驗進度安排及突況處理
課程設計時間只有4周。以往安排學生繪制模具圖,主要按照塑件圖測繪(1周)—裝配圖設計及繪制(1周)—零件圖繪制(1周)—說明書撰寫(1周)來安排進度。模具設計過程中基本不存在突發因素,設計進度容易控制。如果在課程設計中安排材料改性、工藝制定等內容,則可能由于設備故障、原料采購不及時或其他因素影響實驗進度,導致學生無法如期完成課程設計[1]。為此,課程設計指導老師需要提前做好原料及實驗設備的準備、檢查工作,并做好應急預案。在本次課程設計改革試點工作中,主要按照資料收集、初定方案、實驗驗證的思路安排進度。仍然以“硫化劑種類及用量對硅橡膠力學性能的影響”、“結構控制劑種類及用量對硅橡膠力學性能的影響”這兩個課程設計題目為例:第1周進行資料搜集并初定兩種硫化劑(結構控制劑)備選;第2周進行硫化劑(結構控制劑)種類篩選;第3周確定硫化劑(結構控制劑)最佳用量;第4周整理數據并撰寫課程設計小論文。從實際試點情況看來,學生在4周內完成材料改性等課程設計題目是基本可行的,所有參與試點的學生都如期完成了課程設計預定內容并按期提交了課程設計論文。在試點工作中,也出現了一些突況。在實驗進行過程中,個別設備由于電壓不穩導致溫控器失靈而維修了幾天,耽誤了進度。但由于參與試點的學生們積極性及配合度較高,在第1周僅花了3天時間就提前完成了資料收集及方案的初步確定。在設備維修期間,指導教師及時調整進度,讓學生把實驗數據整理及課程論文框架構建與實驗同步進行,大大縮短了后期課程論文撰寫的時間,從而保證了課程設計如期完成。
4結語
通過課程設計階段小范圍試點發現,在4周課程設計時間內,可以安排學生進行配方設計及工藝制定的相關實訓。不僅提高了現有設備的利用率,也使學生動手能力得到多方面訓練,從而使學生所學知識更貼近企業需求。當然,為了保證學生如期完成課程設計,指導教師應在課題選取、實驗進度安排等方面多下功夫,也應針對實驗過程中可能出現的突況做好應急預案,不斷總結經驗,使課程設計方案盡可能完善。
作者:盛旭敏 單位:重慶理工大學材料科學與工程學院
關鍵詞:職業院校;3D打印實驗室;建設方案
中圖分類號:G647 文獻標識碼:A 論文編號:1674-2117(2015)19-0133-03
3D打印技術是制造業領域迅速發展起來的一項工業技術,其原理是快速成型技術,采用粉末狀可粘合材料,利用疊加原理,逐層打印的方式來構造實體。隨著美國第一支3D打印手槍的誕生,該技術在世界范圍內引起哄動,許多企業、科研機構、高校紛紛搶抓先機,加大生產、研究力度。隨著國家及地方政府政策的扶持,與3D打印技術相關的產業必將蓬勃發展,而掌握快速成型技術、逆反工程及加工工藝設計的人才也將成為市場緊缺人才。面對這一現狀,高校開設3D打印專業,加強實驗室建設就顯得尤為重要與迫切。
實驗室建設的必要性
高等職業院校旨在為社會培養理論知識扎實、實踐技能過硬的應用型高級專門人才。培養的人才進入社會,無論是從事生產還是做研究,都應服務于社會的需求。所以,學校在培養過程中,應以社會實際需求為準則,使學生有更多的機會接觸實際生產過程,了解加工工藝,熟悉多種設備的應用與維護。因此,學校要培養社會需求的高級技能性人才,必須加強實驗室建設。
1.提高學生快速成型制造實踐能力的需要
隨著3D打印技術的迅速發展,社會急需掌握相關技能的高級人才。3D打印被稱作是“實現數字化制造的關鍵技術”,該技術涵蓋材料成型、逆向工程、三維數據采集技術、計算機三維設計與工藝設計、設備操作與維護等專業知識。要實現人才培養目標,實踐教學比例至少要達到50%以上,因此學校要培養3D打印應用型人才,實驗室的建設十分重要。
2.相近學科實驗功能擴建的需要
實驗室建成后可服務于學校相近學科的實踐教學。3D打印技術廣泛應用于模具制造、工業設計等領域,因此,如果學校開設模具設計與制造、工業設計、數控技術、藝術設計等專業,3D打印技術實驗室可完全服務于這些學科的實踐教學,既能保證實踐教學有序開展,又能保障實驗室的利用率。
3.教學研訓一體化建設的需要
實驗室功能既要滿足實踐教學需要,又要滿足科研及對外加工服務需要,集教學、科研、實訓于一體,堅持走產、學、研結合的建設方針。承擔地方政府或企業的設計、制造任務,使教師學生共同參與,提高教師科研能力,保證學生有大量的實際工程經驗。
實驗室建設原則與思路
基于人才培養目標定位及學校專業體系設置,實驗室的建設思路是以建立一個“專業、特色、創新、實踐性”實驗室為總體指導思想,既能滿足學校3D打印專業方向、模具設計與制造、工業設計、藝術設計等專業的實驗教學需要及科研需要,又能滿足對企業人員進行技術培訓的需要。實驗室的建立旨在培養一批有知識,有技術,貼近實際需要的,面向快速制造行業、產品設計與制作等領域的創新性應用型人才。
1.建設原則
第一,構建既能滿足教學,又能滿足科研需要,實現校企合作,為企業提供培訓條件的綜合性、開放性實驗室。
第二,以實驗室的建設,促進學校相關專業及學科實踐教學體系的改革,提高實驗的開出率。既能實現基礎性與驗證性實驗,又能開展綜合性與創新性實驗。學生能更全面、更深入地了解專業核心知識和技術,從而更貼近社會與企業的實際需求,實現專業人才培養與企業需求的無縫連接。
第三,帶動專業類科研項目發展。實驗室的建立,能為教師的科研和學生的科技創新活動提供良好的平臺,帶動專業創新實驗項目發展,加強學生專業實踐技能的培養,提高就業率。
2.建設思路
第一,實驗室功能集數據獲得(三維測繪)、數據處理(三維設計)及數據輸出(3D打印)于一體,可結合學校已有的數控機床,形成一整套設計、加工制造產業鏈。它能提供學生從認知性學習到綜合性學習的所有教學條件,讓學生系統性地進行新產品的快速設計、快速測繪和3D打印整個產品研發驗證環節的學習,獲得解決實際問題的能力,啟迪探索創新精神,發揮綜合潛在能力,最大化地提升在3D打印產業及應用行業的就業競爭力。
第二,實驗室建設分階段、有計劃地進行。第一階段主要完成手持式三維掃描儀、計算機及桌面式打印機的采購配置工作;第二階段主要以建設工業級掃描儀及工業3D打印機、測量儀器為主。分期逐步配置一整套的三維數字設計制造軟、硬件設施。
第三,以師資隊伍的建設為核心,加強人才建設力度,采取引進、進修培養、兼職等措施提高實驗教學隊伍的水平,建設一支教學思想先進、知識和年齡結構合理的實驗教學隊伍。
實驗室功能定位
1.教學
首先,服務于工業設計、數控技術、模具設計與制造等相關專業的實驗教學需要;其次,滿足相關課程設計及畢業設計的需要;再次,滿足學生參加科技創新類活動的需要。
2.科研
首先,通過實驗室建設,搭建高水平的科研技術平臺,充分發揮學校特色及教師綜合業務水平;其次,利用尖端的各種設備,輔助師生在快速成型技術、工藝設計及材料等方面完成相關科研工作,提高學校在3D打印技術領域的科技創新能力。
3.對外服務
①為企業解決技術難題、提品設計開發的相關服務;②承擔對外加工任務,主要面向傳統加工方法難以制造的復雜類零件加工;③企業員工技術培訓服務。
實驗室建設方案
1.實驗室配置原則
以產品零件(裝配體)測繪、設計、模具、檢測、制造流程為主線,實驗室按照數據采集、逆向設計、三維檢測、3D打印、快速模具、后處理等項目,注重設備對創意設計、工業設計、模具開發的覆蓋。整體培養學生綜合的三維數字化設計制造實操能力。
2.建設過程
結合學校3D打印技術實驗室建設的實際情況,對如何進行實驗室建設總結如下幾點。
(1)做好資金預算
關于3D打印機的價格:桌面級的價格在8000~20000元不等,工業級的按國產和進口劃分價格在幾十萬到上百萬不等。
(2)加強企業調研
根據建設需要,要走訪相關3D打印設備生產制造企業,了解生產一線資料,綜合多家產品進行綜合對比,選出適合的產品型號。
(3)規劃實驗室布局
首先,預算實驗室面積,選好合適的位置;其次,設計布局圖,實驗室布局分為工藝設計區、加工及檢測區、討論區三個區域,如下圖所示。設計區:主要擺放計算機并安裝工藝設計軟件,實現逆向設計、加工工藝設計等功能;加工及檢測區:完成加工任務并進行精度測量,主要加工設備有桌面式3D打印機、光固化快速成型機、三坐標測量機及其他相關附件,主要測量設備有三坐標測量機、工業投影儀;討論區:為學生提供知識交流的平臺,可完成實驗數據的整理、實驗報告的填寫及疑難問題的討論等。
(4)設備及軟件配備(見下表)
(5)建設進度和實驗室功能定位
結合企業需求及學校實際情況,實驗室采取分期建設。其中一期以國產設備為主,主要以增強學生認知水平和對3D打印技術的了解為目的,功能定位以演示、教學為主;二期可以考慮投入工業級設備,為學生技能訓練和服務企業提供保障,功能定位以教學、科研、技術服務為主。通過一期建設,實驗室能基本滿足教學、演示功能,可以用ABS塑料進行小型創意產品和零件的制作,進行一定的功能驗證。
結語
目前,我國3D打印技術正迅速發展,處于技術發展的關鍵時期,勢必會造成相關專業人才緊缺的現狀。學校開設3D打印專業,加強實驗室建設,將在最大限度內發揮高校培養3D打印技術人才的作用,為社會培養應用型、創新型、技能型的優秀人才,這必將對我國的3D打印產業起到巨大的推動作用。
參考文獻:
[1]潘志芳,元澤懷.地方高校SMT實驗室建設方案研究[J].實驗科學與技術,2007.
[2]劉聯輝,易偉義.本科院校物流實驗室建設方案探析[J].湖南工程學院學報,2008.
[3]陳遠鴻,郭紅志.3D技術在高校國防教育中的應用探析[J].課程教育研究,2012.
[4]李萍,胡文勝.高校實驗室建設方案研究[J].新疆教育學院學報,2007.
[關鍵詞]數控加工實訓 課程設計 教學組織與實施
[中圖分類號] G712 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437(2014)01-0139-02
在高職高專院校人才培養工作水平評估和高職高專教育教學改革示范專業建設評估中,教師的課程說課是一項必不可少的重要內容,通過說課可以考察出教師教育教學理念和課程開發、設計與實施的能力水平。本人擬結合多年的企業數控加工經驗及教學經驗,探討《數控加工實訓技術》這門全實踐性課程的說課設計。
一、課程定位與目標課程
1.課程定位
《數控加工實訓技術》是數控技術專業核心實踐課程之一,它的主要作用是培養能夠從事數控加工工藝設計、數控編程、數控機床操作與維護、數控機床組裝與維修等崗位,且能在校期間通過相應工種高級職業技能鑒定的高技能型人才。該課程的先修課程有《機械制圖》、《金屬工藝學》、《公差與互換》、《CAD》、《數控編程》、《數控加工工藝》等,同步課程有《機械設計》、《液壓傳動》等,后續課程有《機床結構與維修》、《頂崗實習》、《畢業設計》等。
2.課程目標
培養學生能在看懂圖紙的基礎上,制訂出合理的加工工藝,編制出合格的數控程序后,操作機床加工出合格零件。
素質目標:培養學生吃苦耐勞、愛崗敬業工作作風和規范操作、嚴謹細致的工作態度,以及學生自主學習能力和溝通、協調能力,創新創業精神等素質。
二、課程內容設計及學時
本課程我院教學團隊在仔細分析、研究了相應工種的國家職業標準和崗位任職所需技能后,開發出三個工作領域七個項目,共64學時的教學內容,如表1所示:
表1 課程教學內容表
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三、教學方法與手段
本課程在以行為主義為理論基礎的刺激控制教學模式下存在兩種性質實訓課堂,分別為:機房實訓課和機床實訓課。機房實訓課主要目的是仿真模擬,這個課堂主要采用講解法、討論法、案例法等方法在CAD/CAM中心機房實施探究式教學;而機床實訓課則在校內的數控加工實訓中心真實地加工出零件,并逐步達到精度要求,這個課堂主要采用講授法、演示法、現場操作法等教學方法。這兩個性質的課堂從而也實現了整個項目加工實訓的“六步”。在教學過程中,這些教學方法的靈活運用,體現了“學中做,做中學”的教學理念,形成了“教學做”合一的教學方式,力圖將教師技能原型傳授給學生,形成他們頭腦中的心智技能。
在教學手段上,強調多媒體,網絡資源與傳統教學手段的恰當運用。一些抽象、枯燥難理解的加工工藝和走刀軌跡,如果在課堂上直接講授,學生將很難理解,而借助多媒體手段則能使抽象的教學過程變得形象、直觀、生動。借助網絡平臺能增加課堂的信息量,拓寬學生,的視野,大大提高課堂的效率和質量。
四、教學單元設計
教學前先把每班學生按照每組4~5人和成績優劣合理搭配分組,以便于學生學習、討論。由專職教師(或企業兼職教師)、2~3名實驗指導教師針對某一個實訓項目采用六步教學法來組織和實施教學。
資訊:教師下發項目任務書,講解項目任務所需理論知識點、項目中的疑點和難點、關鍵點;
計劃:學生在教師的引導下,組內討論零件的加工工藝方案,教師巡回指導;
決策:學生根據討論的結果填寫相應的工藝、刀具卡片,并編寫好數控加工程序;
實施:學生運用仿真軟件開始仿真加工,沒有語法錯誤后再到真實機床當中輸入程序,在單段校驗程序后,再自動循環加工,進行首件試切;
檢查:首件試切好以后,進行工件檢測,并進行工藝總結與改進,改進程序,縮短時間,檢查改進加工后工件精度及表面粗糙度;
評估:通過個人自評和小組之間的互評與教師評價,得到學生此項目單項得分,并現場展示出做得比較好的零部件作品。
五、課程考核設計
表2 課程考核表
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六、課程資源建設與利用情況
1.教材選用
本課程教材選用了由西安電子科技大學出版社出版,朱岱力主編的《數控加工實訓教程》。該教材理論與實踐相結合,重點突出一個“用”字,但本教材仍然是作為一個參考書,以便于學生自學。
除了自選教材外,教學團隊及校企合作專家合作編寫了校企合作校本教材《數控加工實訓技術項目化教程》,教學內容及進程基本上與此教材同步。
2.教輔材料
本課程除了教材外還建設了豐富且精良的教輔材料,包括:多媒體課件、教案講義、職業標準、課程標準、任務書、引導文、評價表、案例庫、項目庫、試題庫、試卷庫、視頻庫、實訓圖紙、技能競賽圖紙、企業實際生產零部件圖紙等。
3.網絡資源
本門課程作為學院精品課程已建成精品課程網站,除此以外教師還提供信息,鼓勵學生經常上其他專業數控加工網站汲取營養,開闊眼界,擴展思維。
4.校內實訓基地
目前本專業已建成與數控技術相關的多個實訓室和實訓中心,如表3所示。完善的校內實訓基地確保了實踐教學的順利開展,為培養學生的專業技能提供了保障。
表3 校內實訓基地表
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(五)校外實訓基地
根據數控專業培養計劃及相關核心課程教學需要,我院與深圳富士康、鴻超準、奇瑞汽車、惠州華通、樟樹金虎等多家企業建立了長期的合作機制,為課程的教學創建了產、學、研平臺。學生在校外實訓基地可完成職業素質培養、生產實習、畢業頂崗實習、畢業設計等,比較穩定的校外實踐基地網的形成是課堂教學的有效延伸。
七、課程改革
1.擬在數控加工中心新建數控模擬與加工專業機房一個,這樣就沒有了課時的限制,仿真模擬加工好了的話就可立即上真實機床加工,縮短了準備時間,提高教學效率。
2.擬在數控加工中心再購買多臺數控設備,改變現在的平均6~7人一臺機床設備的現狀,達到3~4人一臺機床設備,從而提高學生的平均操作時間,提高教學效果。
3.擬再聘用、引進企業高級技術人才,參與課程的教學與改革。
4.擬再培訓與進修現任教師。雖然我院數控技術專業專任教師皆來自于生產一線,且都有本科以上學歷,皆為雙師型教師,但在新技術、新工藝尤其是機床改造上仍然有許多不足。
《數控加工實訓技術》這門課程實現了課程設計崗位化,教學內容職業化,教學方法與手段多樣化、靈活化,教學單元程序化,教學資源豐富化,教學評價過程化、多元化。
[ 參 考 文 獻 ]
[1] 鄒完全.談“說課”必備的五要素[J].內江科技,2010(9):190.
[2] 王艷莉,等.《塑料成型工藝與模具設計》說課設計[J].職業教育研究,2012(10):92-94.
[關鍵詞]人才培養;實踐教學;專業應用能力
中圖分類號:G4 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)23-0135-02
1 前言
應用型本科院校是培養應用型人才的搖籃,是以培養高級一線技術人才為目標,以服務地方經濟與社會發展為方向。既不同于重點高校本科生的培養,又區別于單純技能型高職學生的培養。它的定位應處于重點高校和高職院校交集區域,要求培養出來的學生既有一定的理論基礎,又有較強的實踐能力。黑龍江東方學院作為省屬民辦本科院校在人才培養方面提出“基礎課夠用,專業基礎課實用,專業課管用”的原則,并強調加大實踐教學的比例,實踐教學環節應占總學時的三分之一以上。要求各專業以專業應用能力為導向,倒逼人才培養方案。使培養出來的學生能夠“留得住,用得上,干得好”的一線工程技術人才[1-2]。
機械設計制造及其自動化專業在新的人才培養方案建立之初,積極對省內及全國各企事業的調研,通過用人單位對人才的反饋,確定了以培養學生機械設計能力,計算機輔助設計能力(CAD),工藝設計能力,數控編程能力,計算機輔助制造能力(CAM)等五大專業應用能力為主要培養目標,重構人才培養方案,并加大實踐教學環節的比重,經過幾年的實踐,效果明顯,畢業生受到用人單位的歡迎。
2 應用型本科機械類專業實踐教學中存在的主要問題
根據用人單位反饋的信息,當前應用型本科機械類專業畢業的學生適應能力不強,專業技術能力不足,工程意識和實踐經驗少,動手能力差,與研究型高校畢業生及高職畢業生相比沒有競爭力。應用型本科機械類專業學生實踐能力培養方面主要存在的問題[3-4]:
(1)專業定位不準確。沒有認清生源及人才培養目標的差異,在人才培養目標和培養模式上盲目向重點高等院校看齊,培養出的人才沒有明顯的特色,實踐能力達不到要求。
(2)教學模式比較單一,缺乏綜合實踐教學環節,學生主動性和創造性難以得到發揮等。對工程實踐教學重視程度不夠,實踐教學學時和學分經常被理論教學所擠占,甚至有些必要的實踐教學環節被刪減。
(3)設計性的實踐教學大多停留在圖紙上,而結合工業現場工藝分析及制造實踐等工程實際的內容較少,尤其是畢業設計的選題與生產實踐聯系不緊。
(4)“雙師型”教師的不足。應用型本科院校的教師大多從校門到校門,雙師型教師較少,對學生實踐能力的培養不能進行有效指導。
以上這些問題直接導致學生畢業后,所學知識不能迅速與生產,實踐有機結合,難以適應企業的要求,這就迫切需要對現有實踐教學體系進行改革。
3 應用型本科機械類專業實踐教學的改革
3.1 基本思路
通過對本專業的社會需求分析,結合學生層次,確立人才培養目標,建立實踐教學體系,研究理論教學體系和實踐教學體系的關系,進而構建實踐教學鏈,突出學生專業(應用)實踐能力,就業能力和創業能力的培養訓練,完善原人才培養方案,通過對實習、實踐教學基地的優化,建立實踐教學環節的考核指標體系和監督保障體系,完成專業應用能力的培養。
3.2 具體措施
3.2.1 構建課程體系拓撲圖
按照人才培養目標要求,構建課程體系和實踐教學體系,繪制人才培養方案拓撲圖,使實踐教學和理論培養環節有機結合,制定人才培養方案。
通過拓撲圖可以很清楚的看出各專業應用能力課程支撐體系,重要課程,關鍵課程一目了然,進而對重點專業課加大學時投入,派優秀教師授課,提高授課質量,保證專業應用能力的實現。
3.2.2實踐教學環節的優化,增加三個月頂崗實習實踐環節
作為實踐教學改革的核心,頂崗實習采用三天上課三天下廠、理論與實踐相結合的教學模式。理論課開出“機械識圖”,“電氣識圖”、“數控技術”、“CAXA數控車”四門課程,由齊二機床廠在職或退休的高級工程師擔任。授課者來自于生產第一線。下廠實習采用分組循環的方式,將參加頂崗實習的學生分為15組,分布于齊二機床6個車間,由經驗豐富的一線高級技師現場演示,講授機床操作、刀具、夾具選擇、加工工藝等相關知識,學生親自動手完成部分產品加工,真實再現生產加工情境。工藝課程設計安排在工廠進行,由企業內工程技術人員擔任指導老師,以實際工程圖紙為籃本,每名學生設計一個典型零件的加工工藝規程,并在導師的指導下,設計重點工序的夾具,因有實際加工的工件做基礎,學生可隨時到車間參看每個工序和工藝流程,杜絕了以前在學校閉門造車,僅憑想象和教師的指導,工藝流程不合理和工夾具設計不符合實際要求的現象,學生通過自己的設計和企業工藝規程做比較,加深了對知識的理解,課程設計更結合實際。
頂崗實習以零部件生產加工為主線,將散布于各門課程中的知識點進行了有效梳理,幫助學生構建了較為清晰的知識模塊,實現了模塊化教學,有助于加深學生理解。也是培養機械設計,機械工藝設計和機械制造能力最主要的實踐教學環節。是對前序課程的總結和深化。
3.2.3現代IT技術與專業結合,培養學生CAD應用能力
隨著計算機的發展,CAD技術越來越多融入到專業中,企業工程技術人員以Pro/E、UG等大型三維設計軟件設計、制造很普遍,學生在校內掌握CAD技術成為必備的專業應用能力之一,為此采用課上和課下、軟件和專業課相結合的方式[5]。具體做法:
(1)在第二學期第7周開設《機械CAD基礎》,該課程前序課是《畫法幾何及機械制圖》,安排在第7周開設是考慮前序課程已經能滿足該課的開設要求。這門課主要讓學生了解AutoCAD軟件,熟悉繪圖命令、快捷鍵及其他功能鍵的使用,了解利用該軟件制圖的方法。
(2)第五學期開設《機械CAD技術》,該門課也是以AutoCAD軟件應用為主,注重實際的工程訓練,總學時36學時,全部在機房上課,繪制一級減速器的全部圖紙,全部為雙師型教師授課,從AutoCAD國家標準講起,聯系工程實際,該套圖紙繪制完成,學生既了解國家標準,知道必須嚴格按照標準執行,還了解一級減速器的設計原理及各零件圖的繪制方法,為《機械設計課程設計》繪制二級減速器做準備,該課程設計一般是在本學期后期進行。
(3)第五學期在課堂外開設職業技能培訓,主要是三維軟件(Pro/E、UG)的學習,成績合格發機械工業研究院的職業證書,每年的6月份和12月份參加全國的三維建模大賽,大賽的成員要經過校內初選、復賽等環節,還要經過校內短期培訓,近幾年多次獲得全國高校三維軟件建模大賽團體一等獎、二等獎。還有一些同學獲得個人優勝獎等獎勵。通過校內培訓和校外競賽,激發學生學習的興趣,絕大多數同學計算機輔助設計能力有了很大提高。
(4)第六學期開設《pro/E加工技術》《UG加工技術》,這是這兩個軟件加工模塊,屬CAM范疇,可將設計的三維零件模型直接轉換為數控加工代碼,是無圖紙自動加工的經典模塊,當今應用廣泛的技術,采用機房講授,邊學邊練。學生學習興趣濃厚。
(5)第七學期開設《機械制造技術基礎課程設計》,設計零件的工藝流程,重點工序的工夾具設計,鼓勵學生用AutoCAD,pro/E、UG軟件之一進行工夾具的設計。
經過《畫法幾何及機械制圖》《機械CAD基礎》機械CAD技術機械設計課程設計pro/E、UG培訓、校外選拔,全國大賽機械制造技術基礎課程設計《pro/E加工技術》《UG加工技術》畢業設計等環節反復的訓練,學生CAD技能有了很大提高。
4 改革成效
從09屆就業率93.2%上升到12屆就業率96.33%,連續四年就業率排在全院32個專業的首位。09屆畢業生分配在國有大型企業的僅占15%左右,就業崗位基本上都是工人或者一線業務員;10屆畢業生分配在國有大型企業的比例上升為39.3%,同時有多數同學從事技術員、設計員等工作;到11、12屆畢業生,進入到國有企業以及合資企業的同學比例近50%,學生的就業層次明顯提高,大部分畢業生工作為結構設計、質量檢驗、模具設計、數控編程等。學生普遍反映,就業后能夠較快適應工作崗位的要求,縮短了學生就業后工作適應期,受到用人單位的歡迎,特別是經過頂崗實習后,大大增加了學生就業的競爭力,在有20多所公辦院校的學生參加的09、10、11屆的中國第一重型集團公司招聘考試中,作為唯一參加選拔的民辦院校,無論在數量還是質量上始終占據第一的位置,近三年中錄取前10名的畢業生中,我學部分別占7名、5名和8名;錄取畢業生人數占該企業招聘人數的30.6%,受到用人單位的認可與歡迎。
在近幾年的全國和省內大賽屢次獲獎。2009年參加全國CAD類課程團隊技能賽(三維CAD方向)中,獲得優勝團隊團體總分第五名,2010年獲團隊二等獎及最佳院校組織獎,擊敗很多公辦高校的團隊;2010年,參加第二屆“龍江杯”全省大學生先進制圖技術與技能大賽獲團體三等獎。
5 結語
本文根據社會需求和學生層次分析,確定了人才培養目標,進而抽取專業應用能力,并重構了實踐教學體系,增加了三個月定崗實習環節,加強了CAD能力和課程設計的培養,對像我院層次的機械類本科人才的培養具有一定的借鑒意義。
參考文獻
[1] 趙永成,劉軍.機械設計制造及其自動化專業實踐教學體系的改革與實踐[J].廊坊師范學院學報,2012(12):122-126.
[2] 董琳琳,趙迎歡.高等教育大眾化背景下的人才培養模式轉變[J].遼寧行政學院學報,2011(13):118-121.
[3] 晏立強,楊斌.高等學校實踐教學改革探討[J].輕工科技,2012,(1):159-160.
[4] 朱曉光.機制類專業實踐教學改革探索與實踐[J]. 輕工科技,2012,(3):166-167.
[5] 吳素珍,馬濤.高等教育校企合作模式研究[J].湖北函授大學學報,2012,(25):5-6.
作者簡介
孫曙光(1971-),男,副教授,碩士,主要從事機械設計與制造工程方面的研究。
【關鍵詞】CAXA三維實體設計 機械設計基礎 創新
【中圖分類號】G【文獻標識碼】A
【文章編號】0450-9889(2013)10C-
0145-02
機械設計基礎是機電類高職學生必須學習的重要的專業基礎課之一,是繼機械制圖、機械制造基礎之后與工程實踐緊密聯系的一門課程,對學生畢業后從事機械制造、裝配、維修等工作有十分重要的意義。很多教師以往在教學上比較注重講述常用機構和通用零部件的工作原理、結構特點、基本的設計理論和計算方法,往往是忽略學生對整體機構的認知,對零件裝配工藝的認知。然而對于以培養高端技能型人才為目的的高職教育,更應該突出學生應用能力的培養,所以綜合大部分高職學生的學習能力、學習方法、理解水平,本著夠用、實用的原則,本課程的培養目標應調整為:著力培養通過二維平面圖樣想象出零件的實物構造的能力;通過裝配圖能讀懂機構的工作原理、明確各零部件的裝配順序的能力;能對原有的構造中不合理的地方做進一步的改進;能在理解的基礎上進行一個小范圍的設計運用。
為了達到如上培養目標,在教學上一改傳統的按各章節順序授課的方式,采用一個個有突出結構特點的模型、工裝、小運動件等帶動相關知識的學習。為了有效解決從圖樣到實物,再從實物回到圖樣的正反向思維過程的建立,把CAXA三維實體設計軟件帶到課堂教學中加以運用,收到了較為理想的教學效果。
一、CAXA軟件介紹
CAXA實體設計是集創新設計、工程設計、協同設計于一體的新一代3D CAD系統解決方案。簡單易學、快速設計和兼容協同是其最大的特點。它包含三維建模、協同工作和分析仿真等各種功能,其易操作性和設計速度可以有效幫助教師在教學上快速完成零件建模、零件裝配、運動仿真等功能,有效幫助學生在有限的時間內快速完整地理解一個基本構造的知識。
二、通過CAXA實體設計軟件建立零件立體模型,輔助構建空間想象
高職學生在機械制圖課程結束后即轉入本門課程的學習,空間想象能力還有待進一步提高,大部分學生還無法從一張裝配圖中分析出各個零件的立體模型,對進一步的學習造成極大的阻礙。這種能力的培養在日后的工作中顯得尤為重要,也是高職學生區別于中職、普通高校學生的主要表現之一。為此,筆者運用CAXA實體設計軟件在課堂上對各個零件實現快速建模,讓學生從第一步開始一起參與整個建模過程,這比事先創建好三維模型直接展示給學生觀看有著更好的效果。第一,可有效提高學生的學習興趣;第二,可有效提高學生的參與意識,從而調動其學習的積極性,并且CAXA實體設計軟件的建模過程可以看做是在一塊毛坯的基礎上以去料或再增料的方式來完成,因此通過此過程還可以讓學生對零件的加工工藝有著更加深刻的理解和認識;第三,能更有效地幫助學生建立空間想象能力。
三、通過CAXA實體設計軟件的零件裝配功能,幫助構建正確的裝配順序
機電類高職學生就業后大都去向基層一線,如果沒有扎實的動手能力將很難在社會上真正立足。以往的教學注重基本的設計理論和計算方法,忽略了基本構造合理性的設計與裝配意識的培養,致使學生在最后的課程設計和畢業設計時出現了許多設計出來的東西根本無法裝配的現象,當問及學生如何改進時他們的應變能力普遍不好。因此,從實際工作能力需求出發,應著重培養學生綜合觀察與思考的能力。
比如說拿到一張裝配總圖,首先是在腦海里想象出各零部件的具體構造,其次是各零部件間的裝配關系的認識,最后是對其中運動原理的認識。因此,在教學上仍然繼續運用CAXA實體設計軟件,在完成各零件建模后,讓學生組成團隊,結合裝配總圖和零件模型先行討論各零件的裝配位置、配合面在哪里,零件之間具體的結合關系是什么。然后由各團隊講述他們的理解與認知,此時教師再根據學生的講述,運用軟件中三維球快速拖動功能實現零件快速移動、翻轉從而實現模擬裝配,此時學生們極易在這個零件的拖動過程中自己發現問題。如此反復多次教學后,學生們對這部分知識的掌握將有極大的提高。到本門課程結束后,大部分學生已較好地掌握了零件的空間想象和零部件裝配關系的理解認知。
與此同時,教師在授課的過程中不僅傳授本門課程的知識,還可把以前教過的零件加工工藝、零件之間的配合要求等知識再一次講解,能更有效地幫助學生建立一個連貫的全面的知識體系。比如,講述帶傳動一節時,按照傳統的教學是給出帶傳動組成的簡圖,重點教學生如何進行傳動比的計算及主、從動輪尺寸的確定等。僅僅教這些遠不能讓學生真正明白一個完整的帶傳動是怎么樣的,該如何與電動機相聯接、傳動輪又是如何與機架聯接固定的等這類看似簡單的知識。因此,筆者是把一個完整的帶傳動圖展示給學生看,逐一建立零件3D模型,再讓學生根據裝配圖討論各個零件的裝配位置及裝配順序,最后教師運用CAXA實體設計軟件將每一個零件拖放到正確的位置上,再用爆炸圖的形式表現各零件的裝配先后順序。這樣學生不僅更易理解和掌握,而且學到的是一個完整的知識體系,不僅學會了這部分機構的機械原理,也學習了有關軸承、聯接、軸等相關知識,從而有利于形成一個完整的知識體系。
再比如,在講解軸的結構設計章節時,以減速器中間軸的結構分析為例,對其上各個零件進行裝配時,首先介紹裝配基準,講清楚什么是傳動件的周向和軸向固定,并即時提問讓學生思考齒輪在這里是如何實現周向和軸向固定的,繼續讓學生思考還有沒有其他的方法也可以實現這個要求,同時教師快速運用設計軟件創建零件模型,運用這種直觀的視覺效果刺激學生做進一步的分析,極大地提高了學生的學習熱情和參與意識。然后進一步講解如何實現軸的支承與固定;如何選擇軸承類型;軸承如何裝配,間隙如何調整;各零件之間的相互位置關系、裝拆順序等問題。這樣,不僅能在較短時間內給學生提供正確的示范,培養學生的幾何構思能力,同時介紹了有關結構工藝知識,培養學生合理的設計思維,有利于學生進一步理解軸類的結構設計、軸類零件間的裝配關系、各零件的相對位置關系以及各零件的結構特點,較好地發揮了計算機與教師的雙重作用。
四、通過CAXA實體設計軟件的動畫仿真功能,幫助理解構造的工作原理
在工程實踐當中拿到一張裝配圖,最終的目的是要能從一張靜態的圖紙讀懂其中動態的工作原理,這一能力的培養對高職學生來說是必須的,但同時也是學生學習和教師教學上的重點和難點。為了更好地讓學生真正掌握這方面的能力,教學上仍然采用團隊學習分析的模式,在最初的幾次課中先由教師講述,然后列出幾個相關的問題,由團隊成員共同研究,再依次回答,這樣的學習效果仍不理想。筆者通過CAXA實體設計軟件的動畫仿真功能,能很快地讓一個靜止不動的畫面動起來,整個動畫設計過程也是一步步地在學生面前演示,這樣可大大加強學生的理解、分析及參與過程,收到較好的教學效果。
比如,講述行星輪系時按照傳統教學給出行星輪系的傳動簡圖,再配合一些多媒體動畫,都很難讓學生真正明白這個機構的作用是什么,為什么要這么費力設計成這樣,到底行星齒輪是怎樣與太陽輪聯接的,什么叫做行星齒輪在做著公轉的同時還在自轉。這些問題筆者認為是必須要跟學生講清楚的,不能只想著教學生計算傳動比,現實工作中除了做設計很少需要去計算傳動比,更多的還是要讓學生理解機械運動原理和實現這些機構的具體方法。因此筆者用CAXA實體設計軟件中的智能動畫功能,在課堂教學中較好地解決了上述問題。
五、通過CAXA產品樹迅速改變零件的形狀尺寸,輔助創新思維的建立
在教學過程中不僅僅讓學生學會分析一個現成的模型,還要求學生能進行自我歸納總結,進而培養學生的創新意識。比如在講述凸輪機構時先給出一些常見的應用實物的圖片或動畫給學生看,接著讓學生分組討論總結,通過學生自己主動思考后得出來的結論,教師及時運用三維軟件幫助構建立體模型,并驗證其正確與否,這樣可大大提高學生的學習積極性和自主性。然后再要求各團隊分頭完成一項改造設計任務。例如,設計一個自動舂米機。已知條件:利用原有的手動式舂米裝置進行改裝,工作場所內只有電源。在這個改裝設計的練習過程中學生對凸輪機構有了更深層次的理解,同時也大大提高了理論與實際相聯系的能力。這個過程給學生留下了較深刻的印象,也大大激發了他們的創新意識和創作激情,是機械類課程中變死氣沉沉的學習氛圍為活躍互動的課堂教學的重要方法之一。
在機械設計基礎課程中運用CAXA實體設計軟件輔助教學,對教師將提出較高的要求,要求教師能非常熟練地運用此軟件快速完成零件建模、零件裝配、機構運動仿真等設計,教師在邊操作的同時還需要講述零件的創作過程或零件的實際加工工藝、零件的裝配工藝等知識,所以對軟件的應用定義在輔助教學上。在整個教學過程中大量運用此軟件,因此教學的過程設計也與以往有極大的不同,教師需要認真組織教學內容、周密設計教學過程,并有效結合項目教學法或任務驅動法等努力實現教學效果最優化。
【參考文獻】
[1]張夕琴,張金標.CAD/CAE技術在機械設計與模具設計中的應用[J].裝備制造技術,2007(11)
[2]曾美華,鄭金.CAD技術在制圖教學中培養學生思維能力的應用[J].南昌高專學報,2002(2)
[3]劉孝民,黃衛萍.機械設計基礎[M].廣州:華南理工大學出版社,2006