時間:2023-01-14 09:44:24
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中圖分類號:G420 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)08(a)-0184-01
隨著國家對高職示范學校和示范專業建設的不斷推進。高等職業教育近年來得到了發展迅速,為我國現代化建設培養了大量高素質技能型人才。為適應社會對高職學生的需要,職業教育的教學改革可以說是百家爭鳴,但大體的發展方向是一致的,其中項目導向教學法是高職院校較為盛行。
1 問題的提出
“項目導向”教學,是指在工作過程導向的課程理論基礎指導下,遵循“做中學”教學原則,以工作過程來組織教學過程的一種教學范式,它是教育思想、教學理論、學習理論的集中體現,也是教師、學生、項目及教學媒體這四個教學系統要素相互聯系、相互作用而形成的教學活動進程的穩定結構形式。項目導向教學法的實質是通過組織學生真實地參加項目設計、實施和評估的全過程,在項目實施過程中完成教學任務,從而實現教與學的互動,達到“做中學”的目的[1]。在項目學習的過程中,學生通過項目的訓練,獲得工作過程的初步知識,一方面與現實的實際工作過程接軌,可實現零距離上崗;另一方面,也使學生在學習的時候,增加感性認識,避免一些抽象的分析,學習起來會更加輕松、有興趣,能夠更快地掌握所學習的知識。
2 《模具制造技術》課程改革
《模具制造技術》課程作為模具專業的專業核心課程之一,對模具學生基礎知識的綜合運用及核心職業技能的學習都有很重要的作用。在《模具制造技術》課程的教學中以“學做合一”,“工學結合”的教學改革思想切入課程改革和課程整合,將模具制造技術的實訓整合入課程,形成了“理實一體、項目導向、任務驅動”的課程結構,重新構建《模具制造技術》課程。
2.1 指導思想
以工廠的真實產品為課改項目,培養學生的社會適應性;教育學生樹立終身學習理念,提高學習應用能力;使學生學會交流溝通和團隊協作,提高學生的實踐能力、創造能力、就業能力和創新能力,培養一批模具行業生產和管理第一線需要的高技能人才。
2.2 課改目的
使學生學會應用機械制圖、Pro/E、CAXA線切割、數控加工與編程、CAXA模具制造工程師、工程材料及熱處理、工程力學、機械設計等課程的基本知識,進行模具數控程序生成與修改,模具零件線切割加工軌跡的設計等,提高學生的學習應用能力、動手操作加工的能力。
3 課程改革具體實施方案
3.1 教學步驟
整個教學分為以下幾個階段。
選定產品—模具制造基本知識學習—數控加工與編程—普通銑床—搖臂鉆床—數控電火花線切割—教學總結。
3.2 教學內容安排
將11級模具班學生按照數控加工與編程、普通銑床、搖臂鉆床、數控電火花線切割4個項目分成4組,4周換1個項目,經過16周將4個項目學習完畢。
3.3 教學方式
學生分為4個大組,每組10人左右。實施過程中要以教師引導、學生解決問題為主。每個子項開始前教師對重點難點分析,有針對性的開展相關的知識應用、方法和經驗講解,提供解決問題的思路。充分發揮學生學習的主觀能動性。在學生解決問題的過程中,教師僅提供一定的支持和引導。
3.4 教學過程
(1)數控加工與編程學習階段(4周)。
在數控模具實訓車間現場講授基本知識并讓學生進行實際操作,教師旁邊指導。
(2)普通銑床(4周)。
熟悉普通銑床加工的特點,銑床的基本組成,主要適用于加工的零件及普通銑床的基本操作,通過學習能在普通銑床上平面,鍵槽、花鍵及齒輪的銑削加工。
(3)搖臂鉆床(4周)。
熟悉搖臂鉆床的結構,通過學習會適用搖臂鉆床在模具上鉆出位置正確、尺寸合格的孔,為后續采用電火花線切割機床切割孔做準備。
(4)數控電火花線切割(4周)。
通過該部分的學習使學生了解數控電火花線切割加工的工作原理、數控電火花線切割機床的組成、結構、功能及工藝范圍,了解數控電火花線切割加工的特點以及在模具的加工制造中的作用;能夠正確的編制線切割加工程序,能較熟練的使用線切割機床,包括正確的開關機床、調整機床、對工件進行裝夾找正等基本操作。
3.5 總結、考試階段
進行教學總結和學生成績評定。
(1)教學總結:一方面總結學生的編程、繪圖、操作等學習過程,另一方面總結經驗,找出問題,為機電工程學院各專業全面進行項目導向教學改革提供借鑒和參考。(2)綜合考核:以筆試、面試、答辯等靈活的形式檢測學生的學習效果。
4 實施效果
4.1 增加了學生對行業的認識、培養了學生的職業素質
學生所處的工作環境都是仿真工廠的真實環境,執行的規范也都是職業標準,實訓的項目均是相關專業學生今后所從事的職業及工作崗位,在這一真實環境下進行崗位實踐,不僅能培養學生解決生產實踐和工程項目中實際問題的技術及管理能力。
4.2 提高了學生的實踐能力
模具專業學生通過生產性實訓,逐步具備了現代企業員工的綜合職業素質。在實施工學結合人才培養過程中,通過學校文化與企業文化的融合、教學與生產勞動及社會實踐的結合,將學校教學管理延伸到企業,切實保障了學生半年頂崗實習的效果,實現了高技能人才的校企共育,培養了模具專業學生的職業素養。
機械加工實訓教學是模具專業學生必備的重要技能,學生通過對常見普通機床的使用,能熟悉其性能,了解各類機床的工藝特點,從而進一步加深對機械制造工藝和設備的認識,并且初步具備使用機床加工典型機械零件的能力。要達到這樣的教學目標,教師在教學的入門階段應該考慮到以下幾點:1.深入做好安全文明生產教育,加強安全意識;2.精選課題,學生要在盡可能短的時間里跨過機械加工的入門階段,所選課題務必能夠涵蓋常見的機械加工手段;3.精心組織實施,做到實習各個環節有序銜接,每個學生都明確自己的工位和任務。
我校在模具專業學生的機械加工實訓方面進行了不懈的辛勤探索,積累了豐富的教學經驗,以下筆者就自己參與組織模具專業學生機械加工實訓教學的體會來談談入門階段的教學組織過程。
一、機械加工實訓的前期準備
學生在參加機械加工實訓之前,應具備一定的知識和技能的準備,這樣,在進入機械加工實訓階段以后,才能迅速進入狀態,不至于出現準備倉促、茫然不知所措的現象。準備工作主要有以下幾方面:
(一)理論知識的準備。
學生在進入機械加工之前,應該具備制圖、金屬材料、金屬切削等專業基礎知識,并且在進入機床操作之前,應該在專業的安全人員的指導下認真接受安全知識的教育。
(二)技能的前期準備。
學生在進入生產實訓場地之前,應該先進行鉗工等以手工操作為主的實訓項目,初步打下動手能力的基礎,并且具備常用量具的正確使用能力。學生在鉗加工實訓階段已經學習了鉆床等設備的操作和劃線、測量等操作,靈活的手工動作將有利于學生順利過渡到機械加工階段。
(三)安全、文明操作技術。
在機床上工作,學生必須嚴格遵守操作規程,注意安全生產和文明生產。安全生產、文明生產主要體現在以下幾個方面:
1.正確穿戴衣帽。工作服要緊身,袖口要扎緊或戴套袖;女工要戴工作帽;不準戴手套作業,以免發生事故;高速切削時要戴好防護鏡。
2.防止刀具切傷。裝拆銑刀時,不能用手直接握住銑刀;銑刀未完全停止轉動前不得用手去觸摸、制動;裝拆工件時必須在銑刀停轉后進行,使用扳手時注意避開銑刀。
3.防止切屑傷害。清除切屑時要用毛刷,不可用手抓、用嘴吹;切削時不要站在切屑流出的方向。
4.機床保養。嚴格遵守操作規程,熟悉機床性能和使用范圍,在實訓老師的指導下定期對機床進行一級保養。
5.場地環境。機床周圍環境場地應保持清潔、無油垢;零件應妥善放于不妨礙實訓正常進行的場所,使用切削液時防止外溢,并及時清理污漬。
6.工量具的保養每天進行,注意校正測量精度。
7.注意做好實訓中各個過程的記錄,并保管好相應的技術資料。
二、機械加工實訓的入門階段的組織
(一)熟悉將要使用的機床結構和性能。
1.在實習老師的指導下,學生要認識每一種實訓涉及的機床的結構,包括其傳動機構、運動特點、電氣線路,尤其要重點了解銑床的結構和性能。
銑床有多種形式,并各有特點,按照結構和用途的不同可分為:臥式升降臺銑床、立式升降臺銑床、龍門銑床、仿形銑床、工具銑床、數控銑床等。其中,臥式升降臺銑床和立式升降臺銑床的通用性最強,應用也最廣泛。這兩類銑床的主要區別在于主軸軸心線相對于工作臺水平和垂直安置。這些特點學生務必要正確區分。
2.在教師指導下,學生應進行機床加工尤其是銑床加工的準備工作的練習。
(1)分別進行手動進給和自動進給練習,熟悉機床的主運動和進給運動。
(2)選擇和安裝銑刀。銑平面用的銑刀有圓柱銑刀和端銑刀兩種,由于圓柱銑刀刃磨要求高,加工效率低,通常都采用端銑刀加工平面。銑刀的直徑一般要大于工件寬度,盡量在一次進給中銑出整個加工表面。在銑床上加工平面時,一般都用機用虎鉗,或用螺栓、壓板把工件裝夾在工作臺上;在大批量生產中,為了提高生產效率,可使用專用夾具來裝夾。
用機用虎鉗裝夾工件時應注意以下幾點:①裝夾工件時,必須將零件的定位基準面緊貼固定鉗口或導軌面;受力的鉗口最好是固定鉗口。②工件的待加工部分必須稍高出鉗口,以防鉗口和刀具損壞。③工件一般裝夾在鉗口中間,檢查裝夾是否牢固可靠。④裝夾的工件為毛坯面時,應選一個相對大而平的面作粗基準,在鉗口和工件之間墊銅皮,防止損傷鉗口。
(3)用百分表校正銑床機用平口鉗的裝夾位置,練習裝夾工件和調整工件安裝的位置,學會對刀操作。進行刀具安裝練習。刀具裝好以后務必經過檢驗合格方可進行下一步操作。
3.分別進行銑、刨、磨平面的加工練習,熟悉機床操作的基本技能。
(二)練習加工V型塊。
在入門實訓課題的選擇上,筆者通過對歷年來機械加工實訓課題練習情況的分析,最終選定了V型塊這一典型的課題。這主要是因為V型塊的加工形狀比較能反映機械加工常見工藝手段的運用,且難度適宜。
1.毛坯的處理。采用翻砂鑄鐵件作作為毛坯件,檢查尺寸合格與否,鉗工簡單加工去除銹跡和污漬。
2.刨床粗刨六面體52×52×37。
3.立銑加工六面體50.5×50.5×35.5。
4.平面磨削加工六面體50×50×35。
5.臥銑加工中間5mm工藝槽。
6.銑削兩側V型斜面。注意將立銑頭調整為45度傾斜。
7.銑削兩側30×8溝槽。
8.銑削下方305溝槽。
9.銑削T型槽。
V型塊形狀如下圖所示。
(三)機加工實訓入門課題完成情況的總結。
對學生加工完的工件按照完成的質量情況進行評分總結,對評分方案教師應該考慮到以下幾方面的問題:
1.工藝方案中各個環節的順序和銜接過程是否正確。
2.劃線、測量是否正確。
3.工夾具的使用是否正確,工件裝夾是否合理。
4.對刀調整的正確與否,有無撞刀等明顯誤操作現象。
5.工件圖樣上標注尺寸和形位公差的完成質量。
6.安全文明生產要求是否達到。
在綜合考慮以上因素后,教師應對學生完成質量作總體評估,分析其取得的成績和不足之處,并指導學生及時作實訓總結,鞏固知識。
三、機加工實訓入門階段后續環節的銜接
為進一步鞏固和提高學生已有的初步加工能力,在入門實訓結束以后教師應側重安排好相應的后續綜合加工課題。綜合加工課題應考慮到前面已學的加工手段的運用,并且結合模具專業的特點,設計出模具加工中典型的型腔加工課題。對課題的工藝教師應盡量引導學生充分綜合利用前面已有的機床加工工藝,讓學生在相當于實戰的加工情境下保質保量地完成課題,具備從事中等復雜程度零件的加工能力,并且為后續模具設計及加工和模具制造工藝學等課程奠定工藝認識的基礎。
四、結語
我校在多年的模具專業的教學中摸索出的一整套模具專業機械加工實訓的組織實施方法,經過歷屆學生的實訓效果檢驗,以及和兄弟學校的交流,證明是行之有效的方法,隨著教學實踐的豐富,我校這種模式將不斷完善和鞏固。
參考文獻:
[1]成型模具設計.中國勞動社會保障出版社,2005.
[2]沖壓模具設計.中國勞動社會保障出版社,2005.
每個高校的工程實訓內容根據每個學校的培養目標不同而略有差異,但大致基本包含了機械制造和電子電工技術兩個大類,由車工、焊工、鉗工、銑工、特種加工、電工工藝、電子工藝等組成。傳統的理論課程的授課方式一般是按照教學大綱順序逐一開展,每周每個課程只能進行40人次/40學時,這難以適應工程實訓教學任務(每個年級若有3000人,則每周通常要完成500人次/40學時),因此采取“輪班制”如下。
1.多個工種同時進行
不同于其他理論課的前后章節內容聯系緊密的特點,工程實訓課程里包含的工種所培訓的技能的關聯度不大,因此可以同時安排多個教學班進行不同的工種訓練,然后通過輪換的方式,保證每個人都保質保量訓練到每一個工種。通過此方式輪換,能將該課程每周的學生容量和設備利用率成倍提升,但設備負荷損失成本提高。
2.每天分成早、晚兩班
為了進一步擴大工程訓練每周的學生容量,除了使多個工種同時進行輪班的形式,還可以將兩個作息班形式的教學結合起來。工程實訓是以技能訓練為主的課程,練習的時間最好相對連續,有利于學生技能的獲得。將早上8:00~14:00作為早班,14:30~20:30作為晚班,每個班折算成8學時,因此又在原來的基礎上將學生容量擴大一倍。
這兩種制度結合就構成本文所討論的“輪班制”,這種制度保證了學校能用少數的設備開展大量的實訓課程,大大提升了設備利用率,但是,這樣長時間使設備處于工作狀態,會使設備故障率也大大提升,縮短了設備壽命。
二、典型工程訓練設備的故障率與使用時長分析
為了研究設備故障率與工作時間關系,便于找到設備的最佳工作時間以指導輪班制教學,筆者通過對幾個典型工種的設備進行隨機抽樣,進行多次實驗,加以統計分析,得出下圖所示結果。
圖中橫軸表示每天連續工作的時間,縱軸表示實驗半年后統計出設備的故障率,反映不同設備分別進行不同的連續工作實驗測試,得到的故障率各有不同。每天連續工作5~8小時設備的故障率普遍較低,超過8小時后,每種設備的故障率上升的趨勢明顯增大,還可以知道涉及精密電子元件的設備的故障率要比車床設備高,但故障維修成本較車床低,恢復速度也較快。
三、設備利用優化措施
“輪班制”下設備的故障率與設備利用率是相互制約的關系,每天的使用時間越長,使用率越高,故障率也會越高。根據圖中所示結果可以知道幾種典型工種的設備在“輪班制”教學中設備較優工作時長。在實驗中,還發現設備的故障率與使用者的操作和保養水平也有很大關系:初學者使用普通車床和普通銑床產生故障的概率要比熟練操作工使用所產生的故障率高出很多,車床上油是否及時和是否進行必要的清掃也影響機器的故障率;電子電工設備故障率與實驗的項目內容存在一定的關聯,復雜、操作難度大、大電流、大電壓的實驗項目中使用的設備的故障率要比一般的實驗項目高出許多,3D打印設備故障率與設備所處的工作環境的溫濕度、空氣清潔度關聯較大。
因此,在“輪班制”的工程訓練教學模式下,優化設備的利用率,可以根據不同設備的維修成本和恢復速度著手,分配“輪班制”的設備工作時間,以成本代價為導向,制訂合理的作息時間。同時,應注重對使用者的使用技能培訓,強調安全細節,注重保養,共同作用使設備利用率和故障率達到較優化的比值。經過長時間的經驗總結,得到幾種常見的實訓設備的維修成本、恢復時間以及故障率的關系,如上表所示。
表中顯示普通車床和普通銑床故障率每升高0.1%,則對應維修成本需要增加3000元,維修時間增加36小時;電工實訓臺和ABS型打印機故障率每增加1.0%,則對應維修成本增加600元,恢復時間增加5小時。根據工程訓練課程幾種工種并行進行輪班的特點,需要找出一個都比較合適的工作時長。以此數據為例,綜合分析可知,在8~10小時工作時長區間內,電工實訓臺和ABS型打印機的維修成本以及恢復時間與普通車床與普通銑床基本持平,可選此時間區域為設備的工作時間,保證“輪班制”開展的時長最大,故障維護成本和利用率比值較小。若工程訓練課程有其他工種或不同的組合,應該根據實際情況進行分析統計,按照此法需要合理的設備連續工作時間區域。
本文分析了“輪班制”的模式帶來的設備工作時間比普通教學時間過長所導致設備故障率上升的問題,并通過實驗得到a生問題的各因素之間的簡單曲線,以其結果指導工程訓練教學輪班制的時長制訂,以及分析其他制約故障率的相關因素,綜合處理以得到優化的使用率。
高等職業教育機械專業培養的是技術應用性人才,應當非常重視學生實踐能力和專業技能的培養,專業技術課的教學也應從以理論教學為主轉變為以技能訓練為主。在對畢業生進行畢業信息反饋調查、走訪用人企業單位后發現,隨著現代化制造業的發展,企業不再單純需要機加工的學生,更多的是需要即懂得加工,又懂得機床維護管理及維修的人才。
一、建立多功能機床拆裝實訓中心的必要性
目前,我國的高等職業教育是要努力實現“工學結合,校企合作”的人才培養模式,走產學研合作的發展道路和辦學方針,堅持導向性、協調性、效益性、創新性的原則,以工作過程或生產任務為載體,最終以職業能力培養和取得職業資格證書為主要目標。
但大多數高職院校仍是延續傳統課堂理論教學模式,單純強調理論知識,忽略實踐環節,學生在學完本門課程后,只懂得理論,不具備實際動手能力,對于機床實際生產中出現的故障不能及時排除,甚至在日常的使用中,不會基本的維護和保養,因此造成理論與實踐脫節,所學的知識成為紙上談兵。
為順應新時期高職教育教學規律和課程改革形式,金屬切削機床課程教學應當積極探索理論結合實踐的、基于工作過程的教學模式。只有課程教學真正具有實踐性,培養出的畢業生才能具有把知識熟練應用于工作過程的能力,這才是高等職業教育發展的必由之路。
二、實訓中心構建設想
筆者作為一名從事金屬切削機床課程教學的專業教師,在積累了近5年的實際教學經驗后,總結出了一系列關于實踐教學改革的經驗,提出一些實訓中心建設的想法,現闡述如下。
1.多媒體仿真拆裝實訓中心建設及使用
鑒于機床機構的復雜性,為了讓學生在真實拆裝過程中能順利進行,節省人力和物力,應建立多媒體仿真拆裝實訓中心,讓學生在電腦上利用仿真拆裝軟件進行拆裝,掌握機床的實際結構,為在真實機床上進行拆裝做準備。為此,必須購買機床調試維修仿真軟件,通過軟件建立虛擬機床、虛擬項目等仿真教學環境,優化教學過程,提高教學質量。讓學生了解真實的實際場景,模擬機床拆裝過程和故障排除過程,并對機床進行虛擬維護保養,加深理論知識的印象,為以后進行機床實際拆裝、維護、維修做準備。
2.機床拆裝實訓中心建設及使用
要完善教學所需的硬件設施,實現多種教學手段并舉,開展實訓教學,培養高技能型人才,組建機床拆裝與維修實驗室。由于機床價格較高,可充分利用機加工實訓中心的淘汰機床,結合購進的新機床,為學生進行真實拆裝提供設備支持。筆者學校實訓室主要包括CA6140、CAK6132型普通車床、X6132普通銑床和M1432A型萬能外圓磨床等設備,結合部分CK6140數控車床、XKA714數控銑床、VMC850E數控加工中心,形成具有一定規模的機床拆裝中心,并配有其他用以加工生產的機床,提供真實加工過程供學生學習。
學生通過在課堂上聽取教師理論教學和前期在電腦上的仿真拆裝后,對機床的結構和相應的維護維修要點掌握得更加牢固。有了機床拆裝實訓中心,學生就可以通過模擬實訓再現實際工作情境,充分開發和利用機床拆裝實訓中心內的各種設備與器材,然后再進行對機床實物的拆裝,并對其進行日常的維護和保養。
在此基礎上,老師可以在機床上設置一些常見的故障,讓學生分組進行故障排除,讓各組間進行競賽,以最先排除故障的小組為勝。老師還可以采用小組間互評和小組內自評的形式,對操作過程進行評判,激發學生的團隊和競爭意識,活躍課堂氣氛。教師要做到融“教、學、做”為一體,在真實的機床上模擬常見故障,讓學生進行實際維修,使所學理論知識與實踐相結合,大大提高學生的動手能力。
三、結束語
隨著高職教育理念和教學模式的改革,實訓教學環節越來越顯現出其在教學過程中的重要性,我們通過對實訓中心的建設,期望為師生提供良好的實踐教學環境,達到更好的教學效果,進而提高學生的動手能力和綜合素質。
中圖分類號:G712 文獻標識碼:B
文章編號:1671-489X(2017)01-0050-04
1 引言
“十三五”期間,晉江安海職業中專學校成為福建省示范性現代職業院校建設工程培育院校54所中的1所。加工制造專業群是學校的重點專業群,數控技術應用專業又是加工制造專業群的品牌專業,因此,加強數控專業的內涵建設是重中之重。深入調研行業需求,建構課程體系,制定課程標準,組織校本教材開發,是現階段專業建設的重要任務。本文以數控技術應用專業《數控銑床加工技術與項目實訓》的校本教材開發為例,介紹校本教材開發的理念和做法。
2 典型工作任務概述
以往的教材以學科知識結構為體系,側重知識的結構,注重知識的儲備,沒有明確提出在實際工作中的應用,學生學完后還要很長的一段時間去適應生產的需要。而基于典型工作任務、工作過程的課程結構系統,更符合人的思維和實際工作過程,更有利于知識的遷移和應用。
典型工作任務理論源自于德國,在實踐中被各國廣為應用。典型工作任務是用完整的、有代表性的職業行動描述一個職業的具體工作領域,也稱為職業行動領域。典型工作任務是工作過程中結構完整的綜合性工作任務,體現了本職業典型的工作內容和工作方式,在完成典型工作任務的活動中也促進了職業能力的發展。
典型工作任務未必是實際生產過程中出現次數最多的崗位工作任務,而是各項能力要求較高的綜合性、代表性任務,是由優秀教師和杰出員工、資深車間主任、中層領導等實踐專家組成典型工作任務的工作小組,共同確定、歸納提煉而成的。描述典型工作任務具體包括“工作與經營過程”“工作對象”“工具”“工作方法”“勞動組織”和“對工作的要求”。
通過深入的企業調研,根據行業和企業的實際要求,提煉出數控技術應用專業典型工作任務群(職業行動領域群),即簡單零件手工制作、普通機床零件加工、數控機床零件加工、零件檢驗與質量控制、生產計劃與組織、較復雜裝配件制作等,包括了有覆蓋性和職業針對性的典型工作和典型工作任務,從簡單到復雜,符合職業成長規律和企業實際。依據該職業行動領域開發出的學習領域和學習情境,所培養出的數控人才肯定會受到企業的歡迎。
3 數控銑床操作工的工作任務、職業能力、相關知識分析
通過對泉州晉江和廈門地區的企業調研,形成人才培養和崗位需求分析報告,發現中專畢業生最主要的工作崗位是數控車床、數控銑床(加工中心)操作工。本文以數控銑床操作工為例,對企業優秀的數控銑床操作工、中層領導、企業高管進行訪談、問卷調查、實地考察等多種方式的調研,以工作過程的資訊、決策、計劃、實施、檢查、評價等六步驟歸納出數控銑床操作工的工作任務、內容、職業能力、相關知識分析(表1)。
對工作任務通過歸納提煉,選出具有完整結構和代表性的典型工作任務,將其歸納為行動領域,再轉換為學習領域,最后演繹成學習情境。
4 課程學習情境設計
設計學習情境從簡單到復雜、從單一到綜合。數控銑床加工技術與項目實訓課程共制定5個學習情境(項目):分別是項目一,數控銑床基本操作(基礎模塊);項目二,平面銑削;項目三,二維銑削;項目四,孔系加工(項目二三四為能力模塊);項目五,綜合加工(綜合模塊)。在每個學習情境(項目)中又細分出幾個子學習情境(任務)。如圖1所示,孔系加工中細分出:子情境任務一,鉆孔加工;子情境任務二:螺紋孔加工;子情境任務三,鏜孔加工。在每個子情境(任務)中的教學中都采用了六步法。
現以學習情境四(項目四)“孔系加工”中的子情境任務一“鉆孔加工”為例,說明子情境任務的設計。
學習情境:孔系加工。課時:20課時。
子情境任務一:鉆孔加工。課時:6課時。
一、資訊。
了解客戶的加工要求和圖紙要求(表2)。
二、決策。
對完成任務的多個方案進行分析,選定最佳方案。了解常用孔加工方法的加工特點和經濟精度, 確定裝夾方法、刀具種類與大小、所需的量具。本任務保證中心距,減少鉆孔軸線偏移,需先鉆中心孔;保證?10H7孔的加工精度,采用先鉆后鉸、先粗鉸后精鉸的加工工藝。
三、計劃。
制訂詳盡的計劃步驟(表3、表4)。書寫加工程序清單。
四、實施。
按計劃實施,完成加工任務。針對學生都不懂的地方,教師統一講解,個別學生單獨輔導,教學的內容取決于學生之前對該部分的掌握情況。
五、檢查。
1)孔間距35±0.02精度要求高,可使用以下檢測方法。
①在孔口去毛刺后,用精度0.01的數顯孔距卡尺直接測量。
②在孔中安裝塞規,使用外徑千分尺先測出兩塞規的最大距離L,再測出兩塞規直徑尺寸D1和D2,孔距Lx可間接求出:
Lx=L-(D1 +D2)/2
2)孔徑的尺寸精度要求較高,可使用以下檢測方法。
①檢測時用?10H7的孔用光滑極限量規,通端能通、止端能止為合格。
②三爪內徑千分尺測出其孔徑是否在公差范圍內。
表5楣ぜ檢測表。
六、評價。
對完成的任務進行評價,教師總結重難點。評價包括評價標準、評分標準和分值,一般由學生自評、學生互評、教師評價等部分組成。針對孔加工的完成質量,需要借助量具進行尺寸和表面粗糙度逐項檢查,進行成果性評價(即工件檢測表),占總評價的60%。由于它只是反映學生的專業能力,沒有考核學生的社會能力和方法能力,因此要在總評價中加入過程性的評價,即工作方法、職業態度和團結協作的評價,該部分占總評價的40%。表6為學生綜合評價表。
教學方法建議:項目教學法、案例教學法、比較法、頭腦風暴法、分析法、講授法、演示法、仿真教學法、歸納法、行動導向法。
教學工具建議:上海宇龍仿真軟件、課件、視頻、刀具實物、實習指導書、機械加工工藝手冊、數控系統編程說明書、網上精品課程。
孔加工的學習情境中除了設置子情境任務一“鉆孔加工”之外,還設置子情境任務二“螺紋加工”、子情境任務三“鏜孔加工”。這三個子情境任務結構相似,方法一樣,但學習訓練內容逐步遞進。學生在學習專業知識的同時,也不斷積累了實踐經驗和技巧,提高了專業能力、社會能力和方法能力。其他項目參照孔加工來編寫。
5 結束語
和以前使用的教材相比,基于工作過程和典型工作任務的課程開發,通過分析、整理、提煉典型職業活動的工作過程,依循從易到難的工作任務設置由淺入深的子情境任務,通過多個子情境任務的學習,完整地掌握了典型工作中所需的職業能力。在子情境任務中通過六步法組織教學,做到教學做評合一,實現理實一體化和工學結合,全面地掌握工作過程的技能和思維能力。
2實訓過程中不善于總結
這一點在實訓過程中很多學生忽視了,我們大多數學生參與實訓,都是第一次告別理論課堂,接觸機械加工,絕大多數學生沒有做筆記的習慣,即使在實訓過程中完全聽懂了,由于沒有成文的記錄,兩三周之后就忘記了。所以我們必須要求學生把少見、常用、重點和難點、包括自己在實訓環節中出現的操作失誤等等。實踐證明,勤總結和勤記錄的學生在實訓之后仍然能記住當初所學的知識。
3實訓過程中沒有有效的結合課堂上的理論知識或者說理論知識欠缺
很多學生在實訓時體現出基礎理論知識薄弱或對理論知識掌握不深刻。例如:普通銑床實訓中銑削六面體要求基準統一,那么對基準面的理解,很多同學都知道大概的意思,但是不能闡述其定義。又如課堂上講的刀具角度,在實訓中針對一把焊接式車刀,絕大多數學生并不能判別出前角、后角、主偏角等等,甚至很多學生連主切削刃都不能準確的辨認出來。另外,就是形位公差,很多學生并不能很好的認識如垂直度、圓跳動、平面度等具體的意義。這方面的內容作為學生入門技能培養的基礎知識,必須要掌握牢固。如果能很好的把理論知識和實踐操作有效的結合起來,學習效率一定事半功倍。針對這些情況,我們可以從以下一些方面加以改善:
3.1加強幾門重要課程的學習
作為機械類專業的學生,我們必須學習好《機械制圖》,《機械加工工藝》、《機械加工基礎》、《互換性與檢測技術》等這些課程,這些課程是機械加工的入門課程,它直接影響到一名學生對基礎理論知識掌握的牢固程度。同時,學生理論知識豐富,對實訓老師的教課也起到幫助作用,他們能很快的理解老師講的加工方法,裝夾原理等等,促進實訓效果。
3.2注重學習方法的引導
學生剛接觸機械加工,大多沒有行之有效的學習方法,一般均是按照老師講的方法來練習,學習方法也基本是處于探索過程中。作為實訓老師,應該在實訓過程中,結合學生平時實訓中的整體表現、接收新技能的能力、學習的積極性等方面綜合考慮,同時結合自己以前學習機加的經驗,給學生傳授一些實用的技巧和學習方法,這樣能讓學生在今后的學習中取得更好的成績。
3.3示范講解時使用書面規范語言且有意識的融入工藝原則
很多學生在實訓結束后對剛學完的加工方法、常用工量具名稱等等仍然表達不清楚,部分老師講課、回答學生的問題用語不規范。其實,我們機械類專業的學生畢業后必然會進一步學習專業技能,那么他們也需要更深入的學習理論知識,這樣才能取得更高的職業技能等級,那么這個過程中,除了需要更加努力的學習之外,在口頭表達能力上也必須加強,所以我們實訓老師講課必須要規范,并且盡量使用書面語言,這就需要我們作為實訓老師加強理論知識的學習,有意識的加強專業術語的表述。實訓老師在講課的時候,應把具體的加工方法與工藝原則相結合,這樣學生印象較為深刻,也容易理解。例如,普通銑床上銑削平行面的時候控制尺寸,必須要粗精分開,先粗加工去除絕大部分余量,留精加工余量,然后通過測量知道所剩精加工余量,最后再根據余量來精加工,這樣給學生灌輸的是通過測量保證尺寸而并非對刀來保證尺寸的一種理念。這樣學生想到教材學過的知識,這里用到了,也間接的肯定了他們之前的學習效果,其實對學生內在的影響很大。
3.4重視基礎項目細節講解和多項目、廣角度兼顧
我們在給學生講解基礎項目的過程中要注意細節的講解,例如,我們講解六面體的加工,銑削的第一個面是基準面,如何控制基準面的平面度作為重點。第二個面是銑垂直面,我們必須講解清楚如何通過墊圓棒調整垂直度;第三個面我們必須講解清楚如何用直角尺找正來銑削側面與側面的垂直度。學生的實訓時間有限,其實如果單個項目的練習非常的熟練也很難,那么我們就可以堅持多項目、廣角度的原則,我們在可以給學生拓展講解“用60°靠板銑螺母、銑斜面主軸扳角度的方法、銑V形槽的方法”等等,通過這些加工方法的講解,能擴大學生知識技能的掌握的廣度增加見識,對今后的進一步學習有較大的指導意義。
安排數控實習的基本目的,在于通過該課程的學習,使學生熟悉地掌握數控車床或數控銑床(加工中心)的基本手工編程方法、典型零件、常規工序的數控機床加工操作方法,初步掌握數控機床精度檢驗和維護技能,并能達到中級或中級以上的水平。
具體表現在以下三個方面:
⒈重視學生良好習慣的培養
學生開始實訓時先進行為期兩天的入廠教育,主要內容是尊師教育、安全操作教育、文明操作教育、實訓日常行為規范教育、專業思想教育、學習方法教育,擦機床訓練、打掃車間衛生訓練、工量具擺放訓練。通過教育,有助于學生形成良好的思想意識,養成良好的工作習慣。
⒉因材施教
“包教,包會”,確保每一個學生達到基本標準要求,對于極個別差的學生,如果在規定的實訓期間內達不到要求,允許隨以下的班級訓練達到要求。同時為優秀的學生創造脫穎而出的機會,鼓勵他們參加高級工考試。
⒊盡量為學生提供較多的訓練時間
實訓教師克服機床品種繁雜,操作方法不一樣的困難,盡可能的多安排機床供學生訓練;同時盡可能延長實訓時間,每天從早上:一直到晚上:都有實訓,周六、周日也從不休息。
二、精心組織,認真做好實習教學
⒈實訓教材的編寫
我系實訓中心現有臺能正常使用的數控機床,共種不同的品種和型號,各自的操作方法均不相同,市面上沒有任何一種教材合適我系設備情況,這就給實訓教學帶來極大的困難。為此,我中心老師經過艱苦而緊張的工作,終于在本學期實訓開始之前完成了本共萬字的講義編寫任務(其中有本為習題冊、本為《入廠教育》手冊),其中實訓中心主任孫連棟老師一人完成本共萬字的編寫任務,實訓教學第一次有了合適的教材,徹底結束了口述指令的歷史,大大提高了實訓的效果,學生反映良好。
⒉高起點設計訓練目標
此次實訓跨躍了用蠟模、尼龍棒加工的階段,直接用鋁料加工;訓練題目難度按中級工設計。學生加工零件的精度高于部分機床的定位精度,為實現與就業的零距離對接打下了堅實的基礎。
⒊新老結合,互相促進,互相提高
在此次承擔實訓任務的名教師中有名教師是第一次承擔教學任務。在教學過程中他們能夠克服老師少、設備系統繁多的種種困難,并虛心請教老教師,很快進入角色,迅速成為一名受學生歡迎的老師,出色地完成了本次教學任務。
⒋實習成績的評定
為調動實習學生的積極性,保證實習效果,本系對實習學生的成績評定分為兩部分:
一是實習期間,由任課老師對學生的平時表現和加工情況做出鑒定;
二是由任課教師對學生完成的實測驗進行評定,用百分制打分。
兩者的結合最后形成學生實習的期末成績計入學生學籍登記表。
三、實習教學取得的效果
、實習教學是理論與實踐相結合的一種教學手段,有力的促進了我系人才培養計劃的完善,是高職教育的重要組成部分。近年來,我系為適應學生的實踐需要陸續增設與調整了一系列課程,受到了同學的歡迎。
、實習教學達到了專業教學的預期目的。在實習之后,學生普遍感到不僅實際動手能力得到了前所未有的提高,絕大多數學生達到了數控中級工的要求,更重要的是通過具體的實踐,進一步激發了廣大同學對專業知識的興趣,并能夠做到理論與實踐相結合,為后繼課程(如和畢業設計)和今后自身的就業及發展打下了扎實的基礎。
四、存在的問題
在每期結束后,我們都做了認真的總結和反饋。大部分學生對我們安排的實習表示了滿意,對任課教師也給予了很好的評價,但學生普遍也反映出一些不足。根據我們現有的情況,目前我們存在不足有:
⒈師資隊伍不足,已嚴重制約了教學質量的進一步提高。
目前,我們正式編制的實訓教師只有人(名去讀研的教師未計算在里),而本次參加實訓的學生有人,現在的師生比是:,與我院提出的師資隊伍建設規劃中的到年在校生師生比:的這一要求還相差甚遠。學生人數多在實訓期間出現的問題也隨之增多,且出現的問題往往各式各樣,帶課教師不可能一一加以解決,這樣的話就影響了教學質量的提高,久而久之,學生的意見也會越來越大,對我院的聲譽可能也會造成一定的影響。
⒉設備太少,機床種類的數量嚴重不平衡,遠遠不能滿足實習要求。
目前,我中心共有臺數控機床,其中有臺數控機床已不能正常使用于教學,處于淘汰狀態,另外臺暫時不參加實訓教學,所以實際上參與教學的只有臺,學生采用班倒,這樣的話平均下來~名學生共用臺機床,加之學生參加實訓的時間短,輔導的教師少,再者,數控車床、數控銑床和加工中心的數量和班級學生人數又有嚴重的不平衡,如此一來,我們的實踐教學的質量不能進一步得到加強。
⒊設備品種太繁雜,一個教師要掌握~個系統和機床,不利于教學。
目前,我們有臺數控機床,其江西系統數控車床、臺系統數控車床、臺系統數控銑床、臺南通系統數控銑床、臺華中系統數控銑床、臺系統加工中心,面對如此繁雜的系統和機床,加之我們的教師過少,每種機床又存在著較大的差異性,教師在掌握一種機床的時候對于另一種系統的機床不能做到精通,只能是盡力而為,如此一來不利于教學質量的進一步提高。
⒋我系實訓教師待遇太低,課時計算辦法不夠科學,不利于教師積極性的提高。
關鍵詞:數控車床 理實一體化 中職
2005年國務院《關于大力發展職業教育的決定》明確提出,大力發展職業教育,加快人力資源開發,是落實科教興國和人才強國戰略。國家的科技興國戰略使得數控加工行業快速發展,從事數控加工的工人相對缺乏。迫切要求職業學校培養出大量的在一線從事數控加工的技術工人。作為中職學生,學習數控車工技術的目的是使學生能掌握數控基本原理、各大模塊的功能、數控車床的編程知識,熟悉相關的仿真a軟件和自動編程軟件,并通過實訓、實習,提高學生的動手能力、創新能力和吃苦耐勞的精神,達到知識、技能、素質的全面發展。
1、普通車床實訓是數控車床實訓的基礎
對于零基礎的學生來說,普通車床實訓是學習車工的第一步。普通車床實訓是以后進行數控車床實訓的基礎。我們可以把學習普通車床的操作技能比作學走路,把數控機床的學習比作學跑步,只有走好了才能跑起來。
現在學校中的數控專業,大都是在原有的車工專業的基礎上,又購置了數控車床和數控銑床、加工中心而形成的。數控車床的價格相比于普通車床要貴許多。大多數學校數控車床的數量相比于普通車床也是要少很多的。綜合上述原因,學校在安排數控車床實訓之前,都要安排一定課時的普通車床實訓。這樣可以使學生在初學階段利用普通車床學習基本操作技能,為以后學習數控機床打下基礎,利用普通機床進行基本操作技能訓練在目前是不可缺少的一個環節。現代制造技術是在傳統的技術上發展起來的,自動化的數控機床離不開傳統的車、銑、刨、磨的加工技術,一個數控工作人員,如果不懂得刀具角度,切削用量和制造工藝,就不能成為一個合格的數控人員。我們培養適應現代社會需要的數控加工人才就是先要從最基本的知識抓起,要使學生學習好掌握好基本功,要使學生牢固掌握普通車床的基本知識,了解普通車床的基本性能和基本構造,熟練掌握普通車床的正確操作:車外圓、車端面、切斷和車槽、鉆中心孔、車孔、鏜孔、車螺紋、車圓錐面、車成形面、滾花等等。這些基本技能、技巧在現階段,我們不可能在數控機床上安排大量時間進行練習。反過來,我們可以利用普通車床臺數比較多這樣的條件,進行這些基本技能操作訓練。基本操作技能學的好與不好,直接影響到以后在數控機床實訓的效果。在這個過程中,普通車床實訓起到了一個承上啟下的作用。
2、中職學校數控車床理實一體化教學的流程
學生學完普通車床以后,開始進入數控車床的學習。現在技工院校使用最普遍的是沈陽機床廠生產的FANUC系統的機床。因為涉及到中、高級工的考試,所以在學習數控實踐操作的時候,還要兼顧到中、高級工理論的學習。綜合以上考慮,教學安排如下:
(1)了解數控機床的總成、面板(主要包括CRT顯示器、系統操作區域、機床操作區域),并掌握操作面板按鈕的功能。
(2)認識數控機床的坐標系(x軸、z軸)。
(3)三個基本操作:回零操作、MDI操作(轉速及換刀)、手作。
(4)對刀操作、對刀的目的。
(5)掌握基本的編程方法、G指令、M指令,及簡單的編程過程。
(6)G71切削循環指令。
(7)外螺紋、鏜孔、內螺紋的編程。
(8)中、高級工理論、實踐的模擬練習。
3、提高學生數控車床操作工的考試通過率
數控車床中、高技工的鑒定考試都包括理論和實踐操作兩個部分。只有理論和實踐操作都通過,才可以取得相應的數控車床操作工的等級證書。針對學校數控車床中、高級工考試通過率不高,提出以下幾點建議:
(1)理論知識
現在數控車床中、高級工的理論主要涉及機械制圖、機械基礎、公差配合與技術測量、金屬材料與熱處理、車工工藝、數控技工工藝、機械制造工藝、電力拖動、數控機床編程與操作、職業道德、企業管理等科目。知識比較復雜,除了多讀、多看、多練之外,還要學會總結。比如G71、G72、G73、G90、G92、M21、M22、M23等指令很容易混淆,要對比記憶。
(2)實踐操作
數控車床的實踐操作技能是衡量數控車床操作工水平的重要指標,也是數控車床操作工鑒定的關鍵環節。考試之前,一定要認真閱讀零件圖紙,注意公差、表面粗糙度、同軸度的要求等,然后再編程。同時,要注意心態,一定要沉著冷靜。例如,在考試中,某一個尺寸誤差做大了,頭腦一定要冷靜。要相信:只要別的尺寸做對了一樣可以順利通過。要及時調整情緒,在思想上要有個充分的應試心理準備,要相信自己有足夠的能力通過鑒定考試。
(3)考試技巧
在數控車床中、高級工考試中,理論上要本著先易后難、先主后次的做題原則,不要輕易放棄每一道題,必要時使用排除法、驗證法等技巧。實踐操作考試中,裝夾工件一定要裝夾牢固,工件跳動量越小越好。在編寫程序時,要先寫工藝,然后按照工藝流程的順序來編程及工件的加工操作。在實踐操作考試完畢以后,要進行機床的清理和保養。
隨著社會的發展,對數控機床操作工、編程人員的要求也越來越高,同時對數控專業人才的培養提出了更高的要求。本文從數控車床實訓與普通車床實訓的關系、中職學校數控車床理實一體化的教學流程、如何提高數控車床操作工的考試通過率三個方面提出了一些自己的建議。
參考文獻:
【中圖分類號】TG659-4 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2015)17-0023-01
近幾年,隨著高校本科的擴招,高職學校的招生受到了很大的影響,生源數量和質量都嚴重下滑。目前高職學校學生的邏輯思維能力、理論學習能力和動腦能力都普遍偏弱,還有部分學生的學習態度不端正,缺乏自信,學習目標不明確。如果在專業課教學上我們還繼續沿用傳統的理論和實習教學各自獨立進行的方法,不可能取得令人滿意的教學成果。
理實一體化教學法即理論與實踐相融合的教學法,它突破了以往理論與實踐相脫節的狀況,通過一體化教學,老師不僅僅是傳統意義上教授知識的老師,更成為工廠中傳授技藝的師父。一體化教學要求教學場所直接安排在實訓車間,老師現場指導學生來完成某個教學目標和教學任務,這種教學法具有很強的直觀性,能避免傳統課堂教學的枯燥無味,能讓基礎文化偏弱的中職學生更準確地理解理論知識,同時對培養學生的動手能力和專業技能具有重要的作用和意義。因此,我校數控技術應用專業正在不斷探索和實踐理實一體化教學改革,也取得了一些成績和經驗。
一、明確培養目標,建設理實一體化的實訓環境
我校的數控技術應用專業是以培養適應從事數控機床的操作、數控加工工藝及程序編制、數控機床調試及維修、產品檢驗和質量管理等領域第一線需要的技能型人才為目標。根據培養目標的需要,參照企業運作模式和中職學校數控實訓基地建設的參考標準,我們制定了較為現代化的符合企業要求的設備配置方案、服務培養目標。目前,我校已建成功能較完備的數控實訓基地,基地占地近2000平方米,包括金屬切削實訓車間、鉗工實訓車間和焊工實訓車間三大部分,實訓設備價值近400萬元。其中:①金屬切削實訓車間包括數控機床區和普通機床區。數控機床區有數控加工中心、各種CNC系統數控車床、數控銑床以及軟硬件配套完整的數控仿真實訓機房一間;普通機床區有普通車床、萬能銑床、搖臂鉆床、刨床、弓鋸床、砂輪機,該車間能充分滿足學生對普通機床和數控機床實踐技能訓練的需要。②鉗工實訓車間有鉗工工位60個,相應配套的各種工量具,提供學生鉗工操作技能的訓練。③焊工實訓車間有電弧焊機、氬弧焊機、C02氣體保護焊機以及切割設備,提供學生電氣焊實訓。該基地于2009年被評為省級緊缺型人才培養基地,如此綜合性的實訓基地為實現學校和企業的“無縫對接”提供了堅實的保障,讓學生在校期間就能充分進行職業技能訓練,從而在他們步入就業崗位時能夠從容應對從學生到工人的角色轉換。
二、課程模塊化,設置理實一體化的課程體系
課程是職業學校圍繞培養目標所設定的教學內容和教學順序的總和,它集中體現了專業的教育觀念、教學思想、教學方法和教學模式。隨著時代的發展,傳統的數控技術應用專業課程已經不能滿足理實一體化教學的要求,我們打破傳統的專業課程體系,將教學計劃按三年制“2+1”模式制定,推行模塊化的課程設置。按各模塊包含的基本技能,劃分為三大模塊:金工實訓模塊、模擬實訓模塊和數控操作實訓模塊。具體內容包括:
1.金工實訓模塊。包括普通鉗工、普通車工、電氣焊實訓模塊,金工實訓模塊著重培養學生的基本操作能力,以車工為重點,鉗工和電氣焊相結合。
2.模擬實訓模塊。目標是讓學生掌握數車、銑、加工中心的基本編程和操作,初步掌握數控加工工藝。主要是利用斯沃數控仿真軟件學習數控車、銑、加工中心編程基礎、數控基本操作過程、模擬加工等。
3.數控操作實訓模塊。該模塊是所有實訓模塊的重點,是學生磨練技能水平的重要階段。主要包括:操作界面及程序編制,根據零件圖進行程序編制、輸入調試、零件裝夾、刀具選擇及裝夾、工作坐標系的建立、平面輪廓加工、孔加工、型腔件的加工、配合件的加工與計算機自動編程、簡單曲面加工等。
三、以任務為驅動,編寫理實一體化的配套教材
理實一體化的教材必須將各個知識點分解成實踐訓練任務,有計劃地開展技能訓練。我校數控技術應用專業的教師在借鑒先進的職業教育理念、模式和方法的基礎上,結合我校專業教學條件的實際情況,從企業用人的具體要求和學校的實際情況出發,結合學生的個性發展需求,針對中等職業學校的培養目標,降低專業理論的重心,突出與實踐技能相關的必備專業知識,對課程內容進行整合和創新,編寫出了一套以項目為引導、以任務為驅動的理實一體化校本教材。校本教材充分體現了“教、學、做合一”的職教思想,學生將來做什么、學什么,教師就教什么。在平時教學實訓中讓學生自己總結發現問題,教師再用專業的理論知識和現場操作來加以輔導,使學生知其然更知其所以然,從而實現了理論與實踐的有機結合。
四、教師“雙師化”,培養理實一體化的師資隊伍
“雙師型”教師隊伍的建設是落實理實一體化教學方法實施的關鍵,是提高職業教育教學質量的基礎。要實施理實一體化教學,我們的專業教師不僅要有扎實的理論知識,還要有熟練的實踐操作技能。學校為了培養一支優質的雙師型教師隊伍,制定了系統的教師培養計劃,先后組織教師參加國家PTC計劃培訓、省級骨干教師培訓、市級骨干教師培訓、技能競賽教師培訓等。此外,學校還安排專業教師到企業進行專業實踐和鍛煉,每兩年期內每人至少到企業實踐2個月。這樣我們的教師不但可以了解自己所從事專業的發展現狀和發展趨勢,還可以在企業的幫助下鍛煉技能水平、提高教學質量。在建設師資隊伍過程中,學校還采取“請進來”的方式,積極引進企業的工程技術人員、特殊技能人才到學校做實訓指導教師,協助學校實現專業教學的理實一體化改革。他們到學校任教,把自己多年的實踐經驗、操作技能和新技術帶入學校,傳授給學生,也與本校教師形成互補、相互促進。
五、結語
近年來,中國的制造業取得了舉世矚目的成就,機械制造行業作為制造業基礎,龍頭的地位日益凸顯。隨著中國經濟的飛速發展,機械制造行業的作用必將進一步得到提升和強化,同時隨著國家產業結構的調整,機械制造業的就業前景一片光明。
我校模具數控專業學制三年,前兩年在校學習理論知識,到實訓車間接受實訓。我校模具數控專業特開設了《鉗工》 《車工加工工藝學 》 《模具數控加工技術》 《公差測量與技術》《機械制圖》 《CAD》《UG》《Mastercam》等基礎課程,使學生掌握編程理論及有關方面的知識,建立一個完整的知識體系。每周六進行全天的實訓操作,掌握數控加工的實際操作技術,每個學期要進行三個月的實訓,為第三年的頂崗實習做準備,這樣才能源源不斷的為企業輸送“血液”,學生才能學以致用,更好的就業。為了熟練地掌握操作技能,鞏固理論知識,本人將實訓課的教學模式分為五個步驟,也做實訓五步教學法。
1 鉗工實訓課:基礎性技能
隨著我國在世界制造業的中心地位的凸顯,機械制造領域中技能型人才愈顯緊缺,在“以服務為宗旨,以就業我導向”的職業教育辦學思想的指導下,各職業學校更加重視對學生技能的培養和培訓工作,鉗工是機械制造中最古老的金屬加工技術。19世紀以后,各種機床的發展和普及,雖然逐步使大部分鉗工作業實現了機械化和自動化,但在機械制造過程中鉗工仍是廣泛應用的基本技術。
鉗工的主要任務是使用鉗工工具,鉆床等,按技木要求對工件進行加工、修整、裝配等工作。鉗工主要用在機械加工方法不適宜或難以解決的場合。其特點是靈活性強,工作范圍廣,技術性強,操作者的技能水平直接決定工件的加工質量。國民經濟建設中,鉗工工種 占有很重要的地位,發揮著獨特的作用,如裝配、調式、安裝、維修、工具 制造等都離開鉗。
鉗工基本內容劃線、鏨削、鋸削、鉆孔、擴孔、鉸孔、锪孔、攻螺紋、套螺紋、刮削、研磨、技術測量、簡單的熱處理、并能部件機械進行配調試等。
鉗工實訓課的開設使學生正確使用和維護保養常用設備,了解鉗工安全操作技術及所用設備安全操作規程和車間(實訓室)安全文明生產管理規定。熟悉鉗工的基本知識,了解鉗工工藝范圍,掌握鉗工常用設備、工具的結構、用途及正確使用、維護保養方法。熟悉鉗工常用量具的基本知識,掌握鉗工常用量具使用和維護保養方法。掌握鉗工常用刃具的使用和刃磨方法。掌握鉗工的基本操作技能,按圖樣獨立加工工件,達到中級鉗工考核標準。培養勤學苦練精神,養成遵紀守規、安全操作、文明生產的職業習慣。并能使學生合理選擇主軸轉速切削用量、刀具的裝夾方式等,能夠根據零件的技術要求編制加工工藝。通過鉗工 的實訓使學生理解尺寸連接的概念,常用尺寸連接的基本方法,掌握尺寸定位、裝夾的概念方法,和典型結構的裝配工藝過程,并懂得機床的維修常識。
2 普車實訓課:苦練基本功
普車加工是模具數控專業學生必須掌握的基本功,只有苦練好車工技術,才能為將來的數控車加工掃平困難。
磨刀是車工基礎當中的基礎,只要刀具能夠磨對磨好,加工就能很順暢的進行,如果刀具磨不好,就會出現各種各樣的問題,例如:外圓車削不光滑,車削不動鐵,并出現很大的響聲;切斷刀磨不好,就會出現崩刀和車不了槽的現象等等。
一個合格的車工必須學會磨刀,裝刀,熟練操作機床,他們掌握工件的端面車削、內外外圓車削、槽車削、內外螺紋車削,以及更加復雜的細長軸車削、蝸桿蝸輪車削等,在此過程中學生會摸索出各種切削用量的最佳選擇,并且制定出最好的機械加工工藝,為后面的數控加工打下堅實的基礎。
不過從各學校機械專業學生組成結構來看,具有年齡小、個頭低、農村學生多,這就給普車實訓課安全操作帶來了一定難度。從心理上對車床操作具有畏懼感,經常表現出不敢大膽上車床操作的情緒,就是勉強上去,也是提心吊膽,生怕出現事故,因而造成心理的過度緊張或焦慮。當一旦發生小事故時,他們就驚慌失措,不是果斷地壓下安全按鈕或采取停車等措施,而是手足無措大喊大叫,或者逃離操作平臺,頭腦迷蒙誤操作,往往將一個小事故演變為一個大事故。這就要求實訓指導老師要多了解熟悉每一個學生,因人施教,進行差別化指導,除了多對他們手把手地傳授操作技能外,還要對他們進行心理上的訓練與指導,克服生理和心理上的障礙,培養學生勇敢、果斷、鎮靜和有必勝的意志品質。
3 數控仿真課:模擬數控技術
隨著科學技術的飛速發展,機械制造技術正在發生著深刻的變革,傳統的普通加工設備難以適應市場對產品質量、生產效率、多元化的要求,而以數控技術為核心的現在制造技術正在逐漸取代傳統的機械制造技術。數控制造技術是集機械制造技術、計算機技術、微電子 技術、現代控制技術、網絡信息技術、光機電一體化技術于一身的多學科高新制造技術。數 控技術水平的高低、數控機床的擁有量,已經成為衡量一個國家工業現代化水平的重要 標 志。
數控技術課程是一門實踐性很強的課程,離開實踐,就談不上素質,實踐是知識轉化并升華為素質的根本條件。要想達到理想的教學和實踐效果,僅在課堂上實施全方位的教學是不夠的,還應具備一個良好的實踐教學環境。
但是大部分農村中職學校設備不足,要想讓每個學生都擁有一臺機床跟著教師操作練習很困難,而數控加工仿真軟件的出現解決了這一問題。
它既能解決實訓設備不足,學生實習時間少的問題,又能加強學生對數控系統操作及控制面板的熟悉度,還能提高學生的編程能力及對加工工藝安排的能力。
數控仿真是對數控加工零件的走刀路線的模擬,通過計算機仿真練習,可以驗證程序 編寫的準確程度,防止試加工時撞刀,及時對加工程序給予修正。仿真練習中使學生熟悉仿真機床的操作面板和錄入面板,明確每個按鍵的功能,掌握建立工件坐標系,選擇刀具集合度,設置刀偏、刀位的方法。正確靈活地選用切削指令,制定加工程序加工出符合要求 的零件。
4 數控實訓課:增強綜合素質
近年來,數控機床以其加工精度高、柔性好、適應中批量生產而日益受到重視,由于數 控機床是通過數控程序完成加工循環的,無需人工操作,調試方便,適應靈活多變的產品,使得中小批生產自動化成為可能。目前國內市場需要大批數控人才,急需大批能熟練掌握數控機床編程、操作、維護的一線工人,所以中職學校加強數控實訓,以增強學生的綜合素質為基礎,以能力為本位,把培養學生的職業能力放在首要位置,加強實踐性教學環節,使學 生成為企業生產一線迫切需要的高素質勞動者。基予數控仿真的練習,同學把仿真后的程 序輸 數控機床上進行實操練習。由于仿真軟件和數控車床按鍵功能,車削的方法,刀具的 選擇等是基本相同的,所以學生短時間內可以熟練操作機床。數控機床練習時,除了嚴格按操作規執行外,遇到具體問題,能夠正確解決,具體在數控車床和數控銑床操作時還要注意以下幾點。
(1)學會選擇刀具及切削參數,工件的材質不同,所用的刀具幾何角度不同。
(2)數控加工之前,要根據工件的圖形編制好程序。模擬加工,確認無誤后把程序傳送到數控機床上。
(3)進行數控機床的對刀工作,這一項十分重要,直接關系到人身安全和工件的好壞。
(4)精加工前使用MO0指令使機床暫停測量后,重新檢查是否需要調整刀補,再繼續精車,要保質保量地加工出合格的產品。
(5)加工的過程中要遵循由易到難,由簡單到復雜,由單項到綜合的原則進行加工。加工之前對零件進行加工工藝分析,確定裝夾方法、切削用量等,做到萬無一失,從而訓練學生的實踐能力及嚴謹的科學學習態度。
(6)認真填寫好實驗報告,組織學生以小組為單位對加工出來的零件互評、自評。不能放過任何一個細節,選出優秀的零件放到展柜里展覽,以激發學生的上進心。中職學校 實訓課注重培養學生的技能,掌握加工常用工件的工藝分析方法,編程方法和機床的實際操 作技能,這樣才能使學生在這一行業中、在自己的崗位上,實現自己的價值。
5 探究提高:優化實訓效果“教學相長”,在教學過程中,師生共同學習,相互總結提高,通過多年的實踐,筆者認為數控實訓的重點要從以下幾個方面人手
(1)明確實訓目的,安排數控實訓的基本目的是通過該課程的學習,使學生熟練的掌握數控車床、數控銑床的基本手工編程方法,電火花、線切割數控機床操作方法,初步掌握數控機床精度檢驗和維護技能。
(2)精心組織,認真做好實習教學。在零件車削的實際教學中,要根據實訓的教學內容,機床的種類,合理的安排加工工藝和準確的編寫加工程序,實踐中優化實訓效果,在 數控專業的實訓課中,鉗工―― 普車加工―― 數控仿真―― 數控加工,充分的利用了教 學資源,避免了事故的發生,提高了機床的利用率和使用壽命。
(3)實訓教學取得的成果實訓是職業教育中最主要的教學環節,動手能力的高低直接影響學生的就業。在實訓課程之后,絕大多數學基本掌握數控機床的基本操作,感到不僅實際動手能力得到了前所未有的提高,而且通過具體的實踐進一步激發學生對專業知識的 興趣,并且做到理論和實踐相結合,為今后自身的就業及發展打下扎實的基礎,現在學校一直進行“校企合作”,教學和生產相結合,教學效果會更好。
(4)存在的問題和努力方向
①我校數控設備不足,影響學生的正常實訓,遠遠不能滿足教學需求。
②大部分年輕專業教師實際操作水平較低,需要多進行培訓和下廠實踐,這樣可以提高教學能力。
③以后一定會努力提高自己的專業知識水平和實際操作能力,更好的勝任教學工作。
參考文獻:
[l]王錦亞.數控加工技術【M1.北京郵電大學出版社,2006 .
[2]孫建東,袁鋒.數控機床加工技術【 M】.北京:高等教育出版社,2007.