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關鍵詞:銑工;實訓教學;課程設計
1課程設置
1.1課程的性質。《普通銑床加工》課程是機械設計與制造專業的一門專業實踐課程,是在學習《機械圖紙的識讀與繪制》、《機械工程基礎》、《普通車床加工》等課程,具備了單一的或具有一定綜合能力的技能訓練和相關知識儲備的基礎上,開設的一門機械加工操作實踐課程,其功能是對接人才培養目標,面向機械設計與制造、技術系統裝調崗位群,培養通用機械設備-普通銑床操作、零件加工和工藝設計能力,為《機械系統制造》、《將組件和部件組裝成機械和系統》等后續課程學習奠定基礎。1.2課程的設計思路。本課程是以機械設計與制造專業人才培養方案要求的專業工作任務與職業能力分析表中的機械制造加工工作崗位設置的,其總體思路是,參照德國的職業標準,以中德合作項目工業機械工AHK考試平臺為基礎,以機械零件加工實際工作過程為導向,鎖定通用機械設備-普通銑床操作、維護和維修能力培養,培養機械設備操作、維護和維修、工藝設計、生產管理人員。緊貼產業需求,選取典型機械零件的銑削加工為載體,堅持以人為本,學生主體的教育教學理念,形成“課堂與車間、實訓與生產”產學一體的工學結合課程教學模式;教學效果評價采取過程評價與結果評價相結合的方式,通過理論與實踐相結合,重點評價學生機械設備操作、安全文明生產、質量管理等方面。
2課程的目標
本課程完成以下職業能力培養目標:①能力目標;②知識目標;③素質目標。通過課程的設計每一個階段融入目標。
3課程內容及要求
課程具體內容及教育教學要求如表2所示。
4課程實施建議
4.1對象分析。銑工教學是一門專業課程,教學對象是大一和大二的學生。學生學習了《機械工程基礎》、《機械識讀與繪制》、《普通車削加工實訓》等課程,具備了一定的機械識圖、零件的公差與測量等知識的儲備。通過實踐操作完成從理論知識的轉變。4.2教學引導。本課程從職業角度和崗位特點來看主要涉及機械制造與設備管理方面,崗位特點角度來看分析涉及零件圖紙分析、加工、測量、“6S”等方面,從實施過程來看有“分析、計劃、決策、實施、檢查、評價”等環節,實踐性強,針對不同知識面、任務、環節采用不同教學方法,引導學生逐步完成工作任務。4.3教學方法應用。本課程根據職業特點,我們以任務書的形式,把加工元素置放在模塊中,授課時示范講解和理論分析相結合,邊學邊做。把“教、學、做”融為一體。教師在教學中扮演不同的角色。以實際的任務場景進行角色的轉換。時而是管理者(廠長),時而是“工程師”,時而是“師傅”。用真實的工作場景來引導學生進入職業環境。用真實的案例來驅動教學,提高學生判斷和解決加工問題的能力。4.4教學實施與設計。結合課程內容,突出崗位特點,涉及崗位要求(安全文明生產、圖紙分析、工藝制定、加工、測量、移交)的個個方面。學生在實訓前由老師下達工作任務單,學生在資訊、計劃、工藝制定(以小組為單位)階段,利用課本、網絡和多媒體進行相關知識的復習。做好安全文明教育。引入企業文化,為學生創造企業環境。加工(實施)階段,基礎訓練中教師以師傅的角色傳授動作要領。理論知識的穿插在動作要領中。使學生能夠通過教師的演示反思自己的計劃和工藝制定中存在的問題,拓展學生的思路。測量訓練是加工中的重要環節。在這時教師以“檢驗員”的角色。學生進行自測和互測,從而提高檢測能力。教師可通過此環節對學生的交流能力和誠信力進行鍛煉。同時針對加工中出現的問題做重復講解,使學生收獲更大。移交環節形式有很多,選取典型的企業產品移交的形式。注重學生對產品的認可度培養,用比較法讓學生對自己產品的評價。樹立學生的信心,提高學生的交流能力。
5課程評價
課程評價是對學生對這門課知識點、技能點掌握情況的反饋,在這環節我們采用素質評價和能力評價相結合的評價方式,重過程,學生在實訓期間不僅對學生的專業能力進行評價,同時對個人能力、社會能力進行評價。①重過程評估。對學生完成工作任務的全過程進行評價,如資料檢索、小組討論、制定工藝、加工過程、報告編寫。②學生的產品是學生能力的表現,展示學生的產品是提升學生能力的方法,課程考核采用等級,同時學生進行成果展示與匯報。③強調教師引導。教師引導學生對評價標準及任務進行討論和決定(小組和班級的形式),教師起引導作用,考察學生的素質能力。
6課程教學資源使用與建設
機械制造技術中心實訓基地:配備X5030立式數顯銑床及相關的機床附件,多媒體教室1間,同時可以容納30名學生進行銑削加工實訓,可以滿足了本課程教學的需要;同時該實訓基地也是校企合作實訓基地,使實訓教學與企業產品生產相互融合,提高了學生技能水平,增強了責任意識。
7結束語
好的銑工課程是,決定學生學習的動力和興趣。提高教學質量和教學效率。同學們通過此次實訓已經能掌握較多的機械加工技能。能勝任機械加工企業的工作崗位要求。拓展空間還是比較大的。從已經畢業的學生就業的崗位能力來看,課程是比較成功的,為后續的提升和發展打下了良好的基礎。
參考文獻:
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[2]熊承剛,朱金鑫主編.機械加工實訓指導[M].哈爾濱工程大學出版社,2008.
目前,機械加工實訓課程的教學主要是通過教師的講解,然后讓學生先模仿,在通過實際的操作進行相應的工件的加工,經過反復的練習,最終使學生獲得相應的技能。在教學過程中往往是剛開始階段學生的積極性很高,到后面往往是學生缺乏主動性。
1培養學生自學能力,開啟創新的源泉
1)激發學生興趣,提高學生學習主動性首先要向學生介紹本課程與自己專業的關系。比如第一次給學生上課,可以先給學生展示一些機械加工的零件或者組裝的零部件,或者用機械加工的方法做的模型,讓學生對機械加工產生學習的興趣,提高他們學習的自主能動性。其次,要向學生闡述本課程的意義及學習本課程的重要性。隨著科學技術不斷發展,機械類行業的競爭越來越激烈,而生存的核心競爭力就是不斷創新,并開發出新的產品,新產品必然要進行相應的機械加工。2)讓學生養成課前預習,課后自學,不斷夯實其基礎知識。老師以問題的方式告知學生下節課的重點,讓學生課后有針對性的預習,下次課可以集中精力解決預習中未解決的疑問,提高學習效率,縮短基本知識授課時間,增加老師發散性問題的教學時間,從而培養學生的創新思維。引導學生充分利用網絡資源和圖書館資源更深入理解學習過程中的發散性問題的相關知識,拓寬思維方式,培養創新能力。
2訓練學生根據已有的零件圖進行機械加工的能力
從現有的零件圖中選擇一些具有代表性的零件圖,并且零件圖為標準的圖紙。讓學生通過讀圖可以熟悉制圖國家標準中有關圖幅、標題欄、比例、字體、圖線和繪圖方法以及尺寸標注;掌握零件圖的基本表達方法、畫法與標注以及零件圖的識讀;掌握零件圖尺寸標注、基準的選擇、技術要求等。熟悉圖紙后,進行工藝的分析,運用實訓現場的加工手段,如車床、鉆床、銑床、加工中心及相關工卡量具及刀具等,按照零件圖加工實物,使學生能夠讀識常見零件圖的類型,如軸類、盤類、箱體類的零件,能進行工件及刀具的正確裝夾及量具的使用。
3增強學生對不同結構零件進行測繪的能力
準備一些不同結構的零件,讓學生進行現場測繪,要求學生綜合運用所學知識,進一步掌握不同零件的測繪方法及使用測量儀器,并根據具體情況,選擇零部件的方案,搞清楚零件間的裝配關系。在此期間,學生可以在測繪和加工過程中彌補自己所欠缺的知識,如公差與配合的知識,如何標注及使用技術要求等,同時對量器具也增加了原理及如何使用的了解。在實踐中運用自己所學知識,會有較大的收獲。學生需在規定時間內,全都按要求完成零件的草圖,校核無誤后,繪制完整的零件圖。這對于學生知識和能力的鍛煉非常有實際價值。
4采用互換式分配任務的形式
在完成零件圖紙后,采用互換式分配任務的形式:即不同組之間圖紙進行互換,然后按照圖紙進行實物加工。不同組拿到圖紙后,首先檢查一下零件圖的基本內容;圖形、尺寸標注、技術要求以及標題欄是否齊全。然后檢查零件圖的圖形完整性,該圖形能否完整地表達清楚零件的全部信息,是否有不清楚的結構表達;尺寸標注是否完備,有無多標或漏標的情況;技術要求是否合理;標題欄中是否缺少內容。發現問題,找相應的零件圖繪圖者將這些問題逐一解決。零件圖完善之后,圖紙再在實踐中校驗,然后實際地進行加工。在實際加工過程中很容易發現圖紙中的錯誤,對于圖紙中不清楚或者不完整的情況,在實際加工過程中是無法進行加工的。而在此過程中學生之間要及時地溝通,并把發現的問題及時糾正。遇到不懂的問題可以查閱相應的機械手冊或詢問教師,變學生被動地聽課為主動地去學習知識,效果將十分突出。
5加工后的實物與原零件之間進行對照
零件加工完成后,學生根據加工的零件與原始測繪零件做一對比,觀察兩者之間的異同。尋找最終問題是出在測繪上、圖形的繪制上還是加工上。各組之間可以進行相應的討論,發表對出現問題的看法。通過討論不僅增強學生對零件圖的理解與實踐加工的聯系,也可以相互學習到知識。
6考核方法
可以將每一個項目過程寫成相應的報告,針對自己在過程所做的工作、出現的問題、問題的解決方法以及自身的體會等所有有關這次實踐加工的情況寫成書面的報告,交指導老師評閱。教師要對學生的報告給予相應的評價,并按照一定比例計入課程期末成績。在對學生的評價中,教師既要客觀公正,又要熱情誠懇,使學生體驗到評價的嚴肅性和積極性。教師只有對學生給予厚望、尊重、理解,同時再給予他們正面積極的評價,學生才能夠在輕松愉快的教學環境中充分發揮其創造性思維,創新才能得以發展。
7結語
Abstract: Based on the educational concept of CDIO, the syntheses training of Material Shaping and Control Engineering Specialty in Nanyang Institute of Technology has been set up with four links of conceive, design, implementation, operation. According to the implementation conditions of comprehensive practice training, the contents and assessment methods of the syntheses training are explored. Through the syntheses training, students' professional skills and employment competitiveness have been improved.
關鍵詞:CDIO模式;材料成型及控制工程;鑄造;綜合實訓
Key words: CDIO mode;material shaping and control engineering;casting;syntheses training
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2016)35-0205-02
0 引言
CDIO工程教育模式是麻省理工學院和瑞典皇家工學院等四所大學共同探索研究、創立的教育理念,是歐美20多年以來的工程教育改革的成果。CDIO代表構思(Conceive)、設計(Design)、實現(Implement)和運作(Operate),它是以項目為載體、以項目為主導進行實施的,是“基于項目教育和學習”的集中體現。按CDIO模式進行教學安排,通過項目設計將整個課程體系有機地、系統地結合起來,可以實現學生知識、能力和素質的共同發展,提升應用型高等教育的教學水平,更好地為企業培養適應崗位需求的高素質、應用型工程技術人才,是當前大批普通高校向應用技術型大學轉型發展廣泛采用的教學模式。
南陽理工學院地處河南省南陽市,是一所地方性應用型本科院校,“地方性”和“應用型”是學校的特點,也是立校之本。材料成型及控制工程專業是2012年機械與汽車工程學院新增專業,專業開設的初衷就是服務南陽市材料成型行業。南陽市的材料成型行業發達,其中鑄造行業占主導地位,根據南陽市制造業的特色以及南陽理工學院服務地方經濟的宗旨,材料成型及控制工程專業的辦學定位就是以鑄造為主,兼顧鍛焊。
材料成型及控制工程專業的培養內容不僅包含掌握材料學科的理論知識,如金屬學基礎、材料成型原理等,還要求具備大量機械類專業的基本能力,如模具設計及加工能力。材料成型及控制工程專業是一個理論性與實踐性要求都很高的,寬口徑、多方向的專業,畢業生主要在生產一線從事技術工作,這就要求學生必須有扎實的理論基礎,還要有很好的動手實踐能力。綜合實訓是一種很好的將理論基礎與動手實踐能力相結合的實踐教學環節。
1 基于CDIO模式設置實訓環節
根據該校材料成型及控制工程專業的辦學定位,綜合實訓的設置以周邊鑄造企業實際生產的鑄件作為項目依托,結合學校軟硬件條件,按照CDIO模式構思―設計―實施―運行四個環節設置實訓環節。實訓具體環節包括:企業現場調研選題環節、鑄造工藝設計環節、鑄件制造環節、檢驗總結驗收環節。
1.1 構思――企業現場調研選題環節
根據人才培養方案的要求,聯系周邊校企合作單位,帶領同學到企業生產現場進行參觀實習,并從企業生產現場選取難度適合的鑄件,作為綜合實訓的工程項目,以整體項目的形式下發學生,供學生選擇。學生5~7人分成一組,分組按照能力均衡的原則進行,每組內既有基礎知識扎實的、也有設備機床操作熟練動手能力強的同學,每組制定一名同學作為組長,負責整個項目組每位成員的工作任務指派以及任務時間節點控制。各項目組選定題目后,在指導教師的協助下,分析項目的需求,開始進行文獻檢索工作,通過圖書館、網絡等形式查找項目相關的文獻資料,結合在企業參觀實習心得,策劃項目的具體實施方案,指導老師審核后進入下一環節。
1.2 設計――鑄造工藝設計環節
指導老師協助項目組組長制定設計環節項目進展計劃,根據每名組員特點安排鑄造工藝的設計工作,明確每名組員的具體工作內容及時間節點,將鑄造工藝設計環節劃分為三維建模、澆注系統設計、鑄造工裝設計、繪制二維工程圖、編寫鑄造工藝卡,鑄造模擬軟件分析等環節,落實到每名組員。在此環節中,培養組員的團隊合作精神,以及《鑄造工藝學》、《鑄造合金及其熔煉》、《鑄造模具設計》等核心理論課程的知識的綜合運用。在設計的環節中,不僅要設計出合理的工藝方案,方案還必須具備可行性,即能夠在預定時間內,在學校現有的實驗加工設備條件下能夠實現,要根據現場狀況及時調整初步設計方案。
1.3 實施――鑄件制造環節
鑄件制造環節主要培養動手操作能力,分為鑄造工裝加工、熔煉澆注兩個主要環節。在完成對前述環節方案的優化調整后,開始項目的實施環節。該環節工作量較重,老師指導項目組組長合理分配工作任務,保證各個環節之間運行的連貫性,落實時間節點任務。通過該環節的進行,可以培養學生協同合作精神,以及機械加工方面、熔煉設備操作方面的專業技能。完成該環節后,項目要求的鑄件已經制造完成,經初步檢查后,進入下一個環節。
1.4 運行――檢驗總結驗收環節
在獲得項目要求的鑄件之后,要對鑄件進行嚴格的檢驗。進行鑄件的尺寸測量,性能測試、金相組織分析,并撰寫質檢報告,并以項目組為單位進行總結匯報,每名組員都必須就某一設計生產環節進行講解。老師作為產品客戶方,對產品、質檢報告以及設計生產流程文件進行審核。該環節培養學生的表達展示自己的能力,給學生灌輸工程項目的最終目的是向客戶提供合格產品和優異服務的理念。
2 實訓的條件保障
按照CDIO模式開展綜合實訓活動,要求學校必須具備一定的軟硬件條件。
首先,實驗硬件方面,必須有足夠的機械加工設備以及熔煉澆注設備。目前南陽理工學院的金工實習基地、先進制造技術實驗室擁有數量較多的常規加工設備,如銑床、車床、鋸床、鉆床、數控加工中心,以及特種加工設備如電火花、線切割等。材料成型及控制工程專業實驗室有中頻感應電爐、坩堝熔煉爐、熱處理爐、鋁合金精煉設備等全套的熔煉澆注設備及工具,以及三坐標測量儀、直讀光譜儀、綜合力學性能試驗機、金相顯微鏡、掃描電鏡等實驗檢測設備。軟件方面,學院機房擁有的二維三維繪圖軟件以及鑄造模擬軟件ProCAST,用于鑄造工藝工裝的設計。
其次,指導教師必須是雙師型教師。實訓的指導教師均是有企業工程實踐背景的教學經驗較豐富的教師,能夠幫助學生解決在項目實施過程中遇到的各種工程難題。
最重要的是必須有企業的合作。目前南陽市及周邊7家規模較大的鑄件生產企業均設有學院的校企合作實習實踐基地,可以為綜合實訓提供多樣性的題目及技術支持,可以實現“真題真做”,達到CDIO模式要求的的項目化教學安排。
3 實訓的實施
綜合實訓一般開設在第7學期最后四周,是畢業設計前最后一個教學環節。各環節任務以及時間節點如下所示。
企業現場調研選題環節3天,包括實訓動員及安全教育、企業現場參觀實習選題、資料收集整理、制定項目總體實施方案。
鑄造工藝設計環節5天,要求繪制鑄件三維模型、設計澆注系統、設計鑄造模具、繪制工裝二維工程圖、制定熔煉工藝、編寫鑄造工藝卡,鑄造模擬軟件仿真分析。
鑄件制造環節8天,要求加工鑄造模具和其他輔助工裝、進行熔煉前準備工作、熔煉合金、配制型砂、造型或金屬型直接澆注、鑄件清理、熱處理。
檢驗總結驗收環節4天,鑄件的尺寸測量、成分測試、力學性能測試、金相組織分析,撰寫質檢報告,項目總結材料、演示匯報。
4 實訓的考核體系
實訓的考核體系是對學生的實踐環節教學目標是否實現及實現程度的綜合價值判斷,不能簡單地使用一個分數來評價,而必須是一個綜合指標,是一種過程考核加最終產品質量考核的符合模式。每個環節完成后都要求對項目組每名組員對項目的貢獻度進行量化考核,作為每個環節的成績,其中貢獻度包括:考勤、小組討論方案記錄、分配任務的完成度以及時間節點的控制情況。該部分成績占總成績的60%。最終產品質量考核以項目產品質量的優劣進行打分,占總成績的40%,按企業產品質量要求對鑄件打飯,包括鑄件尺寸、材料、粗糙度、力學性能、金相組織等內容。打分過程采用學生互評和導師評定相結合的形式進行,充分調動學生的積極性和責任心。
5 存在的不足
在四周內獨立完成整個鑄件制造的全流程,包括工藝設計、工裝加工、熔煉、澆注、鑄件檢驗等環節,內容繁雜,為了保證完成度,項目只能選用企業相對簡單的鑄件,對于工程認證要求的復雜工程問題處理能力的要求還有一定的差距,后續將進一步增加綜合實訓時間和更新實驗加工設備等手段,逐步增加項目難度,更加貼近現場,貼近生產實際。
6 結束語
綜合實訓是南陽理工學院材料成型及控制工程專業學生進行畢業設計前,最后也是最全面的一次專業技能的綜合訓練。綜合實訓實施效果的好壞,直接關系到學校的人才培養質量的優劣。按照CDIO模式開展的綜合實訓,以企業真實產品為項目目標,比對鑄造企業的實際的生產檢驗流程,設置實訓環節,開展的以項目為引導和主要載體的實踐教學,使學生成為教學過程的主體,參與項目的構思―設計―實施―運行全過程。經過綜合實訓環節的訓練,既提高了學生學習的積極性和主動性,又可以使學生靠近生產實踐,縮短從課堂到車間的空間距離,從普通大學畢業生到合格現場工程師的時間距離,從而提升學生的專業技能,提高了就業競爭力。采用CDIO模式開展綜合實訓,符合當代工程教育的發展趨勢,為未來學校進行OBE工程教育模式改革,奠定良好的基礎。
參考文獻:
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金工熱處理實習報告
20xx-20xx學年上學期,我們在新迎校區工程實訓中心進行了為期13周的金工實習。期間,我們接觸了鑄、鍛、焊、熱處理、鉗、車、銑、刨、滾齒、數控和特種加工等工種的基本操作技能和安全技術教程。每個星期,大家都要學習一項新的技術,并在4小時的實習時間里,完成從對各項工種的一無所知到制作出一件成品的過程。在老師們耐心細致地講授和在我們的積極的配合下,我們沒有發生一例傷害事故,基本達到了預期的實習要求,圓滿地完成了13周的實習。
實習期間,通過學習車工、鍛工。我們做出了自己設計的工藝品,銑工、車工、刨工的實習每人都能按照圖紙要求做出一個工件;最辛苦的要數車工和鉗工,車工的危險性最高,在一天中同學們先要掌握開車床的要領,然后按照圖紙要求車出錘子柄。所有工種中,鉗工是最費體力的,通過銼刀、鋼鋸等工具,手工將一個鐵塊磨成六角螺母,再經過打孔、攻螺紋等步驟最終做成一個精美的螺母。一個下午下來雖然很多同學的手上都磨出了水泡,渾身酸痛,但是看到自己平生第一次在工廠中做出的成品,大家都喜不自禁,感到很有成就感。這次金工實習給我的體會是:
① 通過這次實習我們了解了現代機械制造工業的生產方式和工藝過程。熟悉工程材料主要成形方法和主要機械加工方法及其所用主要設備的工作原理和典型結構、工夾量具的使用以及安全操作技術。了解機械制造工藝知識和新工藝、新技術、新設備在機械制造中的應用。
② 在工程材料主要成形加工方法和主要機械加工方法上,具有初步的獨立操作技能。
③ 在了解、熟悉和掌握一定的工程基礎知識和操作技能過程中,培養、提高和加強了我們的工程實踐能力、創新意識和創新能力。
④ 培養和鍛煉了勞動觀點、質量和經濟觀念,強化遵守勞動紀律、遵守安全技術規則和愛護國家財產的自覺性,提高了我們的整體綜合素質。
金工實習對我們工程素質和工程能力的培養起著綜合訓練的作用,使我們不但要掌握各工種的應知應會要求,還要建立起較完整的系統概念,既要要求我們學習各工種的基本工藝知識、了解設備原理和工作過程,又要加強實踐動手能力的訓練,并具有運用所學工藝知識,初步分析解決簡單工藝問題的能力。
在實習中,學校將各工種的實習內容如:結合制作榔頭,將下料、車工、銑工、鉗工、刨工、鑄造、鍛壓、焊接等串聯起來,使我們對機械產品的各個加工環節有一個整體的認識。使我們了解了各工種的先后順序和作用。
⑤ 在整個實習過程中,對我們的紀律要求非常嚴格,制訂了學生實習守則,同時加強對填寫實習報告、清理機床場地、遵守各工種的安全操作規程等要求,對學生的綜合工程素質培養起到了較好的促進作用。
⑥ 實訓中心教師將我們加工產品的打分標準公布給我們,使我們對自己的產品的得分有明確認識,對于提高我們的質量意識觀念有一定作用。對我們的金工實習成績,實行綜合考評制度,實行平時成績 產品質量成績 綜合考試成績=總成績,使我們能認真對待每個工種和每個實習環節。
在各個工種的實習中,都安排了一定靈活時間和實習內容,使得動手能力強的學生有了發揮的余地。
在實習期間我有很深的感觸,很感謝學校能給我們提供這個實習的機會,讓我們提前體驗到學工科的不易,獲得了課堂里邊得不到也想不到的知識,也許將來不會走上這個崗位,但是現在所學的知識和感受卻是終生難忘。雖然臟點累點,這些都無所謂,重要的是我們有了收獲、也有了成果。
我認為在數銑和數線這些科技含量相當高的實習項目中,應多分配點時間,讓我們能夠真正體驗到高科技帶來的樂趣。
在焊接方面我覺得應該引進一些比較先進的技術,雖然不一定就買來這些設備,但我覺得應該傳授一些,以便讓我們能知道自己與世界先進水平的差距。
另外,我覺得我校的金工實習課應該再減少一些講解時間,增加一些動手時間。還可以將一些理論搬到學生動手操作時間時講解,這樣更有利于達到我們的目的。
鉗工實操訓練是技工機械類專業學生的必修課程之一,不同專業的學生在思想上會有不同的認識,汽修專業的學生認為自己是學汽車維修的,鉗工學不學沒多大關系;電工類專業的學生也認為電才是他們需要學習的,因而輕視鉗工實習;而更多的學生會認為現在機械加工工業那么發達,加工零件可以用數控機床去完成,何必花那么多的時間、精力去干這苦力工作呢,因而鄙視鉗工實習。面對學生以上種種復雜心態,我們應該及時給予糾正、引導,否則會對實習訓練效果帶來消極影響。所以在鉗工訓練前,應向學生介紹鉗工工作在現代機械加工中的重要性及應用的廣泛性,端正學生的錯誤認識。
應用舉例,如日常生活中的配鑰匙,工業生產中的配鍵、制作各種樣板、專用檢具,各種模具的制造、修配、調試等。通過舉例讓學生了解到鉗工在生產中應用的廣泛性,明白學習鉗工的目的和要求,而使學生以一種積極、健康的心態投入到實習中去。
二、采用靈活有效的教學方法
1.改變傳統教學
如果按照書本上的課題進行實操訓練,時間長了大部分學生都會感到枯燥無味,此時指導老師應把實操項目設得有趣一些。例如,學生掌握了一定的制作技能和方法后,讓他們根據圖樣要求和學過的知識與加工方法,設計出更多的加工工件的方法。然后,教師對那些正確可行的方法加以肯定,對那些不正確的、需要改進的方法加以分析。也可以搞“小制作”“小發明”,讓學生自己設計并制作多功能工具、家用工具、玩具等。這樣,既鞏固了學過的知識和操作技能,培養了學生對鉗工操作技能的學習興趣,又培養了他們的想象力、洞察力以及對所學知識變通性的發展和獨創能力。這樣雖然課題不同,但訓練內容不變,學生的興趣高漲,大家都較好地完成了任務。
2.啟發式教學法,加強工藝理解
例如,銼配訓練不同于單件的銼削訓練,銼配件通常是由兩至三件組合而成,加工的先后順序就需要預先確定,即制定加工工藝路線。教師要在工藝分析課堂上發揮其主導作用,根據課題內容向學生不斷提出問題、設疑,啟發學生的思維。例如提問:銼配時為何要先加工凸件,后加工凹件?如果調換加工順序有什么影響?又如,為何在加工對稱件時應先加工一側,再加工另一側?可否兩側同時加工?如果兩側同時加工又應采用什么測量方法?
通過一連串的提問,引導學生獨立思考,積極探索。但是,教師在啟發學生思考時要有耐心,提出的問題要適量、適度,并因人而異。最后由教師歸納總結解答學生疑問,做出科學解釋,給出銼配件的參考加工工藝。學生也可以根據自己的思路確定加工步驟,只要符合銼配原則,能簡便、有效地保證加工精度即為可行工藝步驟。實踐證明,這種教學方法既培養了學生分析問題、解決問題的能力,又樹立了他們的自信心。
3.分層次教學法,保證共同進步
分層教學的目的是因材施教,根據“材”的素質和水平,精心設計課堂教學活動,針對不同層次的學生選擇恰當的教學方法和手段。經過兩周左右的實踐訓練之后,據技能的掌握程度,一個班集體之中會明顯地分出優、中、差三個層次,如果三個層次均采用同一進度或同一難度的訓練課題,就會有兩個層次的學生無法適應,無法達到理想的效果。針對這些問題,可以根據優劣將一個班分成A、B、C三個小組進行分層教學,也要做三個層次的教學準備,制定三個層次的教學質量目標。A組課題以增加難度、深度為主,B組課題以適當增加難度、速度為主,而C組則以要求保證精度、提高速度為主。
進行分層次教學,可以為不同層次的學生創造適合自己的訓練學習氛圍,減輕B、C兩組學生的心理壓力,增加A組學生的訓練強度,充分調動學生的學習積極性,樹立每一位學生的自信心,確保每一個學生都有進步。但分層教學要注意做好未能分到A組學生的心理輔導工作,避免學生出現自卑心理,造成惡性循環。
三、對學生的成績及時做出評價,并做好實習后的指導工作
關鍵詞:機械教學 生產實踐 實踐教學
中圖分類號:G4 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)04(c)-0205-01
長期以來,在機械類專業教學中一直以課堂教學為主,往往忽視了生產實踐教學的重要性,加之大部分院校由于經費緊張影響了對實踐教學的投入,致使機械專業實踐教學缺乏相應的硬件設施投入。在這種教學模式下,不利于學生綜合素質的提高,難以培養學生成為能夠滿足社會和市場所需的應用型人才。因此,以機械教學與生產實踐相結合為切入點改革現有實踐教學模式已經勢在必行。
1 理論教學與實踐教學相結合
教師應當在機械理論教學中適當插入實踐教學環節,不但可以激發學生參與教學活動的興趣,提高機械類專業教學效率,而且有助于學生理解相關理論知識,加深對知識的記憶。首先,在基礎理論教學中融入機械認知實踐環節。如,教師帶領學生參觀或拆裝典型機械,包括差速系統、內燃機、制動系統、包裝機械、牛頭刨床、汽車轉向系統等,使學生將理論知識與實物操作相對應;其次,在理論教學中增加現場教學內容。將原本在課堂上進行的有關零部件類型、結構等方面的教學內容轉移到實物或模型現場進行教學,既有利于在不增加教學設備投入的前提下,加大實踐教學比重,又有利于增強理論教學的直觀化、形象化,提升理論教學效果;再次,在機械類專業教材中滲透實踐教學環節。根據教材實際情況,在每一章節的理論教學完畢之后,增加相應的實踐教學環節,通過讓學生動腦、動手來增強理論知識的實際應用能力。
2 加強實訓基地建設,為生產實踐教學提供有力保障
加強校內實訓基地的建設,有利于培養學生的實踐應用能力,這也是加深學生對理論基礎知識理解的一種有效途徑。實訓基地的建設應以解決實際生產過程中可能發生的問題為出發點,將實訓的過程與生產、管理、服務及建設等環節緊密聯系到一起,以此來形成一個仿真或真實的職業環境。各院校在實訓基地的建設過程中,應按照具體學生人數及教學資金的實際投入情況,來購置設備和分析軟件,為實驗教學的有效開展創造一個良好的軟硬件環境。實訓基地的建設不要僅作表面功夫,應講求一定的時效性,必須根據學生實際的專業需求及相關專業特點,進行認真規劃逐步完善。學校要堅持走校企合作之路,與企業進行深度的校企合作,建立校外實訓基地,建立穩定的合作關系,這樣可以為學生提供真實的企業環境和充足的實訓崗位,滿足學生實習教學需要。實訓基地的師資力量也比較重要,學校和企業應為學生配備專業水平和綜合素質高的實習指導教師,這樣可以在學生進行實踐時給予其正確的引導。此外,在課時以外的時間里,學校也應以興趣班、技能大賽班等形式經常性地開放實訓基地,使學生能夠在課余時間按照自己的興趣到基地中進行實踐操作和技能訓練,這樣有利于調動學生的學習積極性,也充分地體現出實訓基地建設的真正作用。
3 專業課程設計與生產實踐相協同
專業課程設計與生產實習是在完成機械制造技術課程教學之后而安排的生產實踐性教學環節。通常情況下,專業課程設計被安排于生產實習環節之后,這主要源于在機械制造技術教學中所學習到的機械加工工藝設計、加工方法選擇、夾具定位原理、機床和刀具的選擇等知識均會在生產實習環節加以應用,使理論知識實踐化。所以,在此環節的基礎上合理安排專業課程設計,能夠使學生根據課堂教學中所獲取的基本理論知識和生產實習中所掌握的實踐技能,實現課程設計理論與實踐相結合,有利于學生充分發揮創造性,設計出具有實用性、合理性、創新性的工藝裝備和規程。此外,學校鼓勵學生自主進行產品零部件開發,從零件結構設計環節到加工環節均由學生獨立完成,從而提高學生的參與生產實踐的興趣,培養創新意識和創新能力。同時,通過讓學生合作完成訓練內容,有利于增強學生的團隊意識,提高集體合作能力、組織管理能力。
4 改革生產實習方式,實施多層次實踐教學
校外生產實習一直是各大院校實踐教學的難點,由于絕大多數企業不愿意耗費人力、物力支持學生到企業進行實習,所以致使機械教學中生產實習環節往往流于形式。針對這一現狀,學校應當改革生產實習方式,實施分段式、多層次的實踐教學模式。學校可將生產實習分為以下三個階段:第一階段,組織學生進行專業實習。由學校安排到具有代表性的企業內參觀、學習,讓學生重點了解機械制造的工藝、技術和流程及專業工種操作技能。增強學生理論聯系實際的能力。第二階段,開展頂崗實習,根據學生專業特點,由學校安排到與專業相近企業頂崗實習,使學生完全履行其實習崗位的所有職責。第三階段,展開自主實習,在完成前兩階段實習基礎上,學生可根據自身發展意向,自主選擇機械制造類企業進行實習,這種實習方式對于學生畢業后自身發展起到積極作用。在各階段實習的過程中,教師應當要求學生認真完成實習報告。
參考文獻
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關鍵詞:金工實習;車工實訓;突出實用;實踐教學
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)39-0175-02
金工實習是高校工科學生的一門重要的實踐教學課程,是高校大學生認識和了解制造技術的接口、通道和橋梁。車床是機械制造中重要設備之一,約占金屬切削機床總量的20%~35%,所以車削加工在機械加工中占有極其重要的地位。相對于理論教學,實踐教學更具有直觀性、綜合性和創新性,是培養學生實踐能力、創新能力的關鍵環節[2]。但近年來,國內大多數高校在車工實訓教學方面還停留在師傅帶徒弟的傳統教學方式上,按照指導教師繪制好的實訓圖樣和工藝路線,在規定的時間內完成作品,教師在按要求對作品進行檢測與評定后,最終給定分數,即可算完成了實訓。而這樣的教學比較機械,學生得不到系統學習,得不到創新鍛煉,更得不到高素質的發展。所以,在此情況下,特對車工實訓教學進行研究。作者認為車工實訓教學應從如下幾個方面進行。
一、修訂培養計劃,增加實訓學時
許多高校的金工實習車工實訓的學時較少,對于基礎制造來說,最多的只有一周,對于數控加工來講,一般只有一到兩周,學生只能了解和認識一些淺薄的車削加工工藝知識,體驗一些簡單的基本操作技能,而還有許多的基礎知識和操作技能教師無時間傳授,學生也沒有時間學習,教師只能按師傅帶徒弟的方式機械簡要教學,更談不上創新意識的培養和設計制造,所以希望各高校應高度重視,把人才培養方案按其培養應用型和實用型人才的方向進行修改,增大學生實訓時間,為培養與社會接軌的實用型人才全面推進實踐教學方案改革。
二、構建合適的教學內容
高校是培養工程技術人員的搖籃,構建合適的教學內容有利于提高學生的操作技能和創新意識,教育部課程教學指導組在金工系列課程改革指南中指出:要不斷更新實習內容,盡可能創造條件,增加新技術、新工藝、新設備實習的比例,并引入現代教育技術,逐步代替“作坊式、師傅帶徒弟”的落后方法。構建合適社會發展需求的車工實訓教學內容,有助于培養學生的實操能力和認知能力以及創新意識能力,因此,本文以貴陽學院金工實習為個案,根據自身的條件和特色原則以及社會資源,將車工實訓內容分為五大模塊進行實訓,即:安全操作技術、基礎制造技術、檢驗測量技術、數控制造技術和創新制造技術。如圖1所示。
1.安全操作技術。安全操作技術是實習教學中的重中之重,是提高實習教學正常進行的安全保障。在進行實操前,老師應在實習環境下進行安全操作講解,把車削加工的安全注意事項、安全操作規程和安全防范措施的具體內容講透徹,讓每位學生都了解,并要求學生牢記,對車削過程中易發生的安全事故通過現場示教和多媒體圖片展示相結合的形式進行解說,對發生安全事故時應采取的正確措施進行講解,以提高學生對安全的重視,增加學生的安全防范意識。
2.基礎制造技術。通過基礎制造技術訓練,培養學生對普通車床的操作和對簡單零件生產過程的動手與認知能力,對加工工藝的理解與分析能力;了解車床的主要結構和各組成部分的使用性能、工作作用和相互間的位置關系,了解車床的傳動原理和主要加工范圍,懂得和使用車床的夾具及附件,熟悉基本零件加工的裝夾和操作技能的方法;了解金屬切削加工的原理,了解刀具結構和材料,了解各種車刀及成型刀具的使用方法,了解車削加工工藝基本方法,讓學生懂得和理解更多的基礎制造技術知識。
3.檢驗測量技術。通過檢驗測量技術的訓練,讓學生了解量具的使用方法,能正確使用量具(如:游標卡尺、千分尺、百分表、塞規、環規等)檢測零件,從而確定零件的合格與否。車削加工的質量主要是指外圓表面、內孔及端面的表面粗糙度、尺寸精度、形狀精度和位置精度,而由于各種因素的影響,車削加工可能會產生多種質量缺陷,每個工件車削完畢都需要對其進行質量檢驗。通過對零件公差的檢測,知道未注尺寸公差怎樣查找,權限尺寸公差怎樣確定,形位公差怎樣檢測等;通過對表面質量的檢測,了解表面質量在零件中的重要作用,會運用比對塊對各加工表面粗糙度進行比對判定,了解表面粗糙度的原理和運用;從而對零件的合格與否有個正確的判斷和認識。
4.數控制造技術。通過數控制造技術訓練,使學生能運用基礎制造工藝知識與數控制造技術工藝知識有機結合在一起,能正確地熟悉和了解CAD/CAM在工程設計與制造中的運用,了解和掌握好基礎的數控車編程,數控車的操作技能和加工方法,從而提高學生應用現代科學理論與技術、分析和解決實際工程中的基本問題的能力和素質,為創新制造技術奠定好堅實的基礎。
5.創新制造技術。通過創新制造技術的培養訓練,使學生會運用二維和三維工程制圖設計機械零件,對零件進行合理的工藝編程;了解創新的概念,培養學生創新精神與創新意識,全面樹立學生的成才意識和創業意識,提高同學之間的協作能力和團隊精神。讓學生的大腦充分開動起來,在對設備、零件的生產工藝進行設計創新時,不再感到無從下手,而是能夠運用各種較為合理的思維方法,進行靈活轉換,以其新穎的獨創方法和方式去解決實際問題,給學有余力的學生提供個性化發展空間,使他們更好地發揮聰明才智,充分去實現自我,表現自我,完善自我。
三、實訓報告的撰寫
實訓報告是培養學生對實訓作品生產過程的記錄,是提高學生對實踐過程的分析能力和寫作能力。所以,本人認為:車工實訓報告應以實訓作品的切削加工為主,其他教學內容為輔。從實訓作品加工開始入手,到零件加工完成,通過實訓中的觀察、分析、操作、加工、測量、判斷,如實地把完成作品的全過程和加工結果用文字加表格的形式記錄整理下來。其撰寫內容應有:基本情況、加工內容(采用流程圖)、加工步驟(加工部位、裝夾方法、加工方法、使用刀具、測量量具、加工簡圖等)、檢驗報告(檢查部位、檢查內容、使用量具、檢查結果等)、質量缺陷分析(質量缺陷、產生原因、預防措施等)、實訓總結等,對上述一系列活動從開始到結束進行闡述,通過實訓中的人和事物及有關知識的有機結合,完整表述作品的加工工藝活動情況。
四、構建合理的教學體系
實習教學體系,是實習教學過程的基本理論與操作結構、框架,是教學內容設計、教學方法和教學過程的設計以及教學結果評價而組成的統一整體。它包含了許多教學要素,如:教學方法與方式、教學順序與過程以及形式等,所以實習教學體系應結合現有的教學設施與教學資源和專業師資的特性以及當前社會的需求和今后社會的發展,因地制宜、與時俱進、突出實用、科學發展地進行合適構建,構建的層次應清晰、內容精湛、層層遞進、相互關聯,并按“夯實基礎、突出實用、樹立特色、增加創新、優化教質”的指導思想貫穿到整個實訓教學體系中去。
當前,各高校對培養突出實用人才非常重視,特別是普通本科院校,國家教育部的改革方向已經明確:1200所國家普通高等院校中,將有600多所轉向職業教育[7],所以,車工實訓教學需要從職業教育方向進行規劃和改革,更新培養目標、教學方式和方法,加強和完善實訓體制和教學內容,迫切需要進入現代的應用型、實用型教學模式。從而終結人才培養與市場不對接的扭曲格局,讓高校的實踐教學盡到本來的職責,真正成為學生步入社會的通道和橋梁。隨著科學技術的快速發展,普通高校的金工實習必須要不斷地加強教學改革和更新,各實踐環節都要全面推進素質教育,努力培養學生的認知和創新能力,提高學生的動手能力以及分析問題和解決問題的能力,從而全面提高學生的綜合素質。
參考文獻:
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關鍵詞:中職;鉗工;實訓教學
中等職業教育是基于能力本位,基于工作過程的教育;其實訓教學不再是純粹的專業理論知識的模擬驗證實驗,而是注重職業實踐的工作過程分析和歸納,所確定的職業能力的培養,這就要求轉變觀念,改革傳統實訓教學的固有習慣。變注重理論知識模擬實驗為注重職業技能培養;變課堂驗證評價為企業評價,讓學生形成企業生產意識及市場論證意識;變模擬訓練為真實工作情景操作,提升學生崗位工作適應能力和從業能力。針對中職學校模具設計與制造專業學生應具備“模具制造”“模具裝配”“模具維修”三大職業能力的要求,做到理論與職業實踐過程緊密結合。突破傳統實訓過程的模擬訓練,突出企業完成工作任務的過程,以工作任務引領實訓過程,培養學生的實踐能力。
一、強化鉗工技能實訓的實踐意義
(一)提高認知意識。理論與職業實踐相結合是加工制造業的重要的工程概念,是鞏固知識、掌握工藝方法,形成職業能力的有效途徑。如基準、測量、檢驗、精度、尺寸公差、形位公差、表面粗糙度及互換性等相關概念在加工業出現頻率高,這些概念都能在實訓和考核得到強化和檢驗。
(二)培養崗位意識。鉗工技能實踐教學是模具設計與制造專業的重點內容。要求學生理解并熟練掌握其質量評價標準、方法,檢測工具使用。通過實訓使學生建立產品質量意識和經濟價值觀。
(三)培養安全意識。樹立安全文明生產意識,在任何時候、任何場合,都要嚴格遵守安全文明管理規章制度,強化安全與保護能力,環境保護能力養成,保障設備安全,工作環境安全,養成文明生產習慣。
(四)培養創新意識。由于實訓目標、內容、考核方法等貼近職業工作過程,實訓過程不僅能提升學生的技能技巧,更能促進學生濃厚探求意識的形成等。
(五)情感意識的培養。明確專業學習目的,調動學生參與實訓的動機;使學生在完成任務的同時,體驗成功的快樂,不僅培養學生的求知欲望,而且增強了自信心。
二、鉗工實訓的教學特點
(一)鉗工技能是以手工加工為主:鏨削、銼削、鋸削、劃線、攻絲、套扣、刮削、檢測、裝配、維修、焊(割)等內容;機械加工為輔:車、刨、鉆、銑、電火花、線切割等內容。知識面廣、專業性強,綜合運用各種技能的能力要求高,要求教師做好集中輔導和個別輔導。
(二)加工工藝復雜、尺寸精度高,常用工具和設備的使用正確與否,直接影響模具裝配性能,要求教師技術全面而精湛。
(三)對《機械制圖》識圖、讀圖要求高,且應具有相應的機械設計常識,金屬材料工藝學等專業知識,要求教師精心設計教學組織程序,利于學生接受和掌握。
(四)技能訓練重手工操作,單調、枯燥, 耗時,重復動作多,勞動強度大。要求教師合理設計訓練方案,確保學生身心健康。
三、緊湊漸進型實訓教學實踐與體會
(一)近三年模具設計與制造專業鉗工實訓教學實踐。
在教學實踐中合理地安排好實訓時間和內容,既能實現實訓目標,又能激發學生的學習興趣。現以一周時間完成“手搖沖壓機”零件加工制作、裝配、檢驗為例,談談梅州農業學校模具設計與制造專業鉗工實訓的做法。
1. 實訓前的準備。實訓前,制圖教師安排學生畫重點零件的三視圖,讓學生對實訓圖形熟透;重點要求學生按實訓小組對重點零件(滑塊、凸輪)的結構形狀、技術要求、加工工藝進行分析、討論;教師強調基準的重要性,突出設計基準、工藝基準、測量基準、裝配基準一致性原則,使學生實訓時對加工誤差有較深刻的認識。
實訓指導教師編制好《手搖沖壓機實訓指導書》,材料(板料由各小組負責分割、裁料。凸輪、壓桿、手柄由同學車工實訓時制作)、工具、量具等準備好。
學生按4~5人為一實訓組,由動手能力出眾,責任心強的學生擔任組長。成立質量評定小組,學生個人質量評分由個人自評、質量評定小組和指導教師評定。
2. 具體實訓步驟。(1)下達實訓任務,要求每人完成一套裝配件,作實訓動員,強調勞動紀律,安全文明生產及注意事項。(2)指導教師對本次實習的重點和難點,對個別特別重要零件進行詳細加工工藝分析并作加工示范。
如滑塊(附圖)的加工制作:形狀22×24×30四方體,通孔¢8H9,而8mm凹槽尺寸窄小,長度加工方向受限,加工困難。孔¢8H9在尺寸24中間、左右對稱。此滑塊加工的重點是保證¢8H9的中心線對基準面的平行度公差為0.03mm;難點在于8mm凹槽的加工。表面粗糙度要求最高為Ra1.6μm,總體而言加工難度大,如果加工誤差較大將造成安裝困難。加工工藝:加工基準面加工相互垂直面立體劃線加工劃線表面鉆孔¢7.8(鉸孔底徑) ¢8H9鉸孔鉆孔¢9深8mm8mm凹槽鉆¢7孔(去除材料)后用窄鏨鏨削整形銼削成方形槽驗收。
3. 出現廢品的主要原因與應對方法。 在零件加工過程中也將遇到許多問題和困難。如鉆頭磨損、鉸刀崩刃、材料缺陷、絲錐折斷以及材料表皮較硬銼不動等現象,學生要主動和指導教師商討、查找原因及時解決問題。
4. 指導學生對加工零件進行裝配調試、檢測(組裝、配鉆、測量、修配等)。裝配時強調每個零件的尺寸精度、形位誤差的重要性以及對裝配性能的影響,對使用性能的影響,使學生對互換性概念有更深刻的理解。
5. 實訓考評后評選出優秀小組、個人,學校張榜表彰。促學生在練中賽,賽中練以增加個人和團體的榮譽感,形成良好的競爭氛圍。
6. 編寫《手搖沖壓機實訓報告》。內容包括:1)實訓任務、實訓內容、實訓目的、實訓要求等。2)實訓過程:要求突出對典型零件加工工藝進行詳細編寫。抓住難點,對安裝、調試、檢測過程中出現的問題進行分析。3)市場調查:對總裝需要的所有材料、工具、量具、標準件的規格、性能、價格進行市場調查,并比較手工加工和機加工成套件成本。4)用CAD畫裝配圖,對本次實訓的感想、體會和建議。
7. 實訓效果分析。由于學生從準備圖紙下料(毛坯)工藝制定加工制作測量裝配調試檢驗實習報告。從事完整的學習過程,擺脫了理論教學與實踐教學相脫節的傳統教學模式,達到教學目的與要求且更加接近于工廠、企業的用工要求,為學生今后發展奠定扎實的基礎。
(二)體會。
1. 理順實訓項目與內容。
結合多年的教學實踐,筆者認為提高實訓效果,可把實踐教學分為四個階段:
第一階段:強調基本功訓練,普通零件圖形,技術要求低。第二階段:圖形相對難些,重點偏向零件制造加工、裝配與檢測。第三階段:側重對機械零件、部件的修復、裝配、精度檢測等內容。第四階段:綜合提高學生提出問題、分析問題、解決問題的能力。
2. 優化實訓教學的組織過程。
(1)分解階段訓練目標。第一目標是認識圖形,掌握基本加工技能。第二目標是掌握三視圖的識圖、讀圖知識,掌握編制零件加工工藝方法及加強基本功綜合訓練。圖形相對難些,對尺寸精度、形位公差、表面粗糙度、裝配與檢測等提出要求。無疑這一過程使學生在原有知識面基礎之上有深層次的認識,旨在提高學生在實踐中綜合運用各種專業知識、技能的能力。第三目標是掌握復雜零件的加工工藝、測量方法;掌握裝配圖的相關知識,能分析裝配圖的工作原理、基本結構,掌握模具裝配的拆裝工藝及模具維修技能。第四目標是掌握復雜模具、典型設備的拆裝工藝;掌握機床故障分析處理及設備的安裝、調試、驗收等技能。有針對性地解決生產實際問題,初步具備排除典型機床故障能力。
(2)動態輔導訓練,提高學生動手能力。實際訓練根據學生的實際動手能力進行組織實施,做到因人而異,不搞一刀切,顧及全體;關照落后,引導、示范、鼓勵。對優秀學生提出更高的要求,重點加強他們的基本功訓練,讓他們脫穎而出。
(3)實訓主題突出,訓練指標各環節一一突破,每次訓練結果有考核、評價。階段訓練項目期中集中整合考核、評價,最后全面整合考核、評價,達到質與量的提高。
(三)應注意事項。
1. 教師能力培養。由于鉗工教學、實訓的特點,要求教師具有一定的課程開發能力、課程整合能力和課程設計能力,教師要有探究問題與解決問題能力和嫻熟的操作技能。做到實訓組織工作周密細致,日常管理及時有效,對存在問題能迅速指導與解決,確保實訓方案科學合理。
2. 理論知識的處理。結合專業培養目標要求教師對理論進行必要的處理,做到精講多練,因材施教。學生在實訓過程中,能正確理解和把握課程要求的知識和技能,體驗實訓的艱辛與成功的樂趣,培養發現問題、分析問題和解決問題的思維方式。
3. 指導教師每天對學生實訓情況進行總結、歸納、點評。重點針對學生所學專業概念進行解釋,以強化學生對專業概念的理解。
論文摘要:金工實訓是理工科院校重要的實踐環節,旨在培養具有創新意識和創新能力的工程技術人才。在分析金工實訓教學現狀的基礎上,結合教學實踐,闡述了金工實訓教學在全面培養學生能力和綜合素質等方面所起的重要作用,并對郵電類高校學生金工實訓的教學內容和教學方法的改革方向進行了探索,提出了金工實訓教學的改革思路。
論文關鍵詞:金工實訓;教學改革;創新訓練
高校的工程訓練中心是以“實踐”為主要載體,培養學生工程設計、制造和創新等綜合能力的一體化實訓平臺。金工實訓是實現工程認知和基礎工程、現代工程以及工程創新三個層次的訓練。這三個平臺根據培養方案的需求,貫穿于整個本科教學階段,同時拓展到研究生和工程博士培養階段。每個工程訓練平臺之間既是密切聯系不可分割的又可以簡單劃分為三個階段(認知階段、熟悉階段和精練階段)。各階段可通過組合形成不同學校、不同專業所需的培養模塊。在金工實訓過程中,通過這種“模塊”形成有效的工程訓練體系。從需求的角度看,社會對具有創新精神、實踐和綜合能力較強的工程型大學畢業生非常渴望,國家和地方政府也非常重視大學生的創新能力、實踐能力和綜合能力的培養。很多學校制訂實施了“卓越工程師”培養計劃、“專業論證”計劃等,其目的都是為了提升大學生的創新能力、實踐能力和綜合能力。在這種大背景形勢下,許多高校紛紛成立工程訓練中心,目的是為學生營造一個具有工程場景的訓練環境,為國家培養更多的實踐型人才。以上所述的各種計劃都是從社會需求的角度培養復合型人才,其具體內容均涉及到金工實訓的教學改革,所以研究金工實訓的教學改革也十分必要。
郵電類高校學生是一個特殊的實訓對象,既要兼顧傳統的金工訓練又要體現出電子、通信類專業的特色。所以,在郵電類高校的金工實訓中要做到有特色的針對性實訓,就要求針對傳統的教學內容進行改革。本文還對教學方法進行了討論,并對相應的教學手段進行了研究,從而形成了金工實訓教學的改革思路,以期提高大學生的創新能力和生產實踐能力。
一、教學內容的改革
針對我國郵電類現代化人才的培養目標,在金工系列課程教學中增加了現代工程中所需的新內容,刪減了現有實訓的過時部分。結合學校實際情況,提高數控、加工中心等新設備實訓的比重。以車、鉗、銑、刨、磨、鑄、鍛、焊等傳統實訓方法為基礎,引入了最先進的金工實訓方法。結合21世紀的新型工業、企業要求具有綜合性素質人才的特征,樹立新的教育觀念,破除陳舊的實踐、實訓模式,以鍛煉本科生的工程技術應用能力為核心,注重綜合創新能力的培養,不斷改革實訓的教學內容,增加現代技術的含量。
1.結合社會需求,增加特色教學內容,向學生傳授具有專業技術特色的實訓業務
為增強培訓中心的特色,將實訓中心的加工裝備建設過程分成了多個階段。在一期建設中,注重傳統設備的積累,確保教學中不丟傳統知識;在二期建設中,增加了數控加工設備,包括數控加工中心、PCB電路板加工中心、數控系統、機器人示教系統,使學生在了解各種先進設備的同時能夠有更開闊的眼界,增加動手實踐的機會;在三期建設中,將數控系統和示教機器人教學與學院科研聯系在一起,結合研究方向,學院的科研團隊設計了一些控制系統,研制了一系列特種機器人,建立了示教機器人實驗室、工業機器人實驗室。
2.進一步加強引入現代化的設計方法、加工手段和制造工序
即將最先進的現代化理念融入到大學生的金工實訓教學中。現代化的設計方法,如并行設計,是在設計產品原型的過程中就開始考慮材料加工的各種工藝過程,在產品設計之初就開始進行市場調研、產品需求分析;在產品概念設計之初就考慮原材料計劃等環節。在綜合設計的基礎上,進行先進的加工和制造,進一步提高加工效率,節省加工成本,增加產品效益。通過現代化的教學方法和教學內容使學生明白:機器的制造既要著眼于工廠里的生產、制造活動和實驗室的科學研究,又要建立起現代化制造的大工程觀念,保持大局觀,建立正確的總體目標。
3.支持個性化的產品設計
通過特殊產品的設計、加工和制造,使大學生的動手能力得到鍛煉,使學生的綜合工程素質得到提高。在這個過程中,需增加生產實習中學生作品的類別。如果僅僅包括幾乎貫穿全國工科高校實訓的小榔頭產品,金工實習的內容就顯得十分單一,學生的思路也太狹窄。應該做到在教師設置的產品造型外,學生可以根據自己的需求設計并加工自己感興趣的產品,但該產品必須要經過指導教師的檢驗,確保達到緊扣教學大綱和切實訓練的目的。
從生活實踐可知,應用現實中實用的產品可大幅度提高學生的興趣,也更容易讓學生分析和理解。把學生的設計、產品的加工工藝和制造的任務融入到解決具體的實際工程問題上來,使學生更多地在真正的設計工程和加工環境氣氛中進行實踐活動。為了使學生得到更充分的鍛煉,指導教師應該更合理靈活地安排課時,在課程剛開始就布置各種作業,能夠讓學生充分了解自己整個實習過程中的任務。學生可根據自己的興趣,以自由組合的方式分成多個小組,也可以相近的幾個小組聯合在一起組建成模擬公司,也便于把最初獨立的分散的設計方法、加工手段融合成一個整體,使之貫穿于生產實踐的始終。這樣也有利于培養大學生獨立分析問題、解決問題和努力創新的綜合能力。例如:第1組負責產品的設計(設計部),第2組可負責工藝方案的制訂和編制(模擬工藝部),第3組負責實踐加工操作(模擬生產部)。每個小組在“生產”過程中都應與指導教師做好充分互動,在交流期間不間斷地修改、完善本組的方案,最終由指導教師把關,各小組之間互相監督、檢查(模擬質檢部門)。應用這種分組的形式能夠做到從構思到設計圖紙(包括加工工藝、加工工序)再到制造零件、部件,乃至整個產品生產的全過程都在“模擬公司”中進行了訓練。學生經過“模擬公司”的實踐能夠進一步整合課本上的理論知識,聯系到實踐生產中,有助于學生創新意識的培養和提高。同時,采用幾個小組聯合對產品的“質量”進行討論和檢驗,能夠讓學生在產品質量控制、培養協調管理能力等方面得到模擬鍛煉。同時,為了培養學生對產品模塊化分析的能力,了解個性化裝配、個性化訂制過程,建立個性化設計的思想,每個小組可分工設計不同的產品或零部件,最后組裝成各種功能成品,即不同功能、不同性價比的產品,這樣可以滿足社會對產品的多方面需求。
二、教學方法的改革
由于郵電類高校學生的學習、就業、工作都具有十分突出的學科、行業特點,其專業設置普遍偏向于通信、電子、自動化和計算機類方向,這就要求郵電類院校在專業課的實訓上一定要體現出自身的特點、突出特色。根據用人單位對不同專業學生的特殊技能的要求,郵電類高校金工實訓根據專業的特點實行了分類式、差別式的教學方法。
1.機械電子工程類專業、精密儀器科學、測控技術與儀器類專業
以上幾個專業的學生,在實習過程中應側重于機械設計基礎技術和創新設計能力的培養。根據往屆的經驗,建議實訓的時間至少達到4個星期。在實訓的初期,應全面地參加各種基礎工種,包括車、鉗、銑、刨、磨等常規的切削加工實訓,這樣學生可以對傳統的實習內容有了總體的了解;在實訓的中期,適當參加鑄、鍛、焊與熱處理等基本的熱加工、熱處理等實訓,可擴大學生在金屬材料方面的知識;在實訓的中后期,要抽出一定的時間完成相應的數控加工實訓,包括數控程序的編制、計算機仿真、現場的加工實驗,可使學生掌握各種先進的數控加工方法。在數控實訓過程中,還應安排自主的產品設計和加工,可獨立完成,也可在教師指導下進行創新訓練。總之,在機械類專業的學生實訓中,既要全面又要突出重點和特色。
2.通信、自動化、電氣和計算機類專業
通信、自動化和計算機類的實訓應注重特色教學內容。讓學生更多地參與數控加工操作、加工中心操作、控制系統的設計。在實訓過程中可多使用PCB電路板加工中心、機器人的專業加工、機器人焊接,結合電子設計軟件進行機器人示教系統實訓。另外,可應用多樣化的教學手段和教學方法,如采用多媒體、視頻教學、示教方法。在進行專業加工訓練的同時,盡可能多地聯系大型企業來進行參觀性教學,為避免影響正常生產活動,可進行視頻和參觀結合的方法。還可組織學生參觀先進的裝備展(如機床展、寶馬展),這樣能讓學生了解更多的國外、國內先進的制造裝備,以彌補學校對傳統加工裝備投入的不足。在通信電子類專業的學生實訓中,要突出特色,做到精益求精。
3.管理類、經濟類專業
管理專業學生的實訓重點是了解生產過程中所使用的各種機械加工設備,從總體上認識生產作業中所運用的加工方法、工藝、工序流程。在此基礎上,進行產品的成本控制、物料管理和產品數據的管理。針對郵電類高校金工實訓的基本要求和所要達到的目標,結合管理類專業學生特點,在教學環節上應當降低實訓過程中加工操作技術方面的要求,更側重訓練學生在生產制造過程方面的管理水平,著重要求撰寫制造過程的成本預算、決算、產品質量管理等方面的內容、實踐報告,并學會進行產品管理等方面的成本合理性論證。要從管理的角度重點培養學生的成本意識和質量意識,在實訓過程中始終向學生灌輸經濟效益是所有生產活動的主要目的之一,企業或部門的一切加工活動必須以取得經濟效益為目標進行,這就要求在教學過程中綜合產品的開發成本、市場需求、產品質量、銷售和利潤等經濟指標的概念,并將這些指標與生產實踐相聯系,使學生更好地理解提高生產效率與確保加工質量之間的關系。通過實訓過程中的教師引導和訓練,使郵電類高校學生了解企業成本管理的重要性,成本管理的運作情況直接影響生產過程是否順利;讓學生清楚企業產品質量是企業的命脈,引導學生從多方面查找影響產品質量的各種因素,并對不良因素及時分析形成的原因,找到最優解決方案。在管理類專業的學生實訓中,要求學生了解產品生產過程,弱化加工內容,突出產品質量、管理和銷售內容。