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序论:写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隐藏在内心深处的真相,好投稿为您带来了七篇普铣实训总结范文,愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂,助力您的创作。
很多学生对实训没有深刻的认识,仅仅把实训当成正常教学中的过程,只要考试通过就行,甚至有部分学生怕苦怕累,想把实训蒙混过关。由于学生的思想重视程度不够,缺乏自主学习,所以对技术的掌握也比较粗浅。学习机械加工技能,自主学习非常重要,很多知识和技能是通过自学钻研得来的。作为参与实训的学生,必须地自己所学技能有深刻认识,可能是自己今后谋生的饭碗,努力学习并培养对它的热爱,如果没有意识到这一点,那么效果也大打折扣。
2实训过程中不善于总结
这一点在实训过程中很多学生忽视了,我们大多数学生参与实训,都是第一次告别理论课堂,接触机械加工,绝大多数学生没有做笔记的习惯,即使在实训过程中完全听懂了,由于没有成文的记录,两三周之后就忘记了。所以我们必须要求学生把少见、常用、重点和难点、包括自己在实训环节中出现的操作失误等等。实践证明,勤总结和勤记录的学生在实训之后仍然能记住当初所学的知识。
3实训过程中没有有效的结合课堂上的理论知识或者说理论知识欠缺
很多学生在实训时体现出基础理论知识薄弱或对理论知识掌握不深刻。例如:普通铣床实训中铣削六面体要求基准统一,那么对基准面的理解,很多同学都知道大概的意思,但是不能阐述其定义。又如课堂上讲的刀具角度,在实训中针对一把焊接式车刀,绝大多数学生并不能判别出前角、后角、主偏角等等,甚至很多学生连主切削刃都不能准确的辨认出来。另外,就是形位公差,很多学生并不能很好的认识如垂直度、圆跳动、平面度等具体的意义。这方面的内容作为学生入门技能培养的基础知识,必须要掌握牢固。如果能很好的把理论知识和实践操作有效的结合起来,学习效率一定事半功倍。针对这些情况,我们可以从以下一些方面加以改善:
3.1加强几门重要课程的学习
作为机械类专业的学生,我们必须学习好《机械制图》,《机械加工工艺》、《机械加工基础》、《互换性与检测技术》等这些课程,这些课程是机械加工的入门课程,它直接影响到一名学生对基础理论知识掌握的牢固程度。同时,学生理论知识丰富,对实训老师的教课也起到帮助作用,他们能很快的理解老师讲的加工方法,装夹原理等等,促进实训效果。
3.2注重学习方法的引导
学生刚接触机械加工,大多没有行之有效的学习方法,一般均是按照老师讲的方法来练习,学习方法也基本是处于探索过程中。作为实训老师,应该在实训过程中,结合学生平时实训中的整体表现、接收新技能的能力、学习的积极性等方面综合考虑,同时结合自己以前学习机加的经验,给学生传授一些实用的技巧和学习方法,这样能让学生在今后的学习中取得更好的成绩。
3.3示范讲解时使用书面规范语言且有意识的融入工艺原则
很多学生在实训结束后对刚学完的加工方法、常用工量具名称等等仍然表达不清楚,部分老师讲课、回答学生的问题用语不规范。其实,我们机械类专业的学生毕业后必然会进一步学习专业技能,那么他们也需要更深入的学习理论知识,这样才能取得更高的职业技能等级,那么这个过程中,除了需要更加努力的学习之外,在口头表达能力上也必须加强,所以我们实训老师讲课必须要规范,并且尽量使用书面语言,这就需要我们作为实训老师加强理论知识的学习,有意识的加强专业术语的表述。实训老师在讲课的时候,应把具体的加工方法与工艺原则相结合,这样学生印象较为深刻,也容易理解。例如,普通铣床上铣削平行面的时候控制尺寸,必须要粗精分开,先粗加工去除绝大部分余量,留精加工余量,然后通过测量知道所剩精加工余量,最后再根据余量来精加工,这样给学生灌输的是通过测量保证尺寸而并非对刀来保证尺寸的一种理念。这样学生想到教材学过的知识,这里用到了,也间接的肯定了他们之前的学习效果,其实对学生内在的影响很大。
3.4重视基础项目细节讲解和多项目、广角度兼顾
我们在给学生讲解基础项目的过程中要注意细节的讲解,例如,我们讲解六面体的加工,铣削的第一个面是基准面,如何控制基准面的平面度作为重点。第二个面是铣垂直面,我们必须讲解清楚如何通过垫圆棒调整垂直度;第三个面我们必须讲解清楚如何用直角尺找正来铣削侧面与侧面的垂直度。学生的实训时间有限,其实如果单个项目的练习非常的熟练也很难,那么我们就可以坚持多项目、广角度的原则,我们在可以给学生拓展讲解“用60°靠板铣螺母、铣斜面主轴扳角度的方法、铣V形槽的方法”等等,通过这些加工方法的讲解,能扩大学生知识技能的掌握的广度增加见识,对今后的进一步学习有较大的指导意义。
3.5提高实训教师的责任心
一、模具专业实训课程的设计
模具产品从设计到生产是一个十分复杂的过程,它包括模具产品设计、模具结构设计、模具加工制造和塑件生产等方面,需要产品设计师、模具设计师、模具加工工人协同完成。笔者所在学校是中职技校,学生来源主要是初中生和少数高中生,培养的学生就是生产第一线的工人,就业岗位定位在模具制造熟练操作工或模具加工工艺师(极少数)。因此,笔者觉得笔者所在学校应推行专业针对性和实用性强的模块式教学方法(见图1)。
1. 模块一:模具拆装测绘
作为直接生产操作工人,看懂读懂机械工程图是关键。因此,组织学生拆开各种模具教具实物进行测绘练习,让学生把所有零件图和装配图在纸上草绘,再用电脑软件绘图。此法有以下优点:
(1)能结合以前所学模具基础理论知识进一步熟悉模具典型结构,为模具装配实训做准备。
(2)制图知识得以学以致用,并强化AutoCAD电脑绘图。
(3)把原来逐件制作纯消耗材料实训变为逐渐引导学生把图纸绘制出来的零消耗实训,
团队合作精神的培养。
(4)为CAXA实训做准备。
2. 模块二:实训教学结合理论知识学习CAXA(或Pro/E、UG)
实训时,可分组发放产品图纸,学生根据模具制品的形状、精度、大小、工艺要求和生产批量,用模具设计软件选择相应的设计步骤、参数、计算公式以及标准模架等,最后给出全套模架结构设计图。要求学生利用软件对此模具进行开模、合模、制品推出的全过程仿真练习,了解了模具制造全过程,从中找出设计的不合理处,为下一步加工实训做准备。
3. 模块三:普通机械,数控编程加工
对模具来说,一般标准零件是可以直接订购的,如标准模架、导柱、导套、顶针等,但模具的凸凹模(或型腔)是要进行加工得到的。任何零件的加工基本上都是要经过粗加工半精加工精加工的这一过程。模具一般是单件产品,因此加工一般是普通机械加工去除余量,再经数控机床编程进行半精或精加工。所以,这就要求学生能编写模具零件加工工艺规程,并能熟练地使用普通机床(如车、铣、刨、磨等)加工出合格的模具零件,且在下道工序能用手工方式和CAM方式编写数控加工程序,操作数控机床(加工中心、数铣、线切割、电火花等)加工出合格模具零件。
4. 模块四:模具装配、修配、调整模块
模具装配、调整不可能直接进行,此模块就要求学生具备钳工的一般技能。钳工一般内容包括:划线、工量具的使用、錾削、锯割、锉削、钻孔、攻螺纹、套螺纹等,而这些基本技能的学习不能像学普通钳工那样照搬应用,要结合模具结构进行研究、总结,发现冲压模具的凸凹模、塑料模具里的镶件是钳工技能训练中的旁证,可将四方体、六方体、圆弧锉配、十字配作、角度配作、钻孔、攻丝、套丝与装配等综合在一起制作一本可行性的实训校本教材,既可减少实训材料的消耗,又可提高学生的动手能力,同时可检验学生模具课程学习完成的情况。
在此模块中,装配最难点应属配钻、攻丝。因为孔的形位精度、尺寸精度关系到装配的位置。教学中,我们要学生自己设计所需孔深,把在理论课学到的螺纹底孔直径计算公式运用到实训操作中,在废料上按钻通孔、钻小孔、钻斜孔、扩孔、锪孔、铰孔、逐步过度到钻盲孔、钻多工件。尽管图纸上不一定要求螺丝清根,但实际的工况是要清根的。这样学生知道了在盲孔攻丝中为了满足图纸规定要求,必须准备好空间让出丝攻到足够深度。这就要把孔钻深点,但若钻的太深超过切口就会钻到下一个零件上去,则会造成偏心问题。因此,应设计些简单的配合组装图,让学生进行加工并装配,为下一步装配模具做准备。
等掌握一定的技能技巧后,可把前面机加工合格的模具零件进行装配、调整、试模实训,试模合格后把此模具进行点评、展示,会让学生有成就感。这样,专业针对性明显增强,学生对专业学习目的更为明确,学习的积极性大大提高。经过该实训,学生能够将既往所学的相关专业知识进一步巩固,达到融会贯通的目的。
以上模块可打乱顺序进行,以解决机床、电脑设备少,学生多的矛盾。有针对性的让学生分批分模块进行实训,同时在实训中以工厂的标准和要求对学生进行管理,使学生在掌握技术的同时,也通过了岗前培训。毕业时能独立操作,尽量做到“零距离”上岗。
二、实际案例
图2手柄
工件名称:手柄(见图2)
生产批量:中批量
材料:Q235-A钢
材料厚度:1.2mm
经过模具设计软件的学习之后,发放模具成品图纸给学生,让学生分组(5~10人/组)用Pro/E等模具设计软件在专业教师的指导下,根据图纸的技术要求等进行模具设计计算(见图2)并转化为二维的装配图(见图3),零件图。此阶段是建立在模块一、二的基础上才可进行。
图3二维装配图
经专业指导教师检查合格后,可根据零件图和装配图编制工艺并进行加工,加工的方法很多,可以是机加工,数控特种加工,也可选用钳工加工。工作量大的可选用机加工,如模架,可用加工中心数控编程或用MasterCAM软件进行编程方法进行加工(机加工模块实训);精度高的可用特种加工,如落料凸模,直通式,采用线切割加工,2个M8螺钉固定在垫板上,与凸模固定板的配合按H6/m5。整体凹模,各冲裁的凹模孔均采用线切割加工(特种加工模块实训);而简单的,可采用模具钳工技能,如导料板、卸料板可先锉削、磨削后再钻孔(模具钳工技能实训)。
最后等所有的零件都加工好以后,就可以进行装配、调整、试模。根据级进模装配要点,选凹模作为装配基准件,先装下模,再装上模,其中要注意孔的配钻并调整间隙、试冲、返修(模具钳工技能实训)。
三、结束语
由于每个学校的设备、条件、资源等不一,教学方式的不同,普通固定的教材不适于每个学校。因此,针对“实用、够用”原则及模块式教学,应开发相应的校本教材,如已开发的《钳工技能实训》和待开发的《模具测绘实训》以及《机加工、数控实训》。这样针对性的进行模块式教学,会使教学目的明确,技能的掌握更简明快速,学生的适应会更好更快。模具专业实训课程的开发,是一个过程很长很远的研究方向,模具实训老师的专业进取也得不断更新和提高,才能适应新技术的改革和创新。
(作者单位:广西石化高级技工学校)
【关键词】数控专业 理实一体化 教学方法 改革
【中图分类号】TG659-4 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2015)17-0023-01
近几年,随着高校本科的扩招,高职学校的招生受到了很大的影响,生源数量和质量都严重下滑。目前高职学校学生的逻辑思维能力、理论学习能力和动脑能力都普遍偏弱,还有部分学生的学习态度不端正,缺乏自信,学习目标不明确。如果在专业课教学上我们还继续沿用传统的理论和实习教学各自独立进行的方法,不可能取得令人满意的教学成果。
理实一体化教学法即理论与实践相融合的教学法,它突破了以往理论与实践相脱节的状况,通过一体化教学,老师不仅仅是传统意义上教授知识的老师,更成为工厂中传授技艺的师父。一体化教学要求教学场所直接安排在实训车间,老师现场指导学生来完成某个教学目标和教学任务,这种教学法具有很强的直观性,能避免传统课堂教学的枯燥无味,能让基础文化偏弱的中职学生更准确地理解理论知识,同时对培养学生的动手能力和专业技能具有重要的作用和意义。因此,我校数控技术应用专业正在不断探索和实践理实一体化教学改革,也取得了一些成绩和经验。
一、明确培养目标,建设理实一体化的实训环境
我校的数控技术应用专业是以培养适应从事数控机床的操作、数控加工工艺及程序编制、数控机床调试及维修、产品检验和质量管理等领域第一线需要的技能型人才为目标。根据培养目标的需要,参照企业运作模式和中职学校数控实训基地建设的参考标准,我们制定了较为现代化的符合企业要求的设备配置方案、服务培养目标。目前,我校已建成功能较完备的数控实训基地,基地占地近2000平方米,包括金属切削实训车间、钳工实训车间和焊工实训车间三大部分,实训设备价值近400万元。其中:①金属切削实训车间包括数控机床区和普通机床区。数控机床区有数控加工中心、各种CNC系统数控车床、数控铣床以及软硬件配套完整的数控仿真实训机房一间;普通机床区有普通车床、万能铣床、摇臂钻床、刨床、弓锯床、砂轮机,该车间能充分满足学生对普通机床和数控机床实践技能训练的需要。②钳工实训车间有钳工工位60个,相应配套的各种工量具,提供学生钳工操作技能的训练。③焊工实训车间有电弧焊机、氩弧焊机、C02气体保护焊机以及切割设备,提供学生电气焊实训。该基地于2009年被评为省级紧缺型人才培养基地,如此综合性的实训基地为实现学校和企业的“无缝对接”提供了坚实的保障,让学生在校期间就能充分进行职业技能训练,从而在他们步入就业岗位时能够从容应对从学生到工人的角色转换。
二、课程模块化,设置理实一体化的课程体系
课程是职业学校围绕培养目标所设定的教学内容和教学顺序的总和,它集中体现了专业的教育观念、教学思想、教学方法和教学模式。随着时代的发展,传统的数控技术应用专业课程已经不能满足理实一体化教学的要求,我们打破传统的专业课程体系,将教学计划按三年制“2+1”模式制定,推行模块化的课程设置。按各模块包含的基本技能,划分为三大模块:金工实训模块、模拟实训模块和数控操作实训模块。具体内容包括:
1.金工实训模块。包括普通钳工、普通车工、电气焊实训模块,金工实训模块着重培养学生的基本操作能力,以车工为重点,钳工和电气焊相结合。
2.模拟实训模块。目标是让学生掌握数车、铣、加工中心的基本编程和操作,初步掌握数控加工工艺。主要是利用斯沃数控仿真软件学习数控车、铣、加工中心编程基础、数控基本操作过程、模拟加工等。
3.数控操作实训模块。该模块是所有实训模块的重点,是学生磨练技能水平的重要阶段。主要包括:操作界面及程序编制,根据零件图进行程序编制、输入调试、零件装夹、刀具选择及装夹、工作坐标系的建立、平面轮廓加工、孔加工、型腔件的加工、配合件的加工与计算机自动编程、简单曲面加工等。
三、以任务为驱动,编写理实一体化的配套教材
理实一体化的教材必须将各个知识点分解成实践训练任务,有计划地开展技能训练。我校数控技术应用专业的教师在借鉴先进的职业教育理念、模式和方法的基础上,结合我校专业教学条件的实际情况,从企业用人的具体要求和学校的实际情况出发,结合学生的个性发展需求,针对中等职业学校的培养目标,降低专业理论的重心,突出与实践技能相关的必备专业知识,对课程内容进行整合和创新,编写出了一套以项目为引导、以任务为驱动的理实一体化校本教材。校本教材充分体现了“教、学、做合一”的职教思想,学生将来做什么、学什么,教师就教什么。在平时教学实训中让学生自己总结发现问题,教师再用专业的理论知识和现场操作来加以辅导,使学生知其然更知其所以然,从而实现了理论与实践的有机结合。
四、教师“双师化”,培养理实一体化的师资队伍
“双师型”教师队伍的建设是落实理实一体化教学方法实施的关键,是提高职业教育教学质量的基础。要实施理实一体化教学,我们的专业教师不仅要有扎实的理论知识,还要有熟练的实践操作技能。学校为了培养一支优质的双师型教师队伍,制定了系统的教师培养计划,先后组织教师参加国家PTC计划培训、省级骨干教师培训、市级骨干教师培训、技能竞赛教师培训等。此外,学校还安排专业教师到企业进行专业实践和锻炼,每两年期内每人至少到企业实践2个月。这样我们的教师不但可以了解自己所从事专业的发展现状和发展趋势,还可以在企业的帮助下锻炼技能水平、提高教学质量。在建设师资队伍过程中,学校还采取“请进来”的方式,积极引进企业的工程技术人员、特殊技能人才到学校做实训指导教师,协助学校实现专业教学的理实一体化改革。他们到学校任教,把自己多年的实践经验、操作技能和新技术带入学校,传授给学生,也与本校教师形成互补、相互促进。
五、结语
理实一体化教学改革的实践,为职业教育发展带来了诸多的好处,一体化的教学理念在我校也已经被广为接受,但具体实施起来在一些方面还不是很到位,比如模块化的课程在真实性、完整性和趣味性上还存在许多不足,教师的教学理念、技能水平、教学方法和对企业生产的认识还有很大的提升空间,教学质量评价体系还有待完善等。我们将进一步探索和实践,为培养企业适用人才而努力。
摘要:文章首先介绍了普通车床实训是数控车床实训的基础、接着阐述了中职学校数控车床理实一体化教学的流程,最后针对如何提高数控车床操作工考试通过率,给出了切实可行的解决办法。
关键词:数控车床 理实一体化 中职
2005年国务院《关于大力发展职业教育的决定》明确提出,大力发展职业教育,加快人力资源开发,是落实科教兴国和人才强国战略。国家的科技兴国战略使得数控加工行业快速发展,从事数控加工的工人相对缺乏。迫切要求职业学校培养出大量的在一线从事数控加工的技术工人。作为中职学生,学习数控车工技术的目的是使学生能掌握数控基本原理、各大模块的功能、数控车床的编程知识,熟悉相关的仿真a软件和自动编程软件,并通过实训、实习,提高学生的动手能力、创新能力和吃苦耐劳的精神,达到知识、技能、素质的全面发展。
1、普通车床实训是数控车床实训的基础
对于零基础的学生来说,普通车床实训是学习车工的第一步。普通车床实训是以后进行数控车床实训的基础。我们可以把学习普通车床的操作技能比作学走路,把数控机床的学习比作学跑步,只有走好了才能跑起来。
现在学校中的数控专业,大都是在原有的车工专业的基础上,又购置了数控车床和数控铣床、加工中心而形成的。数控车床的价格相比于普通车床要贵许多。大多数学校数控车床的数量相比于普通车床也是要少很多的。综合上述原因,学校在安排数控车床实训之前,都要安排一定课时的普通车床实训。这样可以使学生在初学阶段利用普通车床学习基本操作技能,为以后学习数控机床打下基础,利用普通机床进行基本操作技能训练在目前是不可缺少的一个环节。现代制造技术是在传统的技术上发展起来的,自动化的数控机床离不开传统的车、铣、刨、磨的加工技术,一个数控工作人员,如果不懂得刀具角度,切削用量和制造工艺,就不能成为一个合格的数控人员。我们培养适应现代社会需要的数控加工人才就是先要从最基本的知识抓起,要使学生学习好掌握好基本功,要使学生牢固掌握普通车床的基本知识,了解普通车床的基本性能和基本构造,熟练掌握普通车床的正确操作:车外圆、车端面、切断和车槽、钻中心孔、车孔、镗孔、车螺纹、车圆锥面、车成形面、滚花等等。这些基本技能、技巧在现阶段,我们不可能在数控机床上安排大量时间进行练习。反过来,我们可以利用普通车床台数比较多这样的条件,进行这些基本技能操作训练。基本操作技能学的好与不好,直接影响到以后在数控机床实训的效果。在这个过程中,普通车床实训起到了一个承上启下的作用。
2、中职学校数控车床理实一体化教学的流程
学生学完普通车床以后,开始进入数控车床的学习。现在技工院校使用最普遍的是沈阳机床厂生产的FANUC系统的机床。因为涉及到中、高级工的考试,所以在学习数控实践操作的时候,还要兼顾到中、高级工理论的学习。综合以上考虑,教学安排如下:
(1)了解数控机床的总成、面板(主要包括CRT显示器、系统操作区域、机床操作区域),并掌握操作面板按钮的功能。
(2)认识数控机床的坐标系(x轴、z轴)。
(3)三个基本操作:回零操作、MDI操作(转速及换刀)、手作。
(4)对刀操作、对刀的目的。
(5)掌握基本的编程方法、G指令、M指令,及简单的编程过程。
(6)G71切削循环指令。
(7)外螺纹、镗孔、内螺纹的编程。
(8)中、高级工理论、实践的模拟练习。
3、提高学生数控车床操作工的考试通过率
数控车床中、高技工的鉴定考试都包括理论和实践操作两个部分。只有理论和实践操作都通过,才可以取得相应的数控车床操作工的等级证书。针对学校数控车床中、高级工考试通过率不高,提出以下几点建议:
(1)理论知识
现在数控车床中、高级工的理论主要涉及机械制图、机械基础、公差配合与技术测量、金属材料与热处理、车工工艺、数控技工工艺、机械制造工艺、电力拖动、数控机床编程与操作、职业道德、企业管理等科目。知识比较复杂,除了多读、多看、多练之外,还要学会总结。比如G71、G72、G73、G90、G92、M21、M22、M23等指令很容易混淆,要对比记忆。
(2)实践操作
数控车床的实践操作技能是衡量数控车床操作工水平的重要指标,也是数控车床操作工鉴定的关键环节。考试之前,一定要认真阅读零件图纸,注意公差、表面粗糙度、同轴度的要求等,然后再编程。同时,要注意心态,一定要沉着冷静。例如,在考试中,某一个尺寸误差做大了,头脑一定要冷静。要相信:只要别的尺寸做对了一样可以顺利通过。要及时调整情绪,在思想上要有个充分的应试心理准备,要相信自己有足够的能力通过鉴定考试。
(3)考试技巧
在数控车床中、高级工考试中,理论上要本着先易后难、先主后次的做题原则,不要轻易放弃每一道题,必要时使用排除法、验证法等技巧。实践操作考试中,装夹工件一定要装夹牢固,工件跳动量越小越好。在编写程序时,要先写工艺,然后按照工艺流程的顺序来编程及工件的加工操作。在实践操作考试完毕以后,要进行机床的清理和保养。
随着社会的发展,对数控机床操作工、编程人员的要求也越来越高,同时对数控专业人才的培养提出了更高的要求。本文从数控车床实训与普通车床实训的关系、中职学校数控车床理实一体化的教学流程、如何提高数控车床操作工的考试通过率三个方面提出了一些自己的建议。
参考文献:
[1]关熊飞.数控加工工艺与编程.北京:机械工业出版社,2011.
关键词:数控实训;多媒体教学;主动性和创造性;自主构思设计零件
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)20-0042-02
工程实训是培养学生全面素质,尤其是工程素质的重要环节,随着市场对人才综合素质要求的提高,许多机械类包括近机类专业的学生必须进行实习培训。以往的实习基本上以传统的加工方法为主,其内容显得陈旧,有些甚至远远落后于现代工业的发展水平。教学方式仍主要为讲授加示范,许多学生在实习过程中往往缺乏主动性和独立性,既不能激发学生参与实习的兴趣与积极性,也不利于学生知识能力的培养。针对这一现实情况,我学院在实践教学中,在以传统制作工艺为主的前提下,针对不同专业、不同对象适当地增加了现代制造技术的内容,探索出一种尊重基础、注重实效、提高兴趣、培养能力的数控实训教学方法,取得了良好的教学效果。现代制造实训包括数控车削、数控铣削和线切割三大模块内容。
一、营造实训气氛,提高实训地位
机械类专业是高校的传统专业,几乎每一个工科院校都开设了这个专业。如何找准专业发展方向和人才培养特色,使培养的学生获得行业、企业的肯定是摆在我们面前的一个重要课题[1]。
随着我国的产业结构调整、企业改制和技术改造,以数控技术为代表的自动化、计算机和信息管理等相关技术向传统机械制造业不断地渗透,数控技术的应用是提高制造业的产品质量和劳动生产率的重要手段。专家预言:21世纪机械制造业的竞争,其实质是数控技术的竞争。在我国,2007年,仅珠江三角洲,数控人才就缺乏6000多人。在这一社会需求现象的感召下,无形中就加大了数控实训在学生心目中的地位。
数控实训与传统实训的明显不同之处还在于它可以借助计算机应用各种二维或三维高级CAD/CAM软件(Autocad、UG、Pro/E、Solidworks、MasterCAM等),完成简单或复杂零件的设计、造型、自动编程、模拟仿真等内容,因而更加提高了学生的实习兴趣,增强了学生工程实践的信心。从而培养出具有一定的操作技能、动手能力和创新意识的学生,实现了知识向能力的转化,提高了数控实训的教学质量。
二、数控理论基础学习
数控铣削的实训首先要以理论知识的学习为基础,只有掌握了基础知识才能更好的掌握数控铣床加工和编程技能。我学院一直坚持和重视基础理论的知识教学。
1.方法的学习。大学教学是学校教学过程的最后一个阶段,同时又是学生进入社会实践活动过程的准备阶段[2]。学生目前掌握的知识和方法为将来的“再学习”过程做好充分的储备,并进而做到举一反三、触类旁通,即达到了教学的最终目的。因此老师在向学生讲授理论知识的时候,不能泛泛而讲,而应有选择性地着重讲授基础实用的知识点,让学生在听课中时时感受到学会的是“一种方法”,而不是仅仅记住某个具体的指令或概念。比如:在讲授数控铣理论知识内容的时候,数控机床坐标系和运动方向、机床参考点、工件坐标系选择(G54~G59)及辅助功能代码M03、M02、M05和准备功能代码G90、G00、G01、G02、G03等为必讲内容。对于平面选择代码G17、G18、G19则一带而过,只重点介绍讲授G17的用法。G17是XY平面选择,那么学生在以后工作中用到XZ、YZ面时自然就会去查找G18和G19具体代表了哪个平面,依此类推。
2.多媒体教学。选用合理的教学手段将对学生掌握理论基础知识起到极大的辅助作用。自动化内容涉及偏多的数控铣教学就应该选用多媒体课件作为教学手段。课件中运用了大量的图片、视频和动画加以演示,图片包括机床的外观和已经加工的零件,视频录制的是铣削零件实际加工过程,而动画大多体现的是刀具的特定运行轨迹,并能进行人机交互。因此提供了良好的教学环境,将抽象的概念具体化和形象化,增加了信息量,也有利于学生的理解,大大提高了教学效果和质量。
三、自主构思、独立设计零件
数控实训要求学生根据要求自行设计零件,编写数控加工程序并制作加工零件。考虑到数控实训的时间较短(一般两天左右)及学生对刀具基础知识的了解不充分,因此要求学生设计的是刻绘作品,即在一块75×60×30的长方形板材上发挥想象设计出独特的工艺品,内容不限。而对于刀具的选择、进给量的设定等工艺内容则不做为本项实习的重点,由老师推荐即可。这种学习方式一方面能够保证学生在设计过程中运用到机械制图知识、AutoCAD计算机绘图知识、工艺知识,加深对机械综合知识的掌握和运用;另一方面这种学习方式还大大提高了学生的学习热情、激发了学生的学习兴趣,使得学生能够充分调动积极性和主动性来设计这件具有纪念意义的作品。而且,其设计的作品还体现出学生本人的美学修养和艺术修养,使得学生的想象力和创造力得到最大程度地发挥,可谓一举几得。
四、编写程序
学生在已经熟悉数控编程的主要内容及步骤、程序的结构和格式、常用指令与代码及编程规则和方法的基础上,要求能够根据本校现有数控系统实际要求,对自行设计出的零件手工编制铣削加工程序。
在编制程序过程中加工工艺是一项重要内容[3],主要通过加工程序(代码)得以体现,其目的就是要合理、有效地使用数控机床和刀具,对材料进行精确、高效地加工。尤其是在手工编程中,如果考虑不周,将会直接影响加工精度和表面质量,甚至损坏机床,因此要结合相关内容综合分析。首先应着重分析刀具在加工时的切入和引出点及走刀方式在加工时的影响,避免各种可能存在的问题等。然后选定最优工艺方案,并在实际编程和操作环节中加以运用。
五、检验考核
检验考核是学习质量的重要保证手段,它一方面可增加学生实习的责任感,另一方面有利于反馈实习教学质量,发现问题并解决问题[4]。检验考核分为理论考核和实践考核两部分内容。
1.理论考核。理论部分考核是对学生实习的综合考查,主要以实习报告来体现。实习报告内容包括叙述基础理论概念、编写程序和实习心得等。由于在整个工程实训过程中,学生实习一直强调以增强实践动手能力为主,因此理论考核部分分值只占实分的20%。
2.实践考核。实践部分考核包括程序检验和实际操作。程序检验就是验证学生对制图、工艺、程序传输和校验模拟等知识的掌握程度。即学生对自行设计的零件编写程序结束后,输入到数控装置中进行模拟演示,发现错误,及时修改,如此反复,直至合格。老师按照其制图的繁简、工艺的优劣、传输的次数及程序中包含的错误程度进行打分。机床操作和零件加工需要学生学习如何完成机床回零、夹具安装、工件装夹、刀具安装、输入程序、确定编程原点、实际加工等一系列操作。实际操作需要教师具有较强的责任感,认真、准确、细致、耐心地指导学生完成每一步操作,结合理论内容让学生理解和掌握数控铣削零件的过程和技能。尤其值得注意的是,不正确的操作会损坏机床甚至危及学生的安全,因此,教师一定要对学生加强安全教育。
六、总结
学生利用学校的现有条件和教学资源,以一名普通技术员和工人的双重身份参与零件从设计到加工完成的整个过程,这样既提高了实践和动手能力,使学生获得一定的成就感,又增强了找工作和参加工作的自信心,达到了数控实训的目的,减少了就业压力。下一步还将结合学生的实训过程,按照国家规定的机械行业机工标准要求,对达到要求的学生给予相应的技能认证,颁发证书;或者对学生的设计能力出具证明材料,给学生一个肯定,给社会一个保证,提高学校和学生二者的知名度和诚信度,获得双赢。
参考文献:
[1]党跃轩,李洪智,康维新,李伟.应用型本科机械类人才的培养模式[J].中国冶金教育,2006,(2).
[2]戚万学.高等教育学[M].山东人民出版社,2004.
[3]梁炎.数控铣床实习探讨[J].中山大学学报论丛,2005,25(5).
[4]刘鸿.数控技术应用专业实践教学安排的探讨[J].贵州农机化,2005,(8).
关键词:高等职业教育;实践教学;机电一体化;专业教学改革
中图分类号:G712 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)33-0027-02
一、机电一体化专业改革背景
随着国务院正式批准国家级新区―西咸新区的成立,西咸一体化经济合作日益紧密,陕西省特别是西咸地区将迎来又一个经济高速发展期。在信息化的时代,以技术的进步带动产业的全面发展的科技发展将成为推动社会整体经济的主流。职业教育将成为提高人力资源素质的重要途径,成为实现科技成果产业化的重要基础,成为推进产业经济发展的重要支撑。
高新技术开发区制造业的进一步升级,将使机械自动化、电子技术、计算机信息技术之间的联系变得越来越紧密,将对机电一体化专业的需求、课程结构、知识体系、学生技能素养等产生直接影响并提出更高要求。因此,必须脱离原有的教育模式,缩短课程内容与现代生产技术之间的距离,以适应陕西省现代化建设的需要。
二、机电一体化专业教学改革工作目标
由于传统教学局限于单一的教育模式,原有教材过于陈旧,新知识、新技术还在不断更新,而教学课时却相对进行了调整或缩减,如何进一步提高教学质量使专业学习与企业实践相接轨是现在面临的一个重大难题。传统教学体系中,学生在学习过程中普遍感到知识过于抽象,枯燥乏味,例如传感器与测试技术,学生对敏感元件的了解仅限于结构原理图,无法接触实物,对元器件机械机构及工作原理似懂非懂,大大降低了学习兴趣,使得知识掌握的不够牢靠[1]。
三、机电一体化专业教学改革方案
1.制定适应新形势的教学改革实施举措。遵循国家及相关部门的要求,制订适合现代化建设的机电一体化专业教学计划,以综合素质培养为目标,以职业能力培养为主线。围绕培养对象的知识、能力、素质等方面进行合理的安排,培养实用的职业技术型人才。
①机电一体化专业内涵建设。机电一体化技术从学科角度来看,它集机械技术、微电子技术、计算机信息技术、电气自动化技术为体,但并不是简单组合体,是在计算机控制下由机械本体、电、气、液压以及光电器件组成的产品或设备,是一个完全自动化的控制系统[2]。
②构建新的人才培养模式。根据教育部的各项文件,探索和实践“专业+实践”的人才培养模式。推行个性化教育,实施技能“精英型”和“专用型”分层次人才培养方案。在校内开设“试点班”、“订单班”,与用人单位建立毕业生跟踪反馈机制,并对毕业生的培养质量进行综合评定[3]。培养对现代机电一体化产品结构调整有较强适应能力的应用型高级技术人员、技艺型操作维护人员。
③机电一体化技术应用领域人才岗位的能力。根据专业发展与市长需求,结合往届毕业生的分布,总结机电一体化专业岗位分析表。
2.主要课程设置。建立专业核心课程,将教学模块单元细化,确定每一教学模块所承载的作用相应的配套实践环节,对学生成绩采用理论结合实际操作的考核办法。培养学生获得岗位实际应用的能力,以职业能力为导向,按照其要求整合主干课程,建立培养应用能力的学习课程体系(即“职业基础学习领域、职业核心学习领域和职业拓展学习领域”)。对学科间重复部分与交叉点进行优化、改造,突出知识间的联系和衔接,消除重复的教学环节。使得理论教学与实践教学相互渗透、相互结合,适时采用讲练式现场教学和启发式等教学方法。
3.突出专业核心证书,搭建企业需求人才的桥梁。实施专业核心证书培养制度,是进行人才培养模式改革的重要举措,也是保障毕业生就业率的重要环节。以机电一体化高级工证书为核心证书,数控车、数控铣、电工中级证书等相结合的方式,既使学生明确专业的核心课程,同时又掌握职业操作的基本技能,熟悉行业的运作流程,具有一定的解决现场问题的能力。
4.教材建设。通过成立机电一体化专业指导委员会,对专业主干课程进行论证,对人才培养方案进行修订,并经统一规划后,采用教育部高职高专规划推荐教材和自编教材相结合的方法,根据实际情况自编实践实训补充教材,基本上形成了一套较为适用的教材体系。与出版社建立合作关系,积极组织并从职业教育较为发达省份引进一些适用教材和教学方法,并结合本校特色,编写相关校本教材,既可作为相关课程的教学,又可为我国职业教育特色化办学提供参考。
5.师资队伍建设。师资队伍是实现培养计划的关键要素,高职教育教学改革的中心环节就包括了建设一支专兼职结合、结构合理的、具有较高教学水平和较丰富工程实践经验,较高工程素质的双师型教师队伍。
6.实验实训基地建设。实践教学课时安排要把握以下两个原则:一是保量原则。在课时数量上应占整个教学计划总课时的50%及以上,以充分体现职业教育特色。二是适时原则[4]。根据各个教学模块单元的知识和能力要求,及时跟上教学实践环节,强调知识与能力的结合,增强实践教学的时效性和教学效果。①校内实验实训条件。结合机电一体化专业主干课程,按人才培养计划中统一要求配备实验实训设备。目前学院已建立多个实验实训室,并充分利用“校中厂”实践教学基地,最大化发挥实训实验场所及设备的作用,将理论或技能要点讲授与实习操作穿行,以保证人才培养模式的顺利实施。②校外实训基地。与企业建立友好的合作关系,加强与企业的联系。学院与亿滋中国、西诺牙科等多家著名公司成立“订单班”,并与多家国内外知名企业合作成立校外实习实训基地。实训教学环节中,一方面聘请经验丰富的工程师来校指导学生实习、实训;另一方面安排学生到企业顶岗实习,使学生更快的胜任企业的岗位。
参考文献:
[1]张谦.浅议机电一体化专业教学改革[J].现代企业教育,2011,(23).
[2]胡晓岳,冯宁.以实践为导向的高职机电一体化专业教学改革[J].职业技术教育,2006,(486).
[3]冯建平.机电一体化教学改革初探[J].大众科技,2009,(114).
Abstract: According to the requirements of the training courses in WEDM, several types of training projects was design.Norms and standards of the basic operation of the students was exercised.At the same time, cultivating of the ability of the comprehensive use of the students and cultivating of the innovative quality of the students according to the target direction independent gathering knowledge and use of them to form results was emphasised Specially.
关键词: 线切割实训;实训项目种类;评价方法
Key words: training in WEDM;training project types;evaluation method
中图分类号:G710 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2013)06-0213-02
0 引言
特种加工是与普通加工相区别的现代加工技术体系之一,与机械能切除金属表面不同的是特种加工技术利用的是脉冲电能、光能、声能、超声波等能量来加工金属材料获得所需形状和精度与表面质量,其中的线切割技术是目前使用最广泛的一种加工技术,在模具行业的各种简单和复杂的直纹曲面的加工中已经得到普遍应用[1]。自开办模具专业以来,特种加工中的线切割与电火花技能培训课程就是专业的核心课程。为了让学生熟练掌握具备线切割加工这一项必备的技能,我们特意选择了与企业实际加工中最有相关联的实训项目,这些项目间一方面存在区别另一方面又有紧密联系;在强调老师教学作用的同时,又充分调动学生的能动性,培养线切割综合运用的技能;在强化掌握技能的同时,加强学生创新性素质能力的培养,用创新性项目来引导学生开展一定程度的探索和创新。
1 项目选择体现“工学结合”思想和渐进学习的教学规律
工学结合的思想体现了高职学校人才培养以就业为导向,各项技能的训练必须以与行业企业各个工作岗位“零距离”接触的设想。线切割技能的锻炼最终要体现学生今后在模具企业的实际就业能力,培训的项目就必须与企业实际的加工相似或者相近,完全一致目前很难做到,比如材料、机床精度、复杂性等都不允许。我们走访了各个模具企业,经过调查,征询企业意见,确立了以冲压模具的带锥度的凹凸模具的加工项目为最终指向性项目,其它的实训项目都是带有铺垫性的前期项目。前期项目中安排有机床基本操作性的项目、还安排有机床认识、开关机、绕丝与穿丝等项目;程序方面安排有手动程序的输入、绘图与自动程序、虚拟加工等;加工方面有参数设计与调整、对刀与工件安装、简单几何形状工件加工、锥度加工、跳步加工、最后到凹凸模具的加工;从各项目的安排中可以看出:项目间是先从简单进入复杂,先从单项进入综合,充分体现了渐进学习的教学规律和教学模式。以下是各实训项目的关联图。
2 知识的讲解融入具体的实训项目中
线切割实训的理论知识都比较抽象,理解起来有一定难度,将抽象的理论知识分散在各个实训项目中,在实训的步骤、要点中以提问方式探究行动的理论背景,认识其为什么的意义,有利于调动学生的积极思维的能力,让其明了要改变老师所教的内容应该从那些地方去探索才有可能获得好效果[2]。
为了让学生理解线切割加工的原理,我从学生已经理解和实际操作过的车、铣、钳等加工出发总结这些切削方式的共同之处,也就是原理:利用最终的机械能来挤压金属表层,从而剥离多余金属获得所需金属表面,条件是加工工具必须比被加工金属要硬、强。而比较线切割的加工工具极丝与被加工金属的硬度强度却并不需要两者间的强弱差别,从而引导出线切割加工的最终使用能量是电能的概念;从雷电、开关插座起弧等现象再引出电流击穿介质放电产生弧光高热融化金属;脉冲的电流电压有利对其大小强弱能量进行有效控制,从而方便控制加工的速度、精度等;最终对于电火花线切割加工的原理再进行归纳。
工艺参数的选择对于加工质量的影响知识也是不容易理解的一个知识点,对于这个知识点的讲解最好的方法就是在加工中通过比较的方法让学生先从感性上体验出来,激发好奇心之后,再进行每项参数对于加工质量的影响情况的总结。
如对加工表面质量有影响的有脉冲宽度、脉冲间隙、电流功率等因素,可以每次只改变一项,每项取大、中、小三个段做比较来获得不同的加工结果,最终引出各个因素的影响表面质量的经验公式。
故障的诊断与维护是线切割加工中最困难的操作内容,常见的一些小故障应该让学生学会诊断和排除。线切割机床是机、电、数控高度融合的设备,要充分理解故障的内在含义不容易,这些知识只有通过在加工过程中一旦出现某方面故障之后在排除这些故障时来引发学生思考,并让他们积极查找各方面的资料来逐步找对原因。如断丝问题,处理起来只是重绕丝、再穿丝等,但是理解为什么会断丝,则原因很多,有加工材料、加工参数、绝缘介质、机床等单项或者综合因素[3],针对具体问题,每解决一次,引发学生理解某个方面的原因,并提出那些方面还可能产生相同的结果,从而让学生有兴趣去找原因。
3 提高学生学习的自主性和积极性,坚持培养学生的创新性素质
在机床基本操作、程序基本操作、加工基本操作三个模块的项目中,老师讲解详细,包括操作的步骤、操作的要领、知识背景等都要作尽量详尽的说明,并具体演示出来和加工出来,以师带徒方式地做到手把手教,但是在演示过程时做到不断地提问,让同学根据前面所讲内容回答为什么要这样做。
在综合项目中,则只是布置几项加工的凹凸模具的题目,要求加工出需要的内外各个轮廓,并达到要求的加工精度和表面质量,改变前面各基本操作一人为操作评价方式,将两人划分为一组,允许加工二件中取一件为最终成果。两人一组就有了加工前的计划、讨论、做方案并选择等一系列所有完成任务前都必须的有分工又有合作的准备内容,学生要将前面各基础操作中的技能全部综合起来才能完成任务,从而培养锻炼了学生行动前思考问题并做决策的能力以及综合运用的能力,老师只是在学生有疑难时点醒学生,不下正确或者错误的结论。因为加工材料与基本操作有所不同,加工中工艺参数的选取也是鼓励学生根据基本操作中所获得的感性经验、与一定的理论知识,再查询各种资料,选择比较方案,又经过实际加工后调整方案,比较中所获得的经验是学生十分珍惜的。
我们为培养学生创新性素质专门设计了一个项目,这项富有一定挑战性的全新创意性项目深受学生喜爱,并极大调动了学生的自学能力。该项目是让每个学生加工一个复杂轮廓外形的图案工件。在这一项目中,我们将它设定为竞赛项目,每个班创意成果被评定为前六名的作品都会被专业永久收藏,这极大激发了学生的参与热情。与以上的综合加工件项目不同的是复杂轮廓件的加工难度不体现在加工过程中,如工艺参数选择、精度控制、对刀等,因为HL系统(其它系统也基本相似)中复杂轮廓图案绘制难,出程序难,因此难度主要体现在程序不易产生,且图形的来源十分广泛:Autocad中的曲线轮廓,照相机所摄照片的人物和事物的轮廓图形,网络上的点阵图、矢量图形,报纸杂志上的图片等都可以作为原始素材,学生要搜集和制作原始素材,要学习如CAXA等线切割软件、PHOTOSHOP等处理照片图像成轮廓曲线的的软件,最后产生三B程序导入线切割系统中。老师只是在学生有疑难时大致介绍大的方向,一切全靠学生自学各种新知识、新技能,最后才能完成任务。成果的提交必须除了加工的产品外,还必须提供创意过程的文字和图片的介绍,相当于创意作品制作过程的说明书。
4 创新线切割技能培训的教学评价方式
根据线切割实训的几个方面设定了教学评估考核的几个指标:基本操作部分、综合运用部分、创新性项目部分。每个部分又划分一些二级指标:基本操作部分相当于入门性的师带徒式手把手教学,且涉及操作安全、操作规范与操作标准,要求操作过程的正确为主,成果为辅;综合性项目则要考虑到实践方案的可行性与经济性等,实践结果是否达到指定的精度与表面质量;创新性项目则要评价实现项目过程中的复杂性、知识含量,成果的复杂程度与可观赏性。以下是线切割实训成绩评价表。
根据上表,学生自评占权重为1,学生互评权重为2,老师评价权重为3。
5 结语
线切割加工实训的项目选择与评价方法在几年的教学实践中,一方面让学生学习了规范标准的操作内容,另一方面又培养了他们在单项技术基础上的综合运用的能力,以及创造性的塑造-自主根据研究方向搜集知识加以应用并产生结果的创新性素质的开发。
参考文献:
[1]刘晋春等.特种加工[M].机械工业出版社,2006.