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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篇普通銑床實訓總結,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞:實訓教學 項目教學法 模擬排故機床
一、項目教學法介紹
1.理論基礎
眾所周知,德國的職業教育在全世界處于領頭羊的地位。2003年7月德國聯邦職教所制定了“以行動為導向”的項目教學法,隨即在全世界范圍內迅速推廣蔓延,引起一場職業教育的“革命”。它的核心追求是:不再把教師掌握的現成知識技能傳遞給學生作為追求的目標,或者說不是簡單的讓學生按照教師的安排和講授去得到一個結果,而是在教師的指導下,學生去尋找得到這個結果的途徑,最終得到這個結果,并進行展示和自我評價,學習的重點在學習過程而非學習結果,強調學生在這個過程中各種能力的鍛煉。教師已經不是教學中的主導者,而是起著引導、指導和監督的作用,學生則占據了主體地位。
2.基本含義
所謂項目教學法,是指將傳統的學科體系中的知識內容轉化為若干個教學項目,圍繞著項目組織和展開教學,使學生直接參與項目完成全過程的一種教學方法。具體一點說,就是將某門專業課程按類別分為若干技術或技能單元,每個技術或技能單元作為一個教學項目,實行理論、實踐一體化的單元式教學,每個單元教學都以應用該項技術或技能完成一個作業來結束,并進行下一個項目的教學。簡言之,項目教學就是師生為完成某一具體的工作任務而展開的教學行動,強化“怎么干”“怎么才能干得更好”,淡化“是什么”和“為什么”。
3.實施步驟
項目教學法一般可按照下面五個步驟進行:
(1)確定項目名稱:首先由教師布置項目,并且解釋項目含義;然后學生在教師的幫助下理解項目,知道自己要做什么,要學習的是哪方面的知識,練習的是哪方面的技能;最后要達到什么樣的目標。
(2)學生制訂計劃:學生成立項目小組,制訂工作計劃,進行合理分工,確定工作步驟和程序;教師評估計劃的可實施性,做適當提示,以便改進。
(3)實施階段:學生根據計劃完成自己的任務,并及時向教師匯報完成的進度;教師則觀察、記錄、答疑、指導。
(4)檢查階段:學生自行檢查項目結果是否達到預期的要求。
(5)總結評價階段:小組成員先自我評價,各組再實現互評,交流心得;教師對學生在整個過程中的表現予以評價,對于學生在制作過程中出現的問題要給予及時糾正,目的是使學生通過項目的完成,提高自己的理論知識水平和操作技能水平。
二、項目教學法在學校維修電工實訓教學中的實施過程
1.實施背景
學校在調研和吸取兄弟學校的經驗之后,研究決定在機電應用設計專業中率先實行“項目教學法”教學。并且學校成立課題小組,校長親自任課題組長,電工教研組負責具體落實,選定一個有40名學生的機電一體化專業班,選擇5名雙師型教師擔任指導老師,分三個階段來實行。
2.時間安排
(1)2010.9―2012.9(第一階段):項目課題的調研工作,確定項目名稱和設計方案。
(2)2012.9―2013.9(第二階段):普通車床、搖臂鉆床、平面磨床、臥式鏜床、萬能銑床、橋式起重機床六個維修電工模擬排故實訓臺項目的研發制作。
3.實施步驟
(1)第一階段:課題組成員先在浙江、江蘇等地部分中職學校的維修電工實訓教學中進行調研,學習和借鑒他們的項目教學法實施的成功經驗,然后針對本校的實際情況,確定項目名稱和具體實施方案。
(2)第二階段:
①教師布置項目任務:模擬普通車床、搖臂鉆床、平面磨床、臥式鏜床、萬能銑床、橋式起重機床維修電工排故實訓臺的制作。
②成立項目小組:由3名教學經驗豐富的“雙師型”教師、30名學生組成:分成6個項目小組,5名學生為一組、每2組配備1名指導教師,分別完成6種模擬排故機床的制作。
③實施階段:教師給出各機床電氣原理圖;各組組員進行具體分工:1名學生負責模擬機床外框設計,2名學生負責機床原理圖、安裝圖的繪制、排版、打印,2名學生負責機床電路所需電器元件及材料的購買,5名學生都參與電路的安裝和調試。
④學生分組展開制作,教師做指導、記錄。
⑤評價總結:6個小組先自評,再實行小組互評,然后由指導教師分別做總結,填寫評價表,給出成績。
⑥評價總結:2個小組自評,再實行小組互評,指導教師分別做總結,填寫評價表,給出成績。
4.評價總結
我們制定了一張項目教學法評價表,作為學生在完成一個項目后評分的依據。
三、項目教學法的實施
項目名稱:X62萬能銑床模擬排故實訓臺
小組成員:楊鑫、王曉平、趙海杰、于洋、李愷強
指導教師:胡建華
1.項目設計目標
(1)參考相關資料,對萬能銑床模擬排故實訓臺進行外框架和安裝圖的設計。
(2)在教師的指導下讀懂電氣原理圖,然后進行安裝接線。
(3)根據指導教師要求,設置線路故障。
(4)完成萬能銑床的通電試車調試和故障模擬調試。
(5)填寫項目評估表。
2.項目設計
(1)電源設計。采用三相四線制電源:電壓380V±10%,頻率50Hz±5%,實訓臺上裝有電壓型漏電保護裝置,強電輸出若有漏電現象,即報警并切斷電源,確保實驗進程的安全。控制面板上裝有電流漏電保護器,控制面板若有漏電現象,漏電流超過一定值,即切斷電源。
(2)外框架設計。外框采用尺寸分別為195cm×100cm×30cm的不銹鋼材料和絕緣板,劃分為三塊區域:上端區域放置萬能銑床實物照片和本電路的原理圖;中間區域安裝電路,將電器元件安裝在4mm厚的絕緣板正面,接線和故障設置在絕緣板背面,從而保證故障的隱蔽性,設置了一塊用于放置電工儀表、電工工具的擱板;底部擱板用于放置三相異步交流電動機,底座采用4個定活兩便的滾輪。
(3)電氣安裝圖設計。安裝圖左側放置萬能銑床的實物照片,指示出銑床各結構的名稱,右側放置萬能銑床的電氣原理圖,用紅色數字標明走線順序,并對原理圖做了一些改進,添置交流接觸器分斷動作的信號指示燈。在安裝區,我們先測量斷路器、熔斷器、控制變壓器、交流接觸器、熱繼電器、圓形工作臺工作轉換開關、行程開關、按鈕等元器件的實際尺寸,再進行電腦排版,將動作指示燈設置在面板正中下側,圓形工作臺工作轉換開關設置在面板正中位置,行程開關設置在面板左側,按鈕設置在面板的右下側,電源和電動機的接線用接線端子引出,最后打印并貼在絕緣板正面。
3.項目實施
(1)萬能銑床維修電工模擬排故實訓臺成品。
(2)檢查。根據萬能銑床電氣原理圖,分別檢查電路的接線是否正確,接地通道是否具有連續性,檢查熱繼電器的整定值和熔斷器中熔體的規格是否符合要求,用兆歐表檢查電動機及線路的絕緣電阻是否良好。
(3)試車、調試。試車在指導教師監督下進行。接通電源后,我們先點動控制主軸電動機、進給電動機、冷卻泵電動機的啟動,檢查各電動機的轉向是否符合要求,再通電空轉試車,觀察KM1、KM2、KM3、KM4、KM5、KM6、KS、YA、FR1、FR2、FR3等電器元件的吸合和M1、M2、M3電動機運轉是否正常。試車成功后,再逐個把故障開關打在斷開位置,通過觀察各電器元件和電動機的狀態來判斷設置的故障是否達到指導老師提出的要求。
四、經驗總結
學校項目教學法的實施,打破了傳統的教學理念、教學模式和教學方法,在教學內容的確定、教學過程的組織、教學環節的掌握、學習效果的評價等方面都精心策劃、研究,收獲了許多經驗。
1.學生能力提高
在項目各環節中,以“學生占據主體地位”這樣一個主旋律貫穿項目始終,充分調動了學生的主動參與性:在項目設計環節,通過收集信息、分析信息、處理和利用信息這一系列過程起到培養學習方式轉變的作用,即從原來的接受性學習變成自主研究性學習;項目小組模式培養了學生的團隊合作精神、創新精神和人際交往能力,讓學生體驗到了分享與合作的樂趣。
2.訂單式教學
開展項目教學法以來,我們發現這個班學生的專業課鑒定成績有了顯著提高。在2010年維修電工職業資格鑒定考試中,合格率只有70%左右,而2011年、2012年、2013年這三年的合格率卻逐年上升,2013年已經達到95%。
學校的機電應用設計專業2010年被評為杭州市中等職業學校示范專業,實訓場地被評為杭州市市級示范實訓基地。實訓基地擁有各種普通機床和數控機床,便于組織學生開展機床維修實戰演練,將項目教學法的理論成果付諸實踐,相當于提前實習上崗,這樣畢業生一進入用人單位后就能立刻上崗操作,受到了多家用人單位的青睞。
本學期學校與杭州某電爐有限公司簽訂了合作辦學協議,招收了一個以企業名稱命名的機電一體化專業班級,運用項目教學法來實施教學,實現訂單式教學。
3.存在的不足
項目教學法的開展其實還需要編寫一系列配套的項目教學法教材,我們在這方面還存在一些不足,需要進一步加強,爭取把項目教學法實施得更加完善,為學校其他專業以后的實施提供參照。
參考文獻:
[1]許長斌.對中等職業學校實施項目教學法的研究[J].江蘇教育:職業教育,2009(3).
數控技術在現代制造技術中的應用,最具代表性的是數控機床,所以數控機床的實訓應是整個機械工程實訓的重點內容之一,數控機床的實訓時間占訓練時間的比例應大一些。常見的數控機床有數控車床、數控銑床和數控加工中心,這3種機床的數量多,具有代表性。對于一臺數控機床來說,包括4方面的內容:制造、操作、編程和維修。實訓的主要內容以操作、編程和加工簡單的零件為主,增加學生的感性認識為主要目的。
1.1合理安排數控機床實訓的時間由于機械工程實訓總學時的限制,青島農業大學機械專業學生共實習4周。數控機床實訓的內容較多,在訓練時間的安排上,數控車床2天、數控銑床和加工中心2天、其他數控機床1天,這樣既重點突出又全面。數控機床應用了先進的數控技術,和普通機床的實訓相比,講解的時間會多一些。一般操作講解、黑板上指令講解的時間約占1/2,讓學生能較深刻地理解數控機床是如何加工零件的;學生操作機床加工零件的時間約占1/2,使學生有較充足的時間增強對數控機床加工零件的感性認識??傊?,實訓的重點雖為實踐,數控機床訓練的特點又決定了講解占了約一半的時間。
1.2合理安排數控機床實訓的內容和方法在數控機床實訓中,操作、編程和加工零件是主要內容。首先對照機床講解基本的操作;然后學習數控的編程知識;最后加工出零件。編程方法的講解,只能在黑板上講解組成程序的指令字、程序的格式等,然后編寫一個簡單的程序。數控機床的坐標系是主要內容之一,機械坐標系、工件坐標系(編程坐標系)的概念,它們的作用是什么,必須結合編程才能講清楚。數控機床是按程序自動加工零件的,刀具沿程序指令的刀路運動切削工件,刀路的位置必須使用坐標系描述。所以,首先講清各種坐標系的概念,進而才能講清對刀等關鍵的概念,才能理解為什么在編程坐標系下編寫的程序可以在機床上加工出零件等問題。數控機床的實訓內容應與數控機床理論課的內容相輔相成,各有側重,通過數控機床的實訓為下一步學習數控機床理論課打下良好的基礎。數控機床實訓應以機床操作、編程、日常保養和安全使用為基本內容,重點應放在編程和操作上。通過基本編程知識和操作的學習,學生可具備基本的編程和操作能力,為了提高學生的實訓興趣和創新意識,可以讓學生自己設計一個簡單的零件,自己編程,經指導教師檢查無誤后上機加工;或者編程加工一些有趣的零件。如:數控車床上可以加工仿真子彈、仿真酒瓶等;數控銑床上可以加工一些漢字,如“歡迎實習”等。
1.3手工編程和自動編程數控編程分手工編程和自動編程,形狀復雜的零件加工程序只能由計算機自動編程來完成。在實訓內容上,應手工編程和計算機自動編程并重。手工編程是數控車床實習的基本內容,通過手工編程加工簡單的小零件,是普遍采用的訓練方法。但隨著計算機技術的發展,CAD/CAM在機械加工中的廣泛應用,計算機自動編程也應是數控機床特別是數控銑床實習必講內容之一。由于實訓時間的限制,這部分的內容較多。所以,可以精簡為由實習指導教師通過一個例子演示給學生看,邊演示邊講解,講明形狀復雜及包含曲面的零件或模具的加工必須用計算機自動編程的方法編程,然后加工成所需的零件或模具。自動編程是通過計算機軟件完成的,常用的具有計算機編程功能的軟件有:CAXA、UG、Cimatron、Pro/E等。
1.4數控機床仿真軟件的應用機械工程實訓場地往往有限,數控機床價格較貴,配備的數控機床的種類和數量有限,平均到每一名學生的上機操作時間較少。為了解決這個矛盾,可以安排一定的時間,讓學生在機房使用數控機床仿真軟件練習數控機床的操作、編程和加工仿真。也可以不做統一安排,讓學生課后根據自己的情況自由上機練習。數控機床實訓的內容多,時間相對較少,一定要制訂詳細可行的實訓計劃,明確每天的訓練任務、訓練目的、訓練方法和訓練設備。這樣學生面對從未見過的設備就不會感到茫然,教師指導學生也會有條不紊,順利完成實訓任務。
2演示教學法的應用
2.1什么是演示教學法由于機械工程實訓總學時的限制,學生不可能自己動手操作每一種機床,特別是一些比較危險、貴重和精密的設備,比如高壓水切割機床、三坐標測量機以及電火花線切割、電火花成型等機床。為了解決這個矛盾,基于學校的實際情況,采用了演示教學的實訓方法。所謂演示教學法即指導教師講解機床的加工原理、操作方法、編程方法,然后自己操作機床加工一個零件演示給學生看。通過演示教學的實訓方法,解決了實訓內容多時間少、機床有限及教師有限的矛盾,還可以給學生打下進一步學習研究的基礎。
2.2以電火花線切割為例電火花線切割屬于特種加工,特種加工是利用電能、化學能、光能或聲能等能量對工程材料進行加工的工藝方法。在特種加工中,加工工具(廣義的刀具)、加工工件與傳統的機加工不同,一般不是采用機械力加工,在實習時學生首先會想到加工工具是怎樣加工工件的。所以實習指導教師在實習的開始,應首先講明電火花線切割的加工原理。實習步驟如下:(1)指導教師啟動機床,用薄鋼板切割一個小五角星演示給學生看。學生發現一根很長的光滑的金屬鉬絲可以切割鋼板時,一定感到吃驚,想知道它的加工原理是什么。(2)在切割小五角星的過程中指導教師講解加工的原理,舉一個日常生活中簡單的電火花放電的例子:我們平時開關電器或插拔插頭時,會發現有時有電火花放電,嚴重時開關或插頭的導電部位有被燒的痕跡,甚至掉渣。電火花線切割的加工原理就是利用電火花放電產生的熱量使金屬被燒腐蝕而起到切割的作用。講完這個常見的現象后,再講電火花線切割的加工原理,學生就感到易于理解了。(3)指導教師再講解機床的操作方法。(4)簡單講解編程的方法,整個過程大約45min。
3多媒體技術在機械工程實訓中的應用
隨著計算機技術的飛速發展,計算機的多媒體技術和仿真技術已經應用于各行各業。機械工程實訓是一種實踐教學活動,但是計算機的多媒體技術和仿真技術在機械工程實訓中也能發揮重要的作用。由于實訓的內容不可能面面俱到,在學生實習完基本的內容后,可利用多媒體技術補充和總結,會起到良好的教學效果。
4結束語
(江蘇省常州技師學院機電工程系,江蘇 常州 213032)
【摘 要】數控銑床的夾具較多,在需要加工軸類工件時,我們可以使用萬能分度頭對零件進行裝夾,然而在數控銑床上進行一些特殊要求的軸類加工時,軸類零件常需要被牢固的定位的角度旋轉需要人工分度,所以萬能分度頭的分度精度對分度類工件的銑削起著至關重要的作用,而在傳統的萬能分度頭的使用過程中,作者發現孔盤中的小孔比較難數,經常會發現點錯的情況,直接造成加工誤差的產生。現設計出新型的分度盤介紹如下。
關鍵詞 數控銑床;加工精度;分度頭;精確;孔圈;高效加工
萬能分度頭不僅是普通銑床的夾具,也是數控銑床,尤其是三軸數控銑床常用的夾具之一,在數控銑床上使用萬能分度頭是,經常需要學生根據所給的具體任務(通常是需要對軸類零件進行分度操作)的需要對分度的公式進行計算,從而計算得出手搖柄需要轉過的圈數,而這個參數往往不是整數,所以就需要計算分度盤的孔數。所以錯誤率就會出現,為了能夠將孔圈精確的數清,操作者需要全神貫注的點個數,面對密密麻麻的小孔,操作者很容易出現點錯孔的情況。所以,作者在平時的數控銑床教學過程中,想出了給孔盤進行分區的點子,具體如何實現,我們需要根據現有工件的加工方法來定,而且也要考慮到現場的具體技術條件。
1 新型萬能分度盤的改進設計設計思路
“分區”設計思路是設計過程中的核心,我們將新型孔盤的開發主要思路就是將分布在同心圓上的孔,進行同數同區同色的規劃方法,即,將若干個(5個或者10孔圈)相鄰小孔組成一個小組,然后使用同一種顏色進行標注出來,目的是能夠讓機床操作者能夠快速的分辨出同一顏色下的孔圈數目。
在開發的過程中,設計者將顯眼的顏色進行區間相差,進一步提高初學者在使用過程中的分度效率,比如,在使用分度頭進行分度時,操作者需要要過12個孔圈數,那么他只需要快速要過兩個區間,讓后在第三個區間上點擊兩個孔圈即可快速實現上述操作,簡單,明了,而且不容易出現差錯。
與此同時,我們在該產品開發的過程中,還將各同心圓的孔圈數目清晰的標注在顯眼區域,相比原來的暗色鋼印要進一步人性化。尤其是在光線較暗的情況下,尤為方便,雖然此處只是一個小小的優化設計,但是從實訓效果來看,操作效率明顯提高,成效顯著。
2 我們在使用這種新型分度盤時需要注意的事項
2.1 操作者需要精確控制計算精度
在使用這種特殊的數控銑床夾具——萬能分度頭之前,操作者需要根據加工要求進行嚴密計算,確定合理的孔圈數目,這是正確加工工件的前提,比如我們需要對一正六角工件進行加工,得出的結論是手柄需要搖動六又三分之二圈再加工下一個面。那么操作者就需要對計算出來的數值進行合理化處理,找出三的倍數,然后在孔圈上進行尋找相應的孔數,與萬能分度盤進行合理化對應。這一環節需要操作者對計算公式的熟練運用和良好的計算能力。
2.2 分度操作要精確
根據作者的教學經驗,初學者,尤其是在校學生,在使用分度盤時,常常出現少數一個孔圈情況的發生。就其原因,原來是孔圈數和孔距數概念之間的混淆。在使用萬能分度頭教學時,我們需要加強對學生孔圈距概念的強化。在統計孔圈數時,所以,我們常常可以采用從第二孔開始點起的方法來確保分度精度的保證。
2.3 操作者搖動速度要緩和
在完成計算和分度叉的定位后,數控銑床操作者需要將定位插銷相應的小孔之內,而在操作過程中,操作者經常會由于搖過頭情況的發生,教師需要提醒學生避免這一情況的發生,如果出現了這種情況,操作者需要將手柄反方向搖動,如果需要進行第二次搖動,應該搖動到對應的小孔之內。從而消除齒輪間隙的影響。
2.4 在搖動分度叉時要避免分度盤表面劃傷
在使用該項創新技術中,分度盤表面分區處理是其最基本的特征之一,分度盤的表面顏色光潔度直接影響著材料的耐腐蝕程度,而且對操作者使用過程中效率提升也有著直接的決定作用,因為操作者的目測孔圈直接決定著操作的精度和效率。所以在教學過程中,教師需要提醒學生避免分度盤表面銷轉動的過程中劃傷。讓學生養成良好的操作習慣。
3 設計使用總結
數控銑床夾具—新型萬能分度頭雖然是銑削加工最常用的附件之一,但其使用過程中的這一缺點卻一直得不到解決。而我們教師團隊在這一課題過程中的研討和成功開發,對這一附件使用效率和使用精度的提升起到了比較好的效果。作為數控實訓教師的我們,只有不斷加強創新,勤于思考,才能夠不斷解決實際生產和教學過程中的困難,我們將繼續開拓創新,爭取獲得更大進步。
參考文獻
[1]朱曉琳.數控銑工初級[M].江蘇工業出版社.
關鍵詞:球頭銑刀;補償;差值
中圖分類號:TG547 文獻標識碼:A 文章編號:1006-8937(2014)32-0076-02
當前在以手工方式編程的數控銑削中,總會發現原本僅有的部分書籍在總結球頭銑刀補償規律時,理論推導復雜,一般讀者要花大量時間去理解,消弱了廣大編程人員的求知熱情,也是橫在廣大數控銑床操作者面前難以逾越的難題?;谝陨显?,本人在加工斜面和圓錐面的過程中,經過多次的摸索,總結出了一套簡潔實用的球頭銑刀半徑補償值和長度補償值修正的公式,經過上百次的實踐檢驗證明,該公式準確無誤,減輕了編程人員對電腦的依賴,提高了生產效率。
1 球頭銑刀加工斜面和圓錐面半徑補償值與長度
補償值修正方法探討
首先,本文討論的刀具是球頭銑刀和立銑刀,被加工工件表面是規則斜面或正圓錐的圓錐面,編程時就按與球頭銑刀同等直徑的立銑刀來編程,并采用該程序和立銑刀對加工的斜面進行粗加工,由于立銑刀的半徑補償值和長度補償值計算和設置都較簡單,這里不再贅述。本文以CAD軟件為工具,在加工位置上,如圖1(a)中的A點所示,將相同直徑的球頭銑刀和普通立銑刀作對比,計算兩者在半徑方向和軸向的位置差值,將此差值的變化規律用公式概括出來,下面討論在球頭銑刀與工件的圓錐面相切時,刀具的半徑補償和長度補償的變動量?,F利用CAD軟件的二維繪圖工具中平移命令優勢將球頭銑刀置于如圖1所示的雙點劃線位置,該位置也是同等直徑的立銑刀在加工余量為零時所處的位置,此時球刀的外圓不能接觸工件,而正常切削時球刀端部旋轉所形成的球面應與被加工表面相切,切點如圖1(b)中的A點所示。現在只需明確在以上兩個位置時球刀在水平方向和豎直方向的偏移量R、Z,以便加工前調整球刀的各種補償值。
如圖1(b)所示,圖中線L是圓錐素線平行線,A'點是線L與偏移前的球刀旋轉球面的切點。A點是平移后的球刀球面與圓錐素線的交點(切點),此點是下文球刀加工時Z向編程點,現將球刀的整體以A'點為基點平移到加工點A點。線段AB的長度等于球刀的半徑R刀,∠ABA'等于圓錐頂角的一半,即α/2,所以對ABC而言,
BC=AB?COSα/2
=R刀?COSα/2
AC=AB?SINα/2
= R刀?SINα/2
則:R=R刀-BC=R刀-R刀?cosα/2=R刀(1-cosα/2)
Z=R刀-AC=R刀-R刀?sinα/2=R刀(1-sinα/2)
得出此公式之后,在編程時把球刀的半徑補償值減去R,長度補償值減去Z,則精加工時半徑補償值等于R刀-R,長度補償值等于機械坐標(機床坐標)中的Z值減去R。經過修正后的刀具補償值就能保證在錐面的各個點上球刀都能加工到位,就能使球刀恰好和圓錐的外表面的素線相切,可根據加工情況靈活調整刀具的補償值即可。此法準確合理,免去了許多次的試切,免去用球刀的球心去編程的麻煩,大大節省了編程時間,降低了手工編程的難度,方便快捷。
2 對比分析自動編程法和手工編程法
對比分析自動編程法和本文所述的手工編程補償法,加工如圖2所示零件的圓錐面。自動編程需要計算機造型,產生的程序段接近五萬段,導致程序體積龐大,傳輸較慢;而利用本文提倡的刀具補償修正法手工編程,所產生的程序簡潔,不需要自動編程,也不需要傳輸,是在沒有計算機及CAD/CAM軟件的情況下首選方法。在加工條件(見表1)相同的情況下,兩種編程方式的優劣勢對比如表2,兩種編程方式所對應的FANUC系統程序如下。
2.1 自動編程程序
O1;
N10 T2 M6;(換刀指令,數控銑床可以刪除)
N12 G90 G54 G0 X-12.835 Y0 S3000 M03;(以下刀位點均是通過軟件自動計算的球頭銑刀刀頭中心的坐標點)
N14 G43 H2 Z100.M07;(建立刀具長度補償)
N16 Z8.835;
N18 G1 Z-1.165 F80;
N20 X-12.826 Y-0.498 F1000;
N22 X-12.797 Y-0.995;
N24 X-12.749 Y-1.49;
N26 X-12.681 Y-1.983;
N28 X-12.595 Y-2.474;
N30 X-12.49 Y-2.96;
該自動編程法采用環切加工,由上至下,加工時一直不抬刀,加工時間約30 min;若要修改程序,只能回到編程軟件中重新設置該刀具軌跡參數,重新生成G代碼,過程稍微繁瑣。
2.2 手動編程方法及程序
R刀=4.0 mm,α/2=45 ?,
R=R刀(1-cosα/2)=4×(1-cos45)=1.172 mm,
Z=R刀(1-SINα/2)=4×(1-sin45)=1.172 mm。
刀具半徑補償值D2=4-R=2.828 mm,刀具長度補償值H2=Z綜-Z。
加工之前,按鍵輸入D2=2.828 mm和H2=Z綜-Z。
其中Z綜為對刀時,機械(機床)坐標系中的Z值。
手動編程程序如下:
O2;
N2 G17G40G80G49;(初始化編程環境)
N4 G90G54G0X0Y0M3S3000;(驗證工件坐標系中心位置是否和設置的一致)
N6 G43Z100.0 H2;(建立刀具長度補償)
N8 #1=0;(初次下刀深度為零)
N10 G01 G41X[10+#1*TAN[45]] D2;(建立刀具半徑補償)
N12 G01Z[-#1] F100;(下刀至#1的深度)
N14 G02 I[10+#1*TAN[45]] F1000;(以“10+#1×TAN[45]”為半徑順時針切外圓)
N16 #1=#1+0.2;(深度遞增0.2 mm)
N18 IF[#1LT30.0] GOTO10;(判斷下刀深度是否超過錐面的高度,若沒超過返回至第10段,超過的話執行第20段及其之后的程序段)。
N20 G00 Z100.0;(抬刀)
N22 M30;(程序結束)
該程序中若修改加工參數只需在機床面板上的中修改即可,如每次切削的行距,只需把“N16 #1=#1+0.2”中0.2做相應的調整即可,刀具的轉速、刀具的進給速度可隨時更改。即使是能力較差的操作者,也能按照公式計算出刀具的各種補償修正值R和Z。
3 結 語
綜上所述,采用球頭銑刀手工編程加工規則斜面,依托同等直徑的立銑刀粗加工斜面程序,只需按照公式求出球頭銑刀的半徑補償值縮小量R,長度補償值增加量Z,將刀具的半徑補償號、長度補償號做對應的修改,即可實現用環切法切削規則斜面的目的。
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關鍵詞:高職;模具制造專業;專業基礎實訓;專項實訓;綜合實訓
中圖分類號:G712 文獻標識碼:A 文章編號:1672-5727(2013)02-0125-03
專業實訓是培養學生職業技能的最重要的手段,在高職教學中占據了十分重要的地位。我院模具專業在十多年的教學實踐中,探索總結了一套較為實用的專業實訓教學模式,而“模具制造綜合實訓”則是其中的特色所在。通過師生的共同努力,取得了良好的實訓效果,我院學生參加省內及全國技能大賽屢獲佳績,畢業生的專業技能與綜合素養也獲得就業單位的一致好評。
初期的實訓模式
最初的高職模具制造專業實訓是學科系統式的,結合專業理論課而開設,是專業理論課的輔教學環節。實訓內容側重于對加工設備的了解及其基本操作技能的訓練,主要包含以下三個部分:(1)鉗工實訓(2~3周)。以“手錘的制作”為載體,通過劃線、鋸割、銼削、拋光、鉆孔、攻絲、鉚接等實際操作,培養學生掌握基本的鉗工職業技能。(2)普通機床加工實訓(2~3周)。包括車床、銑床、刨床、磨床等普通機床的加工操作實訓,以簡單的回轉體、六面體零件的加工為項目任務,主要使學生了解普通機床的功用與使用方法,初步具備設備操作技能。(3)數控機床加工實訓(2~3周)。包括數控車與數控銑,通過典型零件數控加工程序的編制及數控機床操作兩方面的實踐訓練,使學生對數控加工技術在模具制造中的應用有比較感性的認識,初步具備設備操作技能。
在教學實施中,上述實訓方式重在對常用加工方法的了解與認知,有助于對專業理論知識的理解和掌握,體現出專業教學的系統性,對于普通高等教育來說,是長期以來行之有效的模式。但由于培養目標不同,這種模式對于高職學生是否合適則有待商榷。另外,這種實訓安排,特別是實訓項目內容方面,著眼于基礎性和通用性,并非專用于模具專業,也用于機械類其他各專業,實訓效果對于各專業來說其實都是不夠理想的。但從學院總體考慮,其通用性有利于實現教學資源共享,比較節省教學成本,且實訓安排及其實施均較為便利,所以這種方式有其存在的必然性。
發展后的實訓模式
高職教育經過一段時間的發展后,目前在各高職院校普遍實行的實訓模式屬于基礎實訓與技能鑒定培訓相結合的模式。
高職教育的培養目標是要求畢業生掌握較高的專業技能,能在各自專業領域的生產一線崗位上工作,最理想的是能夠實現“零距離”上崗。如果專業實訓能夠根據各專業相應職業崗位的技能要求,有針對性地對學生進行培訓,并按照勞動部門統一制定的職業崗位技能考核標準進行考評頒證,學生畢業時即可直接憑證上崗。基于這種理念,要實現畢業生“零距離”上崗這一目標,專業實訓必須做出相應的改進,而這種改進主要體現在以下幾個方面:(1)實訓項目設置的增加。專業實訓項目安排應該與職業崗位對接,即根據畢業生就業方向,有針對性地安排技能訓練項目。通過對畢業生就業情況統計分析來看,模具專業畢業生初期就業超過八成以上集中在模具制造類崗位,包括模具鉗工、普通加工機床操作工、數控加工機床操作工、電加工機床操作工、模具成型設備操作工等。前三類崗位與原來的實訓是相對應的,學生一般能很快上崗,而后面兩類崗位在模具行業也是很普遍的,但學生在校時只在課內實驗中有所接觸,缺乏所需的操作技能,有必要增設相應的校內實訓項目。(2)實訓內容與要求的擴展。原有的實訓安排可以說屬于基礎實訓,任務內容較簡單,達不到職業技能標準的要求。學生要通過技能鑒定考核,必須在完成基礎實訓后,再進行專項培訓。由學生根據個人興趣及能力情況,在學校具備培訓條件的范圍內,自主選擇工種項目參加相應的培訓與考核。由于國家在職業技能鑒定方面已經逐步完善,各工種的考核標準比較明確,專項培訓的內容與要求只需將相應的職業技能鑒定標準引入即可。(3)實訓條件的改善。由于實訓項目的增多及實訓內容的擴展,相應地在實訓條件方面也需要有一些必要的投入,包括教學計劃的準備、師資力量的加強、實訓設施的添置、消耗品的配備等,并需通過申報審核,獲得相關部門授權的職業技能培訓鑒定資格。以學科系統式的實訓為基礎,輔以職業技能鑒定的專項培訓,即學生首先完成全部的基礎實訓,然后根據個人興趣與能力,選擇參加某一工種的職業技能培訓,并通過考核獲取職業資格證書。這種適應于職業技能考核的專項培訓,對高職畢業生就業具有良好的促進作用,是對基礎實訓的補充和提高,以此形成了一種較為實用的高職實訓模式,目前在國內各高職院校得到廣泛采用。所不同的是,各院校根據自身具體情況,如專業培養方向、實訓設施條件、師資力量及資金投入能力等,所開設的職業鑒定工種、項目數與等級等有所差異。
實訓模式改進探索
近幾年,國內大力發展職業教育,以提高職業人才培養水平為目標,積極開展示范性院校、精品專業、精品課程等項目建設,同時也開始了新一輪的專業課程改革與建設。專業實訓怎樣安排和實施才能更好地滿足畢業生就業需求?我們對此展開了深入的調研,包括對國外職業教育先進經驗的學習,特別是德國的學習領域課程方案,它提出了工作過程系統化的思想,采用校企合作開發課程的方式,在課程內容的選擇和課程內容的序化方面,都取得了具有現實指導意義的理論成果,國內高職教育研究機構及相關管理部門也一直在努力引導推行。就培養職業崗位技能方面而言,學習領域課程方案確實是一種好的教學模式,但是在國內并不能簡單套用。實施這種教學方式,其核心是“訂單式”培養、校企合作開發課程、任務驅動的理論實踐一體化教學??梢哉f,畢業生有明確的就業崗位是實行學習領域課程方案的前提,而這一點,至少目前國內模具專業是無法真正做到的。學生就業壓力大,競爭激烈,而且內地模具企業大多未能形成規模,畢業生就業一般比較分散,校企間少有能形成“訂單式”合作的。偶有訂單,也難以維持穩定,今年訂一批,明年也許就沒有了。對于這種情況,教學計劃也就只能臨時性地調整一下,難以建立真正意義上的學習領域課程方案。另外,專業課程采取理論實踐一體化教學需要較大的資金投入,絕大多數高職院校不具備相應的經濟實力,只能選擇幾門課程作嘗試性的教改,要做到全面實行理論實踐一體化教學至少現階段是不可能的。所以,結合現階段的國情,學習領域課程方案也并不是很實用,可以選擇性地學習,但不能照搬,對于國內高職教育來說,還得找適合自己的路。在課程設置與能力培養方面,不能針對某個特定崗位去做計劃,只能采取加強專業基礎訓練、全面培養綜合素質的策略,使畢業生在行業內具有較強的適應性,拓寬就業方向,這才是適應國內現狀的教學方針。
適應社會需求,提高畢業生就業率是高職教育能否成功的硬指標。對模具專業畢業生進行跟蹤調查,經過兩年左右時間,與畢業初期相比發生了較大變化,大約30%的畢業生已涉足其他行業,而在模具行業就業的畢業生中,仍在一線制造類崗位工作的已不足20%且集中在模具鉗工、數控加工等高技能崗位,大多數畢業生已轉向生產管理、質量管理、技術服務、營銷業務等方面。這些新的崗位對工作者要求更高一些,需要全面了解模具生產過程,需要對模具結構及其生產質量進行總體把握。由此可見,相對于單項操作技能而言,綜合素質培養對高職畢業生更為重要。為此,我們認為有必要開設模具制造綜合實訓,從工藝規程制定,到主要零件加工,再到模具裝配調試,針對模具專業畢業生進行一次模具制造的全方位訓練。此項實訓相對其他實訓項目而言,實施難度較大,主要問題包括:(1)對教師素質要求高。主持實訓教學的教師需要準備全套模具設計圖,需要對生產過程進行總體計劃,安排采購標準件、外購件及毛坯材料,掌握模具加工與裝配工藝,能夠對模具制造過程中出現的種種質量問題進行靈活處理??傊苤鞒志C合實訓的教師應該是集設計師、工藝師、生產調度員、采購員、操作技師、質量員等多項崗位技能于一身的行業專家。(2)前期準備工作量大。一方面,需要對原有的專業教學計劃進行總體調整,保證實訓所需課時;另一方面,牽涉很多具體的東西需要準備,包括模具設計圖樣、實訓實施方案、標準件、外購件、毛坯材料、工量刃具等。這些準備工作需要專業教師付出較多的時間與精力。(3)涉及工種多。一般而言,制作一套模具涉及的工種是比較多的,通常包括車、銑、刨、磨、鉗、數控加工、電加工、熱處理,還有檢驗試模等,諸多工種的協作牽涉實訓設施、指導教師等問題,安排落實比較麻煩。(4)時間緊任務重。由于教學總課時有限,模具制造綜合實訓只能安排三周左右時間,與其他單項實訓相比,課時基本相當。但是,綜合實訓比其他實訓多得多,包含工藝規程制定、主要零件加工、以及模具裝配調試等,在三周內完成全部實訓任務非常困難。(5)制造難度大。通過此前的各項實訓后,學生仍只是初步掌握設備操作方法,其操作技能還不足以加工實際零件。即使零件較簡單,也很難保證加工質量。最終裝配精度能否保證,對學生而言是一道難題。(6)教學成本高。有限的實訓費用與模具制造成本相比,完全無法滿足生產所需,如果再加上教師工作量的計酬,此項實訓所需教學成本費用很高,使得一般學校望而卻步。
雖然實施難度很大,但是仔細權衡,開設“模具制造綜合實訓”,其必要性應該是毫無疑問的。模具制造綜合實訓是工學結合、學以致用的具體體現,是畢業生走上生產崗位前的實戰演練。通過綜合實訓,可以使學生在校內學習期間就能夠對模具生產過程有真實的接觸和了解,對模具生產質量的總體把握有較為直接的體會和感受。通過綜合實訓,可以使學生在校期間所學的專業知識得到總結和融通,操作技能得到針對性的加強,即使在制作過程中可能產生種種質量問題,甚至導致最終模具裝配失敗,同樣也能從中總結教訓,積累經驗,提高職業技能與綜合素養。當然,考慮到校內實訓條件的限制,在模具制作過程中,不可能完全按照企業實際生產過程來運作,必須適當簡化、有所取舍。
具體實施過程我們采用了如下方案:(1)根據各班實際人數,將學生分成若干小組,組內采取分工協作的方式,合作完成一副模具的制作。這樣可以使總的工作量及實訓成本大大降低,并能充分發揮集體的智慧和力量,培養學生團結協作的精神。(2)模具圖由專業教師設計,精選典型結構模具,并適當降低精度要求,控制合適的加工難度。(3)選取部分典型零件進行加工實訓,其余采用標準件、外購件,或采取外加工的形式來準備,以減少工作量,確保實訓能如期完成。(4)對應三周的實訓,每個待加工零件只進行三道主要工序的加工制作,大致是普通切削加工(車、銑、刨)、精加工(磨削、數控加工、電加工)、鉗工(鉆孔、鉸孔、攻絲、修研、裝配),其余工序精簡,包括熱處理工序。當然,正確的工藝路線需要跟學生交代清楚。(5)配專業教師一人全程主持,另外分周次、分工種安排實訓教師協助。(6)實訓結束時,指導教師對實訓中的問題進行總結點評,學生應就參與實訓的過程寫出實訓總結報告。對學生而言,不管是成功,還是失敗,都是學習過程的寶貴經歷。(7)經過統籌規劃后,可以將一部分零件加工內容安排在前面的基礎實訓及技能鑒定專項培訓中完成,使各項專業實訓都更接近實際生產,同時也能從整體上減少實訓教學成本。
對于模具制造綜合實訓,學生的參與熱情很高,實訓效果很好。由學生自己動手制作的各類實物模具,雖然達不到生產實用的質量要求,但總體結構是沒有問題的,可以作為學生作品陳列展示,還能用于教學,從而體現出一定的使用價值。而更重要的,這是學生自己的勞動成果,學生在制作過程中學到了知識,鍛煉了技能,提高了素質。
結語
經過十多年的研究探索,我院的模具制造專業實訓模式漸趨穩定。從專業基礎實訓到專項技能培訓,再到最后階段的綜合實訓,三個階段相輔相成。專業基礎實訓是初學者入門必修,專項技能培訓是畢業生涉足行業的橋梁,而綜合實訓則是提升畢業生綜合素養的點睛之筆,對增強學生可持續發展能力起到了良好的促進作用,為畢業生未來發展奠定了良好基礎。由這三個方面構成的實訓模式才是比較完整的,適應現階段的國情,而且也具有較好的實用性和可操作性。
模具制造綜合實訓在實施過程上還存在一些不盡如人意之處,如組織形式能否實現校企合作,工藝方案如何更貼近實際生產等。另外,實訓過程中學生的自主參與程度也存在一定的局限性。這些問題都還有待進一步探索完善,但開設這項綜合實訓,其意義是顯而易見的,這種嘗試無疑是正確的選擇。
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那什么是自主探究學習呢?
自主探究學習就是通過學生自主、獨立地發現問題,通過實驗操作與合作交流等活動,獲得知識、技能、發展情感與態度的過程。教學理論與實踐都清楚地告訴我們,所有教學效果都是以學生是否積極參與、怎樣參與、參與多少來決定的。
為什么要在《金屬切削機床》教學中注重培養學生的自主探究能力呢?
《金屬切削機床》是一門實踐性較強的重要專業課程,其特點是既有理論性較強的部分,也有大量實踐性較強的內容。如果在教學中,教師盡量給學生提供一些自主探索的機會,讓學生在探索的過程中,提高對該課程的學習興趣,逐步形成對該課程知識的理解,使學生在自主探索的氛圍中提高解決實際問題的能力,那么《金屬切削機床》教學的課堂就不再是單調枯燥的、教學效果不顯著的課堂,而是充滿活力、充滿智慧、充滿希望的課堂。
如何在《金屬切削機床》教學中培養學生的自主探究能力呢?
一、營造探究氣氛
我們在課堂教學中,要努力營造一種民主、自主、愉快和諧的教學氛圍,使學生能被一種愉快和諧的特殊氣氛所陶冶、感染和激勵,從而激起他們敢想、敢問、敢說的自信心。而普通職業中學的學生大都學習底子較差,學習習慣也不太好,上課喜歡趴在桌上睡覺或者和別人說話,所以,教師上課時首先要激發學生的學習興趣。眾所周知,興趣是最好的老師,學習的興趣都沒了,又如何進行探究呢?
二、提供探究內容
民主、平等、和諧的教學氣氛激發了學生的探究取向,教師還應該在課堂上給學生提供探究的內容。
著名的特級教師路培琦說:“教材是什么,教材就是提供教師進行教學的素材,是給你一個思路,你利用這個素材和思路,想辦法達到你制定的目標,因此你就不能照本宣科,把教材當圣經來念?!比绻麅H讓學生簡單、被動地跟著教材上規定的問題和內容,依葫蘆畫瓢地模仿,然后再得出結論,至于為什么要這樣做,還有沒有其他方法,學生就缺少相應的思考空間,更談不上自行設計實驗對相應問題進行探究了。因此,在課堂教學中,應做到變教師講授為自主研究,變“為結果而學”為尋求科學解決問題的方法而學,變枯燥乏味的教學內容為靈活生動的探究內容。
如在《金屬切削機床》開課之初,組織學生到實訓中心和有關企業進行認識實習,讓學生了解金屬切削機床在制造業的作用和地位,對各類的機床功用有感性的認識,使學生對機床工作原理和內部結構產生興趣,進而激發學生的求知欲望,產生學習動機。這樣,教師講解相關理論知識時,學生也理解得快,掌握得好。然后留出時間給學生,讓他們討論如何學好這門課,采用何種方法更為合適,但往往學生在學習過程中,并不明白自己應學些什么,這時就非常需要教師的引導。教師在了解他們的需求與期望后,以此為切入口,從實質上提高學生的學習興趣,也留給了學生無窮的探究樂趣,激發了學生自主探究的熱情。
三、培養學生的自學能力
法國教育家第斯多惠說:“一個不好的教師奉送真理,一個好的教師則教人發現真理。”授人以魚,不如授人以漁。教師應該教會學生“學會學習”,形成自主探究的能力。
職業中學的學生大多缺乏自信,沒有好的學習習慣,所以在教學中我們要想方設法讓學生從被動學轉變為主動學,應指導學生養成看書的習慣,從書本上獲取知識,并能追本溯源,找出規律,真正做到掌握知識。
探索討論式學習,在教師的引導下,通過小組討論,試分析其他機床的區別、特點及用途等,訓練學生觀察分析問題的能力和自學能力。如在教學《銑床傳動路線分析》時,我讓學生自己先閱讀教材,大致會分析主運動及進給運動路線。再讓學生探討為什么車床只有一臺電動機驅動主運動和進給運動,而銑床有一臺主運動電動機和一臺進給運動電動機。這樣,學生提高了看書的興趣,也就慢慢學會了如何去看書。
四、加強學生的團隊協作精神
合作學習是新課程提出的學習方式之一,它是學生解決問題的一種方法。俗話說:“三個臭皮匠,賽過一個諸葛亮?!焙献鲗W習不僅能增進同學間的友誼,更能養成探索精神,增大成功機會,并能讓學生體驗成功的快樂。
如在本課程結束前,我再次帶學生到企業參觀,以6人一小組為活動單位,將在本課程中學到的知識與企業文化結合起來,通過完成一份“調查報告”,對本課程做一個總結。提高學生的社會調查能力,并了解企業的各種崗位職能,為以后就業做準備。通過這種教學方法,我發現每一位學生都興致高漲,都能積極地參與到工作和討論中去。
五、在實踐中發現、探究和解決問題
職業中學的教學主要是以就業為導向的,所以在平時的課堂學習之余,學校也非常注重加強學生的生產實踐能力。因此,教師應引導學生在生產實踐中發現、探究和解決問題。如車床的傳動系統結構就采用了現場教學,將理論與實物聯系起來,提高了教學效果;又如銑床的教學,除了基本的結構外,結合畢業生反饋回來的信息,將銑床的操作列入了教學內容,使學生在操作中認識機床,這樣既激發了學生的探究興趣,又提高了學生的動手能力。
關鍵詞:中職學校;車間實訓;項目教學法
在職業教育高速發展的今天,一所中職學校辦得是否具有特色,是否具有影響力,是否能為當地經濟建設服務,培養出一批既懂理論又會實際操作的中、高級技能型人才,很關鍵的一點就在于學校實訓課的開展。如何開好實訓課,更好地激發學生的學習興趣,使學生既能學到理論知識,又能培養動手能力,以達到提高分析問題和解決問題的能力,是擺在教師面前一道重要的問題。尤其是在中等職業學校生源嚴重下滑,學生基礎差,學習的興趣低的情況下,教學面臨著新的挑戰。
筆者在長期的車間實訓教學中,認真總結學習,采用項目教學法,通過這幾年的教學應用,教師的能力得到提高,學生在各級技能大賽中也取得了好的成績,達到了“教與學”共同提高的很好效果。
一、項目教學法的含義
項目教學法就是師生通過共同實施一個完整的項目工作而進行的教學活動。
該教學方法是學生在教師的指導下,以小組合作的形式完成一個項目的全過程。教師已經不是教學中的主體,而是成為學生學習過程中的引導者、指導者和監督者,學生具有極高的積極性。學生通過具體項目的學習,掌握整個過程中每一環節的基本要求和知識點,在掌握知識技能的同時,能夠強化多向思維的培養,強調知識、能力和素質的協調。
二、項目教學法具體設計過程
(1)明確任務。教師提供零件圖紙,布置任務,學生主動思考,積極獲取工作任務的信息,達到激發學生的學習興趣。
(2)任務分析。學生根據工作任務,集思廣益,分析圖紙和加工內容,確定加工工藝和切削用量、刀具、量具的選擇。教師提醒學生注意對工作任務的細節描述,該過程著重提高學生對理論知識的理解、應用。
(3)決定計劃。學生各組開展工藝和加工的可行性分析,教師聽取學生的各個方案,并指導幫助學生做出正確的決定,該過程重在增進師生互動,提高學生總結問題的能力。
(4)實施計劃。各組根據正確的工作計劃,選擇正確刀具、量具,同時重視安全操作,完成零件的加工。在加工過程中,學生要認真操作,耐心細致,教師要不斷巡回指導,提醒學生注重加工過程中的細節,注意觀察和總結,并做好記錄,以防出現不該出現的問題。
(5)檢查工件。工件完成以后,組內分工完成零件尺寸的測量。教師要嚴格檢查學生檢測過程,按中、高級工的標準控制好質量關,切合工廠實際,使學生體會質量問題重要性。
(6)評價反饋。各組根據加工出的工件,對工藝、加工中存在的問題進行總結。教師在聽取各組的總結后,針對學生的任務完成過程,對各小組加工進行綜合評定。切記注重理論與實踐融合,注重學習積極性和工作的嚴肅性。
三、項目教學法在車間實訓教學中的實際應用
學校先后建立相應的完善的機械加工車間,購置大量設備,例如加工中心、數控車床、普通車床銑床、電火花、線切割等,充分滿足機電、數控專業學生技能訓練的要求,為在專業實踐教學中開展項目教學法打下基礎。
下面,講述一例在普通車床上加工套類零件采用項目教學的實施過程。
(1)明確任務。第一,根據班級學生的基本情況,將學生分為若干個工作小組,每組合理搭配,并選出小組長,實行組長負責制,這樣既有助于培養學生間的協作和團隊精神,又有助于順利完成任務。第二,教師給出軸套零件圖,要求學生明確加工要求,確定項目任務:制定零件加工工藝、選擇切削用量、進行零件加工、產品質量檢驗。第三,通過本項目的訓練,要求學生達到以下目標:熟悉套類零件加工相關工藝知識,掌握外圓及內孔加工工藝制定,工件加工操作中具備對刀、尺寸控制與機床調試的能力,掌握類零件尺寸的檢驗方法等。
(2)任務分析與決定計劃。各小組根據圖紙,做好任務分析,教師幫助指導決定出加工計劃。①分析圖紙??炊慵D,零件材料為45 鋼,毛坯規格為φ50 mm×50mm,確定尺寸精度、表面粗糙度。②加工工藝分析。選擇沈一CA6140車床,制定加工方案及加工路線。③工、量、刃具的選用。量具方面選擇必要的游標卡尺、外徑千分尺、內徑千分尺和內徑百分表。刀具選擇45°外圓車刀、90°外圓車刀、φ20mm麻花鉆、φ20×45mm內孔鏜刀等。④切削用量選取。粗、精車外圓,粗、精車內孔等加工內容,根據實際生產經驗選擇合理的主軸轉速、進給量、背吃刀量。⑤確定加工工藝。1)用三爪卡盤夾持毛坯外圓,約伸出20mm左右,找正夾緊,加工圖紙右端;2) 用45°外圓車刀平端面;3) 用90°外圓車刀粗、精車φ45mm外圓到尺寸要求;4) 用φ20mm麻花鉆鉆通孔;5) 用內孔鏜刀粗、精車φ22mm內孔到尺寸要求;6) 用45°外圓車刀對φ45mm外圓倒角;7) 檢查無誤后,調頭用軟卡爪裝夾φ45mm外圓,找正夾緊,加工圖紙左端;8) 用45°外圓車刀平端面控制總長40mm;9) 用90°外圓車刀粗、精車φ35mm外圓到尺寸要求,同時保證φ35長度25mm;10) 用45°外圓車刀對φ35mm外圓倒角,對工件去毛刺;11) 仔細檢查各部分尺寸,卸下工件,完成操作。
(3)實施計劃及檢驗過程。實行組長負責制,組長第一位完成加工任務,生產出合格零件。本組其他同學認真觀察總結,適當做些記錄,找出出現的問題的原因,以避免自己實際操作中重復出現該問題。在項目實施過程中,教師要巡回指導、答疑,時刻強調安全,遇到共性問題集中講解、示范,以便各組學生都能按要求完成項目任務。
(4)評價反饋。第一,各個小組介紹自己的加工過程,展示成果,根據評分標準進行自評,再由教師對各組的工件進行綜合評測,做出中肯的點評,讓學生明白在項目實施過程中自己的優點和存在的問題。第二,項目完成后要求學生寫“實習報告”,把他們在項目實施過程中的思考方法、理論知識上的不足、加工過程中容易出現的問題以及相應的解決方案都總結出來。
四、項目教學法實施注意事項
(1)合理設計教學任務。車間實訓課實踐性很強,既能鞏固理論知識,實現理論與實踐的結合,又能讓學生更好接近生產實際,利于就業。車間實訓采用項目教學法,要處理好理論與實踐的關系。這就要求教學項目的設計必須能將教學內容的理論與實踐結合在一起,激發學生的學習興趣。同時,學生完成的任務比教師講解實例要難些,盡量結合其他學科,有一定的綜合性。
(2)指導要準確清晰。教師對知識的講解要抓住重點,避免重復,對技能的演示要合理規范。同時,盡量讓學生獨立完成項目,在完成過程中發現問題、解決問題,提高技能。學生在完成項目的過程中遇到困難,教師應針對不同層次的學生,指導的深度有所不同。
結語:實踐證明,項目教學法能有效地提高教學質量。在今后的實訓教學中,將不斷地探索、完善和總結項目教學法,培養出適應社會需求的高技能人才。
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[關鍵詞]高職教育 技能訓練 教學設計
電機與拖動是機電一體化技術專業實現專業人才培養目標所必須的一門專業主干課程。通過對學生的職業群及相應崗位能力進行分析,對課程內容進行整合,教學以“理實一體化”教學為主,注重培養學生動手能力及創新能力的培養。
一、課程教學任務
本課程的任務是使學生掌握常用交、直流電機、控制電機及變壓器的基本結構和工作原理,以及電力拖動系統的運行性能、分析計算、電機選擇,基本的及典型的電氣控制線路。使學生具備高素勞動者和中高級專門人才所必需的電工的基本知識和基本能力;為學生學習專業知識和職業能力,提高全面素質,增強適應職業變化的能力,并為學習后續課程和培養學生的創新能力打下基礎。
二、課程教學目標
(一)能力目標
專業能力:培養學生電工安全規范操作,具備正確使用電工儀器.儀表的操作技能的基本能力;具有識讀電力拖動電路圖、分析電路和計算電路的能力;初步具備分析和解決生產實際中有關電力拖動電工知識的能力。
方法能力:培養學生理論分析及應用能力;具有學習和應用電力拖動新知識、新技術的能力
社會能力:培養學生的學習能力、團結協作與勇于創新的精神
(二)知識目標
通過本課程的學習使學生掌握常用交、直流電機、控制電機及變壓器的基本結構和工作原理,以及電力拖動系統的運行性能、分析計算、電機選擇,基本的及典型的電氣控制線路的原理及故障修理。使學生具備高素勞動者和中高級專門人才所必需的電工的基本知識和基本能力。
(三)素質目標
養成嚴肅、認真的科學態度和良好的自主學習方法,能獨立分析問題和解決問題并具有協作和團隊精神;能獨立解決實訓中遇到的實際問題;具有自學、歸納總結、表達等各方面的能力;具有嚴謹的科學思維習慣和規范的操作意識及創新意識。
三、課程教學設計
(一)教學內容設計
通過專業課程調研分析,結合學生崗位職業能力要求,對課程教學內容進行整合,形成8個課程單元(學習情景),每個學習情境又根據生產實際分為多個子情境,采取采用以實習實訓場所為中心的教學組織形式。重視學生主動學習性的培養,注重培養學生動手能力的培養,注重對學生進行學習方法的指導,積極引導學生思考問題,培養其創新能力。
教學內容主要包括:
教學情境一 直流電動機
直流電動機的機械特性,調速,啟動,反轉與制動
教學情境二 變壓器和電磁鐵
變壓器的結構及工作原理和主要數據;變壓器的極性判定
教學情境三 三相感應電動機
三相感應電動機的轉子各量與轉差率的關系;電磁轉矩、機械特性、啟動和調速;單相異步電動機
教學情境四 控制電機
伺服電動機、測速發電機、步進電動機、感應同步器等的原理、結構及應用。
教學情境五 同步電機
凸極同步電機的基本結構、同步電機的額定值;同步電機的可逆原理、相量圖、V形曲線、起動。
教學情境六 低壓電器
萬能轉換、凸輪控制器及閘刀開關、組合開關、自動開關及接觸器、繼電器和按鈕開關等常用低壓電器的結構、工作原理、用途和使用方法。
教學情境七 基本電氣控制電路
線路圖安裝圖識讀,正反轉控制電路、Y-起動、能耗制動、反接制動等各種簡單控制電路。
教學情境八 典型機床電氣控制線路
C650臥方式車床,M7120平面磨床,Z3040搖臂鉆床,X62W萬能升降臺銑床的主電路、控制電路的分析。
(二)能力訓練項目教學設計
課程教學圍繞本課程教學目標與任務,通過對學生的電機與拖動理論知識及職業能力和社會能力的分析,針對8大塊教學內容,對學生能力訓練進行教學設計,設計能力訓練項目共有9個。
1.直流電動機電路接線及調試
通過電路接線及測試;熟悉直流電機的結構及工作原理和相關知識
2.異步電動機電路接線及調試,觀察現象
熟悉異步電動機的結構及工作原理,電磁轉矩的計算,機械特性,調速。
3.控制電動機電路接線及調試,觀察現象
熟悉伺服電動機、測速發電機、步進電動機,了解自整角機、旋轉變壓器、感應同步器的原理、結構及應用。
4.變壓器測試
通過實訓掌握變壓器同極性端判斷,理解變壓器的變壓、變流和阻抗變換作用,掌握實際變壓器的損耗和效率等。
5.電動機拆裝認識
通過電動機拆裝,熟悉三相鼠籠式異步電動機的結構和額定值;掌握檢驗電動機絕緣情況的方法;能對電動機定子繞組首、末端進行辨別。
6.低壓電器組裝及相應電路接線及調試
掌握萬能轉換、凸輪控制器及閘刀開關、組合開關、熔斷器、自動開關及接觸器、繼電器和按鈕開關等常用低壓電器的結構、工作原理、用途和使用方法。
7.三相配電板的制作
掌握三相電機與拖動的基本概念和三相電機與拖動的連接,重視并掌握安全供電和安全用電,通過完成三相配電板的制作,理解漏電保護器的原理和作用以及三相電機與拖動的連接。
8.控制電路安裝及測試
熟悉基本電氣控制電路的線路圖安裝圖識讀,正反轉控制電路、Y-起動、能耗制動、反接制動等各種簡單控制電路。
9.典型機床控制線路實訓
熟悉C650臥方式車床,M7120平面磨床,Z3040搖臂鉆床,X62W萬能升降臺銑床的主電路、控制電路。
(三)教學模式和方法設計
本課程主要采用“教、學、做”一體教學模式,以一體化實訓室為第一課堂,利用現代教育技術和實驗室先進的設備條件,從實際小電路入手,邊講解、邊訓練,達到強化學生知識、技能、能力的目的。課程教學從學生能力培養著眼,注重講練結合。
每個學習情境以學生練習為主,教師評講為輔,便于教師了解學生的學習狀況,有針對性地講解和解決普通性問題。教學實施過程中要加強實踐教學,聯系課程教學內容及實際設計能力訓練項目,開展多層次的實踐教學,培養學生動手操作能力。
采用實訓教學與理論教學有機結合,根據課程內容進行9個能力訓練項目的實施,每個訓練項目為完成該課程任務展開理論與實訓教學,學生分4人一個學習小組,教師按“教、學、做”一體化教學模式進行教學。項目實施中教師引導,學生自主獨立完成,訓練中注重培養學生實際動手能力和團隊合作精神。
四、課程考核方案設計
根據高等職業技術教育培養目標的要求,根據教育部制定的《高職高專教育電工技術基礎課程教學基本要求》,并結合機電一體化專業特點對課程考核方案進行設計。
課程考核包括:形成性考核(平時作業成績體現,包括課堂提問、學生作業、單元測驗等內容為主);終結性考核(期末安排綜合考核為主);實踐技能考核(根據實踐安排,隨堂考核)。本課程采用階段評價,理論與實踐一體化評價模式。結合課堂提問、學生作業、平時測驗、實驗實訓、綜合實踐及考試情況,綜合評價學生成績。注重學生動手能力和實踐中分析問題、解決問題能力的考核,對在學習和應用上有創新的學生應予特別鼓勵,全面綜合評價學生能力。
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一、人才培養方案
1.人才需求狀況
學院所在的黃石市位于湖北省東部,處在武漢、九江、鄂州等大城市形成的金三角中心地帶。近年來,正在大力發展汽車零配件、新能源裝備制造、起重運輸、礦山機械等產業群,構筑標志性工業板塊。據調查,黃石及周邊制造行業的絕大多數企業缺少大量機床維修人員。據勞動部門調查統計,機械行業企業對機床維修人員各學歷層次人才的需求情況中高職學歷約占89%,機械技術人才需求旺盛。本專業的發展和建設具有良好的行業背景和人才需求優勢,加大本專業高技能人才的培養力度是當前刻不容緩的任務。
2.課程定位
根據區域經濟發展對機械維修高技能應用型人才的要求,秉承我院“工學結合,厚能強能,根植一線,服務社會”的高職教育辦學特色,本課程面向黃石及周邊各類制造企業,培養適應現代制造業需要,德、智、體、美全面發展,具有機床維修的基礎理論、專業知識、基本技能和專業技術應用能力,在工業生產第一線,能從事機械設備的拆卸與裝配、典型機床的故障診斷及維修高技能應用型人才。
3.培養方案
在總結機械制造專業多年來辦學經驗的基礎上,經過廣泛的調研和認真的討論,我們明確了課程改革的基本思路,即:以提高人才培養質量為目的,根據職業崗位群的要求確定人才培養目標和培養規格;以能力為中心構建理論教學體系和實踐教學體系,拓寬基礎,注重實踐,加強能力培養,提高綜合素質;加強校內外實訓基地建設和師資隊伍建設,為社會培養合格的機床維修實用人才。
知識方面:要求較系統地掌握本專業領域的基本理論知識,主要包括機床維修的計劃、易損件的修復、維修工具的使用、機床的拆卸與裝配、機床故障診斷與維修等的基礎理論和應用知識。
能力方面:旨在使學生應用所學的基礎理論和基本知識解決修理中的實際問題,提高動手能力,掌握典型機床的修理方法和步驟,只要掌握好兩三種機床,便可收到一直百曉,融會貫通之效。
素質方面:要求具有良好的思想政治素質、品質素質、身體心理素質、科學文化素質和職業素質,具有較扎實的自然科學基礎和較好的人文社會科學基礎,具有一定的英漢互譯專業技術資料能力和技術交流能力;有較好的協作能力、公關能力、適應能力、創新創業能力等非技術性的相關能力。
4.培養模式
將人才培養模式劃分為三個階段:
第一階段:掌握機床維修的基本知識。
第二階段:掌握機床設備的拆卸和裝配,掌握機床故障診斷與維修。
第三階段:頂崗實習階段,學院負責組織管理,社會企業作為主導者。在企業主導培養階段,學生作為準員工進入企業,通過準就業頂崗實習,在生產過程中,了解企業文化,學習生產現場維修,積累工作經驗。學生實習期間,依據學院頂崗實習管理辦法,聘請企業工程技術人員擔任學生的企業指導教師,指派學院教師負責與學生和企業的溝通聯系,學院教師與企業導師共同負責學生頂崗實習期間的考核,并指導學生完成畢業設計。
二、實踐教學體系
教學體系可分為理論教學和實踐教學兩個方面,并要求突出基礎理論知識的應用和實踐能力培養。以“必需、夠用”的原則構建理論教學體系。實踐中,強調理論指導實踐、理論服務實踐。在對理論教學體系、課程內容改革的充分認識、調研基礎上,對一些環節進行必要的整合和優化,從而節約課時數。利用多媒體教學手段,提高理論教學單位學時的信息量。為了突出實踐能力的培養,我們建立了相對獨立的實踐教學體系。具體從如下幾個方面進行了探索和實踐。
1.合理設計實踐內容
針對實踐教學,按照課程實踐的操作步驟和實際工作程序,根據實訓室條件與環境,結合學生的知識結構和接受能力,合理設計各個環節實踐內容,采用虛擬與真實相結合的實訓方法,實現“教、學、做”的統一。
2.構建課堂實訓基地一體化的課程體系
以工作過程為載體對原的課程體系進行解構,并按照職業行動能力的要求進行重構,設計專業課程體系。
3.加大實踐教學在教學計劃中的比重
實踐教學形式靈活多樣,除課內教學實踐總學時和理論總學時的比例達到1:1外,業余時間免費開放實訓室。對所有班級進行分組,要求必須在每學期完成規定的業余實踐課時。課余實踐行雙導師制,除安排老師指導外,還采用指定高年級優秀學生擔任低年級學生班組長兼導師的方法,既解決了指導教師工作繁重的困難,又鞏固和鍛煉了高年紀學生的操作技能與組織管理能力。這種教學模式大大加強了實踐教學的比重。
4.建立科學的成績考核制度
教學中,教師使用教學信息記錄冊,實時記錄學生的出勤狀況、課堂表現、作業完成情況、階段測試成績、期末成績等,確定各項權重,最終給出總評成績。為加強學生綜合能力的考評,考核采用靈活多樣的形式,如筆試、口試、操作、撰寫論文、答辯等。實踐教學每次實訓都要求完成實訓報告或產品,由專業指導教師和校外指導教師分別評定成績,集中實訓成績按優秀、良好、及格、不及格等次單獨記入成績。
三、實訓基地建設
實訓基地建設是課程改革的重點,設施完備、先進的實訓基地為學生綜合職業能力的培養與形成提供了有力的保障。在進行實訓基地建設時應采用校內、外實訓基地建設相結合的方式。
1.校內實訓基地建設
我院機床維修實訓中心,近年來,圍繞該專業不斷加大實訓條件的建設?,F有普通車床20臺,普通銑床10臺,數控機床30臺是一個集教學、實訓、生產為一體的綜合性實訓基地。
2.校外實習基地建設
目前,機床維修已經建立了關系穩定的校外實習基地15家,并簽訂了校外實訓實習基地協議書,在人才培養、資源共享、師資培訓、課程開發及技術交流等方面發揮了積極作用,基本滿足了頂崗實習及實訓要求。
四、結束語
本著教學內容綜合化、職業化、技能化的原則,結合工廠生產實際和實訓條件,先后編寫講義四部。當然,在機床課教學改革中還存在許多問題有待進一步探討和解決,如教學計劃中還存在某些實踐環節和課程銜接不好,課程體系還需要不斷完善和優化,教學軟件設施建設和教材建設還需要不斷加強,與相關企業的產學合作還需不斷深入創新等。我們要在現階段教學改革的基礎上,進一步理清思路,明確方向,深化教學改革,提高人才培養質量滿足社會發展需求。
參考文獻:
引言
項目教學法是當前職業教育中的一種得以廣泛運用的“做中學、做中教”式教學法,其強調學生在教學中的主觀能動作用,師生之間的活動是互動的,適合在中職專業課教學中應用。近幾年,隨著我院國家中等職業教育改革發展示范學校的建設,硬件設備不斷完善,也為項目教學法在數控專業技能課上的實施提供了條件。 1.項目教學法簡介 1.1項目教學法的概念 項目教學法是通過一個完整的“項目”工作來進行的實踐教學活動,在職業教育中,項目是指以生產一件具體的、具有實際應用價值的產品為目的的工作任務。教師已經不再是教學中的主導者,而應成為學生學習過程中的引導者、指導者和監督者。 1.2項目教學法與傳統教學法的區別 項目教學法與傳統教學法相比,有著顯著的區別,詳見表1: 表1 項目教學法與傳統教學法的區別 教學方法
比較項目
傳統教學法
項目教學法
教學目標
教師傳授知識和技能
學生自主學習新知識
教學形式
教師為主體,學生被動學習 學生為主體,在老師的指導下主動學習
交流方式
單方面互動為主 小組成員之間及學生與老師之間多向交流
參與程度
學生服從老師指揮,參與度較低 學生可以根據自己的興趣做出選擇,主動參與
激勵手段
以外在動力為主,難以持久 內在動力得以充分調動,可持久
特色 老師挖掘學生的不足點,補充授課內容 老師利用學生的優點,開展活動
1.3實施項目教學法應具備的條件
1.3.1教材中項目的有效性
項目的設計應符合中職學生的就業預期,要包含全部教學內容并盡可能地融合多門課程的知識點;項目的難度必須適中,在中職學生當前發展水平的基礎上,經過適當努力能夠完成;同時要使各種技能得以有效重復,讓學生達到熟能生巧。
1.3.2教學設備的配套性
既然要給學生提供模擬的工作環境,就必然要求學校配備“夠用的工作設備”,創造準工作活動的氛圍,使學生在工作(教學)過程中完成對知識的構建,有效提高其職業能力。
1.3.3教師的專業素養和實踐能力的完整性
教師必須儲備更完整的專業技術和教學能力,具有豐富的實踐經驗,從而使知識點融會貫通并得到必要的整合。
1.3.4教師指導過程的開放性
教師應引導教學過程從可控課堂向自由課堂、構建學習演變,并建立切實有效的評價機制,在開放教育中更好地履行自己的職責。 2.《數控機床編程與操作》課程教學中項目教學法的應用
《數控機床編程與操作》作為控加工專業本核心課程之一,以培養學生熟練掌握數控機床的基本編程技能和數控機床操作加工的應用能力為主要目標。
2.1《數控機床編程與操作》課程概述,詳見表2:
表2 《數控機床編程與操作》課程概述
課程名稱
課程內容
技能要求
數控機床編程與操作
系統介紹常用數控機床編程與操作的知識和方法,以及數控機床的使用和維護。主要包括數據技術基礎、數控車床、數控銑床、加工中心的編程與操作、CAD/CAM與數控自動編程技術以及數控機床的使用和維修等。尤其是操作,不僅介紹了基本操作方法,更有具體詳細的加工操作步驟。通過本課程的學習,為全面提高學生的綜合能力提供有力的保障。
通過對數控加工過程中有關工藝分析、數值計算、基本的編程功能指令等的學習,使學生了解數控機床的結構;掌握FANUC系統數控車床、數控銑床、加工中心的程序編制方法及自動編程方法;培養學生根據具體數控機床特性和實際需要的零件圖要求編制加工程序的能力、調試程序的能力和運用現有數控機床加工零件的初步能力。
2.2學情分析 本課程的授課對象大多數為數控加工專業二年級學生,之前已經學習了《機械制圖》、《公差配合與測量技術》等理論課程,進行了鉗工、車工實訓,已具備一定的識圖能力和機械加工工藝知識,并基本掌握了普通車床的操作技能,為本課程采用項目教學法進行教學打下了良好的基礎。
2.3具體項目案例分析 一個完整的“項目教學”過程通常包括以下步驟:確定項目任務、制定計劃、實施計劃、檢查評估、歸檔或結果應用五個教學階段。
2.3.1確定項目任務
教師提出一個或幾個項目任務設想,同學生一起討論,最終確定任務。目的是引起學生的思考,讓學生獲取工作任務的信息,從而引出要解決工作任務的興趣,設置情境,引入項目。
2.3.2制定計劃 學生根據工作任務的具體情況,進行圖紙和加工內容的分析,確定加工的工序和質量精度的要求,計算主軸轉速、進給速度、切入深度(背吃刀量)和加工余量等,根據現有的數控加工設備和刀具量具的具體情況,通過學生討論,教師指導的方式,最終制定合理的項目計劃。 2.3.3項目實施 在此階段,首先根據授課班級學生的情況,將學生分組,每組不同層次學生合理搭配,并選出組長。各小組必須嚴格按照制定計劃執行,每位成員應積極參與,根據制定的計劃和決定,開展對工作任務的實施過程,同時教師在完成過程中應提醒學生注重過程中的細節,注意觀察和總結,并做好記錄。 2.3.4檢查評估 先由學生自己進行評估,再由教師對項目工作成績進行檢測評分。師生共同討論,評判在項目工作中出現的問題,學生解決處理問題的方法以及學習行為特征,通過對比師生的評價結果,找出造成評價結果差異的原因。
2.3.5歸檔或結果應用
項目工作的結果,應該歸檔或運用到企業和學校的生產教學實踐中。 3.效果與反思 在《數控機床編程與操作》課程中采用項目教學法,改變了以往“教師教、學生聽”的被動式的教學模式,將理論與實踐有機結合,教學過程更加貼近生產實際,培養了學生的自學、操作、分析解決問題的能力,符合“以服務為宗旨,以就業為導向,以能力為本位,以創新為動力”的職業教育理念。
但是,一種新的教學法的嘗試,不是一帆風順的過程。認真地分析學生,以學生的發展作為我們的目標,關注課堂,關注教學,我們一定會探索出一條適合學校自身實際的項目教學模式,為社會培養出更多的優秀技術人才。
參考文獻:
【關鍵詞】中職 機電專業 實踐教學
【中圖分類號】G 【文獻標識碼】 A
【文章編號】0450-9889(2014)09B-0047-02
實踐是教學的一個重要環節,是理論知識發揮指導作用的途徑,也是驗證理論的主要手段。對中職學校而言,實踐教學尤為重要。在中職學校機電專業教學中,教師采取一種行之有效的實踐教學方式,能有效培養出具有高素質、高水平和高技能的中職學生,對學生的就業起到良好的導向作用。因此,中職學校應從提高教師的實踐教學、建設校內實踐教學基地和創新實踐教學方式等方面,探索中職學校機電專業實踐教學環節,使學生充分發揮其優點和才能,激發學生的學習自主性。
一、提高教師的實踐教學水平
按經驗分,教師可分為新教師和老教師。剛從大學畢業的新教師,其實踐教學能力水平普遍較低,難以高質量地完成實踐教學任務。同時,由于現代科技在不斷更新,一些有教學經驗的老教師也需要不斷提升實踐教學水平。實踐教學水平的不斷進步,是教師提升教學質量的關鍵因素。因此,學校應組織新老教師進行學習和培訓,鼓勵其積極參加學校、省級或者國家級的教育教學相關培訓,提高其實踐教學水平。
現代社會知識更新迅速,舊知識和舊技能已難以適應社會的需求,尤其是中職學校機電專業的知識更新很快,教師要不斷學習和接觸學科前沿,學習新的知識,不斷地充實和提升自己,提高實踐能力,在教學工作過程中才能體現前瞻性和應用性價值。因此,學校要為教師提供更多的機會參與相關教授課程的培訓,帶領學生到企業實習,了解企業的生產工藝和過程,經常到校外或對口單位參加不定期的進修和生產實踐。這些舉措有利于促進教師不斷地更新知識,提高自身實踐技能和指導能力。此外,學校還要為教師創造有利的條件,如組織實踐教師參加各種專業學習與技術交流的活動,使他們在學習中提升自己,取長補短,團結合作,提升自身的教學水平。
二、注重建設校內實踐教學基地
中職學校要根據學校的專業設置情況設置校內實踐教學基地。例如,機械加工技術實訓基地是河池市職業教育中心學校職業教育實訓基地的重要組成部分。機械加工技術實訓基地設有普通車工實訓室、模具鉗工實訓室、機械綜合加工實訓室、數控車削實訓室、數控銑(加工中心)實訓室、線切割電火花實訓室、機械液壓原理演示實訓室、液壓與氣動實訓室、通用機械裝調實訓室、數控仿真模擬機房、數控機床裝調維護實訓室、CAD/CAM實訓室等12個實訓室。這是一個集實踐教學、生產、科研、技能考核鑒定、面向社會開展職業技能培訓及鑒定、承接機械產品零件加工和技術服務為一體的校內開放式生產性實訓基地。該實踐教學基地先后添置了先進的現代化實驗實訓設施,主要包括了數控銑床、數控加工中心、數控車床、電火花線切割機、數控電火花成型機等80余臺(套)及各種適應社會發展具有現代先進的教學應用軟件、檢測器具,為廣大教師和學生的實踐訓練教學、開展科研活動、創新能力培養和提高學生培養層次,創建了堅實的基礎平臺和實踐基地。
再如,以機電專業為主體的校內實踐教學基地主要面向數控技術、模具設計與制造技術、機電設備安裝與維修專業,主要承擔通用機床操作、鉗工實訓、數控技術實訓與數控機床維修、編程、數控機床操作加工、冷沖模、塑料模具設計與制造及相關模具實驗的實訓教學任務,以及企事業單位職工的車工、銑工、鉗工、數控銑、車、加工中心、數控調整工的中高級職業技能培訓考核鑒定等工作。因此,學校要重視校內實踐教學基地的建設,并以此為平臺培養學生的操作能力和職業素養。
三、創新實踐教學方式
1.設計理實一體化實踐情境
理實一體化情境教學是將理論與實踐教學有機結合,理論指導實踐,實踐驗證理論,這既符合職業教育的規律和特點,也符合職業教育學生形象思維強于邏輯思維的特點。學校應依據建構主義理論和工作過程導向課程觀,在實踐教學基地的規劃和建設中,以“做中學、做中教”為理念構建理論實踐一體化的專業教室,為學生創設與實踐教學基地相符的環境。
2.三種課堂聯動,多元化實施實踐教學
三種課堂聯動主要包括:第一課堂主要通過理論實踐一體化實驗、實訓教學、課程設計、專業實踐等,培養學生的綜合職業能力;第二課堂主要通過學生社團活動、考證考級、技能訓練、技能競賽和人才培養等,促進學生的個性化發展;第三課堂是依托校外實踐教學基地的社會實踐、定崗實習和畢業設計,培養學生的實際應用能力。可見,學校實施三種課堂聯動進行多元化實踐教學,能真正培養學生的專業技能、個性發展和綜合素質。
3.加強實踐環節管理
學校要加強實踐環節管理,科學合理地實施素質教育,培養學生的實踐能力,在機電專業實踐教學中可以從五個方面進行全方位的管理和策劃。一是制定近期、中期、遠期目標,(下轉第60頁)(上接第47頁)二是編寫針對性較強的實習教材,三是規范實習教學的過程管理,四是嚴格考核實習的質量,五是精心組織實習教學。
4.合理劃分實踐學習小組
入學后的一個月,學校應安排新生進行機電專業的理論考試和實踐考試。首先,從這兩類考試中分配小組,將理論成績較好的一個學生搭配兩個實踐成績較好的學生作為一組,將學生分為若干組,隨后每組分配不同的學習課題。如A組做關于電氣控制與PLC的課題,B組做關于單片機的課題,C組做關于CAD的課題,D組做關于機械制圖的課題等。其次,每組的成員要有比較明確的分工,如理論成績較好的學生主要負責編程部分,實踐成績較好的兩個學生主要負責仿真,調試并優化程序,以至于達到合理和良好的控制效果。再次,每組的成員應分別記下所做課題的重點與難點以及程序實現時的注意事項、易錯點等,在程序實現了課題所要求的各個功能后,記錄自己的心得體會和總結在做課題過程中的經驗與教訓。最后,應保證每組成員都能獨立完成課題所要求實現的全部功能。因此,在做課題時,一方面,理論成績較好的成員應全面分析課題要求,以最簡便的方式實現各項功能,編寫出最簡化的程序;另一方面,實踐成績較好的兩個成員要幫助實踐能力一般的成員,確保每個成員的全面發展,具備良好的實際操作能力。
過一段時間后,每個小組依次與一個小組交換課題,在交換課題的同時,可與其他小組分享自己的經驗,提醒他們常錯、易錯點,有助于下一個小組在做課題時做得更好,這有利于培養學生的團結合作精神。此外,對學生的每個課題均進行一次小考,考試結果取三個人的平均分作為當組成員的平時成績,這就要求小組成員之間要互相幫助,分工明確,充分發揮其積極性、主動性和創新性。
總之,實踐教學是中職學校機電專業教學的關鍵環節,學校要重視實踐教學基地的建設,教師應樹立一種科學可行的教學理念,不斷提升自身的實踐教學水平和創新實踐教學方式,使學生在實踐中取長補短,互相合作,充分發揮其優點和才能,從而激發其學習積極性和主動性。
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目前存在的主要問題我院機械類專業含機電、機械、數控、模具、汽車等相關專業。目前,畢業設計中存在的主要問題有以下幾種:
1.關注點不一樣,學校和學生意見分歧由于教育行政部門每年都要對畢業論文(設計)進行抽檢評優,所以學校很緊張,萬一結果不好,影響學校的聲譽。但現狀是,機械類專業絕大多數學生從第5學期中后期開始進行頂崗實習,而且大部分從事的是機床操作和產品檢驗、包裝等工種,沒有太多的技術含量,與“設計”無緣。少部分學生在產品銷售崗位實習,還有部分在售后服務崗位實習,與“設計”關系都不大,學生看不到畢業設計對他們將來的工作有多大作用,他們更關注的是就業。因此,沒有太大的動力去認真地搞畢業設計。由于學校對老師有要求,老師本意當然想認真地指導學生,可是學生在頂崗實習階段,不能與老師經常見面,有的根本見不了面,只能通過電話、網絡溝通,學生上網不便,郵件也說不清楚,老師只能過一段時間督促一下,指導效果大打折扣。
2.畢業設計所需信息和資料難以搜集,影響進度畢業設計階段,學生都在企業頂崗實習,企業沒有專門的提供給學生的圖書館、機房、網絡、實驗室等畢業設計所必須的基本條件。學生對相關專業資料的搜集、分析、利用等能力相對較弱,這些資源的缺乏令學生在選題、開題和具體實施階段顯得無從下手,只能胡亂參照往年或網上資料相關題目。例如,機械類專業學生中期檢查交上來的題目大多是軸類、箱體類、圓盤類零件的加工工藝及數控編程、各種零件的模具設計、各種普通機床經濟型數控化改造、電梯和機械手、水位、各種生產線等的PLC控制、機床夾具設計、機械設備的故障診斷與維修等等,題目有的大而空,有的是課程設計內容,有的是教材上的實例。學生撰寫論文時參考教材或網絡公開資料過多,沒有什么數據支撐,也沒有什么自己的觀點和實際作品,談不上論文的質量及學生水平的提高。
3.學生方面的原因江蘇省這幾年的高職招生,有提前單招,有注冊入學,還有中職對口單招,最后,通過真正參加高考錄取的考生,所占比例已經較少了。即使是這些學生,錄取的分數也很低。而且,江蘇省錄取的總人數已經超過了報考學生總數,基本上只要想上學,都能上。所以招進來的學生的知識基礎較差,學習興趣不高,水平和能力又參差不齊。畢業設計和頂崗實習時間重疊,絕大部分學生是自己通過人才市場選擇的實習企業,崗位要求學生和正式用工一樣的工作時間和強度,學生每天上8小時甚至12小時的班,有的企業兩班倒,有的三班倒,沒有精力再去搞畢業設計。另一方面,在學校的前兩年,也沒有好好學習專業知識,造成很多學生不知道畢業設計要做什么,怎么做。老師給學生的課題,學生做不了,學生自己定的題目,又很不恰當。勉強寫出的論文不規范,文字欠通順,表述設計意圖和設計方案邏輯性不強,質量很低,有的直接抄襲論文或干脆購買,沒有起到培養綜合能力和科研水平的目的。
4.指導老師方面的原因由于學生多而專業教師少,教師的指導工作量過大,一般平均每位專業教師要承擔十多個學生的畢業設計指導,學生遠在四處各地,老師無法對學生進行細致、系統和及時的指導和檢查。而且本身又有繁重的教學工作,老師的精力跟不上。另外,各個學校重點關注的是招生就業,使得老師可能不太重視畢業設計工作,不愿多花時間與精力。從教師本身來看,高職院校的年輕教師很多是剛從學校畢業的,沒有實踐環節,只能照本宣科;年長教師,沒有知識更新的再教育環節,對新技術不太了解。老師自己實踐水平不高,給學生的選題,為回避實踐環節,很多選擇了與工程實際相脫離的綜述類題目或計算機仿真題目。這些都使畢業設計指導工作難度增大,難以保證質量。
二、對策分析
1.提前啟動畢業設計工作在人才培養方案中,將各主要專業課程向前兩學年轉移,減少第三學年的計劃課程。第五學期初開始畢業設計,包括落實任務、查閱資料,掌握畢業設計的基本程序、要求,完成畢業論文的總體框架設計。學生在校完成畢業論文總體框架后,到企業、實習基地邊實習邊做畢業設計,更有針對性,學生不再感到茫然。
2.充分利用畢業頂崗實習到用人單位進行半年以上頂崗實習,是高職院校落實《教育部關于全面提高高等職業教育教學質量的若干意見》(教高[2006]16號)文件精神,大力推行“校企合作、工學結合”,突出高職教育特色,改革人才培養模式的重要舉措。這幾年,我院機械類學生的頂崗實習已提前至第5學期的下半學期,由于企業對技能型人才的需求較旺,所以,絕大部分學生自己都能較容易找到相關實習崗位。學生帶著各自初擬的畢業設計課題,分散到不同地方、不同部門進行畢業實習,這種分散實習的方式不會影響企業的生產秩序,比較容易被企業接受;還有部分學生,在第3或者第4學期已經選擇了進入與學校簽有合作培養協議的“訂單班”學習,我系有“上海鴻得利”、“富士康”、“億滋”、“無錫松下”等眾多訂單班,學生完成基本專業知識學習后直接進入這些單位頂崗實習。畢業設計的內容與實際所從事的崗位聯系,如果與初擬的框架有沖突,可再作研究內容和方法的調整,甚至重新開展課題研究。做到理論聯系實際,提高學生的解決實際問題能力,提高畢業設計的質量。
3.校企共同指導學校自己聘請公司的技術人員做企業兼職指導教師,實現校企共同指導畢業設計。校內指導教師主要負責畢業設計規范化指導,負責過程管理,制定畢業設計流程,對畢業設計的各個環節進行監督檢查,對后期的畢業論文的撰寫進行指導和審核。保持與企業指導教師、畢業生的聯系與溝通。企業的指導教師負責具體的技術、內容指導,提供企業相關資料以及學生與實習企業合作環境的協調。學校應支付企業導師一定報酬,同時,企業導師參與答辯要占到一定比例。我院建立了頂崗實習管理平臺,要求學生頂崗實習期間至少每周寫一次周記,每個周記提出一個工作問題,解決一個工作問題,學習一個工作中需要的新知識點,詳細記錄,并報告指導教師,指導老師進行點評、指導,隨時關注學生動態,及時解決學生在實習過程中遇到的問題。另外,學生還要完成手寫的實習報告,也按周填寫,學生的企業指導老師,對學生一周的工作進行評價、總結.
4.豐富畢業設計課題來源
(1)指導教師的科研課題。此類型題目所占比例呈逐年上升趨勢。原因主要是近幾年學??蒲协h境的改善及本系教師隊伍的完善,科研項目逐漸增多,項目層次包括院級、市級、省級、國家級。
(2)依托技能競賽及各級各類創新創業大賽開展畢業設計的實踐活動。鼓勵學生積級申報江蘇省大學生實踐創新項目,參加大學生機械設計大賽、自動化生產線安裝與調試、汽車維修、汽車營銷、數控操作大賽、大學生創業大賽、職業規劃大賽等。畢業設計開始時間可以依據競賽時間進行調整,畢業設計可以以綜合性競賽項目實物作為成果,由競賽輔導教師兼任畢業設計指導教師,對學生在前期創新過程中的作品進行完善和理論升華。通過技能競賽學生熟練了技能,樹立了競爭意識、團隊意識,更嘗到了學習技能、精通技能的甜頭。
(3)學生自己確立的課題。題目主要來自畢業頂崗實習或者將要就業的單位,收集與實際工作相關的資料,在導師的指導下確定畢業設計題目。這說明學生下企業頂崗實習為畢業設計的選題提供了大量的專業實踐機會。對于部分搞不了設計的學生,要求他們將實習體會寫下來,形成實習報告。
(4)模具、數控、機械、機電專業跨專業整合,開展任務驅動、項目導向的畢業設計課題探索,使學生綜合能力與素質得到全面提升。
(5)參與教師的教學活動。學生參與教學課件的制作,如機械設計基礎、液壓與氣動技術、夾具設計、數控編程、模具設計等課程中的動畫、視頻的制作。既鞏固了所學專業知識,又熟練掌握常用軟件的操作,為將來的工作打下了良好的基礎。
(6)不斷完善畢業設計課題類型,開設畢業設計指導課程。經過這幾年的實踐總結,我們大體上把機械類高職畢業設計的類型分為以下幾類,同時,我院已開設指導畢業設計的相關課程或講座。1)工藝夾具類。此類主要完成各種零件的加工工藝編制及加工零件所需夾具的設計。2)數控編程類。主要完成零件的加工工藝編制及數控編程,可以和機械設計類結合,以團隊的形式,完成機構的設計、機構零件的數控編程、加工。3)注塑、沖壓模具類。主要完成各種注塑、沖壓模具設計。4)機械設計類。減速器、機器人、機械手、各種泵、控制裝備、農業機械、汽車、液壓系統及各種設備的設計。5)機床類。機床主傳動系統及進給系統設計、鉆床、銑床、組合機床設計,也可以利用學校的金工實習車間進行各類機床的拆裝、測繪訓練。6)機械類課程圖形庫、動畫庫、試題庫建設。7)機電一體化類普通車床數控化改造及各種設備的PLC控制系統設計。8)機電設備或生產線故障分析與診斷。
(7)答辯形式多樣化。答辯可以采取多種形式,答辯地點可以選擇校內的多媒體教室、實訓室,也可以搬到校外學生頂崗實習的企業現場,邀請企業指導老師、技術人員、學生的同事一起參加答辯;答辯形式可以是陳述性答辯,也可以是作品展示性答辯;團隊項目,可指定一人進行答辯。要保證各類形式如實習報告類、調查報告類、市場調研類、創業計劃類、售后報告分析類、設計類都可以參加答辯。
三、總結
根據上面分析,現在的畢業設計質量較難保證,而現有國情下高職畢業設計暫時無法替代。但是,畢業設計也應隨著形勢的發展進行較大程度的改革,否則,不能發揮起應有的過渡橋梁作用,有以下幾點值得思考:
(1)是否能強化課程綜合實訓和課程設計,淡化畢業設計。例如機械設計基礎課程結合CAD/CAM課程進行綜合實訓;液壓與氣動技術、機械制造基礎、PLC等進行課程設計;數控編程與操作理論課程結合實訓進行典型零件的數控編程與加工訓練。這樣的訓練更扎實,更有實效。
(2)畢業設計過程要增強學生對畢業設計的認識、讓學生明確其目的和意義。
(3)畢業設計是一個綜合訓練的環節。完整的畢業設計過程應該包括專業實習、文獻檢索、題目選擇、資料收集整理、大綱擬定、試驗數據獲取、理論計算、論文寫作與論文答辯等環節。這些環節能使學生受到完成一個實際項目所必需的綜合基本訓練,對學生將來的工作和可能情況下的深造意義非凡。