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篇1
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。
篇2
Guan Wei
Dalian vocational technology college, Dalian, 116033, China
Abstract: By analyzing NC manufacturing and maintenance course approaches, the author explores some new teaching methods in order to maximize teaching effects in NC manufacturing and maintenance class.
Key words: NC machine tool; fault diagnosis; maintenance; teaching method
近年來,隨著我國數控技術的普及和數控設備的大量應用,大多數高職院校在數控技術專業或機電專業都開設了數控機床故障診斷與維修課程,在本課程教學中主要面臨的困難有如下兩方面:(1)課程教學中涉及的知識較多,如機械結構、電氣控制、液壓與氣動、數控編程與工藝等,而高職學生底子薄,課程教學安排時間又有限,學習會有一定的難度。(2)數控機床維修要求學生有較強的故障判斷分析能力和實際動手能力,在傳統的教學模式下很難培養出來。因此如何保證數控機床故障診斷與維修課程內容的實用性、實效性?如何引導學生掌握該課程學習方法,提高技能?在有限的時間和空間內如何提高課堂教學效率?如何進行理論與實際相結合?如何加強現場管理,提高學生的綜合素質?筆者針對以上幾個問題在教學中進行了一些有效的探索。
1 教學內容選取
作為教師,只有了解現場維修人員的工作,才能知道我們教學中的重點是什么。20世紀七八十年代的數控維修人員要對模擬電路、數字電路有較深刻的理解,他們通過電烙鐵、萬用表、示波器修理損壞的電路板。但今天的數控技術緊隨IT技術發展,電路板已被專用的大規模集成電路所取代,數據傳送也由“并行傳送”為主改為“串行傳送”為主,目前示波器、萬用表僅作為一些并行信號或靜態信號的檢測工具,對于CNC本身和數字伺服部分維修幫助非常有限。可以這樣認為,今后現場維修人員能夠處理的硬件將越來越少,取而代之的是借助各類軟件及相關技術資料(廠家和數控系統提供),及時準確判斷故障類型,確定維修方法。為了達到上述要求,必須建立“理”“實”一體化教學體系,在教學內容設計上應注重數控機床結構和數控系統的多樣性,課堂上注重培養學生的自主學習能力,使學生能夠觸類旁通,由于新技術、新工藝、新產品的不斷應用,要有一定的學習能力,跟上現代數控機床的發展。為了體現這一思路,可以將數控機床故障診斷與維修課程的教學內容體系設計如下:
(1)注重3個層面訓練:即學生閱讀電氣圖紙的訓練;查閱相關維修資料的訓練;故障檢測與排除的訓練。(2)6個教學內容模塊:即數控機床低壓電器部分的故障分析;數控系統的硬件裝接;數控機床機械拆裝及故障;可編控制器的應用;數控機床機電聯調;數控機床常見故障排除。
通過上述教學內容的安排,使學生掌握數控機床維修的基本技能和方法。
2 做好相關知識拓展的教學
筆者總結自己多年數控機床調試維修的經驗,認為要想快速準確地判斷故障,適應數控技術的發展,必須拓展相關知識,加強理論基礎。如本課程所需的一些專業基礎知識包含在計算機原理、電子技術、電氣控制與PLC、數控原理、液壓原理、數控機床結構等課程中。學生如果在學習數控機床維修之前,對上述相關專業知識缺乏了解或者遺忘,在上課時會感到很吃力,聽不懂,更談不上有自己對故障現象的分析理解,在實踐中無從下手,逐漸喪失對課程的學習興趣,缺乏專業知識,也不利于學生今后的職業發展。對于這種情況,教師在典型故障分析過程中,對所涉及的有關專業知識,要進行適當的補充和拓展,使學生能夠理論聯系實際,掌握所學內容,拓寬維修思路。如在講解數控機床回參考點故障時,就必須增加數控原理中光電編碼器的知識點,這樣學生才能理解回參考點工作原理。而講解電動刀架常見故障分析時,需補充霍爾開關的相關知識,學生才能理解刀架轉不停的故障檢測方法。有理論做基礎,能收到事半功倍的效果,數控機床故障才能快速準確地定位,增加學生學習該課程的自信心和興趣。在數控故障中,往往是同一現象,原因卻很多,沒有理論作基礎,光靠經驗是不行的,這也是目前部分企業在崗電工,至今仍無法承擔數控維修的原因。
3 教學中合理安排實踐教學
篇3
學生的知識、技能、素質和思維能力的培養都需要圍繞具體的教學內容展開,因此圍繞維修鉗工的培養目標,本課程需要傳授的知識和技能主要包括機械裝配技術、零件測繪技術、機械修理技術,并將人文素質培養融入教學內容中。考慮工程思維的培養多以項目為載體,非知識傳授型。因此,課程內容設計將需要傳授的知識和技能融入到以普通機床拆裝為載體的項目中,按著普通車床機械結構及能量傳遞路線將項目分為:子項目1:主軸箱拆卸、測繪與維修;子項目2:掛輪箱拆卸、測繪與維修;子項目3:溜板箱拆卸、測繪與維修;子項目4:尾架及導軌拆卸、測繪與維修;子項目5:整機裝配、調試。根據確定的教學項目,教學采用理實一體教學模式,實現“教師為主導,學生為主體”―“學中做,做中學”的教學模式,具體的教學過程可分為:興趣導入―布置任務―分組實施―小組互評―收獲總結―撰寫報告六步。
二、教學方案實施
教學內容設計完成后,學生工程思維的培養需要在教學實施中實現。本文以子項目1:主軸箱拆卸、測繪與維修為例,按著教學模式確定的六步法說明具體教學實施中對學生工程思維的培養。
(一)興趣導入
以先修課程《普通機床零件加工》為基礎,用兩張學生實際機床操作照片導入教學,引導學生采用“找茬”的方式找出兩張照片中的不同,并將不同分為操作違規和技術、技能不合理兩方面,通過這種方式激發學生學習興趣,培養學生的職業素養。
(二)布置任務
以先修課程《機械設計基礎》為基礎,課程分為五個子項目,并引出第一個子項目。
(三)分組實施
結合學生特點及實際實訓條件進行分組教學,分組后具體的教學實施過程分為“拆”“畫”“修”“裝”四步。即首先指導學生依據拆裝工藝正確的拆卸主軸箱,接下來由組長按著學生實際能力分配具體零件測繪任務,然后由小組共同完成教師指定的典型零部件的維修工藝,最后按裝配工藝完成主軸箱安裝調試。將工程思維方式融入到教學實施中,以主軸箱中某一齒輪“畫”的教學為例說明具體教學過程,教學中將“畫”分為草繪、三維建模、出工程圖三個步驟,教學實施過程中草繪由學生獨立完成,獨立完成的草圖存在不同錯誤及不規范的問題,但不影響第二步因此暫不糾正。接下來由學生完成三維建模,學生完成建模后要求學生對調草圖,發現學生拿別人的草圖,大多數不能完成三維建模,這時候學生會明白制圖是工程語言,是用來工程交流用,繪圖必須符合國家標準,這時教師幫助學生依據齒輪的制造過程重新完成三維建模。最后,利用三維軟件出標準工程圖,這個過程需要為學生提供相關國家標準,例如齒輪制圖國標GB/T 4459.2-2003、產品幾何技術規范GB/T 1800.1-2009等,讓學生明白齒輪表達、幾何公差等的真正含義。
(四)小組互評
具體實施完成后,為了進一步提高教學效果,培養學生誠信、合作和職業素養,將互評分為組內互評和小組間互評兩部分。
(五)收獲總結
本部分由教師和學生共同完成,用工程術語總結通過本項目學習的主要內容。
(六)撰寫報告
篇4
本課程是在我院機電設備類專業人才培養方案的框架下,針對企業對機械設備維修崗位的要求,通過參照國家職業技能標準-機修鉗工的內容,以企業真實項目為載體,將原有課程《金屬切削機床》、《鉗工工藝學》、《機械設備安裝與調試》進行有機的融合,融合后的課程打破了原有的具有明顯學科化傾向的課程內容組織形式,重新構建了“以工作過程為導向、以實際項目為載體”的課程內容結構。
1.1 校企共建,構建行動導向課程
強調“學校與企業共建”:在本課程建設的全過程中,與地方企業——寶雞機床廠、秦川機床有限公司、寶雞石油機械股份有限公司、寶雞鋼管廠等企業的一線專家全程合作,共同推進課程教學內容、師資隊伍和教學條件等建設工作,構建行動導向課程。
共建教學內容:與企業合作,依據專業工作分析所確定的設備維修崗位職業能力,共同確定本專業的典型工作任務和職業能力,共同明確本課程的教學目標(專業能力、方法能力和社會能力),共同確定學習情境,參與教學內容的重組和序化,制定考核標準等。
共建師資隊伍:與企業合作,聘請來自企業生產一線的技術專家,增加專職教師隊伍中的企業實踐經歷,構建“雙師”結構合理的教師隊伍,共同實施教學,共同評價教學。
共建實踐教學基地:將實訓基地建設主動融入地方制造工業產業鏈,在“雙贏”的基礎上,與企業共建校內外生產性實踐教學基地,營造企業文化和學校文化相融的氛圍,創設生產與教學相一致的場景,用企業的標準來檢驗學生的“產品”。
1.2 工學結合,促進職業能力培養
強調“工作需求和學生需求并重”:課程設計中不僅充分考慮完成崗位(群)需要的職業能力,還充分考慮學生的身心發展特點,將學生的可持續發展能力培養需求貫穿于職業能力培養之中。
強調“技能和素養統一”:本課程的校內實踐教學基地——數控技術職業教育實訓基地,是中央財政支持的職業教育實訓基地,具有集教學、培訓、技能鑒定、生產及技術服務“五位一體” 的功能。在教學過程中,充分利用實訓基地的教學與生產兩大功能,讓學生參與實訓基地的設備維修與對外技術服務工作來提高學生實際工作能力。
強調“學生是學習過程的中心”:在教學過程中,遵循“資訊、決策、計劃、實施、檢查、評估”完整的“行動”過程,在教學中教師與學生互動,讓學生通過“獨立地獲取信息、獨立地制定計劃、獨立地實施計劃、獨立地評估計劃”,在自己實際動手的實踐中,掌握職業技能、習得專業知識,從而構建屬于自己的經驗和知識體系。
2 課程設計的思路
本課程通過與寶雞機床廠、秦川機床有限公司、寶雞石油機械股份有限公司、寶雞鋼管廠等企業的一線專家、行業專家、教育專家、專任教師,針對企業機電設備維修崗位的典型工作任務的分析、研討,確立本課程教學目標,通過本課程教學,可以培養學生以下專業能力、方法能力和社會能力。本課程教學目標突出了學生專業能力培養和職業素養的養成。
專業能力目標:
(1)能執行與職業活動相關的保證工作安全和防止意外的規章制度;
(2)能看懂機械設備技術文獻、設備主要部件功能及裝配圖;
(3)能根據機械設備的結構特點,制定機械設備拆卸與裝配工藝規程,選擇正確的拆裝方法,對固定機構、傳動機構、軸承和軸組機構進行正確的拆卸與裝配;
(4)能進行零件測繪,并根據零件的損壞程度重新設計,繪制標準零件圖;
(5)能正確選擇和規范使用機械設備、拆裝和維修工量器具,并可以根據工作需要自己設計和制作一些方便實用的拆裝、維修工具;
(6)能根據設備狀況和修理要求,編寫修理工藝,確定修理方法,對機械設備典型零部件進行修理;
(7)能合理選擇和正確使用機械設備精度檢驗設備、儀器和工具及保養方法;
(8)能對機械設備進行總裝配、調整、試車及精度檢驗;
(9)能根據設備安裝要求,設計安裝方案,制定安裝工藝規程,合理選擇和使用安裝設備和工具,正確安裝與調試機械設備;
篇5
近年來,我國機械制造工業獲得了飛躍性發展,整個制造技術不斷升級,機械制造與相關接近專業應不斷改進人才培養模式、全面提升人才培養規格,以適應機械制造企業的人才需求。
先進制造技術在各制造領域不斷推廣和應用,急需大量掌握加工技術及工裝設計的高素質技術技能型人才。為了緊密對接機械裝備制造產業,學校必須根據機械制造企業對加工制造一線崗位的職業能力要求重構課程體系,實時引入新技術、新工藝,整合教學內容,提高技能型人才的培養質量。
以行動為導向,設計教學情境,改革教學模式,并將職業規范、職業道德等融入專業教學全過程。繼續推進理論教學與實踐教學的深度融合,增加理實一體化課程的比例,加強實踐教學場所的建設。教學管理與生產現場管理接軌,加強學生的職業素養。進一步深入教學評價體系的改革,建立健全以職業能力和崗位操作能力為核心的教學評價體系。因此,把純理論課《機床夾具設計》改為理實一體化教學課符合當前高職教育研究與改革發展的需要,符合當前市場對高職機械制造及相關專業人才培養質量要求的需要,具有較強的現實意義。
1 課程標準的制定
1.1 課程的性質及任務
本課程是機械制造及相關專業的一門專業課程。是依據機械裝備、工程機械、機床、汽車等制造企業中工裝夾具設計與制造(維護、維修)等職業崗位群的任職要求而設計。本課程的主要任務是讓學生掌握典型機床夾具的組成和工作原理及基本知識內容,掌握機床夾具裝調的基本方法,掌握專用機床夾具設計步驟的基本方法等內容。
1.2 課程教學目標
1.2.1 知識目標
(1)熟悉典型機床夾具的組成和工作原理;(2)熟悉機床夾具中各種常用的定位元件與定位方法;(3)熟悉機床夾具中各種常用夾緊裝置與夾緊方法;(4)熟悉機床夾具的夾具體和其它裝置;(5)了解專用機床夾具的設計步驟。
1.2.2 能力目標
(1)查閱機床夾具設計的標準、手冊、圖冊等技術資料的能力;(2)按零件加工要求合理確定機床夾具的定位裝置的能力;(3)按加工要求合理確定機床夾具的夾緊裝置的能力;(4)按夾具中的定位元件和夾緊裝置要求確定夾具體和其它裝置的能力;(5)能按零件加工要求完成設計一副中等復雜程度的專用機床夾具。
1.2.3 素質目標
(1)具備基本職業道德和職業素質,正確做事,做正確的事;(2)具備質量意識、安全意識和節約意識;(3)樹立正確的工作態度:互相幫助、共同學習、共同達成目標;(4)具有應用理論知識解決工程實際問題的能力。
2 課程教學項目設計
在教學中以專用機床夾具為載體。將全班學生分成幾個小組。每個小組都有一副專用機床夾具,以職業能力培養為目標,把知識內容溶入到教學項目中去,由老師單一講授和學生單一聽課的教學形式,轉化為以學生為主體,以教師為主導,知識教學與技能訓練有機融合,“教學做”一體化的教學模式,使學生在實踐中學習知識和運用知識,學生的能力素質得到大大的提高。理實一體化的課程教學模塊與項目設計。(表1)
表1 課程教學模塊與項目設計
3 教學課時分配
根據教學內容的安排,總課時間為46學時。(表2)
表2 課程教學課時數
4 教學課程考核
課程考核結合現場操作、課堂提問、模塊考核、技能競賽等手段,加強實踐性教學環節的考核,并注重平時采分。各任務模塊可參照表3進行評價。
表3 課程教學模塊考核標準
5 教學過程設計
第一步:演示:在第一個教學模塊中打破常規的先理論后實踐的教學模式先讓學生進入機床夾具拆裝室,增加感性認識,提高學習興趣。職業教育招收的學生基本上直接來自普通高中。他們在現實生活中很難接觸到機械加工類設備及工裝設備,更別說去進行操作。如果先進行理論教學,不僅增加了授課教師的講解難度和授課時間,而且學生因為缺乏感性認識而難以理解。教師首先對選定的拆裝課件進行拆裝演示,激發學生的好奇心。
第二步:講解;教師對演示過的課件進行循序漸進的講解。對其中涉及的機床夾具在各類機床上加工特定的零件及在機械制造中發揮的作用、機床夾具的組成、定位裝置、夾緊裝置、夾具體及其它裝置、夾具設計方法等理論內容進行針對性、分模塊內容深入講解。
第三步:實踐:按課程模塊進行,對課件進行初次的感官認知和相關理論講解后,分組讓學生根據機床夾具拆卸工藝流程對機床夾具實物進行拆卸,清洗后按機床夾具的組成歸類零件,測繪各組成部分的零件,并畫出一張完整的裝配圖。通過這一環節的練習學生對機床夾具的組成就有一定的了解,學生對機床夾具的整體結構就有一個清醒認識。再通過后續的模塊練習和相關知識學習,以達到理論知識與實訓操作的較好結合,從而掌握知識與動手能力得到大大提升。
第四步:評價:整個課程教學按模塊進行,學生的動手實踐也是分模塊進行的,在學生的動手實踐過程中,找出不妥之處進行講評,采用邊修改邊講解的教學方法,從而收到較好的教學效果。每一個教學模塊內容完成后,對學生都有一個評價,綜合五個模塊內容就有總評價,這種評價方式達到促使學生既掌握理論知識又增強動手能力的目的。
6 結論
經過我院高職機械類專業班級的教學實踐,本課程的教學模塊內容與考核方案逐步完善。采用理實一體化教學后,學生的學習積極性得到極大的提高,動手能力普遍增強。實踐證明,《機床夾具》課程理實一體化教學改革符合當前高職教育研究與改革發展的需要,能提升本課程教學效果,具有較強的現實意義。
【參考文獻】
[1]吳拓.機械制造工藝學與機床夾具[M].北京:機械工業出版社,2012.
[2]肖繼德,陳寧平.機床夾具設計[M].北京:機械工業出版社,2009.
篇6
1課程教學主要面臨的問題
(1)課程教學中涉及的知識面廣,包括了數控系統、數控機床機械結構、電氣控制、液壓與氣動等相關知識,這些知識在前置課程中進行了獨立設置。但是在前期教學中,學生基本只是孤立的接受知識,而本課程則是將這些知識融合到一起,并且要將理論知識應用于實踐解決實際問題,再加上職業院校的學生文化基礎相對比較薄弱,這就導致了大部分學生感到這門課程的學習難度很大,對知識進行綜合應用時無從下手。
(2)課程教學仍然以理論教學為主。在本門課程的實踐教學過程中,數控設備通常會處于被保護狀態,不能進行拆裝,這就使得用于維修教學的設備不足,學生僅僅只是接收一些認知實驗,或者老師設定一些簡單的故障讓學生進行排除,實習時間得不到足夠保障,學生的綜合實踐能力難以提高。
(3)數控系統的品牌、型號眾多,更新也快,其結構、參數設置以及故障診斷方法等在不同的品牌和型號中均存在一定的差異。而本課程在課堂教學中往往只是以一種數控系統為載體來進行教學設計與安排,最多再把學校擁有的其它數控系統作為輔助介紹,缺乏了對機床故障診斷與維修方法能力的培養,因此,難以培養出走出校門就能滿足企業基本要求的數控維修人員。
(4)考核方式不合理,《數控機床故障診斷與維修》傳統的考核方式為:平時成績(50%)+期末考試(50%)=總評成績,這種考核方式已不再適應“雙證融通”人才培養模式,也不適合于本門課程的成績評定,為此該課程的考核方式需要進行改革。考核方式不合理,《數控機床故障診斷與維修》傳統的考核方式為:平時成績(50%)+期末考試(50%)=總評成績,這種考核方式已不再適應“雙證融通”人才培養模式,也不適合于本門課程的成績評定,為此該課程的考核方式需要進行改革。
2課程教學改革的研究內容
(1)研究以典型項目為載體的基于工作過程的課程教學內容,讓學生在真實或接近真實的實踐情境中獲得知識和技能。
(2)依托FANUC0imateTD數控實訓平臺研究數控機床維修的典型工作任務,并結合維修工的國家職業技能鑒定標準對教學內容進行整合,確定出課程學習的不同學習情境,精選企業現場典型的維修案例作為教學任務。
(3)研究新的課程考核評價方式。
3解決教學問題采取的方法
(1)采用項目教學法,以工程為背景,把項目作為載體實施課堂教學,依托FANUC0imateTD數控實訓平臺,學生親自完成各項目實施的整個過程。構建課程項目圍繞項目構思設計實施運作的主線來進行,實現課程理論知識和實踐技能一體化教學。
(2)課程項目要符合課程教學目標的要求,與企業實際相結合,還要考慮學生的綜合能力。課程項目的開發最好由學校教師、企業維修技術人員以及行業專家共同研討,精選出有代表性的項目案例;也可以讓學生利用學校建立的FANUC數控實訓臺參與開發一些簡單的課程項目,使學校資源得到更好的利用最大化。
(3)課程教學實行雙導師制,尤其在實踐教學環節,安排企業工程師或學校的實訓教師與學校理論教師一起共同擔任該環節的指導老師。同時,學校也應多安排專業教師到企業兼職鍛煉,不斷提升教師的工程實踐能力。
(4)對于強調實踐能力突出的課程,傳統的考核方式不能合適體現課程的學習效果。新的評價方法應該是注重學生的綜合職業能力,以過程性考核為主,采用多元化的評價方法。比如課程項目實施完成后做項目的展示;以小組為單位進行答辯;答辯完后學生撰寫個人項目報告,總結項目學習的成果,分享心得和體會。
4教學改革的主要特色
(1)課程項目的實施過程依托FANUC數控實訓臺,體現了“做中學”的理念。
(2)課程主要在實踐教學環節實行雙導師制,能夠更好地達到對學生的指導效果。
(3)評價方法的改革注重學生的綜合職業能力的培養。
5課程教學改革的預期效果
(1)數控機床維修課程項目教學法的實施,將會激發出學生的學習潛力。遇到技術問題時,能夠學會主動查找資料,探討和尋找解決方法;能夠正確進行故障的判斷、檢測和排除,使學生把抽象難懂的理論知識融到實踐過程之中,既提高了學生的動手能力和語言表達能力,也培養了學生獨立工作的能力和團隊合作的精神,同時也增強了學生的自信心,為他們今后的學習和就業打下良好的基礎。
(2)制作豐富的教學資源。包括開發數控機床維修項目案例庫;編寫適合本課程教學內容的特色教材;搜集相關的技術資料和視頻教學案例等。并在教學過程中不斷積累更新,為本課程的后續教學順利進行提供有利的保障。
參考文獻:
[1]岑華.數控機床維修教學中CDIO項目教學法的應用[J].廣西教育c:職業與高等教育版,2014(47):147~148.
篇7
隨著現代科學技術的迅猛發展,社會對高素質技術人才的需求也在不斷變化, 傳統的職業教育模式的改革顯得尤為重要。本人多年從事《數控加工工藝與編程》課程的教學任務,總結出點體會:要教好這門課,必須以學生為主體,采用多種教學方法結合,采用多種靈活的教學手段,可以引導學生主動思考,從而提高獨立分析的能力。
一、教學手段的改革
數控專業系列課程是理論與實踐性較強的學科,其主要任務是訓練學生從工藝編制到加工成產品的能力,目的是培養學生的實踐動手能力和創新能力。教學中,本人主要采用多媒體教學、實訓教學、數控仿真軟件等教學手段。
1.多媒體授課
豐富多彩的多媒體課件也能激發學生的學習興趣,提高學生學習的主動性,還有利于理論教學與實踐教學的承接。對于加工原理、機床結構、部件運動難于用文字描述清楚的教學內容,可以應用多媒體的動畫演示功能以及視頻功能。在講授這門課時,努力營造真實的教學環境以追求最好的教學效果。第一節課先給學生放數控加工中心等加工零件的視頻,如加工豪華轎車的三維車標等復雜零件,學生的注意力立即被吸引了。再比如介紹機床的結構及工作原理時,由于內部具有復雜的結構,學生僅僅通過教師的講授往往不易看懂、弄明白,可以在課堂講授過程中穿行機床結構拆裝實訓,變抽象為具體,使學生形象的了解各類零件工作的實質。從而大大提高了學習的主動性。
2.數控加工仿真軟件的引入
充分利用計算機設備及軟件進行仿真加工,對復雜零件利用計算機仿真軟件進行自動編程,通過相應的數據傳送通道將其輸入到數控機床內,進行自動加工。
數控仿真系統軟件可以在微機平臺上運行,它不但解決了實訓時學生多機床設備少的問題、而且還節省了大量設備購置經費。優點在于:(1)系統完全模擬真實數控機床的控制面板和屏幕顯現,可輕松操作,在課堂上構建起實習現場機床操作環境。(2)采用虛擬機床替代真實機床進行培訓,在降低費用的同時獲得更佳的培訓效果,使用更經濟。(3)教師和學生可以相互觀看對方的操作,進行互動交流。(4)沒有危險性,學生能夠放心大膽地操作仿真機床,不存在真實機床上刀具與工件的碰撞、工作臺超程等危險操作。
但是,仿真畢竟不代表實際加工,教師一定要把仿真系統與實際加工中的區別給學生明確講清楚,否則也可能在實際操作中會出現問題。
3.加強數控實訓環節,提高學生動手能力
在數控實訓教學中,除了完成給定的數控加工作業件外,我們還要求學生利用課余時間進行創新設計,學生自己設計零件,制定加工工藝,編制數控加工程序,在數控機床上加工出零件,參與數控機床生產全過程。
通過數控實訓,學生的動手能力和創新能力得到了很大的提高,而且還具備了一定的對新設備的適應能力,基本滿足了企業拿來就用的要求,縮短了到企業工作以后的適應期,學生就業后普通受到各用人單位好評。
二、教學方法的改革
我們主要將問題教學法、案例教W法及項目教學法這三種教學方法運用與數控加工編程的課堂教學中,在教學中取得了很好的效果。
1.問題教學法
利用學生的強烈的求知欲望,一些新的理論采取設問、啟發的方式來引出。如在講圓弧插補指令前,先畫出零件圖,讓學生進行編程,圖中有圓柱面、圓弧面,前面已經講了G00、G01 指令,學生自然能將圓柱面的程序編出,到了圓弧面的程序編制時,老師自然而然就會提出問題,引起學生的求知欲。這樣既激發了學生的學習興趣和創造性思維,又能使課堂教學氣氛活躍起來,提高了學生獨立分析問題和解決問題的能力。
2.案例教學法
通過案例將教學課題的理論知識和實際技能結合起來,使學生有獨立制定計劃并實施的機會。如數控車床編程的教學目標是使學生具備典型回轉體零件的加工工藝分析、數控加工程序編制的能力,并能夠在數控車床上將所需要的零件加工出來。在設置案例時,可以選用典型零件,零件中要包含常見的圓柱面、圓錐面、端面、槽、球面、螺紋等等。
通過案例教學,使理論教學走向更深的層面,對教師的教育理念、學生的學習心境、課堂氛圍發生根本變化,對教材建設、教學方式、學習方式也提出了更高的的要求。
3.項目教學法
教學中以項目形式劃分教學章節,一般以模塊為章,課題為節,每個課題都引入任務。目前該課程的教學模式大多是理論與實踐分開進行,這種教學模式存在理論教學枯燥乏味、實踐教學內容重復、理論和實踐教學間內容脫節等問題,影響了教學質量的提高。采用項目教學法可以提高教學質量,以圖1 為例,介紹一下項目教學法的步驟。
步驟一:明確任務。首先拿出零件圖紙分析,明確研究內容。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。
步驟二:制定計劃。根據具體情況,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,選擇合適刀具、夾具等,制定相應的工作計劃。
步驟三:做出決定。在教師的指導下, 開展工藝和加工可行性分析,在團隊中對工藝過程選擇和表面精度等問題開展討論,做出正確的決定。
步驟四:實施計劃。根據制定的計劃和決定,開展對工作任務的實施過程,即編寫加工程序單,同時在完成過程中提醒學生注重編程中的細節,注意觀察和總結,避免出錯。
步驟五:檢查控制。通過仿真軟件,檢測編寫的程序的正確性,要嚴格檢查,控制好質量關。
三、結束語
實踐證明,這樣的改革是卓有實效的,學生的實際動手能力有了很大提高。總之,《數控加工編程》教學的改革,符合機械類專業的培養目標和要求,符合課程改革的要求,符合以就業為導向的職業學校的辦學方針。
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篇8
我校目前是五年制高職校,我們的學生在校不僅要獲得必要的專業知識和技能,還要會“工作”,才能適應未來的生活。我校也嘗試將基于工作過程的課程體系開發模式應用于電氣自動化專業的課程開發,取得了小小的成績,有多門課程相繼被立為市級精品建設課程。本文我將談一下我一直參與的《電機與電氣控制》這一課程的基于工作過程的設計。
基于工作過程的課程開發要歷經三個轉換,即“工作任務到行動領域(典型工作任務)的轉換”,“行動領域(典型工作任務)到學習領域的轉換”,“學習領域到學習情境的轉換”。
1.工作任務到行動領域的轉換。通過對本專業各種崗位的總和考察分析,我們學校的電氣自動化技術專業的畢業生的所在崗位的主要工作任務是電機與電氣控制線路的安裝與調試、電機與電氣控制線路的故障排除、工廠供配電系統的運行維護、電氣自動化產品的制造、檢測等。我們分析工作任務,找出工作間關聯的部分,去除重復部分,形成一個個結構完整的典型工作任務即行動領域。例如,其中“電機與電氣控制線路的安裝與調試”工作任務的工作過程是:根據要求繪制電氣原理圖―選擇器件―安裝線路、電機―調試。“電機與電氣控制線路的故障排除”工作任務的工作過程是:了解情況―分析電氣圖―查找原因―準備工具―排除電機或線路故障。對這兩個任務分析后歸納總結,可以得到它們相對應的行動領域(即典型工作任務)有“電機的拆裝與故障檢測”、“電機基本控制線路的安裝與調試”、“典型機床線路的檢測與維修”。需要的職業能力是電機檢測與簡單維修能力、電氣圖讀圖能力、電氣圖繪圖能力、控制線路安裝調試能力、常見電氣故障檢修能力。
我們常說使學校和企業零距離接軌,但學校畢竟是不能與工廠劃等號的,所以我們要分析工作過程、職業能力、行動領域,根據學校實際情況,創造盡可能與實際工作環境相近的學習情境,建立學習與工作的直接聯系,培養學生應具有的職業能力。
2.行動領域(典型工作任務)到學習領域的轉換。我們在對兩個工作任務――電機與電氣控制線路的安裝與調試、電機與電氣控制線路的故障排除分析后歸納出三個典型工作任務,即電機的拆裝與故障檢測、電機基本控制線路的安裝與調試、典型機床線路的檢測與維修,由此得出《電機與電氣控制》這一學習領域的主要任務,是以這三個典型工作任務為載體,培養學生的電機檢測與簡單維修能力、電氣圖讀圖能力、電氣圖繪圖能力、控制線路安裝調試能力、常見電氣故障檢修能力。
基于工作導向課程體系模式打破了傳統學科型課程體系,針對實際工作體系重新構建課程體系,并按實際工作結構重新設計課程結構。現在的《電機與電氣控制》這個學習領域,是將原來的《電機與拖動》、《電氣設備與安裝》兩門理論課和電機拆裝、維修電工實訓這兩門理論課有機地融合在了一起。
3.學習領域向學習情境的轉化。我們以電機的拆裝與故障檢測、電機基本控制線路的安裝與調試、典型機床線路的檢測與維修三個工作任務作為《電機與電氣控制》學習領域的三個學習情境。三個學習情境從簡單到復雜、由單一到綜合逐層遞進,難度逐漸加大。在第一個學習情境“電機的拆裝與故障檢測”中,主要培養學生電機正確拆裝和故障檢測能力。第二個學習情境“電機基本控制線路的安裝與調試”主要培養學生電氣圖讀圖、繪圖能力,控制線路安裝、調試能力,為下個環節“典型機床線路的檢測與維修”打下基礎。第三個學習情境“典型機床線路的檢測與維修”主要培養學生機床線路的讀圖、繪圖能力,檢查、排故能力。基于工作過程的教學方案使知識的學習次序相對于傳統次序發生了很大的變化,并且將理論和實踐融合,使學生在做中學,在學中做,對學生職業能力的培養收到事半功倍的效果,從而使學生容易適應未來工作。在三個大情境下又設置了15個子情,以子情景為單位組織教學,并按實際工作的六個步驟“咨詢、決策、計劃、實施、檢查和評估”組織實施。學習情境的數量和大小沒有特定的標準,它與教學時間、教學條件、學習者的學習能力和教學者的教學經驗相關。
基于工作過程導向的課程改革,重組了教學內容,改造了教學環境,轉變了教學方式。形成以任務為載體、學生主動構建、融教學做一體的實施方式,以學生為中心,關注每個學生的特殊需要,尊重每個學生的職業成長體驗,培養學生專業能力的同時,提高學生的綜合素質。
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為了適應現代職業教育發展需要,培養高技能人才,近年來,各職業院校大力推行理實一體化的教學模式。所謂“理實一體化”即理論實踐一體化教學。它突破以往理論與實踐相脫節的現象,教學環節相對集中。他堅持“以學生為中心”,通過設定教學任務、教學目標,讓師生雙方邊教、邊學、邊做,全程構建素質和技能培養框架,豐富課堂教學和實踐環節,提供教學質量。在整個教學環節中,理論和實踐交替進行,直觀和抽象交錯出現,沒有固定的先實后理或先理后實,而理中有實,實中有理。突出學生動手能力和專業技能的培養,充分調動和激發學生學習興趣。“理實一體化”教學強調發揮老師的主導作用,要求老師具備“雙師”素質,即是理論知識的講授者、也是技能訓練的指導者,既要組織整個教學活動,又要管理實訓所需的工、量、刃具,對老師提出了更高的要求,下面結合《電氣控制技術》一體化課程教學,從理論教學、實訓指導、教學活動組織三個方面來探索作為一體化教師應的能力。
1 理論教學能力
理論是開展實踐教學的基礎,是直接影響到學生實踐效果的重要因素。作為一位教師,能夠開展理論教學是最基本的能力要求。在一體化教學中,要求老師除了能夠熟練掌握本專業理論知識外,還能夠優化教學、創新教學內容、打破傳統的理論教學手段,充分利用信息化教學手段,綜合運用行動導向、任務驅動、項目教學、多媒體教學、模擬教學等先進教學方法,因材施教,充分提高教學質量。
1.1 創新教學內容
分析企業產品生產工藝流程,總結各崗位所需職業素質與職業能力,確定學生的基本職業能力與技能培養目標;參考職業技能標準,根據職業發展規律,針對專業課程特點,制定教學模塊,編寫一體化教材。為實施一體化教學奠定基礎。例如,《電氣控制技術》課程教學時,以項目教學為主線,以模塊教學為特點,將課程分為維修電工基本操作技能、常用低壓電路、基本電氣控制電路、典型機床控制線路四大模塊,每個模塊又分為幾個獨立的項目,每一個項目教學內容的篩選和組織,又以工作任務或工作過程為依據,圍繞某一工作過程必須的專業理論與專業技能的組合,強化專業能力、方法能力和社會能力。例如:在講授交流接觸器基本知識時,拋棄傳統理論注入式教學方式,邊進行接觸器的拆裝,邊講解原理,讓學生看清楚接觸器的內部結構,同時輔以一些簡單的小實驗,通過實際操作,加深了學生對交流接觸器機構、工作原理、使用方法的了解,提高學生學習興趣。
1.2 教學形式多樣化
針對不同教學模塊技能要求,靈活運用多媒體教學、模擬仿真教學、任務驅動教學等教學方法,訓練學生動手、動腦、收集與處理信息。例如:講解典型基礎控制線路知識時,采用一體化教學,采用多媒體手段,輔以仿真軟件,邊講邊練習,讓學生獨立編程、模擬、仿真,形象生動,提高學習效率。
1.3 因材施教
一方面,由于職業學校學生大多數來初中時成績中下等,入學時文化基礎知識薄弱,專業基礎課程、專業核心課程的學習起來有相當的難度。此外,職業學校學生水平參差不齊,因此,教學時不能一鍋端,老師需要根據不同學生的興趣愛好、現有知識、能力水平、學習能力等,分類分層次開展教學。對于基礎薄弱的學生,教學過程,應盡量采用直觀演示法、模擬教學法、實物教學法等,將專業理論知識形象生動地展示給學生,激發學生的興趣,提高學習效率。
另一方面,不同專業課程涉及不同的儀器設備,作為老師,既要理論上精通,也要能夠熟悉各種設備功用、結構、操作、維護方法,合理選擇實訓儀器設備,指導學生實訓。
2 實踐指導能力
操作技能是指學生的實際動手能力,工作崗位的現場解決能力,是職業學校必須掌握的重要能力。實訓教學是訓練學生操作技能的重要手段,是實施“理實一體化”教學的主要形式,它要求教師具備雙師素質,具有理實一體化操作能力。即,教師除了具備豐富的專業理論知識,還應該熟練設備操作、維護、保養,具備培養學生發現問題、解決問題的能力。
(1)指導學生實訓操作。《電氣控制技術》作為一門實踐性、操作性強的專業課程,實踐教學過程中,多采用演示教學法,實訓指導教師要確保安全,嚴格按照操作規程進行教學。例如:在講授使用電工工具時,教師教學時,先通過對各種工具進行演示,讓學生有一個直觀的了解,然后讓學生再模擬練習,讓學生養成良好的安全文明習慣。此外,還應該鼓勵、讓學生充分發揮主觀能動性,放手開展實驗。例如:在講授機床線路部分,教師在布置任務,操作示范完成后,鼓勵學生自己安裝調試,經指導教師檢查無誤后通電調試。這樣既培養了學生養成了嚴謹的工作學習態度,又提升了學生的操作技能。
(2)解決實訓中的問題。實訓教學過程實際就是解決問題的過程。學生在實訓教學過程中會遇到各種各種的問題,這些問題教師如果總結解決,就不利于培養學生發現、解決問題能力,就不能從問題中學習知識。作為實訓教師教師,不少知識的灌輸者,而是知識的引導者。在實訓過程中出現問題社,老師不是急于給學生解決問題,而是引導學生分析問題,找到問題出現在什么地方,找到解決問題的方法。從而培養學生分析問題、解決問題的能力。
(3)培養學生的多重思維。在一體化教學過程中,在按照操作規程實施操作時,鼓勵學生積極思考,尋求多重解決問題的途徑。這樣既培養了學生的技能,也提升了學生思維能力。比如說在指導機床線路接線問題時,有幾種接線思路,如何接?為什么要這么接?這樣接有什么好處?有什么問題需要注意?教師可以現場提問、指導學生需求最優的方案,培養學生思維能力。
3 教學組織能力
隨著職業教育的發展,要求構建自主、合作、探索的交互式學習平臺,教師的角色也發生了轉變,教師已不在是單一的知識的傳授者,而是學生學習活動的組織者、指導者與參與者。組織學生收集咨詢、計劃、決策、實施、總結與評估。創建和諧的學習環境,讓學生在平等、寬容、互助的環境中學習成長。
3.1 組織學生收集咨詢、制定計劃決策
現代職教理論任務,職業課程是職業教材、教師與教學環境的有機組合。教師與學生是課程的開發者與創造者。組織學生收集咨詢、制定計劃、實施總結評估是教師的重要職責。例如:在《電氣控制技術》典型機床控制線路教學時,首先組織學生參觀實訓中心,感官機床現場。使學生在頭腦中對典型機床控制線路有一個清晰的印象。教師在組織學生參觀實訓中心各自機床控制線路的時候,組織學生發現、尋找、收集不同機床的控制線路,思考控制線路的組織,形成一個初步的方案,為實施任務做好準備。
3.2 營造和諧、積極的學習環境
學生的學習是一個平等、積極、愉悅的過程,要求老師在教學過程中營造一個積極、和諧的學習環境,給學生以鼓舞,讓學生在平等、和諧、互助的氛圍中進步提升。對老師來說,給予學生的學習環境比自身的學識更加重要。教學中要常用合適的教學方式,給學生以精神上的鼓舞,活躍學生的思維,讓學生以高漲的熱情投入學習。例如:《電氣控制技術》典型機床控制線路任務教學中,教師任務的導入,首先讓學生欣賞典型機床裝配線路示教模型,演示機床的動作。然后讓學生根據之前講授的控制原理談談自己的思路與看法,讓學生建立一種良好、和諧、民主、平等的學習環境,提高學生的學習積極性。
3.3 創設豐富的學習情景,調動學習積極性
術語有云“興趣是最好的老師”,美國心理學家布魯納提出“興趣是一種特殊意識傾向”。學生只要有了濃厚的興趣,才會有學習的動力。一體化教學中,教師根據教學內容,設置學習情景,設計教學項目,讓學生置于真實的工作環境中,以真實的工作任務,啟發、引導學生,讓學生以最大的熱情投入到任務學習中去,提高學習質量。例如,在設計機床控制線路時,教師可以設置如下情景。(1)觀察電機正反轉現象,設疑、提問學生電機為什么會正反轉?(2)在什么情況下需要正反轉?(3)如何實現電機的正反轉控制?(4)如何用實驗證明你的設想是否正確?通過分組討論,制定方案,小組自評、互評、教師評價,選出最優方案,讓學生去實踐自己的最終方案,得到結論。通過學生自己制定方案、實驗、得出結論,提高了學生的積極性,提升了學習效果。
4 結語
要提高學生專業實踐能力,提升職業素養,在專業課程教學過程中,實施一體化教學是一個重要的方法。理論教學與實踐訓練同步進行,能夠使理論知識在實踐訓練中得以體現,通過實踐,發現問題,通過理論知識得以解決。理實一體化教學的實施對教師素質能力提出了更高的要求,而如何提高理實一體化教師的能力,將成為職業教育改革發展的首要任務,也是我們今后努力的方向。
參考文獻
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篇10
2.1合企業需求和職業學校學生特點,合理安排教學內容
我校作為一所職業學校,學生來源廣泛,學習基礎參差不齊,對知識的理解和掌握能力有差距,這給教學工作帶來了一定的難度。《數控技術》課程目前采用的教材一般先對電氣和機械部分講解,理論知識強調過多,到后面的電器控制回路和機械系統控制分析時,感覺聯系不大;同時學生基礎較差,對高深理論知識的理解也很有限。我校數控專業學生大多數畢業后進入一些從事機械加工和電子產品生產的公司,而目前的《數控技術》教學數控技術理論部分的知識內容和實踐知識部分分開在不同的學期進行教學,學生學完理論知識不能及時的付諸實踐,等到另外一學期上實訓時,理論的內容基本上都遺忘了,兩者嚴重脫節。因此,結合生產實際,應將理論和實訓操作部分放在同一學期內建議分前十周后十周的教學方式,增強學生學習的連貫性。
2.2過程中多媒體課件的廣泛使用,提高課堂教學效果
多媒體以其全面生動的聲、像、圖、文等綜合課程信息顛覆傳統的干巴巴的文字教學,有利于提升學生學習的注意力。同時,豐富多彩的多媒體課件也能激發學生的學習興趣,提高學生學習的主動性。因此教學中應制作大量易于學生學習和理解的電器和機械控制系統課程動畫素材,運用多樣的教學載體,從掛圖、教具到實物、動畫;從板書到多媒體課件;努力營造真實的教學環境以追求最好的教學效果。
2.3強實訓教學,提高學生的創新能力
課程實訓教學的目標是通過加強實訓環節的教學,使學生掌握基本的實訓方法和實訓技能,能熟練地運用電器基本回路和機械系統組合滿足實際需要的數控加工系統以及編制數控程序和進行加工操作。同時加強實訓教學,能加深學生對一些基本理論的理解。在理論講解過程中穿插實訓教學環節,使學生更容易更直觀地理解復雜、難懂的結構和原理,同時在理解的基礎上可以引導進行改進設計,提高學生的創新能力。我校現有的機械加工設備和電氣實訓設備為我們的實訓教學提供了有力保證。比如介紹機床的結構及工作原理時,由于內部具有復雜的結構,學生僅僅通過看圖和教師的講授往往不易看懂、弄明白,可以在課堂講授過程中穿行機床結構拆裝實訓,變抽象為具體,使學生形象的了解各類零件工作的實質。同時數控技術應緊跟時代潮流,與時俱進,充分利用計算機設備及軟件進行仿真加工,對復雜零件利用計算機仿真軟件進行自動編程,通過相應的數據傳送通道將其輸入到數控機床內,進行自動加工。
2.4建立試題庫,學習評價,考核標準多樣化
通常在機械類專業及其它相關學科專業的班級開設《數控技術》課程,工作量由幾位老師承擔,考試一般是各任課教師各自出題,難免具有片面性,且題目保密性差,因此各班成績也無可比性,教學效果不明顯。考試的目的是通過教師的“教”與學生的“學”的雙向互動過程,通過考試學生、教師以及教學管理人員可以及時發現教學中存在的問題,進而改進課程教學,提高教育質量。通常實行教考分離是比較有效的措施。因此建立試題庫并使用試題庫進行考試是非常必要的。建立試題庫既能為課程教學改革服務,使的考試科學化、規范化,減輕教師的工作強度,又有利于監控教學質量,是加強教學管理工作的重要手段之一。在考教分離同時還必須注重平時學習成績考核,利用理論成績、課堂表現、課后作業和實訓并重的學習評價考核方式。例如對學生平時課堂參與狀況、回答問題情況、作業完成情況,特別是實踐教學中的能力表現等情況進行全面考核,記入成績。
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一、課程體系的建立
根據社會對模具專業人才的知識能力結構要求,我們決定將模具制造專業(高技班)課程劃分為三個模塊,即:基本素質模塊、模具專業技術模塊、模具專業實訓模塊。在教學課時安排上,理論與實訓約為1:1。
1.基本素質模塊
該素質模塊能讓學生掌握必要的計算、語言表達、公文寫作和計算機的基本操作知識,具備自主學習能力和適應社會的基本素養。
開設的課程有:數學、語文、英語、德育、體育、計算機基礎、心理健康教育和就業指導等。
2.模具專業技術模塊
該模塊能讓學生熟練掌握機械制圖、AutoCAD、Pro/E、模具結構、材料、制造、工藝、夾具、安裝、調試、維修、先進制造技術等知識,能勝任計算機繪圖員、模具設計員、模具制造工藝員、模具調試工、機床夾具設計員等工作。
開設的相關課程有:機械制圖、計算機繪圖、計算機在模具設計中的應用、機械基礎、金屬材料與熱處理、電工學、機械制造工藝基礎、極限配合與技術測量基礎、冷沖壓/塑料成型工藝與模具設計、機床夾具、復雜模具安裝調試與維修、先進制造技術等。
3.模具專業技能實訓模塊
該模塊能讓學生掌握模具制造的各種設備、加工方法、工藝等相關知識,并完成一套沖壓模和一套注塑模的完整加工,能勝任模具鉗工、車工、銑工、磨工、模具調試工、數控機床操作工、沖壓機操作工、注塑機操作工、檢測儀器操作工、產品質量管理員等職位。
開設的相關課程有:金工實訓、鉗工實訓、數車實訓、數銑實訓、沖壓模具設計與制造實訓、塑料模具設計與制造實訓、模具拆裝和測繪實訓等,教學過程采用“行動導向”教學模式。
二、課程體系的實施
模具專業實訓與專業基礎課程的學習應緊密相連,冷沖壓、塑料成型工藝與模具設計課程的學習和沖壓模、塑料模具設計與制造實訓相對應,機械基礎、金屬材料與熱處理等課程的學習和金工實訓、鉗工實訓相對應。
理論知識的學習內容和實訓內容相對應。通過兩套模具的完整加工,將計算機制圖(AutoCAD)、計算機在模具設計中的應用(Pro/E)、線切割編程、機床夾具、復雜模具安裝調試與維修、冷沖壓/塑料成型工藝與模具設計等課程的內容有機地結合起來,使得每門課程都有了相對應的項目(模具中的零件),而所有的項目又有了一個總體的目標(一套完整的模具)。例如計算機制圖的教學可以用模具上的導柱、導套等零件的繪制作為項目,線切割編程的教學就可以用型芯、型腔的加工作為項目。這樣,學生在整個學習過程中目的性強,理論和實訓就很好地結合起來了。
三、教學效果的總結
1.學生的學習效率大大提高
學生能將專業理論知識與實際進行反復對照、理解,從而縮短了認知過程,加深了記憶,能更易理解、更快接受專業知識,能更迅速掌握技能。
2.學生的實操技能有了明顯的提高
學生在教師的指導下親自動手操作,完成教師布置的一個個由易到難的工作任務,最后制造出一副完整的模具,學生對學習充滿了自信,對操作充滿了熱情,操作技能也在不斷提高。
3.師生之間的互動大大增加
教師能比較直觀地了解學生掌握專業知識和操作能力的程度,能有針對性地加以指導,而學生也能及時解決學習過程中的問題,糾正操作過程中的錯誤。
4.教學過程可融入企業對員工的要求
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1. 模塊一:模具拆裝測繪
作為直接生產操作工人,看懂讀懂機械工程圖是關鍵。因此,組織學生拆開各種模具教具實物進行測繪練習,讓學生把所有零件圖和裝配圖在紙上草繪,再用電腦軟件繪圖。此法有以下優點:
(1)能結合以前所學模具基礎理論知識進一步熟悉模具典型結構,為模具裝配實訓做準備。
(2)制圖知識得以學以致用,并強化AutoCAD電腦繪圖。
(3)把原來逐件制作純消耗材料實訓變為逐漸引導學生把圖紙繪制出來的零消耗實訓,
團隊合作精神的培養。
(4)為CAXA實訓做準備。
2. 模塊二:實訓教學結合理論知識學習CAXA(或Pro/E、UG)
實訓時,可分組發放產品圖紙,學生根據模具制品的形狀、精度、大小、工藝要求和生產批量,用模具設計軟件選擇相應的設計步驟、參數、計算公式以及標準模架等,最后給出全套模架結構設計圖。要求學生利用軟件對此模具進行開模、合模、制品推出的全過程仿真練習,了解了模具制造全過程,從中找出設計的不合理處,為下一步加工實訓做準備。
3. 模塊三:普通機械,數控編程加工
對模具來說,一般標準零件是可以直接訂購的,如標準模架、導柱、導套、頂針等,但模具的凸凹模(或型腔)是要進行加工得到的。任何零件的加工基本上都是要經過粗加工半精加工精加工的這一過程。模具一般是單件產品,因此加工一般是普通機械加工去除余量,再經數控機床編程進行半精或精加工。所以,這就要求學生能編寫模具零件加工工藝規程,并能熟練地使用普通機床(如車、銑、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方式編寫數控加工程序,操作數控機床(加工中心、數銑、線切割、電火花等)加工出合格模具零件。
4. 模塊四:模具裝配、修配、調整模塊
模具裝配、調整不可能直接進行,此模塊就要求學生具備鉗工的一般技能。鉗工一般內容包括:劃線、工量具的使用、鏨削、鋸割、銼削、鉆孔、攻螺紋、套螺紋等,而這些基本技能的學習不能像學普通鉗工那樣照搬應用,要結合模具結構進行研究、總結,發現沖壓模具的凸凹模、塑料模具里的鑲件是鉗工技能訓練中的旁證,可將四方體、六方體、圓弧銼配、十字配作、角度配作、鉆孔、攻絲、套絲與裝配等綜合在一起制作一本可行性的實訓校本教材,既可減少實訓材料的消耗,又可提高學生的動手能力,同時可檢驗學生模具課程學習完成的情況。
在此模塊中,裝配最難點應屬配鉆、攻絲。因為孔的形位精度、尺寸精度關系到裝配的位置。教學中,我們要學生自己設計所需孔深,把在理論課學到的螺紋底孔直徑計算公式運用到實訓操作中,在廢料上按鉆通孔、鉆小孔、鉆斜孔、擴孔、锪孔、鉸孔、逐步過度到鉆盲孔、鉆多工件。盡管圖紙上不一定要求螺絲清根,但實際的工況是要清根的。這樣學生知道了在盲孔攻絲中為了滿足圖紙規定要求,必須準備好空間讓出絲攻到足夠深度。這就要把孔鉆深點,但若鉆的太深超過切口就會鉆到下一個零件上去,則會造成偏心問題。因此,應設計些簡單的配合組裝圖,讓學生進行加工并裝配,為下一步裝配模具做準備。
等掌握一定的技能技巧后,可把前面機加工合格的模具零件進行裝配、調整、試模實訓,試模合格后把此模具進行點評、展示,會讓學生有成就感。這樣,專業針對性明顯增強,學生對專業學習目的更為明確,學習的積極性大大提高。經過該實訓,學生能夠將既往所學的相關專業知識進一步鞏固,達到融會貫通的目的。
以上模塊可打亂順序進行,以解決機床、電腦設備少,學生多的矛盾。有針對性的讓學生分批分模塊進行實訓,同時在實訓中以工廠的標準和要求對學生進行管理,使學生在掌握技術的同時,也通過了崗前培訓。畢業時能獨立操作,盡量做到“零距離”上崗。
二、實際案例
圖2手柄
工件名稱:手柄(見圖2)
生產批量:中批量
材料:Q235-A鋼
材料厚度:1.2mm
經過模具設計軟件的學習之后,發放模具成品圖紙給學生,讓學生分組(5~10人/組)用Pro/E等模具設計軟件在專業教師的指導下,根據圖紙的技術要求等進行模具設計計算(見圖2)并轉化為二維的裝配圖(見圖3),零件圖。此階段是建立在模塊一、二的基礎上才可進行。
圖3二維裝配圖
經專業指導教師檢查合格后,可根據零件圖和裝配圖編制工藝并進行加工,加工的方法很多,可以是機加工,數控特種加工,也可選用鉗工加工。工作量大的可選用機加工,如模架,可用加工中心數控編程或用MasterCAM軟件進行編程方法進行加工(機加工模塊實訓);精度高的可用特種加工,如落料凸模,直通式,采用線切割加工,2個M8螺釘固定在墊板上,與凸模固定板的配合按H6/m5。整體凹模,各沖裁的凹模孔均采用線切割加工(特種加工模塊實訓);而簡單的,可采用模具鉗工技能,如導料板、卸料板可先銼削、磨削后再鉆孔(模具鉗工技能實訓)。
最后等所有的零件都加工好以后,就可以進行裝配、調整、試模。根據級進模裝配要點,選凹模作為裝配基準件,先裝下模,再裝上模,其中要注意孔的配鉆并調整間隙、試沖、返修(模具鉗工技能實訓)。
三、結束語
由于每個學校的設備、條件、資源等不一,教學方式的不同,普通固定的教材不適于每個學校。因此,針對“實用、夠用”原則及模塊式教學,應開發相應的校本教材,如已開發的《鉗工技能實訓》和待開發的《模具測繪實訓》以及《機加工、數控實訓》。這樣針對性的進行模塊式教學,會使教學目的明確,技能的掌握更簡明快速,學生的適應會更好更快。模具專業實訓課程的開發,是一個過程很長很遠的研究方向,模具實訓老師的專業進取也得不斷更新和提高,才能適應新技術的改革和創新。
篇13
關鍵詞 :逆向設計;高職;模具設計與制造;教學設計
中圖分類號:G712 文獻標識碼:A 文章編號:1672-5727(2014)05-0108-02
“逆向設計”(Backward Design)也叫“逆向教學設計”,指一種運用倒推思維、逆向思維來設計課程的教學活動。美國著名課程與教育專家格蘭特(Grant Wiggins)提出了課程的“逆向設計”模式,其目的是使課程教學設計成為培養學生實際應用能力的工具。課程的逆向設計實質就是在明確人才培養目標的基礎上,根據人才培養目標進行課程的應用技能設計。它的整個設計過程分為:確定達到的技能目標和創造能力目標,確定如何證明學生實現了預期的目標,安排各種教學實踐的機會進行具體的實施。
“模具設計與制造”課程的逆向設計實質就是在明確人才培養目標的基礎上進行課程的應用技能設計。應通過工學結合,建立“教學做”合一的一體化課程,構建基于工作過程的高職模具專業逆向設計,從企業實際工作任務出發,在模仿真實工作環境的實習基地的支持下,使學生循序漸進地學習各門課程的過程成為符合或接近企業工作過程的過程。
課程內容的優化
我院“模具設計與制造”課程的教學設計堅持以服務“三農”為宗旨,面向長三角經濟區域,依托江蘇沃得集團等大型現代加工制造業,積極開展校企合作,從企業工作崗位中提取工作任務,再轉換成學習任務,最后設計成整合的工作任務作為項目課程的內容,將課堂引到車間、工廠,積極引導教師將教學與生產實踐相結合,倡導職業教育在做中學,在學中做,從而讓學生能多動手,多實踐。
因此,課程的核心內容必須體現職業崗位的需要,應以模具相關職業崗位技能要求進行科學設計,并充分體現企業真實的工作情景。通過對模具企業的調研,高職畢業生從過去的以模具設計為主轉變為只有少數人在模具設計崗位上,而更多的是在模具制造及生產一線崗位、模具管理等崗位上。結合就業崗位的需要,把“模具設計與制造”課程內容項目化。下頁表1為依據的4個模具工作崗位分析得到的對應崗位主要工作任務、能力素質目標、教學項目。由于課時的限制,可以根據實際情況靈活確定具體教學項目的內容和數量。
逆向設計教學法的實施
我院“模具設計與制造”課程的教學設計研究小組以完成崗位任務應具備的綜合能力作為進行課程教學設計和界定課程教學內容的依據。課程教學設計以能力培養為主線,以能力訓練為軸心,將相應的實訓課程部分和理論課程部分進行重新整合;建立新的崗位能力目標考核評價體系和相應支撐課程教學設計,并以崗位能力的需要作為考核內容,在總結實際教學經驗的基礎上重新設計了課程的教學過程。這一教學過程的特點是:首先,明確學習目標(熟悉模具結構,模具加工與設備操作);其次,企業的專業人士和校內專任教師,在企業或實訓工廠通過情境教學和獨立操作,讓學生現場觀摩、操作,在課堂上利用現代教學手段(多媒體課件、專題錄像等)進行教學,讓學生了解模具的結構與基本裝配關系,對模具形成深刻的感知認識;第三,在機房將學生分成幾個小組,每個小組6人左右,利用教師提供的正確模具圖紙,用UG等三維軟件畫出模具裝配圖,并編寫主要模具零件的加工工藝,每組合作完成一套模具的制作;第四,教師補充模具設計的相關知識并輔導每組學生設計一套模具;第五,在實訓基地,由教師進行以具體模具加工為目標的生產性實訓教學,使專業知識學習與崗位職業技能訓練一體化,學習空間與工作現場一體化。
課程團隊從模具設計與制造領域高職學生的認知規律出發,讓學生在具體的情境中積極主動地完成具體的學習任務。在教學方法運用上始終堅持以學生為主體,通過與課程內容緊密配合的教學活動(討論、實際操作等),豐富教學內容,調動學生學習的興趣,激發他們的學習熱情和互動交流意識。
教學資源
本課程的教學設計研究小組成員由支持專業建設和課程改革的系部領導,具有豐富理論和實踐經驗的專業骨干教師,以及專業理論扎實、勇于探索的青年教師組成。教師團隊年齡結構、學歷結構和知識結構均合理。目前,學院已建成了能夠滿足本專業綜合實訓的真實或仿真職業環境的實訓室:模具拆裝實訓室、數控加工實訓室、機械加工實訓中心、模具鉗工實訓車間、CAD/CAM中心。我們的模具制造實驗室設備包括數控銑床、數控車床、加工中心、平面磨床、外圓磨床、搖臂鉆床等普通加工機床,還包括電火花成型加工機床、電火花線切割機床等特種加工機床。
本課程擁有南京聚隆工程塑料有限公司、南京聚鋒新材料有限公司、南京湘寶鈦白制品有限公司、上海日之升新材料有限公司和南京金浦集團金陵塑膠有限公司等16個校外實訓基地,擬建南京金城塑膠有限公司、江蘇瓊花集團、南京菲時特管業有限公司等3個校外實訓基地。
“模具設計與制造”課程逆向設計改革,以崗位能力考核為目標,操作實施在真實的崗位上,激發學生職業意識,從而初步完成學生學徒職業人角色轉化,為進一步實現高技能人才的培養打下基礎。課程教學的改革應體現職業崗位的能力要求,課程教學的“逆向設計”理論緊密結合崗位職業群定位和崗位能力,讓學生通過觀察、思考去發現問題,繼而產生解決問題的欲望,并通過自己的動手操作,完成任務,解決問題,從而獲得成功的喜悅,樹立自信心,促進學生之間相互交流,培養和增進合作能力,改進和完善專業課程設置、教學形式和專業人才培養模式,并為課程教學總體設計的進一步改革提供理論依據。
參考文獻:
[1]唐田秋,張蓉.任務驅動在“模具制造工藝學”實驗教學中的應用[J].中國電力教育,2012(31):105-106.