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近年來,我國高等職業教育發展迅速,建立健全高等職業教育體系已成為培養急劇變化的市場所需要的多樣化人才的必然趨勢。我院機電系“計算機輔助設計與制造”專業多年來一直致力于產學研合作教育的探索,重視培養學生的創新能力、實踐能力和創業精神,適應社會經濟的發展需要,培養具有創新精神的技術應用型人才。經過深入的市場調研,我院對該專業進行了定位,將核心能力與基本能力的培養明確地分為兩個方向,即CAD與CAM,每個方向均有適當的市場定位,以專業綜合改革為中心,以實訓環節為重點,以有機滲透為特征,通過產學研合作途徑,優化教學過程,更新教學內容,改進教學方法,調整課程體系,構建與完善新的育人環境。
在“計算機輔助設計與制造”專業建立固定的校外實訓基地并完成實訓很不容易,因此發揮校內實訓基地的作用,構建適當的專業教學內容,使之適應社會對人才知識結構、能力結構和綜合素質等方面的要求就成為本專業教學改革的中心。我院與首鋼型材軋鋼廠進行的產學研合作教育項目推動了CAD方向教學內容的改革,校內CAM實訓基地的建設及與相關單位的合作推動了CAM方向的建設。
明確的專業定位
高等職業教育的專業建設必須適應市場需求,專業方向的定位十分重要。我院“計算機輔助設計與制造”專業的建立及以后的發展均得益于廣泛的市場調研及專業委員會的指導,得益于教師的“雙師型”素質,得益于開展產學合作教育及技術服務。
2001年3月,我院與首鋼第一型材廠簽訂了研制首鋼第一型材廠圖紙管理軟件的協議書,為該廠的全部圖紙建立了數據庫結構,并對50噸剪頭曲柄飛剪機組的圖紙(藍圖)進行了AutoCAD格式的轉化。在此階段性成果的基礎上,2001年7月,我院又進一步與首鋼第一型材廠簽訂了對該廠其他圖紙進行轉化的第二階段協議。2002、2003年,我院分別在計輔001、002、003班畢業實訓中,結合此科研項目進行了《圖紙轉化及數據管理》課題的實訓,同時將相關內容納入課堂教學中。
我們的目的就是通過科研項目使學生在實際工程中得到鍛煉,總結經驗,同時完成《高職CAD專業“圖紙轉化與管理” 教學中產學合作實踐》教研題目,通過教研題目的完成,明確專業的CAD方向及相關課程的主要內容。
2005年,我院成功地建設了數控加工實訓基地,有力地促進了專業CAM方向的發展。
我院明確地將“計算機輔助設計與制造”專業分為兩個方向:(1)CAD方向。核心能力:二維繪圖、三維實體造型、CAD技術應用與開發等,要求能熟練地使用相應軟件進行繪圖、造型并能進行圖紙的數據管理。專項能力:CAD技術的應用開發與圖紙數據管理。(2)CAM方向。核心能力:三維實體造型、液壓與氣動技術、機械制造技術、數控加工與編程等,要求能熟練地使用相關軟件進行實體造型,掌握機械加工的基本技術,能在數控機床上進行操作,有進行數控編程的能力。專項能力:三維實體造型及數控加工。
結合實際的課程內容
高等職業教育培養面向生產第一線的高等技術應用型人才,需要學生不但要具備綜合職業能力,還要在動手能力方面有突出的表現。通過廣泛的市場調研及開展產學合作教育與技術服務,逐步使專業方向得到了明確,實現了專業教學計劃及主要課程的內容與生產實際的密切結合。
專業能力(1)機械設計與制造基本能力。(2)計算機輔助設計與制造基本能力。(3)進行數控編程與操作的基本能力。(4)熟練使用計算機,具有一定的文字錄入速度。(5)具有良好的人際交往能力和外語能力。(6)對材料、熱處理工藝、各種標準的基礎知識有一定的了解。(7)對于CAD方向,應能針對不同部門、不同專業的需求進行相應軟件的二次開發;對于CAM方向,應能熟練掌握數控機床的操作與編程技術。
主干課程工程制圖、機械設計基礎、機械制造基礎、計算機繪圖、數據庫基礎、程序設計、三維實體造型設計、機械制造技術、CAD應用與開發、數控編程與仿真加工等,主干課程的設置圍繞專業的核心能力。
主要課程的內容以“CAD應用與開發”課程為例,要求密切地聯系工程實際設置課程內容,例如“圖紙轉化與管理”項目涉及如下問題:(1)讀圖:讀標題欄及明細表、名稱、圖號、裝配圖號、件號、材料、比例、重量等,了解本圖與其他圖的關系,能對材料進行轉化;能基本讀懂圖形的形狀、尺寸、公差、粗糙度及技術要求等;能對公差、粗糙度、技術要求等進行轉化。(2)轉化中的技術問題:掌握材料、技術要求、公差與配合、粗糙度、螺紋的新舊畫法。(3)圖紙數據的管理:自定義標題欄、明細表、附加欄及樣板文件。定制“表格”,產生BOM,產生“設備清單”、“標準件清單”,合成為一個項目(機組)的管理系統?!癈AD應用與開發”課程的主要內容如下:CAD基本知識(CAD/CAM原理及應用、CIMS基本知識、PDM基本知識);自編圖紙管理軟件(使用Access自編多媒體數據庫);AutoCAD應用與開發、CAXA EB開發(AutoCAD應用、基本定制、自定義命令、菜單的定制與開發等);圖紙管理(CAXA、PCCAD〈MCAD&PDM〉的圖紙管理);圖紙處理系統(Vpstudio 6.75、UnisCAD軟件使用)。
實踐環節服務于專業方向
高等職業教育實踐環節的安排應服務于專業方向,培養適應市場需求的專項能力?!坝嬎銠C輔助設計與制造”專業的實踐環節體現在專門的實訓課程和課堂教學中。
主干職業技能訓練(1)金工實訓:使學生了解金屬的主要成型原理與加工方法。(2)機械CAD:使用CAD軟件進行簡單的機械裝配圖與零件圖設計,使用Word等軟件編寫設計計算說明書,使CAD應用水平得到提高。(3)數控編程與操作實訓:掌握數控編程的方法及調試手段,掌握常見數控機床的操作方法,了解零件加工程序的編制與輸入方法及加工零件的工藝過程,熟悉并嚴格遵守安全操作規程。(4)專業實踐:針對學生的職業技能課、職業技能選修課進行與本專業方向相關的社會實踐。(5)畢業實訓:培養學生綜合運用所學基礎課、技術基礎課與專業課知識分析解決工程技術問題的工作能力,培養學生獨立思考問題、分析問題、解決問題的能力。
課程教學中的實踐性環節工程制圖、計算機繪圖、機械制造基礎、機械設計基礎、三維實體造型、數據庫基礎、機械檢測技術、機械制造技術、計算機輔助工藝設計、數控編程與仿真加工、CAD應用軟件、液壓與氣動技術、CAD應用與開發等,所有課程均安排實驗及作業并多數在計算機房上課,采取邊講邊練習的方式。
畢業實訓(1)實訓的目的:以理論知識為依據,以掌握的機械CAD/CAM技術、三維造型與數控加工技術為工具,進行與本專業相關的生產實踐與實習;培養學生獨立分析與解決工程實際問題的能力;在實訓過程中,使學生掌握相應的技能,在實際工作崗位中得到鍛煉。以就業為中心,鼓勵自主選擇實習單位,由指導教師準備實訓題目及指導在外實訓。(2)實訓的效果:專業教學計劃要求的基本能力得到了相應的鍛煉;學生根據興趣所找的實訓單位與所選的多數題目與本專業相關,CAD技術應用(圖紙轉化繪圖、圖紙管理與圖庫、機械設計等)題目占47.33%、三維實體設計題目占5.33%、數控加工與應用題目占20.66%,其他題目占26.68%;學生在實訓單位的表現多數是較好的。
幾點思考
實訓分題方式結合就業聯系實訓單位,畢業實訓的題目較分散。按名單學號順序對學生進行分組,各組中的題目也較分散。因此,我們對03級學生進行了相對集中的管理與指導。
論文從論文質量上看,有與實訓內容不附及“克隆”的現象。可考慮改為“實訓總結”,取消外文翻譯。論文與實際相差太大,談實際的內容應該多些,改為“實訓總結”可以做到這一點。對論文頁數的要求也不應太多,10頁左右即可。
實訓指導因為題目分散,導致實訓單位的題目不能使學生得到系統訓練,因此可要求指導教師有針對性地增加相應的內容。
實訓與就業的關系以就業為主,要處理好實訓與就業的關系,應盡可能地使學生在實際崗位上得到系統訓練。
能力培養實訓集中反映出學生的設計能力與加工基本知識的欠缺。對土建圖應有適當的要求。要培養學生良好的職業道德。
產學研合作教育的模式有多種,就“計算機輔助設計與制造”專業而言,進行現場實訓有一定的困難,理想的方式應該是CAD方向去設計院跟隨工程師學習畫圖,CAM方向去機械廠跟隨技術人員學習操作。如果能與某設計院、機械廠長期合作則比較理想。
教師的“雙師型”素質應鼓勵教師參加科研或技術服務,參加畢業實訓指導,廣泛地接觸社會,接觸生產實際,了解社會對專業的需求,及時調整專業方向及教學內容,充分發揮校內實訓基地的作用,使教學內容緊密地聯系生產實際。
1.1教學難度較大
一方面,本課程涉及的知識范圍廣、內容十分豐富。物流機械設備涉及運輸、倉儲、包裝、裝卸搬運、流通加工、配送和信息等現代物流活動的各個環節,在本課程課堂教學中主要對包裝設備、集裝單元化設備、倉儲設備、裝卸搬運設備、運輸設備、流通加工設備、物流信息采集與傳輸設備的類型、性能參數、工作原理、適用條件及選用和配置等內容進行講解,知識點多且跨越度較大,是物流管理專業教學大綱中為數不多的與機械專業知識關聯性較強的課程。
另一方面,國內目前高校設置有物流管理專業的院系多為管理類、商學院類(參見表1),且大多數物流管理專業為文理兼收,導致物流管理專業學生缺失力學、制圖基礎、機械原理等前設課程的基礎,兼之欠缺對物流機械設備的感性認識,致使學生在課堂教學過程中普遍反映學習有難度,進而難以提高學習興趣。
1.2校內實訓條件有限
基于前述情況,《物流機械與設備》課程教學中結合直觀演示法、參觀教學法或者實訓法等教學方法更有利于學生接受和掌握。然而物流機械設備種類繁多,隨著物流機械設備技術朝著自動化、智能化、信息化、集成化、柔性化和標準化方向發展,新裝備、新技術層出不窮,設備更新速度很快,一所高校往往無法同時具備各式各樣的設備作實訓之用,同時建設校內實驗室或實訓場地,占地面積大、設備購置成本花費不菲,使在校內開展實訓條件受限(參見圖1)。
1.3校外實習安排困難
安排學生到企業實習,通過實習驗證和掌握課程內容,是一種很好的教學方法。目前國內高校物流管理專業的實習基地呈現多元化,涵蓋物流企業、生產制造企業、商貿流通企業,符合物流是復合型生產服務業的特點(參見表2)。但反映出一些問題,如單個企業的實習基地提供的有效崗位不足;單個物流企業擁有的物流設備種類有限,導致實習內容與教學內容不銜接,不利于學生系統學習和掌握課程內容;學生到企業實習,對企業正常生產秩序形成一定干擾,導致有的企業不愿意接收學生實習。以上因素導致安排學生到企業實習面臨諸多困難。
2.《物流機械與設備》課程教學改革措施
2.1教學內容改變
在《物流設施與設備》課程開始講授時,應充分考慮物流管理專業學生的專業背景和知識結構基礎,適當為學生補充部分識圖和機械基礎知識,為后面教學做好鋪墊。在教學過程中應充分利用物流機械設備的圖片和視頻,增強學生感性認識和提高學生學習興趣。同時,應通過就地取材、網絡收集、與設備廠商聯系等手段逐步建立豐富的教學資源庫并及時更新。
2.2適當引入案例教學
案例教學法是一種以案例為基礎的教學法,有利于鼓勵學生獨立思考、舉一反三,引導學生變注重知識為注重能力,加強教與學的雙向交流。筆者從與企業的科研合作項目中歸納凝練出若干案例,如郵政快遞企業郵件處理流水線設計、制藥企業成品倉庫設備系統設計等,通過案例教學,學生在對企業實際問題的分析與解決過程中,加深對物流機械設備在物流企業生產實踐中的具體功能和作用的實踐認知,取得良好的教學效果。
2.3引入研究性學習
學生自愿組合,一般4~5人為一組,由教師設置任務場景,學生通過自主分工,獨立完成資料收集與分析、關鍵信息提煉、解決方案設計及整合工作,最后撰寫書面報告并形成PPT,最后由教師在課堂上進行講評并打分,以此作為本課程平時成績。研究性學習不局限于對學生進行純粹書本知識傳授,而是讓學生參加實踐活動,在實踐中學會學習和強化各種能力,通過分析和解決問題,加強學生對知識的聯系和運用,充分調動學生學習積極性。
2.4校內外實訓基地建設
在校內實訓實驗室建設方面,應充分利用現有實驗條件,緊密結合教學內容,制定切實可行的實驗實訓內容。在場地和資金有限的情況下,可考慮引入物流機械設備模擬操作實訓軟件和仿真教學,在模擬實訓和仿真教學中,提高學生對物流機械設備的操作和管理能力。
中途分類號:G647.38 文獻標識碼:A
引言
隨著現代科技的高速發展,經濟社會的巨大進步,未來社會需要大量的創新創業人才。國家教育部、省教育廳高度重視此項工作,大力支持并多次在各高校開展創新創業人才培養工作。根據大學生創新創業初期條件,結合小型企業資本有機構成低、社會勞動力容納量大的特點,選擇以培養創辦小型企業為目標的創新創業訓練項目。
本項目以模具設計與制造專業的學生團隊為主體,建立一個“廣科機械加工廠”。為保證學生在項目訓練中能獲得預定的能力,制定工廠管理制度,模擬企業運作方式,將學生團隊成員按企業的生產技術、經營管理等崗位進行分工,通過學生自己對本工廠產品設計制造以及生產經營的實施過程,使團隊每個成員得到訓練。
一、團隊特色
學生團隊方面:參與本項目的學生是通過自愿報名、任課老師和輔導員共同考查,指導組全體教師共同研究確定的。學生成員成績優秀,基礎知識扎實,求知欲強,對模具設計及制造或者機械零件加工有濃厚興趣,對學習高新技術有著執著的追求。
教師團隊方面:指導教師均具有豐富的教學和實踐經驗,有的直接來自機械企業生產一線,設計制造經驗豐富,是一支“雙師”型隊伍;其中指導教師團隊負責人兼具高級工程師和副教授職稱,是一位曾經多年從事機械工業企業生產的中型國有企業廠長。
二、現有基本條件
(一)學院及系部領導高度關注并全力支持大學生創新創業項目。從人才培養方案制訂到學生團隊成員挑選、指導教師隊伍組成、實訓基地的保證、訓練耗材的供應等方面給予全方位的支持。
(二)機械系現有一座1550平方米機械加工實訓車間,內有數控車床、數控銑床、加工中心、線切割、電火花及通用機械加工設備70多臺,價值700百多萬元,有由10人組成的實訓教學團隊及完整的組織機構。
(三)有一個經驗豐富的“雙師結構”教師團隊。團隊成員專業知識及技能結構合理,有富于創新,樂于奉獻、甘為人梯的精神。
三、項目特色及創新點
(一)立足現有條件,以本系機械加工實訓車間為平臺,挑選一批優秀學生,組織一個大學生創新創業訓練指導教師團隊,以模具設計制造、通用機械零件加工全過程為載體,組建一個 “機械加工廠”。
(二)本訓練項目是借助一個虛擬的工廠組織機構,搭載機械系“機械加工實訓車間”真實實體進行實際運行。在項目訓練中,每個同學根據預定的角色在各自的工作崗位上,在老師的“全指導、半指導、零指導”進程中,分別獲得模具設計、零件制造、生產經營、質量管理等技術技能,為走上社會創新創業打下堅實基礎。
(三)本項目具有“三實一虛”特點。即訓練平臺(機械系實訓車間)真實;團隊(學生和老師)真實;訓練內容(外來生產業務加工)真實;組織機構(廣科機械加工廠)虛擬。
四、項目運行方式
(一)運行目標
以機械系“機械加工實訓車間”為真實平臺,在虛擬的“廣科機械加工廠”組織機構中,對學生團隊每個成員加以訓練,使他們分別獲得模具設計、零件制造、生產經營、質量管理等多種技術技能及素養,為未來獨立創新創業打下基礎。
(二)團隊成員分工
1.工作崗位設置。按照機械加工廠生產經營特點,將訓練崗位設置為:沖壓模具設計,塑料模具設計、通用機械零件加工(含制造工藝設計和加工實操)、生產經營策劃、質量管理、物資供應、財務管理7個崗位。
2.學生團隊分工
將學生團隊5個成員按前述設置的7個崗位進行分工:其中3人分別擔任沖壓模具設計,塑料模具設計、通用機械零件加工(含制造工藝設計和加工實操);另外2人分別擔任生產經營策劃和財務管理、物資供應和質量管理。
3.實訓指導教師分工
將5位指導教師按前述7個崗位的指導要求進行分工并落實到人,形成文字文件后再在兩個團隊全體成員會議上宣布,在項目運行中執行。
五、項目實施計劃
(一)前期準備工作
前期以對學生進行培訓為主,學習安全生產基本規程和加工廠的管理制度,熟悉生產環境和實訓車間,了解客戶下單簽訂合同與組織生產的流程。因加工廠條件所限,客戶可由教師扮演,預定生產加工兩套難度適中的塑料件模具產品,模擬與學生簽訂加工合同,此部分工作主要由市場部人員負責。其中對生產過程中需要用到的專業知識,如:客戶提品特性,所需材料的性能,產品大致設計方案,加工工藝,產品價格估算等,進行系統的學習和培訓,為下一階段的訓練做準備。
(二)項目訓練階段
借助機械系機械設計與加工既有平臺,按照學生擔任的崗位角色,進行崗位技術技能強化訓練。
1.產品設計階段
主要由工程部人員負責,在專業教師的指導下,進行工藝設計和模具設計,出具模具圖紙,確定后續加工工藝方案,估算價格等。
2.備料,進行模具制造,加工模具零件,裝配試模等。
3.產品設計匯總,總結解決設計問題。
六、訓練方法
按照“全指導、半指導、零指導的”漸進式訓練方式開展工作。初期,學生在教師的全面指導下進行工作;中期,學生自己工作,遇到問題時,老師給予指導;后期,學生自己獨立開展工作并進行總結,老師給予評價。
七、訓練內容
(一)技術類
1.根據用戶提供的產品圖紙技術要求,進行模具設計;編制外購件、外協件、標準件清單;
2.按照模具零件圖的設計要求,編制生產工藝文件;編制生產準備清單,包括工具、量具、刀具及其它外購物資清單;
3.根據用戶提供的零件圖紙技術要求,編制生產工藝文件;編制生產準備清單,包括工具、量具、刀具及其它外購物資清單;
(二)生產類
1.根據技術部門提供的生產工藝文件,按照用戶提出的時間要求,編制生產計劃安排表;
2.根據生產部門的計劃安排,按照機械加工工藝文件內容,組織實施生產。
(三)管理類
1.根據技術部門的物資清單,清點廠內現有物資,缺額所需立即購買,保證按時按量供應生產性物資。
2.按照財務管理相關規定,準確及時收付工廠資金。
3.對生產過程及出廠產品進行嚴格質量檢查;
4.對外經營業務策劃和實施。
八、項目進度安排
(一)儲建階段
按照《廣州科技職業技術學院大學生創新創業訓練管理辦法》組建學生團隊和指導教師團隊,撰寫項目申報材料并按規定程序申報;項目獲批后,與機械系機械加工實訓車間共同商定車間及機床設備使用事項;宣告“廣科機械加工廠”成立。
(二)訓練準備階段
對學生團隊成員進行培訓,學習安全生產基本規程,熟悉場地和生產環境。購置訓練材料,做好訓練準備。
(三)項目訓練階段
1.全指導式訓練。借助機械系機械加工實訓車間既有平臺,按照學生擔任的崗位角色,進行崗位技術技能強化訓練。
2.半指導式訓練。通過學生自己及其它方式對外承接簡單模具設計制造和機械零件加工業務。以學生為主體,在老師指導下完成對外業務制造工作。
3.零指導式訓練。由指導老師設定項目,由學生自己獨立完成,最后由指導老師對學生的工作質量進行測評,學生自己作出總結。
(四)項目總結驗收階段
1.項目組成員將前期訓練及實踐進行總結,撰寫總結報告;
2.將在項目訓練中設計的圖紙、機械加工工藝文件等技術資料整理成冊;
3.撰寫發表項目成果論文;
4.向學校相關部門辦理“廣科機械加工廠”物資及財務交接手續;
5.組織項目驗收。
九、結語
開展本項目的研究,就是要積極探索和實踐,將我校以“廣科機械加工廠”的活動形式的創新設計教育教學活動推廣到全專業,擴大受益面,穩定并擴大創新設計教導教師隊伍,同時借助實踐基地的建設,為開展這種具有特色的教學模式提供物質基礎和保障,大力加強機械類專業的實踐教學,以創新作品的設計、制作及其競賽活動,切實加強對我校工科專業學生的創新精神、創業能力和動手能力的培養,并將教改教研的成果進一步上升到新的理論高度,以期形成地方院校中富有特色的機械類應用型人才的創新能力培養模式,切實提高人才培養質量。
尺寸測量是機械加工各專業必備的基本動手能力之一,也是衡量一個機械加工實訓的工件加工質量的重要技術手段。因此我們要高度重視學生尺寸測量能力的培養,重視入門引導,抓好基本功練習,為學生今后進行復雜工件加工和測量打下堅實的基礎。
要在實訓課上取得良好的教學效果,理論結合實踐是行之有效的原則和方法,也就是指我們一貫強調的理實一體教學,首先要理解測量的理論和常用量具的原理,并且有意識地在實踐中加以驗證,反復練習,直到使用熟練。
實訓教學中涉及到的量具儀器種類繁多,各專業也有比較大的區別,這里所講的是各個機械加工專業共同涉及到的基本的量具,諸如游標卡尺、千分尺等常用尺寸測量量具。下面我結合在理論和實訓教學中的實踐,從以下幾點來談談體會。
一、公差和配合的基礎知識準備
學生要在實訓中很好地掌握測量技術,首先要具備一定的公差配合的基礎知識,特別注意要從概念上搞清機械工程技術上的測量和以往數學等基礎學科里的測量的區別,牢固樹立公差的概念,為今后進一步掌握配合的知識做好準備。不少學生在進入實訓環節之后,頭腦仍然停留在過去的中學的概念里,對精度的理解還沒有進入到公差這門課的意識中去。在少數學生眼里,毫米這個單位就是一個很小的單位了,加工的時候能做到毫米這個精度級別就是很了不起的事情了,以至于實際加工中不能按照圖紙規定的要求,像這樣頭腦中的思維仍然停留在塑料尺量長度的概念里的學生在實訓開始的時候經??梢钥吹?。因此,在實訓開始前的知識準備中,一定要讓學生牢固樹立專業的測量概念,順利過渡到實訓中來。
二、把握量具原理和正確使用方法
要做到正確進行尺寸測量,接下來要的是從原理上認清所用量具的測量原理和示值誤差的處理。按照精度由低到高的順序,比如說先認識中等精度的游標卡尺,再學習使用較高精度的千分尺,重要的是要使用熟練。在實訓入門的時候,教師要有意識地設計各種認識性的練習,讓學生進行充分的練習,并對練習中出現的普遍的問題予以總結,這樣會取得較好效果。比如說我就有意識地設計一些測量項目,有意識地安排學生依次測量箱體、外圓表面、內孔、溝槽等各種形狀,尺寸規格由小型工件到大型工件,讓學生快速掌握各種形體和尺寸規格的測量方法,取得了良好效果。通過這樣的練習,學生基本熟悉了量具的性能和使用方法。
三、指導提高測量精度
解決了量具的正確使用問題之后,就應該開始解決提高測量精度的問題。有些學生在實訓加工中,操作動作和工藝都是正確的,而最后加工出來的工件卻有比較大的誤差,原因之一就是測量誤差太大,以至于不能準確測出工件的實際尺寸。要解決這樣的問題,除了多練之外,還應該注意以下可能出現的問題:第一,看錯量具上的刻度位置,比如說游標卡尺,容易看錯對齊的整數位置,以及游標對齊的位置,千分尺很容易看錯半毫米線的位置,這些問題剛開始實訓的學生經常會出現,要注意在巡回指導時進行糾正,經常檢查學生的測量過程,對類似的錯誤予以提醒糾正。第二,注意進行零位誤差的校正。在講量具使用的時候,重點分析量具可能出現的零位偏差,以及常用的校正方法。
四、將集體輔導和個別指導相結合
共性的問題一定要在集體上課輔導的時候加以解決,這樣效率比較高。然而更多的問題是有些學生在入門的時候會出現一些各自不一樣的問題,這些問題就要針對各自不同的情況加以具體分析。班級人數一般在四十人以上,學生人數這么多,每個學生出現不同的問題要區別對待,確實比較吃力,然而這卻是提高學生動手能力必不可少的步驟。比如說講授游標卡尺使用的時候,可以事先準備好一把示范用的游標卡尺,任意調到一個尺寸,讓學生依次進行識讀,總結學生讀數時出現的問題,有針對性地進行糾正,這樣才能取得事半功倍的效果。
五、設計相應的測量課題鞏固知識
測量作為一種加工中必備的基本技能之一,應該放在實踐中加以檢驗和提高。實訓環節對于學生測量技能基本功的提高有重要作用。對于初次進行測量實訓的學生來講,剛剛開始的規范操作要從量具的正確使用開始。各種量具都有其正確操作方法,不當的操作一旦成了習慣,以后再想糾正就困難了。因此,設計的測量課題應注重操作的規范性。比如游標卡尺正確的握法,怎樣讀數,如何修正誤差,千分尺的正確手持方式,如何進行校正,等等。
我在設計入門測量實訓的時候,盡量選擇和書本工藝知識相接近的工件,便于學生能較快進入和理論聯系的階段,對學生的讀數進行一個個的判斷,及時加以總結。
六、及時和正常實訓課題銜接
測量只是機械加工實訓中的基本技能之一,還要注意學生在實訓中綜合運用能力的提高。
在學生已經掌握了基本測量方法的前提下,應該注意解決在實際應用中可能出現的各種使用不當的問題。比如說,游標卡尺使用中不注意校正零位,千分尺使用中學生很容易出于省事的想法,錯誤地用單手測量。
如何和正常實訓的課題銜接呢?剛開始課題要力求簡單,便于評分操作。我在實訓中就經常采用加工長方體的練習,讓學生進行練習。長方體四個加工面依次提出加工要求,按照一二三四的順序,每完成一個面由教師檢測合格后方可進行下個加工面的加工操作,四個面均判斷合格則為合格工件。這樣一個工件的加工實訓程序堅持下來,學生盡管剛開始的時候會略有困難,但在完成第一個面后,基本就開始進入狀態了。
測量技能是機械加工各專業實訓中的重要環節,我們如果加以高度重視,進行有針對性的專項練習,就會使學生養成測量操作的正確習慣,并且能夠耐心細致地對加工對象進行測量,從而為今后加工出合格的高精度工件打下堅實的基礎。實踐證明,在測量上注重方法和精益求精的學生,往往能較快地達到實訓要求,成長為優秀的技能人才。
參考文獻:
[1]劉治偉主編.裝配鉗工工藝學.機械工業出版社,2009-04-01.
【中圖分類號】 G 【文獻標識碼】 A
【文章編號】0450-9889(2014)01C-0143-02
數控加工技術是現代制造的基礎,同時也是現代制造的核心,其先進性反映了一個國家的戰略地位和綜合國力,全球的制造業強國都在采取各種措施積極推進本國數控技術及其附屬產業的發展。然而,當前我國掌握數控技能的專業人才不僅數量短缺,在質量上與發達國家或地區相比也存在著明顯差距。因此,我國需要加強數控加工人才的培養,而以培養技能型人才為主要目的的高職院校更是責無旁貸。高職院校專業技能人才培養應以區域內行業的發展需要為出發點,其所培養的數控專業學生,要求掌握有關數控技術的知識,具備熟練應用數控機床的專業技能,并能通過訓練積累一定的實踐經驗;還要具有良好的職業道德和職業素養,以便能更快地適應社會的需要,服務于區域、行業發展。
一、“數控加工編程與實訓”課程教學初次改革及其成效
近年來,眾多高職院校在數控技術專業課程教學中不斷探索,加快教學改革。鑒于“數控加工編程與實訓”課程所要求的較強理論性和較強實踐性,課程涵蓋的知識面較廣的特點,許多高職院校經過認真分析研究,完成了對課程的初次改革,在培養學生理論知識和實踐能力的綜合性方面取得了一定的成效。其中,項目化教學得到了廣泛的應用。項目化教學以工學結合、行動導向、項目載體、任務驅動、素質滲透、學生主體、理論實踐一體化等為精髓,是當前職業教育提倡的行動導向教學法中的一種,也是國際國內備受推崇的效果優秀的職業教育方法?!皵悼丶庸ぞ幊膛c實訓”課程教學改革實施后,教學過程如表1所示。
表1 初次教學改革的教學過程
實施步驟 教學內容 實施過程
一 理論教學 教師教、學生學
二 布置任務 教師下達、學生執行
三 示范操作 教師實踐、學生觀摩
四 填寫工藝文本資料 教師給出模板、學生分析填寫
五 加工實訓 學生模仿加工、實機操作
六 上交文本資料、實物作品 教師評定成績
通過教學實施可以發現,初次改革仍存在以下弊端:一是工作任務簡單。教師在設定任務時,要綜合考慮整個班級甚至整個年級學生的制作水平的差異,不便于設計形狀復雜、精度較高的零件。二是從教學模式上看,雖然形成了教學一體化教學模式,但是由教師教、學生學、學生做,學生缺乏獨立思考的過程,創新思維受到限制,單純地模仿教師的行為,也不能對學生進行個性培養,發揮每個學生的自身優勢。經常會出現這樣的場景:一個班組只要有一人加工出零件,本班組的所有人就都能加工出該零件。三是實訓室、設備的利用率較低,不能優化實訓室、設備的使用,造成了人力、物力資源等的浪費。
從教學內容和實施過程中不難看出,雖然經過了改革,但教學的主體仍然是教師,學生圍繞著教師的教而學。教學過程中的乏味、無新意依然存在,教與學的雙主體性來能體現,學生的能力提高不明顯。
二、“數控加工編程與實訓”課程教學的深度改革
為了切實地達到培養學生設計、分析、動手實踐、職業素養等綜合能力的目的,應遵循高職學生的發展規律,在已有改革基礎上,對“數控加工編程與實訓”課程教學內容進行再定位和再剖析,進一步深入細致地對教學進行二次改革。
(一)前期課程及其培養目標
在學習“數控加工編程與實訓”課程前,學生需要先進行機械制造類基礎課程的學習,實現相關的知識目標和能力目標,如表2所示。
表2 機械制造類基礎課程及其培養目標
課程名稱 知識目標、能力目標
機械制圖 能用圖樣正確表達零件結構、工作原理、技術要求
機械制造基礎 掌握機械工程材料和機械制造工藝過程一般規律、機械制造基本方法,具備對一般機床的實際操作能力
機械制造技術 能對機械制造過程有總體的、全面的了解,掌握金屬切削過程的基本規律,具備制定工藝規程的能力,具備對制造系統、制造模式選擇、決策的能力
(二)教學實施過程
第一步:理論教學、零件設計、工藝設計。相對而言,數控機床操作的危險性比普通機床要高,因此在“數控加工編程與實訓”課程中理論教學是不能忽略的,學生必須掌握扎實的理論基礎才能進行實踐操作。在理論教學過程中,教師作為講授編程理論的主體,學生以自己的靈感為載體,自行設計零件,繪制圖紙,為之后的實訓做好前期準備。教師在此教學過程中循序漸進不斷提出新的工作要求,學生每人必須自行設計車削零件、銑削零件各一件,所設計的零件必須包含圓弧、內外螺紋、槽、孔等具有典型加工工藝的結構。教師對學生所設計的圖紙進行指導并幫助學生進行修改分析,注意強調零件的結構工藝性。結合實訓室設備的加工精度,再適當調整工藝尺寸公差和形位公差,控制加工的難易程度。完成設計工作之后,進行工藝規程編寫任務,制定并填寫“機械加工工藝過程卡片”和“機械加工工序卡片”,培養學生合理利用現有的生產條件,制定出合理并且經濟有效的加工方法進行生產加工的實踐能力。整個步驟,實質既是一次學習新知識的過程,又是一次綜合應用基礎課程的過程。對學生而言,既熟悉又陌生,激發了學生學習好奇心;對教師而言,活躍了課堂氣氛,使教學變得新穎、靈活。
第二步:綜合編程、仿真實訓。在前期工作基礎上,進行相應零件的數控編程。在教學過程中,教師選擇合適的仿真軟件,演示更為直觀,也提高了師生之間的互動性,可獲得及時的反饋;每一位學生針對零件編寫好程序后,可以利用數控仿真軟件進行校驗,及時發現加工過程中可能出現的問題,降低了直接上機操作的危險性,確保實訓加工的順利進行。每個學校的數控操作系統的數量、型號都是有限的,利用仿真軟件的操作,能夠使學生了解多種操作系統的操作特點,做到舉一反三,還可以拓展學生的視野,增強就業信心,縮減學校和企業的時空差距。
第三步:數控機床實訓加工。教師結合實訓用機床的操作特點,重點講授數控機床操作和仿真軟件操作的區別以及安全操作事項,側重于培養學生職業素養。數控程序必須經過仿真軟件驗證無誤后方可輸入數控機床進行運行。為了生產安全和降低耗材的使用,可以先使用尼龍材料等非金屬材料進行試切削加工,加工成型后,再進行金屬材料的切削。在整個步驟的實施過程中,始終按照企業的生產、管理等標準執行,模擬企業的分工制,按實際工作過程組織和實施教學,加強學生機械加工綜合能力的培養,提高實踐教學效果。
第四步:零件檢測、分析總結、答辯評定。為了更好地體現學生主體特征,與之前教師直接檢測零件、評定加工成績所不同,學生將加工好的零件對照自己的設計圖紙進行檢測、計算超差,將測量結果進行匯總以便于后續分析。每一位學生將零件實物和測量結果與教師進行面對面互動交流,在交流的過程中,教師針對加工結果和設計圖之間的差異與學生進行分析,幫助學生找出超差原因,鼓勵學生思考。不再出現過去教師提問、學生答辯的緊張氣氛,將答辯、分析總結、評定等融為一體。
三、深度改革效果
深度改革后的整個“數控加工編程與實訓”教學過程注重培養學生的設計能力、思考能力、動手操作能力,每一個步驟都體現著“教、學、做”的一體化,并且突出了以學生為本的教學理念,完全區別于初次改革的“教師教、學生純粹模仿制作”的模式。同時,充分地挖掘了每一位學生的潛力,增強學生學習的主動性,實現對學生個性培養,因材施教,將學生所掌握的理論知識用實物作品的形式表現出來,激發學生的學習興趣,符合機械類高職教育的人才培養目標,很好地幫助學生在就業后實現學校與企業的“零距離”對接。對教師則是提出了更高的要求,在整個教學過程中教師需要收集更多的資料,進行周全的考慮,做好充分的準備,盡可能地接近企業生產的模式來進行教學,力求獲得更好的教學效果。實訓設備管理者在實訓的前期準備階段、實訓進行階段以及后期收尾階段,都應該做好全面的統籌安排,做好設備的日常保養,準備好各類耗材,確保實訓的順利進行,同時保證為下批次的實訓奠定好的基礎。
綜上所述,“數控加工編程與實訓”課程教學改革需要緊密地結合學生的發展特點、教師的全面細致剖析、設備的綜合利用等各方面進行全方位的考慮,還應階段性地分析總結以往改革的利弊。只有多方面多層次的共同努力,才能不斷推進課程教學改革,為數控加工人才的培養作出貢獻。
【參考文獻】
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《機械制造基礎》是一門研究常用工程材料、毛坯成型和機械加工工藝與裝備、產品質量檢測技術等內容的綜合性技術基礎課程。該課程與專業多門相關學科(機械設計基礎、機械制造技術等)知識結構交叉,聯系密切。
《機械制造基礎》課程是高等工程教育中的一門主干技術基礎課,是對學生進行現代制造方法和工藝技術教育的一個重要環節,是對工科學生進行的第一次工程實踐訓練,也是大學階段唯一的一次較系統的工程訓練。因此,《機械制造基礎》課程對提高大學生的全面素質、培養復合型、實用型的工程技術人材具有其它課程不能替代的重要作用,而積極探索和建立新課程教學體系的意義顯得更為重要。
1. 目前《機械制造基礎》課程教學中存在的問題分析
1.1實習、實訓與理論教學的整合。另外,長期以來,學生的課程實習、實驗一直存在著諸如實習(實驗)設備單一落后、內容僵化陳舊、學生難以真正融入實踐的問題,嚴重限制了該課程的進一步發展和完善。
教學效果評價體系的建立。傳統的教學評價體系機械的依賴于固定的百分
比——平時成績、期中考試成績、期末考試成績各按一定比例計入總評。但這樣的教學效果評價體系過于片面,對學生在整個課程學習期間的表現不能客觀、靈活、全面的給出科學的評價。建立全面、有效的課程教學效果評價體系勢在必行。
特色教材的開發與編制。目前教學中所采用的教材,往往格式化、套路化,
不能適應當今對專業型、技術型、特色型人才的培養需要,立足本地產業特色進行產業特色教材的開發與編制,將為特色、優勢人才的培養打下基礎。
2. 課程建設方案設計
針對高職高專工科《機械制造基礎》課程應以培養學生的綜合素質為出發點,以提高學生的實際動手操作能力、培養實用型技術人才為目標的課程建設需求,結合我院實際情況,提出了本課程開發與實踐的一系列新思路,并應用于教學過程,取得了良好的效果。
2.1 建立系統性實踐教學及評價體系,強化實踐與理論的聯系及融合
根據高素質高技能型人才成長的規律,以工作過程為導向,進行《機械制造基礎》課程整合,尤其注重課堂理論知識與課外實踐的整合,按照工作過程,將實習、實訓化整為零,溶入整個教學過程。構建以項目任務為驅動的模塊化、層次化、綜合化的課程模式,優化《機械制造基礎》課程結構。結合我院及周邊機械產業實際情況,建立課程實踐教學體系:金工實習,項目實驗,校外實習實訓。
經過組織課程組教師與實驗實訓指導人員共同研究、探討,調整金工實習在教學計劃中的安排,將其定位為《機械制造基礎》課程的先期實踐課程。金工實習共四周,分兩個階段進行。第一階段安排在第一學年第二學期進行,在教學進程中,處于《機械制造基礎》理論教學開始之前,為學生對后續知識的理解和掌握提供前期感性認識,讓學生初步建立“機械制造”的基本概念;第二階段安排在第二學年第一學期進行,與《機械制造基礎》教學過程并行,讓學生在理論教學過程中參與實踐,為增強學生的理解和掌握提供實踐保障。
重新定位金工實習課程的教育目標,以“學習工程知識,增加實踐能力,提高綜合素質,培養創新能力”為方針。由金工實習基地擔負金工實踐環節的提高性實驗與新技術、新工藝的實驗,由實驗指導人員針對學生在實習現場的具體表現完成對學生現場實習任務布置、實習過程指導、實習表現的總結和實習效果評價等工作。
依托本院周邊支柱產業, 采用廠家實際產品為金工實習任務對象,引導學生進入“真實職業情景”,增強實訓實效性的同時,變消耗性實訓為效益性實訓,真正實現工學結合。
同時,針對《機械制造基礎》課程各實驗項目在各階段教學中的作用,合理安排各實驗項目開展時間。做到理論課內容與相應實驗項目的緊密對應和結合;實驗過程中,充分發揮學生的主觀能動性,從“看實驗、記結果”,轉變“做實驗、重分析”,為引導學生參與到實驗項目設計、實驗程序準備、實驗過程進行、實驗結果分析和實驗效果評價的全過程,讓學生充分從實踐中獲取知識,從而“知其然,知其所以然”。
充分與周邊支柱產業企業實現對接,擴充和建設校外實訓基地。發揮“訂單式培養”的優勢,定期讓學生走進對接企業生產一線,由企業導師在實際工作情境中進行現場指導和教學,并對其在指定情境任務中的具體表現給予評價。
2.2 課程質量標準、教學大綱,考核評價方式的開發與改革
針對當前對高職高?!稒C械制造基礎》課程教學的實際需要,重視實踐環節在教學過程中的紐帶作用,把學生在實踐環節的表現及其評價納入教學效果評價體系并明確及份額。通過“階段項目考核期中考核階段項目考核期終考核”的方式,開展理論教學效果評價;通過“實驗項目單項評價+實驗課程綜合評價”的方式開展實驗教學效果評價;將上述評價結果與學生平時考勤、作業評價結果、企業導師情境任務效果評價相結合,通過量化綜合評價過程,完成教學質量的基本考核。
2.3 產業特色教材體系開發與建設
組織課程組成員、周邊支柱產業企業專家,結合當前對高職高專《機械制造基礎》課程教學的實際需要,擬定教材結構框架,并結合本地企業實訓基地產品特點,配合“訂單式培養模式”的要求,完成教材內容的更新和整合,完成產業特色教材的優化和完善,從而充分發揮本地資源在實訓教學中的作用,將“情境、任務教學”落到實處。這樣,既加強了學生的工程實踐能力,拓寬了知識視野,又加強了學生對高新技術的認識以及創新意識??傊?,加強教材的實用型,減少繁復的理論,增加規律性知識的總結和提煉,使教材成為“實用型的技術手冊”。
3. 結束語:一門課程的開發與建設,不僅僅是對教學內容的調整和知識的生硬重組,而是對教育理念的重建和更新、對人才培養模式的改革和創新、對人才本身能力和素質結構的重塑和完善。這些不是表面功夫所能做到的,也不是僅僅一門課程的改革能夠實現的。只有學校、院系、企業多方位、多層次的協調和合作,從整個課程體系著手。這是一項艱巨、復雜的系統工程,需要在教學中多方引入新的理念、新的技術、新的方法才能實現,但改革的成果必能讓學生真正的掌握該課程的知識,具備共相應的工程實際按能力。
參考文獻
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中圖分類號:G4文獻標識碼:A文章編號:16723198(2014)07014102
機械設計制造專業主要是培養具有機械設計制造基礎知識和應用能力,能從事機械產品的設計、工藝設計、數控加工、數控設備的操作、產品質量檢測等等行業的高等技術應用性人才。綜合實訓是機械制造專業的主干專業課程,是一門實踐性很強的專業課,是圍繞專業培養目標,為學生今后能在上述崗位上工作提供必要的知識與技能支撐。如何針對該專業的特點培養高素質人才,必須要對該門課程構建一個良好的課程體系。課程體系是一個具有特定功能、特定結構的組合系統,通常具有目標、內容和過程三個要素。因此,機制專業的綜合實訓課程體系也可由目標要素、內容要素(結構要素)和過程要素三大部分構成。
1機制專業綜合實訓課程體系的目標要素
綜合實訓是學生畢業實習、畢業設計前的一門綜合型設計與實踐訓練課程,安排在大學教學的最后一學年,能培養學生綜合運用已學知識的能力。通過綜合實訓的開展讓學生獲得實踐知識、豐富并活躍學生的思想,強化對理論知識的理解與掌握,從而在實踐中對理論知識進行拓展和創新。同時綜合實訓的訓練項目也要不斷的推陳出新,要以項目為目標,充分調動學生的積極性,教學方法也由“以教師為中心”轉變為“以學生為中心”,教師只是起到引導的作用,有效地培養了學生的工程意識和創新意識,使學生在完成這些項目的過程中,把所學的專業知識和實際操作結合起來,并能夠在今后的工作崗位上解決實際生產的能力。
2機制專業綜合實訓課程體系的結構要素
綜合實訓課程體系在其結構形成過程中,應確立起以素質教育為目標、以社會需求為導向,以崗位技能要求為核心的課程結構形式。針對于機械制造專業的特點,我們在構建綜合實訓課程體系結構形式的時候要注意以下幾點:其一,教學重點應該轉移到強化應用上,同時實訓課程在教學計劃中應占據較大的比例,讓學生有充分的時間去掌握專業技能,以及將理論與實踐更好的結合;其二,綜合實訓的內容必須具有系統性和連貫性,能夠將大學四年所學的理論知識串起來。在大學本科四年的教學計劃中,各類專業課中的實踐課都是根據相關課程分布在各個學期中進行的,相應的實驗內容比較單一,相互之間的關聯度也不夠,不夠系統,學生只能做一些驗證性的試驗。這不利于提高學生的綜合動手能力,故在設置實訓內容的時候必須將各個單一工種用產品串接起來,這樣的話學生得到地就不再是孤立的概念,而是具有完整過程的工程概念,在綜合設計與綜合實訓的過程中,學生通過完成本報告可對機械制造的整個生產過程和制造技術實習進行一次全面總結。結合以上所提到的問題,針對本專業的理論課程體系,故建議構建如下的結構形式:以小班為單位,自主選擇實訓產品,項目要求難度適當、與機械相關。在產品確定之后,再將學生以實訓產品的主要零件分成若干小組,保證每個小組中的每個學生至少負責一件以上的零件設計制造,每個小組分別完成自己的實訓任務,最后以班級為單位進行產品的驗收。以產品研制的四個過程(產品設計、工藝設計、加工試制、分析總結),將綜合實訓也分為相應四個階段。下表為主要實訓階段及教學要求。
表1實訓的四個階段
序號1實訓
階段1主要內容1基本要求1涉及課程11產品
設計1針對某選定的實訓項目設計出完整的產品工程圖和相關技術參數11、選擇一個原理結構最優,又符合實際加工能力的方案作為選定的產品
2、嚴格按照工程實際要求完成裝配圖1機械制圖、機械設計、機械原理、機械CAD/CAM21工藝
設計1設計相應零件的工程圖,工藝規程設計,編制出零件制造的工藝文件11、分析產品裝配圖,了解所設計零件在產品中的位置和功用,對該零件提出技術要求,分析其主要技術關鍵和應相應采取的工藝措施
2、工藝審查,擬定工藝路線,確定各工序所用機床設備和工藝裝備
3、編制工藝文件1金屬材料及熱處理、機械制造技術基礎31加工
試制1操作機床驗證本人所編工藝工序、按分工、逐步加工實訓零件11、熟悉工藝文件中選定的機床設備的操作、聽從指揮、嚴格按照要求,安全操作機床
2、按照本人所編工藝文件,逐步加工實訓零件
3、對于數控機床應進行數值計算,逐斷編寫零件加工程序單,并輸入CNC裝置的存儲器中,再進行加工1金屬切削機床、數控機床、數控加工編程41組裝調
試及分
析1組裝調試實訓產品、實訓報告撰寫11、對加工出的零件進行質量檢測、如尺寸檢測、形位誤差、粗糙度的檢測等等
2、以班級為單位將實訓產品裝配組裝
3、整理實訓報告:裝配圖、工序卡片、技術問題、處理結果及個人體會1產品質量檢測、機械制造技術基礎3機制專業綜合實訓課程體系的過程要素
課程體系過程要素是從動態角度來看課程體系的要素構成,具體包括課程體系實施和評價兩個部分。關于綜合實訓課程體系的實施,學校可結合自己的實際情況,不具備實訓條件的學校,要積極借助社會力量,采取校校聯合、校企聯合等多種形式,合理選擇校內或校外實訓場地,以確保實訓環節的正常進行。同時,指導老師是保證綜合實訓質量的關鍵因素,所以要選擇具有豐富實踐經驗的教師擔任指導老師,同時學生和教師可以采取雙向選擇原則。建立科學、完整的實踐教學評價體系,是重視實踐教學,促進實踐教學質量的快速提高,加強宏觀管理的主要手段。以往在考核學生的實踐環節時一般更注重結果,指導老師通過批改實習報告、到課率及現場操作來考核學生,但是綜合實訓課程相對于以往的實踐環節來說,過程持續時間更長,指導老師不能隨時盯著每個學生,這就讓學生在實踐過程中放松自己,平時不好好鉆研,到最后要交成果的時候敷衍了事、實訓報告也會存在少許抄襲現象。針對這種現象必須建立一套科學、嚴格的學生評價體系。與一般的實踐環節一樣,綜合實訓的成績還是按優秀、良好、中、及格、不及格五級等次單獨記入成績檔案,而等級的評定不再是僅僅通過實訓報告、現場操作來進行,還要增加答辯環節,具體操作是通過學生陳述自己的設計過程及現場老師提問來給出相應的成績,如果說答辯成績不合格,那么整個實訓成績也不合格,也就是說該環節具有一票否決制,增設這一環節并加大成績比例主要是為了督促學生在實訓過程中嚴格要求自己,對自己設計的產品完全理解掌握。整個評價過程可以由校內實驗室和校外實踐基地聯合考核,這樣不僅可以考核學生的素質和能力水平,而且可考核學生的工作實績。在整個實訓過程中,雖然教師只是起引導作用,但是如何讓學生真正的學有所獲,教師的作用也是非常重要的,因此必須要建立完備的教師評價體系。首先要根據培養目標的要求,制定出實訓各環節中教師應明確遵循的質量標準及要求,再由實踐教學督導員進行全程監督檢查,除了要檢查實踐教學的完成情況外,還要重點檢查教學質量,再結合學生評教結果,以及同本人見面,最終為指導老師進行打分評價。該評價結果將被納入年度考核之中。
4結束語
本文根據機械制造專業的培養方案,針對本專業學生的特點,構建了機制專業綜合實訓的課程體系,旨在更好的解決該專業教學所面臨的問題,確保通過綜合實訓、學生能夠真正的對所學知識進行總結,成為具有創新精神和實踐能力的高級專門人才。
參考文獻
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機械制造課程是高等工程教育中的一門主干技術基礎課,是對學生進行現代制造方法和工藝技術教育的一個重要環節,是對工科學生進行的第一次工程實踐訓練,也是大學階段唯一的一次較系統的工程訓練。因此,機械制造課程對提高大學生的全面素質、培養復合型、實用型的工程技術人材具有其它課程不能替代的重要作用,而積極探索和建立新課程教學體系的意義顯得更為重要。
1.目前機械制造課程教學中存在的問題分析
1.1實習、實訓與理論教學的整合。
另外,長期以來,學生的課程實習、實驗一直存在著諸如實習(實驗)設備單一落后、內容僵化陳舊、學生難以真正融入實踐的問題,嚴重限制了該課程的進一步發展和完善。
教學效果評價體系的建立。傳統的教學評價體系機械的依賴于固定的百分 比―平時成績、期中考試成績、期末考試成績各按一定比例計入總評。但這樣的教學效果評價體系過于片面,對學生在整個課程學習期間的表現不能客觀、靈活、全面的給出科學的評價。
特色教材的開發與編制。目前教學中所采用的教材,往往格式化、套路化,不能適應當今對專業型、技術型、特色型人才的培養需要,立足本地產業特色進行產業特色教材的開發與編制,將為特色、優勢人才的培養打下基礎。
2.課程建設方案設計
2.1 建立系統性實踐教學及評價體系,強化實踐與理論的聯系及融合
根據高素質高技能型人才成長的規律,以工作過程為導向,進行機械制造課程整合,尤其注重課堂理論知識與課外實踐的整合,按照工作過程,將實習、實訓化整為零,溶入整個教學過程。構建以項目任務為驅動的模塊化、層次化、綜合化的課程模式,優化機械制造課程結構。結合我校及周邊機械產業實際情況,建立課程實踐教學體系:金工實習,項目實驗,校外實習實訓。
經過組織課程組教師與實驗實訓指導人員共同研究、探討,調整金工實習在教學計劃中的安排,將其定位為機械制造課程的先期實踐課程。金工實習共四周,分兩個階段進行。第一階段安排在第一學年第二學期進行,在教學進程中,處于機械制造理論教學開始之前,為學生對后續知識的理解和掌握提供前期感性認識,讓學生初步建立"機械制造"的基本概念;第二階段安排在第二學年第一學期進行,與機械制造教學過程并行,讓學生在理論教學過程中參與實踐,為增強學生的理解和掌握提供實踐保障。
重新定位金工實習課程的教育目標,以"學習工程知識,增加實踐能力,提高綜合素質,培養創新能力"為方針。由金工實習基地擔負金工實踐環節的提高性實驗與新技術、新工藝的實驗,由實驗指導人員針對學生在實習現場的具體表現完成對學生現場實習任務布置、實習過程指導、實習表現的總結和實習效果評價等工作。
依托本院周邊支柱產業,采用廠家實際產品為金工實習任務對象,引導學生進入"真實職業情景",增強實訓實效性的同時,變消耗性實訓為效益性實訓,真正實現工學結合。
同時,針對機械制造課程各實驗項目在各階段教學中的作用,合理安排各實驗項目開展時間。做到理論課內容與相應實驗項目的緊密對應和結合;實驗過程中,充分發揮學生的主觀能動性,從"看實驗、記結果",轉變"做實驗、重分析",為引導學生參與到實驗項目設計、實驗程序準備、實驗過程進行、實驗結果分析和實驗效果評價的全過程,讓學生充分從實踐中獲取知識,從而“知其然,知其所以然”。
充分與周邊支柱產業企業實現對接,擴充和建設校外實訓基地。發揮"訂單式培養"的優勢,定期讓學生走進對接企業生產一線,由企業導師在實際工作情境中進行現場指導和教學,并對其在指定情境任務中的具體表現給予評價。
2.2 課程質量標準、教學大綱,考核評價方式的開發與改革
針對當前對職業學校機械制造課程教學的實際需要,重視實踐環節在教學過程中的紐帶作用,把學生在實踐環節的表現及其評價納入教學效果評價體系并明確及份額。通過“階段項目考核期中考核階段項目考核期終考核”的方式,開展理論教學效果評價;通過“實驗項目單項評價+實驗課程綜合評價”的方式開展實驗教學效果評價;將上述評價結果與學生平時考勤、作業評價結果、企業導師情境任務效果評價相結合,通過量化綜合評價過程,完成教學質量的基本考核。
2.3 產業特色教材體系開發與建設
組織課程組成員、周邊支柱產業企業專家,結合當前對職業學校機械制造課程教學的實際需要,擬定教材結構框架,并結合本地企業實訓基地產品特點,配合"訂單式培養模式"的要求,完成教材內容的更新和整合,完成產業特色教材的優化和完善,從而充分發揮本地資源在實訓教學中的作用,將"情境、任務教學"落到實處。這樣,既加強了學生的工程實踐能力,拓寬了知識視野,又加強了學生對高新技術的認識以及創新意識。總之,加強教材的實用型,減少繁復的理論,增加規律性知識的總結和提煉,使教材成為"實用型的技術手冊"。
3.結束語
一門課程的開發與建設,不僅僅是對教學內容的調整和知識的生硬重組,而是對教育理念的重建和更新、對人才培養模式的改革和創新、對人才本身能力和素質結構的重塑和完善。這是一項艱巨、復雜的系統工程,需要在教學中多方引入新的理念、新的技術、新的方法才能實現。
一直以來,在中職學?!稒C械制圖》與《AutoCAD》都是兩門分開的課程,或者是兩門課簡單的進行整合,但是任然沒有打破學科的體系。學生學習興趣不高,學習缺乏主動性,久而久之就產生厭學的情緒。那么如何解決教師難教、學生厭學的問題呢?在此,我們在將《機械制圖與AutoCAD》進行整合的基礎上,采用項目教學的模式,以學生為中心,任務為驅動,這樣可以大大提高學生的學習興趣。
1.打破學科體系,整合教學內容
傳統的《機械制圖》是以投影理論為基礎,掌握識讀和繪制機械圖樣的基礎知識、基本方法和技能。《AutoCAD》是利用繪圖軟件進行計算機繪圖,不僅大大減少了手工繪圖的工作量,而且也提高了繪圖的準確度。目前很多職業學校都對這門課進行了改革,但是僅僅停留在學科體系上,仍然按照三視圖、組合體、標準件和常用件、零件圖、裝配圖的邏輯結構進行教學,課改力度仍然不夠深入。為此,我們將兩門課整合為《機械制圖與AutoCAD》后,采用項目任務的模式,對教學內容進行整合,以工作任務為導向,學生為學習主體。
1.1以工作任務為載體, 以崗位能力為要求確定項目內容
以項目為主體,以產品為載體,按照職業崗位要求,以任務驅動設計教學項目,并邀請行業企業專家對實訓項目進行審核、分析,以此來確定我們的實訓內容。課程內容以具體化的工作項目或任務為載體,每個項目任務的實際操作,都包含計算機輔助設計人員所需的綜合技能。這些項目都來源于工廠企業實際生產的產品,根據實訓條件及教學要求進行了整合修改,以達到系統掌握知識、培養技能的目的。
1.2遴選實訓項目,重構教學內容
在《機械制圖與AutoCAD》這門課整合之后,我們遴選的實訓項目要求是不僅項目典型,具有一定的代表性,而且對學生來說具有很大的可操作性。對此,經過認真反復的研究,以繪制直齒圓柱齒輪減速器工程圖為教學載體,并根據零件的分類特點,由簡單到復雜,包含了標準件、軸類零件、盤蓋類零件、箱體類零件等設置十三個實訓項目。每一個實訓項目包含了機械制圖的基本知識、尺寸標注、CAD的圖形編輯、塊與屬性、文字、標注和簡單三維造型功能等。教學內容既對接職業崗位能力,又緊密結合CAD繪圖員中級考證的職業標準。通過繪制直齒圓柱齒輪減速器零件圖,達到最終實現直齒圓柱齒輪減速器的裝配圖的目的。對于能力較強的學生,還可以通過拓展訓練,對每一個實訓項目的零件進行三維建模,最終達到將每一個零件裝配起來的目的。
《機械制圖與AutoCAD》項目課程工作任務及教學要求
項目一:繪制定位銷零件圖
工作任務:
(1)用AutoCAD軟件繪制A4圖幅。
(2)繪制定位銷三視圖。
(3)標注定位銷的尺寸。
(4)標注定位銷的表面粗糙度及形位公差。
(5)填寫標題欄及技術要求。
(6)繪制定位銷的三維實體模型
教學要求:
(1)掌握機械制圖國家標準的一般規定。
(2)掌握定位銷三視圖的表達方法。
(3)了解銷的種類及用途。
(4)掌握粗糙度及形位公差的含義。
(5)了解一張完整零件圖的基本內容。
(6)掌握AutoCAD軟件的圖層、線型的定制。
(7)掌握用AutoCAD軟件關于圖形繪制、圖形編輯、尺寸標注、形位公差標注、塊的創建的方法。
(8)掌握用AutoCAD軟件關于三維建模的基本命令及實體的編輯的方法。
……
項目十三:繪制減速器裝配圖
工作任務:
(1)用AutoCAD軟件繪制A1圖幅。
(2)繪制繪制減速器裝配圖。
(3)標注減速器的尺寸。
(4)對減速器的零部件進行編號。
(5)繪制標題欄和明細欄。
(6)填寫標題欄、明細欄及技術要求。
(7)繪制箱體的三維實體模型
教學要求:
(1)了解機械制圖國家標準關于裝配圖畫法的一般規定。
(2)掌握減速器裝配圖的畫法。
(3)掌握零件的編號方法。
(4)掌握裝配圖標注尺寸的方法及原則。
(5)了解一張完整裝配圖的基本內容。
(6)掌握用AutoCAD軟件關于裝配圖繪制、圖形編輯、尺寸標注的方法。
(7)掌握裝配圖中相鄰零件關于剖面線方向的繪制。
(8)了解明細欄的內容。
(9)掌握用AutoCAD軟件關于繪制減速器三維建模的裝配圖的畫法。
2.項目教學的組織與實施
《機械制圖與AutoCAD》這門課程按照項目教學過程分為:明確任務、制訂計劃、任務實施、成果展示、評價等五個基本環節展開。為了培養學生讀圖繪圖、空間想象能力、機械繪圖員職業素養等綜合能力,在項目教學中增加項目過程重現環節,要求學生在完成項目任務后,將任務主要步驟、關鍵點、知識與技能點等以語言或文字的方式進行總結,將任務知識內化。
2.1教學的組織與實施
教學的組織形式,是以學習小組為單位,在計算機實訓室進行。學習小組的組建是合作學習得以順利實施的基礎和關鍵。在分組時,成員不能太多,一般3~5個同學一組,而且按照“同組異質,異組同質”的原則進行分組。這樣,組內異質為學生與學生之間的互助合作奠定了基礎,而組間同質則為全班小組之間展開公平競爭創造了條件。
2.2教學內容的安排
項目教學的內容以任務書的形式分發給每一位同學,按照13個實訓項目,從簡單到復雜,從二維工程圖到三維建模,最后完成裝配圖,涵蓋了視圖表達、尺寸標注、CAD的繪圖編輯、建模、裝配等。教學的組織都是以學生為中心,以小組為單位,顛覆了傳統的教學模式,讓學生在自主探究式學習中得到提升。
2.3教學評價
教學評價采取過程性評價與終結性評價相結合。每一個項目完成后,對項目的完成情況進行全面評價。一般先組織學生自評,然后讓小組成員進行互評,評價內容包括學習態度、作業完成情況、項目實施過程中的參與情況等方面進行。教師作為項目教學的組織者、實施者,記錄每個組員的表現,并根據每個學生的不同情況給予相應的引導。在此環節中注重對學生職業素質能力考評。關注學生在項目實施過程中愛崗敬業、團隊協作、吃苦耐勞、溝通與交流能力、計劃組織等方面的素質。
3.教學效果
《機械制圖與AutoCAD》這門課按照項目教學實施,將機械制圖知識與CAD技能交叉整合,學生可以將抽象的平面圖形轉換為直觀的立體圖,降低了學習難度,學生不僅在學習中極大的提高了學習興趣,而且培養了學生的綜合職業素養和團隊合作精神,對專業學習也有了一個全新的認識。
【參考文獻】
作為一種新型的教育形態,網絡教育不僅改變了傳統教育的手段和形式,而且更新了教育觀念、教學技術和教學渠道。網絡教育不再受到時空、地域的限制,給教師的教學活動注入了新的生機和活力,可以讓學生根據自己的需要,隨時隨地的進行學習。因此,在網絡信息時代,充分發揮信息化技術的強大優勢,為師生的教學活動創造一個更加有利的教學條件,讓師生在網絡環境中進行互動和交流,已經成為提高教學質量的關鍵因素。
一、信息化技術對機械專業教學的積極作用
在以前機械專業教學中,教師主要講述機械理論和一些實踐知識,這些枯燥、抽象的教學內容,很難引發學生的學習興趣,而將信息化技術運用到機械專業教學中,充分刺激學生的感官,可以增強學生的學習意識。而且傳統的依靠本書和課本的授課模式,難以有效整合教學內容,無法實現數與形之間的結合,不能讓學生充分了解到機械圖形的具體布局,而借助于多媒體教學課件,簡化、具體化、形象化教學內容,可以取得高效的教學效果。比如,在講解發動機的類別時,學生很難清楚地了解到二行程內燃機和四行程內燃機的區別,單純地依靠教師的講解,并不能實現教學目標,利用信息化技術展示相關的圖片和視頻,則可以讓學生直觀地了解到兩者之間的異同。另外,機械專業的知識點比較零散,如果不及時總結和鞏固,學生很容易忘記理論知識,而利用信息化技術整合知識點,理清學生的學習思路,加深學生對課堂教學內容的理解和印象,可以取得良好的教學效果。
二、在機械專業教學中由于信息化技術的具體方式
2.1在理論教學中應用信息化技術
基礎課程主要是傳授專業基礎知識和基本技能,但是,在實際的教學中,專業知識比較抽象、復雜,單純依靠傳統的教學方法,很難讓學生完全理解和掌握,所以,合理引入信息化技術是非常必要的。教師可以在深入研究教材的基礎上,利用Flash、3Dmax等工具,制作教學課件,把專業知識點轉化為動畫或者積件,然后利用多媒體投影設備或者網絡實時操作,形象化的展示知識點,發散學生的思維,以達到教學目標。例如,在講解“曲柄搖桿機構”時,傳統的教學方法是讓學生提前制作一個簡單的鉸鏈四桿機構模型,然后在課堂上進行講解,這種方法雖然能夠直觀地展示出鉸鏈四桿機構的運動過程,但是難以清楚地體現曲柄搖桿機構的急回運動和極位夾角,給學生造成一定的困擾,所以,利用信息化技術,讓學生反復觀察和探究曲柄搖桿機構的運動過程,生動、形象地展示曲柄搖桿機構中的極位夾角、急回運動和死點位置等,能夠便于學生理解和掌握。
2.2在實驗課程中引入信息化技術
實驗課程是機械專業的必要內容,是培養學生分析問題、解決問題能力和實踐技能的主要渠道,但是,由于資金不足,一些學校的教學設備不齊全,再加上沒有定期檢查和維修儀器設備,很多學校不能有效組織實訓活動。另外,機械專業的實驗課程比較臟、累,很多學生不愿意動手操作,導致教學的質量較差。所以,在教學過程中,教師可以引入信息化技術,設置合適的教學場景,讓學生在虛擬的實驗室里,進行實際操作,以有效解決設備不足、學生積極性不高的問題。例如,教師可以借助信息化技術讓學生進行機器零件的裝配和拆散作業,以培養學生的實踐能力。
2.3在實訓教學中使用信息化技術
實訓課程主要是培養學生的專業技能,促使學生在親自操作的過程中,掌握機械的正確操作方法,具有較強的實踐能力,從而更好地適工作崗位的需求。實訓課程需要一定的實訓場地和機械設備,比如《金工實訓》、《車工工藝學》和《數控操作實訓》等實訓課程,所以,學校需要購買大量的教學設備,機床的維護和維修也需要大量的資金,而且,學生是初學者,在實訓過程中,可能會因為操作失誤損壞教學設備,從而增加學校的投資成本,因此,在實訓教學中,利用信息化技術進行仿真教學,滿足實訓教學的需求,節省教學設備的投資,是非??扇〉?。另外,讓學生在仿真環境中,反復進行操作演練,可以很快地提高初學者的操作技能,減少教學設備損壞情況的出現。
總結
總而言之,信息化技術具有傳統的教學手段無法比擬的優勢,能夠充分調動學生的學習熱情,有效提高教學效果,所以,在日常教學活動中,教師需要根據機械專業的實際教學情況,適當運用信息化技術,努力為學生構建一個相對真實的教學環境,幫助學生學習和理解抽象的專業知識,促使學生能夠具有較強的實際操作能力,從而提高學生的專業水平。
【參考文獻】
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[2]黃金榮.信息技術在機械教學中的實際應用[J].南方農機,2017,02:185
2、學生不做筆記,前面學后面忘的現狀必須得到改變
學生在大一學了的車床或者銑床的基本操作,到了大二基本上忘完了。針對學生剛學了機械制圖和機械加工工藝之后來參加實訓,對于書本上沒有見過的裝夾方法,新的加工方法,甚至對于自己在操作過程中出現的錯誤等等,都應該總結下來,這對于今后的學習,進一步的技能提升有很大的幫助。所以,現在的學生必須灌輸“多總結,多思考,勤做筆記”的習慣
3、學好機械加工,理論教學和實踐教學兩個環節必須共同來加強學生機械加工工藝理念的培養
理論課上老師肯定講了基準統一,基準先行、粗精分開這些工藝原則。但是由于沒有與實際生產相結合,所以理解起來比較空洞,最重要的是,如果在實踐教學環節中沒有有意識的與課堂上講的這些工藝原則相結合做強調,所以最終的結果是,學生就沒有真正意義上理解這些工藝原則。所以理論課上面必須要對這些工藝原則進行講解,讓后實踐環節的老師必須要有意識的針對這些工藝原則,對學生做強調講解。例如:我們銑削六面體的時候,首先銑出一個大的平面,這就是基準先行,然后銑削其它的面均以面為基準,這就是基準統一。然后我們控制任何尺寸,均采用先粗銑余量,然后在根據余量精銑保證尺寸,這就是粗精分。所以,我們的實訓老師需要借助現有的資源和條件,有意識的加強這些工藝觀念的培養,讓學生實訓后有很大收獲。
4、老師必須注意同類知識的穿插和引導,學生必須學會“對比學習”
同類知識的對比學習非常的重要,然而現在絕大多數還沒有這個觀念。例如:學習數控編程的時候,數控車床G90與數控銑床的G90指令意思不一樣,學生必須通過對比分析,才能保證今后的使用不出錯。那么,我們在帶學生實習的時候必須引導學生在學習車床的時候要對比銑床,學習銑床同樣要對比車床,找出他們的區別和相同點。這樣充分調動學生對知識和技能掌握的積極性,對加深學生記憶,擴展學生知識面起到很大作用,甚至可以說是學生能迅速入門的基本法寶。