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中图分类号:G642.44?????文献标识码:A?????文章编号:1007-0079(2012)19-0092-02
目前,世界各国都将“工程训练”作为高等教育的重要组成部分,我国现代高等教育对高校大学生的实际动手能力以及专业技能等方面都提出了很高的要求。工程实践能力训练是高等工科院校全面贯彻党的教育方针、培养合格社会主义建设人才的一项重要的实践教学环节,是理论联系实际的有效方式。开设工程实践能力训练课程的目的是为了培养学生的动手能力,拓展学生的专业结构,提高学生的综合素质和对工程专业的兴趣。以石家庄铁道大学(以下简称“我校”)工程训练中心教学为例,目前工程实践能力训练的主要内容包括传统制造技术认知、先进制造技术认知、特种加工技术认知、典型机械产品拆装、钳工和创意制作、材料成型技术认知、电气焊技术认知、电子工艺认知、电子产品制作、铁路施工机械认知、办公设备的使用与文印技术认知、机器人、机电组合认知、铁道与信号控制认知等。
一、工程实践能力训练的特点以及存在的主要问题
1.工程实践能力训练的特点
(1)实践性。通过实践使学生灵活运用知识去解决工程实际问题,注重学生动手能力和操作能力的培养。
(2)技能性。每位学生的作品中都能够体现出多种技能和知识的综合运用。
(3)创造性。根据模块训练的目标发挥学生的主观能动性,设计制作一项充满个性的作品。
(4)工程性。建立产品由抽象到满足生产应用的过程。
2.目前存在的主要问题
大部分学生出了家门进了校门,极少接触过机械设备与生产实际,因而很少了解或不了解工程实践能力训练课程的作用,有些学生甚至存在着“重理论、轻实践”的思想,有的学生在实习中怕脏,怕累,有个别学生纪律松散,迟到、早退;有的学生实习时看到各式各样的机器设备与零件,感到好奇,急于动手操作设备和加工零件,导致在实习中经常出现废品或损坏器材,也有学生怕危险或者怕做不好影响成绩,反而对工程实践能力训练失去信心或耐心。
二、工程实践能力训练教学改革措施
1.加强教育,提高思想重视程度
我校工程训练中心在全面展开工程实践能力训练教学之前分批召集各个学院学生进行普及讲座,分别介绍进行实训教学的目的和意义、各个实训模块教学的基本内容、学生须知以及注意事项、各个实训室的分布图等,并和学生进行互动交流,使学生能够更加了解工程实践能力训练各环节的内容、目标、意义,从而提高学生思想的重视程度,有着“安全第一、能吃苦、不怕累”的思想意识,更加积极地配合各模块教师完成实训教学。
2.完善教学管理机制,促进学生动手能力的提高
中心制定了一系列的管理规定用来保证实训教学各环节的顺利进行,其中教师实习管理规定中规定了教师在实训前必须提前做好准备工作并提前五分钟到中心门口引领学生,根据《工程训练中心学生实习卡》核对学生出勤情况,实训操作之前进行安全教育,实训过程中必须加强巡视,及时纠正学生不正确的操作方式,实训结束之后及时、客观、公正地评定学生成绩。教师实习管理规定加强了对各个实训模块教师的监督和管理,提高了教学质量。学生实习管理规定中规定了学生的安全制度、考勤制度以及评分规则,例如,“无故迟到10分钟以上的学生禁止参加本次模块的实训”这一条规定杜绝了学生无故迟到的现象,学生在实训过程中基本能严格遵守各条规定,教学秩序井然有序。
合理的实训成绩评分规则是实训课程重要的部分。中心从学生实训过程中动手能力、创新精神、作品质量以及课堂表现等方面进行了多方面的考虑,制定了评分规则:实训成绩由各模块成绩(含实习报告)按该模块所占实习时间的权重进行评定。各模块成绩以“实习模块完成质量”为主要考核标准,兼顾“实习纪律”、“设备使用”、“安全防护”、“环境卫生”等方面。教师可根据每个学生的出勤、操作、作品质量、课后卫生、实习报告成绩等进行加权评定后给出最终实训总成绩,以此全面客观评价学生的实训情况。通过这种综合评分,既体现了实训成绩的公平合理,又提高了学生的重视程度,促进了学生动手能力的提高。
3.改进教学方法,注重教学效果
为了能更好地增强学生在工程实践能力训练中的实训效果,采用了多种教学方法以丰富课堂形式,提高教学效果。以下对我校工程训练中心实践教学过程中根据工程实训的特点所采用的几种教学方法作一浅析。
关键词:综合实训;“引进来”;三元立体教学法
中图分类号:G42文献标识码:A文章编号:1009-0118(2013)02-0153-02
校企合作是产教结合的基本途径,产教结合是我国发展职业教育的基本要求。目前全国有很多职业院校大都在实施和探寻切合自己学校的校企合作途径,我们在探索校企合作的方法上,特别提出和强调校企之间的深度合作。
一、学校就业难与企业招聘难的问题分析
近些年来,由于建筑装饰行业的快速兴起,对装饰工程设计人员、技术人员和施工管理人员等人才的专业技术水平也提出了更高的要求,新技术、新工艺、新材料也不断的涌现出来,我们原有的教学计划和教学方法就不能及时的与快速成长的行业需求相匹配,从而造成了装饰专业人才原本应该是供求两旺的景象,却出现了装饰专业的学生就业难,装饰企业招聘不到好的设计和施工管理等人员尴尬两难的境地。
针对上述,我们了解了装饰企业的需求。进行了认真分析后,得出结论,只有通过校企合作,“加强实战技能强化训练”,才能为同学们搭起一座理论结合实践的桥梁。
二、三元立体教学法的内涵
多年教学实践我们在构建基础课程核心框架的基础上,增强实践课程单项训练,并且借助企业力量制定了综合训练计划,总结出了“三元立体”教学法,即:“三元立体”教学法=专业基础理论教学+实践课程单项训练+校内综合训练。“三元立体”教学分为三个阶段,这三个阶段都是紧密相联,环环相扣,形成了一个完整的知识体系。一元(第一阶段)——专业基础理论教学。这个阶段主要是由学校老师对学生进行为时四个学期的理论知识传授;二元(第二个阶段)——课程单项训练。高职高专院校注重学生的实践训练,这一环节在学习的过程中是非常重要的,为了使学生能更好的实践训练,我们将现场教学、情景教学、案例教学、技能操作等方法渗透融入到了每门专业课中,本阶段属于“三元立体”教学法的过渡阶段,主要是加强教学过程中的各单项实践训练;三元(第三阶段)——校综合训练。
我院与兰州克力装饰公司用两年时间,专门编写了一套集理论知识、专业知识和实战技能训练为一体的“室内装饰设计施工实战操作技能强化训练”实战教程,进行校内综合实训,力求为建筑装饰及相关专业的毕业生提供一个快速成长的平台。
三、实施校内综合实训的途径
学生在离校前没有扎实的校内综合实训(三元——第三阶段),第六学期的顶岗实习就无法落实到实处,学生毕业后也就很难实现“零距离”上岗。目前我院的实训硬件同全省部分高职院校一样还不够完善,在此条件下,我们怎样实施校内综合实训这一教学环节是摆在我们教学管理者面前的一个课题。我系利用“请进来”的方法,在2009年4月与兰州装饰公司建立了校企合作的关系。校内综合实训课的授课主要是由克力装饰公司委派有较深的理论知识和丰富的实践经验的专业工程技术人员来帮助我们完成,企业利用自身的优势,将实训所需要的简单设备、建筑材料带入课堂,模拟一个工程,将学生两年所学理论知识和工程实际有机的结合起来,形成了“知识点”结构链。通过举办模拟招标会和施工器械实际操作等系列教学活动,提高了学生专业综合理论知识和综合应用能力,第六学期就能快速进入顶岗实习阶段,为学生自主创业打下良好的基础,在学生得到技能和知识提升的同时,企业也收集到了学生专业技术能力方面的第一手资料,建立了自己的“人才储备库”,对学生的就业、工作情况进行跟踪回访,为企业扩大市场影响力、了解市场需求状况及企业后续人才的培养奠定了良好的基础。这种在“互利”的前提下,因地制宜,落到实处的在校综合实训,使学生受益匪浅,学生对此教学形式给予了高度评价。我系老师与企业的工程技术人员进行广泛的技术交流,年轻专业老师虚心向企业的技术人员学习,在训练学生的同时也提高了自身实践教学水平,为培养“双师型”教师队伍奠定了基础。
把企业请进校门进行综合训练,通过分析总结其有以下三点优势:解决了目前学院在“综合训练”硬件不足的情况下,如何实现“零距离”上岗的问题;便于对学生进行校企联合管理,保证了学生的学习质量,避免了学生未经综合培训而盲目实习所造成诸多安全隐患的问题;能够利用双方优势取长补短,一方面能够了解企业所需和急需哪些人才,另一方面也能在教学中及时调整教学计划和课程,提供信息支持。
四、效果
为了了解“三元立体”教学法的教学效果,我们对参加“三元立体”教学培训的学生和未参加“三元立体”教学培训的学生及用人单位进行了问卷调查,经过“三元立体”教学法的培训,毕业生的实际操作能力指数、创新能力指数和“零距离”上岗指数都有大幅度的提升。最终能够独立完成实际的装饰工程项目(包括:从初期方案设计效果图制作施工图设计施工验收),很快给企业带来一定的经济效益。大大提高了学生就业率,毕业后一次就业率达到90%以上。现将调查分析简析如下:
五、总结
事实证明,“三元立体”教学法中校内综合实训教学环节,采取“请进来”的办法,是目前部分高职院校实训硬件还较欠缺的情况下值得推广的一种切实可行的方法。通过校企合作,学校和企业可以优势互补,资源共享,只要真诚合作,必定能达到相互促进、共同发展的目的。
参考文献:
[1]教育部高等教育司.力高质量内涵发展[M].高等教育出版社,2012.
【关键词】工程训练基础网络课程 构建 探索
【中图分类号】G 【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889(2012)02C-0026-02
随着网络与信息技术的飞速发展,教育正在全球范围内发生着深刻的变革,其中影响范围最大、意义最深远的就是借助于互联网大力发展的网络教育,以及随之形成的网络课程。网络课程是根据教学目标设计的,反映某种教学策略和教学内容,同时将教学信息和教学行为相互融合的计算机应用软件。它包括用于控制和进行教学活动的程序,教师和学生使用的网络形态的教科书、教学参考资料和教学大纲,以及组织网络教学内容的教学策略,支撑网络课程的教学平台。本文结合网络课程的特点,以桂林电子科技大学工程训练基础网络课程的设计为例,对网络课程教学系统构建及教学效果的各个环节进行研究。
一、工程训练基础网络课程的系统设计
(一)情景设计
工程训练基础网络课程即把工程训练基础课程的相关教学内容网络化。该课程的开发依据在于:一方面,工程训练基础课程实践性较强,学生通过课堂的短时间学习难以理解消化,而网络课程正好弥补了传统课程的教学手段的不足,利用计算机多媒体的优势,配以图形、动画、声音、视频等多种手段进行教学, 增加教学内容的直观效果,形象、生动地表示出课程中晦涩、难懂的部分。另一方面,网络课程符合当代教育发展的趋势。创建基于web学习环境的教学网站来辅助教学,打破传统教学时空的限制,实现“任意时间及零距离”的交互,可以为学习者提供大量信息资源,为学习者和教师之间、学习者之间提供一个无障碍的交流空间和协作学习空间。
(二)功能设计
网络课程开发的基础是教学设计, 目前流行的教学设计理论主要有“以教为主”教学设计、“以学为主”教学设计和“主导―主体结合”等三种。工程训练基础网络课程采用了“主导―主体结合”教学设计思想,其核心是“以学生为主体,以教师为主导”,教师为学生提供学习方法的使用、学习资源的应用、学习环境的构建、学习效果的检测等方面的指导与支持。
工程训练基础网络课程系统的核心功能结构(见图1)主要包括以下方面:
1.课程简介。本功能块主要介绍工程训练基础课程的历史发展沿革、课程指导思想、课程建设目标以及课程教学纲要。用户通过访问该模块,可以对工程训练课程有一个较全面的了解。
2.在线学习。通过在线视频教学,学生可以学习工程训练基础课程的基本内容,了解课程的重点与难点问题,做到对实训的内容心中有数,避免在进行实践操作的过程中手忙脚乱。同时,教师可以灵活地通过网络给学生提供最新学习资源,并对学生的反馈意见进行分析,为改进教学提供依据。
3.在线测试。测试是检验学生学习效果好坏的最主要途径之一。我们在网络课程中提供各种与课程相匹配的测试内容,并利用严格的计时和准确的计分系统,对学生实施“准”在线测试,学生通过身临其境自我测试,可了解自己的学习进展情况,分析、总结目前还存在的问题,以便更快更好解决问题。通过在线测试功能,学生的自主学习有了质的保障。
4.在线答疑。在网络自主学习过程中,学生难免碰到各种各样的疑难问题,如果得不到及时的解决,将对后续学习的积极性产生较大的影响。因此,我们在网络课程中专门设置了“在线答疑”功能块,学生把在实训中碰到的疑问提交到网络教学平台的答疑系统,教师和学生都可以对问题作出解答。同时在每次课程小结中,教师把提问次数比较多的或解决不够完善的问题拿到实践环节中继续讨论,让学生找到答案的同时也加深印象。
5.课程资源。这是供教师上传、学生下载课程资源的专区。教师通过专用入口将准备好的学习资源(包括教学课件、教学视频、教学录像以及典型学生作品)上传至课程资源专区,访问用户即可获取所需的资源。本模块可对与课程相关的教学内容进行实时更新,学生可以根据自己的课堂学习情况有的放矢地下载学习内容。
二、工程训练基础网络课程的教学实践与探索
工程训练基础是一门实践与理论性要求较高的工科类基础课程,因此课程的教学从实践教学的理念出发,参考部分成功的教学实践,提出以工程实践能力培养为主线,构建“工程认知―工艺实训―综合创新”三层次、多模块、递进式工程实践教学体系。该体系充分利用网络课堂教学的先进性,注重学生对基础理论、基本概念和实践操作的视频预习;强调实践环节的训练,并结合实际工程案例,为学生在综合创新环节中的自主能力、研究能力、分析能力、综合能力和创新能力的培养奠定基础。
(一)工程认知――视频预习的导向性
工程训练基础课程涉及机械与电子产品的设计制造过程中诸多内容,注意要领繁多,简单的图文叙述难以满足学生的学习要求。因此,在此网络课程教学环节中,我们以实践实训为任务驱动,提出课程所要达到的目标和所要完成的项目实训内容,使学生上课前就带着任务学习,培养学生的学习兴趣和创新精神。项目实训的有效实施是重点,除了面对面的指导外,为满足各类学生的需求,应提供尽可能多的教学辅导资源, 如增设拍摄现场录像、动画、视频等多方式相结合的教学情景,让学生理解、掌握抽象难懂的问题。例如,在工程训练过程中,安全操作是一个非常重要的环节,传统教学模式是通过老师“讲故事”,学生作为听者了解安全重要性,虽取得了一定成效,但难以加深印象。如今学生通过直观的动画情景,了解违规操作带来的危害,使学生深深体会到安全操作的重要性,教学起到了事半功倍的效果。
(二)工艺实训――全面提高学生的实践动手能力
传统教学采取的教学方式是“抓两头,带中间”,往往造成“好生吃不饱,差生吃不了”的现象。而网络课程教学则为学生的“自主化”学习提供了条件:学生根据自身对知识掌握的情况,利用便捷的网络获取所需要的知识。这就克服了传统课堂无法兼顾每个学习者兴趣和能力而形成的“一刀切”现象,真正实现了因材施教。
以实训中的电火花线切割为例,教学安排为2课时理论,8课时实训。在改革之前,学生普遍反映实训时间太短,学习难度极大,学习效果欠佳。自从开发了网络课程,实训前学生可参考网络课程的实践指导模块,提前了解线切割加工的基本工艺,做到实训前心中有数。在实训过程中,因为时间的限制,教师的讲解时间较短,学生很难在较短的时间内接受消化和操作要领。而网络课程的引入,使学生在操作过程中,遇到困难时可以通过在线查询解决,也提高了学生的实践动手能力。
(三)综合创新――发展学生协作式自主学习能力
在以教师为中心的教学模式中,对学生学习过程和效果进行评估完全是教师的责任,而利用网络课程教学,则可以使学生在学习目标的指引下,通过“人机对话”的方式自主探究学习。基于学习者的自主学习能力只有通过社会合作方式才有可能得到发展,同时协作的方式学习有利于培养学生的辩证和发散思维、发挥其想象力与创造力,在学习的过程中应该考虑培养学生的团队协作能力。
在工程训练过程中,为更好地展示和总结学生的实训成果,教师应鼓励学生以小组为团队进行综合项目训练,对训练内容,只提出基本要求,不限定解决方法。同时还鼓励学生自主选题、自行设计,给学生足够的空间,以培养学生提出问题、分析问题、解决问题的能力,独立开发的能力,团队合作的精神。很多同学能将学到的知识运用于解决自己遇到的问题,在解决方案的实现上体现了学生的能力和创新意识。
同时,学生在学习过程中可以充分利用网络课程的BBS平台进行问题和作品的与讨论,师生共同评其优、论其劣。在此过程中通过不同观点和解决方法的碰撞与交流,激发了创意,锻炼了学生的独立思考能力和协作精神,其学习的自主性得到了发挥。
根据当前信息技术和教育技术领域中的新思想和新技术,从教学实践和教学效果出发, 构建的工程训练基础网络课程完全符合现代实践教学的需要,其系统设计从人机工程学角度着手,为学生提供功能突出、交互性强的网络平台。工程训练基础网络课程的建立,改进了课程的教学内容和方法,满足了工程实践教学的发展需要,并在学生的自主学习过程中取得了良好的效果。
【参考文献】
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关键词:特种加工;实训教学;创新;教学效果
中图分类号:G4
文献标识码:A
文章编号:1672-3198(2013)05-0149-02
1引言
特种加工是指传统的切削加工以外的新的加工方法,也称非传统加工,主要用以解决工业制造中传统加工方法难以或根本无法实现的加工,是对传统机械加工的有力补充和延伸,具有加工精度高、加工范围广等优点,成为机械制造业不可或缺的重要加工方法,而且正以迅猛的发展势头不断挖掘创新。在这种新形势下,应该认识到特种加工在制造行业中的重要性,因此,在工程训练中加入特种加工实训是非常必要的,重视它在培养专业人才方面所发挥的作用,并且在实训中充分展示它的风采,通过近距离感受高科技在日常生产、生活中的应用,使大学生真正享受到现代前沿技术所带来的加工乐趣,进而调动他们的学习积极性,巩固和拓展专业知识,强化理论联系实际的能力,激发创新思维,为其将来在本专业的发展奠定坚实的基础。
根据笔者多年来从事实践教学的经验,认识到要使特种加工这个实训内容成体系,成规模,达到最佳实训教学效果,并不是一件容易的事,受到各种复杂因素的制约,该工种的发展需要从多方面综合考虑,如何在教学过程中合理安排教学内容,在有限的条件下充分发挥它的优势,使学生学有所得,满足就业岗位需求是实训教学过程中的一大任务。
2优化实训内容,改进教学方法,培养学生的自主创新能力
2.1采用模块化教学方式
针对训练的目标,特种加工实训内容分模块进行。图1所示为工程训练过程种加工实训内容结构图,图中四个模块由浅入深,从自由练习到生产实践,逐渐引导和培养学生,充分发挥学生的想象力。在实训教学中为了提高教学效果,四个模块分阶段进行知识落实与评价。这样才能做到因地制宜,体现出特种加工独具的特色,才能培养出符合社会所需求的特种加工专业技术型人才。
2.2特种加工实训的具体实施
实训教学过程中丰富和改进了教学方法,将以往传统的教学模式转化为集中授课和个别指导相结合的教学形式。在教学内容安排上,引入多媒体教学手段,先利用多媒体课件集中、全面地讲解特种加工的相关实训内容与要求,再针对具体的机床详细地讲解机床的加工原理及操作方法,在机床上进行示范性操作,演示加工一实际零件,同时提醒学生认真观察,掌握操作要领。在教学过程中,为了增强学生的实训兴趣与所学知识的理解,我们采用“启发式、师生互动式”的教学方法,使学生进一步巩固特种加工实训的四个模块。
2.2.1特种加工基础知识
特种加工是指不属于传统的切削加工及成型加工以外的一些新型加工方法的总称,它是直接利用电能、化学能、光能、热能或其他与机械能组合等形式,将能量进行有效转化来去除或分离材料的加工方法。主要有电火花成形加工、电火花线切割加工、电化学加工、激光加工、电子束和离子束加工、超声加工、快速成形、化学加工等。学生对于这一新型的技术缺乏了解、几乎一无所知。因此我们制作了多媒体课件和相关视频资料,对于现有的特种加工技术以图、文、动画、视频为一体的形式介绍给学生,使学生能够更加详细、生动地了解特种加工的相关知识。
2.2.2数控编程与仿真实训
根据特种加工所包含的内容,如今已将数控技术应用到特种加工中,如在电火花线切割、电火花成形、快速成型等加工技术中,因此特种加工也存在数控编程的问题。以电火花线切割为例,它在编程方面与数控铣床、数控车床及加工中心的编程都存在着明显的不同之处。对于数控编程部分,它不仅可以用ISO代码编制加工程序而且还可以采用3B代码来编制加工程序,可以让学生了解更多数控编程方法。现在数控机床的编程方法一般都是采用自动编程,因此通过讲解典型的CAXA自动编程软件,让学生初步了解自动编程软件的编程方法,为今后学习其他软件打下良好的基础。电火花线切割的程序编制过程:利用CAXA线切割软件设计、绘制加工零件图形——生成线切割轨迹——生成加工代码,对图形在计算机上进行仿真加工,以检查和校对程序是否正确合理。
2.2.3机床实操训练
特种加工设备的机床自动化程度较高(如可以自动找正、对刀等),操作相对简单。实训教学过程中,先对照机床详细讲解特种加工的加工原理,程序的传输过程及机床的操作方法,然后在机床上演示加工一个实体零件来说明机床的操作步骤,最后指导学生利用现有的特种加工设备进行实际操作。
2.2.4培养学生综合创新设计能力
工程训练的最终目的是培养学生创新意识、启发创新思维、注重实践及工程能力的培养,进而提高学生综合素质。综合创新设计训练是指学生在熟练掌握了前三个模块的基础上,总结归纳特种加工的有关知识且能够综合运用,利用相关软件(如CAXA软件)、设备(如电火花切割机床、电火花成形机床、快速成形机床等)将自主设计的作品制作、加工出来的全过程。通过这一过程的训练,学生的知识、能力和素质都产生了一个质的飞跃。图2所示为学生创新设计作品示例。
在特种加工实训过程中,通过合理改进教学方法、优化教学内容、鼓励创新,加工出琳琅满目的作品,以激发学生的学习热情,使学生的知识应用能力、实际动手能力以及创新意识等方面都有很大的提高,为后续专业课的学习奠定良好的基础。
3 优化考核方式,提高实训效果
实训考核是检验实训的教学效果,也是检验学生所掌握的理论知识和实际动手能力。成绩要体现创新能力并如实反映学生的实训情况。为了尽量体现特种加工的综合性、应用性、设计性与创新性,改变以往传统评定成绩的考核方式,我工程训练中心近两年专门制定了实训考核办法,把考核贯穿于整个实训过程中,分阶段进行考核,如图3所示。根据本工种的实训时间,规定相应的进度及要求对学生进行实训考核。为了培养学生对特种加工实训的兴趣和热情,完成前五个模块后可以组织学生相互交流和学习,进行优秀作品评展,增强学生实训的成就感。
4 实训教学改革的效果
4.1 提高学生的实训兴趣
实训教学过程中,利用一切可能的教学手段和方法激发学生求知的兴趣和欲望,加上特种加工本身的奇特性的特点,极大地丰富了实训教学内容,激发学生的实训兴趣,学习积极性显著提高。实训考核方法改革后,大大提高了学生听课积极性,使学生充分意识到好的成绩主要取决于平时的学习态度和学习方法,激发学生的学习积极性,改善了教学效果。
4.2培养学生的团队协作意识和创新精神
在特种加工综合创新设计训练过程中,学生分组进行设计、加工,2~3人为一个制作小组,利用已有的知识查阅相关资料及设计手册,灵活地运用各种软件设计、绘制自己满意的图形,并进行加工,使学生比较系统的完成了零件从构思、设计到制造的全过程。通过综合创新设计训练,激发学生学习的主动性、积极性和创造性,培养大学生的团队协作意识、创新和创业精神,从而提高他们的综合素质。
4.3提高学生的实践操作能力
通过以上四个模块的训练之后,学生几乎能够自行完成图形的设计,程序的编制、检验及输入,只有在学生所编的程序有问题时指点一下即可。这一几乎“放手”的指导方式不但提高了学生的实际操作能力,而且培养了学生运用已经学过的知识来分析问题、解决实际问题的能力。
5结语
通过对特种加工实训教学各方面的不断改革与创新,开阔了学生的视野,拓展了学生的操作技能,使学生能及时了解先进的技术、工艺、材料和设备,有利于学生博采众长,开辟自己今后学习研究方向。同时通过实训培养了学生的创新能力,使学生在掌握知识中从被动接受转为感兴趣的主动创造,提高了学生的综合素质,并取得了良好的教学效果。但是,如何合理地利用各种教学手段进一步提高教学质量,则需要我们指导教师长期实践和不断总结经验,才能培养出适应时代潮流的高素质人才。
参考文献
[1]储晓猛等.特种加工工程训练改革探索与实践[J].科技信息,2009.
[2]周卫民,袁惠祥等.特种加工实习教学改革的探索与实践[J].浙江科技学院学报,2011,1(20):76-78.
数控技术在现代制造技术中的应用,最具代表性的是数控机床,所以数控机床的实训应是整个机械工程实训的重点内容之一,数控机床的实训时间占训练时间的比例应大一些。常见的数控机床有数控车床、数控铣床和数控加工中心,这3种机床的数量多,具有代表性。对于一台数控机床来说,包括4方面的内容:制造、操作、编程和维修。实训的主要内容以操作、编程和加工简单的零件为主,增加学生的感性认识为主要目的。
1.1合理安排数控机床实训的时间
由于机械工程实训总学时的限制,青岛农业大学机械专业学生共实习4周。数控机床实训的内容较多,在训练时间的安排上,数控车床2天、数控铣床和加工中心2天、其他数控机床1天,这样既重点突出又全面。数控机床应用了先进的数控技术,和普通机床的实训相比,讲解的时间会多一些。一般操作讲解、黑板上指令讲解的时间约占1/2,让学生能较深刻地理解数控机床是如何加工零件的;学生操作机床加工零件的时间约占1/2,使学生有较充足的时间增强对数控机床加工零件的感性认识。总之,实训的重点虽为实践,数控机床训练的特点又决定了讲解占了约一半的时间。
1.2合理安排数控机床实训的内容和方法
在数控机床实训中,操作、编程和加工零件是主要内容。首先对照机床讲解基本的操作;然后学习数控的编程知识;最后加工出零件。编程方法的讲解,只能在黑板上讲解组成程序的指令字、程序的格式等,然后编写一个简单的程序。数控机床的坐标系是主要内容之一,机械坐标系、工件坐标系(编程坐标系)的概念,它们的作用是什么,必须结合编程才能讲清楚。数控机床是按程序自动加工零件的,刀具沿程序指令的刀路运动切削工件,刀路的位置必须使用坐标系描述。所以,首先讲清各种坐标系的概念,进而才能讲清对刀等关键的概念,才能理解为什么在编程坐标系下编写的程序可以在机床上加工出零件等问题。数控机床的实训内容应与数控机床理论课的内容相辅相成,各有侧重,通过数控机床的实训为下一步学习数控机床理论课打下良好的基础。数控机床实训应以机床操作、编程、日常保养和安全使用为基本内容,重点应放在编程和操作上。通过基本编程知识和操作的学习,学生可具备基本的编程和操作能力,为了提高学生的实训兴趣和创新意识,可以让学生自己设计一个简单的零件,自己编程,经指导教师检查无误后上机加工;或者编程加工一些有趣的零件。如:数控车床上可以加工仿真子弹、仿真酒瓶等;数控铣床上可以加工一些汉字,如“欢迎实习”等。
1.3手工编程和自动编程
数控编程分手工编程和自动编程,形状复杂的零件加工程序只能由计算机自动编程来完成。在实训内容上,应手工编程和计算机自动编程并重。手工编程是数控车床实习的基本内容,通过手工编程加工简单的小零件,是普遍采用的训练方法。但随着计算机技术的发展,CAD/CAM在机械加工中的广泛应用,计算机自动编程也应是数控机床特别是数控铣床实习必讲内容之一。由于实训时间的限制,这部分的内容较多。所以,可以精简为由实习指导教师通过一个例子演示给学生看,边演示边讲解,讲明形状复杂及包含曲面的零件或模具的加工必须用计算机自动编程的方法编程,然后加工成所需的零件或模具。自动编程是通过计算机软件完成的,常用的具有计算机编程功能的软件有:CAXA、UG、Cimatron、Pro/E等。1.4数控机床仿真软件的应用机械工程实训场地往往有限,数控机床价格较贵,配备的数控机床的种类和数量有限,平均到每一名学生的上机操作时间较少。为了解决这个矛盾,可以安排一定的时间,让学生在机房使用数控机床仿真软件练习数控机床的操作、编程和加工仿真。也可以不做统一安排,让学生课后根据自己的情况自由上机练习。数控机床实训的内容多,时间相对较少,一定要制订详细可行的实训计划,明确每天的训练任务、训练目的、训练方法和训练设备。这样学生面对从未见过的设备就不会感到茫然,教师指导学生也会有条不紊,顺利完成实训任务[5]。
2演示教学法的应用
2.1什么是演示教学法
由于机械工程实训总学时的限制,学生不可能自己动手操作每一种机床,特别是一些比较危险、贵重和精密的设备,比如高压水切割机床、三坐标测量机以及电火花线切割、电火花成型等机床。为了解决这个矛盾,基于学校的实际情况,采用了演示教学的实训方法。所谓演示教学法即指导教师讲解机床的加工原理、操作方法、编程方法,然后自己操作机床加工一个零件演示给学生看。通过演示教学的实训方法,解决了实训内容多时间少、机床有限及教师有限的矛盾,还可以给学生打下进一步学习研究的基础。
2.2以电火花线切割为例
电火花线切割属于特种加工,特种加工是利用电能、化学能、光能或声能等能量对工程材料进行加工的工艺方法。在特种加工中,加工工具(广义的刀具)、加工工件与传统的机加工不同,一般不是采用机械力加工,在实习时学生首先会想到加工工具是怎样加工工件的。所以实习指导教师在实习的开始,应首先讲明电火花线切割的加工原理。实习步骤如下:(1)指导教师启动机床,用薄钢板切割一个小五角星演示给学生看。学生发现一根很长的光滑的金属钼丝可以切割钢板时,一定会感到吃惊,想知道它的加工原理是什么。(2)在切割小五角星的过程中指导教师讲解加工的原理,举一个日常生活中简单的电火花放电的例子:我们平时开关电器或插拔插头时,会发现有时有电火花放电,严重时开关或插头的导电部位有被烧的痕迹,甚至掉渣。电火花线切割的加工原理就是利用电火花放电产生的热量使金属被烧腐蚀而起到切割的作用。讲完这个常见的现象后,再讲电火花线切割的加工原理,学生就感到易于理解了。(3)指导教师再讲解机床的操作方法。(4)简单讲解编程的方法,整个过程大约45min。
3多媒体技术在机械工程实训中的应用
随着计算机技术的飞速发展,计算机的多媒体技术和仿真技术已经应用于各行各业。机械工程实训是一种实践教学活动,但是计算机的多媒体技术和仿真技术在机械工程实训中也能发挥重要的作用。由于实训的内容不可能面面俱到,在学生实习完基本的内容后,可利用多媒体技术补充和总结,会起到良好的教学效果。
4结束语