摘 要:隨著數(shù)控精密加工技術(shù)的日益普及,各技工院校結(jié)合企業(yè)需求,已從數(shù)控車床工的培養(yǎng)轉(zhuǎn)向加工中心操作工的培養(yǎng)。本文以加工中心專業(yè)為例,介紹了如何通過對學(xué)生加工產(chǎn)品后出現(xiàn)質(zhì)量問題進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)加工中心專業(yè)教學(xué)中的偏差,從而提出改進(jìn)的建議與對策,進(jìn)而促進(jìn)學(xué)校加工中心專業(yè)年輕教師實(shí)訓(xùn)教學(xué)水平的快速提高。
關(guān)鍵詞:實(shí)訓(xùn)教學(xué) 教學(xué)問題 加工中心
近年來,隨著數(shù)控精密加工技術(shù)的日益普及,各技工院校結(jié)合企業(yè)需求,培養(yǎng)重點(diǎn)已從數(shù)控車床工的培養(yǎng)轉(zhuǎn)向加工中心操作工的培養(yǎng)。2014年學(xué)校開設(shè)了加工中心專業(yè),由于這是新興專業(yè),專業(yè)實(shí)訓(xùn)的教師有從高校相近專業(yè)中招入,有從數(shù)控車專業(yè)轉(zhuǎn)入,因而教師團(tuán)隊(duì)具有年輕化、知識(shí)化、技能非專業(yè)化的特點(diǎn),同時(shí)存在教學(xué)經(jīng)驗(yàn)不足,缺少實(shí)際企業(yè)工作經(jīng)驗(yàn)等問題,這些問題導(dǎo)致實(shí)訓(xùn)教學(xué)不盡如人意。筆者對學(xué)生加工產(chǎn)品出現(xiàn)質(zhì)量問題進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)問題的根源是加工中心專業(yè)教學(xué)有偏差,進(jìn)行診斷后提出改進(jìn)建議與對策,以期促進(jìn)學(xué)校加工中心專業(yè)年輕教師實(shí)訓(xùn)教學(xué)水平的快速提高。
2014年學(xué)校產(chǎn)研處承接了一批產(chǎn)品,經(jīng)產(chǎn)研處工藝驗(yàn)證后交給學(xué)校機(jī)械教研室加工中心組,在老師的帶領(lǐng)下,學(xué)校加工中心興趣小組成員以及部分準(zhǔn)備參加競賽的學(xué)生進(jìn)行加工,以獲得實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)。隨著產(chǎn)品加工的交檢,發(fā)現(xiàn)了許多問題(圖1、圖2),產(chǎn)品合格率只有50%且進(jìn)度慢,為此專門對學(xué)生加工產(chǎn)品的過程等進(jìn)行了觀察與分析,并對老師的教學(xué)情況進(jìn)行了解,提出了以下思考。
一是學(xué)生看似技能熟練的背后,實(shí)際操作水平如何?
二是競賽成績不錯(cuò)的師生,為何不能完成基本的產(chǎn)品零件的加工?
三是為何出現(xiàn)離開了電腦,簡單的問題都解決不了的現(xiàn)象?
四是平時(shí)訓(xùn)練中的“一刀走天下”的局面是生產(chǎn)實(shí)際的要求嗎?
五是當(dāng)加工中出現(xiàn)問題時(shí),為何學(xué)生總是難以用正確的方法來解決?
六是備課中的備目標(biāo)、備學(xué)情、備教材、備教法、備資源等都備過了嗎?
七是平時(shí)選擇實(shí)訓(xùn)課題,訓(xùn)練的針對性和有效性有多少等等。
針對以上問題,我們進(jìn)行了以下工作,試圖通過觀察分析找出解決辦法。
一、加工中心教學(xué)中出現(xiàn)的問題
1.通過對學(xué)生實(shí)訓(xùn)過程的觀察,結(jié)合學(xué)生的實(shí)訓(xùn)成績,與學(xué)生深度溝通后發(fā)現(xiàn)存在以下問題
(1)刀具使用不合理。表現(xiàn)為當(dāng)需要對刀具的角度、材料進(jìn)行選擇時(shí)常常沒有方向,當(dāng)加工中出現(xiàn)振痕、斷刀時(shí),常常認(rèn)為是刀具質(zhì)量差,而沒有從刀具角度和加工對象以及刀具受力與耐用度等方面考慮。
(2)量具使用不熟練。學(xué)生中量具操作不規(guī)范、不熟練,測量不準(zhǔn)確現(xiàn)象的比例較大。
(3)對夾具和產(chǎn)品的裝夾沒有系統(tǒng)的訓(xùn)練。表現(xiàn)為零件安放不仔細(xì),不規(guī)范、隨意性大;平時(shí)訓(xùn)練通常只裝夾一次,不進(jìn)行多基準(zhǔn)裝夾轉(zhuǎn)換加工,即通常說的“一刀走天下”的情況。
(4)加工工藝安排不合理。如不能根據(jù)加工要求選擇合理的工藝參數(shù),轉(zhuǎn)速通常取機(jī)床的最高值、切深常常不會(huì)根據(jù)工件大小和毛坯余量來調(diào)整。
(5)質(zhì)量意識(shí)淡薄。在加工過程中通常只關(guān)注尺寸是否合格,對于飛邊毛刺和形位公差等通常不關(guān)注。平時(shí)以60分為及格,沒有樹立真正的企業(yè)質(zhì)量意識(shí),不了解企業(yè)產(chǎn)品只有合格與不合格的區(qū)分,一件產(chǎn)品只要有一項(xiàng)要求不達(dá)標(biāo),就是廢品的實(shí)情。
(6)責(zé)任心有待提高。平時(shí)教學(xué)考評要求與企業(yè)生產(chǎn)要求有較大的距離,如平時(shí)訓(xùn)練80分以上基本上能獲得老師的肯定,久而久之當(dāng)一件不允許有扣分的簡單零件加工時(shí),學(xué)生就會(huì)出現(xiàn)臨事而懼的現(xiàn)象,對產(chǎn)品加工產(chǎn)生畏懼心理。
2.通過實(shí)訓(xùn)教學(xué)聽課,查閱實(shí)訓(xùn)教師教案,與師生進(jìn)行交流等方法,進(jìn)一步進(jìn)行教學(xué)管理、觀察和分析,發(fā)現(xiàn)實(shí)訓(xùn)教師身上存在以下問題
(1)教學(xué)內(nèi)容編排不科學(xué)。對基礎(chǔ)知識(shí)和技能的把握不準(zhǔn)確,對崗位所需求和職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求的技能和知識(shí)理解不深或缺乏學(xué)習(xí),教學(xué)過程中表現(xiàn)出內(nèi)容割裂、無拓展。如安裝刀具,只教會(huì)了學(xué)生怎么裝,但如何裝才能保持裝夾精度,如何用力等沒有具體的要求,以至于有學(xué)生使用加力桿來裝刀而將筒夾夾碎的事故發(fā)生。
(2)教學(xué)設(shè)計(jì)不科學(xué)。年輕老師大多沒有經(jīng)過師范院校的系統(tǒng)訓(xùn)練,也沒有較多的校本培訓(xùn),教學(xué)設(shè)計(jì)無從下手,教學(xué)缺乏系統(tǒng)、連貫的思路和過程。在查閱的教案中,通常只有教學(xué)知識(shí)的過程性描述和操作過程程序性表述。如精密平口鉗的正確安裝與裝夾工件這一內(nèi)容,只是簡單要求學(xué)生將平口鉗安裝于機(jī)床上,沒有從結(jié)構(gòu)、安裝要求、使用要求等進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)。
(3)重軟件編程輕基礎(chǔ)(手動(dòng)編程)訓(xùn)練。近年來受各級(jí)各類技能大賽的影響,在教學(xué)中,學(xué)生手動(dòng)編程的時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于軟件編程時(shí)間,表現(xiàn)出基礎(chǔ)技能的不扎實(shí)。有時(shí)會(huì)出現(xiàn)只需一個(gè)命令的加工,學(xué)生還要用電腦進(jìn)行畫圖等操作來完成的現(xiàn)象。
(4)教師實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)少。目前教師的實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)多數(shù)來自在學(xué)校加工作品的體驗(yàn),對產(chǎn)品的技術(shù)要求理解能力弱。
(5)教學(xué)任務(wù)描述能力弱。在檢查的教師教案中教學(xué)任務(wù)是這樣描述的:每位學(xué)生對機(jī)床進(jìn)行熟悉(各按鍵、手輪),15分鐘輪流一次;老師示范后學(xué)生獨(dú)立完成;每組學(xué)生拿一塊80×80×50 mm的鋁料,進(jìn)行對刀練習(xí);老師巡回指導(dǎo),指導(dǎo)學(xué)生糾正練習(xí)中出現(xiàn)的錯(cuò)誤;熟悉機(jī)床控制面板,編輯面板各按鍵功能;進(jìn)行各項(xiàng)基本操作,分組練習(xí),并檢驗(yàn);練習(xí)對刀,手輪、快速進(jìn)給應(yīng)用;在機(jī)床上進(jìn)行加工并測量,保證質(zhì)量……
從這些任務(wù)描述中,我們不難發(fā)現(xiàn)實(shí)訓(xùn)教師的不足。學(xué)生在接受這些任務(wù)時(shí),沒有具體完成任務(wù)的目標(biāo)和方法,老師也無法對其任務(wù)實(shí)施過程進(jìn)行客觀的檢查與評價(jià),教學(xué)任務(wù)設(shè)計(jì)過程缺乏具體指標(biāo),導(dǎo)致評價(jià)通常帶有主觀性,無法科學(xué)評判,以致收集的數(shù)據(jù)有偏差,隨之的分析也就缺少了正確性和針對性。
二、加工中心教學(xué)問題產(chǎn)生的原因
1.理論教學(xué)與實(shí)訓(xùn)銜接不到位
相關(guān)專業(yè)知識(shí)的教學(xué)落后于專業(yè)實(shí)訓(xùn)時(shí)間,實(shí)訓(xùn)教學(xué)又沒有將其及時(shí)補(bǔ)上,造成理論與實(shí)際教學(xué)的嚴(yán)重分離。
2.實(shí)訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容與企業(yè)生產(chǎn)要求相脫節(jié)
實(shí)訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容與企業(yè)的要求差距甚遠(yuǎn),自我陶醉式與滿足的教學(xué),使得教學(xué)內(nèi)容與要求越來越脫離了企業(yè)生產(chǎn)的需求。
3.教學(xué)要求與師資配備不相符
加工中心教學(xué)對師資的配備以及相關(guān)課程師資的不相符,造成了中高段技能教學(xué)的低水平。
4.教學(xué)設(shè)計(jì)與方法是薄弱環(huán)節(jié)
教師的教學(xué)設(shè)計(jì)與教學(xué)方法還停留在入門階段上,無法對學(xué)生進(jìn)行有效教學(xué)。教師不會(huì)設(shè)計(jì),不知如何設(shè)計(jì),沒有教學(xué)理念和方法,教學(xué)只是教材的照搬。
三、優(yōu)化加工中心教學(xué)的幾點(diǎn)建議
1.明確實(shí)訓(xùn)要求
嚴(yán)格遵循教學(xué)大綱,依據(jù)職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和教材,結(jié)合專業(yè)發(fā)展與當(dāng)?shù)仄髽I(yè)(行業(yè))實(shí)際需求,編寫實(shí)訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容。確保學(xué)生既了解基本加工工藝,又要學(xué)會(huì)全面分析加工工藝。與此同時(shí)要以企業(yè)典型工作任務(wù)或零件為主線,緊密聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)際,加入行業(yè)典型加工案例,進(jìn)行科學(xué)分析與工藝編制,將基礎(chǔ)理論、基本技能與基本操作與生產(chǎn)實(shí)踐緊密結(jié)合,融會(huì)貫通,通過理論聯(lián)系實(shí)際,切實(shí)提高實(shí)訓(xùn)教學(xué)水平。
(1)在實(shí)訓(xùn)過程中,嚴(yán)格遵守校紀(jì)校規(guī),嚴(yán)格執(zhí)行各項(xiàng)安全生產(chǎn)的規(guī)程,遵循數(shù)控實(shí)訓(xùn)操作規(guī)程及相關(guān)規(guī)定。
(2)能將所學(xué)習(xí)的數(shù)控編程基礎(chǔ)的理論知識(shí)和實(shí)際應(yīng)用結(jié)合起來,進(jìn)一步鞏固和掌握所學(xué)習(xí)的理論知識(shí),掌握加工中心基本操作技能。
(3)利用項(xiàng)目和案例進(jìn)行引導(dǎo)文(工藝卡等)教學(xué)。加強(qiáng)學(xué)生工藝編寫能力和實(shí)訓(xùn)報(bào)告的撰寫。通過訓(xùn)練,使得學(xué)生能根據(jù)生產(chǎn)要求制定工藝文件,分析討論加工條件,提出完成的工藝方案,培養(yǎng)學(xué)生加工方案選定,工藝編排分析的思路,為今后完成產(chǎn)品加工打好基礎(chǔ)。
(4)掌握企業(yè)主流數(shù)控加工系統(tǒng)編程與機(jī)床調(diào)試初步能力。當(dāng)前企業(yè)高端設(shè)備常用西門子系列或海得漢系統(tǒng),中低端設(shè)備常用國產(chǎn)廣州數(shù)控系統(tǒng),以及多品牌設(shè)備在實(shí)際現(xiàn)場的使用現(xiàn)象,要求在教學(xué)中切實(shí)達(dá)到在校內(nèi)完成兩種以上數(shù)控系統(tǒng)的教學(xué)與使用,提高現(xiàn)場實(shí)際使用系統(tǒng)能力的水平。
(5)加強(qiáng)實(shí)習(xí)報(bào)告的書寫。實(shí)訓(xùn)報(bào)告是實(shí)訓(xùn)內(nèi)容的提煉與總結(jié),表達(dá)方式是用文字、圖形、加工程序,附上必要數(shù)據(jù)與表格。要求文字清晰、工整、語句通順、圖形與加工程序準(zhǔn)確、心得體會(huì)深刻。
(6)利用好學(xué)?,F(xiàn)有的實(shí)訓(xùn)基地(車間)。完成企業(yè)生產(chǎn)管理與加工、現(xiàn)場“7S”管理,設(shè)備保養(yǎng)與管理,物品物料使用與管理等的訓(xùn)練。建立典型任務(wù)訓(xùn)練題庫,建立專業(yè)課程網(wǎng)站,利用多媒體學(xué)習(xí)中心與網(wǎng)絡(luò)化的訓(xùn)練評估體系,及時(shí)分階段對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)評估。
2.開展一體化教學(xué)
機(jī)械(數(shù)控)專業(yè)的教學(xué)模式已由被動(dòng)的知識(shí)灌輸轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)、開放的學(xué)習(xí),因此,一體化教學(xué)的開展,行為引導(dǎo)、問題導(dǎo)向、項(xiàng)目教學(xué)方法將成為機(jī)械(數(shù)控)加工教學(xué)的主流。理實(shí)一體化教學(xué)力在培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考與分析問題的能力和實(shí)際解決問題的能力。
加工中心專業(yè)教學(xué)是一門實(shí)踐性極強(qiáng)的學(xué)科,既要求學(xué)生掌握基本的專業(yè)理論知識(shí),也要求學(xué)生具備一定的操作能力。因此,在教學(xué)中應(yīng)多為學(xué)生提供實(shí)際操作的機(jī)會(huì),提高學(xué)生動(dòng)手能力。實(shí)訓(xùn)教學(xué)中需要做到統(tǒng)一規(guī)范的操作;分組訓(xùn)練以2人一組為好,并互換角色(工藝員、操作工、檢查員等)。
實(shí)訓(xùn)過程中,老師巡回指導(dǎo),及時(shí)糾正學(xué)生不規(guī)范的動(dòng)作和手法,并對操作進(jìn)行考核,把考核成績作為評定平時(shí)成績的依據(jù),使學(xué)生從思想上重視基本技能的訓(xùn)練。
3.利用典型零件進(jìn)行教學(xué)實(shí)踐
開展一體化教學(xué),教師用項(xiàng)目和案例進(jìn)行教學(xué),用產(chǎn)品需求引出教學(xué)內(nèi)容,利用典型零件的特殊性,來使教學(xué)內(nèi)容前后貫穿,引導(dǎo)學(xué)生參與并進(jìn)行思考與討論。考慮到學(xué)生的分析能力和解決問題的能力有限,需要老師合理利用真實(shí)案例或典型零件,由淺入深、循序漸進(jìn)地讓學(xué)生從產(chǎn)品加工的角度對所加工的產(chǎn)品進(jìn)行工藝分析與加工,以培養(yǎng)學(xué)生分析問題,解決實(shí)際工藝問題和加工的能力。
教師圍繞項(xiàng)目進(jìn)行教學(xué),而不是圍繞原有的課程進(jìn)行學(xué)習(xí),打破傳統(tǒng)的教學(xué)模式,利用實(shí)訓(xùn)車間推行一體化教學(xué),關(guān)注產(chǎn)品技術(shù)要求,注重綜合分析能力,舉一反三,解決問題。通過教學(xué),讓學(xué)生掌握企業(yè)生產(chǎn)基本的知識(shí),并積累產(chǎn)品加工經(jīng)驗(yàn)。項(xiàng)目教學(xué)、理實(shí)一體,與真實(shí)的企業(yè)生產(chǎn)最接近,教學(xué)效果也最好,這類教學(xué)方式很大程度突破了教與學(xué)、學(xué)與用的脫節(jié)的瓶頸。
4.改革傳統(tǒng)的考核模式
改革考試形式,采用筆試加實(shí)際操作(學(xué)生可互相檢查與老師過程性考核)相結(jié)合的方式,把實(shí)際問題交給學(xué)生,要求在規(guī)定的時(shí)間內(nèi),理論結(jié)合實(shí)際地解決問題,以重點(diǎn)檢查學(xué)生解決產(chǎn)品實(shí)際加工中出現(xiàn)的問題的能力,推行過程性考試。階段性和終結(jié)性考試需要借助企業(yè)、行業(yè)專家來校進(jìn)行參與,考教分離、評價(jià)公開。
評定成績采用優(yōu)秀、良好、及格、中、不及格五個(gè)等級(jí)并提出相應(yīng)要求。
優(yōu)秀:(≥90 分)安全及遵守紀(jì)律好,編程及調(diào)試程序的質(zhì)量完全達(dá)到要求、機(jī)床操作熟練。
良好:(80~89 分)安全及遵守紀(jì)律好,編程及調(diào)試程序的質(zhì)量大部分達(dá)到要求、操作機(jī)床比較熟練。
中:(70~79)安全及遵守紀(jì)律好,編程較為合理,調(diào)試程序基本能達(dá)到要求,操作機(jī)床比較熟練。
及格:(60~74 分)安全及遵守紀(jì)律較好、編程及調(diào)試程序的質(zhì)量基本達(dá)到要求、操作機(jī)床不夠熟練。
不及格:(<60 分):安全及遵守紀(jì)律差、編程及調(diào)試程序的質(zhì)量差、操作機(jī)床不熟練。
當(dāng)今社會(huì)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展日新月異,加工中心的發(fā)展更是迅猛,技工院校的實(shí)訓(xùn)教學(xué)極大地縮短了科學(xué)技術(shù)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的時(shí)間。實(shí)訓(xùn)教學(xué)的效果如何,決定能為企業(yè)贏得多少時(shí)間,帶來怎樣的經(jīng)濟(jì)效益。另一方面我們的實(shí)訓(xùn)教學(xué)提高了加工中心操作的有效性,避免了不必要的損失。因此,改進(jìn)加工中心教學(xué)方法具有較高的實(shí)際價(jià)值。我們要在這條路上不斷探索再接再厲,力爭更好地為企業(yè)服務(wù)。
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(作者單位:杭州蕭山技師學(xué)院)