[摘 要]金工實習一直秉承“學習知識,提高素質,增強實踐能力,培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力”的教學理念,在培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和工程實踐能力方面發(fā)揮著不可替代的作用。近年來,教學理念從傳授知識向培養(yǎng)創(chuàng)新能力轉變;實習內容從傳統(tǒng)機械加工向現代工程訓練轉變。目前,非機械類專業(yè)實習為兩周,時間短、內容多、實習效果不太理想。金工實習教學以“學習工藝知識,提高動手能力,改變思想作風”為主要理念,正朝著“學習工藝知識,提高綜合素質,增強工程實踐能力,培養(yǎng)創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力”的目標發(fā)展。
[關鍵詞]金工實習;項目化;模塊化;教學改革
[中圖分類號] G642.0 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437(2016)04-0158-02
金工實習是高等工科院校的一門重要的實踐性教學環(huán)節(jié)。在實習過程中,學生認識了各種材料和各類機床,掌握了各種設備的操作要領;觀察力、綜合運用能力、動手能力、創(chuàng)造力以及對未來工作的適應能力都得到了鍛煉。通過生產實踐,學生不僅學習了生產工藝知識,在組織紀律、勞動觀點、理論聯(lián)系實際、愛護公共財產、經濟觀點和品質意識等方面也得到了教育。因此金工實習在培養(yǎng)學生綜合素質、實踐能力和創(chuàng)新意識中,起著非常重要的作用。
一、現狀
隨著科技的不斷發(fā)展和進步,多種學科和技術的交叉融合已經是技術創(chuàng)新和產品更新的主要手段和方向。特別是信息技術的迅猛發(fā)展以及向制造業(yè)的不斷滲入,使得機械制造成為集機械、電子、光學、信息、材料等新技術的綜合體。金工實習的教學內容已經在單一傳統(tǒng)內容的基礎上增加了數控加工、特種加工、快速成型等現代制造技術內容,極大地豐富了教學內容。但是隨著實習內容的不斷擴充,學生的實習時間卻相對減少了,學生自己沒有時間動手體驗,學習興趣得不到提升,創(chuàng)新能力得不到培養(yǎng)。因此,對金工實習課程的改革勢在必行。
我校金工實習課程采用連續(xù)集中式的學習方式,非機類專業(yè)學習周期最長為兩周,機類專業(yè)學習4周,學習內容涵蓋傳統(tǒng)加工工種和先進制造技術。傳統(tǒng)工種包括車工、銑工、刨工、鉗工、鑄工、鍛工、焊工;先進制造技術包括數控車、數控銑、線切割、快速成型、宇龍仿真軟件、激光加工、CAXA自動編程等,具體如表一所示。
表一
在表一中,車工學習2.5天;鉗工和鑄工各學習1.25天;銑工和刨工合并學習1.25天;鍛工和焊工合并學習1.25天;數控車、數控銑、數控雕銑、線切割、激光加工、CAXA自動編程和宇龍仿真軟件這7項教學內容并沒有單獨安排的學習時間,而是合并在一起,數控車0.5天,數控銑和數控銑雕0.5天,線切割和激光加工內容一共0.5天,CAXA制造工程師0.5天,宇龍仿真0.5天。由于各工種相互獨立,沒有工藝上的銜接,大部分內容只能是走馬觀花,學生只觀其表,不明就里?,F行實習方案雖然緊跟主流技術工藝的更新潮流,但沒有真正腳踏實地。整個過程存在諸多不足:內容偏多、時間倉促,學生易感覺“金工實習就是流于形式”;每工種學習沒有目標,不能培養(yǎng)學生的工程實踐能力和創(chuàng)新意識;由于內容偏多,指導教師主講占了很大一部分時間,學生自主實訓時間偏少,有悖于實踐教學的初衷。
二、新教學方案探索
鑒于我?,F行金工實習課程實施方案的不足,為了更好地促進教學工作,真正發(fā)揮工程實踐不可替代的優(yōu)勢,金工教研室進行了以下探索:現在所開設的實習教學內容項目化、模塊化,去除個別工種,每個模塊的側重點不同,每個模塊以完成某一項目為目的的形式進行,每位學生用自己的作品來進行成績評定。
A模塊內容:車工、鉗工、銑工,是傳統(tǒng)冷加工項目。實習地點在機加一車間和二車間;實習時間為5天,必選項。完成項目為榔頭和手柄的加工,榔頭和手柄用螺紋連接,榔頭由銑工和鉗工綜合完成;手柄由車工完成,運用車削圓弧,螺紋、切槽、滾花等工序。整個加工過程各工種的綜合應用,體現了各工種相互銜接,相互配合的特點,工序間的合理安排,保證了整個實習的一貫性和延續(xù)性,體現了以傳統(tǒng)工藝為主的基本思路。以上三個工種在機械制造行業(yè)都是非常重要的內容,以項目的形式讓學生來完成有利于提高學生的學習興趣和教學質量。每個學生通過5天的實習,可以有自己的作品,在指導教師對其成績評定后發(fā)還學生。
B模塊內容:數控車、宇龍仿真軟件、線切割、激光加工,實習時間2.5天,可選模塊。此模塊用數控車和宇龍仿真軟件配合教學。由于數控車床數量較少,不能實現一人一機,仿真軟件的應用提高了學生數控編程能力、機床操作能力。學生可自行設計符合車削工藝的回轉類零件,這樣通過仿真軟件的驗證和模擬,機床有效使用時間得以延長,操作的危險系數降低,實踐教學達到事半功倍的效果。激光加工和線切割屬特種加工,是先進制造的有益延伸,設備易操作、上手快,通過較短時間的學習每位學生都能有自己的作品,學生對此非常感興趣。這既拓寬了學生的知識面,也培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新意識,為學生下一步的創(chuàng)新設計和畢業(yè)設計提供了平臺。
C模塊內容:數控銑(數控銑雕、加工中心)、CAXA制造工程師、快速成型技術(又稱3D打?。瑢嵙晻r間2.5天,可選模塊。學生先用手工編程將毛坯銑削成手章規(guī)定尺寸,應用CAXA制造工程師自動編程生成自己姓名的程序,傳輸至數控銑床上加工出產品;學生用CAXA軟件自行設計零件,再將零件保存為STL格式,并傳輸至快速成型機加工,由于快速成型技術是基于離散/堆積的思想,用積分法原理來制造三維實體的,所加工零件與其自身復雜程度無關,學生可以發(fā)揮想象設計零件,然后輸出到快速成型設備上逐層填充,再沿高度方向上粘結疊加,逐步成型三維實體。學生在實習結束時就會有自己設計加工的手章,3D打印出的三維零件模型,指導教師評定完成績后發(fā)還學生。
D模塊內容:鑄造、鍛造、焊接,實習時間2.5天,可選模塊。此模塊是傳統(tǒng)的熱加工模塊。鑄造是獲得毛坯最重要的方法,各種機械的機體、底座、機架、箱體、工作臺等主要部件大都采用鑄造制成。我校以典型的砂型鑄造為主,學生以小組完成手輪的鑄造為目的。鍛造是金屬在固態(tài)下流動成型的,鍛件的復雜程度不及鑄件,但其具有良好的內部組織,優(yōu)良的力學性能,一般用于機械中的傳動零件和承受重載或復雜載荷的零件。學生應用自由鍛為A模塊加工榔頭毛坯,體現了工種之間的相互銜接,工藝流程的完整性。焊接常用于永固連接,以手工電弧焊為主,進行平焊、立焊的練習,學生用各種不規(guī)則形狀的材料進行創(chuàng)新焊接作業(yè),作品可帶走。
三、教改意義
新舊教學模式比較,新模式的教學內容緊湊,多以模塊化進行,在培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和工程實踐能力方面更好地發(fā)揮了作用,在B、C、D三個模塊中選擇兩個學習,總工種數量由原來的14個變成9個;新模式均以項目的形式進行,每個項目學生必須親自完成,每個學生在兩周學習結束會有7個自己的作品帶走。這極大地激發(fā)了學生的積極性,教學管理也易于進行,學生的創(chuàng)新能力得到很好的培養(yǎng)。
通過合理的時間調整,有效延長先進制造技術各工種的實習時間,使學生有重點的進行選擇性學習,改善了“金工實習流于形式”的局面;對作品進行成績評定,真實客觀,有利于檢驗各工種的實習效果,達到學以致用、融會貫通的目的,是學生實習過程的真實體現,更加能促進實習效果的提升。新方案的實施使得每輪都有個別教師出現沒課的情況,這增加了教師外出培訓交流的時間,提升了教學隊伍的整體業(yè)務水平,使得每位指導教師能更好地服務于教學工作,改善了指導教師自身的知識結構;緩解了指導教師與實習學生人數比的矛盾,使學生能夠得到更加及時地指導和幫助。
四、結束語
金工實習教學以“學習工藝知識,提高動手能力,改變思想作風”為主要理念,目前正朝著“學習工藝知識,提高綜合素質,增強工程實踐能力,培養(yǎng)創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力”的目標發(fā)展。對我校金工實習課程體系、內容的改革和有益探索,通過教學實踐取得了較明顯的教學效果。金工實習課程在全校工科類專業(yè)開設,輻射面廣,讓更多的學生了解并應用了新工藝、新技術,為參加挑戰(zhàn)杯等各類創(chuàng)新比賽的學生、設計類專業(yè)畢業(yè)設計、創(chuàng)新設計的學生等提供了平臺。應發(fā)揮我工程訓練中心的優(yōu)勢,充分利用現有設備提高辦學質量和效益,更好地服務全校師生。
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[責任編輯:陳 明]