王 鋒 王 祺

（1.重慶科技學(xué)院 機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院工程訓(xùn)練中心，重慶 401331；2.深圳航空有限公司維修部，廣東 深圳 518128）

工程教育實(shí)踐教學(xué)作為我國(guó)高等教育的重要組成部分，是增強(qiáng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力，提高綜合素質(zhì)，培養(yǎng)創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的重要手段，也是學(xué)生在本科學(xué)習(xí)期間不可或缺的重要教學(xué)環(huán)節(jié)。從我國(guó)的國(guó)情出發(fā)，在理工科高等院校中大力加強(qiáng)工程實(shí)踐教學(xué)基地建設(shè)、推進(jìn)工程教育實(shí)踐教學(xué)改革是近10 多年來(lái)國(guó)內(nèi)高等教育改革與發(fā)展中受人們密切關(guān)注的一件大事。全國(guó)許多高等院校在這方面都十分重視，并進(jìn)行了卓有成效的改革和深入的研究與實(shí)踐。其投入之多、規(guī)模之大、學(xué)生受益面之廣都是前所未有的。特種加工工程技能訓(xùn)練是我校實(shí)踐教學(xué)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，由于我校實(shí)訓(xùn)人數(shù)、批次較多，而設(shè)備相對(duì)不足，所以，為了取得較好的工程技能訓(xùn)練效果，必須對(duì)現(xiàn)有教學(xué)目的、教學(xué)方式、教學(xué)手段等系列進(jìn)行教學(xué)研究和改革，滿足我校實(shí)踐教學(xué)需求，力爭(zhēng)達(dá)到最佳教學(xué)效果。

1 當(dāng)前特種加工工程技能訓(xùn)練教學(xué)存在的問(wèn)題

當(dāng)前特種加工工程技能訓(xùn)練教學(xué)并沒(méi)有完全按照生產(chǎn)合格零件要求為導(dǎo)向，且隨意性比較大，因此，學(xué)生在裝夾、對(duì)正方面不太注意，加工零件合不合格無(wú)所謂，脫離了企業(yè)生產(chǎn)工藝程序，也給學(xué)生造成錯(cuò)覺(jué)，勢(shì)必影響以后的職業(yè)生涯。理論教學(xué)和現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)存在重復(fù)性，造成時(shí)間的浪費(fèi)。[1]零件圖沒(méi)有標(biāo)注公差，造成加工零件考核評(píng)價(jià)困難。學(xué)生操作步驟未程序化，出現(xiàn)多個(gè)學(xué)生操作機(jī)床。分組時(shí)每組人數(shù)過(guò)多，現(xiàn)場(chǎng)操作較混亂。

2 特種加工工程技能訓(xùn)練教學(xué)研究與實(shí)踐

鑒于特種加工工程技能訓(xùn)練教學(xué)存在一些問(wèn)題，需對(duì)教學(xué)安排做一些調(diào)整。我校特種加工設(shè)備有DK7740 電火花線切割快走絲、激光切刻機(jī)、3D 打印機(jī)、電火花成型機(jī)等，主要特種加工工程技能訓(xùn)練還是電火花線切割機(jī)床為主。

2.1 工程技能訓(xùn)練之前的安全教育

每一批學(xué)生來(lái)工程訓(xùn)練之前都做了整體的安全教育，但特種加工設(shè)備需針對(duì)性做安全教育，時(shí)間占用不會(huì)太多，大約只需要幾分鐘。首先，在進(jìn)行訓(xùn)練之前，到設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)按照工廠生產(chǎn)規(guī)范進(jìn)行安全教育，初步要求學(xué)生了解設(shè)備操作系統(tǒng)相關(guān)的損傷類(lèi)型，繼而提出設(shè)備的操作規(guī)范。如：（1）激光切刻機(jī)在調(diào)整激光強(qiáng)弱時(shí)，手不能放進(jìn)激光區(qū)；線切割機(jī)床對(duì)刀時(shí)，手也不能放進(jìn)加工區(qū)，避免造成傷害；（2）設(shè)備加工過(guò)程中，不要把身體部位伸進(jìn)機(jī)床加工區(qū)和移動(dòng)部位；（3）不要在設(shè)備加工狀態(tài)下動(dòng)裝夾具或其他管接頭、電線纜等；（4）線切割滾筒運(yùn)絲過(guò)程中，不要用手觸摸，以免造成切傷；（5）設(shè)備出現(xiàn)異常時(shí)，應(yīng)立即停機(jī)，不要在運(yùn)行中進(jìn)行檢查；（6）設(shè)備操作時(shí)只允許1 人操作，絕對(duì)不允許2 人同時(shí)操作；（7）設(shè)備自動(dòng)加工完成并發(fā)出報(bào)警聲后，才允許取出加工零件。

經(jīng)過(guò)安全教育，不但能夠保證學(xué)生在工程技能訓(xùn)練過(guò)程中的人身安全和設(shè)備安全，也能夠使學(xué)生盡快進(jìn)入角色，融入生產(chǎn)實(shí)際，具備適應(yīng)工廠生產(chǎn)要求的能力。

2.2 特種加工的理論教學(xué)

我校學(xué)生特種加工技能工程訓(xùn)練批次較多，每批次人數(shù)大概25-32 人，課時(shí)一般為4 課時(shí)、8 課時(shí)、12 課時(shí)，設(shè)備（線切割機(jī)床）正常運(yùn)轉(zhuǎn)能保證5 臺(tái)。為了保證學(xué)生盡可能上機(jī)床操作，理論課時(shí)教學(xué)一般控制在1/4-1/5 總課時(shí)內(nèi)，主要讓學(xué)生了解特種加工的概念及特點(diǎn)（特別是與傳統(tǒng)設(shè)備加工的區(qū)別），電火花線切割機(jī)床加工原理及優(yōu)缺點(diǎn)，理論講解要簡(jiǎn)潔明了，不能繁瑣太細(xì)，機(jī)床結(jié)構(gòu)、操作講解放在現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)當(dāng)中，避免重復(fù)教學(xué)。

2.3 線切割機(jī)床現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)

由于學(xué)生人數(shù)較多且車(chē)間噪聲大，為了保證現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)效果，必須對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組，每組安排一個(gè)組長(zhǎng)?，F(xiàn)場(chǎng)噪聲大又加上學(xué)生多，老師講解難以保證每個(gè)學(xué)生都能聽(tīng)清楚、聽(tīng)懂，所以安排每組組長(zhǎng)站在第一排圍機(jī)床一圈，其他同學(xué)依次往后排，這樣組長(zhǎng)首先聽(tīng)得清楚，也容易弄懂理解每一步的操作步驟，對(duì)機(jī)床加工原理和要點(diǎn)也易掌握。分組練習(xí)的時(shí)候，組長(zhǎng)首先操作加工，完成后指導(dǎo)和幫助其他同學(xué)。這樣效率更高效果更佳，使更多學(xué)生有機(jī)會(huì)在實(shí)訓(xùn)期間內(nèi)上機(jī)床操作練習(xí)。

我校的線切割機(jī)床是快走絲，由于工作不穩(wěn)定，經(jīng)常出現(xiàn)電腦啟動(dòng)不了或加工當(dāng)中出現(xiàn)卡頓或停止?fàn)顟B(tài)，所以經(jīng)過(guò)改造后分成三大部分：（1）電腦部分，主要完成畫(huà)圖或圖形設(shè)計(jì)、加工軌跡生成（加工走刀方向、補(bǔ)償方向、加工起點(diǎn)、回刀點(diǎn)、切入點(diǎn)）、3B 代碼生成和傳輸代碼到控制器等操作；（2）機(jī)床控制部分，主要以單片機(jī)控制為主體的控制步進(jìn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，完成對(duì)機(jī)床的控制驅(qū)動(dòng)操作；（3）機(jī)床工作部分（包括機(jī)床主體、陰極（鉬絲）與陽(yáng)極（工作臺(tái)）、運(yùn)絲機(jī)構(gòu)系統(tǒng)、X 軸與Y 軸機(jī)構(gòu)系統(tǒng)等）。

首先學(xué)生必須了解和掌握機(jī)床實(shí)際的X 軸和Y 軸二位坐標(biāo)，弄清楚-X 和+X 及-Y 和+Y 在機(jī)床的實(shí)際方向，不然安裝零件裝夾及起刀點(diǎn)和回刀點(diǎn)（一般重合），走刀方向出現(xiàn)重大失誤，加工時(shí)電極絲離被加工零件越來(lái)越遠(yuǎn)等情況。然后講解，第一步：畫(huà)圖或圖形設(shè)計(jì)；第二步：確定加工軌跡生成；第三步：生成3B 代碼；第四步：傳輸3B 代碼；第五步：安裝和裝夾零件，這一步很重要如果裝夾不正，以及前面設(shè)定起刀點(diǎn)和切入點(diǎn)位置不對(duì)，就可能出現(xiàn)加工的五角星缺角或加工不出來(lái)，這一點(diǎn)必須給學(xué)生講解清楚，讓他們理解和領(lǐng)會(huì)；第六步：對(duì)刀；第七步：前面工作完成后啟動(dòng)機(jī)床自動(dòng)加工；最后聽(tīng)到機(jī)床發(fā)出報(bào)警聲后取出零件進(jìn)行檢測(cè)。

2.4 突出學(xué)生主體地位，發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性

長(zhǎng)期以來(lái)，在特種加工工程技能訓(xùn)練過(guò)程中，學(xué)生基本上處于被動(dòng)狀態(tài)，一是學(xué)生動(dòng)手準(zhǔn)備實(shí)訓(xùn)機(jī)會(huì)少，技能訓(xùn)練的材料、裝夾具以及設(shè)計(jì)的圖都是老師準(zhǔn)備或按老師的要求進(jìn)行；二是學(xué)生動(dòng)腦機(jī)會(huì)少，老師講解太多，學(xué)生的整個(gè)實(shí)訓(xùn)過(guò)程只須按老師講的步驟和要求依葫蘆畫(huà)瓢照做，不利于發(fā)揮主觀能動(dòng)性。即使操作熟練，也是重復(fù)老師講的內(nèi)容而已，不利于學(xué)生主觀能動(dòng)性的培養(yǎng)，也不利于以后工作創(chuàng)新意識(shí)調(diào)動(dòng)。因此，老師要做以下幾方面的工作。

1.讓學(xué)生參與實(shí)訓(xùn)工作。這項(xiàng)任務(wù)適合我校特種加工工程技能訓(xùn)練12 課時(shí)的學(xué)生。如果特種加工工程技能訓(xùn)練材料的選擇、裝夾具的選用以及圖形設(shè)計(jì)完全按照老師的規(guī)定要求操作，這樣的實(shí)訓(xùn)過(guò)程應(yīng)該說(shuō)是不完整的。另外，學(xué)生也會(huì)覺(jué)得簡(jiǎn)單、單調(diào)，甚至多重復(fù)幾次也覺(jué)得枯燥、乏味。因此，12 課時(shí)的學(xué)生前8 課時(shí)按照老師的規(guī)定動(dòng)作來(lái)完成，如果時(shí)間允許可以多重復(fù)，熟練掌握整個(gè)操作過(guò)程，以及了解加工誤差造成的原因。后4 課時(shí)完全由學(xué)生自由發(fā)揮，老師出題目或?qū)W生自己出題目設(shè)計(jì)一個(gè)產(chǎn)品圖形，但老師要規(guī)定整個(gè)產(chǎn)品必須在規(guī)定的尺寸范圍之內(nèi)，因?yàn)槿绻叽缣?，一是耗材料，二是加工時(shí)間太長(zhǎng)，課時(shí)也不允許。這樣從產(chǎn)品設(shè)計(jì)到畫(huà)圖、材料選用、裝夾具如何選使用、操作、誤差控制等，自己（個(gè)人或小組集體）獨(dú)立自主完成。由于讓學(xué)生獨(dú)立參與這些工作，學(xué)生的積極性能得到提高，同時(shí)增強(qiáng)了動(dòng)手能力，有助于全面、系統(tǒng)地掌握操作和技能，為將來(lái)走向工作崗位培養(yǎng)獨(dú)立思考、創(chuàng)新思維的能力，為學(xué)生奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2.老師準(zhǔn)確把握講授、示范、指導(dǎo)的尺度。部分老師上實(shí)訓(xùn)課時(shí)，講授內(nèi)容太多太細(xì)，學(xué)生無(wú)需動(dòng)腦思考只需按部就班進(jìn)行操作，導(dǎo)致知其然不知所以然，連產(chǎn)品誤差造成的原因多種因素都不會(huì)分析，造成技能訓(xùn)練效果不佳。在技能訓(xùn)練過(guò)程中，既要體現(xiàn)老師的主導(dǎo)作用，又要充分體現(xiàn)學(xué)生的主體作用，盡可能讓學(xué)生多動(dòng)手操作、獨(dú)立操作、規(guī)范操作以及達(dá)到熟練操作，盡可能杜絕不動(dòng)手的旁觀者。老師指導(dǎo)技能訓(xùn)練要注意方法：重點(diǎn)指導(dǎo)、耐心檢查、注意糾錯(cuò)，發(fā)現(xiàn)普遍性問(wèn)題，要及時(shí)向全體學(xué)生講解，個(gè)別問(wèn)題則單獨(dú)輔導(dǎo)。

3 特種加工工程技能訓(xùn)練的考核與評(píng)價(jià)

由于我院特種加工工程技能訓(xùn)練的課時(shí)少、學(xué)生人數(shù)又較多，訓(xùn)練時(shí)間短難以保證每個(gè)學(xué)生有上機(jī)床操作的機(jī)會(huì)。因此，分組操作機(jī)床，以每組組長(zhǎng)第一個(gè)上機(jī)床操作，其余同學(xué)在機(jī)床旁邊觀察思考或?yàn)榻M長(zhǎng)提供一些必要的幫助，看每一步操作是否正確，如有錯(cuò)誤提醒糾正，實(shí)際上第一件完成成果是每組成員集體智慧。然后進(jìn)行檢驗(yàn)是否達(dá)到合格尺寸標(biāo)準(zhǔn)，如有超差可以修改補(bǔ)償來(lái)進(jìn)行修正，第一件完成后后面的同學(xué)繼續(xù)上機(jī)床操作加工，以此類(lèi)推。

對(duì)學(xué)生的考核分為操作和實(shí)習(xí)報(bào)告，均采用百分制，為了提高學(xué)生的積極性和團(tuán)隊(duì)精神，以工廠師傅加工合格零件為標(biāo)準(zhǔn)，超差等級(jí)進(jìn)行評(píng)分，如果沒(méi)有時(shí)間只完成了一件，則以團(tuán)隊(duì)進(jìn)行評(píng)分，沒(méi)有親自操作的同學(xué)操作分低一點(diǎn)；如果每組完成多件分別評(píng)分，其余的同學(xué)沒(méi)有親自操作的以第一件標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)分。

綜合評(píng)價(jià)工科學(xué)生工程技能訓(xùn)練，需結(jié)合工程認(rèn)證的一些指標(biāo)來(lái)評(píng)價(jià)一個(gè)學(xué)生。如“工程與社會(huì)”“溝通表達(dá)”“職業(yè)規(guī)范”“團(tuán)隊(duì)合作”等，在學(xué)校培訓(xùn)教育時(shí)間短，只要學(xué)生有這方面的意識(shí)，就為以后工作崗位打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)做了準(zhǔn)備。

4 結(jié)語(yǔ)

結(jié)合我校特種加工工程技能訓(xùn)練設(shè)備情況，課時(shí)又少，而且學(xué)生人數(shù)批次又多的情況下，為了滿足學(xué)生實(shí)訓(xùn)實(shí)習(xí)最優(yōu)化，通過(guò)實(shí)踐教學(xué)研究和探索，總結(jié)出理論教學(xué)和實(shí)踐操作機(jī)床課時(shí)的最優(yōu)化，為了提高學(xué)生實(shí)訓(xùn)的積極性，在操作考核方面進(jìn)行了教學(xué)研究和實(shí)踐，滿足了我校目前的教學(xué)要求，并取得了一定應(yīng)用效果。