高職高專特種加工課程教學(xué)研究與實(shí)踐

文/吳金泉

前言

隨著社會(huì)發(fā)展的多元化，社會(huì)的分工越來(lái)越細(xì)，對(duì)高職高專人才培養(yǎng)提出了新的要求，高職高專的培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)更多適應(yīng)社會(huì)生產(chǎn)需求的高素質(zhì)應(yīng)用型和技能型人才，即為服務(wù)于生產(chǎn)管理一線，實(shí)踐技術(shù)能力較強(qiáng)的高級(jí)技術(shù)人才。因此高職院校在課程教學(xué)過(guò)程中應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注理論知識(shí)與實(shí)踐技能教學(xué)比例，適當(dāng)減少理論性較強(qiáng)內(nèi)容的教學(xué)比例，增加實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)比重。

1.特種加工簡(jiǎn)介

特種加工是指除常規(guī)切削加工以外的新的加工方法，是利用電、磁、聲、光、化學(xué)等能量或其各種組合作用在工件的被加工部位上，實(shí)現(xiàn)對(duì)材料的去除、變形、改變性能和鍍覆，從而達(dá)到加工目的。特種加工可以加工任何硬度、強(qiáng)度、韌性、脆性的金屬、非金屬材料或復(fù)合材料，而且特別適合加工復(fù)雜、微細(xì)表面和低剛度的零件。特種加工技術(shù)已經(jīng)引起機(jī)械制造領(lǐng)域的許多變革，產(chǎn)生了一系列的影響:(1)提高了材料的可加工性、(2)改變了零件的典型工藝路線、(3)對(duì)產(chǎn)品零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)產(chǎn)生很大的影響、(4)對(duì)傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)工藝性好與壞的衡量標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)生重要影響。特種加工是現(xiàn)代制造技術(shù)的重要組成部分。

2.課程背景

機(jī)械制造類專業(yè)學(xué)生面對(duì)的就業(yè)崗位是機(jī)械加工設(shè)備的使用、維護(hù)及調(diào)試。先進(jìn)制造技術(shù)已經(jīng)是一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要手段之一，只有重視和發(fā)展先進(jìn)制造技術(shù)，利用它進(jìn)行產(chǎn)品革新、擴(kuò)大生產(chǎn)，才能大大提高國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。精密與特種加工技術(shù)是國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中取得成功的關(guān)鍵技術(shù)。隨著現(xiàn)代制造技術(shù)的不斷發(fā)展，特種加工設(shè)備的在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用越來(lái)越廣，特別是隨著模具材料愈來(lái)愈難加工、零件結(jié)構(gòu)和形狀愈來(lái)愈復(fù)雜、表面粗糙度要求愈來(lái)愈高，普通常規(guī)加工方法很難適應(yīng)，采用特種加工方法已成必然。因此，對(duì)掌握特種加工設(shè)備操作、維修、調(diào)試等技術(shù)技能型人才的需求越來(lái)越多。為滿足社會(huì)對(duì)這類人才的需要，高職高專學(xué)校開(kāi)設(shè)特種加工技術(shù)課程是非常必要的。我院自2008年開(kāi)設(shè)特種加工課程教學(xué)。

3.教學(xué)內(nèi)容的選定

結(jié)合企業(yè)需求和學(xué)院實(shí)訓(xùn)條件，選擇教學(xué)內(nèi)容。特種加工方法很多，內(nèi)容非常豐富，高職院校的學(xué)生的在校時(shí)間較短，各專業(yè)課程的教學(xué)課時(shí)有限，結(jié)合學(xué)院實(shí)踐應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)，教學(xué)應(yīng)服務(wù)于工程應(yīng)用，理論知識(shí)要滿足實(shí)際需要，因此對(duì)教學(xué)內(nèi)容應(yīng)有所側(cè)重，不是越多越好。結(jié)合以往畢業(yè)生工作企業(yè)的特種加工技術(shù)的應(yīng)用情況的調(diào)研發(fā)現(xiàn)，目前電火花線切割加工，電火花成型加工應(yīng)用最為廣泛，個(gè)別企業(yè)還擁有先進(jìn)的激光加工設(shè)備，因此，以上內(nèi)容應(yīng)讓學(xué)生重點(diǎn)掌握，其它加工方法如電解加工、超聲加工、離子束和電子束加工等應(yīng)用較少，可作為前沿知識(shí)介紹。

4.學(xué)情分析

隨著高考人數(shù)的逐年下降，而錄取率不斷上升，生源知識(shí)質(zhì)量呈下降趨勢(shì)，高職院校表現(xiàn)尤其明顯。只有充分了解學(xué)生，掌握學(xué)生學(xué)習(xí)特征，才能更好地開(kāi)展有針對(duì)性的教學(xué)活動(dòng)，達(dá)到較好的教學(xué)效果。

(1)學(xué)習(xí)興趣。高職高專學(xué)生的學(xué)習(xí)情緒化較強(qiáng)，對(duì)感興趣的東西學(xué)習(xí)積極性較高，而對(duì)于內(nèi)容枯燥的純理論知識(shí)則學(xué)習(xí)效率較低，因此在組織教學(xué)過(guò)程中必須注意結(jié)合社會(huì)實(shí)際，增強(qiáng)教學(xué)的趣味性，注重引導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。作為高職高專教育，實(shí)踐教學(xué)應(yīng)該是其一大特色，學(xué)生對(duì)實(shí)踐性環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)興趣明顯高于理論課程的學(xué)習(xí)，我們應(yīng)該將理論知識(shí)技能實(shí)訓(xùn)有機(jī)結(jié)合，能有效調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

(2)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。高職高專學(xué)生普遍存在學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)不明確的問(wèn)題。學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)是指引學(xué)生學(xué)習(xí)活動(dòng)，維持學(xué)習(xí)活動(dòng)，并指引學(xué)習(xí)活動(dòng)趨向教師所設(shè)定的目標(biāo)的心理傾向。人的各種活動(dòng)都是由一定的動(dòng)機(jī)所支配，學(xué)生進(jìn)行也不例外。應(yīng)該讓學(xué)生明白，目前就業(yè)形勢(shì)比較嚴(yán)峻，要想使自己獲得較高就業(yè)質(zhì)量，光靠一紙學(xué)歷文憑是不夠的，應(yīng)具備一定的基本專業(yè)知識(shí)和較強(qiáng)動(dòng)手能力的職為技能。從而把學(xué)習(xí)當(dāng)成自身的需要，變“要我學(xué)”為“我要學(xué)”、 “我愛(ài)學(xué)”。在教學(xué)過(guò)程中教師要善于啟發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，特別關(guān)注學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)不明的學(xué)生，激發(fā)學(xué)生的求知欲和好奇心。

5.教學(xué)方法

介于高職高專學(xué)生的特點(diǎn)，采用項(xiàng)目化教學(xué)方法，形成“教、學(xué)、做”一體化課程教學(xué)模式，對(duì)提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，改善教學(xué)效果有很好的作用。

我院機(jī)電系自2005年開(kāi)始進(jìn)行機(jī)電類專業(yè)教學(xué)改革，機(jī)電類專業(yè)采用“3+2+1”教學(xué)模式，即3個(gè)學(xué)期的基礎(chǔ)模塊課程教學(xué)，2個(gè)學(xué)期以項(xiàng)目課程為主體的專業(yè)模塊教學(xué)，1學(xué)期畢業(yè)設(shè)計(jì)與實(shí)習(xí)模塊教學(xué)。特種加工課程為機(jī)制和數(shù)控專業(yè)的重要專業(yè)課，自2008年開(kāi)設(shè)，采用專業(yè)模塊教學(xué)方法實(shí)施教學(xué)，即采用現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)為主，以技能培訓(xùn)為核心的“教、學(xué)、做”一體化的教學(xué)模式。以項(xiàng)目為主體，采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)的方式進(jìn)行，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、主動(dòng)性，學(xué)生在完成任務(wù)的過(guò)程中完成學(xué)科知識(shí)的學(xué)習(xí)和相關(guān)專業(yè)技能的訓(xùn)練。目前有理實(shí)一體化教室，主要用于多媒體和仿真教學(xué)，特種加工實(shí)訓(xùn)一間，有電火花成型加工機(jī)和電火花線切割機(jī)各兩臺(tái)。

項(xiàng)目設(shè)置是項(xiàng)目教學(xué)法的主要內(nèi)容，在教學(xué)過(guò)程中將理論知識(shí)與實(shí)踐技能訓(xùn)練緊密結(jié)合，據(jù)課程內(nèi)容和實(shí)訓(xùn)條件，將特種加工課程分為四個(gè)項(xiàng)目，如表1，每個(gè)項(xiàng)目又以具體的任務(wù)為載體，圍繞教學(xué)目標(biāo)先易后難展開(kāi)，如項(xiàng)目三設(shè)有兩個(gè)工作任務(wù)，任務(wù)一:角度尺零件的切割加工，是單一外形切割。任務(wù)二:奔馳汽車標(biāo)志圖案的切割加工，是外形和多內(nèi)孔件的切割。

表1 特種加工課項(xiàng)目表

現(xiàn)以其中任務(wù)二為例說(shuō)明項(xiàng)目教學(xué)法的主要實(shí)施步驟:(1)對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組，每4－5人一組由班級(jí)人數(shù)而定，每組設(shè)組長(zhǎng)一名。(2)明確任務(wù)目標(biāo)，使用線切割機(jī)床加工如圖1所示圖案。

圖1

圖2

(3)分組討論分析圖案的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。制定加工工藝方案，選定加工材料，打好穿絲孔。(4)實(shí)施加工。打開(kāi)機(jī)床、繪制或?qū)雸D形、編制加工程序、正確安裝工件、穿絲并調(diào)整電極絲、啟動(dòng)切割程序加工工件，加工結(jié)束得到如圖2所示的實(shí)物。(5)對(duì)任務(wù)完成情況進(jìn)行總結(jié)評(píng)價(jià)。學(xué)生完成一個(gè)任務(wù)后，要及時(shí)交流和討論，教師對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況做出反饋和評(píng)價(jià)。

項(xiàng)目教學(xué)法的根本宗旨是以學(xué)生為主體，讓學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)知識(shí)、提高技能，鍛煉學(xué)生的思維，培養(yǎng)其創(chuàng)新能力，突出能力培養(yǎng)。教師不再是傳統(tǒng)教學(xué)中的中心人物.取而代之的是學(xué)生，教師擔(dān)當(dāng)?shù)慕巧墙M織者、指導(dǎo)者幫助者和促進(jìn)者。

6.課程考核

項(xiàng)目課程的考核評(píng)價(jià)，采用過(guò)程考核、結(jié)果考核和提交相目報(bào)告相結(jié)合。在項(xiàng)目完成階段，采用學(xué)生的自評(píng)、同學(xué)互評(píng)、老師點(diǎn)評(píng)各占一定比例的方式進(jìn)行項(xiàng)目總評(píng)。評(píng)價(jià)的內(nèi)容包含:學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)的能力、運(yùn)用知識(shí)分析和解決問(wèn)題的能力、獨(dú)立完成工作任務(wù)的能力、熟練掌握設(shè)備操作的能力、完成任務(wù)過(guò)程中協(xié)調(diào)溝通表達(dá)能力等內(nèi)容。老師對(duì)順利完成任務(wù)和在完成任務(wù)過(guò)程中有創(chuàng)新的小組和個(gè)人進(jìn)行表?yè)P(yáng)并在考核成績(jī)中給予加分鼓勵(lì)。

7.結(jié)束語(yǔ)

在特種加工教學(xué)中引入項(xiàng)目教學(xué)法，老師做中教，學(xué)生做中學(xué)，實(shí)現(xiàn)了理論與實(shí)踐的緊密結(jié)合。它不僅增強(qiáng)學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容的直觀感，而且學(xué)生在完成項(xiàng)目任務(wù)中獲得成就感，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。充分挖掘了學(xué)生的創(chuàng)造潛能，全面培養(yǎng)了學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，提高了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神、自我學(xué)習(xí)能力、自我創(chuàng)新能力，有效提升了學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)，更體現(xiàn)了職業(yè)教育的教學(xué)模式與特征。

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