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關鍵詞:瀝青SMA路面;道路施工;質量控制
改性瀝青瑪碲脂碎石(SMA)作為一種堅韌、穩定、抗車轍的特種瀝青混合料,在國內的許多省市都大面積使用,效果非常好。該結構具有良好的抗水平推力、抗車轍和抗輪胎磨的能力、噪音低、使用壽命長等優點,尤其是抗高溫車轍和低溫裂縫以及抗疲勞的性能尤為突出。
改性瀝青SMA路面在使用上雖具有很大優勢性,但在其施工工藝和質量控制方面也提出了比普通瀝青混凝土路面更高的要求和標準,要想鋪筑一條高標準的改性瀝青SMA路面,必須在每個環節上都對其進行嚴格的質量控制。
1.原材料的質量控制
在改性瀝青SMA路面施工的準備階段,原材料的質量檢查應當是質量控制工作的主要內容,因為原材料的質量是影響改性瀝青SMA路面質量的根本因素。在這階段應當對選定的機制砂、礦粉、瀝青按照規范和設計要求進行質量檢查,對于不合格的原材料堅決不允許使用。
改性瀝青:改性瀝青宜現場加工。基質瀝青要求采用粘結性高、針入度小、軟化點高、溫度穩定性好的優質瀝青。
粗集料:應采用質地堅硬、表面粗糙、有良好擠嵌能力的破碎集料,必須嚴格限制集料的針片狀含量。
細集料:宜采用堅硬的人工砂,不宜使用天然砂。
填料:宜采用石灰巖的堿性石料磨細的礦粉。必要時可加1%~2%以上的消石灰、水泥做抗剝落劑。
纖維穩定劑:SMA結構要求必須加纖維穩定劑。纖維穩定劑可采用木質素纖維或礦物纖維。
在選定原材的基礎上方可進行改性瀝青SMA的配合比設計工作。需要強調的是配合比設計一經確認便不得隨意更改,應嚴格按照配合比設計確定的石料、油石比、級配生產施工。
2.配合比設計
改性瀝青SMA的配合比設計也應分目標配合比設計、生產配合比設計、生產配合比驗證三階段。SMA馬歇爾試驗配合比設計的重點是礦料各部分的級配、各種體積指標和瀝青用量,這也是SMA與普通瀝青混凝土配合比設計的最大區別。
改性瀝青SMA的配合比設計應注意以下幾點:
2.1改性瀝青SMA配合比設計通過調整結構內部粗骨料搗實狀態下的間隙率(VCA)、擊實狀態下的礦料間隙率(VMA),確保結構內部形成SMA結構特有的“石擠石”的骨架嵌擠結構。
2.2通過調整瀝青用量,依據馬歇爾試驗空隙率(W)瀝青飽和度(VFA)等指標確定最佳瀝青用量,確保骨料骨架間隙由瀝青瑪蹄脂合理填充。
2.3以車轍動穩定度試驗結果作為關鍵評價指標,參考馬歇爾試臉的穩定度和流值指標評價結構的合理性,利用謝掄堡析漏試驗、肯塔堡飛散試驗、殘留穩定度試驗綜合評價結構和瀝青用量是否合理。
2.4改性瀝青SMA配合比設計常規控制指標及要求:粗骨料搗實狀態下的間隙率(VCADRC)小于或等于馬歇爾試驗擊實狀態下的粗骨料間隙率;馬歇爾試驗礦料間隙率(VMA)不小于17%,空隙率(VV)宜在3%~4%之間,瀝青飽和度75%~85%之間;滲水試驗檢側應基本不透水,表面紋理構造深度檢側結果不小于0.8mm。
3.混合料的拌和
溫度控制范圍
SMA路面的施工特點之一是施工溫度控制比普通的瀝青混合料高,否則,混合料太粘,無法施工。控制溫度的核心是控制拌和溫度。
纖維穩定劑投放時間與順序纖維穩定劑添加宜采用體積、重量雙控,確保添加量準確;最佳的拌和時間與瀝青的用量、集料的級配、溫度等多種因素有關,需要通過試拌來確定,一般認為比常規熱拌瀝青混合料的干拌和濕拌時間應增加5~10秒。
纖維穩定劑投放是SMA路面施工最關鍵的環節。每工作4~6小時后應對輸送管道進行檢查,防止堵塞;每鍋料拌和好裝車時,應仔細觀察混合料的顏色是否正常以及混合料拌和是否均勻,若出現異常應立即報告給技術人員,對混合料及設備進行檢查,發現問題及時處理。
4.混合料運輸
混合料采用固定統一的專用汽車,汽車車廂的前、后、左、右及車廂底部均應采取保溫措施。
SMA混合料比較粘,為了防止瀝青與車廂板粘結,每次裝料前必須將車廂清理干凈,并用色拉油等食用油作為隔離劑,隔離劑只能抹,禁止噴灑。運輸車輛必須采用完好的篷布和棉被雙層覆蓋,棉被用于保溫,篷布防止下雨。
5. 混合料攤鋪
一般需要使用履帶式攤鋪機。攤鋪機的攤鋪寬度不能象普通混合料那樣伸長太多。改性瀝青SMA混合料的壓實余地很小,虛鋪系數要比普通混合料小得多,一般不超過1.05。
為了保證路面的平整度,要按照規范要求做到緩慢、均勻、連續不間斷地攤鋪,攤鋪過程中不得隨意變換速度或中途停頓。一般攤鋪速度不超過3~4m/min,有時甚至放慢到1~2m/min左右。
應盡量減少攤鋪機的停頓次數,拌和機與攤鋪機的能力必須匹配,運料車也要充足。一般要求在攤鋪機前至少要有5臺以上的運料車等候,不允許出現攤鋪機等候運料的情況。
如果不能連續供料時,攤鋪機應該將剩余的混合料都攤鋪完,抬起攤鋪機,做好臨時接頭,將混合料壓實,避免出現次冷卻結硬的情況。嚴禁將車輛的混合料撒落在攤鋪機前。所有撒落的混合料及時清理出現場。
6. 混合料碾壓
改性瀝青SMA路面碾壓溫度要求較高,必須配備足夠的壓路機,快速完成碾壓,防止溫度太低,碾壓不密實。不得采用膠輪壓路機碾壓。
碾壓原則:“緊跟慢壓、高頻低幅、先低后高、均勻少水”。每臺壓路機前進后退為1遍,均采用吃進寬度20cm錯輪。初壓的壓路機在聯機攤鋪搭接處、邊部多碾壓一遍,確保薄弱部位得到壓實。每天碾壓接縫時,必須在冷面上鋪帆布,避免壓路機在冷面上壓碎骨料。
7. 接縫處理
改性瀝青SMA路面接縫較難處理,通過總結,總結出5大原則:停好機、舍得切、墊得準、起得穩、壓得好的施工原則。接縫處必須保持干凈、干燥,接縫前刷上熱瀝青粘結。
關鍵詞:數控實習;實習效率;措施
一、引言
目前,數控技術在我國得到了廣泛的應用,很多行業中都引入了數控設備的使用。與此同時,我國的數控人才卻出現了數量匱乏的現象,為我國相關行業的發展帶來了不利的影響。在這種情況下,就需要我國中、高職院校應當努力培育一線數控設備人才,從而滿足我國的數控人才需求。
而在中、高職院校開展數控學習的過程中,實習也是一項不可忽視的環節。數控專業同其它專業有所不同,學生在學習數控技術之后即將走入到企業的實踐當中,這就使得在對學生展開數控學習時更應當注重其實踐能力,而學習則是為此目的而產生的一種實習方式。通過實習,能夠有效的使學生在這個過程中通過實際觀察、實踐獲取更多的實戰經驗,并在實際操作的過程中提升自身學習熱情,對于學生數控技術水平的提高具有重要的意義。而通過何種方式使實習效率得到進一步的提高,則成為了目前數控教師最為關注的問題。
二、提高數控實習效率的措施
(一)把握實習環節
在數控學習課程中,科學合理的實習環節是必不可少的,通常來說,在實習中主要具有以下幾個環節。
1. 入門指導
在這個環節中,要求教師應當根據數控教材以及之前所制定的實習計劃對學生開展基本的指導,并對相關操作的重點、難點以及要點進行細致的講解,從而能夠使學生在理解操作的基礎上將理論知識良好的應用到實際操作之中,而在課題逐漸深入、即將開展新的實習內容時,也應當根據學生實際特點而采取有效的引入方式,從而保持學生的學習興趣。
2. 講解示范
在對學生實際開展內容講解時,應當在講授的過程中保證重點提出、目的明確,并以生動形象的例子使學生能夠在接觸到新知識時能夠明確應當掌握什么、如何掌握。而當學生對于課程基本知識點已經具有一定了解之后,則由教師為學生開展示范操作。在實習課程中,教師的示范是非常重要的一個步驟,因為當給學生講解完理論知識之后,學生僅僅是從理論層面具有一定的了解,而對于如何應用卻還存在著一定的差距。而通過示范操作,則能夠使學生直接、具體的獲得感性知識,并有效的將理論知識同實踐操作進行有效的結合。在教師開展操作示范時,應當保證動作的正確、規范以及熟練,并在示范的同時將操作過程中的重點、難點向學生進行實時的講解,并根據情況選擇整體或者分解動作。而在教師演示的過程中,如果學生有哪處不明白,教師還應當及時的對學生講解。
3. 結束指導
在這個環節中,教師的主要任務就是在對于之前進行的操作示范環節中,學生對于操作方面知識的掌握情況進行整體的評估。在教師開展結束指導的過程中,應當注重將學生的感性認識提升到一種更高的理性認識,并在這個過程中使學生能夠將實踐操作得到進一步的提高,并最終形成自身能力的一部分。而在教師開展操作總結時,也應當保證總結的準確、全面,從而使結束指導環節更有價值。
4. 編寫訓練報告
在這個環節中,教師應當安排學生對于之前操作示范以及指導環節中所獲取的經驗以及技能進行總結,并對操作結果、操作要點進行更進一步的觀察,從而能夠在觀察以往操作的同時能夠加強操作技巧、發現操作規律,并最終得出正確的結論。而當學生完成訓練報告之后,則統一上交給教師統一批改。而教師在批改報告的過程中則應當肯定學生長處、指出學生不足,從而使學生能夠更好的提升自身操作水平以及操作熱情。
(二) 利用多媒體技術提高學生學習興趣
隨著現今科學水平的提高,教師也可以在實習的過程中對多媒體進行適當的應用來輔助實習,并盡可能在課堂中形成一種圖文并茂的實習系統,從而能夠以更為形象的方式激發學生的學習興趣。比如使用電子白板、多媒體投影儀等設備保證在實習的過程中可以將其進行良好的切換,并在課堂中建立起局域網,從而方便學生與教師之間的信息共享,進而使課堂的實習指導更為便利。
(三)利用模擬軟件開展數控實習
數控實習是一項實踐能力要求較高的課程,而實踐能力則只有通過學生親身實踐才能夠獲得提高,是將學生知識儲備有效轉化為能力的重要環節。針對學生實際情況以及數控技術特點,我們就應當以一種學生通過數控模擬軟件,對數控操作各個環節有效還原的方式對學生展開實習,從而更好的獲得實踐效果。
在數控模擬軟件中,能夠有效的對數控加工現場進行模擬:其可以根據自身需求而設置不同的系統以及機床型號,并能夠為學生提供同實際操作相同的各項功能以及屏幕配置,并為學生實時的解釋NC代碼并發出機床指令。同時,模擬軟件還能夠向學生提供真實性非常強的操作面板,并具有相應縮小、放大、碰撞過載幫助、代碼向導以及NC校驗功能,從而使得學生能夠通過這個模擬軟件更好的進行實習學習。通過在實際實習中有效的引入數控模擬軟件,能夠全面、平等的為學生提供實際加工的機會,不但會為學校節省實際操作的相關設備、材料投入,同時還能夠保證學生在實際操作中的安全。
同時,編程也是在數控知識學習中非常重要的一項能力。而在傳統計算機編程過程中,在學生編程完畢之后還應當有一定的處理過程才能夠得到最終的NC代碼,而通過模擬軟件的方式則能夠有效的使學生快速的掌握編程知識,并且在練習的過程中具有更為直觀的特點。在程序仿真的過程中,刀具會根據指定的加工軌跡展開動態加工,而在這個過程中,學生則能夠對數控加工過程仔細的觀察,并對軌跡的合理性、連續進行做出判斷,并觀察加工過程中刀位是否正確、是否存在空走刀、刀具干涉的問題。通過這種形式,則能夠有效加強了學生對于刀具軌跡以及加工工藝的理解,而在加工完畢后,學生則可以根據加工結果對不足之處、需要改進的地方重新編制程序并再次加工,直到獲得滿意結果為止。
另外,學生還可以根據自身學習過的車工、機械制造工藝課程的相關知識來選擇適當的零件工序以及加工方式,并對相關參數作出合理的選擇。而通過數控模擬軟件,則能夠根據學生的這方面需求自動開始計算,并對生成軌跡實行動態仿真,并能夠以動態的方式對加工過程中粗加工、半粗加工以及精加工的整個過程進行顯示。通過這種實習方式,能夠有效的將數控理論知識、數控編程、數控加工以及制造工藝等各方面知識進行有機的結合,從而使學生能夠在這個過程中對以往數控基礎知識有效鞏固的同時強化了自身的數控實踐操作能力。
(四)在數控機床實踐
在對學生展開數控理論知識講解、軟件模擬訓練之后,學生則已經對數控的知識、操作技術方面具有了一定的基礎,這時教師就應當為學生開展實際機床實習,從而使學生能夠將理論、模擬知識良好的運用到實戰當中。在這個實踐環節中,教師可以先安排學生以分批的形式將零件NC程序通過數據傳輸傳送到數控機床之中,并在數控機床中開展實際的工件加工練習,而教師應當在現場為學生提供及時的指導及幫助,使學生得以順利的完成實踐作業。通過這個實際操作的過程,能夠有效的對學生實際動手能力進行培養,并在實際機床的操作中感受到工作氣氛,從而獲得更高的學習熱情。
三、結語
總的來說,在我國對于數控行業技術性人才、實用性人才的高需求背景下,僅僅依靠課程的理論知識學習是遠遠不夠的,更需要將學生引入實踐操作當中,從而培養其更強的實踐操作能力。這就需要廣大數控專業教師能夠有效的將理論實習以及實際操作結合起來,并以良好的實習方式開展數控實習,從而在提高數控實習效率的基礎上,為我國輸送更多的優秀數控綜合性人才。
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關鍵詞:數控加工 一體化 教學改革 數控加工
隨著中國制造業的發展,數控加工己成為現代先進制造技術的基礎,代表著當今機械加工技術的方向,甚至有專家預言:21世紀機械制造業的競爭將成為數控技術的競爭。由江蘇地區數控類技術人才的需求調查報告發現,綜合素質高、專業能力強的畢業生越來越受到企業的青睞,而企業自行培養這類人才則耗時耗力,成本很高,且畢業生很難在短時間內適應企業的工作需求。這種現象在一些高端行業中尤為突出。所以對制造業而言,他們更愿意招聘有經驗的數控加工工人,這樣毫無工作經驗的畢業生就失去了很多機會。這對職業學校教育提出了越來越高的要求。緊扣企業需求,填補市場短缺,解企業之困擾,去學生之憂愁,培養出能短時間內適應企業工作需求,迅速進入企業工作角色,滿足企業的人才需求是職業類學校改革傳統教學模式的重點。
一、一體化教學模式的提出
為適應市場需求,筆者所在學校借鑒德國“雙元制”教育模式,深化教學改革,積極推行一體化教學。德國“雙元制”教育理論上講求廣而淺,專業技能上要求熟而精。一方面在職業學校傳授與職業有關的專業知識;另一方面在企業或校外實訓場所,接受職業技能方面的專業培訓。所以“雙元制”的核心是“知識”和“技能”,即“理論”和“實踐”的有機結合。這種以“企業為導向”的教育模式,學生與企業打成一片,深受企業工作機制的熏陶,進入企業工作后能夠迅速適應企業的工作機制,從而滿足企業對人才的需求。學校目前的情況,還不具備學生部分時間在學校學習,部分時間接受企業培訓的教學條件,而是結合辦學實際采取一體化的教學模式,貫徹“雙元制”的精髓,推進一體化的教學改革。
二、一體化教學的實施
1.教學計劃的改革
教學計劃的制訂應突出對學生專業知識、動手能力和職業素質的培養,打破原有的教學模式,即理論課與實訓課分開,專業基礎課與專業課分開的傳統教學模式,進而擺脫理論與實踐嚴重脫節的現象,將專業基礎課與專業課、理論課與實習課有機糅合在一起。以數控車加工為例,一直困擾實訓老師的是,實習所用的理論知識盡管理論課中已詳細講解過,但每次實習時實習老師又必須重新講授一遍。例如對刀操作,理論課上雖己講過,但實習時學生還是不知從何下手,實習老師又得重新將對刀操作要點講解一遍,示范操作一遍,學生才可以慢慢操作起來。類似這樣的情況還有很多,嚴重影響實習進度,且理論課的作用沒發揮出來。其實同樣的問題也一直困擾著理論教師。純粹的理論由于缺少實踐操作講解的支撐變得蒼白無力,學生對所授知識失去興趣,理論課變得枯燥無味,這樣就形成了理論課與實習課嚴重脫節的惡性循環。因此如何將理論知識與實際操作有機結合起來,在教中學,學中做,實現“教、學、做”在時間與空間上的一體,理論知識以“夠用為度”“實用為本”,側重“做什么”和“怎么做”,充分體現理論為實踐服務,突出實踐的主導地位,實踐需要什么樣的理論,理論教學就按需設置相應的必需課程及課時量。如數控車專業可以將專業理論、專業繪圖、機械制圖、專業實訓四門必需的專業主修課融合為一門大課。與技能培養相關的內容講深學透,與之無關的干脆不列入教學計劃,目標集中,針對性強,既簡單易學,目標明確、操作方便。在實施教學過程中,不斷地總結實施過程中的優點和缺點,不斷修訂、補充和完善,最終改變學生的厭學情緒,激發學習熱情,使其快速掌握理論知識的同時提高實踐操作技能,促使課堂教學質量不斷提高。
對德國的“雙元制”教學模式,不是照搬移植,而是吸收其精華,根據其特點,結合學校實際情況,制訂一套融理論與實踐于一體的“雙元制”教學大綱和教學計劃。
2.教學資源整合
(1)理論教室與實訓教室的整合。以數車加工為例,傳統的教學方式是,先在理論教室講授數控車床加工工藝與編程,該課程結束后統一組織到實習車間進行為期數周的實訓教學,這樣理論教室用來講授編程方法是可以的,但所編程序是否正確,換種編程方法是否也可以達到同樣效果,這些都沒法得到驗證。等到實習時,有些講過的知識也忘得差不多了,效果很差。如果先在理論教室講授理論接著帶至實習車間進行練習,一方面浪費時間,另一方面影響教學秩序。因此必須改革這種模式,將理論教室與實習車間合二為一,將教學場所設在實習車間,采用一體化教室,教室配有數控車床、多媒體投影,課桌以小組形式擺放,講授中能通過視頻展示的盡量不用掛圖講解,能示范操作的盡量不照本宣書,能小組討論的盡量不以老師為主角。徹底解放思維方式,不是告訴學生是什么,而是讓學生自己去思考為什么。通過教學場所的整合,把理論教室與實訓車間有機結合起來,理論知識有了實踐的支撐,不再蒼白,學生學習的熱情也激發出來,課堂中突然產生的一些靈感還可以隨后在數控車床上加以實現,學生分析問題、思考問題及創新能力也被調動起來。另外,一體化教室的分區還可參照企業,劃分為下料區、加工區、質量檢驗區,且分別由不同的團隊來擔任,模擬企業角色,并周期地進行角色輪換,這樣學生可以提前適應企業的運作方式。
(2)理論教材和實訓教材的整合。學校數控車加工理論教材為《數控車床加工工藝與編程》,實訓教材為《數控車床加工操作》,從教學效果來看,弊端很多。第一,一些理論知識與實際實訓脫節。例如,理論教材以FUNUC系統為主講解編程方法,而實訓時則存在多個系統,有FUNUC系統,有西門子系統,還有廣數系統,根據理論課所學編程方法所編程序,不能如期加工出工件,一檢查發現所編程序與系統不一致,從而導致所學理論知識與實際實習操作不一致,即所學非所用。第二,理論教材往往以知識的連貫性為主體,有很多內容在實際操作中根本用不到,反而容易混淆思維。第三,專業基礎知識繁冗復雜,講了很多,但加工中用的基礎知識如公差、尺寸鏈、配合、識圖、繪圖等又不講了,與數控加工所用知識對接不上。第四,理論課及實訓課所學知識與企業實際相脫離。畢業生參加工作后發現學校學的知識根本用不上,而企業所需要的知識在學校又沒學,造成學校與企業實際的脫節。所以迫切需要對現有教材進行大刀闊斧的改革,編寫適合本校教學實際的一體化教材。
一體化教材,由本專業相關教師及企業相關人員一起編寫。該教材中的任務源于企業訂單項目,結合學校實情設計難度適中的教學任務,遵循學生接受知識的規律各案例由淺至深逐一鋪開,圍繞相關知識點逐步講透,同時各任務中融合了機械制圖、機械測繪、公差與配合中所涉及的相關內容,由專業基礎課教師、數控加工專業課教師及企業中從事數控車產品加工的高級技術人員所組成的團隊聯合編寫,編寫完成后由企業和相關專家進行審核。該教材以企業中的訂單及實踐操作為主,知識點覆蓋廣、具有很強的實用性,一改我校傳統教材以知識點為主的結構,代之以企業案例為主的模塊結構。目前本套教材正在編寫、完善之中。
(3)理論教師與實訓教師的整合。師者,傳道、授業、解惑,所以教師自身須具有一定的知識儲備。純粹的理論教師實踐操作能力欠缺,而實訓課教師又缺乏知識的系統性。故一體化教學對教師能力提出了更高的要求,既要有扎實的專業理論知識,又具有豐富的數控產品加工經驗,具備肯動手、勤動手、會動手的實踐修養,即我們所說的“雙師型”教師。另一方面,要改變傳統教學模式中教師的主體作用,更多地發揮學生的主動意識,積極主動地學習,而不是被動地接受知識,全面啟發學生思維,激發學生的創新精神,培養具有開拓創新精神的人才。學校要加大“雙師型”教師的培養力度,定期向企業輸送教師到企業掛職鍛煉,爭取用3~5年的時間培養一批專業理論豐富、實踐操作能力強的數控加工一體化教師。
(4)考核機制一體化。僅僅以期末考試成績就評價一個學生學習成績的好壞是不全面的,學習能力、學習態度、分析能力、創新能力等都應在考核中有所體現,因此建立合適的評價制度,對培養各種層次的技能人才,樹立正確的人生觀、價值觀,甚至會影響學生今后的發展方向。故應針對每個學生的課堂表現,遵循考核項目多元化,考核方式化,注重過程的評價原則,綜合運用觀察交流、測驗、實際操作、作品展示等,結合自評與互評等多種方式,全面反映每個學生成長歷程。
【關鍵詞】高職 塑料成型 模具設計與制作 課程體系
【中圖分類號】 G 【文獻標識碼】A
【文章編號】0450-9889(2014)08C-0093-02
由于塑料具有質量輕、強度高、耐腐蝕好、成型形狀多樣性、生產效率高等特點,其應用已經涉及國民經濟和人民生活中的多個方面,有些塑料甚至已逐步成為金屬材料的代用材料。因此,塑料工業在促進現代科技的發展、推進農業建設、改善提高人們生活質量等方面,發揮著越來越重要的作用。用模具生產的塑料制品具有精度高、均勻性好、生產效率高、能耗低等特點,可以說,塑料模具和塑料制品相輔相成。當前,隨著生產生活的高效化,塑料產品品種多,更新頻率大,精度高,其生產必須符合低碳經濟的要求,同時,對塑料模具的結構形式要求復雜而精密、整體配套性要求日益增大。
高職院校作為應用技能型人才培養的搖籃,每年為本地區、本行業提供大量的技能應用型人才,其人才培養質量關系著地區和行業的發展。在學科專業分類中,模具設計與制造專業與數控技術專業同屬于機械制造大類,模具設計與制造專業的學生需要深化學習數控專業的知識與技能,同時需要通過技能強化訓練積累一定的實踐經驗;所培養的學生還應具有良好的職業道德和職業素養,以便能更快地適應行業和社會的需要,服務于區域、行業經濟的發展。
一、塑料模具專業課程設置結構
為了滿足人才培養的要求,高職院校模具設計與制造專業開設了一系列與塑料模具設計制造有關的專業基本技能課程和專業核心技能課程,課程按照學生接受專業知識的難易程度分學期設置。如表1所示。
經過兩年半的培養后發現,該專業的畢業生雖然具備塑料模具相關的理論知識,但是專業應用技能不足,主要表現在:專業能力不突出,不能解決生產實際問題,畢業生動手能力差,不能按時按量完成工作任務;缺乏實踐經驗,沒有應用創新能力等。與此同時,許多本專業在校生對專業未來認知目標不清晰、缺乏刻苦學習的精神、自主學習能力差,對專業的學習興趣低;教師難以開展教學、與學生互動性差,許多在校畢業班學生表現出對未來職業生涯迷茫、認為學無所用,這些現象值得我們作為高等職業教育者的深思。
表1 塑料模具設計與制造部分課程設置
課程屬性 課程名稱
專業基本技能課程 機械專業基礎 機械制圖
機械制造基礎
機械設計基礎
電氣控制基礎 電工原理與電子技術
機床電氣控制
專業核心技能課程 塑料成型工藝及其模具設計 塑料成型工藝
塑料模具設計
液壓與氣動技術
模具制造技術 數控機床編程與加工
模具制造技術
模具CAD/CAM技術 Auto CAD應用
UG軟件應用
二、塑料模具專業核心技能課程的整合
為了解決傳統課程設置所出現的專業技能培養針對性不足的問題,對若干門專業課程進行了順序的調整和內容的整合。課程整合設置的總體順序是在完成專業基礎技能課程的基礎上才進行專業核心技能課程的教學,中間通過設置模具拆裝實訓、AutoCAD應用進行專業知識過渡和引導,如圖1所示。學生通過模具拆裝實訓鍛煉拆裝動手能力,在邊拆邊學的過程中掌握模具結構,同時在此實訓過程中能夠深化模具制造基礎、機械設計基礎等專業基礎技能課程的知識;學生通過AutoCAD應用掌握模具CAD/CAM的入門知識,并深化了機械制圖專業基礎技能課程的知識,培養自主設計產品的意識和能力。
圖1 過渡課程設置
經過過渡,學生能夠順利進入專業核心技能課程的學習。為了切實地達到培養學生的設計、分析、動手實踐、職業素養等綜合能力的目的,遵循高職學生的發展規律,可將“成型工藝及模具設計”和“模具CAD/CAM技術”的相關課程做并線設置,如圖2所示。在理論學習階段,分別開設塑料模具設計和UG造型設計課程,開設塑料模具設計的目的是使學生掌握塑料模具的結構特點以及設計要點等理論知識;開設UG造型設計的目的是使學生了解UG軟件造型設計的基礎知識,兩門課程并線開設、獨立講授。當學生分別掌握了塑料模具理論知識和設計造型理念要點之后,以實訓的方式,開設“模具設計CAD/CAM實訓”,將上述兩門課程融會貫通,培養學生專項設計能力。
圖2 專業核心技能課程整合結構
(一)模具設計實訓實施過程
與以往三維造型軟件只學習造型、產品外觀設計,以及塑料成型理論學習半知半解的形式和效果不同,課程經過整合開發后,學生將根據本專業實訓基地現有加工設備條件,除了通過設計目標產品來達到掌握三維造型和產品外觀設計的鍛煉目的外,還能深入學習和掌握行業主流的三維設計軟件的其他專業加載模塊,設計與目標產品能夠配套使用的模具,真正掌握本專業的核心專業技能,這也為后續的模具制造學習與實踐奠定設計依據。
塑料模具設計綜合實訓具體實施過程如下(以注塑成型模具為例):
第一步:設計目標產品。設計目標產品外觀形態,分析塑料件工藝性,確定注射成型的工藝條件、確定注塑機。
從第二步開始,需要調用UG軟件中的注塑模向導模塊,因此,必須確認軟件中該模塊是否完整。
第二步:確定模具方案。注射模具的方案確定主要包括:確定與布置型腔數量和結構;選擇分型面;設計澆注系統;設計冷卻系統;設計成型零件的結構;設計側向抽芯機構;設計推出機構以及選用模架等工作任務。
具體操作過程如下:加載產品模型;確定模具坐標系;設置收縮率;創建模具工件;修補模型;創建區域和分型線;設計區域;創建分型面;創建型腔和型芯;添加模架;修改動、定模板;添加標準件;設計流道;設計澆口;設計冷卻通道;設計滑塊/斜銷機構;創建模具分解視圖等過程。
第三步:校核相關參數與強度。校核內容包括:校核模具與注射機有關的參數和校核模具主要零件的強度和剛度。
第四步:繪制模具工程圖。工程圖包括:裝配圖和零件圖。
(二)塑料模具制造實施過程
基于工作過程,在完成模具基礎理論知識、目標產品和配套模具設計工作之后,開始進入模具制作加工環節。相對設計而言,數控機床操作的危險性比一般普通機床要高,因此在與模具加工制作環節有關的課程中,理論教學將不容忽略,借鑒數控技術專業核心課程數控加工編程與實訓一體化教學的方式,本專業學生必須掌握扎實的理論基礎才能進行實踐操作。在數控加工理論教與學過程中,教師作為講授編程理論的主體,學生以前期設計的目標產品、型芯、型腔等工作部件作為加工對象,制定相應的工藝路線、填寫工藝卡片;在加工制作環節,學生作為產品生產的主體,完成編程、加工、裝配、檢驗等工作,最終實現數控產品的生產。
三、課程整合實踐效果與教學反思
目前,項目化教學具有能夠把理論知識與實踐教學相融合、以學生作為整個教學過程的中心、能夠提高學生學習的主動性和積極性等突出特點,受到了許多高職院校的推崇。然而,經過實踐后發現,對于塑料成型工藝與模具設計系列課程來說,上述效果并不突出,主要表現在,不能激發學生的獨立設計和創新能力;不能形成完整的理論知識體系,知識點凌亂,課程的實踐性不明顯;設計和標準模塊使用的枯燥使得部分學生產生厭學心理,對未來就業定位點不明確甚至喪失信心等方面。
以教師教、學生做為導向,以學生工作能力為培養核心,將有關的專業基礎技能課程和專業核心技能課程進行整合,適當調整課程的順序。在必須掌握基本理論知識基礎上,以綜合實訓環節實現真正的設計工作過程;在制作的工作過程中,打破原有“教師教、學生純粹模仿制作”的模式,最終使學生能夠對塑料成型工藝與模具設計整個知識體系依次獲得識記、理解、綜合應用等層次的掌握。縱觀整個“塑料成型工藝和模具設計制作”教學過程,對于學生而言,是一個建立在完整理論基礎上的發現問題、分析問題、解決問題的過程;對教學者而言,在緊隨行業發展、合理利用教學資源的基礎上,培養了學生的設計能力、思考能力、動手操作能力,因地制宜,不僅能夠有效克服項目化教學中出現的問題,還能夠較大程度地提高學生學習的主動性、積極性,幫助學生在走向工作崗位后能創造性的、更好的解決問題,增強就業競爭力。
【參考文獻】
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[2] 李奇,朱江峰,張國文. 模具構造與制造[M]. 北京:清華大學出版社,2011
關鍵詞: 機制制造 內在聯系 直觀教學 現場教學 課程設計
機械制造技術是一門非常重要的專業課,它包括金屬切削機床、金切原理與刀具、機床夾具、機械制造工藝、數控加工工藝等內容。本課程的目的是使學生掌握機械制造技術的基本理論知識,同時通過生產實習、課程設計等實踐環節使學生具備分析和解決機械加工技術問題的能力,學習機械制造的新工藝、新技術及發展方向,為學生走向工作崗位、從事生產實踐打下堅實的基礎。教師應認真研究教材,積極研究教學理論和教學方法,努力提高教學水平。
一、教書育人,德育為本
教師是“人類靈魂的工程師”,不僅教授學生專業知識,更要對學生進行德育教育。教學中,應結合學生將來可能從事的技術與管理工作的性質,從本專業對人才培養等方面,對學生進行生動深刻的講授,使他們了解本課程的重要性,激發其學習的興趣。在教學中,必須把思想品德教育、職業道德與專業技術教育有機地結合起來,使他們成為德才兼備的有用人才。教師應身體力行,為人師表,做好表率,使學生不僅學到知識,而且學會怎樣做人。
二、注重內在聯系
專業教育的目的是要使學生用全面和發展的眼光看問題。從教材前、后內容的聯系上,從本課程與其他課程的關系,從機械制造技術與其他學科之間的聯系,從理論與實踐的聯系上全面了解和掌握專業知識和技能。
教材是按著一定的順序編寫的,但前、后內容有著緊密的聯系。比如,教師在講授“機械加工工藝規程”和“機械加工精度”等基本概念時,經常要用教材中的例子和生產中的實例來說明,而“典型零件加工”的內容又與前面機械制造基本理論有重要聯系,就應引導學生尋找各部分內容的內在聯系,這樣更容易系統深刻地理解教材。
機械制造專業的各門課程是一個有機的整體,密不可分。機制制造技術與“機械制圖”、“機械原理與設計”、“數控加工與編程”等其它專業課和基礎科有密切的內在聯系。例如在介紹機床夾具的內容時,夾緊力可以由機械、液壓或氣動裝置提供,夾具的結構就有變化[1]。教學中,要把機械原理、機械零件、氣動和液壓傳動等課程的知識聯系起來,使學生全面掌握要點,提高專業水平。
機械制造技術和電機與電氣控制技術、PLC、單片機及計算機輔助設計與制造等其他學科也有著密切的聯系。例如在介紹“機械加工設備”的內容時,由于機械裝置采用不同的控制方式,導致機床內部結構有很大差異。普通機床有復雜的機械傳動和變速機構,而數控機床采用CNC、伺服電機、滾珠絲杠等部件,機械機構大大簡化[2][3]。在教學中,應引導學生了解并掌握不同學科領域的知識,使他們深刻認識現代機械制造技術的飛速發展,從而不斷完善知識結構。
理論與實踐更是緊密聯系密不可分。機械制造技術的實踐性很強,在課堂教學時一定要理論聯系生產實際,而在實習時要聯系理論知識,這不僅有利于知識的傳授和能力的培養,還能帶出理論聯系實際的良好學風。
三、教學互動,激發學生的學習興趣
在機械制造技術的學習中,不少學生感到每節課的知識過多,不能及時理解消化,為了解決這一問題,可以使用多變的教學方法并提高教學藝術性。對教學內容要有的放矢,詳略得當。對于易理解的內容,要求學生先預習,講課一帶而過;較抽象的內容除布置學生預習,還應認真講解;理論性和實踐性較強的知識重點講解,理論聯系實際。
教學中可采用討論式教學方法,即學生按照教師布置的思考題在課前進行預習。課堂上先提出問題,再讓學生略加思索之后回答。學生各抒己見,在充分地討論之后,教師做總結,指出要點。例如在學習曲軸加工的內容時,曲軸與一般的軸不同,它由主軸軸頸、連桿軸頸和連接板組成,結構細長,多曲拐,剛性差,其加工過程很有特點[4]。組織學生參觀曲軸加工現場并翻閱技術資料,自己根據零件加工特點,提出加工的方法并相互討論,在此基礎上,教師總結曲軸加工的工藝難點和解決方案。這樣以學生主動思考、積極討論為主,教師提示、答疑為輔,能夠充分調動和發揮學生的主觀能動性,將被動學習變為主動學習,可以收到很好的教學效果,便于培養學生自學能力,促使學生動腦筋想問題,使其思維能力和表達能力都得到鍛煉,提高他們分析和解決問題的能力,有利于培養創造性人才。
四、利用教具、實物等進行直觀教學
機械制造技術的實踐性和綜合性較強,各部分教學應注意與生產實際相結合,可以利用各種教具、掛圖、實物、模型、錄像、多媒體等直觀教學手段增強學生的感性認識。例如講解各種刀具時就可以把常用車刀、數控刀具和刀柄、麻花鉆、深孔鉆頭、浮動鏜刀、珩磨頭等帶到課堂上,適時拿出來介紹。在介紹機制工藝規程制定的內容時,可通過觀看錄像讓學生直觀了解工廠生產的過程,包括生產技術準備、毛坯制造、零件的各種加工過程等。較大的典型零件如車床主軸箱:床身等可能用木材和紙板做成簡易模型,較復雜的工裝、機床結構也可做成模型,必要時還可以帶學生到工廠參觀,進行現場教學。對于工步、走刀、工序等較難掌握且容易混淆的概念,可以組織學生觀看車削、銑削的加工錄像,有針對性地講解和區分。講解數控加工工藝時,可利用數控加工仿真軟件介紹數控車、銑和加工中心的對刀、設置刀具補償、工件的定位和裝夾、刀具運動軌跡等內容,帶領學生深入工廠觀看數控機床加工現場,都可收到很好的效果。
五、搞好現場教學
根據不同的教學內容、不同的情況采用多種形式的現場教學。對于各種加工方法、各種機床、夾具、刀具和量具,可組織學生去實驗室、工廠機加工車間參觀實習。針對某一典型零件的加工,可組織專題現場教學,要詳細了解圖紙和工藝條件,學習工藝過程,了解其典型設備、工藝裝備的機構特點和使用方法。對重點零件的加工,要求學生仔細觀察、運用所學的理論知識,改進不合理的工藝方法;對生產中遇到的質量或其他技術問題,應指導學生分析并解決,必要時,向工廠的技術人員和工人請教。在實習中,把典型的工藝方法、夾具、專用刀具都記錄下來,與所學的理論進行比較,來鞏固理論知識和提高解決技術問題的能力。當然,課堂與現場要相結合,教師應根據工廠的情況編寫出實習教案,精心組織實習的內容,首先在課上介紹零件圖紙和技術要求,然后帶領學生深入現場,最后回到課堂組織學生討論分析,教師匯總,指出要點。
六、認真搞好課程設計工作
機械制造技術課程設計是學生對理論知識的綜合應用,對繪圖、制圖、加工方法、刀具應用、材料選擇、夾具設計和工藝實施等各方面知識和能力的訓練,是學生獨立思考、翻閱技術資料、完成設計的一個實踐過程。設計的課題應選擇有一定難度和代表性的零件,要求學生完成工藝設計、專用夾具設計、編寫工藝規程等,學生要深入工廠,研究技術資料、夾具、刀具和量具,獨立完成課程設計。有生產條件的學校可以組織生產并驗證工藝的可行性。
總之,機械制造技術是一門綜合性、實踐性都很強的課程。任課教師認真研究教學方法,不斷提高知識水平,真正做到理論聯系實踐,必然能教好這門課,取得理想的效果。
參考文獻:
[1]韓洪濤.機械制造技術[M].北京:化學工業出版社,2003.
[2]蔡厚道等.數控機床構造[M].北京:北京理工大學出版社,2007.
【論文摘要】我校在數控加工專業的教學中引入了項目教學法,通過幾個典型的案例教學,貫穿了三年的專業理論與實習的整個學習過程,串起了本專業的主要學習內容;有效地提升了同學們的學習主動性;通過此項學習改革,也擴展了同學們的專業技能知識面,增強了同學們就業適應能力,拓寬了就業面。
項目教學法(Project-based Learning,簡稱PBL)是以學生的自主性、探索性學習為基礎,選擇典型項目,采用類似科學研究及實踐的方法,促進學生主動積極學習的一種教學方法。是師生通過完成若干個完整的項目工作而進行的一種教學活動。在教學活動中,教師將需要解決的問題或需要完成的任務以項目的形式交給學生,在教師的指導下,以小組工作方式,由學生自己按照實際工作的完整程序,共同制定計劃、共同或分工完成整個項目。這種教學方法打破傳統的教育手段,貫穿新的教育理念,以職業能力作為進行教育的基礎、培養目標和評價標準;以通過職業分析確定的綜合能力作為學習的科目;以市場對專項能力的需求方向作為安排教學計劃的依據。改變了傳統教學方法中教師為主體的局面,學生按照項目任務的要求劃分成若干個項目小組,通過小組的分工協作,獨立制定計劃并實施,完成項目任務,使學生由被動學習轉為主動探究式學習,學習過程成為一個人人參與的創造實踐活動。學生在項目實踐過程中,理解和把握課程要求的知識和技能,體驗創新的艱辛與樂趣,培養分析問題和解決問題的能力及團隊精神和合作能力等。
一、實習教學概況
幾年來,我校秉著“強化技能訓練”這一指導思想。對實習教學變系統為實用,變課題為項目。以項目實踐為主線,貫穿必需的專業理論知識;以行為導向為主要方式,落實相關的技能要點;以完成產品、工件為載體,培養現代工人所應具備的良好素質。通過完成一個個產品,使學生在生產實踐中獲得勞動的成就感,同時掌握各種應有的生產加工技能。進一步提高其分析和解決某一具體問題的能力,把專項操作技能轉化為實際生產能力,同時培養學生良好的工作作風、溝通能力和協作精神。全面提高學生的職業道德、職業能力和綜合素質。
二、項目教學法的實施計劃
我們根據上述指導思想,確立了幾個項目教學內容,貫穿三年的專業理論與實習的整個學習過程。下面介紹一個比較典型的制作實例——機用虎鉗。
1、在第一學年第二學期《機械制圖》的學習后期進行裝配體的測繪,安排機用虎鉗裝配體的測繪。目的:通過裝配體實物——機用虎鉗的測繪,培養學生的零件測繪能力和中等復雜零件圖樣、較簡單裝配圖的繪制能力和識圖能力;掌握測繪的基本方法與步驟,并鞏固公差配合等知識。完成本項目所需學時:1周
2、在第二學年第一學期《AUTOCAD》的學習中后期,要求同學們把上一學期自己測繪所得的手繪零件圖與裝配圖運用AUTOCAD繪圖軟件抄畫進電腦里,并把部分圖樣進行打印出圖。目的:通過抄畫自己測繪的機用虎鉗圖樣,并打印出圖的實踐。以提升同學們的AUTOCAD繪圖的基本基本技能;進一步提高學生的識圖和繪圖能力,達到全面落實本課程的學習任務。完成本項目所需學時:1周
3、在第二學年第二學期《Pro/E》的學習中后期,要求同學們把前一學期自己測繪所得的手繪零件圖與裝配圖用機械專業軟件Pro/E進行三維造型。目的:通過機用虎鉗的三維造型練習,達到能熟練掌握使用專業軟件進行零件的幾何造型的方法。完成本項目所需學時:1周
4、在第三學年第一學期的數控加工生產實習中,利用校內現有的各種加工設備加工機用虎鉗的全部零件,并進行裝配。在加工中涉及的工種包括:鑄造、普通車工、數控車工、鉗工、普通銑工、數控銑工(加工中心)等。目的:結合《機械制造工藝基礎》教學內容,落實各工種的實習內容。熟練掌握主要工種的基本操作技能;鞏固各工種所要掌握的相關工藝知識和基本操作技能。完成本項目所需學時:6周
5、第三學年第二學期為學生的下廠頂崗實習與畢業就業準備工作。
三、項目教學法的實施要求與步驟
對本專業的項目教學法我們的主要要求是:能使學生較全面地掌握中級數控車工、中級數控銑工應具備的專業理論知識與操作技能;培養學生的實習興趣及自主學習,團隊合作的能力。通過學習學生應能達到:
(1)熟悉機械加工常用設備的結構并掌握設備的操作技能。
(2)掌握中級數控車工、中級數控銑工(加工中心)量具、精密量具和量儀的結構、原理,并掌握用其進行測量的技能。
(3)掌握數控車工、數控銑工(加工中心)基本技能知識和基本操作技能。
(4)能熟練進行各有關計算,會查閱相關技術手冊和國家標準。
(5)能熟練掌握使用機械專業軟件。
(6)能正確制訂機件各零件的加工工藝與裝配工藝。
(7)在實訓中遵守勞動紀律,遵守安全操作規程。
在每個階段、每次的項目實施過程中我們一般按照下面步驟進行:
(1)項目的確定:向學生宣布在規定的時間內要完成的項目。
(2)制定計劃:根據項目的目標和任務,確定工作步驟和順序。
(3)實施計劃:學生確定各自在小組內的分工及小組成員間合作形式后,按照已確定的工作方案和順序展開工作。
(4)成果展示:項目計劃的工作結束后,對形成的成果進行展示。(5)評估總結:主要根據每個學生在該項活動中的參與程度、所起的作用、合作能力及成果等進行評價。師生共同討論、評判在項目工作中出現的問題、學生解決問題的方法及學生的學習行為特征。
四、結束語
項目教學法的實施,改變了過去我校專業理論教學與實習訓練中的諸多不足。過去,同學們能完成一些單項的訓練,對知識的綜合運用能力差,在學習中依賴性較強,習慣于按教師的要求完成實習任務,學習主動性差,缺乏分析問題解決問題的能力。現在通過完成項目任務,把專業理論知識與實踐操作有機地結合起來,把實習訓練與生產實際結合起來。不僅提高了同學們的專業理論水平和實際操作技能,而且又在教師有目的的引導下,培養了同學們的團結合作、解決問題等綜合能力。同時在各項目的實施過程中又增加了多種實用性技能的學習與訓練,讓學生在校的操作技能訓練的面更廣,大大提高了同學們的獨立生產能力,也為同學們在將來職業生涯中的職業發展打下必要的基礎。同學們就業后,受到了用人單位的好評。
參考文獻
數控加工工藝學課程是數控技術專業學生必修的一門專業核心課。是一門理論與實踐緊密結合的課程。其基礎性內容以傳統機械制造工藝為基礎,密切結合數控加工的特點,是連接產品設計與制造的橋梁。通過本課程的學習,學生應該掌握金屬切削原理、切削刀具以及數控加工工藝理論基礎知識,能針對真實的產品零件圖設計合理的數控加工工藝方案。筆者以多年的教學經驗,粗淺地探討一下本課程的交互式創新教學。
二、課程設計目標
1、知識目標
掌握課程基本理論知識要點,并能與實際相結合,運用到實踐。掌握數控加工的切削基礎知識;數控加工工藝概念、基本理論;數控車削和銑削加工工藝知識。能將理論知識綜合運用,合理設計零件的加工工藝路線。
2、能力目標
(1)專業能力:表現在學生機械行業領域的的專精和學識的博通。
(2)社會能力:與人相處的能力,包括交流能力、合作能力等,全面考慮了現代社會中人與人在工作及社會交往中密切的合作關系。
(3)方法能力:包括學習能力、分析能力、創新能力等,突出了學習的本質。
三、課程教學組織設計
課程教學的設計要以學生為本,符合學生的實際要求,在學生掌握基本知識的基礎上,培養他們的綜合能力,同時又注重學生的可持續性發展。因此,我們在教學設計中,分成基礎內容、鞏固提高、擴展應用三個方面,在教學組織中,我們采用互動教學法,分組合作法等,提高學生的學習積極性,培養學生的思維能力。
1、基礎內容的教學設計
基礎內容是該課程要求學生必須掌握的知識,包括概念知識、原理知識等。大部分學生可以通過對教材的自學熟悉理解該內容,因此教學設計主要采用預習――測試――講解的方式。教師在課前布置預習任務,要求學生自學相關知識點。教師在每次上課開始的幾分鐘,給出相關測試題測試學生自學完成情況。這樣可以在課程一開始就了解學生的學習情況,從而確定課程的教學內容,及時調整教學。如果學生整體掌握良好,則只需要稍加講解指出重點,如果學生對某個知識點理解不透徹,則詳細講解并引導學生思考理解。學生也可以知道自己在自學中存在的問題,針對自己的疑惑,及時在課堂中請教師指導講解。
2、鞏固提高的教學設計
鞏固提高內容是在學生基礎內容學習的基礎上,能舉一反三,在實際中簡單運用。這個知識點設計的目的主要是幫助學生靈活運用知識,同時能了解學生對基礎知識的掌握情況。教學中可以采用PI互動教學法,這樣可以及時了解每個學生對知識點的理解程度。學生對基礎知識理解后,教師在課堂中給出相應的測試題(一般為選擇題),讓學生每個人作答,并將學生整體的答題結果通過屏幕顯示出來,如果得到多個不同的答案,則組織學生就近討論,學生互相闡釋自己的觀點,彼此說服對方,在獲得更多信息的基礎上反思自己和他人的觀點,通過互相引導得出新的結論。教師在學生互相討論時可以置身其中,及時了解學生個體對知識的掌握程度。如果學生新的結論正確率高,則說明學生掌握良好,可以進入下一環節的教學,如果掌握較差,教師則補充內容詳細精講后,再次讓學生作答。直到學生基本掌握,再進入下一部分的學習。這種互動學習方式很大程度上提高了學生的學習積極性和合作學習能力,同時也鍛煉了學生的批判思維,更培養了他們的交流能力和合作能力。
3、擴展應用的教學設計
擴展應用內容是學生在鞏固提高的基礎上,能夠讓學生綜合運用知識解決實際問題。要求教師在吃透教材的基礎上選擇教學內容,要充分考慮學生所學知識與社會實際的聯系,教學內容要貼近社會現實,要符合各學科的內在發展趨勢,符合真實產品零件生產的要求。根據學生的實際情況精心設計出學習項目,讓學生在學習的過程中了解到學習的內容與自己未來職業有著密切的關系,體會到學習任務的價值,從而促進學生的學習動力,增強所學知識的綜合運用能力,增強分析能力和創新思維能力。從而達到今后職業中所需要的綜合素質。教學中可以采用團隊項目、仿真訓練 、討論辯論等。如教師備課中精心選取幾個基于真實產品的典型案例,上課時將學生分成幾組,將這些案例分別交給每個小組進行討論分析, 小組成員互相交流合作,學生在討論中允許查閱資料。討論結束后, 請同學們以小組為單位, 將自己的學習項目成果匯報給教師和全班同學。匯報后同學們可以互相提出疑問和見解。最后教師對同學們的發言進行點評和總結, 將項目內容進行梳理。這種結合了案例教學和團隊合作教學的方法, 讓學生在參與和思考的過程中獲得解決問題的方法能力。
四、教學方法實例
以數控加工工藝學中的“工件的定位”為例來簡要說明。
1、基礎內容
學生先預習理解六點定位原理概念,常見的定位元件和定位方式。教師測試學生的預習情況后,再通過實例講授定位元件限制的自由度。
2、鞏固提高
理解了基本的概念后,教師在課堂中給出相關的測試題,如軸類零件加工時,采用兩個頂尖孔可約束( )個自由度。
① 3 ② 4 ③ 5 ④ 5
學生單獨思考,一分鐘后給出自己的答案。第一次答案正確率如果小于80%,教師則要求學生與相鄰的學生就近討論,積極分析自己的答案與他人答案的不同之處,互相說服,教師穿插各個討論小組中,鼓勵學生多討論,引導學生深入思考。 幾分鐘后,學生再次回答剛才的測試題目,如果正確率高于80%,教師做簡短的正確解釋。然后進入下一個知識點的測試環節。
3、擴展應用
經過鞏固提高的學習,學生基本掌握了相關知識點。接下來鍛煉學生對知識點的綜合運用能力。教師分組發放相關的案例,要求以小組為單位討論,并進行匯報。如給某個小組的案例分析為:下圖所示為一長軸工件在雙頂尖和三爪卡盤上定位。試分析此定位方案:寫出各定位元件所限制的自由度;屬于何種性質的定位?如有不合理之處,提出改進意見。
小組拿到題目后,互相交流討論每個定位元件所限制的自由度,找出不合理的地方,提出改進意見。然后派學生代表在全班針對自己的題目做出相應的分析和解釋。其他學生可以對他們的分析結果提出疑問和見解。最后由教師對學生的分析做點評總結。
關鍵詞:數控;理實一體化;探索
一、數控技術專業“理實一體化”教學模式的優勢
理實一體化是一種新型的技工院校教學模式,應用已經非常普遍,從實際效果上來看,對提升教學效率非常有效。本文研究的就是數控技術專業“理實一體化”教學模式方面的一些要點。1.提升學生興趣從院校的角度來看,生源下降的現象會導致技工院校的教學成果大打折扣。這種變化表現在學生的成績、生活、行為等各個方面,這也意味著未來技工院校的畢業生可能會面臨著嚴重的就業問題。與此同時,學校的教學也面臨嚴峻挑戰,因為許多問題不僅是出現在學生身上,畢竟學生本身也是想要獲得進步的,只是基礎比較薄弱,所以在教學中很多難點無法解決,逐漸失去了學習的信心,形成一種惡性循環。理實一體化其實就是用更加簡單的方式幫助學生理解要點,所以能夠讓學生恢復對學習的信心和興趣。2.符合地方需求各地經濟發展的特點不同,因此對人才的需求也不同,例如江浙地區制造業比較發達,所以對技能人才的需求非常迫切,如今企業要求技能人才要有責任感、技能水平高、團隊協作意識強等,而新興產業則需要具有創新精神的人才。所以技工院校需要培養出適合當地經濟發展的人才,但以往的教學方式并沒有考慮到這一點,理實一體化模式則是讓學生對當地的經濟發展更加了解,在能力的提升上更有針對性,所以更符合地方需求。3.教學內容靈活在一體化教學中理論知識和實踐是相互結合的,也就是我們所說的“做中學”模式,教師可以擺脫以往課堂教學的限制,根據實踐目標整合教學資源,根據合作企業對員工的需求,調整教學內容以及教學目標,并且便于隨時做出改變。4.促進全面發展傳統教學主要是對知識的講解和灌輸,教師會忽略學生職業素養和創新能力的培養,學生對知識的應用能力不強,這種局面會導致學生即便成績上已經達標,在實際工作中卻依舊沒有實質上的作為,并不符合企業的需求。而一體化教學則是讓學生有機會參與到真正的企業實踐中,讓學生真正學會職業技能以及團隊協作模式。
二、數控技術專業“理實一體化”教學模式的實施
1.建設師資隊伍師資隊伍是提升教學效果的基礎,技工院校要重視人才的引進,讓教師隊伍的個人能力獲得提升,基于一體化教學的需求,應該組織教師深入企業,并給予教師更多參加培訓的機會,有機會可以選送優秀教師參加省級、國家級以及國外的培訓,讓教師在理論和實踐兩方面獲得提升,以便以自身的技能水平為學生提供高質量的教學。2.提供實訓條件技工院校要重視創造良好的實訓條件,一體化教學需要為學生提供幾個真正的車間、加工中心以及其他的實訓室,這些硬件上的建設都應該參考國家標準,其中設備設施則應以當地企業的一線標準進行配置,為學生提供良好的實踐條件,使其對知識的掌握和應用水平都得到全面提升,同時未來走上崗位后也可以更好地發揮才能。3.建設配套教材技工院校應該在教材上進行調整,各地的經濟發展不同,企業的發展情況也不同,學生在實際中遇到的很多問題并不是傳統教材可以滿足的,因此,學校應該收入更有針對性的教材內容,可以按照用人單位、學生的知識水平以及就業需求等各方面需求為基礎進行編制。
三、小結
理實一體化這種新型的教學模式在各地技工院校已經大范圍開始實踐,對于高職培養高素質的技能型人才,起到了極大的推動作用,而在實踐中還有很多細節需要注意。
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關鍵詞:模塊化教學 專業技能 教學方法 實訓
中圖分類號:G712 文獻標識碼:A 文章編號:1673-9795(2013)03(b)-0074-01
1 我校實施模塊化教學的必要性
1.1 職業學校的生源質量與傳統教學模式之間的矛盾
職業學校招生的學生,絕大多數是典型的“雙差生”,除了文化知識和行為習慣差之外,對知識感知能力和理解能力也很差。學生普遍感覺到專業理論知識難學易忘,教師在課堂上耐心細致講解而學生卻昏頭欲睡的現狀時有發生,老師們普遍感覺到課難上,學難教。一學期下來,教師講的理論知識大多數學生聽不懂,專業技能沒有學到,最后剩下的只是退學和混日子了。這樣既影響了學校在社會上的聲譽和辦學形象,又影響到下一學年的招生工作。最終影響到學校的發展和生存。
1.2 畢業生的專業技能水平與社會和用人單位需求之間的矛盾
傳統的教學模式過分強調專業知識的系統性和邏輯性以及與各學科之間的連貫性,過分的強調了課堂理論教學。實訓教學也只是教師示范和驗證性的教學活動,教學大綱計劃是完成了,但導致了理論教學和專業技能訓練的脫節。學生畢業后專業技能差,適應崗位的能力差,就業時不能體現本專業的崗位優勢。近年來,從我校畢業生就業后反饋的情況來看,畢業生適應職業崗位的專業能力與社會和用人單位的要求之間矛盾越來越大,現代企業的崗位專業分工越來越細,對員工的崗位技能要求更加專業化,這就要求職業學校盡快改變辦學模式,倡導“做中教、做中學”教學理念,強化學生的專業技能培訓,培養適應企業和社會需求專業技能過硬的高端技術人才。
2 我校工科專業開展模塊化教學的步驟及要求
2.1 科學合理地制定與各專業相適應的專業模塊
專業模地的制定應根據本專業的培養目標及畢業生所面對的就業崗位,以學生的專業基本技能為訓練核心,每個專業可設置專業模塊4~6個,例如:我校的機電專業設置的專業模塊就包括了鉗工、電工、焊工、機電設備維修、普車、數控加工。專業基本技能模塊為3~4個,其中鉗工、電工、焊工為機電專業的基本技能模塊,使參與的學生80%以上學生熟練掌握專業基本技能。提高和專業拓展模塊2~3個其中機電設備維修、普車、數控加工為提高和拓展模塊。使30%~50%的學生掌握提高和拓展專業技能,讓有潛力的學生有提高的機會和更好就業的前途。
2.2 實施模塊化教學基本步驟
(1)根據專業模塊,指導教師事先把專業模塊分解成若干個項目和技能要點,再根據技能要點設計具體的操作內容。
(2)根據具體操作內容,計劃和購置實訓材料,制定詳細實訓計劃,撰寫實訓教案,確定實訓教學內容。重點,難點,技術要點。同時給學生下達實訓項目,任務以及實訓過程中可能應用理論知識的學習任務。
(3)劃分小組(3~6人)為宜,推選組長,分組應采取的原則:成績差與成績好搭配,動手能力差和動手能力強搭配,這樣有利于差生提高與轉化,也有利于優等生靈活變通。這樣互相學習,互相提高和影響。
(4)布置任務,確定要完成的任務后,指導老師要向學生講明要做什么?指導學生怎樣做。以小組為單位巡回指導檢查示范,特別是對動手能力差、理論基礎薄的同學要及時給與現場指導。
(5)評價考核,學生每完成一項目和模塊后,指導老師要及時當面給與評價、考核、總結優缺點,展示其作品,是教學內容具體化,學生也可在教師指導下對其作品提出改進意見,最后由指導老師對知識和技能的掌握情況給予綜合評價。
3 我校實施模塊化教學的優勢
3.1 有利于學生專業興趣和學習興趣的培養
職業學校的學生對理論知識的接受能力差,但他們的好奇心強,喜歡動手,通過模塊化教學可以調動和培養他們對專業的學習興趣,進一步引導他們學好理論知識。近幾周在我校的模塊化教學中,許多同學發現他們的理論知識不夠,開始重新看書學習研究理論知識。
3.2 有利于教師專業技能提高,強化了專業技能教學
傳統的教學模式,使每個學科的教學各自為改,內容重復,各科教師整天忙于應敷完成理論教學計劃,沒有更多的時間和精力去學習和提高專業技能。采用模塊化教學以來,強調同一專業內容的相互配合和協調,避免了知識的重復講授,使專業教師有更多時間與學生在實訓室,指導學生邊實踐邊學習理論,有利于提高教師的專業技能。
模塊化教學打破了輕技能、重理論的傳統教學模式,樹立專業理論知識為技能訓練教學服務的宗旨,加快專業技能教學的力度,對于理論知識學習和掌握以夠用為度,學生只有在技能訓練的過程中才能體驗和驗證理論知識,加深對理論知識的理解。
3.3 促進了教師教學觀念和學生學習態度的改變
傳統的教學模式,教師把教學活動看做是傳授知識的過程,理論教學注重如何把知識內容講清楚,實習教學中注重如何給學生做示范。老師們驚奇地發現學生對實用技術有濃厚興趣,在解決和完成任務中表現出熱情和興趣以及他們不怕苦、不怕天寒地凍的頑強精神。模塊化教學改變了學生的學習態度,提高了學習的積極性。
4 我校模塊化教學中存在的問題
4.1 指導教師的專業技能有待于進一步提高
模塊化教學要求專業教師具備扎實的專業理論功底,過硬的專業技能,豐富的實踐經驗,很強的組織管理能力。因為在模塊化教學過程中學生的活動空間比課堂教學大得多,學生在實訓過程中出現的新情況和新問題或許會超出書本知識的范圍。這樣對模塊化教學過程的組織者提出更高要求,如果對模塊化教學過程設計欠合理和管理的不到位,學生的安全管理和教學過程的指導就會出現許多漏洞,給教學過程帶來許多不安全隱患。這就要求學校要加快“雙師型”教師隊伍的建設步伐。
4.2 我校的教學設施有待于進一步改善
近幾年,我校的工科專業實驗室得到了很大的改善,能基本上滿足現有專業實訓教學活動,由于模塊化教學更多強調“做中教,做中學”的教學模式,對教學設施配備質量和數量要求較高。我校的模塊化教學的水平,還停在摸著石頭過河的低層次、低水平上,傳統教學仍占有主到地位,專業模塊的設計有待于進一步研究使之更加科學合理,有利于專業的建設和發展。有利于學生專業技能全方位的提高。
參考文獻