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基于效果和效益结合的实践教学探索

2013-07-05宋全文徐金成冯玉金

机电产品开发与创新 2013年1期
关键词:冲床机加工实训

宋全文,徐金成,冯玉金

(北京电子科技职业学院,北京 100176)

0 引言

实践教学是高等职业教育教学工作的重要组成部分。机加工实习课程则是机械类各专业学习机械制造基础及工程材料等课程必不可少的选修课,是非机类有关专业教学计划中重要的实践教学环节之一。通过该课程的学习,学生可获得机械制造工艺基础知识、了解现代机械制造工业的生产方式和工艺过程。在了解、熟悉和掌握一定的基础知识和操作技能过程中,培养、提高和加强学生的工程实践能力、积累解决实际问题的能力和创新意识,为后续课程的学习和以后的顶岗实习奠定一定的实践基础。机加工实习是一门实践训练性很强的技术基础课,在实习过程中需要用到很多必要的实习材料(原材料、刀具、辅料等)。如何在在保证实习效果的同时与经济效益结合起来。为此我们根据我们的实际情况在这方面作了一些探索,取得了一些较好的效果。

1 现状分析和解决问题的设想

1.1 实习课程存在的问题和矛盾

以真实生产任务为载体的实践教学,是培养学生全面熟悉并掌握机床基本操作技能的较理想的方式。通过完成真实生产任务,从而使学生达到既能生产作业又能编排加工工艺的目的。进而更好的锻炼和发展学生综合的职业能力,培养出既有良好的职业素质道德又能掌握高技能的专业人才。但从目前的情况看,由于各种各样的原因,实现起来有一定的难度。

以企业某些实际产品作为真实生产任务与实训教学相结合当然是一条路,但由于学校终归不是生产单位,且有寒暑假,很难保证企业的生产进度方面的要求。因此很难找到愿意合作的企业。再有一点就是学生在实习期间进行操作练习,如果是简单零件,学生了解、接触的工作项目和操作内容就受到限制,难以满足机加工课程所要实现的标准和目标。另外时间稍长学生就会感到枯燥无味。也可能会让部分学生误以为机加工的工作内容只是实习所接触的这些方面。如果零件复杂,倒是不存在前面所提问题,但有时加工周期相对会加长、涉及的加工设备要可能超出实习课程所接触的范围、技术要求相对会提高。如果由学生通过实习课程来完成,质量和进度难以满足企业的要求。这些问题都是我们以前实际工作中遇到过的。

由于上述原因,目前有些实习课程还处于消耗性实习。也就是为了按照课程标准所要求的实习内容,完成所需要的实际操作过程。加工的工件基本没实际用途。一般来讲,学生掌握操作技能的能力和熟练程度与实际操作时间是成正比的。按照职业标准实施教学方案,随着实训课程的进展,学生的操作技能越来越熟练,导致实习所用的加工材料的消耗迅速增加,从而使实训的材料成本加大。这是一个必然的矛盾。

1.2 解决问题和矛盾的设想

为解决目前存在的问题和矛盾,我们对实训课程的具体加工内容进行了一些探索和改进。在实践过程中尝试解决这方面的问题。通过一个学期机加工实习课程的实践检验。实现了在满足实习课程标准要求的同时,使实习课程能以模拟真实生产任务为载体、加工周期能够自己掌控、加工内容尽量丰富多样、提高学生的学习兴趣、充分发挥实习材料的作用,使实习课程中加工的零件能够得到充分的利用、进而让学生看到自己的实习成果这样的目标。

2 结合效果和效益开发项目课程

我们结合实训课程的课时安排,首先要保证实习的效果,提高学生的实操兴趣,扩展学生的知识面和思路。同时从经济效益考虑,实训过程中加工的零件要能够充分发挥作用。初步确定制作一些其它课程的可以利用的教具,作为机加工实训课程的项目。

结合我校机加工实习课程的内容和实习课程课时的安排,我们确定在一个班机加工实习课程两周的时间内,通过学生的实际操作过程,制作一些可以用作教具的模型。让学生了解从技术准备、备料、零件加工、零件检验、产品装配的整个生产过程。

项目的功能要求:结构与零件外形尽量与实际物品一致,具有简单的实用价值。零件的加工内容要涵盖与实训时所操作的机床主要加工范围。同时要使实习课程中所涉及的车床、铣床的工作量大致均衡,保证实习过程中各个小组的实习进度基本一致。在此基础上还要考虑零件加工的内容和形式尽量全面,让学生接触到更多的机加工实习的内容。

根据上述要求,我们查阅了大量的资料,经过集思广益,确定制作一台冲床模型。主要是考虑到我院的机加工实习车间没有冲床这种设备,但冲床设备在机械行业占有重要的地位,作为教具,可以扩展学生的视野和较多的感性认识。

通过在互联网上查找到的后背轮式冲床照片和冲床的一些原理和结构,利用计算机的绘图软件,绘制了一整套的零件图及装配图。根据学生在一个实习周期中的工作量,把冲床离合部分的机构舍去,设计成为手动的后背轮式冲床。其余机械结构基本都与实物一致。尺寸为真实冲床的1/10。

图1 后背轮式冲床

图2 后背轮式冲床型模型

3 实施的效果

图纸设计完成后,我们先进行了试制。在检验设计中是否存在问题的同时,验证一下加工全部零件所需的实际加工时间,是否适合学生实习的课时安排及车、铣工序的平衡。经过试制过程,得到的结果与当初的设想基本上相吻合。最后用加工的零件装配了一台模型实物,用于学生实习加工之前了解加工任务和零部件与零件图的对照。

在新学期的实训课程中,我们按照既定的设想,进行了技术准备、材料准备等工作。看到试制的模型样品,学生有了直接的感性认识。清楚了本期机加工实习课程的任务就是通过两周的机加工实习,按照图纸图的技术要求将零件加工出来,再将加工好的零件装配成一个成品。工作目标明确可见,激发了学生的学习兴趣、学习的积极性也提高了。通过一段时间的教学实践,得到了如下体会:

(1)丰富了实训的内容。 以前的实训课程的教学内容主要围绕车床、铣床的主要加工内容的基本操作。有些稍微复杂的零件基本上就不涉及了。这次加工新的零件,在涵盖了原有机加工实训课程的基本内容的基础上,许多以前很少涉及的零件类型如:车床加工偏心轴、偏心套,铣床加工T型槽、导轨等平时很少加工但在实际工作中广泛应用的一些零件和机械结构,通过这次机加工实习都涉及到了并且自己动手加工出来了。

图3 用模型冲制的样件

(2)了解了生产过程。可以作为一个产品,模拟企业的生产模式进行实训,使学生理解和认识从备料、编制工艺、零件加工、零件检验、产品装配的整个生产过程。通过对材料的选用原则、工艺的制定的了解,对产品成本等经济效益方面有了一个初步概念。

(3)与相关课程的关联。零件加工完毕后,是通过学生自己动手将零件组装为成品。因而对零件的加工精度以及对成品质量之间的影响和关系、 为今后的顶岗实习环节确立了质量重要性的意识。

(4)增强了学生的责任感。在实习过程中,学生清楚了自己加工的零件将来要装配成为成品,因此在实训操作加工过程中增加了兴趣。同时,都担心由于自己加工的工件质量不好影响整个成品的装配,各组中每个参与实习的同学在操作过程都很认真,唯恐由于自己的操作失误而影响整个产品质量和进度,因而实习过程中的责任感和集体荣誉感显著增强。对实习进程的关注程度较之前有较大提高。

(5)物尽其用,效果与效益结合。在完成机加工实习课程任务的同时,使实习材料更进一步发挥了作用,减少了浪费。组装后的成品在机械结构和机械原理方面与实物基本一致,可以为某些课程继续使用。如作为拆装实训课程的实训教具、机械基础课程的零件测绘等课程所利用。使实习材料更进一步发挥了作用,而不是纯消耗性实习。在保证实习效果的同时与经济效益结合起来。

(6)扩展了学生的知识面。模型配上模具后,可以模拟冲床的工作过程,冲制纸质或厚度较薄的软金属类的零件。在这个过程中,涉及到模具的结构、装配、调整、冲制等方面的内容,有兴趣的学生可以做进一步了解。

(7)后续工作。由于受到实习课时的限制,遗憾的是较重要的离合部分模型不得不舍弃。这部分的结构在机械零件课程中还是比较重要和有意义的。另外,模具部分也是因为上述因素及课程的设置等原因,在我们这次机加工实习课程的过程中没有涉及,只是试制样品时的加工了一套比较简单的模具,用于实验和给学生演示。

通过对学生实习过程中所作的实习记录统计和观察,学生动手参与操作的积极性较以前提高三、四成。有多一半的学生对每天都实习的内容和第二天安排的关注度较以前提高了。对实习过程中遇到的一些必须的计算等问题,大部分学生都能够积极认真的参与计算。

4 结束语

实习实训是职业教育和职业技能培训必须的环节。一般来讲,实训时间越长,受训者对技能掌握的越多且熟练,但实训的成本也会大大提高。如何处理好这个关系,让实训效果与经济效益不再是相互矛盾,而是相互促进,这里面大有文章可做。如果大家在这方面多相互交流,也能使职业教育和职业培训的教学工作得到提高。

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