高职特种加工实训教材的开发与实践研究

2014-04-10赵会娟苗雅丽李秀副任艳霞张学明

济源职业技术学院学报 2014年1期

赵会娟，苗雅丽，李秀副，任艳霞，张学明

(济源职业技术学院机电工程系，河南济源454650)

特种加工是将电、热、光、声、化学等能量或其组合施加到零件被加工部位来去除材料的加工方法，也被称为非传统加工，广泛应用于机械制造领域中，可加工各种高硬度、形状复杂、微细、精密的工件，并成为模具制造的重要工艺技术手段。为了能培养出高素质的技能型人才，各大专高职院校普遍开设了特种加工课程并设置了实训环节，实训设备也配备齐全，多为数控电火花成型机床和数控电火花线切割机床，二者统称为电切削。但在教学中，传统的特种加工教材对高职学生掌握特种加工技能存在一定的局限性。

以往特种加工课程的教学都是教师利用多媒体资源进行课堂讲授，学生学习起来很抽象，学习效果不好，不能满足企业的用人需要。鉴于这种情况，特种加工课程经过改革将课堂搬到了实习工厂，对学生掌握特种加工实操能力的提高，有很大的帮助。但是由于没有配套的实训教材，学生在实习实训中目标性不强;另外由于特种加工对学生综合能力要求比较强，要让学生在很短的实训期内学会操作机床、编制加工程序并实施零件加工，单靠上课时间的教师讲解和示范是远远不够的。因此，研究了配套的特种加工实训教材的开发，以便更好地指导学生课前预习、课后复习与上机实操。

一、传统教材的局限性与特种加工实训现状

传统的教材追求知识的系统性和完整性，偏重理论知识，生产实践涉及甚少，使学与用不能有效的结合，学生的学习兴趣不能被充分调动起来。

对于特种加工实训，以往只是作为开阔学生视野的一门实践课程，在教学实施过程中，理论教师没有参与其中，只是实践教师在实施过程中教学生操作电火花、线切割等机床，对于学生所能达到的具体目标没有做要求，这样的结果是学生没有认识到特种加工在机械制造中的重要性［1］，也忽视了对学生学习能力和创新能力的培养。

为了克服特种加工实训教学的不足之处，提高学生的技能水平，我院机电工程系特种加工实训采用了教、学、做一体的教学模式，把课堂设在实训室，教师和学生边学边做，亦工亦学。传统的教材显然无法满足这种教学模式，因此需要结合现实情况，考虑自编实训教材。

二、教材开发与实践

机电工程系实训的目标是“先问学生会了没有，再问懂了没有”，突出“会”这一实践能力培养环节，然后才是“懂”，符合职业教育规律和课程整合的根本要求［2］，根据这一目标，在编写实训教材时考虑做到以下几点:

(一)凸显技能，兼顾理论，便于理实一体化教学

一改传统教材以理论为主的特点，在编写时结合机床的使用说明书，注重介绍电火花成型机床、电火花线切割机床的结构，操作使用方法、安全与保养、电极设计、电极与电极丝的选择、工件装夹和校正、电极装夹、校正和找正、电极丝位置的调整、垂直度的校正、简单基本的程序代码编写、CAD绘图、CAM电参数设置等实操内容，图文并茂，条理清晰。在介绍实际操作的部分，利用图片将机床实际运行时的界面直观地展现给学生，如图1所示，并配以操作说明，为学生动手实践提供详细的指导，弥补教师口头讲解时的抽象或机旁讲解时学生看不清楚界面时的疑问。同样，在电极设计、电极和工件的夹装、校正及找正等若干个环节也都配有相关的图片，便于学生在上机实训以外的时间了解和熟悉。

图1 “F5位置设定”界面

实训的开始和结束，学生可按照书中关于机床保养的要求进行机床的检查与维护，一方面保护了机床设备，另一方面培养了学生的责任感;在实训操作过程中要求学生严格按教材中的安全说明进行操作，既可避免生产事故的发生，保护学生和机床的安全，同时也能培养学生的安全生产意识。

在理论方面，教材只介绍基本原理和影响加工质量的因素和常用的电参数名词及数值选择等部分，使学生理解电加工的优缺点、哪些零件适宜电加工等，给出了一些电加工出的实例，如图2所示的手机模型腔，让他们了解电加工这种加工方式在生产中的重要性和特殊性，为以后制定零件加工工艺路线打下基础，并且让他们在选择电参数时能明白为什么这么选，选什么样的参数才能使加工质量达到要求。

图2 放电镜面加工手机模具型腔

(二)以任务驱动方式，使学生学习的目的性更加明确

教材将知识分为电火花加工和线切割加工两大模块，分别从原理、加工工艺过程、参数选择、实际操作几个部分根据需要进行简明或详细的说明。每个模块的后面都精心挑选了几个生产实践项目，难度由浅入深，不同的项目对不同的操作技能和知识点进行练习，达到不同的教学目的。其中电火花成型有四个项目，包括校徽图案的电火花加工、热流道模具热嘴孔锥面的电火花加工、孔型模具型腔的电火花加工、模具加强筋型腔的电火花加工。线切割环节有三个项目，分别是冲压件的线切割加工、模板多型腔孔的线切割加工、骏马的线切割加工。按照教师示范完成项目一，学生模仿完成项目一，学生独立完成项目二，最后按照项目二的完成效果来评价学生能力。课程考核以“能力的检验”为主，而不仅仅是考查传统的“知识的迁移”。

通过这种任务驱动方式，保证教、学、做紧密结合，将理论与实践操作整合在一起，让学生更深入地理解电加工工艺路线、参数选择过程及操作步骤，了解电加工在实际生产中的应用及其重要性，从而提高学生学习兴趣，使他们自己愿意动脑筋，去分析和解决实际问题。

(三)与专业技能鉴定标准衔接，使学生在校期间就具有职业准入证

随着越来越多的行业推行职业资格准入制度，职业证书成为求职的重要砝码，在校的高职生，经过培训，普遍反映专业能力有所提高，对就业有一定的帮助。目前高职实训教材的内容与劳动部门和行业管理部门颁发的职业资格证书或职业技能证书缺乏有效衔接，是目前普遍存在的问题，高职教育尤其要突出职业资格证书要求的核心职业能力训练［3］。

因此，在教材编写的过程中，特别加入了电切削操作工职业资格培训与鉴定的章节，包括中级电切削工培训与鉴定的教学大纲和电火花操作工(中级)模拟试题两套和数控线切割操作工模拟试题一套(含理论与实操部分)，使教育标准与行业标准尽量融合，真正地将职业技能鉴定的考核点转化为课程教学的知识点、技能点，使学生学习的目标更加明确，在掌握实践技能的同时，又为参加技能鉴定考核取证打好基础，增加学生学习的动力，从而为社会培养高质量应用性、技能性合格人才。