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機械設計基礎 課程改革 教學方法 教學手段
《機械設計基礎》是機械類專業的一門重要的技術基礎課,它是學生在學完基礎課程后必須學習的一門過渡性課程。新形勢下的高職院校人才培養本著“必須、夠用”的原則,強化學生的實踐能力,培養高素質技能型人才。這些實際需求迫切需要先進的教學理念、合理的人才培養模式與之相適應,那么以往的教學內容和教學模式不能適應新的教學要求。因此,我們依據新的人才培養目標,對這門課的課程標準、教學內容和教學方法與手段、實踐教學、考核方法等方面進行了改革研究。
一、重新確立培養目標并修訂課程標準
我院機械類專業的畢業生主要面向工業企業從事機械設備的操作、安裝、調試、維修和更新改造,機械制造工藝規程的編制,產品質量分析與控制,生產技術管理及營銷等工作。根據就業崗位,我院對機械類專業培養目標定位為培養“服務于生產第一線職業崗位群的中、高級技能型人才”。根據培養目標對原有課程標準進行了全面修訂,重新組織和完善了課程教學內容。課程目標定位為“掌握機械中常用機構和通用零件的工作原理、結構特點及基本設計方法,具備通用機械正確使用、維護及分析常見故障的能力”。只有明確了教學目標,教師才能有的放矢地做好教學工作,從而提高教學質量。
二、結合人才培養要求,整合教學內容
授課內容上以“必須、夠用”為度,傳統的機械設計基礎課程由《理論力學》、《機械原理》、《機械零件》三門課程構成,內容體系龐大,本著符合“必須與夠用”的原則,新的課程教學內容,針對人才培養對機械設計基礎課程的要求,按照重在基礎知識,突出動手能力培養及分析能力的培養的原則。篩選了傳統的理論力學、機械原理和機械零件等課程的內容,并將這些內容有機地結合在一起,優化了教學內容,突出了高職的特征。全部教學內容分為兩個教學情境:
情境一:以典型的加工設備牛頭刨床做載體,以分析各種常見機構的工作原理、結構特點、失效形式及使用維護為教學重點。
情境二:以帶式輸送機為載體,介紹常用機械零件及傳動系統的結構特點、失效形式及使用維護為重點,會常用機械零件及傳動系統的基本設計方法;將力學中的扭轉、彎曲強度計算與軸的設計結合,將剪切和擠壓強度計算結合在螺栓聯接、鍵聯接當中,以利于學生將力學的理論知識與實際應用相結合,去掉復雜的公式推導及驗證內容,直接引用結論;把課程設計融合在課后作業中。通過教學內容整合,減輕了學生負擔,避免學生對純理論學習可能產生的厭倦心理,還可以減少理論課授課時數,為實踐能力的培養和強化留出了空間。機器始終貫穿在全部教學過程之中,使學生感到課程內容清晰,且具有較強的系統性和實用性。
三、采用豐富的教學方法和教學手段
《機械設計基礎》課程內容中涉及到大量的機械傳動過程、機械零件構造、機械工作原理等難于用粉筆和語言來描述清楚的內容,由于課時有限,教師一般常采用“滿堂灌”的方法講授學習內容,學生沒有實際工作經歷,缺乏與此有關的感性認識。改革后,教師充分利用多種教學方法和手段,尤其是現代化的教學手段,將課程生動、直觀、輕松地呈現給學生,因而增強了學生學習興趣,提高了教學質量。具體做法如下:
1.教學方法
(1)現場教學。以牛頭刨床這個典型的機械加工設備為載體進行現場教學,介紹機器的組成和工作原理,以此訓練學生分析機械系統的的能力,為學生學習機械設備類專業課程打基礎。
(2)案例教學法
在進行常用機構的教學時,以牛頭刨床的機構分析為總任務,再將其分解為若干個常見機構結構分析的子任務,以此貫穿常用機構部分的內容。每一部分均由教師先從牛頭刨床中引出任務,再介紹相關機構。
(3)任務驅動法
在通用零件部分教學時,以帶式輸送機傳動裝置的設計為總任務,再將其分解為若干子任務,以此貫穿通用零件部分的內容。每一部分教師均先從設計任務中引出問題,再介紹相關零件的基礎知識、選用及基本設計方法,最后舉例討論。設計任務就是學生的作業,學生邊學邊練,課程結束時完成其主要的設計計算。
這樣做,使機構和零件不離開機器,在機器中學機構和零件,使學生對機器形成一個具體的、完整的認識,從而掌握機械系統分析和設計的一般方法。
2.教學手段
(1)采用實驗室一體化教學。將課程安排在機械原理實訓室進行,采取多媒體課件講解、模型演示和實驗操作相結合的方法。在機構陳列室學習,能增強學生對機械、機構、零件、部件的認識,使深奧的知識、難以看懂的圖與圖紙與實物聯系起來變得通俗易懂,又培養了學生的觀察能力、分析問題和解決問題的能力;講授時使用電子教案、演示系統(實物演示、投影儀、CAI課件)相結合,充分利用了教學資源,這種講課模式受到學生好評,收到良好的教學效果。
(2)加強實踐環節。為突出實踐環節,新建兩個機械設計實訓室、一個機械原理實訓室和一個拆裝實驗室。機械原理實訓室和機械設計實訓室主要面向《機械設計基礎》課程教學和實驗實訓任務。
在機械設計基礎實驗這個重要的實踐環節,保留了《軸系結構測繪》和《減速器結構裝拆實驗》,因為這兩個實驗均對學生進一步掌握機械結構及設計知識,了解結構設計的原則,而且還對學生的動手能力進行了鍛煉。增設了《齒輪參數測定》《齒輪范成原理》、《帶傳動實驗》、《軸系結構設計》等實驗,這些重要的實踐環節,加強了學生對常用機構、零件結構知識和對儀器設備的動手操作、機械結構的裝拆等實際動手能力的培養,是對理論課程教學不足很好的補充和完善。
(3)采用靈活多樣的考試方式。采取過程考評(任務考評)和期末考評(課程考評)相結合的方法。強調過程考核的重要性,過程考評占60%,期末考評占40%。在考試方法上采用開卷與閉卷相結合,筆試、口試與討論相結合,以增強考試內容的綜合性與靈活應用性,突出對能力的考核。在考核方法上強調了過程考核,使學生在學習過程中有了緊迫感,注重學習過程,從而提高了教學效果。
綜上所述,根據高職教育的特殊性,機械設計基礎課程的教學應瞄準市場對人才的需求目標,明確方向,不斷地改革教學目標、教學內容、教學方法、教學手段及考核方法等環節,從實用出發,就能調動學生的學習興趣,提高教學質量,需要我們不斷地在實踐中創新、總結和完善。
參考文獻:
[1]郭攀成.機械設計基礎課程教學內容和改革與實踐[J].中國電力教育,2009,(4).
關鍵詞: 《機械設計》 課程改革 內容設計 教學方法與手段 評估考核
1.前言
《機械設計》是機械(機電)類專業的主要技術基礎課,同時也是這類專業學生的職業技能課程,該課程的理論性、實踐性、綜合性、靈活性較強,且與其他技術基礎課和專業課銜接緊密,是學生進行職業技能訓練、課程設計、畢業設計、和參加工作所必需的機械設計知識的技術基礎。其教學質量和效果直接決定了學生在后續課程學習中的動手實踐能力,以及理論理解的深度。
2.課程描述
機械設計基礎課程是兼顧理論教學和實踐技能為一體的課程,它既是一門機械學科用于思維體系建立的專業基礎課,同時又是面向生產實際,能夠應用于生產實踐的應用技術課。因本課涉及機構和零件較多,要用到較多的理論基礎。學習者如用習慣的基礎課系統性來看待本課,確實會產生“不系統”、“沒有統一研究規律”的錯覺。實際上,本課程的全部內容可歸結為兩個問題:一是“機構怎樣才能實現人們需要的、理想的運動”,二是“零件怎樣才能正常工作”。為了使學生學習中把握這兩個思路,更好地發揮這門課程在培養機械類高技能人才所必需的基礎知識、基本能力和素質結構中的作用,根據培養服務于生產第一線的高職高專層次的專門人才的定位,我們以建立學生機械產品的基本思維體系為理論知識要點,以掌握機構分析、故障診斷、零部件設計、設備調試、維修和高效率的操作使用為技能培養目標,對原課程體系和結構作了全面調整,進行了基于工作過程的改革探索。
3.課程內容設計
在課程內容設計上,圍繞解決某一項目問題所必需的知識與技能,重構課程體系。首先對畢業生進行了跟蹤調查,82.2%的畢業生認為,在實際工作中《機械設計》是實用價值最大和使用頻率最高的課程之一,同時采訪了株化、株冶、南車等幾家知名企業,了解他們對機械設計知識、技能方面的實際需求后,對課程內容進行了重組。思路是以職業能力培養為主線、以崗位需求為依據、以工作過程為導向、以勝任企業工作崗位為目標,根據生產實際對機械設計知識的需求,在汲取國內傳統機械設計教材知識精華的基礎上,結合生產實踐中的實際案例,對教學內容進行了整合,將授課內容分為兩個大項目。
項目一:牛頭刨床機械系統分析
項目二:帶式運輸機傳動裝置設置
項目一以牛頭刨床為切入口,在牛頭刨傳動系統中,包含了帶傳動、齒輪傳動、導桿機構、連桿機構、凸輪機構、螺旋機構和棘輪機構等組成傳動系統;刀架和工作臺組成的執行裝置;電動機的運動和動力經變換和傳遞,一方面使滑枕和刀架作往復直線移動,進行刨削,另一方面使工作臺橫向移動,完成進給。刀架、工作臺的速度和位置靠操縱機構來控制。牛頭刨床中的機構基本上涵蓋了一般機器設備中的機構,具有典型性和普遍性,學生通過對這些機構進行分析,掌握各種機構的特點及工作原理,來解決本課程學習的第一個問題,即“機構怎樣才能實現人們所需要的、理想的運動”。
項目二以帶式運輸機傳動裝置設計為切入口,通過計算帶式運輸機的運動和動力參數、設計帶傳動、齒輪傳動、軸系結構、減速器結構來了解機械設計的全過程,在教學中將課程知識與設計內容有機的融合起來,這樣可解決本課程學習的第二個問題,即“零件怎樣才能正常工作”。
項目一學生學完后必須完成牛頭刨床機械系統分析報告,項目二學生學完后要編制帶式輸送機產品設計說明書、設計減速器裝配圖、零件圖。學生在學習過程中的第一感受是所學即所用,學習的目的性強,學習興趣也大大提高,學習效果很好。
4.教學方法與手段的改革
經過企業調研及多年的教研實踐積累,結合《機械設計》的特點,我對本課程的教學設計、教學方法、教學手段等方面進行了精心的調整和改進。采用傳統教學方法與現代教育技術相結合的“多元合一”(課題教學、現場教學、虛擬機構運動演示、真實零部件測繪、設計等多種教學方法融合使用)的教學方法,較好地培養了學生的分析機構、設計零部件的能力及綜合運用知識和實際動手能力。
(1)采用合作學習,使學生成為學習的主體。
合理組建學習小組,按照班級人數均勻分組,每班一般不超過8組,每組4―6人。每組有一個班干部或團干部,學習能力強弱的學生要搭配,注意計算、繪圖、計算機、英語等特長搭配。通過小組成員合作,巧妙地運用同學之間的互動,把一些課堂時間留給學生,讓他們有機會進行相互交流,共同提高。這樣一來,許多原先由教師完成的工作就可以由學習小組來完成,教師成了學生學習過程的咨詢者、促進者、參與者。學生由于主體性得到了體現,自然會產生求知和探究的欲望,會把學習當作樂事,最終進入學會、會學和樂學的境地。教學的良性循環也會因此而建立起來,促進整個教學過程的發展,使學生與新知之間的矛盾得到解決。如項目一學習中,有幾個階段安排了機構分析匯報,要求學生制作PPT,這就要求學生小組成員合作,有的設計PPT模板,有的網上查詢圖片、材料,有的組織匯報內容。通過這樣的活動,學生提高了知識概括能力、團隊合作能力,為今后工作打下了良好的基礎。
(2)發揮教師情感的積極作用,建立和諧的師生關系。
《機械設計》課程是一門不含情感因素的課程,怎樣使學生對這門課程產生興趣,培養學生內在的學習動機呢?這就要求教師應博學多才,且對教學工作充滿熱情,為原來沒有情感因素的課程注入情感的因素,讓學生帶著感情來學。另外,教師應該多接觸學生,多了解學生,平易近人,這樣就可以深入了解學生情況,使教學效果得到及時反饋,從而不斷改進教學工作。例如,學生在制作PPT匯報文件時,會出現許多問題,我們一般要求學生提前幾天將PPT發到老師郵箱,老師發現問題后及時用QQ聊天的方式與學生溝通,這樣既解決了學習上的問題,又加深了教師與學生的感情。教師講的話、提的要求就更容易被學生接受。堅持在了解中教育,在教育中了解,這樣師生關系融洽了,學生學習的興趣自然會提高。
(3)嘗試體驗式教學法。
在教學過程中,對某些難度不是太大的課程部分,讓學生代表親自體驗當老師,每個學習小組在教師的指導下組織材料、備課、做課件等,然后采取優秀小組上講臺講課或采用抽簽的方式確定某小組上臺講課;教師對學習中的重點和難點提出問題,各小組進行討論,這種學與做的結合,受到了學生普遍的歡迎。另外幾次PPT匯報,首先是學生推薦或自薦一個主持人,各小組除了代表陳述外,還要接受教師提問、其他小組同學提問,教師和各小組長作為評委對各組情況進行評分。每次匯報氣氛都非常熱烈,同學們熱情非常高,各小組都不甘示弱,匯報材料準備充分,回答問題爭先恐后,團隊精神得到充分的體現,學習效果也非常好。
(4)身邊教學法。
本課程除了以兩種典型機械(牛頭刨床、帶式輸送機)為載體進行學習外,為了使學生增加親切感、提高學習興趣,還采用了“身邊教學法”,即鼓勵學生將身邊熟視無睹的桌椅、門窗、文具、其他生活用品等物體中意料之外卻又是情理之中的工程問題拍成照片或視頻。如補鞋機的機構系統,自動鉛筆的凸輪機構,手表中的輪系,雨傘中的連桿機構,天窗的六桿機構,拖把上的四桿機構,麻將機里的齒輪傳動和鏈傳動,校園里挖掘機上的連桿機構,等等。在課堂上引用為實例,激發學生的好奇心和探究熱情,啟發他們細心觀察、勤于思考、善于分析、用課程知識解決實際問題,學生學習熱情高漲,課堂教學效益明顯提高。
(5)其他教學手段和方法。
各種教學方法綜合運用,如采用現代化教學手段,制作多媒體教學課件,并鼓勵學生課后利用互聯網搜集課程資料、了解課程信息,使教師和學生的溝通更為順暢;建立了精品課程網站,教學資源全部上網,方便學生進行學習;課堂理論教學和實訓相結合;采用因材施教、雙邊互動、自主探索式、啟發式、討論式和研究式等各種教學方法在教學中得到了充分的運用,大大增強了教學效果。
5.評估考核
(1)評估內容。
評估內容有專業能力(含知識與技能)、方法能力和社會能力。其權重分別為70%、15%、15%。專業能力是每次課要達到的知識目標和技能目標,而社會能力包括承擔工作的飽滿性,是否富有挑戰性;參與學習活動和公益活動熱情,不計較得失;待人謙虛有禮,團隊合作意識強,服從安排,能正確對待批評與不同意見;衣著整潔,注重小節,講究社會公德等。方法能力則包括善用網絡資源和圖書館資料;勤于摘錄,靈活取舍,善于總結,注重積累;善于獨立思考,提出與發現問題頻次高;有良好的學習作息時間,按時按質完成規定的任務;有適合自己的學習方法,學習效率高,等等。
(2)評估方法。
評估方法有自評、互評和師評,其權重分別為20%、20%、60%。自評或互評分數明顯不客觀時,以教師評分為準。
一般情況下,專業能力在小組之間交錯展開。以每個班分為8組為例,代號分別為A、B、C、D、E、F、G、H組,由教師隨機組合考評組和被考評組進行互評,例如:
第一輪隨機組合為:A-B、C-E、D-F、G-H,前面的為考評組,后者為被考評組。
第二輪組合可為:E-A、B-C、H-D、F-G,前面的為考評組,后者為被考評組。
方法能力和社會能力“互評”通常在組內通過討論,對照評估內涵客觀評價,成員之間必須拉開分數。
6.教學效果
通過兩年的探索,《機械設計》課程教學取得了明顯的效果,學生對這門課程的教學方式進行了肯定,對這門課程的學習產生了濃厚的興趣,感覺到真正學到了不少知識。裝備0912班的方萌同學感慨地說:“很榮幸大學里能用這種新穎獨特的學習方式學到這么有用的課程,我會永遠記住您和您所教的課程的。”現在該課程主要針對化工裝備技術專業學生進行試點改革教學,今后我將不斷總結經驗,擴大改革范圍,讓更多的學生由被動學習變為主動學習,真正掌握知識、訓練技能并形成良好的團隊合作意識,真正成為新時代高素質型技能型人才。
參考文獻:
[1]蘇慧.《機械基礎課程設計》的教學改革與實踐[J].裝備制造技術,2008,(5):159.
[2]汪禾清.高職機械設計基礎課程教學探討[J].科技信息,2007,(27):224.
關鍵詞:機械基礎;興趣;直觀性;一體化教學;實踐教學
一、當前技工學校《機械基礎》課堂教學現狀分析
《機械基礎》對于剛剛初中畢業的技校生來說,無疑是大難度的課程。首先,他們對機械缺乏一定的感性認識;其次,他們還未曾掌握應有的讀圖知識;再加上課程本身繁雜的特點,都給學生學好這門課帶來較大困難。如果教師還習慣于傳統的教學理念,習慣于傳統的單一教學模式和教學評價,以教師為中心,書本為中心,忽視學生的發展需要。教師在教學中滔滔不絕的傳授知識,學生被動的接受知識,在課堂教學中學生參與的機會較少,在課堂中充當配角,學生對學習毫無興趣,形成教師教得吃力,學生學得乏力,就會造成低效教學甚至是無效教學。
二、如何提高技工學校機械專業《機械基礎》教學效果
1、設置學生感興趣的問題,激發學生學習的積極性
恰當的課堂提問會引起學生對某一問題的懸疑,使其思維處于高度自覺和主動狀態,從而吸引學生去探索這一問題。教學實踐證明,教師授課前應認真鉆研教材,針對學生的實際,精心設計問題,使之富有啟發性,切合學生接受能力;更為重要的是問題的設置必須緊扣課文,要有利于實現教學目標要求,并有助于培養思維和分析問題的能力。如在講解螺紋種類及應用時,可有針對性地提出以下問題:(1)、臺虎鉗中螺紋是什么形狀?(2)、自行車軸上螺紋是什么形狀?(3)、車床上絲杠螺紋是什么形狀?(4)、三種螺紋截面形狀是否相同?為什么?再想一想,生產生活中,哪些場合用到螺紋?雖然螺紋在日常生活中學生比較經常接觸到,但需要經過仔細觀察比較后才能正確回答出。學生回答問題后,教師自然引導他們得出結論:自行車軸上螺紋采用三角形螺紋,因而聯接強度高,自鎖性能好;而臺虎鉗和車床中傳動螺紋采用梯形螺紋,因而其強度高,螺紋對中性好,傳動效率高。通過合理設疑,然后舉例驗證,既激發了同學們的學習動機,活躍了課堂氣氛,又培養了學生的探索精神。
2、采用教學模型,增強學生的感性認識
課程中所有知識都是建立在生產實踐基礎之上并和現代機械工業密切聯系的,所以教學中要進行理論與實踐的結合,以增強學生的感性認識。課堂中可采用實物直觀演示教學、現場參觀教學、電化教學等形式,讓傳動系統運動起來,使學生在動手實踐中領悟系統的工作原理和運動特點。如可以組織學生到實訓車間參觀學習,讓學生身臨其境,增強學生的感性認識,加深對教材中理論知識的理解。可帶領學生參觀各種車床,將車床的主軸箱箱蓋打開,讓每一個學生都能更直觀地觀察到齒輪傳動與變速的過程,觀察軸上零件(齒輪、帶輪、軸承)的軸向固定和周向固定方法。通過人工移動大溜板,觀看齒輪齒條傳動過程;掛自動走刀,觀看刀架縱向和橫向自動進給與變速過程。現場總結齒輪機構的主要類型(平面與空間齒輪傳動、直齒、斜齒、外嚙合、內嚙合、齒輪齒條;低速、中速、高速等)及其在機械傳動中的應用(傳遞運動及動力,改變速度大小和方向)。上完“曲柄搖桿機構”和“導桿機構”后,可組織學生到工廠去觀察牛頭刨床設備。在工廠師傅加工零件的過程中,學生通過仔細觀察牛頭刨床機構的運行情況,就能夠較快理解“曲柄搖桿機構”和“導桿機構”這兩種機構的運動規律;通過觀察牛頭刨床進刀時慢、退刀時快這一現象,就容易明白曲柄搖桿機構具有急回特性等特點。
3、加強實際聯系,增強學生應用能力。
《機械基礎》作為一門機械類專業基礎課,它和《工程力學》、《機械制圖》、《金屬材料與熱處理》、《機械制造工藝基礎》等課程有著密切的聯系。在教學時要和這些課程的內容進行有機結合。如在講到“軸”時,可以車床主軸箱為例并結合上述幾門學科中的知識進行講解。一個車床主軸箱就涵蓋了以上幾門學科的內容:從輪系——主軸,這中間涉及齒輪、軸等零件的尺寸確定,涉及齒輪、軸等零件的材料和熱處理方式的選擇,涉及齒輪、軸等零件的結構圖,涉及齒輪、軸等零件的加工工藝,涉及軸上零件裝拆、軸承選擇,涉及輪系傳動比、末輪轉速計算等。通過對各學科知識間的綜合,將原本孤立的知識重新整合起來,形成系統,有利于進一步提高學生分析問題和解決實際問題的能力。
4、教師平時應該提高技能,不斷學習,更新和充實自己的專業知識
讓學生適應新形勢學好機械基礎,提高學生專業綜合素質,為進一步深造或就業打下扎實的基礎。一位教機械教師若有豐富的機械專業知識和過硬的實踐能力是會受到學生歡迎的,更容易對你所教的課程產生愛好。所以教師要真正下廠實習,真正參與工廠的生產裝配過程,產品開發、工裝設計才能提高水平,也只有通過在工廠的學習,才會知道所教學科知識中哪些是實用的或用得多的。我校就會定期安排專業教師到廠學習深造,并取得了不錯的成效。或者由教師帶隊,學生工廠實習,實行工學交替,既讓教師與時俱進,又讓學生知道不足,及時彌補。
5、教師課堂課堂教學要突出重點
《機械基礎》內容共分為四大部分:機械傳動、常用機構、軸系零件、液壓傳動,其中各類機械傳動、常用機構又可分為很多種,由于種類眾多,容易使學生感到內容繁雜,造成在學習中產生畏難情緒。為了使學生能夠從總體上把握好各類傳動機構的知識內容,教師在講解時可以常見的往復式四沖程內燃機作為這一部分的教學主線,讓學生在學習到某種機構時,聯想到其它機構,并進一步引導他們主動分析各種機構的異同點。
6、采用理論和實踐進行一體化教學
當前技工學校學校許多專業課的教學中普遍采用理實一體化教學,讓學生在課堂上就能見到機構、機器,從而建立了一個直觀的印象,然后通過老師講解,學生分析、操作,從而達到學習的目的和效果。我校現在已經建立了多個理實一體化教室,機械類專業的多個課程的教學都可以在這樣的教室內完成。例如,在講《平面連桿機構》這一章時,在理實一體化教室里就放置了牛頭刨床橫向進給機構、剪板機、慣性篩等機構和機器,學生自己分析它們屬于哪種機構,從而對曲柄搖桿機構、曲柄機構和雙搖桿機構有了一個正確的認識。老師講得少了,而學生卻學得好了。
三、小結
總之,作為任教機械基礎的老師要有豐富的專業知識,能對本專業駕輕就熟,利用較為先進的教學方法,能針對不同層次的學生進行分層次教學法,并讓學生在動手過程中來感受專業知識,幫助學生樹立良好的專業意識,注重職業道德和專業技能的培養,讓學生適應新形勢學好機械基礎,提高學生專業綜合素質,為進一步深造或就業打下扎實的基礎。
參考文獻
【關鍵詞】學情分析;新課導入;課堂教學;理論與實踐
《機械基礎》是機械類的一門專業理論基礎課。該課程主要講授機械傳動、常用機構、軸系零件和液壓傳動四部分內容。目前在本門課的課堂教學中存在學生厭學、教學內容陳舊、教法單一等問題。針對這種情況,筆者對如何提高本課程的教學效果做了幾點歸納:
1.做好教材分析,把握實際學情
1.1教材教學分析
目前中職學校所用的《機械基礎》教材仍以理論講授為主、內容涉及面廣,理論性強,知識點抽象,可實踐性弱 。學習中,要求學生具備相關基礎課知識,如:數學計算、物理、機械識圖、公差配合、力學知識等。 教學中普遍存在的問題有:內容多,學時少,教具缺。
1.2學生現狀分析
中職生在基礎教育階段,文化課弱;作為職業教育的初學者,他們又缺乏機械方面的感性認識。多數學生甚至有“厭學”情緒,尤其是枯燥無味的講述課程,缺乏學習興趣、主動型、獨立性。
2.重視新課導入,激發學習興趣
上好首堂課,開好每一堂課的頭對整個教學過程至關重要。因此,教師在《機械基礎》課教學中,應該通過首堂課和新課導入激發學生學習興趣,并完成新舊課程的良好銜接。
2.1《機械基礎》首堂課
傳統的首堂課都是教師在平鋪直敘地介紹本門課程的教學內容,教學目的,教學方法等。這往往不能很好地調動學生的學習興趣,給學生留下枯燥無味的第一印象。筆者認為,應該在融洽的互動中引入《機械基礎》相關知識(一起聊生活中常見的機械傳動:機械表,騎自行車,拖拉機啟動等等);通過設疑(從眾多機械運動到探究原理),調動起學生探究的興趣。
2.2靈活多變的新課導入
設疑法——對常見的生活現象提出疑問,將學生的思維和興趣引向對問題的探索。例如,在講述《鏈傳動的類型和應用特點》時,可設計為:自行車的鏈條掉了,還能騎么!不能!為什么?因為沒有這條鏈,沒法將動力傳到輪子上了……
實景演示——實踐證明,學習時,耳(聽)、眼(觀)、手(動)共同參與,知識的掌握效果最佳。因此課程導入采用實景演示法,學生能對整個學習內容印象深刻。在講述《齒輪及齒輪系傳動》時,帶領學生去實訓場地,演示汽車手動換擋,為車床調整轉速,接著打開變速箱蓋,讓學生自己練習感受并觀察齒輪嚙合的變化引起的速度變化,由此引入新課……
成功的新課導入,可以讓學生在短時間內燃起求知欲,可以明確學習目標,可以做好新舊知識的銜接……這要求教師應該在課堂導入上做好充分準備,靈活選擇導入法,使學生保持新鮮感。
3.精心組織課堂教學,突出重點
3.1整合教學內容,達到資源最優化
中職的教育目標強調的是人才的應用性,在內容講述時,應注意實用性和創造性,忽略一些原理的推導、公式的計算等研究型問題。著重引導啟發學生如何將原理應用在實際的生產中。如皮帶輪與皮帶之間的摩擦力問題,沒有必要糾結于力的具體性質介紹,而是應該知道這個摩擦力的影響及如何得到合適的摩擦力。
3.2注重以學生為主體,形成良好互動
教學過程中,切記要打破教師“一支粉筆,一個黑板,一本書”講天下的場面。應該充分調動學生的積極性,發揮其主體作用,讓他們真正參與到課堂教學中來。
在課堂教學中,可以通過分組——設疑——討論——總結的模式鼓勵學生敢于提出自己的看法,。例如,老師提出問題:公交車門的前門和后門,都用到連桿機構,如何實現開、關門的?為什么家用洗衣機里用帶傳動,而不用鏈傳動?為什么自行車用鏈傳動,而不用帶傳動或齒輪傳動?讓學生在課后觀察,到下一堂課時,讓他們以組為單位發表看法。以組為單位可以活躍學習氣氛,培養團隊協作精神,組內交流的同時也是聆聽別人意見的過程,更是開闊自我思維的過程。每組稱述完畢后,教師應該在肯定鼓勵的基礎上,引導學生思維拓展,最終把正確的答案解釋給同學們。
3.3采用多樣教學手段,提高教學效果
利用教具,采用情景化教學可以變抽象為形象,提高學生對機械的感性認識。目前筆者所在的學校,還沒有機械基礎專用教室,但基本的教具如連桿機構、凸輪機構、間歇機構、帶傳動、鏈傳動、齒輪傳動及機械零件比較齊全。在本課的教學過程中,筆者盡量每堂課都帶著教具進教室,在授課過程中給同學們演示,對照講解,并且將教具分發到每組,讓同學們自己觀察,動手演示,收到了較好的教學效果。
合理運用多媒體教學,可以將教學內容更形象化,直觀化,同時圖文并茂、聲像俱佳、動靜皆宜的表現形式,亦刺激了學生的感官,激發了學習興趣,使的同學們的認識更深刻和持久。比如在液壓傳動章節,僅憑板書、講解會讓學生越聽越混,這時,多媒體課件就顯得尤其重要。FLASH動畫可以很清楚的演示各類閥、泵的工作原理,回路及系統的工作過程,動作的先后順序及油的流動方向,這使得教學過程變得生動,學生積極性較高。
4.注重理論聯系實際,借以培養學生的實踐能力
4.1實踐教學
中職生的實踐熱情普遍較高,在理論教學中穿插實踐教學,有利于學生保持較高的學習熱情和新鮮感。教學過程中,可以安排學生去實訓工廠。
實踐感受牛頭刨床進刀快、退刀慢;沖壓設備的曲柄滑塊機構;變速箱的齒輪系的嚙合……學生通過動手實踐,便于理論知識的理解,也利于從理論到理論應用的思維轉換。
4.2進行現場參觀教學
條件允許的情況下,本門課程應該安排2-4課時的參觀見習,學生通過企業參觀,學習掌握各種運動機構、機械零件及液壓系統在生產設備中的應用,這對前期理論學習是一次升華提高,同時也增強了學生理論聯系實踐的能力,并為將來去企業實習工作打下一定的基礎。
4.3結合課堂教學,培養學生自制教具的能力
高職高專的機械工程教育是介于中等職業教育和本科工程教育之間的一種職業教育,這種層面上的教育無論在理論知識方面,還是在實踐能力方面都高于中等職業教育;同時與本科教育相比,其實踐能力要求更高而理論研究水平相對次之。因此,高職高專的機械工程教育有其自身的特點,即應用性和較強的針對性。
1.1教學理論與實際脫節
在讀高職學生的工程教育主要包括課堂教學及工程實踐兩大部分。多年來,工程實踐一直是我國工程教育的弱項,目前已成為高等工程教育,尤其是高職工程教育界關注的熱點。然而,如何建立適合社會發展需求的工程教育體系,實現培養目標,在課堂教學中體現高職工程教育的特點,目前還未受到足夠的重視。在教學中往往是課堂教學與生產實踐脫節,這主要是反映在專業基礎課和專業課教學上。如,學生學完《金屬切削原理和刀具》課程,不理解刀具各個角度的含義,也不會磨刀;學完《機械設計基礎》課程,不會計算(或設置)刨床的刨削橫向進給量;學完《機械制圖》和《公差配合與技術測量》課程,看不懂模具加工圖等等。這種狀況使得學生就業后需要較長時間的實踐才能滿足生產一線要求。
1.2教學模式問題
現有的高職教育,其教學模式實際上是簡單套用傳統的科學教育,即傳授科學知識、介紹科學方法的教育,認為只要通過科學教育,讓學生掌握扎實的基礎知識,他們今后就能適應包括工程實踐在內的任何工作。事實上科學教育與工程教育是相互聯系的兩個領域,但兩者有著本質的區別:科學教育更強調培養學生分析問題和解決問題的能力;遵循的是公認統一的標準,運用的是縱向的邏輯思維,追求的是確定的解答;引導學生不斷探索、發現未知世界。而工程教育是既要理論指導更著重實際應用,既需要演繹分析更要求綜合歸納,既需要收斂思維用來求證也要有發散思維用來創新,而且工程問題往往要求在一堆混沌事物中求得相對正確的結論;引導學生為了改造世界去創造。因此,科學教育與工程教育是兩個不同的培養方向。高職機械工程教育應該找正適合自身的教學模式。
1.3教學方法問題
在工程中面對的是大量的數據和各種性能指標。在這種環境中許多性能指標無法用方程來表示,相當部分是經驗值,而且問題通常存在多個可行的解,工程技術人員必須在若干個解中選出最佳方案。然而,在教學中,教師往往事先設計一些有正確答案的題目作為課后作業或者考試題目。對于學生來說,只需套用相應的求解模式與作業(或試題)進行匹配,并找到唯一的“謎底”即可。顯然,這與工程實踐所要求的廣闊知識背景和在多解迷宮中辨別方向、找出最佳路徑的要求相去甚遠。那么,為什么在傳統的教學中一直采用具有唯一正確答案的習題和試題呢?其主要原因是:(1)多解題的工程問題評分困難,多解題的有些答案往往出乎教師的意料。(2)這種教育方法對教師的知識、能力、時間和精力都提出了更高的、甚至在現有條件下不可能達到的要求。
2.變革機械工程教育的思考
2.1變革工程教育的思想和教學方法
機械工程教育不能走依附于普通高等教育發展的道路,應該獨樹一幟。因此,首先要從根本上擺脫普通高等教育的思維定勢和模式的影響,突破“科學教育”和“學科中心”的束縛。其次,要遵循高等職業教育的內在邏輯和發展規律,圍繞培養目標,探索建立與之相適應的人才培養模式、人才培養質量體系與評估制度。再次,工程教育要突破現有知識的傳授,更加重視應用知識的方法;從唯一解走向多元解,從知識傳授走向知識應用,從重視發現走向崇尚創新。鼓勵學生在學習過程中積極進行發散思維,激發學生創造想象,各抒己見,充分交流。在這個基礎上,教師再引導學生對諸多方案進行分析,綜合歸納,指導學生比較方案,從中選出最佳答案;并對學生的解答給予充分肯定。
2.2轉變辦學模式
轉變辦學模式是體現高等職業教育特點的前提和保證,是工程教育實現培養目標的有利途徑。高等職業教育的特點之一是有“較強的針對性”,因此,要找準就業市場的需求,做好市場調查,加強市場預測,要有前瞻性,采用“訂單式”培養。企業的“訂單”不僅僅是一份用人需求的預定單,而是包括從培養目標、課程計劃到教學方法、評估方法在內的一整套訂單培養計劃。其次,要強化學生的職業技能,推行“雙證”制度。在畢業時,學生不僅要獲得畢業證書,而且還要取得相關技能鑒定證書或是職業資格證書。職業資格證書將成為各行各業和用人單位對人才需求及評價的重要依據。產學結合是轉變辦學模式的很好嘗試。產學結合是指學校與大中型企業合作,雙方優勢共享,是培養機械工程應用型人才的有益途徑。企業根據職業崗位的需要向職業教育學校提出教育培訓要求。崗位的知識、能力、素質要求就是培養目標。實踐教學環節就在企業培訓中心、甚至直接在企業生產線上進行。如深圳信息職業技術學院與國內大中型企業合作,“產”需要什么就培訓什么,開設企業急需的專業,先后建立了數控技術、模具加工、自動化生產線和信息家電等實訓基地。特聘一批國內著名教授和企業高級管理者組成專業建設指導委員會,定期交流企業用人信息,提出專業設置乃至有關課程設置的意見和建議。同時,還為學校提供有關專業實訓設備及其就業渠道,既解決了學生的就業問題,大大縮短畢業生就業上崗的過程,為學校節省實訓設備的投資。近十年來,信息控制與制造系在產學結合方面取得顯著的成績。為高職工科教育取得寶貴的成功經驗。產學合作促使全社會都來關心職業教育,拓寬了辦學渠道,節約了教育經費,保證了學以致用。
2.3建立適合社會需求的工程教學體系
2.3.1建立適應一線生產要求的實訓體系和內容
建立適應一線生產要求的實訓體系是高職工程教育中的重要內容,它直接影響到培養學生應用知識的能力、實際動手能力,以及畢業后的上崗適應能力。我校的工程實訓體系有四個支柱、二個層次組成;實訓內容包含制造實踐和技能鑒定兩個方面。四個支柱分別為機電一體的技術、專業產品的設計、社會需求的導向及綜合素質的培養。這四個支柱貫穿于訓練體系的二個層次。二個層次分別是:基礎層次(一、二年級),實訓內容主要是金工及電工電子等專業基礎技能訓練及專業基本技能基礎訓練;綜合層次(二、三年級),實訓內容是設計和制造。如:模具專業的學生要參加模具課程設計、沖壓模具設計、塑料模具設計、模具實作以及數控機床操作訓練等等。改變傳統的實踐教學思路,把專業實習提前,在第一學期就安排學生進行專業基本技能基礎訓練,由易到難,貫穿每個學期,使學生熟練掌握專業技能。同時,要求學生在校期間通過電工、鉗工技能鑒定,AutoCAD、Pro/E、CAXA、高級繪圖員等技能考證。學生畢業時基本具備崗位職業資格。實踐教學時數占總教學時數的55%以上。在實踐教學過程中,以市場需求為導向,以企業要求為目的;要求學生通過“規范操作,仔細觀察,不斷總結、舉一反三”,在訓練中直接取得知識,掌握技能,進一步充實和加深理解書本知識。
2.3.2課堂教學與實踐緊密結合
工程教育不同于其它學科的教育,是既有理論又實踐性很強的學科。所以在教學中,結合所教內容盡量把課堂移到實驗室(或實訓中心)上,結合實際授課,使學生一目了然。如:講授《機械加工基礎》、《數控編程及操作》等課程,均可將部分內容放在實驗室講授,邊講邊操作、示范,便于學生理解,提高教學效果。但這種教學方式向教師提出了更高的要求:要求教師本身具有較強的動手能力和教學組織能力。同時,學校要創造條件來實現這種現場教學方法。筆者在教學實踐中體會到,這種教學方法大大提高教學效率,很受學生歡迎,效果好。另外,采用“實例”教學法,以生產中的實際例子進行專業教學,使職業教育與生產實際零距離。如:要求數控技術專業的學生根據企業的生產圖紙,利用數控機床加工零件,從看圖、備料到編程及加工,最后檢測產品是否合格。整個過程是專業基礎課程和專業課程的綜合應用,是理論與實際的有機結合。循序漸進,不斷提高學生的技能。這種訓練體系適合培養“應用型”人才。
2.4建立適合高職教育的師資隊伍高職教師應具備以下素質:
2.4.1有扎實的專業理論基礎
高職教師必須具備廣博而扎實的專業基礎理論知識和精深的專業技術知識,這是教育教學能力的堅強依托和后盾,也是做好教育教學工作的基礎條件。隨著科技的飛速發展,學科之間的相互滲透日趨明顯,要求知識不僅要“專”,而且要“博”,要不斷擴展自己的知識面,調整知識結構。對知識的掌握不能限于一個領域或某一學科。對本領域其它學科甚至其它領域的知識也要有一定程度的了解。高職教師必須具備系統的教育理論知識,懂得教育規律,并能用來指導教育實踐。只有這樣,教師才會有豐富的智慧和較強的預見能力、判斷能力、表達能力和創造能力,就會有較高的教學、科研、服務水平,就能為社會、為人民做出更多的貢獻。
2.4.2具有創新素質和較強的科研開發水平
創新是教育發展的不竭動力,也是素質教育的重要方面。創新決定著教育的發展和素質教育的前途。加入WTO后,高職教育最重要的還是新的教育理念。觀念創新和制度創新應作為職業教育改革的基點。教師要更新觀念,因材施教,發揮個性,注重創新,提倡啟發式教育,培養學生運用知識和創造知識的能力。鼓勵教師參加科研工作。高職院校教師應具有完成“發展科學”這一任務的能力和水平。高職院校要開展科研活動,必須依靠高素質的教師。因此,高職院校教師在具備扎實的專業理論知識和精深的專業技術知識的基礎上,還要有較強的科學研究能力,并能在實踐中有效地進行基礎理論研究和應用技術開發,創造出一批批科研成果。
2.4.3具有“雙師型”素質
“雙師型”并非簡單的理解為“雙證”(即教師資格證書和行業技能等級證書),如果教計算機的教師拿導游證、律師證,雖然證書多多,但偏離了自身的專業,失去了根基。“雙師型”教師也不是“教師證+工程師=雙師”,把“雙師型”教師的培養看成是教師和技術工程師的簡單疊加,只重視兩者的共性,忽視了“雙師型”教師與技術工程師的本質區別,也脫離了實際,在現實中難以實現。高職教師“雙師型”就是要求教師在能力結構上有較大的突破,要求教師除了理論教學要達到較高的水平外,還必須具備較強的實踐能力和豐富的生產實踐知識及職業技能。實踐能力包括實驗能力、職業技能、應用技能等。只要教師掌握了精湛的專業操作技能,就能夠正確有效地開展實踐教學,且能收到良好的效果。高職教師只有結合專業課程的特點,二是與企業掛鉤,設立培訓基地,深入實際,通過生產實習,掛職鍛煉,參加工程設計、生產管理,才能獲取更多的知識,取得更好的教學效果。
生產實習是教學與生產實際相結合的重要實踐性教學環節。在生產實習過程中,學校也以培養學生觀察問題、解決問題和向生產實際學習的能力和方法為目標。培養我們的團結合作精神,牢固樹立我們的群體意識,即個人智慧只有在融入集體之中才能最大限度地發揮作用。
通過這次生產實習,使我在生產實際中學習到了電氣設備運行的技術管理知識、電氣設備的制造過程知識及在學校無法學到的實踐知識。在向工人學習時,培養了我們艱苦樸素的優良作風。在生產實踐中體會到了嚴格地遵守紀律、統一組織及協調一致是現代化大生產的需要,也是我們當代大學生所必須的,從而近一步的提高了我們的組織觀念。通過生產實習,對我們鞏固和加深所學理論知識,培養我們的獨立工作能力和加強勞動觀點起了重要作用。
入廠以來的工作內容
我對技術工作的理解
我想在公司的企業文化中有一句話很好地概括了技術工作的全部內容—“研究、試驗、設計、制造、安裝、使用、維修,七件大事技術人員要一竿子到底!”。我認為這里所說的“七件大事”就是技術工作。有些人認為只有研究和設計一些高科技含量的東西才是真正的技術性工作,而貶低看不起安裝、使用和維修這些工作,認為技術含量低甚至沒有技術含量。這種看法是片面的、錯誤的,從哲學的觀點看,是一種唯心主義的觀點。
實踐是理論的基礎,理論都是在實踐中總結創造出來的,用于指導實踐。而試驗、制造、安裝、使用、維修就是我們的實踐工作。這就好比是一臺計算機,要想使其正常運行,硬件和軟件密不可分、缺一不可。硬件是軟件的基礎,軟件是硬件的靈魂。毫無疑問,我作為一名剛剛走出校門參加工作的新員工,實踐方面的經驗還很缺乏,在學校中學到的是更多的理論知識。因此,很榮幸上級領導給了我這次車間實習工作的機會,讓我能夠真正理解在實踐中的技術工作,彌補在實踐經驗中的不足。
我對公司工作的理解
很榮幸成為公司的一員。xx電信設備制造有限公司公司是一個團結的整體,每一個員工都有自己的工作崗位,公司需要依其更快更好發展的需要并結合個人的情況來安排工作崗位。有做技術工作的,有做市場工作的,還有做管理工作的等等眾多的工作崗位。哪一個環節出了問題都是不允許的。因此,我認為每一個工作崗位都很重要。作為一名未來電氣控制方面的技術員工,我會始終堅持公司提出的“七事一貫制” 原則。技術員工不能只會配線、接線、調試和裝配,而不懂研發、設計和編程等工作。我對公司發展的理解,xx電信設備制造公司自進行產業結構調整進入太陽能行業后,最近幾年一直處于一個快速的發展時期。從李總的工作報告出站報告中可以看出,不管是國內還是國際上對半導體硅鍺材料的需求同目前的市場供應相比,都存在著巨大的差距。因此,太陽能產業作為一種無污染的清潔能源,具有巨大的市場潛力,同時也為公司的發展提供了廣闊的空間。
同時,也發現公司管理和技術上的某些問題。
從實踐中發現問題才能解決問題。下面主要匯報一下我在調試過程中遇到的某些問題及其解決的辦法。對于一般性的問題,如配電箱開關是否接錯或安裝是否到位等,通過觀察可以通過目測容易地解決;對于一些偶然的、特殊的問題,在調試過程中要花費更多的時間。需要積極地思考,向有經驗的員工請教,親自動手進行各種檢測和試驗,問題解決后須做認真的總結,使自己能夠知其然并知其所以然。此外,我認為整流主板的電路接線原理對于掌握維修的過程是很重要的,可是很多維修工根本都不懂。
最后,在公司技術和管理上提幾點建議:
1)目前,公司自主研發、設計、生產的電氣控制柜設備比較陳舊。從公司長遠發展和經濟利益考慮,我認為應當對電氣控制部分的產品在控制方案上加以改進,推出自己的新產品。
2)在機柜的接線、布線、調試、安裝過程中,我認為機械人員與電氣人員應當加強交流,互相配合才能更快更好地完成工作任務,提高生產效率。
入廠以來的工作體會
在生產車間,我首先在電纜班,畢竟是第一次,所以起初做起來笨手笨腳的,也挺辛苦的,不過在同事和同學的的關心和幫助下不斷進步和成長,也充分感受到公司這個大家庭的團結和溫暖,于是我決定就算再苦再累我也要堅持下去,所以工作起來反而覺得輕松了許多。更是通過虛心請教,在師傅的指導幫忙協助下,我很快的適應了這份工作,經過這幾天的過渡,我已經初步掌握了制作電纜的步驟和一些基本注意事項。不過對于相關的專業知識我知道甚少,于是我虛心請教師傅同時自己也閱讀相關的書籍,并細心專研,最終問題得到很好解決。
在車間實習的這段時間,雖然有時候工作很苦很累,但是,我從中體會到了實踐中的專業技術,不斷積累實踐技術經驗。生產實習是白云學院為培養高素質工程技術人才安排的一個重要實踐性教學環節,是將學校教學與生產實際相結合,理論與實踐相聯系的重要途徑。其目的是使我們通過實習在專業知識和人才素質兩方面得到鍛煉和培養,從而為畢業后走向工作崗位盡快成為骨干打下良好基礎。通過生產實習,使我們了解和掌握了多種電柜的主要結構、生產技術和工藝過程;使用的主要工裝設備;產品生產用技術資料;生產組織管理等內容,加深對交直流變換的工作原理、設計、試驗等基本理論的理解。使我們了解和掌握了交直流變換的工作原理和結構等方面的知識。為進一步學好專業技術,從事這方面的接線、布線、調試、安裝等打下良好的基礎。
在這次生產實習過程中,不但對所學習的知識加深了了解,更加重要的是更正了我們的勞動觀點和提高了我們的獨立工作能力等。
最后,我至少還有以下問題需要解決。
缺乏工作經驗
因為自己缺乏經驗,很多問題而不能分清主次,還有些培訓或是學習不能找到重點,隨著實習工作的進行,我想我會逐漸積累經驗的。
工作態度仍不夠積極
在工作中僅僅能夠完成布置的工作,在沒有工作任務時雖能主動要求布置工作,但若沒有工作做時可能就會松懈,不能做到主動學習,這主要還是因為懶惰在作怪,在今后我要努力克服惰性,沒有工作任務時主動要求布置工作,沒有布置工作時作到自主學習。
工作上不夠鉆研
我自己選擇的,因為在我看來,只有被市場認可的技術才有價值,同時我也認為自己更適合做與人溝通的工作。我堅信通過這一段時間的實習,從中獲得的實踐經驗使我終身受益,并會在我畢業后的實際工作中不斷地得到印證,我會持續地理解和體會實習中所學到的知識,期望在未來的工作中把學到的理論知識和實踐經驗不斷的應用到實際工作中來,充分展示我的個人價值和人生價值,為實現自我的理想和光明的前程而努力。
總之,在過去的一年里,我在老師和同事的關懷與培養下,認真學習、努力工作,能力有了很大的提高,個人綜合素質也有了全面的發展,但我知道還存在著一些缺點和不足。在今后的工作和學習中,我還要更進一步嚴格要求自己,虛心向優秀的同事學習,繼續努力改正自己的缺點和不足,爭取在思想、工作、學習和生活等方面有更大的進步。
自動化專業實習報告(二)
來上海有一個月了,每天都在不斷接受新知識、開闊新視野可編程控制器是集計算機技術、自動控制技術、通信技術為一體的新型自動控制裝置。由于它可通過軟件來改變控制過程,而且具有體積小、組裝維護方便、編程簡單、可靠性高、抗干擾能力強等特點,已廣泛應用于工業控制的各個領域,是現代工業自動化三大支柱之一。隨著技工教育的發展,為了適應plc日益廣泛應用形勢,近幾年,許多技工學校都開設了plc這門課程。技工學校專業課程在理論要求方面難度不亞于大專院校,而技校層次的學生 基礎較薄弱,且近年生源素質不斷下降,增加了技校教師的教學難度。另一方面,在新技術的專業課教材使用方面,沒有成熟、統一的技校配套教材。如何在技工學校教好這門課程?現在筆者結合本人的教學實踐,談談plc教學的一些見解。
《plc原理及應用》課程具有多變性、綜合性、典型性、實踐性和實用性五大教學特點,在教學過程中,既有一般又有特殊,既有新授又有復習,既有理論又有實訓,既有工作原理又有編程方法,既有典型單元程序又有復雜實用案例,同時技工學校的學生又是一個學習基礎、習慣和動機差異很大的群體。這就決定了我們技工學校的教師一定要根據本課程不同教學內容及其特點,采取不同的教學方法,同時,無論是理論教學還是實踐教學,我們教師還要努力做到因材施教,在如何充分調動廣大學生學習積極性和發揮廣大學生主觀能動性上多下功夫。但調查研究發現,目前擔任《plc原理及應用》的很多教師采取的是“一言堂”和“填鴨式”的教學,勢必也就造成了“言者津津,聽者昏昏”的教學局面。
《plc原理及應用》課程教學上,尤其是plc指令及應用、編程方法和實際應用等教學內容上,最適宜于采取雙邊互動式教學方法。在教學中,大膽引入“行為引導學”教學方法。為了搞好雙邊互動式教學,就要求我們教師在備課時把教材上靜態的知識轉化為課堂上動態的教學信息,并且在教學過程中要想方設法地創造出一個可以實現雙邊互動式教學的環境和氣氛,通過創設情境、巧設疑問、共同討論、動手實踐等多種教學方式,有效地開展雙邊互動式教學。不僅是老師傳授給學生編程方法等,同時學生可以通過老師給出的任務書,從各方面獲取資料,充分發揮學生的想象。這樣不僅培養了學生的思維能力,而且在完成任務書的同時,不自覺地學會了解決問題的方法,在這過程中還增強了學生之間信息交流。例如:在介紹了一些基本指令后,讓每個組的學生自己討論這些指令能解決的基本電力拖動問題,并動手畫有關的圖片,有條件的可以用相機拍或者從網上下載與plc應用有關的機床拖動圖片,連成一幅作品,完成后粘貼在班級教室內,供學生參觀他們所做的成果。
我們知道,用于教學的plc教材,在編寫時一般是按照:基本原理、基本指令、基本應用、基本操作等分成各個獨立的章節。編者按照結構嚴謹性進行編書,教師實施教學時,則要考慮有利于學習者的認知過程而開展教學。這是教材使用者要注意處理好的問題。如果任課老師按照教材的順序進行教學,就是要將全部基本指令學習完畢,再學習基本應用,基本學習完畢再進行基本操作的學習。這樣,在一段期間內學習完所有指令,學生學習后的印象不深刻,容易混淆,到基本應用的學習時,又得重新對所涉及的指令進行學習,效率不高。所有理論學習完后,才進行基本操作,不能互得益障,教學效果不好。
為此,我在plc教學中采用了課題式單元教學,重新自編教學內容。任課老師通過多種途徑搜集了上百個plc應用實例,并通過篩選、整合成五個單元,每個單元由幾個同類實例組成。每個課題以一個應用實例為主題,其內容包括了:應用實例的生產目的,生產條件和生產環境的介紹,用plc實現控制的線路,所用的基本指令,編程方法、調試應用。由幾個應用同類指令的實例課題組合成為一個教學單元,全部教學內容分為五個教學單元。五個單元主題分別是plc原理、時序控制、計數控制、位置控制和特殊功能綜合應用。單元內的課題按照其難易程度安排教學的先后順序。第一單元有電機的點動控制、電動機的連續控制、電機的正反轉控制、電機的手動y-Δ控制、搶答器控制系統、數學顯示控制系統這六個實例作為對plc工作原理部分的學習(其中也包含幾個最簡單指令的學習)。第二單元以電機自動y-Δ降壓啟動控制、兩燈來回閃亮循環控制、多臺電機順序控制、貨物傳輸帶控制系統等四個實例為學習對象,學習按時間順序控制的原理及應用。從以上列舉的兩個單元可知,任課老師精選設計的每個實例課題有一定的科學性、連貫性,由簡到繁、由易到難。
目前在《plc原理及應用》課程實踐教學上,由于我們教師所編寫的實訓指導書詳盡有余,明明白白,加之所做的實習實訓都是“簡單驗證式”或“機械重復式”方面的項目,在一定程度上為學生“依葫蘆畫瓣”提供了方便,學生在實習實訓時只需要進行程序輸入、線路連接等簡單操作即可順利完成。這種實習實訓教學方法,目前已被我們教師廣泛認可和采用,但至少我認為:沒有問題的、不需學生動腦的實習實訓是毫無意義的。對于與plc技術應用密切配合的實習實訓教學,教師只有指導學生運用plc編程方法親自編程操作,在實習實訓中既動手又動腦,既能發現問題又能在教師啟發指導下分析問題和解決問題,才能從本質上學好這門課程,從而最終實現本課程在技工學校的教學目標,我們教師應該根據企業對plc技術人才的需求,結合學校實際設備情況,針對技工學校本課程教學特點和教學目標,在如何引導廣大學生在實習實訓中既動手又動腦上多下功夫。技工學校是一個學生學習基礎、動機和習慣差異很大的群體,因此實習實訓教學同樣要做到因材施教,采取因人而異的分層教學,即按學生學習能力分組,確定每組不同的實習實訓目標,從而使成績好的和成績差的學生在實習實訓中,都能夠得到相應的鍛煉和培養。除要求學生在規定時間做完基本的實習實訓項目外,還要安排一定量的選修實驗項目和研究性課題,讓廣大學生自主選擇,教師現場指導,或者督而不導,從而促使學生自主地分析在實習實訓中所遇到的問題,寫出實驗報告 交教師評判,師生共同找出問題的解決辦法。對于大型的實訓項目,如電梯、機械手等,還可以采取分工合作的教學形式,將全班同學分成不同的小組,由教師明確各小組在實訓中的任務和目標,從而培養廣大學生團結協作的職業 素質和能力。
每個課題以實例為重點,這些實例都是來自我 們身邊的生活、生產。學生對教學課題感興趣,認識到所學的東西有用,能解決現實問題,學習熱情是自然地高漲起來。興趣是最好的老師,主要能調動學生的興趣,學習效果肯定不懶。興趣是學生主動學習的動力之一,他們對學習的追求往往來源于興趣。凡是有興趣的東西,就容易激發學生的學習熱情,引起學生的思考,學生若能有興趣地學,教學就成功了一半。因此在教學中,教師要把握時機,結合教材特點,把興趣的東西引入課堂,這些東西越接近學生的日常生活,同時又不偏離教材,學生對所學知識就越容易理解,學生學習的興趣也越濃,從而學生學習的自覺性和主動性也跟著提高。教師積極利用這一點,引導學生主動思維,從開始教師提出問題,激發學生的興趣,引導學生分析問題,如何解決問題。逐漸地由學生提出問題,自行分析問題到解決問題。這樣不但提高了學生學習plc知識的興趣,而且還提高了學生的分析問題和解決問題的能力。
課題實例來自生產、生活、要處理及注意的有關問題我們都向學生交待清楚,引導學生具體的處理辦法、解決方法步驟、方向。通過多個實例的學習、實踐與積累,學生能逐漸地提高解決實際問題的能力。
任課老師把plc技術應用教程分為若干個單元,每個單元中的幾個實例都是以某個重點指令的應用為主線。應用程序由簡單到復雜。這樣,通過一個單元的學習,學生已將該單元的重點指令很深刻地留在腦海中。他們靈活應用指令的能力會逐步增強。課題式教學中通過恰當的引導,就能逐步提高學生的編程能力,應用plc的能力。
㈢ 提高競爭意識鞏固所學知識
我們知道,適度的壓力是動力的泉源。為使學生能積極參與,我們任課老師應在教學過程中實行單元過關制度來增強學生學習的適度緊迫感。每個課題教學的最后環節是課題小測驗,測試內容與課題大至雷同。一單元結束時進行一次單元綜合測驗。實施單元過關制度后,學生的學習勁頭更足了。曾有這樣一個事例:一名學生在單元過關小測后,突然停下正在參與的足球比賽,跑到筆者身邊來,求證他剛想到的解題思路是否正確。當他得到肯定的答復時,高興得手舞足蹈。由此可見,任課老師應通過單元測驗,給予學生適度的學習壓力,使學生有較大的動力,學習效果好。通過測試來檢查學生對課題的掌握情況,以及時地查漏補缺,也是教學工作必不可少的環節。
通過以上幾個方面的教學改革,可以提高技工學校學生的plc應用能力,以適應上崗要求。《plc原理及應用》課程最重要的特點是“綜合應用性”,因為一個實用的工業自動化控制系統往往是很復雜的,其中可能包括機、電、液、氣等內容,而且還會因行業不同控制要求也有所不同。故在本課程的實踐教學中,應把機械、電工、電子、液壓、氣動和計算機等知識與plc技術進行有機地聯系,擴大實習實訓課時的比重,逐步加大學校相關設備的投入,建立較為完備的plc技術仿真實訓室,從而為“plc仿真項目開發”的實訓教學創造良好條件。教學實踐證明,只有通過plc仿真項目方面的實訓,讓學生親自編程、實際接線和仿真調試,并對運行過程中所遇到的問題進行分析和改進,才能真正培養學生創新思維和綜合職業能力,真正實現學生畢業后在plc技術應用領域“零距離上崗”的最終教學目標。本文較詳細地闡述了作者在電工專業《plc應用》教學中改革教材,以精選出的實例為重點實施課題教學;豐富教具,運用合適的教學輔助手段,盡量運用直觀教學;采用一體化的教學模式,;教學中教師做好引導,調動學生積極參與,發揮學生的主體作用。從而提高學生plc應用能力,以適應現代社會崗位要求。,我到上海科研單位和工廠的實習實踐,使我增長了知識和見聞,也讓我增長了很多實踐知識,很有收獲,也很有感觸。在幾天的活動 中,我至少強化了一個觀點——發展經濟要有長遠的目光,要有知識,也要有技術。這次的實習,我也增強了一個信念——要努力學習知識和技能,全面提高個人的綜合素質,為將來發展中國經濟貢獻自己的力量。
在此,要感謝兩位老師對我們的悉心照顧和幫助,這些單位的領導和技術人員對我的支持和關愛,他們教給了我許多知識和課本以外的東西,沒有他們的幫助,就沒有我的暑期實踐活動,沒有他們的講解,我也不會學到那么多的東西,有那么多的收獲了。非常感謝他們!
是的,課本上學的知識都是最基本的知識,不管現實情況怎樣變化,抓住了最基本的就可以以不變應萬變。如今有不少學生實習時都覺得課堂上學的知識用不上,出現挫折感,可我覺得,要是沒有書本知識作鋪墊,又哪應付瞬息萬變的社會呢?經過這次實踐,雖然時間很短。可我學到的卻是我一個學期在學校難以了解的。就比如何與同事們相處,相信人際關系是現今不少大學生剛踏出社會遇到的一大難題,于是在實習時我便有意觀察前輩們是如何和同事以及上級相處的,而自己也盡量虛心求教,不恥下問。要搞好人際關系并不僅僅限于本部門,還要跟別的部門例如市場部的同事相處好,那工作起來的效率才高,人們所說的“和氣生財”在我們的日常工作中也是不無道理的。而且在工作中常與前輩們聊聊天不僅可以放松一下神經,而且可以學到不少工作以外的事情,盡管許多情況我們不一定遇到,可有所了解做到心中有底,也算是此次社會實踐的目的了。
除此之外,還有我感觸很深的就是認識到了高校和科研單位的差距,內陸和沿海的差距,認識到了資金和人才的重要性,認識到了企業文化對一個單位的重要性,認識到了科研環境對科研團隊的重要性等等。
暑假作為一個很好的接觸社會的契機自然不可浪費。“千里之行,始于足下”,這一個月短暫而又充實的實習,我認為對我走向社會起到了一個橋梁的作用,過渡的作用,是人生的一段重要的經歷,也是一個重要步驟,對將來走上工作崗位也有著很大幫助。向他人虛心求教,遵守組織紀律和單位規章制度,與人文明交往等一些做人處世的基本原則都要在實際生活中認真的貫徹,好的習慣也要在實際生活中不斷培養。這一段時間所學到的經驗和知識大多來自公司領導和老師的教導,這是我一生中的一筆寶貴財富。從我的實習過程來看,我有以下心得 體會 :
一、剛接觸一樣新東西,要有信心把它做好,不要退縮。其實再難的事只要有信心,肯用心,積極主動就一定能做好!我剛開始項工作的時候,也感覺什么都不懂,什么都難,常常都摸不著頭緒。但我仔細地想了想,萬事開頭難嘛,出現這種情況是很正常的事情,我不是在為自己找借口,而確實是這樣。所以,我認識到自己的不足便開始了實際的行動,努力地學,有不懂的就問,有不清楚不明白的就通過各種途徑去弄明白,根本就不怕別人笑話,因為我知道,剛從學校出來的我就像一張白紙,我要用各種顏色的筆去描繪它。
二、實踐才是活生生的東西,通過實踐,很多事情就會變得很容易甚至比理論上的更簡單。條條框框的理論看起來很乏味,有時也難以理解,但自己親身去實踐,去操作,慢慢地就會變得很熟練,大有一種豁然開朗的感覺。剛開始看到那測試流程時,覺得很煩瑣,很多東西都是一頭霧水。但當我真正獨立去實踐,去體驗的時候,我突然發現:原來那么簡單!所以,我現在覺得,單純理論上的東西,沒有經過自己的親身實踐,是無法真正透徹理解它的真正含義的,就算你把它背得滾瓜爛熟也不起什么作用!不把死的東西變成活的東西就等于沒有真正的東西。
三、初涉社會,要學會獨立思考問題,獨立解決問題。外面的世界與學校有太多的不同,遠遠比學校復雜得多,所以在外面如果還存在較強的依賴心理的話就會使自己到處碰壁。在學校,有一個在各方面都很接近的群體,很多問題都比較容易溝通、較容易理解和能得到較好的解決。但在外面可不一樣,你要面對各種各樣的人,你要面對形形的事,孤獨無助的你必須要發揮自身的主觀能動性去想辦法,去尋求一切可能的途徑去解決。
在這幾個月的實習時間里我所獲得的最為深刻的體會就是以上幾點,當然還有很多很多。最后,我用一句話來總結 我的心得體會:外面的世界是復雜的,但你必須去面對,即使你有過太多的苦悶和不適應;學會做事,學會做人,學會生活!
自動化專業實習報告(三)
此次生產實習是我們機制專業學生在已進行過金工實習,并已學完基礎課,基本學完技術基礎課和已經開始專業課學習之際進行的一次重要的實踐性教學環節。通過它讓我們鞏固、驗證已學過各技術基礎課(如機械制圖、材料成形技術、互換性與技術測量、機械設計、材料成形原理、控制工程基礎等)所獲得的基本理論及基本知識及其在生產實際中的應用。
通過對機械產品的制造過程的觀察、了解,讓我們初步掌握機械制造技術(包括設備、工藝、刀具、液壓等)方面的基本知識及所要解決的基本問題,為今后的專業課學習和課程設計打下良好的基礎。
通過現場實習、觀察,我們每個人的知識面擴大了。實習使我們獲得了基本生產的感性知識,同時又鍛煉和培養了我們大學生吃苦耐勞的精神,也我們接觸社會、了解機械行業狀況、了解就業行情的一個重要途徑,逐步實現由學生到社會的轉變,并且讓我們初步了解企業管理的基本方法和技能;體驗企業工作的內容和方法。這些實際知識,對我們學習后面的課程乃至以后的工作,都是十分必要的基礎。
根據學校的實習安排,我們在郭老師、王老師、李老師、徐老師的多位老師的帶領下總共去了四個機械類的公司,它們分別是:建華廠,齊二機床集團,德達重工,紅旭達公司。
實習內容
實習時間安排:
月30-8月31號 教室看機械生產實習相關的視頻;
月1號下午 齊齊哈爾第二機床廠 接受生產實習安全教育;
月2-5號 齊齊哈爾建華廠參觀實習;
月6-7號 齊齊哈爾第二機床廠參觀實習;
月8-11號 齊齊哈爾德達工廠參觀實習;
月12-13號 齊齊哈爾紅旭達參觀實習;
實習具體安排:
月2、5號上午:我們的首站是建華廠有限公司的北車制動生產車間。
帶著激動和興奮的心情我們班同學陸陸續續的來的了建華廠門口,在老師的帶領下我們首先來到了建華廠北車制動車間,它主要是加工制動設備的,是汽車行駛途中重要的安全保障,因此,要求其具有較高的性能。我們看到了正在加工的制動設備的主要零件半環,和炮彈前引爆管。
其中重要的加工工藝是車、銑、磨等。有加工中心、車床等設備加工的。
經過這些加工藝以后,汽車的制動半環各道工序也就基本結束了,當我還在沉浸在對機床、工藝和加工的驚訝中時,我們第一天上午的參觀實習算是參觀完畢。
月2、5號下午:我們任然是來到的建華廠的建華電梯廠,我們這次參觀的是建華電梯廠的裝配車間。在這個車間里我們看到了剪板機和鍛壓機床。
順著這個順序我們首先見到了落料階段的設備:電動剪板機。電動剪板機采用抵抗鍵形式離合器結構和開式齒輪傳動,并采用較先進電器(腳踏開關、手動開關)操作,噪音小操作維護方便。采用全鋼焊接結構,結構簡單,操作簡便,造型美觀,能耗低。廣泛用于冶金、輕工、機械、五金、電機、電器、汽車維修、五金制造及其它金屬薄板加工行業。
在快要結束這次電梯廠轉配車間之行的時候我又意外的在華星的一個車間內見到了在學校的金工實習時用過的車床,看著工人師傅們熟練的操作車床,用麻花鉆鉆孔,內心很是興奮和激動,車床和麻花鉆對于我來說算是比較熟悉的。
建議:在被車制動車間看到車間的地面不整潔而且東西雜亂的擺放,得在管理方面加強點,高的生產效率是基于好的管理。
月6-7號我們都在齊齊哈爾第二機床廠參觀實習。
齊齊哈爾第二機床股份有限公司生產制造的主要產品有落地式銑鏜床系列、雙柱立式車床、重型回轉工作臺、立式精鏜床系列、臥式銑鏜床、珩磨機床、數控銑鏜床、加工中心等系列100多種數顯、數控機床產品。
到二廠北門之后接待我們的師傅帶領我們進了二廠并向我們詳細介紹了齊齊哈爾第二機床廠生產的各類產品以及這個公司的發展壯大的過程,接著他又詳細介紹了從接單到交貨的整個流程
首先是市場部的人員拉到訂單或者是外面的公司要我公司幫助制造某種機床床,提供具體的生產要求和符合標準,我公司根據上述情況進行各項工作。
聽了老師傅的講解,我們帶著好奇心來到加工車間,車間負責人帶我們參觀了他們的生產裝配流水線,并為我們詳細講解了龍門銑床各個主要零部件的加工裝配工藝和整機的動力驅動問題以及內部液壓系統的一系列構造。它的液壓系統共分為供油機構,執行機構,輔助機構和控制機構。從不同的角度出發,可以把液壓系統分成不同的形式。按油液的循環方式,液壓系統可分為開式系統和閉式系統。開式系統是指液壓泵從油箱吸油,油經各種控制閥后,驅動液壓執行元件,回油再經過換向閥回油箱。這種系統結構較為簡單,可以發揮油箱的散熱、沉淀雜質作用,但因油液常與空氣接觸,使空氣易于滲入系統,導致機構運動不平穩等后果。開式系統油箱大,油泵自吸性能好。閉式系統中,液壓泵的進油管直接與執行元件的回油管相連,工作液體在系統的管路中進行封閉循環。其結構緊湊,與空氣接觸機會少,空氣不易滲入系統,故傳動較平穩,但閉式系統較開式系統復雜,因無油箱,油液的散熱和過濾條件較差。為補償系統中的泄漏,通常需要一個小流量的補油泵和油箱。由于閉式系統在技術要求和成本上比較高,考慮到經濟性的問題,所以機床采取開始系統,外加一個吸震器來平衡系統。 現代工程機械幾乎都采用了液壓系統,并且與電子系統、計算機控制技術結合,成為現代工程機械的重要組成部分,怎樣設計好液壓系統,是提高我國機械制造業水平的一項關鍵技術。在加工車間,對龍門刨床,牛頭刨床等我也有了更多的確切的感性認知,我不但親眼看到了不少工作的機床,還見到了機床是如何加工的,給我印象最深的是一個巨大的刨床來回的對一個工件進行加工,鐵屑也在加工的同時飛快的落下。老師傅們把機床的五大部件:床身,立柱,磨頭,拖板,工作臺細細道來,如孢丁解牛般地,它們的加工工藝,加工特點在不知不覺間嵌入了我們的腦袋。 在齊二機床廠的實習,讓我了解了目前制造業的基本情況,只是由于機械行業特有的技術操作熟練性和其具有的較大風險性,很遺憾地我們不能親自動手進行具體實踐的操作,但是觀察了每臺機床的各個零件的生產加工過程及其裝配過程,使許多自己從書本上學的知識鮮活了起來,明白了本專業在一些技術制造上的具體應用。
在結束了車間的參觀后齊齊哈爾第二機床廠的工作人員又跟我們介紹了機床整個產品的設計流程并以支座的加工工藝熟悉了基本機械加工的工藝工程:
龍門刨 按圖紙要求刨各面,留余量,完成倒角;
劃線 畫出尺寸加工線;
平銑 銑加工尺寸的兩名;
平磨 磨需磨尺寸各面到要求;
聽了他的介紹,我對加工工藝、機床的
生產及銷售流程有了更加清晰的了解。至此我們第三天的實習結束了。
建議:二廠是一個規模較大的機械廠,為了能在整個機械行業種成為領軍企業要好好發揚“馬恒昌小組”精神。以實干務實為生產指導。
在接下來的幾天生產實習中我們去了德達重工和紅旭達公司,在這兩個工廠里我們看到了在其他地方不同的生產設備。其中給我留下生科印象的是電火花線切割機床。它是有我國自行研制的高速走絲的采用3B格式編程的線切割特種加工機床。
在德達重工我們看到了三臺大型雙立柱立式數控車床,工人們正在用它加工第三類壓力容器和民用核電設備
建議:齊齊哈爾是中國重型機械的起源地是很有實力和歷史的,各個較小型的工廠要以強強聯合和指導思想不斷地發展自己的壯大自己的企業。當然,齊齊哈爾的政府要是能從政策上加以傾斜和優惠,讓企業有更好的發展空間。
小結
為期三周的實習結束了,在這期間我們總共在四個廠進行參觀實習,在老師和工廠技術人員的帶領下看到了很多也學到了很多。讓我對原先在課本上許多不很明白的東西在實踐觀察中有了新的領悟和認識。
在這個科技時代中,高技術產品品種類繁多,生產工藝、生產流程也各不相同,但不管何種產品,從原料加工到制成產品都是遵循一定的生產原理,通過一些主要設備及工藝流程來完成的。因此,在專業實習過程中,首先要了解其生產原理,弄清生產的工藝流程和主要設備的構造及操作。其次,在專業人員指導下,通過實習過程見習產品的設計、生產及開發等環節,初步培養我們得知識運用能力。概括起來有以下幾方面:
了解了當代機械工業的發展概況,生產目的、生產程序及產品供求情況。
了解了機械產品生產方法和技術路線的選擇,工藝條件的確定以及流程的編制原則。
了解了機械產品的質量標準、技術規格、包裝和使用要求。
在企業員工的指導下,見習生產流程及技術設計環節,鍛煉自己觀察能力及知識運用能力。
社會工作能力得到了相應的提高,在實習過程中,我們不僅從企業職工身上學到了知識和技能,更使我們學會了企業中科學的管理方式和他們的敬業精神。感到了生活的充實和學習的快樂,以及獲得知識的滿足。真正的接觸了社會,使我們消除了走向社會的恐懼心里,使我們對未來充滿了信心,以良好的心態去面對社會。同時,也使我們體驗到了工作的艱辛,了解了當前社會大學生所面臨的嚴峻問題,促使自己努力學習更多的知識,為自己今后的工作奠定良好的基礎。
增進了我們的師生感情,從這次生產實習的全過程來看,自始至終我們都服從老師的安排,嚴格要求自己,按時報到,注重安全。
本次實習使我第一次親身感受了所學知識與實際的應用,理論與實際的相結合,讓我們大開眼界,也算是對以前所學知識的一個初審吧!這次生產實習對于我們以后學習、找工作也真是受益菲淺。在短短的一個星期中,讓我們初步讓理性回到感性的重新認識,也讓我們初步的認識了這個社會,對于以后做人所應把握的方向也有所啟發!
關鍵詞:木工數控雕刻;工藝研究;分段進給速率加工工藝;實踐經驗
中圖分類號:TS65 文獻標識碼:A當下的時代是物質日益豐富的時代,人們對生活品質的追求也達到了一個新階段。原來被人們認為是奢侈品的古典藝術家居飾品,也逐步廣泛進入尋常百姓的家中。尤其是2013年以來,古典藝術家居飾品的市場呈現供需兩旺的良好勢頭;同時,市場也對生產企業的生產能力提出了更高的要求,使得企業生產模式向智能化,規模化,專業化的模式轉型。這就必然引起生產企業在設備選用,技術規范,管理運行模式等方面都發生全新的變革。比如:由于數控加工技術的進步,數控木工雕刻機被逐步大量運用到木制品生產中,從而改變了傳統手工雕刻的主導地位,也大大提高了生產效率;并且,也對生產企業的技術人才要求發生變化,具有智能化技術應用型人才成為新寵。局勢發展至今,數控木工雕刻機的生產產品可以達到幾乎完全一樣的效果,而手工雕刻不會達到雕刻效果的幾乎一模一樣,只能達到最大程度地相似。但是目前許多木材加工企業的數控雕刻加工領域管理還處于發展初期,管理比較粗放,在實際生產效率和精度仍有大幅提高的空間。本文主要研究通過工藝實驗研究能把單臺設備的加工效率再次有所提高,并為行業內人士提供相關生產實踐經驗。
1. 木工數控雕刻在木材加工行業應用存在的問題與困境
1.1 企業的管理層自身認識有誤區
數控木工雕刻機對于許多公司的高層管理者來說對是新事物,所以會存在錯誤的認識,在日常的使用過程中很容易出現各種問題:加工質量低下,效率不高,浪費能源的現象存在,管理者看見了卻不知道浪費的存在。
1.2 企業技術人員水平不足
1.2.1 設計人員對圖形的矢量化精度不高導致加工效率不夠高
國內高科技的普及型數控木工雕刻機設備進入了家具制造行業已經是日新月異。但是設備的發展遠遠比人才的成長要快得多,設備使用類型多了,可真正精干的雕刻機操作員卻少之又少。對于雕刻設計,圖形的輪廓的矢量化處理會影響雕刻效果和加工效率。比如有些雕刻區域的沒有形成封閉的矢量,會影響浮雕的生成。如果有些矢量形成交叉點,導致算法無法優化,造成不必要的抬刀次數增多,影響雕刻效率。
1.2.2 設計人員對刀具路徑優化處理能力較弱
一些企業由于缺乏專業的數控技工或者現有的技術人員沒有及時更新技術培訓,在雕刻設計時常常出現一些不必要的錯誤。比如對于浮雕雕刻刀路生成時,沒有考慮刀具會不會有干涉問題;有的是用了太多短線加工代替了圓弧加工,導致生成的加工程序太過龐大。諸如這些問題,都是因為這些企業急于上馬新的數控加工項目,而配套的技術準備沒有跟上造成的。
2. 基于JDpaint軟件和三維立體浮雕雕刻機的浮雕的工效對比實驗
2.1 實驗目的:通過實驗探尋更高效的木工數控雕刻工藝。
2.2 實驗方法:對比實驗法。
2.3 實驗設備及工具材料簡介
設備:三維立體浮雕雕刻機型號MXK5826Y;其他配套普通木材加工設備如,鋸機,刨床,砂磨機等。工具:微型電動雕刻筆,手動拋光機。材料:楠木,拋光蠟。實驗場地:福建林業職業技術學院木材加工生產性實訓基地。
2.4 實驗內容:雕刻鎮紙樣品
2.4.1 確定工藝:模擬福建華閩古典藝術家具有限公司的雕刻工藝和數控參數(下文簡稱工藝A)。
2.4.2 實驗準備
2.4.3 毛坯下料
本次實驗采用外購的楠木干燥小方材,長1210mm寬40mm厚35mm,經過小帶鋸截斷成為長305mm寬40mm厚35mm的實驗用材毛料,在經過平刨把毛料刨削成平整的坯料。
2.4.4 數控雕刻加工實驗過程:
(1)首先使用北京精雕JDpaint軟件制作鎮紙浮雕;
(2)生成NC程序;
(3)在數控機床上加工樣品。
將NC文件用U盤輸入三維立體浮雕雕刻機中,設置機床的參數為:進給速度1200mm/軸轉速8000r/min,下刀深度為2mm,經過工件的安裝,定位,對刀,雕刻加工,清理毛刺,打蠟等工序后加工得到12付以下樣品。
2.5 階段實驗小結
模擬企業的各種工藝和參數(下文簡稱工藝A),雕刻制作的鎮紙作品長305mm寬40mm厚28mm雕刻深度2mm;整個雕刻加工用時4小時零8分,精度達到企業的正常標準。
2.6 實驗改進措施設計:
改進措施理論分析:影響數控雕刻加工效率的兩個重要參數是主軸轉速和伺服系統的進給速率,后續的實驗將計劃從這兩方面入手。
工藝A的樣品A存在以下可以提升的方面:鎮紙徽標和小龍部分需要精細雕刻,而“業精德厚”的文字部分所需的精度可以不必太高,所以可以設計同一工件不同部位采用不同進給速度不同刀具轉速分段加工采用。既可以提高局部雕刻精度,又可以提高雕刻整體加工效率。
2.7 進行工藝B加工實驗
對加工得到的樣品A進行分析研究,調整工藝方法,形成新的工藝。在備料、裝夾、刀具等加工條件都不變的條件下,僅對原有加工程序進行手工修改:在進行雕刻鎮紙徽標和小龍部分時進給速度改為F600,主軸轉速不變,在雕刻“業精德厚”和空白部分時進給速度改為F2800,主軸轉速提高一倍達到16000r/min。這樣形成的工藝方案下文簡稱工藝B。這種加工方式可以簡稱為“分段進給速率加工工藝”。修改后的NC文件(加工程序)輸入機床,進行加工后得到如下一批樣品B。
2.8 改進后實驗結果分析:修改工藝和參數后得到的樣品B比樣品A的雕刻加工用時少1小時零53分比,精度也比華閩公司的正常標準要好一些。
2.9 實驗小結
雕刻程序設計前先要結合產品的品質需求,分析出產品哪些部分需要精細雕刻,哪些部分所需的精度可以不必太高,在程序設計時同一工件不同部位采用不同進給速度,不同刀具轉速分段加工采用。這樣既可以提高局部雕刻精度,又可以提高雕刻整體加工效率。利用“分段進給速率加工工藝”陸續開展實驗加工以下作品加以驗證。
2.10 實驗結論用于小批量試生產
運用上述“分段進給速率加工工藝”思路設計了一組與華閩公司部件造型相同的楠木屏風嵌板浮雕件和非洲花梨羅漢床圍嵌板件的加工程序,并且把實驗結論用于小批量試生產。
2.11 實驗小結
雕刻程序設計前先要結合產品的品質需求,分析出產品哪些部分需要精細雕刻,哪些部分所需的精度可以不必太高,在程序設計時同一工件不同部位采用不同進給速度,不同刀具轉速分段加工采用。這樣既可以提高局部雕刻精度又可以提高雕刻整體速度。這種加工方式可以簡稱為“分段進給速率加工工藝”。通過多次實驗證明,這種“分段進給速率加工工藝”思路對于提高企業加工效率具有重要作用。
結論
根據實驗和生產實踐得出結論:在同樣的生產條件下,對于木工雕刻機來說,工件的進給速度和主軸刀具的運轉速度是至關重要的影響因子。工藝設計時,可以設計同一工件不同部位采用不同進給速度不同刀具轉速分段加工(即分段進給速率加工工藝),可以提高雕刻整體加工效率。
在實驗中還總結出了以下實踐經驗:雕刻刀具磨損的判斷非常重要,具體方法如下:通過工件的加工表面中來判斷刀具的磨損情況,如果加工參數,切削用量等設置均合理,工件已加工的表面不如先前的平滑,此時可以確定刀具達到了非正常磨損狀態,需要更換刀具;另一種實踐經驗是:刀具是否磨損,磨損量的大小,最常用的判斷方法是聽聲音,如果切削聲音非正常尖叫刺耳,說明刀具的加工狀態已經不正常,此時可進行綜合分析,如果不是刀具本身質量問題,刀具裝夾也沒問題,用刀參數正常,這時候應該可以判斷是刀具磨損了,必須更換刀具;對于磨損嚴重的刀具必須及時更換,不然嚴重影響雕刻質量度,也能對數控雕刻機本身照成損害,也造成加工效率低下。
參考文獻
[1]鐘福洪.浮雕與裝飾藝術[J].景德鎮陶瓷,2011(6):10-12.
[2]我國家具業未來發展趨勢前瞻[J].林業機械與木工設備,2001,4(29):40.