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中圖分類號:G642.41 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)35-0177-02
當前我國大學生培養進入普及階段,大學生就業難是各專業共同面臨的問題,工科專業的應屆大學生的實踐能力差往往是制約他們就業的難題。目前,大學生數量逐年增加,而教育機構給學生提供的實踐設施沒有跟上,導致大學生獲得的實踐動手機會越來越少,學生的實踐能力自然很差。大學以“培養學生成才、順利就業、很好工作”為目的,從人本關懷的角度出發,結合大學生面臨的亟待解決的就業、升學等問題,努力提升大學生的綜合素質和實踐能力,使學生更好地適應社會需求。實踐教學是工科學生能力培養的主要途徑之一,同時也是工科教學改革的重要組成部分,在提高學生實踐能力與創新意識方面,具有不可替代的作用。河北科技大學模具專業的畢業生大部分進入河北省中小企業工作,工作之初往往需要深入生產第一線,企業希望學生進入企業時就具備較強的綜合素質和生產實踐能力。模具專業的高素質人才需要掌握模具設計方法、模具加工方法、模具加工設備工作特點等多方面知識,還要具備較強的創新能力、生產實踐能力,而實踐能力培養比理論知識培養難度更大。針對如此高標準要求,模具專業大學生培養時,除了強化理論課程的同時,還需要增設實踐教學環節,讓學生在實踐教學過程中,掌握一定的模具設計及加工方法、設備操作技巧等,提高實踐能力。
一、調整教學內容,改善教學方法
模具專業主要教授沖模、塑模和鍛模的基本設計及制造方法,專業課程包括沖壓工藝及模具設計、塑料成型工藝及模具設計、鍛造成形工藝及模具設計等,上述課程的傳統教學模式主要為:老師課堂講授、學生課下復習、完成課后習題,期末考試進行考核。由于專業課內容比較枯燥,學生的學習興趣不大,很多知識很難深入理解,學生的學習效果較差。為了提高學生的學習能力,改善學生的學習效果,教學方法需要改進。
首先,教師需要充分利用多媒體教學手段,收集或制作大量與課程相關的圖片和視頻,把很多復雜的難以理解的工藝過程和工程實例形象地展示給學生,這樣既提高了學生的學習興趣,也使學生得以加深對知識內容的理解。其次,老師課程內容設置不能按照書本內容按部就班地講授,需要適當增加一些工程實例,使理論講解與工程實例完美結合,提高學生的學習興趣和學習效果。再次,改變“教師教、學生學”的“填鴨式”模式,讓學生參與到教學環節中。比如:講解某一制件的加工方法時,老師講授一般方法,然后設定問題,讓學生查閱資料并給出問題的解決方案,課堂上組織學生分組討論各方案的優與劣,最終獲得合理的解決方案,學生是方案制定過程的主角或參與者,這樣學生對專業知識的學習變成主動學習過程。
教學內容包括實驗內容,教師盡可能創造條件,把很多孤立的專業實驗串接起來。如沖壓課程中,有落料沖孔、彎曲、拉深等實驗。單獨實驗驗證后,教師可以安排一個綜合性實驗,指導學生進行落料制坯,接著進行拉深、彎曲實驗,并設置一些問題,讓學生邊做實驗邊觀察實驗現象,并解答實驗問題。這樣設置實驗課程,能提高學生的學習興趣,提高學生的現場動手能力和實驗操作能力,鞏固理論知識。
二、增設實戰環節,增強實踐能力
模具專業在校大學生普遍存在創新能力差和實踐能力差的問題,原因在于大學給學生提供的實踐平臺太少,所以大部分學生不具備較強的模具設計和模具加工制造能力。為了提高學生的實踐能力,增強學生的實戰經驗,河北科技大學模具專業,在大三專業課期間開設一個月的數控技能培訓實戰課,該課在實驗車間進行,老師用數控銑床和線切割機床現場講授,培訓學生數控銑床和線切割兩種數控設備的編程和操作方法,教會學生用兩種設備進行制件加工的方法。數控銑床加工培訓中,讓學生掌握從開機、編程、坐標系創建、程序輸入、加工等完整操作過程。在線切割培訓中,教會學生穿絲、編程、加工、故障排除的方法,使學生達到獨立完成制件加工要求,鼓勵學生獨自設計圖形、編制加工程序,完成加工操作。在培訓過程中,完全以學生為主體,教師起到監督指導的作用,最終使學生真正了解數控加工原理及方法,掌握機床加工操作方法。
模具專業有經驗的老師指導學生進行模具設計和模具加工,完成肥皂盒塑料模的設計加工和指甲刀沖壓模的設計和模具加工,并自行加工出上百套肥皂盒和指甲刀產品。方案設計、材料選擇、材料購置、模具加工等所有設計及具體工作都由學生獨立完成,老師只對學生提供的方案和方法進行指導,學生需查閱大量資料,學習各種設計原則和設計方法,通過老師指導,掌握銑削、車削、打孔、套扣、模具安裝、模具調整、模具加工等所有工作,并最終完成模具設計制造和制件的生產。學生對模具的設計和制造的理解和認識大大提高,實踐動手能力得到加強,積累了一定的模具設計及制造經驗。經過兩年的模具設計和加工等實戰環節訓練,本校模具專業學生的設計能力、動手操作能力得到提高,同時積累了加工經驗,收到了很好的教學效果,為日后工作就業打好了基礎。
實戰能力的培養不僅僅局限于實驗車間,還可以與一些優秀企業建立合作關系,定期去企業參觀,學習,讓學生融入到生產環境中去,了解其真實的操作環境和對技能的高要求,讓單位優秀員工進行講解與實際操作,增加實踐經驗,同時培養其對工作的興趣。還可以與企業建立定向培養與人才輸出關系,這樣我們的學生還可以階段性去企業車間工作或利用寒暑假時間去企業進行短期兼職,在企業的大環境下,在實際工作中檢驗自己所學習的理論是否符合實際要求,實際操作能力是否過硬。這樣理論與實踐有效的結合不僅完成了學校的教學任務和目的,還培養了學生的實戰能力,也為單位輸送了高素質的人才,目前仍局限于實驗車間的流程操作,與優秀企業的對接環節仍在探索與溝通當中,這需要政府部門,學校和優秀企業的共同配合完成。
三、開展仿真技術課程,掌握先進分析方法
模具專業課涉及設計原理及方法、模具加工方法、制件成形規律等較多內容,上述內容往往比較抽象,只靠課堂講授很難讓學生理解得特別清楚,而工程實踐往往受到條件限制,達不到預期效果,最終使學生的理論課學習與工程實際脫節嚴重。由于仿真技術在模具專業應用越來越廣,它運用先進計算機技術模擬制件的成形過程、模具加工過程,直觀地呈現出制件成形過程中遇到的各類問題,仿真軟件學習是增強大學生工程實踐能力的重要方法。模具專業為大學生開展一系列仿真技術課程或培訓,通過老師的指導,讓學生獨立完成一些工程題目,從而提高學生運用仿真技術解決實際問題的能力,提高實踐創新能力。
模具專業的仿真可分為加工過程仿真和成形過程仿真兩類。數控加工過程仿真軟件有Caxa,ProE,UG等,數控加工和線切割等加工工藝都可以采用仿真軟件進行模擬,通過選擇合適的加工刀具、給定合適運行軌跡和運行速度,修改工藝參數等方法,最終調整出理想的加工方案。通過數控加工和線切割工藝過程仿真學習,學生將加深對模具加工方法的理解,學會正確地運用數控加工方法進行模具設計及加工。另一類仿真技術為成形過程仿真技術,比如板料成形工藝仿真的軟件有Dynaform,Autoform和Pam-Stamp等,體積成形軟件有Deform,塑料成形軟件有Moldflow等。近兩年,我校模具專業開展各類成形仿真軟件培訓,絕大部分同學對學習仿真軟件有很高的興趣,并能夠運用軟件進行基本過程仿真,分析成形規律,進行模具設計和修改,并在相關老師指導下完成成形工藝仿真分析。比如學生學習Dynaform軟件以后,深入了解一些板料成形的理論,積累了實踐經驗,畢業時進入汽車模具廠工作,業務能力提高很快,工作能力較強,得到就業廠家的一致好評,日后廠家每年提前讓我們推薦學生去他們公司工作,這些成績得益于仿真軟件課程的開展。
綜上所述,大學的模具專業可以通過實踐教學的改革,增設數控加工及模具設計制造實戰訓練,增設仿真技術培訓課程等,提高學生的創新能力和實踐能力,增強學生工作能力,為社會培養高素質的專業技術人才。
參考文獻:
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2015年嘉興市繼續大力推進“機器換人”。筆者有幸參觀了浙江瑞宏機器人制造有限公司、永嘉精密制造有限公司、浙江福萊特玻璃有限公司、桐鄉易峰機械廠等本地的知名企業,深切地感受到智能制造成效顯著。這些企業以“機器紅利”替代了人口紅利,找到了擴大投資、降低成本、提質增效的轉型升級突破口。以永嘉精密制造有限公司為例,傳統的數控車床操作工逐步被工業機器人所取代,在企業的生產車間直觀地看到一邊是數控車床操作工忙碌的身影,一邊是工業機器人有序的工作(圖)。企業負責人表示“機器換人”并不只是更換機器那么簡單,對我們的數控車技術員提出了更高的要求。被稱為高技能人才培養基地的技師學院面對智能制造、機器換人,如何探索培養適合現代企業需求的數控技術應用高技能人才也面臨很大的機遇與挑戰。
一、數控車教學現狀
1.數控車工實訓課現狀
課堂上主要依據《國家職業標準——數控車工》中的技能要求來編寫授課計劃與授課內容。通過課前準備、講解相關編程和工藝、示范操作、課堂練習、課后講評來開展教學。內容知識圍繞考什么,練什么來進行。大部分同學能熟練掌握G指令和M代碼的編程原理和應用,能熟練操作數控機床,但對產品質量意識、成本意識還很欠缺,容易出現刀具撞壞或工件報廢等現象。教師主要以分數來衡量學生的學業成績,雖然有詳細的工藝卡,評分標準,但機械企業里對產品的檢驗是根據尺寸檢驗的基本原則,對環境的要求、線性尺寸公差要求、形位公差要求、表面粗糙度檢驗標準等判定準則來進行的,兩者相去甚遠。
2.數控車工實訓教師現狀
學校的數控教師主要來自四個方面:一是通過機械專業教師在崗培訓而來,二是招聘數控專業的優秀畢業生,三是通過引進省級或國家級數控技能大賽中的優秀選手來充實教師隊伍,四是聘任社會上有一定經驗和理論水平的技術能手。但與現代企業的智能制造、智慧型生產接觸較少,很難將現代企業的先進制造技術引入課堂。
3.企業對數控車人才的需求現狀
近期前往易峰機械廠進行校企合作洽談會,企業負責人剛從德國學習工業4.0模式回來,談到德國的mazak數控機床公司組裝調試一臺高端的數控機床只需要三名數控技術員就可以完成,可見企業對數控復合型人才的需求是非常迫切的。通過調研數控高技班的實習同學,了解到企業應用較多的是MasterCAM、Pro\E、SolidWorks、UG等相關應用軟件,能懂相關軟件的畢業生在企業是很受歡迎的。在企業里針對曲面零件都采用自動編程,可以有效減少機床調試新產品而占用的時間,進一步提高生產效率。在學校數控車專業同學應用較多的是手工編程,當遇到企業里的曲面零件應用手工編程就很難實現。另外在企業的實際生產中需要數控車技術員具備數控維修相關的專業知識,來處理一些常用的問題。例如通過運用CF卡對數控系統參數的備份,以防止因數控機床參數丟失而耽誤生產。
二、數控車工實訓教學的對策
1.豐富課堂教學內容,貼近現代制造企業的新要求
隨著現代制造業的升級,在“機器換人”新形勢下,以傳統的教學內容安排,已不符合現代數控制造企業對人才的要求。學校應通過“走出去,請進來”方式加快推進校企合作再上一個更高的臺階。通過相對應數控企業豐富的資源,以“企業出題、教師領題、學生解題”的新思路來制定結合實際生產的新型項目課題,將項目細化為每次的課堂教學內容,從而有利于加快教師的專業成長、有利于學生零距離接軌企業、有利于解決企業的用工困難,進一步縮短企業對員工的培訓時間,更好地為當地的經濟建設服務。
2.加強企業文化建設,提升學生職業素養
在與企業老總和人事經理的座談會中,老總們反饋的信息是職校畢業生理論知識較為薄弱,動手能力較強。學校所學習的知識在企業很難及時發揮作用。企業需要重新對錄用的實習生加以培養,有些剛培養的數控車技術員不到半年就跳槽了。有談到學生缺乏吃苦耐勞、團隊精神等。為此學??梢远嘌埰髽I職業經理人來校開展企業文化進校園的講座,實實在在地給學生介紹企業文化,企業需要怎樣的人才,幫助學生明確學習目標。例如海爾公司的企業文化:海爾精神:敬業報國,追求卓越;海爾作風:迅速反應,馬上行動;生存理念:永遠戰戰兢兢,永遠如履薄冰;用人理念:人人是人才,賽馬不相馬;你能翻多大跟頭,給你搭多大舞臺;質量理念:優秀的產品是優秀的人干出來的;高標準、精細活、零缺陷;品牌理念:資本是船,品牌是帆,企業是人,文化是魂;營銷理念:先賣信譽,后賣產品等,諸如此類的企業文化。通過班級布置、黑板報、班會課等形式多樣的活動,進行系列化的宣傳將企業文化引入班級,企業文化的建設潛移默化的塑造學生優秀的品質、吃苦耐勞的精神、精益求精的職業思維,進一步幫助學生提高職業素養。
3.推進學生頂崗實習,提高學生綜合能力
頂崗實習是培養學生綜合技能、職業素養與適應社會的重要環節,可以開拓學生視野,豐富學生的知識結構,培養學生理論聯系實際、綜合運用所學知識解決實際問題的能力;樹立職業意識,增強敬業、創業精神;提升學生的職業觀念。促使學生了解數控企業對人才的要求、更深層次的認識所學專業知識的作用。
中圖分類號:TU244 文獻標識碼:A 文章編號:1674-3520(2014)-11-00-01
引言
數控技術是數字程序控制數控機械實現自動工作的技術。它廣泛用于機械制造和自動化領域,較好地解決多品種、小批量和復雜零件加工以及生產過程自動化問題。隨著計算機、自動控制技術的飛速發展,數控技術已廣泛地應用于數控機床、機器人以及各類機電一體化設備上。中職學校作為生產一線人才的培養基地,應針對數控專業的發展方向與企業對數控人才的要求,及時合理的調整教學計劃,進一步搭建適合我校的課程體系,形成我校獨特的人才培養模式,培養出現代企業所需的數控崗位智能型人才。
一、培養目標與專業特點
目前,數控技術人才的培養主要分為中職、中職學校的數控專業的職業學歷教育和各種中、短期的數控技術培訓班二種形式。根據對數控技術人才需求量大的汽車與模具企業、重大裝備制造企業、制造業外資企業的調查發現,企業對數控技術人才的需求可分三個層次,其各層次對所需掌握的知識結構和在企業部門中承擔的工作角色也各不同。
1、藍領層:承擔數控機床的加工操作、簡單程序編制及日常簡單維護工作的技術工人,目前企業的需求量最大。
2、灰領層:專門承擔數控編程的工藝人員和數控機床維護、維修人員。
3、金領層:具備并精通數控操作、數控工藝、編程和數控機床維護、維修所需要的綜合知識,實踐經驗豐富,知識面廣。
中職學校數控技術應用專業的人才培養目標和定位應該是培養大量合格的數控技術藍領,即在機械制造及其自動化領域從事數控加工、編程、操作及設備管理維修的中級應用型技能人才。同時中等職業學校的數控技術應用專業應該突出理論教學和實踐教學嚴密結合,強化職業技能和綜合能力培養,更加突出實踐能力的培養,要求理論基礎夠用、編程能力較強、操作技能較寬的專業特色。
二、數控專業課程體系的構建
(一)構建數控專業新課程體系的指導思想
現代職業教育的課程觀認為,課程是職業動態的反映,是技能與知識的獲取及轉變的過程,即職業能力獲取的過程。由此建立的課程體系應該具有實用性、可塑性(可變性)和綜合性的特點。中職教育在于培養有較強專業知識、技術應用能力強、能零距離上崗的技術應用型人才。數控專業課程體系也是圍繞這個根本來開展,從職業分析入手,以培養數控技術應用能力為核心目標。同時結合學校現有的教學條件,打破理論教學與實訓、實習教學的嚴格比例,構建以數控技術應用能力為中心、以就業為導向,以實訓、實習為紐帶,強調學生實踐操作能力的課程體系,突出“就業為導向”、“學生為主體”、“能力為本位”,著重培養學生技術應用能力的核心思想。從企業對數控人才的要求出發,以能力為本,提出了能力要求和滿足能力要求所必需具備的知識結構,構建以專業技術應用能力和綜合素質培養為主線、由基礎理論平臺和一體化實訓模塊組成的“平臺+模塊”課程體系。其中基礎理論“平臺”包括人文素質“平臺”和專業基礎“平臺”,模塊指的是一體化實訓模塊組成。
(二)以能力培養為中心,著力構建完善的實訓實驗室
足夠的教學場地和完善、先進的實習設備,是職業教育的必備條件之一。沒有足夠的投入,沒有硬件作支撐,教學就成紙上談兵。
1、加強金工實訓車間的建設
與普通機床相比,數控機床能加工出精度更高,外形更復雜的零件,勞動強度更低,學生更容易有成就感,更容易感興趣,但實習教學中不能搞“跨越式”或“式”,不能降低傳統的金工實習的教學要求,自動化的數控機床也離不開傳統的車、銑、刨、磨加工技術。教學實踐也證明,普通機床操作技能掌握熟練的學生到數控實訓環節,只要編程過關,數控加工也會得心應手。而且,掌握熟練的普通機床操作技能能保證學生有更廣闊的就業門路。
2、加強數控仿真實訓室建設
通過仿真加工訓練,學生對數控機床的操作及加工有了較多了解,可以縮短熟悉機床的時間,減少實習時的一些誤操作。學生還可以在仿真數控系統中驗證程序的可靠性,觀察加工走刀路線和零件切削過程,具有高效、快速、低成本等優點,不但可以進一步提高和完善實踐操作教學環節,解決資金、設備不足的矛盾,而且由于仿真加工互動性強,直觀生動,能夠成為強有力的教學手段。
(三)切實加強校企合作下的人才培養模式
根據中職教育的特點,在最后一個學期(學年),原則上不安排課堂教學,主要安排學生進行崗位實訓和到企業中進行數控崗位的頂崗實習,同時一方面解決學生就業問題,另一方面可為合作企業提供所需數控人才的儲備和選擇,實現學校和企業的“雙贏”。
(四)加強“雙師型”師資隊伍的建設
教學質量的關鍵在于教師,而建設一支數量足夠、質量保證的“雙師型”教師隊伍是提高中職學校數控加工專業教學質量的基礎。數控技術近年來的廣泛應用,引起數控人才大量需求的同時也造成數控專業師資、特別是同時具備相當的理論知識和豐富的實踐經驗的數控專業師資嚴重不足。學校應將專業教師有計劃地送到企業進行數控技術崗位實踐和見習,根據對數控技術的教學需求進行實戰培訓,重點放在工藝技術、解決問題等方面。同時也可以從企業中招聘有豐富的現場經驗、組織能力強的數控工程技術人員充實教師隊伍。
(五)采用科學的教育教學模式
以我校獨具特色的將文化課向第二課堂延伸、專業理論課向實踐性教學延伸、專業技能課向技能展賽、專業實訓、頂崗實習延伸并將所有學科與現代信息技術整合的“三延伸一整合”教學改革模式,通過項目教學、案例教學、場景教學、模擬教學和崗位教學等形式,全面培養學生的創新能力、專業實踐能力和動手操作能力。
參考文獻:
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)14-0015-02
數控技術是制造業實現自動化、柔性化、集成化生產的基礎,數控技術的應用是提高制造業的產品質量和勞動生產率必不可少的重要手段。我國制造業要打造“中國制造”的品牌,要真正成為“世界加工制造中心”,必須要有先進的制造技術與一大批掌握先進制造技術的人才作為支撐。隨著數控技術的發展,企業對數控人才的知識、能力結構提出了新的要求。[1]高職數控技術專業要滿足制造業發展對人才的需求,必須及時調整專業方向,改革現行的課程體系、教學內容,不斷優化培養方案,高起點地培養數控技術復合型人才。
一、企業對數控人才的需求狀況和知識結構要求
1.“藍領層”需求數量大,但相對比例將會有所下降。對于單純操作機床的“藍領型”數控人才,必須以傳統的機械制造技術(金屬材料及熱處理、切削原理及刀具、機床夾具、機制工藝等)為基礎,學習掌握“數控機床原理及應用基礎”、“數控加工編程技術”和“數控加工工藝”,還需要熟練掌握“CAD/CAM”軟件??梢灶A見,在企業對“藍領層”的數控技術人才的數量有很大需求的同時,對其知識和能力要求會越來越高。
2.“灰領層”數控人才需求的比例增加。對于“灰領型”數控人才,其中數控加工編程工藝員應具有良好的數學基礎,更加熟悉產品的三維設計,精通產品的加工工藝。另外,數控機床維修人員要以機、電、光和液(氣)控制技術為基礎,掌握數控機床維護與維修的技術和技能。隨著制造技術的高速發展,大量進口的高檔數控加工中心會越來越多,企業對“灰領層”數控人才的需求將明顯增加。
3.“金領層”復合型數控技術人才的需求更加迫切。目前,數控高層次復合型人才目前在企業中所占比例僅為5.4%。尤其是專業理論知識層次較高和具備一定動手能力的高級人才更顯緊缺。近年來模具企業大量采購數控設備,需要大量設計、數控編程及高層次維護的復合型人才,華東地區和華南地區對復合型數控人才的迫切需求分別占其未來需求量的21.29%和20%。
對于“金領型”數控人才,必須具有較扎實的專業基礎,較全面地掌握數控設備的相關原理與技術,具備數控設備研制與開發能力,還必須具有較高的外語水平,掌握網絡技術。
二、數控教學改革的具體方案
1.根據市場需求變化調整專業方向,不斷優化培養方案。我們對四川、重慶等地區進行了數控技術應用人才需求情況的調研,主要調研的內容有“現有數控人才來源”、“現有數控人才學歷狀況”、“現有數控人才工作類型”和“未來數控人才需求量與層次”等。通過對調研結果(圖1)的分析,在數控人才未來需求當中,編程人員占總需求量的7%,數控機床維修人員占10%。為了滿足企業需求,我院在數控技術應用專業方向的基礎上,又增設了計算機輔助設計與制造、數控設備應用與維護兩個專業方向,優化了培養方案。
2.改革理論教學和實踐教學體系。按照高職人才培養目標的要求,學院以培養技術應用能力和操作技能為主線,對課程內容進行整合,減少了一些理論性較強且生產實際中基本不用的內容,成功實行了“融、并、刪、減”的“課程綜合化”的改革:削減了《高等數學》、《英語》等基礎課程的學時,增加《CAD/CAM技術》、《數控加工工藝與編程》、《數控加工實訓》等課程的學時,使本專業的實踐性教學環節占總課時數超過40%。[2]同時我們采取“案例教學”、“多媒體教學”、“現場教學與實際操作”等教學方法和教學手段完成教學任務。經過近幾年的教改實踐,我院數控技術應用專業的理論和實踐教學體系已逐步形成了綜合化的理論與實踐教學相融合的課程體系,并在實踐中不斷完善。
3.加強“雙師型”師資隊伍的建設。(1)從高等院校畢業的新教師,其基礎理論知識一般都比較扎實,但缺乏實際經驗,為此學院將他們到校的第一年送到企業進行實踐和見習,根據對數控技術的教學需求進行實戰培訓,重點放在工藝技術、故障診斷和排除等方面。(2)從企業招聘有豐富的現場經驗、組織能力強的工程技術人員充實教師隊伍。在企業聘用數控技術人員作為兼職教師,參與教學大綱和教學計劃的制定,并直接承擔教育教學任務。
4.加強數控技術實訓基地的建設。(1)重視傳統金工實習基地的建設。傳統的金屬加工理論與實踐技能,仍是學習先進制造技術的基礎?,F代制造技術是在傳統技術的基礎上發展起來的,自動化的數控機床,離不開傳統的車、銑、刨、磨加工技術。一個數控加工人員,如果不懂得刀具角度、切削用量和制造工藝,就不可能成為一個合格的數控人員。所以,在建立現代制造技術實訓基地時,也同時應重視傳統金屬加工技術訓練基地的建設。(2)建設數控技術實訓基地。為了滿足高職教學要求,強化學生職業技能培養,提高學生的動手能力和綜合素質。[3]近三年來,學院在資金緊張的情況下,對本專業投入近1000萬元,購買高速加工中心、五軸聯動加工中心、車銑復合等數控設備與UG、Pro-Engineer等軟件,目前可用于CAD/CAM設計的軟件有CAXA、MasterCAM、UG、Pro-Engineer等,充實并完善了數控加工實訓中心,建起了數控仿真實訓室和CAD/CAM實訓室。能夠充分滿足學生實訓教學任務。
5.建立校外實踐教學基地。多年來,本專業與東方汽輪機廠、東方電機股份有限公司、中國第二重型機械廠、眉山車輛廠、四川齒輪廠等企業建立了良好的校企合作關系。各班級的生產實習或畢業實踐主要在這些企業完成。本專業聘請這些企業的工程技術人員擔任兼職教師和專業顧問。企業優先錄用優秀的畢業生,并及時向學院反饋畢業生的質量和對人才培養的意見。
6.實行職業資格制度。我院從1993年試辦五年制高職以來,就已實行了職業資格制度。即將職業資格培訓納入教學計劃,使所有高職畢業生全部經過職業技能訓練,要求學生達到國家職業技能標準中級工水平。經過訓練本專業有99%的學生獲得了“數控車床或加工中心中級操作工”證書。此外部分學生還參加了“數控工藝員”、“AutoCAD認證”、“制圖員證書”等培訓,獲證率達80%左右。
7.不斷強化校企合作、產學研結合機制,優化人才培養模式。數控專業每年的學生在畢業前半年進入企業,由校企共同實施符合企業崗位要求的培養計劃。學生在企業所完成的學習任務主要是實踐教學,包括“專業綜合技能訓練”、“畢業實踐”等。特別是企業根據自己的需求組織培訓、崗位實習、實施專業綜合技能訓練等。學生所完成的“專業綜合技能訓練”題目都是企業生產現場的實際生產課題,并由企業技術人員進行指導和考核。學生經過這樣的訓練,畢業后直接上崗,形成了“訂單式”數控人才培養模式。[4]
三、數控教學改革的成果
數控技術應用專業作為我院的“國家級精品專業”,經過不斷的優化課程設置,改進教學內容,大力加強技能培訓改革和實訓基地建設,全面提高了學生的動手能力和綜合素質。在第一屆全國數控技能大賽中,我校學生在四川賽區預賽中包攬了3個工種的冠亞軍,總決賽中有三名學生進入了全國前20名。畢業生也受到了用人單位的廣泛歡迎,為學校贏來了良好的辦學效益和社會聲譽。
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課程體系的建立與完善是優化人才培養的重要手段,這就要求數控專業教師在課程設置和教學形式上,要以學生發展前景和崗位適應能力為立足點,在現有教材基礎上加入更多有利于學生發展和創新的教學活動,使學生獨具創意,思維活躍,知識廣泛,以適應人才就業需求。換言之,教師在課程設計上要結合數控技術操作的特殊性,突出數控專業特色,以提高學生對專業崗位的適應能力和動手能力。例如,對于數學的學習,應以夯實數學基礎為目標,無須過度深入研究;對于機械制圖的學習,應以了解并掌握讀圖技巧為重點,以滿足今后數控崗位的職務要求;對于計算機繪圖的學習,應重點強化實際操作訓練,要求學生盡可能考取中高級繪圖員資格證書;對于機械制造基礎的學習,則要圍繞金屬材料、熱處理、金屬工藝等幾個重點方面;對于機械制造工藝、夾具工藝、夾具基礎知識的學習,應將設備、工裝和工藝有機地結合在一起,形成系統的制造工藝及工裝設計教學體系;而對于生產實習及課程設計的學習,則要聯合對口企業共同開展,以現場工藝編制和工裝設計為主,由教師與企業技術員協同評判。除上述外,還應展開數控加工編程實訓,要求學生盡可能考取國家數控操作工藝員中級證書。
二、端正教育思想,重視對數控專業師資隊伍的培養
圍繞這一目標的實現,技校應根據實際情況,對數控專業教師隊伍進行實踐能力培訓。例如,開展“雙師”型教師的培養工作,在教學過程中培養教師,再由教師帶動學生的培養。其中,對于技?,F有數控專業教師能力的提升,可以采取與企業合作形式,派駐教師到崗實操,可以增加教師的專業實踐經驗,避免教學時教師泛泛空談;又或是引入豐富工作經驗的企業員工到校擔任客席講師,聘用成熟的技術人員為學生講解數控崗位實際生產知識。再者,確立學科組管理責任機制,在充分開展民意調查的基礎上,確立學科組教學的具體目標,讓全體教師基于這一共同目標生成“命運共同體”式的責任意識,將總體目標落實到每一個教學管理細節當中,提升教學效率與質量。同時,確立學科組的工作規范,形成學科教學例會制度和工作例會制度,組織數控專業教師定期開展分析研討、學情摸底以及學生學習質量分析的研討會議,充分利用教師的整體力量對教學過程中存在的共性問題深度剖析,及時解決,以不斷增強教師職業責任感,促其不斷提升自我,進而強化教師隊伍集體的凝聚力和戰斗力。
三、進一步推動校企合作改革,增加實訓學習的機會
校企合作模式是數控專業人才培養的核心所在,對此,技校在與企業合作的過程中,要將就業作為教學導向,讓學生走入企業,實現畢業、就業、工作的零距離對接。這就要求數控教學應進一步將重點定位在數控崗位實訓環節,以實際崗位需求和市場就業形勢為導向,與企業共同建立生產實訓基地。利用校企合作基地,鼓勵數控教師與數控專業技工共同學習,共同負責學生的實訓教學,從而讓參加實地、實崗訓練的學生能夠全身心地投入“實戰”學習,掌握主要數控系統的特點、接口技術、PLC、參數設置和機電聯調知識,同時亦具備數控機床的操作、手工編程、數控機床的機械和電氣的調試及維護維修能力。
數控車削加工是以培養熟練掌握數控車床操作、程序編制、工藝設計、數控車床的日常維護保養和常見故障的診斷技術高技能人才為目標,針對企業數控加工崗位需求而設置的一門數控技術專業課程。傳統教學模式是把數控編程、切削加工工藝等理論課和數控操作實訓課分開,因兩類課程的進度不同步,達不到理論指導實踐目的,并出現重復傳授知識點浪費課時,理論教學與生產實踐偏離的問題,對此,必須實行教學改革,才能使教學適應生產,使畢業生被企業所接受。
一、課程改革思路
數控車削加工課程,應依托校企合作平臺進行課程改革與建設,以企業機械數控車削工作過程序化教學內容,根據數控車削加工工藝的復雜難易程度,從數控車削加工的簡單應用開始,逐漸培養學生對數控車削加工的復雜應用,以零件生產工作過程為主線重組教學內容。
(一)重構本課程的課程標準。課程標準是落實培養目標和指導教學工作的最基本綱領性教學文件,是選用與編寫教材、進行教學以及評估和檢查教學質量的依據,課程標準確定人才培養目標的方向。零件數控車削加工的課程標準應根據本地區機械加工行業等生產企業的崗位需求來制定,為了使教學培養目標與企業需求實現零距離對接,應與企業一線技術專家合作進行“頭腦風暴”的專業分析及一系列的調研工作,才能確定本課程的能力目標、素養目標、知識結構及要求。同時遵循學生技能增進的一般規律,選擇真實的機械零件或類似的零件為載體來設計本課程的教學項目、工作任務。圍繞完成項目教學的工作任務應具備的相公工藝知識重構本課程教學內容,最后確定課程標準。
(二)設計“項目驅動”的、理論實踐“一體化”、實行“產學結合”教學模式的實訓課。課程教學培養的學生能力與企業生產要求是否能實現零距離對接,教學模式應貼近實際工作情境。為了使學生體驗實際零件數控加工工作過程,應按實際零件生產所需的技能、相關工藝知識、生產管理要求完成項目學習任務,設計行動導向的項目教學,即“項目驅動”的教學模式;根據項目教學要完成的項目內容所需的相公工藝知識或基礎理論知識,設置教學內容,采取實踐教學與理論教學合二為一的“一體化”教學模式教學;把生產任務引進實訓教學,實施“產學結合”的生產性實訓教學模式。學生在做中學,既提高學習效果,又貼近企業生產實戰要求。使學生體驗在不同工作情境下不同崗位角色感受,體會到要完成什么工作任務,必須掌握什么知識和素養,促使學生為做而學,在做中實現其技能、職業素質的全面提升。
(三)構建具有實用意義的校內實訓基地。校內實訓基地是高職高專不可缺少的實訓場所,尤其是數控技術專業,必須有一點數量的數控實訓設備。因此,建設對應的數控車削加工仿真實訓室與生產性實訓基地,為教學的實施提供堅實的保障。
(四)建設課程配套教材以及課程網站等教學資源。教材是教學的主要工具之一,教材建設是課程教學改革的重要環節。過去的數控加工技術類教材,多以理論課的模式編寫,對實踐指導作用不大。為此,建設以項目驅動設計工藝知識內容,以工作過程為導向設計訓練步驟的《零件的數控車削加工》一體化教學配套教材,是課程改革的重要舉措。
相關教學資源的建設是提高教學效果的推進器,建設課程教學網站及相關教學資源,能用于輔助教學和提供學生課外學習的指導,因此,應重視課程網站建設,使教學源資更加豐富。
(五)注重教師教學能力的提高。教師教學能力的提高是提高教學質量的充要條件。課程團隊教師應不斷學習進取,提高自身知識與技能以及教學技巧,確保教學水平與教學效果的不斷提高,為企業培養出高技能人才。
(六)引入企業質量標準,建立“過程考核與終結考核相結合”課程考核制度。在教學過程中,引入企業質量標準,是提高學生對產品質量監控意識的重要舉措。建立“過程考核與終結考核相結合”的新型課程考核制度,從專業技能、職業素質等方面全方位對學生進行考核,以促使學生成為技術過硬、職業素質好的高技能人才,實現人才培養在生產和管理上與企業要求的零距離對接。
二、課程改革實施工作的開展
(一)建設高水平的課程教學團隊,開展課程改革調研活動。組建一支以骨干教師為主體聘請企業專家作兼職教師的課程團隊,開展科研工作。一是深入企業調查研究,對數控技術應用專業的畢業生的使用情況和人材需求狀況進行調研,收集用人單位對人才需求方向、能力要求等信息,為制定專業課程培養目標提供依據。二是舉辦工作分析會,請企業行業專家到學院,舉辦以行業專家為主體,課程教師團隊參加的工作分析會,采取頭腦風暴的形式,對數控技術加工領域的人才需求、知識技能結構要求進行討論。經專家們的統一論證,明確了數控技術應用專業的畢業生就業崗位群以及對應的工作任務,要勝任相應工作應具備的專業知識與技能。給數控技術應用專業的培養目標、知識與技能結構要求較為準確的定位。
(二)根據企業需求確定課程培養目標,針對職業技能成長規律設計學習情境,完善課程標準。根據工作分析獲得的結論,召開團隊教師研討會,根據企業需求確定專業培養目標,制定專業人才培養方案。團隊教師通過走訪企業尋找訓練載體,挖掘素材,設計適合職業技能成長規律的課程學習情境和工作任務。并經多次反復研討論證與修改,制定以企業生產的零件加工為訓練載體的零件數控車削加工課程的學習情境、教學實施計劃,完善零件數控車削加工課程標準。
(三)教學資源的建設。組織團隊教師并邀請企業專家,根據人才培養目標與課程標準要求,編寫出版以項目驅動、以典型案例工作過程為導向的具有實用意義的《零件的數控車削加工》“一體化”實訓配套教材;建立具有數控車削加工特點的課程網站,能為學生課外學習、教師教學資源共享、師生課外交流與溝通提供網絡平臺。
建設對應的數控車削加工仿真實訓室與具有一定規模的生產性實訓基地。一方面,仿真實訓室可采用數控模擬加工與編程,使學生更快的掌握數控車床操作要領,避免或降低新手操作真機因不熟練發生事故造成的損失;同時可對新項目進行模擬加工,確定合理的程序。另一方面,具有一定規模的生產性實訓基地,為實型產學結合的教學模式,實現自我造血功能提供保障。
(四)構建了以工作過程為導向、項目驅動教學的教學模式。改革傳統的教學模式,構建以工作過程為導向、項目驅動的“一體化”教學模式。實行“產學結合”的生產性實訓教學,即把企業真實零件加工生產任務為訓練載體引進課堂,針對實際零件加工設計教學與學習過程,把教學融入地方汽車產業鏈的生產,服務地方企業,解決過去純消耗實訓的弊端,實現“自我造血”功能。
(五)團隊教師教學能力的提高。為了提高團隊教師自身知識與技能以及教學技巧,確保教學水平與教學效果的不斷提高。經常性地組織教師參加各類專業技能培訓與教學能力培訓,有計劃地安排教師到企業掛職鍛煉,組織相應的教學能力大賽和說課比賽,參加科研項目與各種教研活動等,達到教師的綜合水平提高。
教學手段與教學方法的改進也是改革實施的另一方面。過去教師講課總是一塊黑板一支粉筆一張嘴講完一節課,學生只是被動的聽,在做操作示范時,一個班的學生圍觀,能完全看清楚的僅僅是前面的幾個學生,其他同學在外圍只能伸出脖子或在縫隙間偶爾看見一兩個動作,教學效果很差。通過教學改革,采用PPT課件加上視頻或微格錄像、結合黑板板書,使教學更具直觀性,加上案例驅動、分組討論等教學方法,使學生更容易接受、教學效果更好。
(六)學生技能考核與培訓機制的建立。為了實現人才培養在生產和管理上與企業要求的零距離對接,將企業質量標準與管理機制引入課程考核,綜合考核學生職業素養;按國家技能等級考核標準對學生的綜合技能進行考核,并按教考分離的方式實行考核,確保技能的真實性。
根據教學目標,學生應在教學計劃課時內達到中級工技能等級,通過考核合格后,成績達到良好以上的學生給予教學計劃外的高級工等級技能培訓,按高級技能等級要求考試合格的授予高級工技能等級證書,起到激勵學生積極學習技能的作用。
三、改革成效
(一)改革有助于學生能力的快速增長。以真實零件加工的數控編程與實踐操作,項目驅動教學,做中學有利于學生學對知識與技能的掌握,提高技能;將企業質量標準引入課程考核機制中,讓學生樹立產品質量意識、效率意識及安全文明使用設備及維護意識,形成良好的職業素養,實現生產和管理與企業要求的零距離。
一方面,通過學生獲取技能等級情況的前后對比而言,過去的等級考試采用單純的針對某具體零件的操作技能,僅90%獲得中級工技能等級。現在采取隨機抽取考題的方式考核,重在考學生的綜合分析能力、綜合技能,獲得中級工技能等級占96%,且鼓勵中級考試成績優秀學生參加高級工技能考核,刺激學生對數控技術的學習興趣與能力的開發,通過考核,高級工合格率在50%左右。部分學生技能更加突出,2009年1月,07級數控專業學生(第三學期)參加柳州市大、中職業院校數控技能競賽獲得個人第一名。2010年1月08級數控專業學生參加參加柳州市大專院校數控車、銑綜合技能競賽獲得團體第一名。
另一方面,從學生受企業歡迎度比過去大大提高。由于現在學生能力普遍提高,近兩年機制、數控專業的學生到企業試崗后得到了企業的稱贊:我們學院的學生比其他院校的學生更適應生產要求。如:桂林福達公司經試用后,每年與我系一百五十多名學生簽訂勞動就業合同。
為適應新一輪科技革命和產業變革的新趨勢,基于國家戰略發展新需求,在立德樹人新要求的背景下,提出了“新工科”工程教育的改革方向[1]。隨著2017年“新工科”教育理念的提出和2018年教育部、工業和信息化部、中國工程院《關于加快建設發展新工科實施卓越工程師教育培養計劃2.0的意見》教高〔2018〕3號的提出,標志著以“新工科”為主題的工程教育理念是我國從工程教育大國邁向工程強國的必經之路?!靶鹿た啤北尘跋?,制造業的發展非常重要,制造業直接體現了一個國家的生產力水平,伴隨著工科及制造業的發展,企業自動化和智能設備的應用增加了數控加工類人才的需求[2,3],如何能夠為社會培養有素質、有技術的專業人才是廣大高校需要探討并解決的問題,因此數控技術教學模式的構建及改革有著重要意義。
1數控技術課程教學現狀
1.1數控技術教學模式
當前應用型高校數控技術課程的培養模式為:理論課程+實驗課程(1+1模式),但主要以理論課堂教學為主,實驗教學占比低,用于輔助理論教學。數控技術專業課是集機械、電子、自動控制與信息學科于一體的課程,具有較強的理論性,大部分授課教師在講課過程中,注重教學大綱,主要進行相關基礎理論與編程指令的講解,忽視了實驗教學模塊的作用,存在理論知識明確,動手實踐能力差的現象,導致學到的理論知識無法合理進行應用。傳統的教學模式導致學生缺少對數控技術課程的感性認識,缺少積極主動性,學生對課程出現枯燥、興趣低迷的現象,隨著課程進度的深入,理論知識的疊加,教育理念不及時融入新的技術,使部分學生存在知識點混淆,理論無法聯系實際,因此傳統的課堂模式無法提高學生的專業素質,不利于學生的專業發展[4]。數控技術課程當前的教學模式,無法滿足新工科的基本要求。
1.2教師隊伍
數控技術這門專業課具有較強的理論性和實踐性,因此對教師隊伍水平具有較高的要求,目前大部分教師的理論水平高,缺乏實踐動手能力,并且部分教師是高校畢業后直接進入學校從事教學活動,接觸數控技術工作及數控設備較少,缺少實戰經驗,實踐課程多為實踐基礎的講解,代入感較低,實踐目標單一,因此會對教學實踐活動的開展造成一定影響,也是目前導致學生動手實踐積極性低的重要原因,教師隊伍的實踐教學水平制約著數控技術課程的專業教學活動。
1.3教學內容
數控技術課程可為從事數控技術方面的工程設計與開發打好必要的基礎,重點在于技術應用能力和實踐能力。首先,在理論教學過程中主要是對數控加工程序編程指令、手工編程基本方法進行講解,忽略了對零件材料特性的說明和加工工藝的分析,存在掌握數控加工指令卻無法合理地編寫出零件加工程序的問題;其次,在數控教學時多基于理論的學習,如計算機數控裝置的硬件、軟件、刀補、插補、伺服控制系統等內容,講課過程中教師注重了系統的完整性,強調了基礎的重要性,但是內容抽象,難以透徹地講解其中的要點,致使學生學起來覺得枯燥乏味,創新能力偏低。隨著社會經濟的不斷發展,社會需求不斷增加,基于傳統教學無法有效跟進數控技術的內容,實踐教學出現對數控裝備無法上手等問題,目前理論及實踐教學缺乏新技術、新工藝的了解,教學內容與社會需求脫節成為制約數控課程發展滿足新工科要求的因素之一。綜上所述,目前應用型高校中數控技術課程教學存在一定的局限性,制約了新工科工程教育的發展,為了解決上述問題,必須引入新教學理念,明確應用型本科在新工科背景下的培養目標和課程特點,以學生為中心,引入驅動教學法,培養學生數控技術專業課程的技術應用能力和創新能力。
2新工科背景下數控技術課程教學改革
2.1課程教學理念與培養目標改革
教育部提出新工科的培養目標,創新型、多元化的人才為今后培養方向,能為今后工業發展提供人才保障[5]。傳統的教學理念不能滿足新工科建設要求,因此需要對課程教學理念與培養目標進行改革,團隊提出以學生為中心,以工業發展為導向,培養理論和實踐能力強的創新型卓越工程人才的目標,以滿足國家戰略需求,培養適應新技術、新產業、新經濟發展的工科人才。將理論和實踐進行有機結合,引導學生適應數控技術發展趨勢,不在進行填鴨式教育,注重以工程發展需求為導向,強調工程實踐與理論相互結合,實施育訓一體。保證數控技術課程教學的質量和教學效果,使學生能夠滿足今后社會發展對創新人才的需求。
2.2教學方法的改革
數控技術集技術應用性與實踐特性為一體,數控技術課程的學習,學生需要對基礎理論知識掌握,掌握數控加工程序編程指令,掌握手工編程基本方法,了解計算機自動編程原理,從而對零件進行編程和加工。傳統的教學方法是以語言傳遞信息為主的方法,包括講授法、討論法,借助多媒體進行講授。講授法能夠使學生在較短時間內獲得大量系統的科學知識。然而教學過程中會導致學生學習的主動性、積極性不易發揮,導致教學內容滿堂灌、學生被動聽的局面。因此結合新工科發展趨勢,數控技術課程引入項目驅動教學法、模擬教學法等,能夠提高學生的感官認知,還能提升其學習的主動性。2.2.1項目驅動教學,優化教學模式項目驅動法是“以項目為載體、以系統化工作過程中的工作任務作驅動”的教學模式,這就要求學生在學習的時候不僅要掌握理論知識,還要會應用并且形成一套應用體系,理論課程帶著目標學習,數控實踐過程包含了加工工藝、數學處理、程序編制、數控機床的操作,實現零件圖-實物的全過程[6]。(1)項目確定與實施計劃:項目驅動教學是以學生為主體,教師引導學生,項目的確定要遵守適用性原則、可行性原則、綜合性原則三大原則。在項目任務確定后,教師進行指導,引導學生掌握知識點和技能,學生進行項目計劃,制定模具各板塊的加工工藝,各個階段的時間安排,分工內容等,在現代化教學中,實施“做中教、做中學”項目教學模式,最終完成任務,進行自我評價,直至完成整個項目,掌握數控技術理論知識和實踐能力。(2)項目實施:項目的實施理論為基礎,實踐為重點,數控技術課程中理論課的學習就是為項目實施做準備,組織學生以小組的形式進行合作學習,學生根據制定的加工工藝,查詢相關書籍、文獻、實例進行工作思路確定和任務分工,項目實施過程也是最能激發學生動手積極性和興趣的關鍵步驟。此過程教師全程跟蹤學生實施過程,及時進行引導及答疑解惑,若在實施過程中有些較難的環節沒有掌握,可以借助網絡、信息構建網絡交流群,進行小組討論以解決問題,保證項目的完成。(3)項目考核與評價:項目完成后,結合小組分工與實施計劃進行打分,各小組進入互評環節,結合工藝合理性和加工尺寸精度,教師根據加工工藝、程序編制、加工實體等方面進行模塊化打分,這樣有利于分析各個環節出現的問題以及不足,從而可以進一步的反思和進步,最后根據每項目完成情況予以學生評價,完成驗收工作。2.2.2仿真教學,提高教學水平數控技術課程融入了計算機技術、自動控制技術等,是一門多學科交叉的專業課程,數控技術課程中講授數控編程和實際操作時采用傳統的教學方式易出現厭學、畏懼的現象。引入數控仿真軟件進行教學,化抽象為具體,可以模擬出各環境下數控機床的工作狀態,加工過程與顯示過程可在三維或二維數控環境中顯示,學生們可獨立在仿真界面觀察數控加工的整個過程,能夠將枯燥無味的知識點形象地展示,以便于更好地熟悉數控加工的過程,從而降低數控機床加工實訓環節出現事故、機床損耗嚴重等問題的概率。一套仿真軟件可模擬多系統機床操作,以網絡為搭建平臺可與學生更好地交流溝通,結合理論學習和實際操作能夠提高學生積極性,彌補數控機床不足,對數控操作技術進行全面的教學,提高教學水平。
2.3師資隊伍培養
總書記在全國教育大會上指出“教師是人類靈魂的工程師,是人類文明的傳承者”,堅持把教師隊伍建設作為基礎工作。建設社會主義現代化強國,對教師隊伍建設提出新的更高要求,在新工科背景下,高校需要培養出適合現代制造業需求的技術型和實踐性人才,首先教師要立德樹人,師德為范。為提高教師專業素養,通過校企合作,將產學研特點釋放,學校聯合企業通過“培養、實踐、參與、研究”等途徑開展針對學院的專業帶頭人、骨干教師、青年教師的全方位培訓,以“第二課堂”等方式推動校企合作,發揮教師在其中的作用,建立一支結構合理、教學水平高、實踐經驗豐富的應用型師資隊伍。引導專業教師參與科研,培養教師的工程意識和創新意識,使其在科研背景下實時了解研究領域前沿,實時進行知識更新,科研輔助教學,激發學生興趣,改進教學效果。
2.4考核方式的修訂
傳統的考核方式由兩部分組成:期末成績(70%)+平時成績(30%),其中平時成績包含了學生理論課考勤、作業、實驗課考勤、實驗報告、平時回答問題這幾部分;將課程考核方式進行調整,由三部分組成,分別為:期末成績(60%)+實驗成績(20%)+平時成績(20%),其中平時成績包括創新創業比賽、申請專利、參與教師項目等,這樣不僅提高學生實踐興趣和創新能力,還能夠解決理論和實踐銜接不緊密,不融洽等問題,提高學生專業素養。
3結語
在新工科背景下,應用型大學面臨新形勢、新任務的挑戰,數控技術課程也要主動適應企業發展對人才的最新需要,結合我國“新工科”工程教育理念進行了課程改革,提出了以學生為中心,以工業發展為導向,培養理論和實踐能力強的創新型卓越工程人才的目標。結合傳統教學的不足融入了項目驅動教學和仿真教學法,提高整個教學過程學生的積極性和參與性,結合師資培養提高教師的教學水平,完善師資隊伍的建設。通過課程考核修訂,不斷提升學生的主觀能動性,讓學生成為主體,提高動手實踐能力和解決問題的能力,整個教學過程中實現了將理論實踐有機結合,保證了教學質量,符合新形勢下對實踐性高素質人才的需求。
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關鍵字:車工;教學改革;一體化模式
近幾年來,隨著職業教育的改革和創新,給職業教育帶來了機遇和挑戰.社會對技工類人才提出了更高的要求,社會需要“基礎扎實,知識面寬,能力強.素質高”的復合型人才。而技工學校傳統的教學方法已經不適應現在對人才培養的要求,需要改進教學方法。這對于車工來說也不例外,需要我們在車工實習教學中不斷改進教學方法。
1.課堂:采用“一體化"模塊式教學
選擇實用性強或自編教材?,F在教材內容在知識上滯后.脫離生產實際,交叉學科內容在公用教材中出現,且內容相仿,浪費教學時間時,影響教學質量的提高.一些與技能培訓無關的內容。純理論研究性內容也編進了教材.加深了教學難度,影響了學生的積極性,為此,首先對教材進行必要的大膽的改革研究.以教材為依據,以實訓為目的,重點突出.難易分明。分層次進行教學,在實際教學中。教室搬到實習工廠,實訓場地,采用模塊式教學,總結經驗,自編實用性可行性的教材――一體化模塊式教材。
采用一體化模塊教學。一個一個模塊地學習.對該模塊的講座與實訓都符合要求后.再學下一個板塊的知識,如軸類零件的車削加工,熟練掌握軸類零件的結構特點、技術要求、刀具的種類、刃磨、加工工藝后再去學習下一模塊的內容一套類工件加工等等。一體化教學,理論與實際操作訓練融為一體,突出技能訓練的特點。采用一體化模塊教學,基礎知識教學應以專業知識為根據,按照使用,夠用,理論聯系實際的原則,重新取舍教學內容,突出技能教育和動手能力的培養,一體化教學模式教學,把專業基礎知識融合。加深課程間的貫通,突出專業知識的針對性和應用性。
單項技能訓練和綜合技能訓練兩者相輔相成.缺一不可。單項技能訓練為綜合技能訓練打基礎,綜合技能訓練對各單項技能訓練起著提高與鞏固作用。只有正確把握二者的關系,才能做到即節省材料。又促進教學。利用綜合訓練的方法來提高單項技能,就會浪費材料,事倍功半。比如,在車配套圓錐面時。圓錐孔錐度的控制一般難以掌握,如果通過大量綜合配合練習來提高錐孔錐度控制能力,將會花費大量的材料.且訓練效果不好。只有當各項技術都達到一定水平時.才可進入綜合技能訓練階段,這樣才能達到節省材料、提高效果的目的。因此在教學過程中,根據實際情況,合理并有針對性地進行單項技能訓練,是節省材料的有效途徑。
2.“一體化”教學可行性及優勢
一體化教學對教師提出了更新更高的要求,既要講述編程技巧方法,又要指導學生操作,將自己的技能轉化為學生的技能,教師必須是雙師型。在目前狀況下下,大多數學校都創造了條件,具有一定的可行性:一是我校對數控設備投入較大,配備了數控車床、加工中心、數控銑床,在設備的數攝和實習工位上基本上可以滿足,為學生學習仿真操作、手編程、自動編程和實際操作提供條件。同時,仿真教學基本與實際操作類似,安全直觀,成本低,大大地提高學生學習興趣,提高學生操作技能。
3.實踐:注重理論與實習“一體化"結合
采用理論與實習一體化教學,能使學生在實踐中增強對理論知識的理解和掌握。通過理論與實際相結合的學習,使學生感到理論在實踐中得到升華,技能在理論的指導下有所提高。學生看到自己親手加工出來的工件會有一種成就感,會產生繼續追求更高目標的學習欲望。從而消除了學生普遍存在的不愿學理論的思想。認識到要提高操作技能,必須要有理論知識作指導.而要熟練掌握理論知識又必須強化動手能力。教師應當不失時機地把學生學到的理論知識帶到實踐中去、帶到系統理論知識學習的課堂上來。例如在講授軸類工件的裝夾方法時,讓學生運用三爪卡盤、四爪卡盤進行操作。再講解它們的結構特點及相應的優缺點。又如在學習車螺紋和蝸桿時,可直接帶學生進入車間.讓學生通過觀察操作示范,將理論與實踐聯系起來,加深理解,提高技能基礎知識,然后根據工件圖樣的要求讓學生進行實際操作訓練.教師巡回指導,對各個環節都從操作姿勢、要領、加工質量、安全技術等各方面嚴格要求。經過多年的教學實踐證明,效果是良好的。在教學過程中,讓學生在掌握基礎
知識的基礎上,著重突出實踐技能的培養。操作技能要在實踐中獲得,多練提高。多練就會有發現、有突破,更會創出新成果。
4.實戰:推行產教“一體化"模式
在學生技能水平達到一定程度時.就不應該再采用純消耗的訓練方法,而應當加入一些與學生技能訓練有關的產品零件加工工件.實行產教結合的教學模式.即在教學中生產產品。在生產過程中進行教學,并使教學質量達到教學大綱的要求.這不但減輕或避免了由于消耗性實習而造成的物資消耗.而且在實習中進行產品生產有利于提高加工產品的加工速度及熟練程度,培養學生的質量意識和責任感。同時學生面對自己加工出的產品.都會有一種成功的自豪感。而這種自豪感恰恰增強了學生解決實際問題的信心。車工基本技能訓練是一種純消耗性實習,實習費用大。這些都要求從事車工實習教學的教師不斷開動腦筋、多想辦法、多總結、達到“料”半“技”倍的效果。
參考文獻:
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2.蔣建強.數控加工技術與實踐電子工業,2004.
數控專業的學習過程中,不僅要用到大型的機床還需要使用一些自動化精密型的機械工具。專業的學習目的就在于提高我國的產品生產速度以及質量。降低我國勞動人民的工作壓力。在社會經濟發展的現況下,社會對于數控專業人員的需求逐漸加大,各大小企業對于專業人才的挖掘力度也隨之增加。高職院校作為數控人才最主要的生產地,對于數控專業的培養壓力也越來越大。因此,為提高我國數控專業的人才發展,我國各大高校在數控專業上的教學采用了更嚴格的教學方式。
一、我國目前的數控教學情況
(一)教學課程少
由于很多的高校對數控專業的開辦比較晚,對相關專業的課程設定相對來說比較少,學生在學習的過程中,對于數控知識的理解仍然是通過教師課堂上的理論講解,而對于數控附屬的學識,數控專業的一些相關常識的內容了解都較少。這種教學導致我國的許多數控專業學生在面對企業的工作過程中,對于企業中的數控運用一知半解。比如:學習教授的專業知識太少,導致學生在工作時不能滿足企業單位的能力需求,學生對于編程等知識的掌握不夠徹底。
(二)專業設備設施不完善
近幾年來,我國社會對于數控專業人才的需求日益漸長,相關的高職院校為適應社會發展的需求,對學生的專業知識培訓加大了力度。在學校的原有基礎上建立了多個不同規模的實訓基地。就基地的規模來說,有的基地很大,有的基地卻又很小,大基地的優勢就在于實訓的效率好,種類多。但小基地卻正好與之相反,小基地因經濟的原因,承擔不起大型的實訓工具,相對大基地來說,教學效果顯得比較低。其次,高校在教學中,為了迎合社會企業的需要,對學生的實訓采用的都是工業化的教學方法,而工業化的實訓設備無論是購買還是保養維修等方面,消耗的費用都較高。這就導致學校對于設備購買的資金不夠,教學設備不足,學習在學習中對于上機實踐的機會少,實訓教學的效果不盡人意。顯然,這種教學的方式對于學生的自身發展來說,缺乏可行性。
(三)R抵識把握不高
在高等院校中,學校對于數控專業教學的教師配備比較少,學校的教師素質不高。對于學校沒數控專業的教師,學校往往只注重于教師的理論知識,有的教師甚至于都沒有真正上機操作過。教師在教學過程中,采用的也都是理論教學,對于學生的實踐操作不重視。學生對于專業知識的掌握不高,在學習過程中,學生對于工業操作的程序沒能完全了解,在上機操作中,學生對于專業設備的熟悉度普遍不高,缺乏實戰的經驗,導致學生對于上機操作的步驟模糊不清,對于上機實踐操作中的一些類似于“退刀”“換刀”的細節有所忽略。對于上機操作的教學方式產生抵觸感,害怕上機操作,拒絕實踐學習。
二、解決教學困惑的方法
(一)雙重教學 多方位發展
學校在實行教學的過程中采用理論與時間共同進行的教學方式,將數控專業的知識進行一個整體規劃,讓學生對數控的基礎理論知識完全把握,提高學生對于數控專業的基礎素質,培養學生的創新能力及綜合能力。提高學生對未來職業崗位的適應能力。在教學課程上,盡可能多的體現教學的多樣化、人性化、科學化,數控作為一個科技興起的專業,對于科技發展有著極大的推進作用,學習在進行課程設置時,應將學生的理論知識作用其中,加之學生的實踐操作累積,讓學生通過一系列的教學過程,系統的進行學習歸納。對于實踐操作的教學中,學校要加強學生的職業素養,盡可能多的提供學生上機操作的機會,以科技化的教學設備向學生展現數控專業的知識體系,提高學生對于上機實踐的欲望,同時,在教學中,培養學生的專業技術,為我國的數控專業培養更多的頂尖人才。
(二)完善相關的教學設備
傳統的教學并不能滿足學生對于知識的掌握,更不能滿足社會對于人才的需求。因此,學校要以培育高端人才為教學目的。根據自身的實際情況,建立一定的教學實訓基地,對教學基地中的設備要做到最基本的滿足,為學生提供最起碼的包括車床、銑床等設備。將有效的教學資金合理的運用在數控教學上,在課程的建設上,讓學生盡可能多的進到基地,進行實踐操作。同時,還要合理規劃設備,不能僅按照社會的需求來鋪設,要依照本校專業學生的實際情況,以學生的學習情況、身體素質、動手能力作為出發點,對設備采用大型、中型、小型同時具備的教學方式。讓學生在實踐中,自主選擇順手的操作工具。普及學生對于上機操作的常識、操作步驟、理論知識、整體程序等專業知識。提供更多的專業教師,對不同工種的學生采用不同的教學方式,增強學校的師資力量,讓學生對實踐操作的學習做出學結歸納,針對操作中的問題教師及時做出解釋,提高學生的數控學習效率。
目前,中職數控加工技術專業學生一部分會選擇繼續學習,而大部分學生通常在學習兩年后會進入到企業進行頂崗實習,但他們普遍會出現無法順利適應崗位要求的現象。企業需要的數控技能人才依然嚴重缺乏,出現了“在校學習兩年,不如企業培訓兩個月”的奇怪現象。為此,中職的數控專業教學需要結合市場發展所需進行有效調整和改革。
一、中職機械數控專業教學現狀
1.中職數控專業學情分析
在“中國制造2025”的市場大環境下,制造企業的技術在飛速發展,中職的數控教學技術是滯后于企業的,從而出現很多數控專業的頂崗實習生與企業生產無法有效對接,或者數控實習生的技能特點不適應企業的發展需求,突出表現如下。
首先,對本專業的實用理論知識掌握不扎實,機械加工工藝設計能力欠缺,不熟悉工程材料的特性。
其次,不能熟練地掌握各種典型的數控加工設備,對各種實踐操作中出現的問題無法熟練對應,設備的調試以及設備的簡單維修能力嚴重欠缺。
最后,對數控加工專業的新技能,新工藝鉆研程度不夠,因為在企業各種機械產品設計初期時,需要借助CAXA制造工程師、Solidworks、Pro/E等數控造型設計軟件進行仿真模擬試驗或者是自動編程加工。這些現狀導致學生在就業過程中出現了多種問題,中職數控專業教學面臨改革的處境。
2.數控行業發展迅猛
隨著數字信息化的發展,制造業正在不斷地向“工業智造”方向發展,傳統的制造技術不斷進行創新升級,數控進行技術革新已是一種趨勢。企業不斷使用工業機器人替代大規模的人工操作,同時產品的精度和質量都在不斷提高。數控技術正大步向著專業性、通用性、綜合性等方向邁進。不斷引入新的計算機軟件輔助設計技術,用于產品的初期設計及制造,使數控技術變得高效、便捷,朝著小型化、便捷化、智能化的方向發展。
3.數控人才的要求不斷提升
隨著數控設備生產能力的不斷改進和提升,企業對數控技術人才的要求也在不斷提高,加工問題的應對能力將成為非常重要的技術關鍵點。對產品設計造型、工件加工工藝分析、產品組裝調試訓練、機械產品的銷售技能以及各種數控加工設備的維護與修理知識,都將是企業要求數控技能人員掌握的。只有全面地了解數控生產的完整流程,才能應對企業初期品試做,復雜工件裝夾,編制程序,不良產品的裝配等問題。
二、中職數控教學改革的內容與方向
1.教學內容的創新
中職數控專業學生需要掌握全方位的專業數控技能。數控機械加工是實踐技術要求很強的專業,不僅涉及金屬切削加工、加工工藝、刀具選擇,工量夾具的選用和安裝,還包含材料切削技術以及機床維護保養方面的知識和輔助設計CAD/CAM技術等,它是一門混合了多門知識的應用技能。
為此,中職機械數控加工要為市場企業提供更好更優秀的技術能手,就應該緊跟制造業企業的市場潮流,結合學校的教學特點,為學生提供更符合就業市場需求的教學模式,增強學生的就業競爭力。
結合當前的形勢和中職教學現狀,改革之路應該根據中職學生入學時的認知能力與學習習慣來入手,合理安排必授知識點與拓展知識點。努力建立數控專業課程知識結構,以“機械識圖和金屬材料理論為起點、數控機械加工為基礎、數控加工工藝設計為核心、實踐操作為手段”這一基本體系來構建。對數控機械專業的實踐理論知識結構進行企業化和實用性的改進,教學中注重對學生實踐動手能力進行訓練。
為培養學生這方面的能力,在學期中期可以帶學生去當地技術先進的工廠進行實地見習,或通過結和企業共同舉辦一些創業創新的比賽,帶動學生的專業學習氛圍。把學校的教學延伸到現實的企業生產制造上去,讓學生親身感受到所學專業在企業真實的運作情況。這能極大地提升中職數控機械教學的實用性和適應性,同時也開拓了校園師生的產業視野,使學生在走出學校后迅速適應社會、企業的人才需求,成為被企業和市場需要的專業技能人員。
2.教師教學思路的創新
數控實操加工課程對教師動手能力的要求是極高的。每年學校知識內容的重復教學導致教師實踐操作的歷練也不夠,數控專業教師的操作能力應該長期磨煉,才能達到教師的實踐操作技能同企業技術人員接軌。
為此,中職學校要積極和本地的機械制造企業建立校企合作機制,每年定期讓骨干專業課程教師到工廠去鍛煉,與公司的生產技術人員共同生產,共同開發,共同研討。讓教師也參與到企業的項目開發中去,通過在合作企業崗位的實戰磨煉,將操作技能同自身的專業理論知識儲備有機結合起來,提出適合市場行業的教學內容和方法,改變教學模式。使中職數控教學更接地方制造業的“地氣”,實現教有所學、學以致用,同時也為服務區域制造業的發展作出貢獻。
3.學生考核體系的創新
由于中職學生本身文化基礎較差、知識接受能力不強,他們的學習方法通常是有所欠缺的,而且中職學校的數控機械加工專業是實踐性很強的專業。目前是以中等職業技能考證(中級工)作為主要的考核辦法,由于其考核的內容更新不快,所以僅利用課堂上的教學,學生技能考證是通過了,但是出現真正適合企業的技能人員還是沒有培養出來的狀況,到就業企業后,這個證書已經無法有效反映學生的技能水平,其考核辦法可作出如下調整。
一是實操工件作為考核內容,在數控實訓教學時,積極鼓勵學生的動手實踐,提升專業課的學習興趣,變被動學習為主動學習,將厭學心理轉變成樂學心理,這樣才能教育出符合市場需求綜合實踐能力更強的數控技術人員。
二是中職院校應該結合自身的專業建設水平,建立了更高水平的職業技能考證,如高級工證、企業從業上崗證等。對于有學習興趣的學生可以鼓勵去考高級工職業技能證書,形成一種校園榜樣和技能引領的作用。
三、小結
中職數控加工教學是以培養數控技能工匠為主要目標的,教學水平直接影響中職畢業生市場的就業競爭力和學校的職教品牌。在不斷推進的中職課程改革的背景下,加強中職數控加工教學的改革將是中職教育的必然選擇。為了應對加工制造業大量的產業結構升級,中職數控教學必然要調整數控技能人才培養的模式。相信通過多元化新的教學方法,理論與實際相結合的技能培養方式,一定能培育出更優秀、更適合市場行業的高素質數控加工技能人才。
參考文獻:
[1]吳岱.中職學校數控技能教學淺探[J].教育教學論壇,2010(12).