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【關鍵詞】作品制作 綜合創(chuàng)新工程訓練模式 改革
【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A
【文章編號】0450-9889(2012)03C-0114-03
當前,高等教育已從重視規(guī)模發(fā)展轉向重視教育質量的提高。工程訓練是一門實踐性技術基礎課,是機械、近機械和非機械類有關專業(yè)教學計劃中重要的實踐教學環(huán)節(jié),是理工科大學全面貫徹落實素質教育的重要陣地。工程訓練在要求學生學習工藝知識的同時,提高綜合素質,增強工程實踐能力,培養(yǎng)創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。然而,由于歷史的原因,大多數(shù)高校的工程訓練都是從金工實習發(fā)展起來的,各實習工種之間彼此獨立,沒有工藝上的關聯(lián),各工種加工出來的只是一個個獨立的零件,沒有形成能實現(xiàn)一定功能的具體的作品或部件,導致實習結束學生仍不理解零件的技術要求、公差要求和裝配工藝。可以說,以前的實習模式注重的是實踐操作技能的培養(yǎng),不能滿足新時期高等學校本科教學質量的要求。針對這些情況,本文以桂林電子科技大學機電綜合工程訓練中心為例,介紹了改革和創(chuàng)新工程訓練方法的前期條件準備,詳細闡述了將以單個零件加工的訓練模式改為面向作品制作的綜合創(chuàng)新實訓模式的步驟,并分析了其效果。
一、現(xiàn)狀及問題
桂林電子科技大學機電綜合工程訓練中心每年接受校內(nèi)外實訓學生3000多人。現(xiàn)有的工程訓練課程有工程認知實習、工程訓練Ⅰ、工程訓練Ⅱ。這3門課程分別針對非機械專業(yè)、近機械專業(yè)、機械專業(yè),實習時間分別是1周、2周、4周。其訓練過程均是把一批學生分組后按工種輪換實習,每個工種練習加工彼此不關聯(lián)的零件,不同之處在于不同的課程學生在各工種實習時間不同,加工操作熟練程度不同。
這種實習存在的問題表現(xiàn)在:一是訓練模式陳舊,實踐方法沒有創(chuàng)新性;二是沒能根據(jù)學生的專業(yè)特點、實習時間進行有效合理安排,實習過程單調(diào),實習效果差強人意,學生的積極性不高,創(chuàng)新意識沒有得到應有的發(fā)揮,創(chuàng)新精神、創(chuàng)新能力和工程實踐能力得不到培養(yǎng)。
二、綜合創(chuàng)新內(nèi)涵及前期條件準備
綜合創(chuàng)新工程訓練不同于工程認知實習,也不同于工程技能訓練。工程認知實習強調(diào)大工程背景教育,工程技能訓練注重實踐操作技能培養(yǎng),而綜合創(chuàng)新工程訓練的特定目標則致力于創(chuàng)新精神、工程應用綜合能力及團隊協(xié)作能力等方面的培養(yǎng)。面向作品制作的綜合創(chuàng)新工程實訓是安排在工程訓練中進行的一項綜合創(chuàng)新訓練。其目的是讓學生在實際中運用前一階段在工程訓練中所獲得的經(jīng)驗和已有的工程知識,通過團隊協(xié)作完成制作具有一定功能的產(chǎn)品,使學生獲得較完整真實的工程經(jīng)歷。
基于以上幾點考慮,工程實訓不能再沿襲以往的教學思維,必須進行相應的調(diào)整。為此,在加強硬件建設和文化氛圍建設的同時,必須充分挖掘教學資源,利用現(xiàn)代化教學方法和手段,組織好教學內(nèi)容,改革舊的訓練模式,使學生在有限的實訓時間內(nèi)獲得更加高效的訓練效果。主要從以下幾點進行考慮。
第一,培養(yǎng)理念。根據(jù)培養(yǎng)定位目標,著眼于從大工程理念培養(yǎng)21世紀的高素質工程人才,使之一定程度上具有以下九種能力:工程知識能力、工程設計與創(chuàng)新能力、工程實施能力、價值判斷能力、團隊協(xié)作能力、交流溝通能力、考慮環(huán)境影響的能力、社會協(xié)調(diào)能力和終身學習能力。
第二,教師要求。教師的引導與積極參與學生的創(chuàng)新實踐非常重要。在實習過程中,應時刻注意培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新習慣,多調(diào)動學生的創(chuàng)新積極性,對于優(yōu)秀的創(chuàng)新作品,可指導學生申請專利。同時,注重教研結合、教學相長。
第三,設備購置。利用示范中心建設單位的契機和學校理論教學與實踐教學并重的舉措,積極創(chuàng)造條件申請經(jīng)費,購置新教學設備,并注重設備的數(shù)量和種類。
第四,教學內(nèi)容組織。精心組織教學內(nèi)容。特別是數(shù)控工種(如數(shù)車、數(shù)銑和加工中心)和特種加工工種(如電火花加工、激光加工、超聲波加工及快速成型制造)的內(nèi)容組織。
第五,教學方法、手段。充分運用數(shù)控設備和多媒體教學設備的優(yōu)勢,結合前期教改成果運用WAP技術打造的“基于網(wǎng)絡的先進制造工程實訓平臺”,達到“人手一機”的實訓效果。
第六,實訓模式。將現(xiàn)有的訓練模式改為面向作品制作的綜合創(chuàng)新工程實訓模式。
三、綜合創(chuàng)新工程實訓組織實施
本文以4周實習時間的機械專業(yè)學生實訓課程一工程訓練的組織實施為例,對綜合創(chuàng)新的實訓的組織實施進行探討。
改革后的實訓全過程為:前2周進行工程技能實訓、調(diào)研選題、評審立項、撰寫結構方案設計報告和工程管理報告、具體設計、審核圖紙和撰寫工藝方案報告(除工程技能培訓安排在課間時間進行外,其余各步驟均安排在課外時間);后2周進行加工裝配、撰寫成本分析報告、成果答辯(除加工裝配和成果答辯安排在課間時間進行外,其余各步驟均安排在課外時間)。教改前后時間安排與模式比較參見表1。各階段的具體工作如下:
第一,工程技能實訓。按實習工種數(shù)目,分組實施操作技能實訓,時間為前2周。其實訓模式與工程訓練相同,但在實訓過程中通過精心組織教學內(nèi)容和使用新的教學方法后,更加注重學生的操作能力培養(yǎng)。如中心搭建的“基于網(wǎng)絡的先進制造工程實訓平臺”開通后能使學生獲得“人手一機”的實訓效果,大大提高了實訓效率。尤其使數(shù)控工種從以前的注重編程技巧和輸入中解放出來,轉變?yōu)楦嗟膶嶋H加工操作。
第二,調(diào)研選題。實訓一開始就以學生自由組合的方式成立綜合創(chuàng)新小組,每組4~7人,分組名單上報中心備案。選題是培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的第一階段,是創(chuàng)新實踐的起點、難點。中心要求每個學生通過調(diào)研提出一個選題,選題要有創(chuàng)意、有一定的使用價值和工程背景,其難易程度與自身的知識能力相適應,同時考慮中心的加工條件(至少使用3種以上比較典型的加工方法,也不能超出中心的現(xiàn)有加工能力)。
第三,評審立項。學生分組名單報備后,中心成立3名教師(來自不同工種)組成的指導組若干組。在選題截止前由教師組分別對指導的綜合創(chuàng)新學生小組進行選題論證,篩選立項選題。論證答辯時,答辯同學需簡要論述選題作品的結構、原理和功能,同時回答教師組的提問,對選題進行進一步的闡述。最終由教師指導組評定每組最有創(chuàng)意、功能定位合理、中心條件可實施的選題作為立項選題,并給出指導性修改意見。
第四,撰寫工程管理報告和結構方案設計報告。由選題立項的同學擔任其綜合創(chuàng)新小組的組長。組長負責組織小組成員深入討論選題的設計思路和結構、原理,撰寫結構方案設計報告。討論小組人員分工、生產(chǎn)過程組織、計劃進度等,撰寫出工程管理報告。
第五,具體設計。創(chuàng)新小組方案確定后,進行相關計算與選型、畫出零件圖、總裝圖。具體設計過程中老師和學生應加強溝通,指導老師應充分引導學生的自主性、創(chuàng)新性,同時做
好設計圖紙的審核工作。
第六,撰寫工藝方案報告。以立項選題中較復雜、重要的零件為例,組長組織其成員詳細討論其加工工藝后,撰寫出工藝方案報告。
第七,加工、裝配。指導老師審核工藝方案后,創(chuàng)新小組便可進行加工、裝配環(huán)節(jié)。此環(huán)節(jié)要求指導教師和各工種老師進行必要的指導,不允許代為操作,以加強學生對前期的技能實訓綜合運用的同時,提高動手能力。
第八,撰寫成本分析報告、整理答辯材料。收集、統(tǒng)計前期的數(shù)據(jù)記錄(包括材料成本、機時成本、勞務成本等),撰寫成本分析報告。按照“綜合工程訓練報告”統(tǒng)一模板順序裝訂封面、目錄、工程管理報告、結構方案設計報告、工藝方案報告、成本分析報告和附錄零件圖及總裝圖,培養(yǎng)學生整理技術文件的能力。
第九,制作成果答辯。實習最后一天以教師指導組為單位交叉進行創(chuàng)新作品答辯。根據(jù)作品創(chuàng)新性、社會價值、綜合工程訓練報告的撰寫、臨場答辯的表現(xiàn)等多個方面給出綜訓成績。根據(jù)綜訓成績在工程訓練中心內(nèi)部推優(yōu),并給出院一級的紙質證書。推優(yōu)的作品推薦參加機械類的各級大賽。
四、綜合創(chuàng)新工程實訓實施效果
兩年來,桂林電子科技大學已有3批次、近500名機械專業(yè)學生進行了“綜合創(chuàng)新工程實訓”,制作作品86件。作品推優(yōu)參賽獲國家級二等獎、三等獎各1項,自治區(qū)一等獎3項、二等獎5項、三等獎11項。面向作品制作的綜合創(chuàng)新工程訓練模式引起了實習學生的極大興趣和熱情。
第一,調(diào)動了學生的創(chuàng)新積極性和培養(yǎng)了創(chuàng)新能力。在綜合創(chuàng)新訓練中,堅持以學生為主體,教師為輔、積極引導的方式進行。因為是學生自主選題,過程是主動的,所以學生實習目標明確,思維活躍,創(chuàng)新的積極性更高,創(chuàng)新能力的培養(yǎng)也更高效。
第二,培養(yǎng)了學生理論和實際結合、綜合運用的能力。在整個設計、加工、裝配過程中,學生要把多種工程理論知識和生產(chǎn)實際相結合,提高綜合運用能力,才能更好地解決問題。比如在設計圖紙中零件之間的公差關系、精度要求、裝配關系及加工要求,必須和生產(chǎn)實際中的設備、經(jīng)濟精度等結合起來,才能更有效地實現(xiàn)制作目標。另外,通過作品的設計、加工、裝配和工程訓練報告的撰寫,為學生創(chuàng)造性、綜合性地運用所學工程知識解決實際工程技術問題提供了機會,培養(yǎng)了學生綜合運用各科知識的能力。
第三,培養(yǎng)了學生大工程意識及其九種能力。在經(jīng)歷綜合創(chuàng)新工程實訓的具體步驟后,培養(yǎng)了學生的安全意識、質量意識、創(chuàng)新意識、經(jīng)濟意識、團隊意識等大工程意識。同時使之一定程度上具有以下九種能力:工程知識能力、工程設計與創(chuàng)新能力、工程實施能力、價值判斷能力、團隊協(xié)作能力、交流溝通能力、考慮環(huán)境影響的能力、社會協(xié)調(diào)能力和終身學習能力。
關鍵詞:技能要求 技能教學 針對性
隨著國民經(jīng)濟和科學技術的迅猛發(fā)展,電子產(chǎn)品加工業(yè)已成為我國一個重要的經(jīng)濟發(fā)展產(chǎn)業(yè)。因此,許多中等職業(yè)學校為適應經(jīng)濟發(fā)展的需求,開設了電子技術應用專業(yè),為企業(yè)培養(yǎng)輸送技能人才。在電子技術應用專業(yè)的實訓中,一般按照與無線電裝接工和調(diào)試工兩個職業(yè)工種的技能鑒定標準對接的要求組織實施技能教學。但是,在教學實踐中,筆者發(fā)現(xiàn)有的專業(yè)教師沒有能準確把握兩個職業(yè)工種在技能要求上的區(qū)別,在實訓技能教學指導書的編寫和教學設計上缺乏應有的針對性,往往用裝接工的技能訓練要求代替調(diào)試工的技能訓練要求,只是在學生參加技能鑒定時,根據(jù)參加考核項目的不同,最后確定取得不同工種的職業(yè)資格證書,因而影響了人才培養(yǎng)的質量。
1.無線電裝接工和調(diào)試工核心技能要求的比較
根據(jù)國家職業(yè)技能鑒定規(guī)范要求,無線電裝接工和調(diào)試工核心技能要求列表比較如下表。
2.無線電裝接工和調(diào)試工各自技能訓練的側重點
根據(jù)兩個工種的不同崗位要求和核心技能要求,在編寫實訓指導書和教學設計時必須要有針對性,才能有效地實現(xiàn)各自的技能訓練目標。一般來說,無線電裝接工的技能訓練按照先輕后重、先大后小、先鉚后裝、先裝后焊、先里后外、先低后高、前后道工序安裝互不影響的安裝工藝原則,遵循“元器件——組件(部件)——整機總裝”的工序要求組織訓練,主要訓練裝接水平。無線電調(diào)試工技能訓練時,則不能簡單地按裝接工的技能要求來訓練,而是要按照“功能模塊逐個安裝,逐個檢測調(diào)試,最后整機裝配完成之后再進行整體測試調(diào)整”的工序要求組織訓練,在每個功能模塊的裝接中,則可按照裝接工的工藝和工序要求組織訓練。這樣才能有利于學生通過訓練鞏固所學理論知識,并能在理論的指導下進行調(diào)試,確保產(chǎn)品性能達到各項設計指標要求,提高調(diào)試檢測技能,保障產(chǎn)品安全和質量。
3.實訓指導書編寫和教學設計例舉
下面以OTL功放電路的安裝與調(diào)試實訓項目為例,說明如何按照兩個工種的技能訓練要求,有針對性地編寫實訓指導書和進行教學設計。
3.1無線電裝接工實訓指導書的編寫內(nèi)容和相關教學設計
3.1.1 實訓項目:OTL功放電路的安裝與調(diào)試
3.1.2OTL功放電路原理圖
3.1.3工作原理及技術參數(shù)說明
3.2.4元器件清單
3.1.5.裝配圖
3.1.6.安裝步驟
⑴元器件識別與檢測。⑵元器件引腳加工成型(包括接線頭等加工)。⑶根據(jù)裝配圖,按工藝和工序要求插裝元器件。⑷焊接。
3.1.7整機電路檢測與排故
3.1.8實訓中可能遇到的問題及處理方法和有關注意事項
3.1.9完成實訓報告
實訓報告內(nèi)容一般有:實訓項目名稱、項目原理圖、電路技術參數(shù)、元器件清單、電路裝配圖、安裝調(diào)試步驟及有關情況記錄、故障排除情況、實訓體會等。
3.2無線電調(diào)試工實訓指導書的編寫內(nèi)容和相關教學設計
實訓步驟1-5、7-9和裝接工基本相同,但第6個步驟則有明顯的不同。
安裝與調(diào)試步驟:
⑴元器件識別與檢測。⑵元器件引腳加工成型(包括接線頭等加工)。⑶根據(jù)裝配圖,按工藝和工序要求插裝元器件,逐級安裝。先安裝由3BG3、3BG4組成的功放末級。⑷焊接。⑸對末級功放進行檢測、調(diào)整。在編寫這部分指導內(nèi)容和進行教學設計時,可事先設置幾個問題,多問幾個為什么,要求學生思考,為順利完成調(diào)試工作做好理論準備。功放末級的檢測、調(diào)整,具體指導可描述如下:①測試中點電壓。在3BG4的基極接上一個4.7KΩ的電阻,模擬3BG1接上后的狀況。(問題設置:如果沒有接這個4.7KΩ的電阻,便接通電源,會出現(xiàn)何種情況?)接通電源,用萬用表測中點電壓,通過調(diào)節(jié)3Rp1,使中點電壓為電源電壓的一半左右。如果不正常,應切斷電源,檢查裝接是否有問題。②測試調(diào)整功放管靜態(tài)工作電流。用萬用表的電流檔串接入電路測量,靜態(tài)工作電流應約在10mA左右。如出現(xiàn)偏大或偏小,可以通過調(diào)節(jié)3Rp2調(diào)整電流,使其達到正常值。(問題設置:為什么可以通過調(diào)整3Rp2改變功放管的靜態(tài)工作電流?)⑹根據(jù)裝配圖,按工藝和工序要求插裝元器件,裝接前置推動級,焊接完成后,檢測、調(diào)整3BG1的靜態(tài)工作電流。可在兼顧中點電壓的條件下,通過調(diào)節(jié)3Rp1來調(diào)整,使靜態(tài)電流為2mA 左右。如果偏差較大,可通過改變3R3來調(diào)節(jié)3BG1的靜態(tài)電流。(問題設置:為什么可以通過調(diào)節(jié)3Rp1來調(diào)整3BG1的靜態(tài)工作電流,但要兼顧中點電壓的變化?如何通過改變3R3的值來調(diào)節(jié)3BG1的靜態(tài)電流?)。以上的檢測與調(diào)試為靜態(tài)調(diào)試,可以根據(jù)實際情況,反復調(diào)試,使電路的各項參數(shù)達到設計指標要求。⑺對整個電路進行動態(tài)測試調(diào)整。如圖,連接測試電路。
①觀察輸出電壓波形,判斷功放管的對稱性。輸入1Kz的正弦信號,適當調(diào)節(jié)輸入信號電壓大小,利用示波器觀察輸出波形。如輸出波形的正負半周不對稱或某個半周出現(xiàn)削頂失真,說明兩個功放管參數(shù)不對稱,應更換管子。(問題設置:出現(xiàn)這些現(xiàn)象的原因分別是什么?)②測試最大不失真輸出功率。從示波器上讀出不失真最大輸出電壓Vom,然后用Pom=V2om/(8RL)計算出最大不失真功率。(問題設置:理想的最大輸出功率是多少?)③測試電壓放大倍數(shù)和頻響特性。(問題設置:什么是頻響特性?)
各操作步驟詳細的操作方法,本文不予贅述。
從上面的分析可以看出,無線電裝接工和調(diào)試工這兩個職業(yè)工種既有相同的技能要求,又有各自的側重點。因此,在編寫實訓指導書和進行教學設計時,必須要有針對性,這樣才能確保技能訓練教學的有效性,提升技能訓練質量,為企業(yè)培養(yǎng)輸送合格的技術人才。
參考文獻:
關鍵詞: 《減速機拆裝與減速機零件的認識》 項目教學法 教學目標 教學過程實施 教學評價設計
一、課例背景介紹
在學校教學改革中,課程改革處于核心地位。我市是減速機制造基地,減速機行業(yè)發(fā)展穩(wěn)定,同時農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化、新型工業(yè)化、現(xiàn)代服務業(yè)的迅速發(fā)展也加快了職業(yè)的分化和綜合,對人才培養(yǎng)的規(guī)格、人才質量和人的終身學習提出了新的要求。而職業(yè)學校的學生學習基礎相對薄弱,職業(yè)學校的設備、師資與企業(yè)相距較大,迫切需要職業(yè)學校進行新一輪課程改革,在提高學生素質與能力的同時,也為社會的和諧穩(wěn)定和地方經(jīng)濟的發(fā)展培養(yǎng)新力量。
二、學習目標設定
項目課程的實施構建了以職業(yè)為導向,教學內(nèi)容模塊化項目化的理論實踐一體化課程結構,形成以職業(yè)能力為核心、以真實工作任務為載體,以車間為教學情境的基于工作過程的課程教學模式?!稖p速機拆裝與減速機零件的認識》項目課程是在原有《機械基礎》課程上的變革,它的目標之一是要讓學生認識常見的減速機零件,如減速機箱體、端蓋、齒輪、軸、軸承、密封圈、行星架等,了解通用零件的基本知識;二是要使學生學會小型減速機的拆卸與組裝,通過拆卸與組裝,裝理論知識與實踐知識進行有機的結合,使學生真正實現(xiàn)做中學。根據(jù)減速機中常用零件,我們將《減速機拆裝與減速機零件的認識》分解為十個子項目,如《箱體》、《齒輪》、《軸》、《軸承》,等等。通過《減速機拆裝與減速機零件的認識》項目,學生將獲得如下技能的培訓:1.拆、裝技能;2.簡單的測、繪技能;3.查閱資料的能力;4.計算機寫作、編輯能力;5.團隊協(xié)作能力;6.自學能力。
三、學習內(nèi)容組織
課程內(nèi)容的組織通過十個項目的實施、完成,讓學生掌握減速機拆裝技能。每個項目的實施過程如下:教師進行安全教育,布置任務學生分組,制訂工作計劃教師審核工作計劃,提出改進意見檢查并提供環(huán)境實施達到目標,指導每個小組的研究情況學生匯報研究成果完成實訓報告學生互評,教師考核。
四、教學情境創(chuàng)設
1.周邊環(huán)境教學情境創(chuàng)設
繪圖區(qū)及拆裝室四周墻壁貼掛減速器裝配圖及零部件圖,創(chuàng)設車間工作情境;走廊過道等張貼或懸掛學生或教師語錄;增進學生學習熱情。
2.拆裝區(qū)教學情境創(chuàng)設
按照企業(yè)管理5S要求,給學生配置拆裝工具箱。在學生尋找拆裝用工具及放置拆裝用工具時,能迅速有效,同時讓學生養(yǎng)成良好的工作習慣和嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L。在每一個小組擺放小組名稱:拆裝組,查找資料組,測繪組、工作圖組。
3.多媒體教室教學情境創(chuàng)設
計算機聯(lián)網(wǎng),保證計算機網(wǎng)絡在線,能更好地運用現(xiàn)代技術為學習服務。同時,教師提供機械設計手冊圖書若干,使學生能從書中獲取所需。
五、項目任務描述和教學過程實施
任務一:拆卸與裝配軸承。
【學生學】:按拆裝順序、規(guī)范,以及有序進行軸承零件部件拆卸,拆卸工具的放置較規(guī)范。拆卸零件做好標記,并填寫學生工作業(yè)。
【教師導】:1.明確工作任務:拆卸與裝配,核心工作是軸承部件的拆裝。
2.拆卸示范:拆卸中講解軸承中裝拆方法。拆裝中講解拆裝注意事項。拆卸時注意強調(diào):拆卸順序正確、規(guī)范,工具與零部件分區(qū)分整齊有序;記錄與標記零件的裝配關系和裝拆順序。對拆下來的軸承講清軸承結構的組成。
3.軸上零件的安裝順序與拆卸順序相反。
【設計反思】:明確的分工,規(guī)范程序性的操作是這一環(huán)節(jié)實施的要點。
任務二:滾動軸承知識研究。
【學生學】:從不同的途徑查閱軸承知識:
方法1:從《機械基礎》教材中
方法2:從《機械零件設計手冊》中
方法3:上網(wǎng),從百度鍵入“軸承”進行查閱
方法4:從機械設計軟件中獲取
【教師導】:1.據(jù)拆下的滾動軸承實物及該減速器裝配圖中的明細欄對該軸承的型號規(guī)格,引出其型號規(guī)格含義。
2.提供查找滾動軸承代號的途徑,引導時突出強調(diào)查閱要求:方法途徑多,快且正確,同時要求學生注明出處。
【設計反思】:1.變?nèi)问秸n程體系為任務引領型課程體系,緊緊圍繞完成工作任務的需要來選擇課程內(nèi)容,這是項目教學設計主要思路。這里,恰當而真實的工作任務激發(fā)了學生的創(chuàng)造性學習潛能,教學效果很好。
2.注重探究性學習的引導。
任務三:分析軸承結構,并繪制軸承草圖。
【學生學】:在學習制圖后的基礎上,對軸承結構進行草圖繪制(后續(xù)課程開設減速機測量與CAD繪圖,此處不進行測量及計算機繪圖要求)。
要求繪圖草圖能清晰表達結構情況。全班同學對拆下的軸承實物先測內(nèi)圈、外圈直徑,以及寬度,圓整后,定軸承類型及代號后進行手工圖板對滾動軸承的規(guī)定畫法繪制。
【教師導】:用目測草繪出該項目中滾動軸承的規(guī)定畫法,強調(diào)測、繪要求:零件草圖內(nèi)容完整,表達正確,圖線清晰,比例均勻,要求合理,字體工整。草圖不應是“潦草”的圖。
示范游標卡尺的使用并測該項目中拆下的滾動軸承的內(nèi)圈、外圈直徑及寬度,圓整后,定軸承類型及代號用規(guī)定畫法作圖,比例合適,表達正確無誤。
【設計反思】:對學生得到的草圖表達方案各不相同,教師應先肯定學生的討論合作的積極態(tài)度,培養(yǎng)和保護學生的自信心,然后才能強調(diào)滾動軸承的規(guī)定畫法。
任務四:探索軸承在裝配圖中的繪制方法。
【學生學】:1.上網(wǎng)查閱資料。
2.討論探究。
【教師導】:1.教師提供減速器傳動軸及軸上零件裝配圖,要求學生能認出軸承型號,查資料定代號,并會使用規(guī)定畫法畫出。2.拓展素材的提供要緊扣本項目子課題,引進了課外的分層教學。
【設計反思】:對本項目進行拓展與延伸,針對學生以后可能遇到類似的問題,能夠想到用該知識進行解決。
任務五:交流匯報,展示學習成果。
【學生學】:每一小組選派一人作為匯報員,在匯報中展示成果。
【教師導】:對學生的亮點予以肯定,對不足之處委婉地點出。
【設計反思】:學生匯報及成果展示,能集思廣益,促進學生自主發(fā)展。
六.設計教學評價
教學評價分兩塊:1.理論部分占50%,考核學習態(tài)度、專業(yè)知識、與人溝通能力、合作能力等。具體細分,匯總答辯(自我評價占2%、小組評價占3%、老師評價占5%);團隊合作占5%;學生工作頁(草圖、零件圖占15%、理論填寫占5%、圖形占10%、總結占5%)。2.操作部分占50%,考核實訓態(tài)度、操作過程、實訓報告,等等。答辯占5%;考核實訓態(tài)度占5%;操作過程占25%;實訓報告占15%,等等。
關鍵詞:項目教學法;CAD/CAM技術
CAD/CAM技術是一門多學科綜合應用新技術,其發(fā)展十分迅速,許多大中型企業(yè),甚至小型企業(yè)都在努力引進這一新技術,以提高企業(yè)自身的技術素質,增強產(chǎn)品在國內(nèi)外市場的競爭能力。目前,高職院校機械類專業(yè)都相繼開設了“CAD/CAM技術及應用”這門新課程。該課程特點是綜合性強、實踐性強。CAD/CAM實訓是理論教學結束后進行的實踐教學環(huán)節(jié),目的是提高學生的CAD/CAM技術綜合應用能力,一般安排兩周時間。以往的CAD/CAM實訓都是教師找?guī)讉€實例,學生在機房應用CAD/CAM軟件完成零件造型和生成數(shù)控代碼。這種實訓模式以教師為中心,學生被動地完成任務,實訓結束后學生也只是提高了軟件操作的熟練程度,沒有真正掌握CAD/CAM技術。近兩年,我院在CAD/CAM實訓中引入項目教學法,調(diào)動了學生的積極性和主動性,實訓效果也有很大改善。
項目教學法的特點
項目教學法是以學生的自主性、探索性學習為基礎,以培養(yǎng)學生綜合能力為目標,采用類似科學研究的方法,師生通過共同實施一個完整的“項目”而進行教學活動,促進學生主動積極發(fā)展的一種新型教學方法。在職業(yè)教育中,項目是指以生產(chǎn)一件具體的、具有實際應用價值的產(chǎn)品為目的任務,能將某一教學課題的理論知識和實際技能結合在一起,具有一定的難度,不僅是對已有知識、技能的應用,而且還要求學生運用新學習的知識、技能解決過去從未遇到過的實際問題。
項目教學法在
CAD/CAM實訓中的應用
(一)確定實訓項目及任務
項目的設立應根據(jù)教學大綱有關知識技能的要求而定,必須認真斟酌,因為它是實訓成功的關鍵。本實訓項目選用機械行業(yè)比較典型的減速器來實現(xiàn)CAD/CAM應用,具體任務是應用Pro/Engineer實現(xiàn)一級齒輪減速器的幾何造型和箱體加工,減速器分解如圖1所示。該項目體現(xiàn)了如下特點:
基本包括了全部教學內(nèi)容項目內(nèi)容包括各零部件的幾何造型,零部件裝配,生成箱體的工程圖,上、下箱體及其組合加工等,幾乎涵蓋了本門課的全部教學內(nèi)容。
圖1 減速器分解圖
難度適中并能適當拓寬學生的知識面既有對以前所學知識的進一步鞏固,又滲透了新知識,使學生運用已有知識、技能解決過去從未遇到過的實際問題。在項目中包含了以前課程中沒講過的內(nèi)容,如齒輪參數(shù)化設計、螺紋加工、箱體夾具設計等。
綜合性強,覆蓋面寬本門課程在教學計劃中安排在最后階段,學生已經(jīng)學完了大部分專業(yè)課,該項目涉及學生所學過的大部分專業(yè)知識,如機械制圖、機械設計、機械制造基礎、數(shù)控加工技術等。通過完成這個項目,學生可綜合應用已學過的知識。
學生對教學內(nèi)容既熟悉又有興趣對于減速器學生比較熟悉,實訓室有實物模型。在機械設計課程教學中已經(jīng)完成了減速器設計,在機械制造課程中也接觸過,但如何應用CAD/CAM技術實現(xiàn)造型和加工,學生對此有著強烈的興趣。
具有廣泛的實際應用價值減速器用于汽車、礦山機械、冶金機械、化工機械、建筑機械、輕工機械等各種機械的傳動,應用比較廣泛,是典型的機械傳動裝置。
(二)項目的具體實施
該項目的實施過程包括如下四個階段:
準備階段(1)布置本次實訓要完成的項目、實訓目的、要求和具體任務。任務按Pro/E提供的功能以模塊方式布置,共有四個模塊:零件幾何造型、零部件裝配和總體裝配、工程圖創(chuàng)建、數(shù)控加工。(2)教師與學生一起分析減速器工作原理和零部件的特點,畫出減速器的零件組成結構,確定所屬模塊圖,如圖2所示。(3)將學生分成幾個小組,每組6~8人,以小組為單位制定項目實施計劃,包括確定完成任務的方法、步驟、時間安排和每個人的具體任務分工;教師與各組學生一起修改完善實施計劃,最后確定計劃。(4)準備好減速器實物模型、資料、手冊、測量儀器等。(5)確定減速器各零部件尺寸,由各組自己決定實物測量方法或自己設計減速器各零部件尺寸。
圖2 減速器零部件的構成
實施階段項目實施按模塊進行,分成四個步驟:第一步,在Pro/E實體模塊中進行零件幾何造型;第二步,在組裝模塊中,裝配軸部件和整個減速器;第三步,在工程圖模塊中,創(chuàng)建箱體工程圖;第四步,在加工模塊中,對箱蓋、箱座和其組件進行數(shù)控加工。
編寫實訓報告編寫實訓報告是整個實訓教學的重要組成部分。它是制作者制作思想的體現(xiàn),是項目成果的文字表達,也是學生撰寫技術性文件能力的體現(xiàn),因此,它是培養(yǎng)學生分析、總結、歸納和表達能力的重要方面。從實訓開始時就應提醒學生將整個工作情況記入草稿本內(nèi),完成時將草稿本的內(nèi)容整理歸納后編寫正式的實訓報告。根據(jù)本課程和項目特點,實訓報告要求學生在計算機上完成,通過抓圖和使用Word軟件,學生的計算機應用能力可得到很大提高。
項目評價與成績評定階段項目評價是對整個項目教學實施情況的驗收,也是對學生在該項目運作過程中所取得的成績做出的評價。項目成績評定包括四部分:任務完成(占40%)、答辯(占30%)、實訓報告(占20%)、平時表現(xiàn)(占10%)。每一部分都有評分標準,在實訓開始就發(fā)給學生。最后成績分為五個等級:優(yōu)秀、良好、中等、及格、不及格。其中,任務完成情況由自評、互評、教師評三方面成績綜合構成。答辯成績由答辯委員會給出,答辯委員會由教師和每組推薦的一名學生組成,做到公平、公正、合理。通過這個過程,培養(yǎng)學生的獨立工作能力、綜合職業(yè)能力和協(xié)作精神。
項目教學法實施過程中應注意的幾個問題
在CAD/CAM實訓中應用項目教學法,應重視以下幾個問題:
鼓勵學生自己解決問題當學生遇到困難和新知識時,鼓勵學生自己解決,教師可以適當引導,提高學生在一定范圍內(nèi)學習新知識、新技能的能力。如在項目中遇到齒輪的參數(shù)化設計內(nèi)容,學生以前從未接觸過,感到無從下手,教師只講解決這類問題的關鍵點,然后引導和啟發(fā)學生自己去查資料,運用已有知識去解決問題。學生通過自己努力掌握了參數(shù)化設計的方法,完成了齒輪參數(shù)化設計并生成族表,各組又獨立完成了其他標準件庫的建立,學生體會到了戰(zhàn)勝困難和自己獲取新知的樂趣,也學會了學習。
采用“一題多解”形式在零件幾何造型和加工中,有多種方法可以實現(xiàn),每一種方法不管難易都應該展示給學生,再由教師與學生共同評價各種方法的優(yōu)缺點及適用范圍,這樣學生可以學到更多的操作技巧,全面吸收整個項目活動的精髓。如對于箱體零件造型有三種方法:第一種是整體造型再分割的方式;第二種是用箱座、箱蓋分別造型的方式進行;第三種是將箱座、箱蓋相關部分及共有部分集中造型,余下結構分開造型。這三種方式各有優(yōu)缺點,整體造型方式造型方便,但形成箱座、箱蓋的模型數(shù)據(jù)較大,其中包含有不是本體的數(shù)據(jù)(即箱座含有箱蓋的數(shù)據(jù),反之亦然);分體造型方式造型相對較為繁瑣,但數(shù)據(jù)量合適;第三種造型方式綜合了前兩種造型方式的優(yōu)點。經(jīng)過與學生分析比較,決定采用第三種方式。
與生產(chǎn)實際緊密結合學生對所學知識真正能融會貫通,需要到生產(chǎn)實際中通過體驗和感性認識而內(nèi)化知識和技能。在加工模塊教學進行箱體加工時,學生對箱體在數(shù)控機床上的裝夾和工藝參數(shù)的選擇感到茫然。教師可讓學生帶著問題到校實習工廠觀察有關箱體加工,如箱體如何定位、如何夾緊,夾具的形式,壓板和螺栓的形狀,加工的整個過程等。這樣,學生對以前所學的知識及其應用有了更深的理解。
教師指導要恰到好處項目教學法的根本宗旨是讓學生自己發(fā)現(xiàn)知識、提高技能,因此,教師一定要把握好指導尺度。在完成項目的過程中要因材施教,針對不同層次的學生教師指導的深度要有所不同。如果學生有問題,教師應該給予啟發(fā)性、提示性指導,不但使學生記憶深刻,還能鍛煉學生的思維,培養(yǎng)其創(chuàng)新能力。
項目教學法有其獨特的優(yōu)勢,它體現(xiàn)了職業(yè)教育教學的特征。在CAD/CAM實訓中采用項目教學法激發(fā)了學生的學習興趣,使學生在整個實訓過程中充滿熱情。通過實訓,學生理解了知識,學會了操作,提高了分析問題和解決問題的能力,培養(yǎng)了團隊精神和合作能力。
參考文獻:
【關鍵詞】機電;專業(yè)教學標準;研究
近年來,隨著我國高等教育大眾化進程的推進,高等職業(yè)教育也迎來了大擴招和大發(fā)展,在招生人數(shù)、在校生人數(shù)等方面都獲得了一定的增長。中職畢業(yè)生也不滿足僅僅獲取中等職業(yè)學校畢業(yè)證書和中等職業(yè)資格證書。隨著中職升入高職院校繼續(xù)深造的人數(shù)持續(xù)不斷地增長。在中職和高職的銜接過程中難以避免地出現(xiàn)一些問題。如何解決職業(yè)教育銜接過程中存在的課程結構不合理、課程內(nèi)容重復浪費、實踐能力脫節(jié)等問題,是我們必須面對的重大難題。分析和研究中高職課程體系銜接,解決中高職在課程上各自獨立、相互分離的問題,已勢在必行。
中職機電技術應用專業(yè)繼續(xù)學習專業(yè)舉例高職為機電一體化技術、機電設備維修與管理、自動化生產(chǎn)設備應用。下面研究與構建基于中高職銜接的中職機電技術應用專業(yè)教學標準。
1 人才規(guī)格
本專業(yè)畢業(yè)生應具有以下職業(yè)素養(yǎng)、專業(yè)知識和技能:
1.1 職業(yè)素養(yǎng)
(1)具有良好的道德品質和職業(yè)信譽,愛崗敬業(yè)、遵紀守法。
(2)具有創(chuàng)新精神和服務意識。
(3)具有人際交往與團隊協(xié)作能力。
(4)具有獲取信息、學習新知識的能力。
(5)具有安全文明生產(chǎn)、節(jié)能環(huán)保和遵守操作規(guī)程的意識。
1.2 專業(yè)知識和技能
(1)具有查閱專業(yè)技術資料的基本能力。
(2)掌握電工電子技術、機械制圖、機械基礎等專業(yè)基礎知識。
(3)具有正確識讀中等復雜程度機械零件圖和裝配圖,繪制簡單零件圖的能力。
(4)具有運用PLC的基本指令和部分功能指令編制和調(diào)試較簡單的控制程序的能力。
(5)掌握典型機電產(chǎn)品、機電設備和自動生產(chǎn)線的基本結構與工作原理。
專業(yè)(技能)方向――機電設備運行與控制
(1)能識讀機電設備的裝配圖,并按照工藝要求完成機電設備組裝。
(2)能識讀機電設備的電氣原理圖和接線圖,并按照工藝要求完成電氣部分的連接。
(3)能初步進行典型機電設備的安裝、調(diào)試、運行與維護。
專業(yè)(技能)方向――機電產(chǎn)品裝配與維修
(1)能對機電產(chǎn)品進行常規(guī)維護,完成維護報告。
(2)能對機電產(chǎn)品進行常見故障診斷,完成故障診斷報告。
(3)能對機電產(chǎn)品的常見故障進行排除。
2 課程設置及要求
本專業(yè)課程設置分為公共基礎課和專業(yè)技能課。
公共基礎課包括德育課,文化課,心理健康,藝術,以及其他自然科學和人文科學類基礎課。
專業(yè)技能課包括專業(yè)核心課、專業(yè)(技能)方向課和專業(yè)選修課,其中機電設備運行與控制方向課程為:(1)液氣壓傳動控制;(2)電機與電氣控制技術;(3)PLC應用(含變頻器使用);(4)工廠供電;(5)電氣照明。機電產(chǎn)品裝配與維修方向:(1)protel;(2)單片機技術應用;(3)整機裝配;(4)過程控制與儀表。
實習實訓是專業(yè)技能課教學重要內(nèi)容,含校內(nèi)外實訓、頂崗實習等多種形式。綜合實訓是機電技術應用專業(yè)必修的實習訓練,放在專業(yè)課程學完之后,集金工實習、電氣控制與PLC應用、電子產(chǎn)品裝配與調(diào)試等為一體,提高學生的綜合技能。頂崗實習是機電技術應用專業(yè)最后的實踐性教學環(huán)節(jié)。通過頂崗實習,更好地將理論與實踐相結合,全面鞏固、鍛煉的實際操作技能,為升高職院?;蚓蜆I(yè)打下堅實的基礎。
3 教學實施
3.1 教學要求
教學要符合教育部有關教育教學的基本要求,按照培養(yǎng)學生基本科學文化素養(yǎng)、服務學生專業(yè)學習和終身發(fā)展的功能來定位,重在教學方法、教學組織形式的改革,教學手段、教學模式的創(chuàng)新,調(diào)動學生學習積極性,為學生綜合素質的提高、職業(yè)能力的形成和可持續(xù)發(fā)展奠定基礎。貫徹以就業(yè)為導向、以能力為本位的教學指導思想,根據(jù)機電技術應用專業(yè)培養(yǎng)目標,結合企業(yè)生產(chǎn)與生活實際,大力對課程內(nèi)容進行整合,在課程內(nèi)容編排上,合理規(guī)劃,集綜合項目、任務實踐、理論知識于一體,強化技能訓練,在實踐中尋找理論和知識點,增強課程的靈活性、實用性與實踐性。
3.2 教學管理
教學管理要更新觀念,改變傳統(tǒng)的教學管理方式。教學管理要有一定的規(guī)范性和靈活性,合理調(diào)配教師、實訓室和實訓場地等教學資源,為課程的實施創(chuàng)造條件;要加強對教學過程的質量監(jiān)控,改革教學評價的標準和方法,促進教師教學能力的提升,保證教學質量。
4 教學評價
4.1 專業(yè)課程的考核
專業(yè)課程“以學生發(fā)展為中心”,采用過程性考核和終結性考核相結合的考核模式,實現(xiàn)評價主體和內(nèi)容的多元化,既關注學生專業(yè)能力,又關注學生社會能力的發(fā)展,既要加強對學生知識技能的考核,又要加強對學生課程學習過程的督導,從而激發(fā)學生學習的主動性和積極性,促進教學過程的優(yōu)化。
4.1.1 過程性考核
主要用于考查學生學習過程中對專業(yè)知識的綜合運用和技能的掌握及學生解決問題的能力,主要通過完成具體的學習(工作)項目的實施過程來進行評價。具體從學生在課堂學習和參與項目的態(tài)度和職業(yè)素養(yǎng)及回答問題等方面進行考核評價。同時,從在完成項目過程中所獲得的實踐經(jīng)驗、學生的語言文字表達和人際交往及合作能力、工作任務或項目完成情況、安全意識、操作規(guī)范性和節(jié)能環(huán)保意識等方面來進行考核評價。
4.1.2 終結性考核
主要用于考核學生對課程知識的理解和掌握,通過期末考試或答辯等方式來進行考核評價。
4.1.3 課程總體評價
根據(jù)課程的目標與過程性考核評價成績、終結性考核評價的相關程度,按比例計入課程期末成績。
1、 模塊式教學,實施理論指導實踐:
制圖課的知識點可以分為基礎知識模塊、點線面模塊、組合體模塊、零件圖模塊、裝配圖模塊,各模塊之間層層遞進聯(lián)系密切,我認為在基礎模塊教學中采用"先學后教,當堂訓練"的教學策略,通過教學目標與自學指導,讓學生自學初步認識繪圖工具與使用方法,再通過多媒體課件演示工具的使用要點,展開互動式討論糾正學生繪圖中使用錯誤,比一比看誰的方法即高效又正確,從而激發(fā)學生的學習興趣,使學生在糾錯中形成正確的知識。
點線面模塊采用"實踐帶動理論"教學策略讓學生參觀實習車間找出四種典型零件,分析其形狀找出共性問題并結合"口訣"教學讓學生在最短的時間分清各種點線面的位置及特點為下一步的組合體教學打下基礎。例如點的投影可以用機床頂尖為實例以點的"投影永遠是點,點的位置是三坐標決定"的口訣加深點的理解。
組合體模塊為形體過渡到零件的一個關鍵環(huán)節(jié)應采用"理論強化實踐"的策略,采用多媒體動畫演示各種零件的組合類型及組合過程讓學生充分感受零件的千變?nèi)f化和基本體的形態(tài),緊緊抓住"讀"和"畫"兩大環(huán)節(jié),然后在加以典型組合體練習,采用"頭腦風暴"老師不直接說出答案讓學生自己找出學習過程中的錯誤完善形體分析能力,并寫出實習日記,讓學生空間想象能力加以鞏固和提高。例如組合體中綜合類較多可舉支架類模型講解組合特點和形體分析方法,輔助采用動畫立體模型展示準確分析變化形式,集思廣義通過不同的思路構建形體空間想象能力,并準確補畫視圖的圖形與漏線。
零件模塊采用"參觀和測繪"相結合的策略,第一步讓學生參觀車間內(nèi)的機械加工順序,并加以記錄,回到教室再觀看相關的教學視頻與記錄對比總結出典型零件的幾個相關要素;圖形、尺寸、技術要求等并最終找出零件的一些共性特點,為下一步同學們學習裝配圖打好基礎,特別注意和已學過的機械類專業(yè)課結合讓理論知識點與實踐相結合適應實習生產(chǎn)強化學生對圖紙的理解。例如參觀直軸的加工方法注意分析每道工藝的流程卡片及圖形中的尺寸,回到教室后觀看直軸視頻分析直軸的圖形、尺寸、技術要求加以提煉簡化更容易區(qū)別其它類型零件第二步測繪零件通過測量零件的尺寸繪出草圖并畫出標準圖紙體會零件四要素的重要性讓理論在測繪過程中轉變?yōu)閷嵺`經(jīng)驗。例如在課堂中分組讓同學們測量軸類、支架類、箱體類等幾類零件既可以用到繪圖知識又可以用到測量技能,通過同學們的協(xié)同合作提高工作相率的同時還提高學生的機加工工藝分析能力。
裝配圖模塊,是制圖的終極目標,應用較短的時間學習理論然后轉入裝配鉗工實訓車間,利用部件與構件的拆繪來加深課本內(nèi)容的理解,例如:拆卸CA6140型車床的主軸箱檢驗各軸的形態(tài)大小及配合尺寸分析拆卸的方法及工藝流程讓學生把知識融匯貫通,成為合格的技術工人。
2、合理控制理論與實習時間,讓學生逐步適應生產(chǎn)環(huán)境
由于前面的模塊知識需要一定時間的生產(chǎn)實習才能有效的轉變成技能,結合前面的五個模塊制定實習計劃,基本比例為1:3即理論為1實踐為3,例如在零件圖教學過程中理論講解各零件的特點為10課時實踐測繪與標準繪圖應為20~30課時,通過學生的逐漸認知、了解、掌握等4個層次逐漸內(nèi)化為學生的知識技能為今后的就業(yè)做好充分準備。
3、 采用綜合實訓的方法,讓同學們撰寫實訓報告
第一步經(jīng)過車工與數(shù)控實訓,同學們從圖紙分析到零件加工順序分析到零件機加工步驟,讓學生學以致用實現(xiàn)知識的綜合運用從而攻破了動手能力差的難題。
第二部撰寫實訓報告,指導學生完成從畫圖到產(chǎn)品出廠的全過程分析,及時發(fā)現(xiàn)問題解決問題進一步修正,扎實走好每一步。
4、 合理選用實習環(huán)境,根據(jù)理論課的要求布置
根據(jù)模塊的不同選擇實習環(huán)境,例如在講點線面的時候以鉗工實訓車間的工件為目標,便于學生觀察零件圖可采用機加工車間或仿真模擬實驗室為目標,需要時可在專門的繪圖室進行練習,在不同的嘗試中來體驗成功的樂趣。
5、 鼓勵學生動手操作,提出相應建議
針對上述問題,我們以參加技能競賽為切入點,對電子信息工程專業(yè)的實踐教學體系及內(nèi)容進行了整合與重構,設置了5門獨立于理論課程之外的綜合性實踐課程及畢業(yè)設計這6個教學環(huán)節(jié)(如表1所示),按學制分為基礎、進階、提高三個層次。實踐課程既依托于整個專業(yè)課程體系,又具有相對的獨立性,使學生在全學程中實踐訓練不斷線。
1.1基礎層次
以電路分析、模擬電路、數(shù)字電路三門課程為依托,開設兩門實踐課程,訓練學生的基本技能,強化理論知識的實際應用。(1)電子技能訓練。這是電子信息工程專業(yè)學生最基本的技能,主要涉及焊接與拆焊工藝、基本工具與儀器的使用、元器件的識別與檢測等。其中手工焊接與拆焊要求學生掌握電烙鐵和熱風槍的使用,能夠順利地將元器件從電路板上拆下來,并具有較為熟練的手工焊接技術?;竟ぞ邇x器使用要求能熟練地使用萬用表,基本掌握示波器、信號發(fā)生器、直流穩(wěn)壓電源等常用電子儀器設備的使用。元器件的識別與檢測要求能夠認識電阻、電容、二極管、三極管、開關、按鍵等常用元器件并會識別或測量參數(shù)、檢測好壞。手工焊接技術最能體現(xiàn)電子專業(yè)學生的基本功,以往電子產(chǎn)品裝配或技能競賽過程中,往往有學生的焊接質量不過關,影響了產(chǎn)品的性能甚至不能正常工作。因此在具體教學過程中,讓學生先拆卸舊電路板上元器件(可以是上屆學生實訓的產(chǎn)品),再通過用各種規(guī)格導線焊接不同造型(如自行車)來練習焊接工藝,最后通過萬用表或收音機的裝配來學習元器件的識別檢測與焊接綜合訓練。(2)電路仿真與調(diào)試。以電子電路的實際應用為主,由淺入深設計、焊接一些簡單、實用、趣味的模塊電路(具有完整功能),如音樂門鈴、聲光控制報警器、手機充電器、信號發(fā)生器等。與電子電路實驗中連接電路、測量驗證不同,學生先根據(jù)所學知識設計電路并通過Proteus仿真,然后再用實際器件搭建電路驗證調(diào)試,通過后在萬能板上裝配焊接并測試。
1.2進階層次
依托單片機應用、EDA技術以及傳感器應用、嵌入式技術等課程,開設電子產(chǎn)品設計及電子產(chǎn)品制作兩門實踐課程,訓練學生的綜合應用能力和工程實踐能力。(1)電子產(chǎn)品設計。分別以單片機和FPGA為核心,設計一個簡單、完整而實用的電子產(chǎn)品或控制系統(tǒng),通過實踐學習理解軟硬件協(xié)同工作的思想,同時延續(xù)電子電路的知識。教學中主要采用任務驅動的模式,其中單片機測控系統(tǒng)要求學生動手設計制作PCB并焊接調(diào)試,同時要求學生初步樹立產(chǎn)品的理念,除考慮實現(xiàn)功能之外,還應考慮可靠性等。(2)電子產(chǎn)品制作。一個電子產(chǎn)品,除與電子技術有關之外,還涉及其他學科,如機械、自動化等,以前競賽中經(jīng)常出現(xiàn)學生將各部分單元電路或模塊制作好之后,相互之間不會連接固定,沒有一個整體產(chǎn)品的理念,導致系統(tǒng)不能可靠地工作。因此該課程從歷年全國大學生電子設計競賽中選擇幾個典型的題目,如小車蹺蹺板、智能路燈控制、信號發(fā)生器等,按競賽要求和流程設計制作一個完整的電子產(chǎn)品或測控系統(tǒng)。其中有些知識如DSP、Matlab等學生可能沒有接觸過,有些新器件學生可能沒有使用過,要訓練學生在有限的時間內(nèi)盡快掌握關鍵知識與技能,學會查閱資料手冊、分析解決問題、撰寫設計報告等。同時還要求學生在完成功能與性能指標之外盡量考慮功耗、成本、體積等因素。
1.3提高層次
目前高職學生最后一學期基本都要外出頂崗實習,學生在校內(nèi)實踐與工廠實際生產(chǎn)還是有很大區(qū)別。為了使學生畢業(yè)后能夠盡快適應工作崗位,學院開設了與工程實際比較接近的電子產(chǎn)品制造和畢業(yè)設計兩個實踐教學環(huán)節(jié)。(1)電子產(chǎn)品制造。通過在校內(nèi)工廠或附近校外實訓基地實際參加電子產(chǎn)品的設計、制造、裝配、檢修來掌握實際生產(chǎn)工藝,了解新工藝、新技術、新設備。(2)畢業(yè)設計。學生運用所學知識和掌握技能并結合自己的實習崗位,自主選題,設計一個實用的電子產(chǎn)品或測控系統(tǒng),具有一定的創(chuàng)新性和發(fā)揮余地。一般要求學生要通過仿真調(diào)試,有條件的學生可將設計進行測試驗證或制作成實物。
2實踐教學的條件保障
教學改革是一項復雜的系統(tǒng)工程,要想順利實施,除規(guī)章制度、教學文件等軟件環(huán)境之外,還涉及到師資隊伍和實訓設備等硬件條件。以往教師大多數(shù)都是從學校畢業(yè),就到學校任教,實踐經(jīng)驗比較欠缺。因此近幾年學院一方面利用帶學生頂崗實習機會安排專業(yè)教師到企業(yè)實習,與學生同吃、同住、同勞動,與企業(yè)技術、管理人員一同工作,與車間工人一同生產(chǎn),提高專業(yè)教師的工程實踐能力;另一方面,從企業(yè)引進了一批工程技術人員,充實了教師隊伍。在實訓條件方面,學院利用示范建設機會建設了一條SMT生產(chǎn)線和電子工藝、電子裝配、電子設計、電子創(chuàng)新等幾個綜合性實訓室,為開設實踐課及競賽、學生業(yè)余科技活動創(chuàng)造了條件。同時利用得天獨厚的區(qū)位優(yōu)勢與重慶西永微電園緊密合作,引進了富士康公司的一條生產(chǎn)線,并與微電園幾家企業(yè)合作建設了校外實訓基地,初步實現(xiàn)了校中廠、廠中校,保障了實踐教學的順利進行。
3結語
本文圍繞機電一體化綜合實訓的目標,結合實訓設備的具體情況,對綜合實訓的內(nèi)容、教學模式、實訓條件、考核方式等方面做了探討。
【關鍵詞】
機電一體化;探索
機電一體化專業(yè)培養(yǎng)的是具有機電一體化技術基礎理論和專業(yè)知識,能從事機電一體化設備管理、技術應用、營銷和技術服務等一線崗位工作的高素質高技能人才。實訓是培養(yǎng)學生職業(yè)技能的重要手段,目前部分高職院校機電一體化專業(yè)學生在校期間往往只經(jīng)過機械或電氣技術的專項實訓,而機電一體化技術是一個系統(tǒng)工程,學生缺乏機電綜合實踐技能和職業(yè)素養(yǎng)的系統(tǒng)性培訓,畢業(yè)后很多學生無法滿足一些需要機電綜合技能的設備安裝與調(diào)試、運行與維護崗位的工作要求。因此,隨著高等職業(yè)教育改革的深化,有必要改進實訓教學模式,強化機電綜合實踐技能的培養(yǎng),使高職院校機電一體化專業(yè)機電綜合實訓模式能適應行業(yè)的職業(yè)要求,提高實訓效果。
1.機電一體化實訓課程目標
機電一體化實訓課程是集機械技術、電機技術、檢測技術、自動控制技術、計算機網(wǎng)絡技術于一體的專業(yè)技能綜合訓練課程。課程緊扣機電一體化技術的核心技術環(huán)節(jié),即檢測、控制與執(zhí)行三大技術環(huán)節(jié)展開,同時引入最新的網(wǎng)絡控制技術。
2.實訓課程的內(nèi)容和模式
機電一體化的綜合實訓可以選擇某一生產(chǎn)流程的模擬控制系統(tǒng)或典型的機電產(chǎn)品為崗位的控制操作技術。在實訓過程中以該系統(tǒng)為載體,以工作任務為中心,將學習過程分解成若干個小任務,并結合實際操作,將所要求的知識點、能力點和職業(yè)素質融于培訓過程。實訓時把學生分組,由老師布置實訓任務,通過實訓指導書讓每組同學明白工作要求和規(guī)范,隨后監(jiān)控整個實訓過程,盡量發(fā)揮同學的積極性。實訓項目的安排也是由易到難,開始階段進行供料單元簡單的電機控制實現(xiàn),讓同學們熟悉實訓要求,接下來進行較為復雜的氣動機械手搬運和工件分揀工作站項目。首先結合實際的裝置,了解該裝置所能完成的任務及工作流程。其次,分析該裝置的硬件組成,讓學生明白各部分硬件的組成元件,各自完成何種功能;再說明本設備所包含的技術和應掌握的知識點;然后通過實際操作,如拆裝、調(diào)試、故障診斷等,掌握機電設備的裝配、操作;最后,將所要掌握的知識點和技能歸類,并做一定的延伸,使部分能力較強的學生有所發(fā)展??梢园言跂|洋電裝產(chǎn)學研中,獲得的汽車零部件電檢設備資料一部分整理成拓展案例,在案例中融入常用西門子、三菱、歐姆龍PLC的編程指令比較及使用,為學生以后從事相關工作奠定基礎。
3.實訓設備
為培養(yǎng)學生真正的職業(yè)技能,一定要選擇真實的或模擬實際的機電一體化實訓設備,例如我校機電一體化實訓室的設備有:光機電一體化設備,立體倉儲系統(tǒng),小車機器人,專門為機電一體化技能訓練而設計,部件全部采用工業(yè)標準元件,安裝和調(diào)試也符合工業(yè)規(guī)范,為滿足實訓要求,每個設備配有編程電腦一部和安裝工具一套。1)光機電一體化設備實訓裝置由由鋁合金導軌式實訓臺、典型的機電一體化設備的機械部件、PLC模塊、變頻器模塊、按鈕模塊、電源模塊、接線端子排和各種傳感器、計算機等組成。學生通過操作此裝置,了解氣動機械手的動作,PLC(可編程控制器)對系統(tǒng)的控制,傳感器的接線及應用,變頻器參數(shù)設置及使用。2)立體倉儲系統(tǒng)控制器采用西門子PLC,在PLC上增加一個RS-232模塊,就能實現(xiàn)PLC與RFID讀寫器之間的串行通信,是PLC獲得貨物電子標簽的目標地址信息。傳感器傳回PLC位置信息,PLC控制X、Y、Z軸電機運行,有效、準確地把堆垛送到任意倉位。通過操作此系統(tǒng),讓學生了解RFID技術,立體倉庫的運作流程,步進電機的應用。3)小車機器人用單片機實現(xiàn)對小車的控制,通過QTI循線傳感器依循地上或臺子上的自制軌道獲得的信息反饋給兩輪小車,使小車沿一定軌跡運行。通過操作,學生能了解單片機的C語言編程,從簡單的讓小車動起來,到復雜些的讓小車以最快速度循跡運行。
4.考核辦法
實訓總評成績由平時項目成績、實操成績、實訓報告成績?nèi)糠纸M成,其中平時項目成績占40%,實操成績占40%,實訓報告成績占20%。主要考查學生是否運用所學的理論知識分析、處理實際問題;識圖能力和動手能力;是否有團結協(xié)作精神等。總而言之,高職院校在機電一體化實訓教學過程當中應當迎合行業(yè)發(fā)展的趨勢,結合職業(yè)教育的特點積極推行教學改革,探索實訓教學模式,提高實訓教學的質量和水平,培養(yǎng)學生的實踐能力,為其踏入社會就業(yè)打下堅實的基礎。
參考文獻:
[1]金芬,陶亦亦,陸春元.高職院校機電一體化綜合實訓教學的實踐探討[J].職業(yè)教育研究.2009,(10).
論文關鍵詞:電子產(chǎn)品整體裝調(diào)實訓,項目教學法,應用
前言
電子產(chǎn)品整機裝調(diào)實訓課程是電子技術專業(yè)學生在學習了模擬電子技術、高頻電子技術等專業(yè)理論課程之后而開設的一門集教學、設計、裝配和調(diào)試為一體的實踐課程,一般實訓時間為4周。該課程局有非常強的綜合性和實踐性,有助于培養(yǎng)學生的職業(yè)能力。在傳統(tǒng)的實訓教學中,首先是教師講解原理和注意事項,然后學生機械的按照的老師的指令完成任務,最后教師按照學生在實訓過程中的表現(xiàn)和實訓報告給出學生實訓課程的成績。這種以教師為中心,學生被動完成任務的實訓模式,會導致學生不愿動腦,不利于培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力。因此,必須改革原有的實訓教學模式。本文筆者嘗試將項目教學的方法引入到電子產(chǎn)品整機裝調(diào)實訓課程中以便提高學生的綜合能力,也使他們畢業(yè)后能更好更快的適應工作崗位要求。
1項目教學法及其特點
項目教學法是師生通過共同實施一個完整的項目而進行的教學活動,是以行動為導向,以實際生產(chǎn)的工作任務為主線,由學生自主建構知識與技能的過程,強調(diào)學生在學習中體驗到實際工作的全過程。與傳統(tǒng)的教學方法相比,項目教學法最顯著的特點是“以項目為主線、教師為主導、學生為主體”:(1)在教學過程中,教師由主體地位變成了學生的引導者、指導者和監(jiān)督者。(2)學生由被動的學習變成了在教師的指導下主動學習,在這種學習環(huán)境中,能激發(fā)學生的好奇心和創(chuàng)造力,充分發(fā)掘學生的創(chuàng)造潛能,培養(yǎng)學生的專業(yè)能力、方法能力和社會能力。(3)實踐性強,更有效地實現(xiàn)知識與技能向實際應用的遷移,注重實際問題的解決,培養(yǎng)學生的職業(yè)能力,形成良好的工作態(tài)度和工作習慣。
2項目教學法在電子產(chǎn)品整機裝調(diào)實訓課程中的應用
2.1確定項目任務
高等職業(yè)教育不要求培養(yǎng)學生能設計一個復雜的整機電路,但應該能看懂或基本上看懂各功能塊所起的作用,對于學過的單元電路應能夠正確選取和使用。而電子產(chǎn)品整機裝調(diào)實訓課程是高等職業(yè)院校電子與信息技術類專業(yè)一項重要的集中技能訓練,是理論知識的綜合應用。因此我們將超外差收音機裝調(diào)作為電子產(chǎn)品整機裝調(diào)課程的實訓項目。通過本次實訓,我們要求學生具備以下能力:①能熟練使用常用工具和儀器儀表,并且能掌握焊接技術及焊接工藝;②具備元器件識別和檢測能力;③具備分析典型、常用電路能力;④具備電子產(chǎn)品裝配、調(diào)試和指標測量的能力;⑤具備一定的分析、總結能力。為了使學生達到以上能力,
把實訓項目一共設計成3個子項目,具體如下:超外差收音機的安裝、調(diào)試和性能參數(shù)測試。
2.2制定計劃
電子產(chǎn)品整機裝調(diào)實訓課程要求每個學生制作一個收音機,學生可以根據(jù)自身的基礎在教師的引導下對每個實訓項目制定詳細的計劃。比如收音機安裝項目,對學生的焊接技術、工藝和元器件識別的能力都有很高的要求,雖然他們大一都進行了這幾個方面的實訓,有的同學掌握的比較好,那么安裝項目就可以很快完成,而有的同學可能焊接技術還不達標,那么他就要計劃安排時間先練習焊接。因此,每個學生根據(jù)自己知識結構制定計劃是非常必要的。
2.3項目具體實施
1、準備階段
首先教師布置本次實訓要完成的項目、實訓目的、基本要求和具體任務。其次學生根據(jù)教師布置的具體任務利用圖書館和網(wǎng)絡查閱相關方面的資料,比如:超外差收音機的原理,元件的識別與檢測,收音機的統(tǒng)調(diào)與維修等,學生可根據(jù)自己的知識結構進行選擇性的學習。在這個過程中教師可以為學生提供解決問題的線索,引導學生學習,但教師不必面面俱到,而要點到為止,要留給學生自己思考的空間。
2、實施階段
為了推行項目教學法,四川建筑職業(yè)技術學院引進了貼片生產(chǎn)線和插件生產(chǎn)線。為了讓學生體驗到實際的工作經(jīng)驗,我們完全按照企業(yè)的生產(chǎn)和管理的模式,可將學生分成3組,每組10人,選取一名組長,負責實訓材料的發(fā)放和工具的領用等。在實施收音機安裝子項目時將生產(chǎn)線分為十個工位,包括準備工位、元件成型工位、元件插裝工位(每個工位可負責插3-5個元件)、元件插裝檢驗工位、波峰焊工位和焊點檢驗與修整工位。在完成了收音機安裝項目后,本組成員對自己生產(chǎn)的收音機進行調(diào)試,每個學生至少調(diào)試一臺,目的是讓每個學生掌握調(diào)試電子產(chǎn)品的技能,在完成此子項目時,首先以小組為單位探討收音機的原理、電路板識圖和收音機調(diào)試的方法等,教師可以對學生加以引導,是學生能掌握收音機調(diào)試的方法與技能。在學生完成收音機調(diào)試后,還應對自己調(diào)試的收音機進行性能參數(shù)測試,主要測試頻率范圍、靈敏度、選擇性、不失真功率和整機頻率響應特性等參數(shù)。學生不僅要自己學習測試這些參數(shù)的方法,還要準備一些自制的設備,比如在測試靈敏度時要求每組自制產(chǎn)生標準電磁場的裝置。除了學生自己測試參數(shù)外,還應有質檢員測試,質檢員可有同組的其他成員擔任。
2.4項目評估
項目評估是項目教學實施情況的驗收。在學生完成項目之后,教師應組織學生展示其成果,并進行討論、總結和評價。分析評價主要是學生自評和互評,學生在充分享受完成作品后的成就感和自豪感的同時,還能客觀認識到自己的不足,也使他們學會欣賞和肯定別人的長處。最后教師在學生評價反思解決問題的過程中可做適當?shù)狞c評,并幫助學生作歸納總結。
3結語
電子產(chǎn)品整機裝調(diào)實訓課程實行項目教學法是一種行之有效的教學方法,一方面項目教學法為學生提供了豐富多彩的學習體驗,有利于提高學生的學習興趣,能培養(yǎng)學生主動學習能力;另一方面,項目教學法注重學生的技能培養(yǎng),與企業(yè)工作情境高度一致,讓學生完成工作任務的同時學到了知識,使學生在校內(nèi)學到的技能與職業(yè)崗位需求之間的差異更小,學生的職業(yè)氣息更濃,為以后畢業(yè)直接上崗打下基礎。項目教學法能使教、學過程和實際工作過程達到高度統(tǒng)一。
參考文獻
1 徐思成.“項目教學法”在電子產(chǎn)品綜合實訓課程中的應用[J]. 成都電子機械高等??茖W校學報,2010, 13(1):42:45.