基于任務(wù)式教學(xué)的特種加工技術(shù)課程教學(xué)研究
2017-1-12 來源：臺州科技職業(yè)學(xué)院 作者：鄭貝貝
摘 要：《特種加工技術(shù)》是數(shù)控、模具、機(jī)械等專業(yè)的主干課程，企業(yè)對這方面的人才需求較大。本文主要從特種加工教學(xué)方法改革展開研究，在基于任務(wù)式教學(xué)的理念下，設(shè)計了項目化模塊化的特種加工課程，主要闡述了其課程設(shè)計的理念和思路，課程設(shè)計的具體內(nèi)容及課程創(chuàng)新的教學(xué)效果。
關(guān)鍵詞：特種加工 教學(xué)研究 電火花 線切割 項目教學(xué)
《特種加工技術(shù)》是數(shù)控技術(shù)、模具設(shè)計和制造、機(jī)械設(shè)計與制造專業(yè)的專業(yè)主干課程，本課程的主要教學(xué)目標(biāo)之一是培養(yǎng)具有較強(qiáng)數(shù)控特種加工工藝設(shè)計、編程及特種加工機(jī)床操作能力，了解現(xiàn)代設(shè)計方法和信息化制造技術(shù)，適應(yīng)機(jī)械和模具制造行業(yè)生產(chǎn)、管理等一線需要的高等技術(shù)應(yīng)用性專門人才。本人通過對傳統(tǒng)特種加工技術(shù)課程進(jìn)行改進(jìn)，使學(xué)生能在任務(wù)式學(xué)習(xí)課程中快速掌握電火花加工和線切割加工的原理、編程和機(jī)床操作能力，以期能在就業(yè)時更加適應(yīng)企業(yè)的人才需求[1-2]。
1.課程設(shè)計的理念和思路
1.1 課程設(shè)計的理念
課程以培養(yǎng)學(xué)生掌握以電火花和線切割加工為主的特種加工技術(shù)為主要目標(biāo)，在教學(xué)過程中以項目任務(wù)式為導(dǎo)向，引導(dǎo)學(xué)生完成項目的同時培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)，并對學(xué)生在項目完成過程中的機(jī)床操作和保養(yǎng)、操作規(guī)范、團(tuán)隊協(xié)作等情況進(jìn)行綜合考核。課程設(shè)計是教學(xué)內(nèi)容循序漸進(jìn)的模塊化內(nèi)容，以項目操作來充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力，使學(xué)生分階段逐級完成學(xué)習(xí)知識和，提升操作技能。
1.2 課程設(shè)計的思路
（1）課程設(shè)計時，先以一個實(shí)際的具有技術(shù)代表性和綜合性的加工任務(wù)為分析對象，剖析出幾個具體的小任務(wù)，通過這幾個小任務(wù)可以逐級學(xué)到本課程的所有知識，然后設(shè)計出對應(yīng)的具體項目內(nèi)容。如針對線切割加工的學(xué)習(xí)，被分成對駿馬線切割加工的認(rèn)識、圓形的線切割加工、線切割的加工編程知識學(xué)習(xí)、線切割的穿絲操作練習(xí)、愛心的線切割加工等5 個任務(wù)。
（2）任務(wù)從前到后，知識點(diǎn)逐漸增加，后一個項目在前一個項目的學(xué)習(xí)內(nèi)容的基礎(chǔ)上又增加新的內(nèi)容，難度逐漸增加，有利于學(xué)生更好得掌握知識。在每個項目中，融入相應(yīng)的教學(xué)知識點(diǎn)，比如，對駿馬線切割加工認(rèn)識中，需要學(xué)習(xí)電火花的基本加工原理、電火花加工中的一些常用參數(shù)指標(biāo)及術(shù)語、電火花加工的物理本質(zhì)、電火花加工的基本效應(yīng)（極性效應(yīng)、覆蓋效應(yīng)）等。
（3）采取理論知識集中講解、實(shí)踐操作分組教學(xué)的方式。由于每個學(xué)校的特種加工設(shè)備都有限制，不可能在同一時段給較多學(xué)生同時操作，因此，在實(shí)踐操作環(huán)節(jié)時，對學(xué)生進(jìn)行相應(yīng)的分組，每個團(tuán)隊在指定時間內(nèi)協(xié)作完成。同時，實(shí)踐場所和設(shè)備開放式管理，便于學(xué)生在課外訓(xùn)練時提高相應(yīng)能力，充分發(fā)揮創(chuàng)新能力。
2.課程內(nèi)容的設(shè)計
2.1 課程內(nèi)容的選取原則
（1）項目源自真實(shí)。項目的內(nèi)容設(shè)計需要取材于真實(shí)的加工場景，學(xué)習(xí)內(nèi)容要能滿足企業(yè)需求。
（2）內(nèi)容漸進(jìn)式，既全面又突出重點(diǎn)。項目包含的教學(xué)內(nèi)容按照各項目次序逐漸提升難度，逐漸增加知識點(diǎn)，既要全面，又要突出重點(diǎn)，尤其是突出適合企業(yè)一線需求的知識和操作技能。
（3）重視學(xué)生學(xué)習(xí)熱情的激發(fā)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
2.2 課程內(nèi)容的適用對象
特種加工技術(shù)課程具體包括電火花加工、線切割加工及其他加工技術(shù)，對于數(shù)控技術(shù)、模具設(shè)計與制造、機(jī)械設(shè)計與制造等專業(yè)的學(xué)生都適用。課程內(nèi)容兼顧理論知識和實(shí)操能力，讓學(xué)生在實(shí)踐中體會理論知識的精華，深刻掌握知識。同時，也可以拓寬學(xué)生的視野，為以后工作上崗打好基礎(chǔ)。
2.3 課程內(nèi)容的組織和安排
課程內(nèi)容設(shè)置為10 個項目，分別為：項目1 特種加工技術(shù)緒論，項目2 駿馬的線切割加工，項目3 圓形的線切割加工，項目4 線切割的編程知識學(xué)習(xí)，項目5 線切割的穿絲操作練習(xí)，項目6 愛心的線切割加工，項目7 對塑料模具異形孔的電火花加工的認(rèn)識，項目8 圓形孔的電火花加工，項目9 愛心圖案的電火花加工，項目10 沖壓模具的電火花穿孔加工。其中，項目1 主要講解特種加工產(chǎn)生的原因、發(fā)展概況及其分類，并介紹國內(nèi)外一些先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用，如快速成型技術(shù)、電火花加工、電解加工、激光加工、電子束離子束加工、水射流加工、超聲波加工等。項目2 到6 主要學(xué)習(xí)線切割的理論知識及操作技能。項目2 以駿馬的線切割加工過程為例，啟發(fā)學(xué)生認(rèn)識電火花加工的原理，并引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)電火花加工應(yīng)具備的條件、電火花加工的特點(diǎn)和用途、電火花加工機(jī)床等知識。項目3要求學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，完成對圓形的線切割加工任務(wù)，掌握基礎(chǔ)的加工操作技能，同時學(xué)習(xí)電火花線切割的加工原理、線切割加床的分類和特點(diǎn)、線切割機(jī)床的結(jié)構(gòu)組成。項目4 主要針對線切割編程知識的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生掌握編程的格式，并用幾個實(shí)例來訓(xùn)練學(xué)生，使其盡快掌握編程的方法。項目5 主要訓(xùn)練學(xué)生的線切割加工中的穿絲、上絲操作技能，并學(xué)習(xí)電極絲的垂直度校正、走絲行程調(diào)節(jié)及緊絲、線切割的斷絲原因分析及解決措施等。項目6 要求學(xué)生完成學(xué)習(xí)線切割加工工藝處理、工藝參數(shù)選擇、工藝技巧等內(nèi)容，通過學(xué)習(xí)，需要學(xué)生對不同的加工任務(wù)確定合理的加工路線、穿絲孔位置、切入點(diǎn)位置，并能合理選擇電極絲和對刀操作，能正確地進(jìn)行工件的裝夾和定位，并最終在工件的指定位置加工出合格加工精度和表面粗糙度的愛心。
項目7 到10 主要是學(xué)習(xí)電火花穿孔加工和成型加工的知識和技能。項目7 以電火花加工塑料模具異性孔為例，引導(dǎo)學(xué)生掌握電火花加工的常用術(shù)語、基本規(guī)律，學(xué)習(xí)電火花加工成型加工基礎(chǔ)，學(xué)習(xí)影響工藝指標(biāo)的主要因素，并使其懂得選擇參數(shù)。項目8 由教師指導(dǎo)學(xué)生完成對圓形孔的加工，并學(xué)習(xí)電火花機(jī)床的組成及作用，學(xué)習(xí)機(jī)床安全使用規(guī)程，掌握電火花加工機(jī)床的基本操作方法和步驟。項目9 要求學(xué)生完成指定愛心圖案的電火花加工，具體內(nèi)容包括愛心電極的設(shè)計與制造、電極的裝夾和校正、實(shí)踐加工任務(wù)，電極的設(shè)計在UG 中完成，電極制造需要用精雕機(jī)CNC 完成。項目10 是一個針對沖壓模具的電火花穿孔加工案例，學(xué)生需要學(xué)習(xí)EDM 成型電參數(shù)對工藝指標(biāo)的影響、電極材料的選擇、加工條件的設(shè)定、影響加工精度的因素、平動加工等知識，并最終在指定位置完成穿孔的粗、精加工。
3.課程創(chuàng)新和教學(xué)效果
課程以項目化模式推進(jìn)教學(xué)，將授課內(nèi)容知識點(diǎn)分布在循序漸進(jìn)的項目學(xué)習(xí)任務(wù)中，并采取理論知識集中講解及實(shí)踐操作分組教學(xué)的方式，同時實(shí)踐場所和設(shè)備開放式管理，使學(xué)生在課堂內(nèi)外更快速更深刻地掌握特種加工技術(shù)的理論和實(shí)操技能。通過實(shí)踐教學(xué)檢驗(yàn)和學(xué)生評教測評，學(xué)生反映課程內(nèi)容較傳統(tǒng)授課模式更具有實(shí)用性和可學(xué)習(xí)性，企業(yè)反映學(xué)生掌握的知識和技能更加實(shí)用，基本適合企業(yè)的人才需求。
4.結(jié)語
一個國家的強(qiáng)大與否很大程度上取決于這個國家制造業(yè)水平的高低，而特種加工技術(shù)是制造業(yè)中不可或缺的重要組成部分。要提升一個國家的制造業(yè)水平，就必須提升這個國家的工程師和操作技工的水平。而中國現(xiàn)階段，很大部分的新勞動力技工來自于高職院校，因此，提升高職院校的教學(xué)水平，使其培養(yǎng)出的技能人才滿足新形勢下的企業(yè)需求就變得非常重要。筆者改革傳統(tǒng)教學(xué)模式、設(shè)計本課程的目的是為了使學(xué)生更加快速、深刻、全面地掌握特種加工技術(shù)的知識和技能，以期為祖國的制造業(yè)水平提升貢獻(xiàn)一份微薄的力量。
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