宋全文,徐金成,馮玉金
(北京電子科技職業學院,北京 100176)
實踐教學是高等職業教育教學工作的重要組成部分。機加工實習課程則是機械類各專業學習機械制造基礎及工程材料等課程必不可少的選修課,是非機類有關專業教學計劃中重要的實踐教學環節之一。通過該課程的學習,學生可獲得機械制造工藝基礎知識、了解現代機械制造工業的生產方式和工藝過程。在了解、熟悉和掌握一定的基礎知識和操作技能過程中,培養、提高和加強學生的工程實踐能力、積累解決實際問題的能力和創新意識,為后續課程的學習和以后的頂崗實習奠定一定的實踐基礎。機加工實習是一門實踐訓練性很強的技術基礎課,在實習過程中需要用到很多必要的實習材料(原材料、刀具、輔料等)。如何在在保證實習效果的同時與經濟效益結合起來。為此我們根據我們的實際情況在這方面作了一些探索,取得了一些較好的效果。
以真實生產任務為載體的實踐教學,是培養學生全面熟悉并掌握機床基本操作技能的較理想的方式。通過完成真實生產任務,從而使學生達到既能生產作業又能編排加工工藝的目的。進而更好的鍛煉和發展學生綜合的職業能力,培養出既有良好的職業素質道德又能掌握高技能的專業人才。但從目前的情況看,由于各種各樣的原因,實現起來有一定的難度。
以企業某些實際產品作為真實生產任務與實訓教學相結合當然是一條路,但由于學校終歸不是生產單位,且有寒暑假,很難保證企業的生產進度方面的要求。因此很難找到愿意合作的企業。再有一點就是學生在實習期間進行操作練習,如果是簡單零件,學生了解、接觸的工作項目和操作內容就受到限制,難以滿足機加工課程所要實現的標準和目標。另外時間稍長學生就會感到枯燥無味。也可能會讓部分學生誤以為機加工的工作內容只是實習所接觸的這些方面。如果零件復雜,倒是不存在前面所提問題,但有時加工周期相對會加長、涉及的加工設備要可能超出實習課程所接觸的范圍、技術要求相對會提高。如果由學生通過實習課程來完成,質量和進度難以滿足企業的要求。這些問題都是我們以前實際工作中遇到過的。
由于上述原因,目前有些實習課程還處于消耗性實習。也就是為了按照課程標準所要求的實習內容,完成所需要的實際操作過程。加工的工件基本沒實際用途。一般來講,學生掌握操作技能的能力和熟練程度與實際操作時間是成正比的。按照職業標準實施教學方案,隨著實訓課程的進展,學生的操作技能越來越熟練,導致實習所用的加工材料的消耗迅速增加,從而使實訓的材料成本加大。這是一個必然的矛盾。
為解決目前存在的問題和矛盾,我們對實訓課程的具體加工內容進行了一些探索和改進。在實踐過程中嘗試解決這方面的問題。通過一個學期機加工實習課程的實踐檢驗。實現了在滿足實習課程標準要求的同時,使實習課程能以模擬真實生產任務為載體、加工周期能夠自己掌控、加工內容盡量豐富多樣、提高學生的學習興趣、充分發揮實習材料的作用,使實習課程中加工的零件能夠得到充分的利用、進而讓學生看到自己的實習成果這樣的目標。
我們結合實訓課程的課時安排,首先要保證實習的效果,提高學生的實操興趣,擴展學生的知識面和思路。同時從經濟效益考慮,實訓過程中加工的零件要能夠充分發揮作用。初步確定制作一些其它課程的可以利用的教具,作為機加工實訓課程的項目。
結合我校機加工實習課程的內容和實習課程課時的安排,我們確定在一個班機加工實習課程兩周的時間內,通過學生的實際操作過程,制作一些可以用作教具的模型。讓學生了解從技術準備、備料、零件加工、零件檢驗、產品裝配的整個生產過程。
項目的功能要求:結構與零件外形盡量與實際物品一致,具有簡單的實用價值。零件的加工內容要涵蓋與實訓時所操作的機床主要加工范圍。同時要使實習課程中所涉及的車床、銑床的工作量大致均衡,保證實習過程中各個小組的實習進度基本一致。在此基礎上還要考慮零件加工的內容和形式盡量全面,讓學生接觸到更多的機加工實習的內容。
根據上述要求,我們查閱了大量的資料,經過集思廣益,確定制作一臺沖床模型。主要是考慮到我院的機加工實習車間沒有沖床這種設備,但沖床設備在機械行業占有重要的地位,作為教具,可以擴展學生的視野和較多的感性認識。
通過在互聯網上查找到的后背輪式沖床照片和沖床的一些原理和結構,利用計算機的繪圖軟件,繪制了一整套的零件圖及裝配圖。根據學生在一個實習周期中的工作量,把沖床離合部分的機構舍去,設計成為手動的后背輪式沖床。其余機械結構基本都與實物一致。尺寸為真實沖床的1/10。

圖1 后背輪式沖床

圖2 后背輪式沖床型模型
圖紙設計完成后,我們先進行了試制。在檢驗設計中是否存在問題的同時,驗證一下加工全部零件所需的實際加工時間,是否適合學生實習的課時安排及車、銑工序的平衡。經過試制過程,得到的結果與當初的設想基本上相吻合。最后用加工的零件裝配了一臺模型實物,用于學生實習加工之前了解加工任務和零部件與零件圖的對照。
在新學期的實訓課程中,我們按照既定的設想,進行了技術準備、材料準備等工作。看到試制的模型樣品,學生有了直接的感性認識。清楚了本期機加工實習課程的任務就是通過兩周的機加工實習,按照圖紙圖的技術要求將零件加工出來,再將加工好的零件裝配成一個成品。工作目標明確可見,激發了學生的學習興趣、學習的積極性也提高了。通過一段時間的教學實踐,得到了如下體會:
(1)豐富了實訓的內容。 以前的實訓課程的教學內容主要圍繞車床、銑床的主要加工內容的基本操作。有些稍微復雜的零件基本上就不涉及了。這次加工新的零件,在涵蓋了原有機加工實訓課程的基本內容的基礎上,許多以前很少涉及的零件類型如:車床加工偏心軸、偏心套,銑床加工T型槽、導軌等平時很少加工但在實際工作中廣泛應用的一些零件和機械結構,通過這次機加工實習都涉及到了并且自己動手加工出來了。

圖3 用模型沖制的樣件
(2)了解了生產過程。可以作為一個產品,模擬企業的生產模式進行實訓,使學生理解和認識從備料、編制工藝、零件加工、零件檢驗、產品裝配的整個生產過程。通過對材料的選用原則、工藝的制定的了解,對產品成本等經濟效益方面有了一個初步概念。
(3)與相關課程的關聯。零件加工完畢后,是通過學生自己動手將零件組裝為成品。因而對零件的加工精度以及對成品質量之間的影響和關系、 為今后的頂崗實習環節確立了質量重要性的意識。
(4)增強了學生的責任感。在實習過程中,學生清楚了自己加工的零件將來要裝配成為成品,因此在實訓操作加工過程中增加了興趣。同時,都擔心由于自己加工的工件質量不好影響整個成品的裝配,各組中每個參與實習的同學在操作過程都很認真,唯恐由于自己的操作失誤而影響整個產品質量和進度,因而實習過程中的責任感和集體榮譽感顯著增強。對實習進程的關注程度較之前有較大提高。
(5)物盡其用,效果與效益結合。在完成機加工實習課程任務的同時,使實習材料更進一步發揮了作用,減少了浪費。組裝后的成品在機械結構和機械原理方面與實物基本一致,可以為某些課程繼續使用。如作為拆裝實訓課程的實訓教具、機械基礎課程的零件測繪等課程所利用。使實習材料更進一步發揮了作用,而不是純消耗性實習。在保證實習效果的同時與經濟效益結合起來。
(6)擴展了學生的知識面。模型配上模具后,可以模擬沖床的工作過程,沖制紙質或厚度較薄的軟金屬類的零件。在這個過程中,涉及到模具的結構、裝配、調整、沖制等方面的內容,有興趣的學生可以做進一步了解。
(7)后續工作。由于受到實習課時的限制,遺憾的是較重要的離合部分模型不得不舍棄。這部分的結構在機械零件課程中還是比較重要和有意義的。另外,模具部分也是因為上述因素及課程的設置等原因,在我們這次機加工實習課程的過程中沒有涉及,只是試制樣品時的加工了一套比較簡單的模具,用于實驗和給學生演示。
通過對學生實習過程中所作的實習記錄統計和觀察,學生動手參與操作的積極性較以前提高三、四成。有多一半的學生對每天都實習的內容和第二天安排的關注度較以前提高了。對實習過程中遇到的一些必須的計算等問題,大部分學生都能夠積極認真的參與計算。
實習實訓是職業教育和職業技能培訓必須的環節。一般來講,實訓時間越長,受訓者對技能掌握的越多且熟練,但實訓的成本也會大大提高。如何處理好這個關系,讓實訓效果與經濟效益不再是相互矛盾,而是相互促進,這里面大有文章可做。如果大家在這方面多相互交流,也能使職業教育和職業培訓的教學工作得到提高。