摘 要:第42屆世界技能大賽落下帷幕。此次大賽的模具制造專業,緊密聯系企業生產實際要求,以具體產品為最終目標,貫穿設計、制造、裝配、試制、調試等全過程,是模具制造教學效果的集中體現,成為“以企為標,以賽促教”教學改革的學習典范。我們可以把大賽中學到的先進經驗、方法服務于教學,堅持校企合作、持續改進,突出人文、環保理念,為模具制造行業培養更多、更好的優秀從業者。本文根據作者參與此次大賽所感和多次參觀企業所得,就技師院校模具專業教學改革進行探討。
關鍵詞:技能競賽 模具制造專業 教學改革
第42屆世界技能大賽于2013年7月在德國萊比錫落下帷幕。這項號稱世界技能“奧林匹克”的比賽,共吸引了53個國家和地區的1006名選手,角逐46個項目。中國第二次參賽,攜22個項目,最終17個項目榜上有名。其中,廣東省機械技師學院李偉國獲得模具制造項目的第4名,這對于我國首次參加模具制造項目比賽,是一個非常好的開端。
此次大賽經過一年多的各級選拔賽,從市賽、省賽、國賽到世界技能大賽,眾多模具制造行業的從業人員為之付出,為之奉獻,殫精竭慮,精益求精。筆者作為教練有幸參與廣東省選拔賽,作為裁判參與全國選拔賽的評判,期間感觸良深,受益匪淺。
一、世賽模具項目概況
本次模具制造項目廣東省賽和國賽的競賽標準是依據《世界技能大賽模具制造項目競賽內容》,結合企業實際生產過程、要求,實現了競賽過程與現實生產的完美結合。選手依據產品圖樣或草圖,設計、制造金屬模具,獨立解決模具制造和制件注塑過程中出現的問題,最終生產出合格的塑料制件(如手機外殼等)。整個過程獨立完成,以最終產品滿足客戶要求為重點評分項,與企業現實生產過程做到全真模擬、無縫連接。具體競賽過程和要求包括以下幾個方面。
一是模具設計。能熟練使用UG NX6.0、Pro/E5.0、AutoCAD2007等CAD軟件進行三維模具設計和二維工程圖設計,參照國家《模具設計師》(三級)職業標準能力要求。要求參賽選手能夠根據組委會提供的三維產品圖(IGS格式)在規定的時間內能完成注塑模具的結構設計,并繪出相應的工程圖和設計說明書。
二是模具零件加工。能夠正確操作機械設備[數控銑床、普通銑床(帶數顯)、平面磨床等],根據零件設計圖樣的要求制定合理的加工工藝,對鑲件外形和進膠系統等進行精確機械加工,并選用各種研磨、拋光工具對成型零件表面進行光整加工,并達到零件尺寸、形位、表面粗糙度等公差要求。
三是模具裝配。能夠根據設計圖樣的要求制定合理的裝配工藝,用正確合理的裝配方法將型腔、型芯等鑲件精確配入模板內,保證整套塑料模架零部件間的裝配位置精度,達到定位準確、運動靈活。
四是模具試模、技術答辯。要求能獨立操作注塑成型機,安全操作起吊設備,根據成型要求,設置試模參數完成試模,并能根據制件成型缺陷判斷其產生的原因,分析及解決模具故障、成型問題,最終制出合格的塑料制件。要求能夠針對模具制造過程中有可能出現的問題進行技術答辯。
競賽的整個過程涉及多種加工技術和專業知識,能充分考驗選手對專業技能的熟練程度和綜合應用能力,這正是當今企業現實生產對技術工人的要求,也是我們教學要達到的最終目的。
廣東地區的技工院校大部分于20世紀90年代開辦模具制造專業,基本是從普通鉗工專業逐漸過渡而來,經過多年的建設,有了一定的規模,其先進機床、軟件和師資等軟、硬件基本齊備,理論、實訓教學項目基本覆蓋模具制造所需的專業技能要求。但是,職業教育是一個緊跟實際、不斷完善、與時俱進的過程。因此,筆者根據此次參與大賽所感和多次參觀企業所得,就技師院校模具專業教學改革做了以下幾個方面的探討。
二、與時俱進,改變鉗工“干苦力”的形象,突出精密模具制造技能
模具鉗工和普通鉗工,它們之間有著密切的聯系,但又有區別。過去的鉗工常用人力加工的方法達到零件技術要求,隨著時代的進步,學生的素質和企業的現狀都發生了很大的變化。因此,無論是企業生產還是學校教學,都應極力避免使用人力完成粗加工的“干苦力”現象。在教學中我們應結合《教育心理學》中關于人的認知原理和精力集中時效性原則,盡快正確、規范地掌握動作,減少單一實訓項目過長的訓練時間。近年的鉗工等級(應會)考題已經做出了明顯的改變:考件單邊加工余量0.2~0.3mm,考試時間3~4小時。因此,我們在夯實模具鉗工基本操作技能的基礎上,重點安排普通機床、數控銑床、加工中心等機床操作、軟件繪圖和模具設計、電加工和模具成型技術等模具制造專業技能的學習。
三、突出人文、環保理念,向社會宣傳、展示模具制造行業
此次大賽的一個重要理念:人文。在整個生產過程中對生產者的勞動保護是最關鍵的。從場地設置、布局到操作過程的安全規范,細致到口罩、防護眼鏡、防護鞋都全程監控評分,目的就是形成一個安全、專業、人文的工作環境。本次大賽還對社會開放,最大限度地提高參觀者和媒體的參與度。所有這些,都是為了讓社會更好地了解模具制造行業,吸引更多、更優秀的年輕人投身進來。這就要求模具行業從業者在任何情況下,特別是技工院校在組織實訓教學方面,務必做到安全、規范、專業、人文、
環保。
四、完善模具制造教學環節,充實實訓崗位數量
1.完善模具制造教學環節
在規劃模具制造教學環節時,應根據企業現實生產過程,以一套模具(五金模、塑料模)制造出合格產品為主線,從設計、制圖、技術要求、材料選擇、加工工藝到零件加工、檢測、模具裝配、調試等一系列過程,每一項技能、每一個環節都在模具制造教學環節中體現,做到不疏不漏。并以上面介紹的競賽成績和評定模式來考核學生,以提高學生綜合分析和解決問題的能力,實現教學與企業的全真模擬、無縫連接。
2.充實實訓崗位數量
充實實訓崗位數量,力求使每一位學生都能有更多的實訓時間。學校在加大投入、追求高精尖設備的同時,應該權衡每個實訓環節的崗位數量是否能滿足現有學生的需求,這樣的規劃對學校、企業、學生都是有百利而無一弊的。
五、推行“模塊式、一體化”教學
除了基礎課程教學外,要組織專業課題小組將專業理論和實訓技能的整個教學過程分門別類,把所要求掌握的知識點,技能點分解出來,遵循其內在規律和聯系,組合設置成相對獨立的多個一體化實訓模塊。在模塊中,每一實訓項目都包含理論和技能知識,并分階段按模塊實施一體化教學,做到循序漸進、環環相扣。每一模塊由2~3名專職教師負責實訓和理論教學。下面以學校高職班(三年)模具制造專業為例,其“模塊式、一體化”教學安排如下表。
表
序號學期模塊教學任務學時(周)備注
理論知識實訓項目理論實訓
1第一學期成人高考輔導高中課程:語文、數學、英語 40
2 模具鉗工基本技能模塊鉗工工藝、機械制圖、互換性與技術測量、金屬切削原理鉗工入門、安全操作規程、
鉗工基本操作技能(銼、鋸、鏨、劃線、測量、鉆鉸孔、攻套螺紋、麻花鉆刃磨、銼配)88一體化
3第二學期
公共基礎課程大學英語、高等數學、計算機應用、體育、
道德修養與法律基礎 60
4 普通機床模塊機械制圖、機械基礎、
互換性與技術測量、金屬切削原理、機械制造工程、工程材料與熱處理普通機床安全操作規程、
普通立式銑床、臥式銑床、
平面磨床、外圓磨床、
搖臂鉆床、立式鉆床、
車床、液壓刨床、插床68一體化
5第三學期計算機(統考)、繪圖軟件計算機應用、機械設計基礎、計算機輔助設計基礎計算機操作(統考)、
AutoCAD繪圖、CAXA繪圖46一體化
6 數控機床模塊數控編程與加工
Caxa、UG、Pro/ENGINEER、Mastercam等軟件數控機床安全操作規程、
數控仿真模具零件數控加工:數控銑床、加工中心28一體化
7
第
四
學
期
電加工
機床模塊特種加工、電工電子技術、現代制造技術電加工機床安全操作規程、
線切割、電火花機35一體化
8 模具設計軟件模塊Pro/ENGINEER、UG Mastercam、Cimatron等軟件學習1~2個軟件進行簡單模具零件、機構設計48一體化
9第五學期五金模具設計制造模塊沖壓工藝及模具設計、
模具制造工藝、
模具設計軟件線切割、電火花機、油壓機
五金沖孔模、彎曲模、沖裁落料模具制造、五金模具制件缺陷分析及解決辦法37一體化
10 塑料模具設計制造模塊塑料模具設計、
模具制造工藝、
模具設計軟件塑料模具設計制造、注塑機28一體化
11第六學期等級考核模塊高級工具鉗工(應知)
知識輔導高級工具鉗工(應會)強化訓練及考核15
12 模具畢業設計及制造模塊(或定向實習)綜合綜合212
合計 4575120
六、堅持校企合作,持續改進,提升教師素質
堅持校企合作,建立由模具企業的管理、技術人員和職教專家組成的專業建設指導委員會,定期召開專業建設咨詢研討會,研究和調整培養目標,持續改進教學內容、教學方案。
組織教師到企業生產第一線進行生產實踐,體驗、學習模具企業現實生產過程中的所有環節,對企業生產機械化、電子信息化和模具生產“四新”知識的應用充分了解,把掌握的知識貫穿應用到教學實訓中,提高教學質量,以達到事半功倍的教學效果。
參考文獻:
[1]松軍民,模具鉗工技能訓練[M].北京:中國勞動社會保障出版社,2009.
[2]羅曉霞.模具鉗工工藝學[M].北京:中國勞動社會保障出版社,2008.