崔洪偉 陸興發 邢健
摘要:本文分析了傳統加工訓練在現代工程訓練過程中所面臨的沖擊、傳統加工訓練的作用和堅持傳統加工訓練所取得的效果,對當下高校開展工程訓練具有一定的指導作用。
關鍵詞:工程訓練;傳統加工;先進制造;動手能力
東北電力大學工程訓練教學中心服務對象主要是全校工科類的本/專科學生,為其提供機械相關知識的實踐基地。目前,每年要承擔全校機械類、近機械類近3000名學生的實習教學任務。實驗教學模式單一,難以激發學生的積極性和主動性。隨著科技的迅猛發展,各高校工程訓練中心的教學內容也進行了較大的擴充和調整,以便適應機械制造領域日新月異的發展變化。
一、傳統加工訓練面臨的沖擊
隨著機械制造技術的飛速發展,柔性制造、集成制造、智能制造、虛擬制造等先進技術應運而生,因此要求高校要針對新的制造技術開設新的專業課程,工程訓練實踐的內容也因此發生了較多變化。各高校工程訓練中心都相繼開設了數控加工、電火花加工、3D打印、注塑成型、激光成形等實訓課程。在總學時不變或增加很少的情況下,新增訓練課程勢必要擠占傳統加工訓練的學時。
目前,各高校都存在傳統加工訓練給先進制造技術訓練讓路的現象。少數高校在實習的內容上已經取消了部分傳統熱加工訓練,例如鍛造、鑄造等操作。甚至有些高校在新建實訓基地時只規劃先進制造技術場地,對傳統熱加工考慮甚少。此外,在大環境的影響下,學生普遍認為鑄、鍛、焊等傳統熱加工的勞動強度高、技術含量低、臟、亂、差,從思想上便產生了排斥。另外,在考察、評估某所高校的工程訓練中心時,通常將先進數控設備的規模作為考察重點,而忽略的了一個重要指標,即傳統加工的資源配置。綜上,在當前形勢下,高校工程訓練過程中,傳統加工訓練受到嚴重沖擊,如何協調傳統加工訓練和先進制造技術訓練之間的關系是當前勢必要解決的問題。
二、傳統加工在工程訓練中的作用
工程訓練是大學階段培養學生實踐能力的一個重要環節。傳統加工能夠使學生在實習過程中掌握大量的操作技能,對學生動手能力的培養起著重要的作用,而且還能夠鍛煉學生的判斷能力、手腦協調能力、分析和解決問題的能力。根據多年教學經驗可知,傳統加工的各工種里:車工、鉗工和鑄造對學生實踐能力的鍛煉作用最為突出。
傳統加工的實踐過程能為課堂理論教學奠定基礎。例如鍛造、鑄造和焊接實習中,學生會觀察到金屬材料的相變過程,認識到熱傳導的作用,同時也能觀察到應力變形等問題,帶著這些感性認識在后續學習金屬材料、材料力學和熱力學等理論課程時,對相關知識的掌握便會更加得心應手。同樣,只有經過鉗工的裝配操作,才能真正體會到公差配合課程的意義。只有經過普通車床的車削加工,才能更好地理解金屬工藝教材上車刀角度、切削進給量的實際意義,才能更好地理解加工效率、表面質量與車削用量之間的關系等。
傳統加工訓練的目的不僅僅讓學生掌握各門操作技能,更重要的是逐步建立機械制造工程的概念,沒有傳統加工作為基礎,就沒有現代制造技術的發展。隨著工業技術的進步,在傳統鑄造、鍛造的基礎上發展起來的精密鑄造和精密鍛造,加工后的零件能夠達到無需切削即可應用的程度。此外,自動化焊接技術也發展到了可直接應用的程度。因此,在傳統熱加工基礎上發展起來的技術稱之為現代化熱加工技術,所以傳統熱加工和現代化熱加工相輔相成。
動手能力的培養是創造和創新能力的基礎。工程訓練中所謂先進制造技術中最具代表性的就是數控加工,數控加工實訓通常利用人工編程或軟件自動編程后進行自動加工。由于軟件和加工設備智能化程度高,最基本的加工工藝過程都交給計算機來完成,學生得不到相應的鍛煉,對剛剛涉及機械專業知識的學生來說跨越程度大,在加工過程和原理的理解、掌握上有一定的難度。
三、結語
工程訓練實踐的整個環節中,學生通過零件的加工,不僅懂得了各個工種之間的銜接與配合,提高了自身的實踐動手能力,還建立機械制造工程的概念。正是由于傳統加工科目的訓練,學生自己動手加工出零件和產品,增強了學生利用勞動來創造財富的觀念,同時也在學生的意志鍛煉和人格培養方面都起到一定的教育作用。