宋義林
摘要:機床拆裝實訓課程是機電一體化專業的核心技能課程,該課程主要培養能夠從事機電設備的安裝、調試、使用維護、簡單設計、銷售售后等崗位的綜合性高技能人才。本文主要闡述了我院機床拆裝實訓課程現階段的教學現狀,依據對社會崗位的調研為基礎,結合專業人才培養方案等幾方面,發現現階段教學過程和崗位需求之間的矛盾狀況。提出了課程改革的設想,并用于教學過程中,取得比較好的改革效果。
關鍵詞:機床;拆裝;課改
引言
隨著經濟社會的發展,勞動力成本的增加、人口紅利消失等社會環境的變化,加速了中國制造業的改革。制造業的智能化,集成化,工業機器人的應用等高新技術的使用越來越廣泛。這些產業的發展對現代技術工人的要求也越來越高,需要各種復合型的人才。
機電一體化專業畢業生主要從事機電設備的銷售、應用、維護,機械制造、裝配、設備的安裝調試等相關工作。目前設備大多以數控設備,智能設備、工業機器人等主流的現代化,智能化的設備。機床拆裝實訓課程是機電一體化專業的一門必修核心技能實踐課程,該課程主要是提升學生的綜合能力,通過實踐活動加深對理論課程的理解。通過實踐訓練來培養學生的專業理論知識,團隊協作能力、動手能力、解決問題和分析問題的能力、資料查閱能力、軟件應用能力等多方位的能力,是學生專業能力提升的一個重要的環節,是學生在進入工作崗位前的一次綜合性的實踐。
一、加強實踐環節教學對機電一體專業必要性
我院機電一體化專業人才培養方案,經過多年的修改調整,實踐教學環節的比重在逐年提高。受各種因素的影響,還不能完全滿足人才培養目標的要求。實踐教學是整個人才培養體系中必不可少的一個環節,是提升學生專業能力的重要的手段。通過提升學生的專業實踐能力,可以為學生職業生涯打下良好的基礎,可以為企業培養來之即用的人才。這也是職業學校的使命。
(一)崗位所需
在經過對部分設備生產企業和制造企業進行調研交流。目前機電類學生主要從事的崗位都在技術類,不少是項目類型的。比如我們在一家自動化設備企業進行調研,發現該企業主要生產自動化設備,對機電類人才需求很大,員工工作以團隊為主,一個團隊一個項目,在這個項目中需要團隊具有以下方面的知識能力:
(1)對機械零部件認識能力
團隊在設備裝備調試等環節需要用到各種機械零部件,對各種零部件的性能、參數、國內外的標準、安裝要領等知識必須掌握。
(2)能夠進行現代設備的操作
在項目完成過程中,團隊人員需要完成一些零部件的配制,這時候需要團隊人員能夠進行數控車,銑,鉆等機床的操作能力。
(3)設備安裝調試的能力
項目的完成離不開技術人員的安裝調試,在這過程中要求工程技術人員必須具備,機械拆卸裝配能力,具備電氣控制方面的能力,具備PLC控制方面的能力。
(二)學生職業生涯所需
專業實踐能力的提升是學生職業能力形成的關鍵。通過專業實踐使學生能夠很快的掌握理論知識,同時在做的過程中培養學生的團結協作、創新、使用各種設備、知識拓展,自主學習,發現問題和解決問題的能力等等。經過多年實踐經驗證明實踐教學是高職階段比較好的教學方法之一。
在進行機床拆裝實訓課程學習前,學生已經經過兩年多的專業學習,在前期課程學習中知識點相對比較分散。而職業生涯的發展中需要的是綜合性的能力,所以在學生進入工作崗位之前,需要有綜合性的實踐來提升學生的專業能力。學生只有掌握牢固的專業基礎,具備較強專業能力,才能在新的環境中成長,否則在進入企業會面對各種殘酷的現實。
(三)人才培養計劃所需
機電一體化專業人才培養方案提出了本專業的培養目標,主要是培養擁護黨的基本路線,面向各類制造生產企業,掌握機電一體化技術及機電設備維修技術理論和專業技能,并熟悉安全標準和規范、質量管理與相關國家標準,具有從事機電一體化設備操作、組裝、調試、維護、檢修與技術改造等工作的實踐能力,并具有初級設計能力,具有良好的職業道德、健康的個性品質和持續發展的能力的綜合型、實用型高技能人才。
二、機床拆裝實訓在機電一體化專業中的定位
機床拆裝實訓課程,是在學生掌握了一定的專業理論和實踐能力的基礎上,再進行開設的一門綜合類的專業能力提升課程,在第四學期進行實踐訓練。前期專業課程主要有,機械基礎,機床電氣,機械制圖,液壓與氣壓傳動,PLC控制技術,數控技術等專業課程,前期進行的實踐課程有鉗工,車,銑,數控,PLC技術,電氣控制,電工等相關的訓練。本課程在實踐過程中會綜合應用到前面的裝配鉗工技術、了解機床運動結構,應用到機床電氣控制,PLC控制,機械制圖等方面的知識。可以說是前面理論和實踐課程的一次總結。通過這門課程的實踐訓練,可以綜合的檢測學生的專業能力,為后續的專業提升打下基礎。
三、我院機床拆裝實訓的教學現狀
我院機床拆裝實訓這門課程的開設也是基于對畢業生工作崗位的調研、企業調研、研究分析后進行人才培養方案的修改,在2016年開始在人才培養計劃中體現出來,2017年正式開始實施教學的一門實踐課程。經過三年的教學,取得了一些成績,同時也出現一些問題。
(1)硬件環境
現階段的機床拆裝實訓在銑床實訓車間隔出一塊場地用于教學,面積相對較小,不能夠滿足實訓的需求。因為在銑床車間,所以在兩邊同時上課時,噪音比較大,干擾嚴重。
拆裝所用的設備為兩臺舊CA6140車床,兩臺SK6136機床用于拆裝。共計4臺機床用于拆裝實訓。
拆裝工具設備的配置,目前受到場地的影響,對兩種設備的拆裝都是按照兩個工位來進行設計的。主要拆卸手用工具,游標卡,掛圖等。
(2)軟件環境
教學團隊主要有6名實踐能力較強的,有過企業經歷背景,對設備比較熟悉的經驗豐富的教師擔任。教師團隊中主要由不同研究方向教師組成的,有機械方面、電氣方面、軟件方面等特長方向來為學生服務。
教學資料主要有掛圖和校編拆裝實訓指導書,掛圖在實驗室建設初期進行選購,實訓指導書也經過兩次的改版。在實訓過程中遇到問題及時進行修訂跟進。
四、現階段機床拆裝實訓課程存在的問題
我院機床拆裝實訓課程經過兩輪實踐教學,學習效果較以前有所進步,但也存在一些問題。經過和老師,學生的交流后,對前期的教學發現的問題主要有以下幾個方面:
(1)實驗實訓場地需要改善
現階段機床拆裝實訓在銑床實訓車間,場地偏小。現階段四個工位大概只有50平不到的地方。一個教學班35人左右,現階段教學主要分批進行,一個班分為兩批,一批再分兩個小組進行實踐教學,一組八、九人,也算比較多。
(2)實驗設備
現階段采用了兩臺舊CA6140和兩臺SK6136進行機床拆裝實踐課程的實訓教學,兩個不同項目各兩個工位。這樣的工位和一個教學班規模比起來相對較少。實踐教學分組最好滿足每組在5人左右的小團隊,按照這樣的規模來設計,我們需要7個工位左右才能滿足現有階段的教學規模。
在第一階段進行設備采購準備的時候考慮不充分,買了部分的拆裝設備,經過兩輪的拆裝實訓后發現有部分工具還不全導致部分拆裝不能夠順利完成。比如拆卡簧的卡簧鉗、拆軸承的拉馬、虎鉗等工具。還有機床上有些零部件比較重,學生在拆裝時由于比較笨重,沒有吊裝工具不方面進行拆裝,需要添置簡單的起吊裝置用于拆卸工作。
實訓過程中的工量具,現階段主要還是以拆卸工具為主,在實際工作崗位中,拆卸后需要進行相關的測量分析,現在的測量工具主要就是游標卡,這不能滿足實訓的要求,而學生能力的培養中,需要鍛煉他們相關的測繪能力和一些儀器儀表的使用能力。
(3)實訓項目編排
現階段的實訓指導書是第1版的自編講義,在編寫過程中由于時間和設想、調研等各方面的原因,導致實訓講義不夠詳細,項目安排不夠豐富。現有的幾個實訓項目比較偏重于機械方面的拆裝,對電氣方面比較少,也不夠詳細。這不符合現階段機電一體化人才培養的要求。
在數控設備的的拆裝上,現階段還沒有進行深層次的拆裝,緊限于主要部件的拆裝觀察。造成這方面的原因主要有部分拆卸工具不全,實訓指導書沒有涉及到。對電氣PLC部分也不夠詳細。
現階段的安裝實訓不夠豐富,沒有涉及到調試這一部分內容,這也是本實訓中欠缺的部分,在人才培養中要求學生具有機電設備的安裝調試能力,而我們在實踐時卻沒有調試這個環節。
(4)實訓周期
機床拆裝實訓課程現階段的實訓時間為一周,這一周的時間來完成兩個項目的拆裝實訓是遠遠不夠的。這也是我們前期在實訓過程中,有些項目比較膚淺的一個重要的原因,實訓沒有廣度和深度。從實訓項目的廣度和深度來考慮,我個人認為實踐實習時間安排三周比較合理。在實訓過程中學生需要完成機床的拆裝,項目圖紙的草繪,軟件出圖等機械方面的內容;還有電氣拆裝,接線安裝調試等電氣部分的拆裝,電氣圖的繪制等電氣方面的內容;對數控方面接線,原理,故障的設定和故障排除等。由這幾大模塊夠成的一個完整的知識體系,用一周的實訓時間來完成顯的很倉促。
五、現階段機床拆裝實訓培養要求
通過機床拆裝實訓課程使學生對機電設備有更深層次的認識,要求學生能夠進行獨立的設備拆裝、設備調試,機械、電氣部分都要有很強的專業知識。通過本課程的學習培養學生設備裝配的能力,機械電氣部分的裝調能力,有一定的分析問題和解決問題的能力,機械電氣故障的判斷及排除能力,具有良好的團隊協作的能力。同時在實踐實訓過程中使學生養成文明生產、安全操作的習慣意識、培養學生善于動腦、動手、吃苦耐勞、嚴謹細致、團結合作的工作作風,培養創新精神。
本實訓課程項目載體和企業崗位比較接近,通過本課程學習后學生對崗位的認識,自我能力的認識都有一個全新的角度,為后續的工作打下良好的基礎,使學生的崗位適應能力增強。
六、機床拆裝實訓實踐操作方案設計
經對機電一體化專業人才培養方案的理解,對相關機電類企業的調研,畢業生的回訪,崗位分析,教學現狀等環節進行分析總結,結合本院兩年來的教學現狀,個人認為機床拆裝實訓課可以作如何下改革:
(1)實驗實訓場地的改革
目前實驗實訓場地相對偏小且與銑床同一實訓車間,環境較差,相互干擾。機電一體化專業班級人數普遍在35到40人之間。建議單獨建立機床拆裝實驗室面積300平米左右,普車實訓項目150平米,數控機床拆裝150平米左右。
(2)工位及設備的改造
目前數控機床和普通機床各兩個工位,不能滿足要求。建議在實驗室數控機床和普通機床各設計7-8個工位,配備相應的拆裝工具,吊裝設備。各種測繪儀器設備。配40左右的學習工位供學習繪圖使用。多媒體教學設備,供進行拆裝實訓的教學使用。
(3)教學資料及項目的改革
現有的教學資料內容相對偏少主要由各種設備的掛圖和實訓指導書構成。項目的設計不夠全面,不能夠體現出綜合性的概念。實訓指導書主要分為兩大項目普通機床和數控機床。
其中普通機床拆裝實訓在現有項目的基礎上,進行以下幾方面的改革:首先主軸及齒輪箱和中拖板拆裝過程要進一步細化,全部進行拆卸,測繪部分按小組進行,除標準件外全部零部件進行測繪,并完成裝配圖的繪制,繪圖用所學的二維、三維軟件進行。其次要增機床電氣部分的拆裝,先進行電路的繪制,然后進行拆裝。最后還要增加機床調試項目的實訓。
在數控機床項目的實訓方面,這部分內容現有的實訓指導書中內容比較少,主要用4個課時的時間一帶而過,主要是學生拆下機蓋觀摩的形式。數控設備是現代使用比較多,常見的一種設備,而我們在這邊方便卻花了比較少的時間。這顯然不太合理,在數控項目實訓安排上主要進行這幾方面的改革。數控設備有它本身的特點,機械部分相對簡單,但精度相對較高,有些結構和普通車床類似的,我們可以不拆,比如導軌,尾座,中拖板等。數控設備機械部分相對較少,拆的實施環節可以按模塊,以電氣為主進行拆裝分析。比如主軸控制系統,刀架控制系統,進給控制系統,夾緊控制系統,潤滑系統,液壓系統等按照這樣的模塊進行拆裝分析實訓。對每個項目分為機械部分和控制部分。
(4)實訓周期及學生完成成果
現有的實訓周期為一周,對于這樣一個綜合型比較強的實訓,時間遠遠不夠而且效果也不好。這是前幾次課程改革后體現出的一個問題。在新的課程改革中初步設想用三周的時間,來完成兩個大項目的拆裝,測繪,分析。學生的完成資料有設備的總裝配圖,重要零件的零件圖,設備機床電氣控制圖,數控設備控制流程圖,兩種設備的安全操作流程。數控部分故障現象和故障排除步驟。實訓總結、安全文明生產注意事項編寫等。
七、初期改革效果
提出設想后,在現有的設備和環境的基礎上,首先我們對教學內容進行了調整,充分利用學生的課余時間,適當利用周末進行改革試驗課程的教學。并將1個班級的試驗教學和3個班級的原計劃教學進行對比,發現改革后的學生有幾個方面的特點:
(1)改革后的班級學生對設備更為熟悉,在拆裝過程中他們用的時間更多,拆卸的廣度和深度都比原來的要深層次。
(2)改革后的學生對機械的資料,手冊查閱能力更強,他們在完成項目任務時需要對所有拆卸的標準件進行測繪,確定型號規格。
(3)改革后的學生測量儀器設備使用能力比較強,他們在整個實訓周期中因為內容比較多,更為頻繁的使用各種儀器設備。
(4)改革后的學生團結協作分析和解決問題的能力跟強,學生在實訓過程中需要團隊完成的內容更多,增加了他們的感情和配合的默契程度。
(5)改革后的學生職業素養能力更高,在原先的教學內容和管理方面對這方面有些欠缺。
總的來說說經過改革試驗班的學生,在多方面的能力相對于原計劃的教學班級是比較優越一點。說明我們的改革方案是初見成效的,在后續的改革中,還需要進一步的升華。
總結
機電一體化專業是一個技術性,實踐性比較強的專業。主要培養綜合型的實用人才。機床拆裝實訓課程是本專業的核心技能課程,對學生的職業能力提升有很大的幫助。經過本輪課改使得本課程的教學項目內容更加豐滿,學習周期更長,為學習職業能力的形成打下良好的基礎。課程改革后更注重學生全面能力的提升,使學生在今后的工作中適應能力更強。本課程的改革以企業崗位為基礎,人才培養為導向進行調研、分析討論,取得比較好的效果,同時也得到領導的關懷和認可。在今后的課改方向上將進一步的理論聯系實際、與崗位相融合,及時的進行改革創新。使課程不斷的適應社會的發展,培養社會所需人才。
參考文獻:
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