方世杰 秦在智 董海強
(1.洛陽理工學院材料科學與工程學院,河南 洛陽 471023; 2.洛陽大華重型機械有限公司,河南 洛陽 471023)
課程資源庫的建設應突出應用能力和實踐能力的培養,既不能沿襲傳統本科重理論輕實踐的模式,也不能等同于高職院校重操作輕理論的模式。要明確應用型本科應注重技術應用和科技轉化,培養的是有較強自主研發能力的人才,而非操作工。因此在理論層次上不能降低,應保持本科教育的理論水平。應用能力是指將技術應用生產實際,將科技轉化工程應用的能力。實踐能力是指能將所學的理論知識和實踐知識較好地用于技術開發、工藝文件編制、生產管理及產品銷售領域。
課程資源庫構建應采用系統化設計。首先,明確達成目的。即學生通過學習能學到哪些知識,達成什么能力要求。其次,系統化設計應按照模具制造及裝配的全生產過程來構建資源庫。再次,根據系統化設計來組織資源庫素材。系統化的資源庫以一條主線將所有零散的知識有機地串聯起來,有其邏輯性,避免了資源無序堆積,使學生只見樹木,不見森林的局面出現。
傳統的教學模式存在明顯弊端,即知識體系被劃分成塊,塊再拆解成知識點,考核方式為卷面方式,考核內容是記憶型知識和計算能力。對于編程和工藝文件編制由于考試時間和課時所限無法進行考核,這造成了學生高分低能、紙上談兵的現象。學生在學完模具制造工藝規程編制章節后,竟然不知道工藝如何編制。以這種方式培養出來的學生遠達不到企業對所需人才的要求,所以當務之急就是推行案例式教學,將企業中的優秀案例和模板引入到資源庫中,學生根據案例、模板學習如何編程,如何編制工藝,有針對性進行模仿,而不是僅僅記住概念、規則、原則等用于紙面考試的內容。案例式教學就是強調學生模仿,就想書法中的臨帖一樣,臨界就是加深記憶的過程,臨帖到一定的程度才能夠脫帖,才能夠創新。
模擬仿真訓練是一種有效的培養實踐能力的手段。這種手段很早就用于培養飛行員,通過飛行模擬器訓練飛行員。近年來,數控機床的虛擬模擬仿真程序大量出現,用于培養編程及操作人員。原因是數控機床價格昂貴,精密度高,操作復雜,很容易因為操作而造成設備損壞。因此,需要使用模擬軟件來培訓人員。同樣,這種方式也能夠借鑒到本課程的人才培養上。通過調查,學生很愿意接受這種學習方式。基于項目驅動式的訓練方式是一種主動的,更專注的,效率高的學習方式。學生在訓練的過程中,會主動去尋找,篩選,利用所需的知識,達到靈活應用知識,開拓創新的目的。同時學生能夠深入到企業課題中,優秀的成果能直接為企業所用,優秀的學生能夠被企業聘任。
趣味是最好的老師,如何使學生喜歡資源庫,愿意花費時間使用資源庫,是橫梁資源庫建設質量的重要標尺。把資源庫建設復雜容易,建成界面友好,容易上手,充滿趣味,需要投入很大的精力和時間去研究。
將資源庫內的模擬訓練和項目驅動式訓練納入成績考核體系,并且提高在其分數比例和權重,將以記背知識、計算能力考核轉變為編程能力、工藝文件編制能力、記背型和計算型知識綜合考核的考核體系,徹底改變傳統的以筆試成績評價學生的考核辦法。在資源庫內考核過的內容,期末考試中就不再考核。
以典型的模具的生產過程為藍本,繪制制造流程圖,將流程圖作為資源庫主界面。從流程圖上,直觀反映了模具從生產技術文件準備—模具零件的加工—模具裝配—質量檢驗的全過程。點擊流程圖中相應的圖框就進入子流程圖,通過這種嵌套結構使學生了解模具制造過程中各知識點之間的邏輯關系,既可窺全豹,又可見一斑。然后此系統的框架上組織資源素材,搭建資源庫。
將課程知識點、能力分解、歸類。知識點及能力主要包括4種類型:第一類,基礎知識、基本理論;第二類,計算能力;第三類,編程能力;第四類,工藝文件編制能力。計算能力的考查例如:加工余量與工序尺寸確定、數控加工中設計尺寸向坐標尺寸轉換。如果加工余量與工序尺寸確定已經在工藝文件編制能力中得到體現,在試卷中計算能力將不再重復考核。編程能力主要包括:數控加工機床編程和數控線切割編程。工藝文件編制的能力主要包括:模具零件的加工工藝及模具的總裝和分裝裝配工藝。
課程資源庫的建設要與企業聯合開發,共同制定資源庫的設計方案。不能閉門造車,脫離生產實際。洛陽理工學院每年會選派教師到企業進行工程與社會實踐、掛職鍛煉,利用這個良好的契機,進一步極強和密切校企合作關系,同時提高教師的工程實踐能力。典型模具的生產過程加工案例、模具加工工藝、模具裝配工藝、線切割編程案例和編程項目、加工中心的編程案例和編程項目等內容由企業來提供,相應的視頻、圖片等資源也盡量從企業采集。這樣,教學資源庫才具有真實的工程背景,學生在貼近工廠實際的情境下進行學習、訓練和創新,才能培養出合格的應用型人才。
編程能力模塊主要考查學生對數控加工機床、線切割機床的編程能力。這個模塊主要由編程講解視頻、編程典型案例、編程仿真軟件、基于編程仿真軟件的訓練項目。學生通過自學編程視頻,了解編程的方法,獲得編程的感性認識。通過仿真軟件幫助學生進行數控車、立式銑、加工中心、線切割等的全過程模擬。學生將典型案例在仿真軟件上進行演練、模仿,能夠了解程序代碼的含義、功能,熟悉零件基準測量和設置,數控程序輸入、編輯和調試。在仿真軟件上,教師和學生可以相互觀看對方的操作,進行互動交流,實現了教學互動。仿真軟件的運用,使教學不再依靠購買大型昂貴的實訓設備,就可以完成學生的編程能力訓練,大幅度降低了實踐教學成本。
建立工藝文件編制模塊的目的是讓學生掌握模具零件的加工工藝和模具的裝配工藝。工藝文件編制是模具工程師必須掌握的基本技能,是構建畢業生核心競爭能力的關鍵。工藝文件編制既能夠考查學生在模具零件的制造和模具的裝配所需要各方面知識的積累,包括:選材、鑄造、鍛造、基準面的選擇,公差與互換性、機械加工、特種加工技術、熱處理、鉗工裝配等,同時還能夠考查學生綜合運用這些知識解決實際問題的能力。工藝文件編制模塊里設置典型工藝文件編制案例,供學生模仿、參照,使之逐漸熟悉工藝文件編制的方法和基本內容。同時設置項目驅動式任務,讓學生針對項目進行訓練。
質檢模塊設置有質量檢驗標準,階段性檢驗報告,最終質檢結果等,還設置有各類典型模具的圖片庫,企業試模的視頻資料等。
學校的慕課平臺為搭建資源庫提供了良好的平臺,教師省去開發繁瑣的界面的時間,只需要把精力放在資源庫本身的結構設計和素材的組織上。教師不需要借助專業軟件設計人員即可以在此平臺上按自己的想法建立課程資源庫。
資源庫的建設是應用型本科深化教育改革,從傳統的本科教育模式向應用型本科轉變的重要內容之一。本課程資源庫建設的關鍵問題是:校企合作、整體設施、編程能力仿真和工藝文件編制能力訓練。校企合作是根本,只有充分發揮校企在資源庫建設方面各自的優勢,才能夠真正建設好高質量、深受學生喜愛的課程資源庫。