時間:2023-02-07 01:05:17
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高等職業教育機械專業培養的是技術應用性人才,應當非常重視學生實踐能力和專業技能的培養,專業技術課的教學也應從以理論教學為主轉變為以技能訓練為主。在對畢業生進行畢業信息反饋調查、走訪用人企業單位后發現,隨著現代化制造業的發展,企業不再單純需要機加工的學生,更多的是需要即懂得加工,又懂得機床維護管理及維修的人才。
一、建立多功能機床拆裝實訓中心的必要性
目前,我國的高等職業教育是要努力實現“工學結合,校企合作”的人才培養模式,走產學研合作的發展道路和辦學方針,堅持導向性、協調性、效益性、創新性的原則,以工作過程或生產任務為載體,最終以職業能力培養和取得職業資格證書為主要目標。
但大多數高職院校仍是延續傳統課堂理論教學模式,單純強調理論知識,忽略實踐環節,學生在學完本門課程后,只懂得理論,不具備實際動手能力,對于機床實際生產中出現的故障不能及時排除,甚至在日常的使用中,不會基本的維護和保養,因此造成理論與實踐脫節,所學的知識成為紙上談兵。
為順應新時期高職教育教學規律和課程改革形式,金屬切削機床課程教學應當積極探索理論結合實踐的、基于工作過程的教學模式。只有課程教學真正具有實踐性,培養出的畢業生才能具有把知識熟練應用于工作過程的能力,這才是高等職業教育發展的必由之路。
二、實訓中心構建設想
筆者作為一名從事金屬切削機床課程教學的專業教師,在積累了近5年的實際教學經驗后,總結出了一系列關于實踐教學改革的經驗,提出一些實訓中心建設的想法,現闡述如下。
1.多媒體仿真拆裝實訓中心建設及使用
鑒于機床機構的復雜性,為了讓學生在真實拆裝過程中能順利進行,節省人力和物力,應建立多媒體仿真拆裝實訓中心,讓學生在電腦上利用仿真拆裝軟件進行拆裝,掌握機床的實際結構,為在真實機床上進行拆裝做準備。為此,必須購買機床調試維修仿真軟件,通過軟件建立虛擬機床、虛擬項目等仿真教學環境,優化教學過程,提高教學質量。讓學生了解真實的實際場景,模擬機床拆裝過程和故障排除過程,并對機床進行虛擬維護保養,加深理論知識的印象,為以后進行機床實際拆裝、維護、維修做準備。
2.機床拆裝實訓中心建設及使用
要完善教學所需的硬件設施,實現多種教學手段并舉,開展實訓教學,培養高技能型人才,組建機床拆裝與維修實驗室。由于機床價格較高,可充分利用機加工實訓中心的淘汰機床,結合購進的新機床,為學生進行真實拆裝提供設備支持。筆者學校實訓室主要包括CA6140、CAK6132型普通車床、X6132普通銑床和M1432A型萬能外圓磨床等設備,結合部分CK6140數控車床、XKA714數控銑床、VMC850E數控加工中心,形成具有一定規模的機床拆裝中心,并配有其他用以加工生產的機床,提供真實加工過程供學生學習。
學生通過在課堂上聽取教師理論教學和前期在電腦上的仿真拆裝后,對機床的結構和相應的維護維修要點掌握得更加牢固。有了機床拆裝實訓中心,學生就可以通過模擬實訓再現實際工作情境,充分開發和利用機床拆裝實訓中心內的各種設備與器材,然后再進行對機床實物的拆裝,并對其進行日常的維護和保養。
在此基礎上,老師可以在機床上設置一些常見的故障,讓學生分組進行故障排除,讓各組間進行競賽,以最先排除故障的小組為勝。老師還可以采用小組間互評和小組內自評的形式,對操作過程進行評判,激發學生的團隊和競爭意識,活躍課堂氣氛。教師要做到融“教、學、做”為一體,在真實的機床上模擬常見故障,讓學生進行實際維修,使所學理論知識與實踐相結合,大大提高學生的動手能力。
三、結束語
隨著高職教育理念和教學模式的改革,實訓教學環節越來越顯現出其在教學過程中的重要性,我們通過對實訓中心的建設,期望為師生提供良好的實踐教學環境,達到更好的教學效果,進而提高學生的動手能力和綜合素質。
高職院校的培養目標是生產、建設、管理和服務第一線需要的高素質技能型專門人才 這一培養目標決定了重視實踐教學是高職院校的一大特色.是實現高職人才培養目標的重要環節 實踐教學有利于培養學生的實際動手能力、實踐能力、創新能力、敬業精神和責任心;同時,也是學生完成專業知識向專業技能轉變、學生角色向員工角色轉變的重要過程.并可為學生將來的職業生涯發展奠定堅實的基礎。
隨著現代化工業生產的迅速發展.自動化控制技術的集成應用正起著越來越重要的作用。由氣動、液壓、傳感器、PLC、網絡及通訊等技術的相互滲透而形成的機電一體化技術.已成為當今工業科技的重要組成部分,它的應用范圍涉及工業、農業、交通、能源、國防等眾多領域。自動化程度極高的先進設備的廣泛應用.必然需要大量掌握機電一體化技術的技能型人才從事機電一體化設備的操作、維修、檢測和管理工作 為了適應區域經濟和高新技術產業發展的需要,滿足社會的需求.高職院校在機電一體化專業開設機電一體化綜合實訓.進行項目實訓課程教學探索.目的是培養學生的職業技能和職業素質.為進入企業頂崗實習做好準備.最大限度地增強對就業崗位的適應性。
1.實訓課程的目標
機電一體化專業綜合實訓課程是集氣壓技術、液壓技術、電機及電氣控制技術、自動檢測技術、PLC及其自動控制技術、網絡通訊技術于一體的專業技能綜合訓練課程 課程緊扣機電一體化技術的核心技術環節,即檢測、控制與執行三大技術環節展開.同時引入最新的網絡控制技術。訓練時應遵循以學生為中心、以培養學生實踐能力為中心和以培養學生素質為中心的原則.通過實訓.使學生既能掌握機電一體化專業理論知識.義能從事機電設備或自動化生產線操作、安裝、調試、維修、維護以及設計改造等方面的工作,并具有良好的職業素質。
2.實訓課程的內容與模式
圍繞實訓目標.綜合實訓的內容應根據本專業所對應的職業崗位群確定 機電一體化的綜合實訓可以選擇某一生產流程的模擬控制系統或典型的機電產品為實訓載體.通過對某生產流程或產品的模擬仿真控制.掌握生產崗位的控制操作技術 我校選用了自動化生產加工系統(Modular ProductionSyste111簡稱MPS).在實訓過程中以該系統為載體.以工作任務為中心,按照工作任務的相關性來組織課程 在教學內容組織上.基本理論以必需、夠用為度,以學生為主體.以培養能力、提高學生綜合素質為目標.并采用行之有效的項目培訓模式 所謂項目培訓模式.就是打破教材本身的框架.圍繞一個典型設備展開.將學習過程分解成若干個小任務.并結合實際操作.將所要求的知識點、能力點和職業素質融于培訓過程 訓練時,首先結合實際的裝置.了解該裝置所能完成的任務及工作流程。其次.分析該裝置的硬件組成.讓學生明白各部分硬件的組成元件.各自完成何種功能:再說明本設備所包含的技術和應掌握的知識點.然后通過實際操作,如拆裝、調試、故障診斷、維修及保養等,掌握機電設備的裝配、操作和維護該設備應具備的能力 再次.將所要掌握的知識點和技能歸類.并做一定的延伸,使部分能力較強的學生有所發展。
3.實訓課程的時間安排與實訓條件
機電一體化綜合實訓課程是在完成主要專業課程的理論學習和各主要技能專項實訓后.在學生進入企業實習或就業前,綜合運用本專業(崗位)的主要知識和技能,在校集中進行的綜合性、系統化訓練,實訓時間為四周 我校建立了機電一體化實訓基地,由師生參與自主研制的PI C實訓室、校企共同投入建設的氣動控制技術實驗室及自動化生產加工系統實訓室等組成.供開展實訓課程使用.并且實訓期間實訓室進行開放式管理。
4.實訓課程的考核方式
為突出學生的能力培養,對機電學生考核的標準為:(1)是否有創新,即能否運用所學的理淪知識分析、處理實際問題,能否就所給的條件提出合理的觀點和可行的處理方法;(2)識圖能力和動手能力;(3)是否能搜集資料,報告內容是否合理;(4)是否有團結協作精神:(5)寫作與表達能力;(6)計算機應用能力等。考核的形式:理論與技能考核相結合。考核成績的評定:理論測試成績占20%;實訓報告成績占25%:實踐環節占55% .其中拆裝操作占20% ,編程、調試與排除故障占25% .安全與環保意識考核占10%。
液壓與氣壓傳動無論在高職還是本科都是重點科目,而這門課的應用也是很廣泛的,比如挖掘機,汽車,自動化生產線很多都用到了液壓氣壓傳動技術。而液壓課程涉及到流體力學,公式推導時涉及到比較復雜的高等數學公式,還有一些零部件內部結構圖比較復雜難以看清,難以理解。傳統教學中課堂理論教學與實訓分離,導致了教學效率的浪費,導致學生在學習上無法產生興趣和動力,導致學習效果不是很理想。
1 教學現狀
1.1液壓課程基于比較抽象的流體力學知識
液壓的課程不能不涉及到比較抽象的力學知識,一些比較復雜的公式推導,如伯努利方程。這是都是很難理解的,同時涉及到很多的參數符號,導致高職的學生基本沒法理解,知道導致沒有興趣去學習后面的內容,迎難而退,放棄學習這門課程。
1.2實訓與理論分離
理論與實際分離是比較傳統的模式,針對現在的高職學生,則不是很適合。因為他們在課余時間很少有動力去預習復習,根據艾賓浩斯遺忘曲線,經過幾天,知識內容就剩10~20%。再去實訓相當增加了老師和學生的工作量,效率大大降低。因此效果也就一般。
1.3實訓設備不夠系統化
現在的液壓實訓往往是幾個模型零件加上幾個簡單回路的液壓試驗臺。零部件往往和實際工程中的不太一樣,往往很少考慮到密封等一些實際中必須要考慮的性能。實訓平臺具有不錯的使用價值,尤其對液壓回路設計有一定的幫助,但是容易脫離實際應用而且實訓平臺相對我們工程實踐表現形式不太一樣,導致以后工作或者實習時,不能很好適應。總體感覺這些設備比較零散,不夠系統化。
2 “三個統一”教學模式
2.1“三個統一”教學模式改革
針對高職學生的特點,根據各個高校的在其他課程中改革的經驗,筆者提出“三個統一”模式,理論與實際相統一,教學與練習統一,課堂與實訓場地統一。
2.1.1理論與實際相統一
舉例:很多液壓課是理論與實際分離,比如簡單的液壓油性質的,講運動粘度、動力粘度、恩氏黏度一講迷糊了好多學生,我們現在簡單的拿幾種汽車上的液壓油對比形象而直接,而且實用。
2.1.2教學與練習統一
我們把這個分成了八個項目,(1)汽車液壓千斤頂的拆裝。(2)液壓油的認識 通過識別各種液體來加深油液的印象 (3)液壓泵拆裝。在拆裝過程中,讓他們了解液壓泵的結構原理。(4)液壓缸的拆裝。通過對轉向機的拆裝來了解執行機構液壓缸的特點。(5)電磁換向閥和單向閥。(6)壓力調節閥的拆裝。(7)輔助元件拆裝。通過對汽車一些過濾器,郵箱等拆裝來了解液壓輔助元件。(8)回路設計。根據已經學過的知識設計出壓力調節、速度調節回路。
把學習內容引入到具體的拆裝實訓中,通過具體的實用的零部件拆裝來掌握液壓的基本知識。
2.1.3課堂與實訓場地統一
主要是引入國際上先進的教學模式,把理論上課的課堂與實操場地相統一。
2.2課程內容改革
液壓傳統課程分為以下幾個部分:
液壓力學基礎:一是通過液壓千斤頂拆裝,講解為何省力的原因以及千斤頂內部結構。二是通過各種油品來介紹液壓油的各種特性如液壓油的粘性。
液壓動力機構:引入各種泵拆裝以及測量,如齒輪泵、葉片泵、柱塞泵。通過泵的測量維修要求,來了解泵工作原理。引入各種常見的故障來加深泵結構的理解。
液壓控制部分:引入汽車中的電磁閥、單向閥。通過這幾種閥的拆裝,來掌握其結構原理和控制方式。
執行機構:引入汽車中的齒輪齒條轉向機和制動缸拆裝與維修。一個是通過轉向機的拆裝來了解其結構特點。第二個是看轉向機怎么切換方向,也就是油路怎么切換來實現左轉還是右轉。
液壓輔助裝置:汽車中有很多的過濾器,油箱,管路來了解輔助裝置。適當介紹下各種過濾的精度。比如機油集濾器有的是網式結構而空氣過濾是紙質。這樣對比就比較形象生動。
液壓實例:通過汽車中的制動回路、冷卻水循環來講解液壓實例。通過在實車上找到一個液壓系統的動力部分,執行部分,控制部分。輔助元件等來了解一個系統的設計應該要考慮的問題及注意事項。
3 具體實例
齒輪泵學習,我們的學習齒輪泵這個內容步驟要求是:
(1)拆裝。(2)測量,主要是測量間隙,用塞尺測量齒頂面與齒輪泵殼體內壁的間隙,測量齒輪與齒輪的嚙合間隙。測量泵蓋與齒輪端面的間隙。這三者影響齒輪的泄漏和工作效率,所以都需要測量。(3)工作原理,通過實物的對照分析,總結出齒輪泵的工作原理。(4)提問。通過實際的結構提出以下幾個問題A齒輪泵油壓入口出口B齒輪泵中間的卸荷槽的設計理念 C齒輪泵工作原理D通過結構分析,嘗試著得出齒輪泵的工作特點,如工作的脈動、困油現象。(5)課堂總結。學生之間的通過相互交流討論,來回答以上問題。這樣改變了傳統的先講原理再實訓的模式。極大提高了學生的學習興趣和動手能力以及適當的分析能力。
4 結語
筆者在從事了幾年的液壓主講老師和幾年企業中從事氣壓與液壓的工作經歷,針對高職學生的特點以及針對實踐工程比較常用的零部件和工作原理,對液壓課程嘗試著改革,從課程的內容和模式上都進行了修改,取得不錯的結果。改革的主要目的是讓學生從實踐動手中學習到比較常用的知識,讓抽象的知識變成可以觸摸到的實際零部件,通過具體零部件拆裝測量來再次加深理論知識。最后通過適當的液壓系統來培養學生使得擁有一定的設計能力。
參考文獻:
[1]伍先明,胡燕平,劉愛軍.“液壓傳動”的教學與工程意識、實踐能力的培養[J].當代教育理論與實踐,2010年06期.
“實踐是檢驗真理的唯一標準”。這句名言在《液壓與氣動》課程的理論與實踐相結合中體現更為突出。《液壓與氣動》課程是高職院校機械類專業和機電一體化專業學生必須掌握的技術基礎課目,具有很強的實踐性。有效地利用實驗設備,增強學生理解能力,大大提高教學效果。
我校有“液壓系統壓力形成原理”實驗臺、“液壓元件性能測試”實驗臺,這些只是做基礎部分實驗用,而未改裝的QCS014拆裝式液壓系統教學實驗臺,有一定的局限性。學生對液壓回路及其元件實際應用方面的知識只能通過老師在課堂上傳授或多媒體課件學習,學習起來還是比較抽象也不容易掌握,使部分學生對該課程的內容缺乏感性認識,達不到理想的效果,也降低了學習的興趣。
為了適應高職高專教育的現代化水平,陜西國防工業職業技術學院,機電學院對QCS014拆裝式液壓系統教學實驗臺進行了改造,改造后的實驗臺除了可以進行常規的液壓基本控制回路實驗實訓外,還可以進行液壓回路課程設計、畢業設計、以及利用可編程控制器(PLC)進行液壓系統控制及中級工的培訓等。是全液壓控制、繼電器控制液壓部分動作和用PLC控制液壓部分動作完美結合的典型實驗設備。
該實驗臺采用的是中壓系列液壓元件和快速接頭。通過該實驗臺,學生不但可以根據需要快速搭建成各種手動控制、半自動控制及全自動控制的液壓回路或液壓系統。而且還可以獨立地進行實驗實訓科目設計、實訓操作、安裝、調試、故障排除、編制控制程序等。這樣使學生得到理想的綜合訓練,較好地滿足了當前職業教育和素質教育的要求,學生得到最大的收獲。
1 QCS014拆裝式液壓系統教學實驗臺應用實例
下面通過兩個實例說明QCS014拆裝式液壓系統教學實驗臺在液壓傳動實驗、實訓教學環節中的應用。
1.1 液壓回路的設計、安裝與調試 在實驗實訓教學中,一般由教師給學生提出實驗和實訓科目的內容、要求,提供實驗實訓設備、液壓元件、電氣元件、電腦與軟件等。學生可根據所學的相關的理論知識,自己擬定實驗實訓方案,實驗實訓步驟,獨立操作,安裝調試或測試,及時解決操作過程中出現的問題。
安裝液壓元件:定量葉片泵1臺,單桿液壓缸2臺, Y型溢流閥1臺,調速閥2臺,三位四通電磁換向閥2臺,油箱1臺,油管及管接頭多個。
要求:用這些液壓元件組成一個可以實現“A缸進B缸進A缸退B缸退停止”順序動作的液壓傳動系統。
實驗實訓步驟如下:①畫出液壓系統的工作原理圖,如圖1。②分析運動過程,并作出電磁鐵動作順序表,如表1。
a.A缸前進時,1YA通電,油液經換向閥4的左端、調速閥6進入A缸左腔,活塞向右移動;回油經換向閥4直接回油箱,此時活塞運動速度由調速閥6調節,完成A缸的進給動作。b.B缸前進時,1YA繼續保持通電,3YA通電,油液經換向閥5的左端、調速閥7進入B缸左腔,活塞向右移動;回油經換向閥5直接回油箱,此時活塞運動速度由調速閥7調節,完成B缸的進給動作。c.A缸退回時,1YA斷電,2YA通電,3YA繼續保持通電,油液經換向閥4的右端進入A缸右腔,活塞向左移動;回油經調速閥6中的單向閥,經換向閥4流回油箱,完成A缸的退回動作。d.B缸退回時,1YA、3YA斷電,4YA通電,2YA繼續保持通電,油液經換向閥5的右端進入B缸右腔,活塞向左移動;回油經調速閥7中的單向閥,經換向閥5流回油箱,完成B缸的退回動作。e.B缸退回到位停止,此時1YA、2YA、3YA、4YA均斷電。③根據工作原理圖,選擇液壓元件,在液壓實驗臺上連接好回路。④開機調試,調節調速閥的手柄,觀察液壓缸的速度變化,做好記錄。⑤實驗實訓完畢,拆卸回路,將元件清理并歸位。
通過本實驗實訓項目,使學生進一步了解液壓元件的結構、工作原理及性能特點以及所起的作用和如何正確合理選用,還能提高學生對液壓回路的設計、組裝、調試等技能和實際動手能力。
1.2 用PLC控制液壓系統并設計、安裝、調試 在此類實驗實訓中,教師給出控制內容及要求,提供安裝設備,由學生根據所學的液壓及PLC理論知識,自己擬定方案,步驟,設計液壓回路,在歐姆龍軟件中設計梯形圖,獨立操作,發現問題學生自己研究解決。
現有設備:電腦1臺,裝有可編程控制器的QCS014設備1臺,定量葉片油泵1臺,單桿液壓缸1臺,溢流閥1臺,節流閥1臺,三位四通電磁換向閥1臺,兩位兩通電磁換向閥1臺,油箱1臺,油管及管接頭多個,接近開關5個,數根導線。
要求:用這些元件組成一個用PLC控制實現“快進工進快進工進快退原位停止”液壓傳動系統。
具體實驗實訓步驟如下:①畫出該系統的工作原理圖,如圖2。②分析運動過程,并作出電磁鐵動作順序表,如表2。
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a.快進時:由啟動按鈕SB2給電,1YA、3YA通電,油液經換向閥4的左端進入液壓缸5的左腔,活塞右移;回油經換向閥4、7流回油箱,實現第一次快進。b.工進時:當活塞桿運動到接近開關SQ2時,使3YA斷電,1YA繼續保持通電,油液經換向閥4的左端進入液壓缸5的左腔,活塞繼續右移;回油經換向閥4、節流閥6流回油箱,實現第一次工進,工進速度由節流閥6調節。c.快進時:當活塞桿運動到接近開關SQ3時,1YA繼續保持通電、3YA通電,油液經換向閥4的左端進入液壓缸5的左腔,活塞繼續右移;回油經換向閥4、7流回油箱,實現第二次快進。d.工進時:當活塞桿運動到接近開關SQ4時,使3YA斷電,1YA繼續保持通電,油液經換向閥4的左端進入液壓缸5的左腔,活塞繼續右移;回油經換向閥4、節流閥6流回油箱,實現第二次工進,工進速度和第一次相同。e.快退時:當活塞桿運動到接近開關SQ5時,1YA斷電、2YA、3YA通電,油液經換向閥4的右端進入液壓缸5的右腔,活塞左移;回油經換向閥4、7流回油箱,實現快退。f.原位停止:當活塞桿運動到接近開關SQ1時,1YA、2YA、3YA均斷電,活塞運動停止。③繪制出PLC梯形圖并附輸入、輸出地址(I/O)分配列表,如圖3及表3。④根據液壓系統工作原理圖,選擇液壓元件,在液壓實驗臺上連接好回路。⑤根據液壓系統工作原理圖、梯形圖及輸入、輸出地址(I/O)分配列表,選擇接近開關和導線,在液壓實驗臺上連接好電路。⑥開機調試,調節節流閥的手柄,觀察液壓缸的工進速度,做好記錄。⑦實驗實習完畢,拆卸回路,拆卸電路,將元件清理并歸位。
通過本實驗及實訓科目使學生進一步了解液壓元件的結構、工作原理及性能特點以及所起的作用和如何正確合理選用;了解歐姆龍軟件環境,掌握梯形圖的制作及輸入、輸出地址(I/O)分配;了解接近開關的工作原理及應用并掌握電路中的線路連接方式。通過學生對液壓回路的設計、組裝、調試及歐姆龍軟件的應用等技能提高實際動手能力。
2 總結及QCS014拆裝式液壓系統教學實驗臺的發展前景
液壓教學不只是單純教授學生理論知識,更多應該加強訓練、提高學生自學能力、設計創新能力、以及實事求是的科學態度,充分鍛煉學生實際動手能力。通過實驗實訓,不僅可以加強對液壓理論知識方面的理解,而且也能掌握先進的控制技術,培養學生在機液電一體化綜合控制等方面的綜合能力。QCS014拆裝式液壓系統教學實驗臺綜合性能比較強,在實踐教學中有著良好的應用前景。
2.1 總結 本論文主要完成了以下方面的工作:①闡述了QCS014拆裝式液壓系統教學實驗臺在實踐教學中的重要作用。②用舉例說明法闡述了在該試驗臺上完成液壓回路的設計、電磁鐵動作順序表、安裝、調試的全過程。③用舉例法闡述了根據液壓系統和電氣系統的控制要求,設計液壓回路;用可編程控制器建立輸入、輸出地址分配表并設計繪制梯形圖;安裝元件、連接導線、調試觀察結果。④總結了學生在實踐學習中收獲,體現了實實在在良好的教學效果,使學生對《液壓與氣動》課程從朦朧到清晰的全過程。
2.2 QCS014拆裝式液壓系統教學實驗臺應用前景 以上是液壓基本元件以及PLC控制在該實驗臺上的應用,也基本滿足了液壓教學的要求,然而,該實驗臺的功能完善性方面還有待進一步的發展,還有很多的研究工作需要進一步的探索。①模擬量元件的應用。在該實驗臺上可以增加一些帶有模擬量的元件,應用這些比例閥設計回路并且與PLC結合,緊貼技術發展要求。②插裝閥和疊加法的應用。該實驗臺有著很大的發展空間,選用插裝閥和疊加閥,是該實驗臺控制方式更多樣化,科學化、先進化。③液壓系統故障設置的開發。能在該實驗臺上開發“液壓系統故障設置”功能,可以模擬實際工程中出現的常見液壓故障,以便液壓專業的學生在學習《液壓系統故障分析與排除》課程中學習更方便,更實際,更便于學生在將來的工作中學以致用,對液壓系統中的出現故障,進行排除。
總之,該實驗臺經過第一次改裝后,增加了PLC控制,使QCS014拆裝式液壓系統教學實驗臺的發展取得了一定的進展,但隨著科技的不斷進步,該實驗臺也將不斷的融入新的元素,使該實驗臺的功能逐步完善化,更好的為液壓實踐教學服務,培養優秀的液壓技術人才。
參考文獻:
二、汽車制造類中職學校采用任務驅動式校內實訓的嘗試
為了避免上述問題的出現,我們在總結多年校內實訓經驗的基礎上,對沈陽市內的汽車制造廠和汽車維修廠進行調研,提出了任務驅動式汽車制造類校內實訓方法,并在最近的實訓教學中進行了實驗。首先,構建與職業崗位真實工作任務相一致的汽車制造類“基于崗位需求”的實訓項目。我們結合沈陽市汽車制造企業的實際情況,根據職業崗位工作的需求,構建了汽車制造與檢修專業“基于崗位需求的任務引領型”實訓項目。重新設計汽車制造專業校內實訓基地,引進一小段生產線,生產工位采用獨立式設計,在需要時可以連接在一起,這樣就保證了既能進行獨立操作也能進行連續操作。實訓項目的內容是前期調研時根據制造廠和維修廠的實際內容進行設計的,其有針對性地選取了在汽車制造過程中和修理中常見的部位。項目內容有汽車車門拆裝與修理、汽車空調拆裝與檢修、汽車前大燈拆裝與檢測、汽車座椅拆裝、汽車儀表板拆裝與檢修、汽車外包圍的拆裝和雨刮器等附件的拆裝。其次,以“有用、實用、夠用、有效、先進”十字方針為實訓宗旨。根據企業崗位能力分析,使學生在真實生產環境或模擬企業環境下按工藝流程的各個工序依次進行訓練,加強專業實訓教學,著力促進知識傳授與生產實踐的緊密聯系,以此來構建整體優化的課程體系,即“以崗位要求為主導,以實踐為主線”的汽車制造專業實訓課程體系。該實訓課程體系以工作任務為中心,引領知識、技能和態度,讓學生在完成工作任務的過程中學習相關理論知識,提高學生的綜合職業能力,實現了專業與職業一體。第三,實訓車間實行企業化管理,感受企業管理氛圍,養成職業習慣。實訓車間的企業化管理對學生職業能力的培養尤為重要。我們在實訓教學中融入了企業元素。如:領料、回料完全按照企業管理模式進行,這樣學生在學校就知道以后工作時要做什么,應該怎么做。領料時填寫領料單,返料時填寫回料單,這樣就保證了出入庫管理的數據化和環境化,在此基礎上,逐步實現實訓車間的數字化管理。這樣學生在學校就能感受到企業化氛圍,養成職業習慣,熟悉崗位要求。
中圖分類號:G71 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2013)09-0226-02
0 引言
《化工泵的運行維護與檢修》課程是我院化機專業大三上學期的一門專業核心課程,在專業課程設置上起著總結歸納前面所學的基礎知識和突出專業領域的核心特點。對于高職高專教育,要以能力培養為核心,以應用和實用為目的,因而,我們加大了實踐教學的力度和學時數,精心設計了集拆裝、清洗、檢測、修理、查閱、測繪、造型、虛擬拆裝等實驗實訓項目,理論教學講授必要的知識點。借助當前流行的實體造型軟件Solidworks和借助3DVIA軟件自行開發的虛擬拆裝平臺,即讓同學們掌握動手實踐的同時也要讓同學們感受到現代虛擬技術帶來的樂趣。本門課程對提高學生的動手能力,團隊合作的能力、拓展同學們的視野,提高學生分析問題和解決問題的能力起到促進作用[1]。
1 課程的整體設計
能力目標:以六個學習情景為主體,包含了典型的工作任務。①掌握AY型單級懸臂式離心泵的拆裝、清洗、檢測及修理技能。②掌握單級雙吸雙支承離心泵的拆裝、清洗、檢測及修理技能。③掌握臥式多級離心泵的拆裝、清洗、檢測及修理技能能。④熟悉對中作業的方法、流程和規范,掌握對中作業常用工具的使用方法,掌握對中作業測量儀表、儀器的使用方法。⑤掌握常見機械密封的安裝維護技能。⑥熟悉企業維修作業程序,培養安全操作、文明作業意識[2]。
知識目標:知識以必要和夠用為度摻插在實踐課程中。①掌握離心泵的工作原理、分類方法、結構特點及型號。②了解離心泵的性能參數,了解“汽蝕現象”產生的原因、危害及防止其發生的方法。③了解離心泵的性能曲線及影響性能曲線的因素,明確性能曲線對泵運行的指導意義。④了解離心泵的工作點和流量調節方法,了解離心泵串并聯工作及運行與維護的相關知識。⑤了解往復泵、齒輪泵、螺桿泵、等泵型的工作原理、結構特點、分類方法和適用場合[3]。
2 課程的內容設計
2.1 內容選取 考慮到高職學生的生源情況和畢業后的就業方向,在課程內容的設計上既要滿足職業教育的要求,又要根據學生實際理解接受能力,所以我們在理論知識的選擇上以能夠滿足技能訓練的需求,重視于學生動手能力的培養。為此,我們在本課程教學內容選取上,以課程能力目標為主線,打破傳統的純理論知識界限,從實現各專項能力的需要出發,以“必需”、“夠用”為度,組織相應的課程內容并進行必要的教學內容整合。把原有的純理論專業課程《化工機器》《化工機械安裝與修理》整合為理論和實踐相結合的校本教材《化工泵的運行維護與檢修》《壓縮機的運行維護與檢修》《風機的運行維護與檢修》。
2.2 組織內容 在課程內容的組織安排及教學進程上,遵循學生職業能力培養的基本規律,以真實典型的工作任務為依據,按照“先會簡單理論―后實踐操作”、“先簡單設備操作―后復雜設備操作”的程序原則,科學設計學習型工作任務,做到教、學、做結合,理論與實踐一體化,這符合認知的一般規律。
3 教學過程設計
3.1 教學設計 采用項目化教學的模式展開,在課程內容中設置學習情境及下達學習任務,將學習任務項目化,把理論知識融合到項目的實際操作當中,在項目訓練過程中學生不僅掌握了專業理論知識同時也熟練了操作技能,從而也實現了教、學、做一體化的目的。
3.2 教學方法 本課程在講授時把多媒體教學、拆裝實訓教學及網絡機房教學相結合,使學生在掌握《化工泵的運行、維護與檢修》這門課的同時,加深理解化工泵所涉及的基本理論知識,掌握分析解決專業問題的思路和方法,提高實際動手能力,增加同學們的學習興趣,明確本專業能力要求和今后發展方向。在教學實施全過程中,在維修工作過程中均采用角色扮演法進行“模擬真實”的職業訓練,培養學生與人溝通、協調的能力。
3.3 教學手段 在多媒體教室,將重點、難點通過圖片、視頻、PPT等多種形式演示,有助于同學更好的了解專業理論。在網絡機房,利用當今流行的3DVIA軟件進行相匹配泵體的虛擬拆裝和Solidworks軟件對已測繪典型零部件體進行實體造型,在機泵維修鉗工實訓室進行典型泵體的拆卸、清洗、檢測、修理、測繪、回裝。本課程教學過程中,教師對照現場講解,學生現場操作,做到理論與實際緊密聯系[4]。
4 以學習情境一為例子并且遵循項目教學的六部法走
4.1 任務提出 ①首先把化機0831班級分成五個小組。并進行學習情境描述以及作業指導書的下發。②學習必要的理論知識理論知識方面,以“必需”、“夠用”為度,結合被剖分開的泵體和泵體典型零部件進行講解。③演示現場作業視頻、圖片及教師利用3DVIA進行虛擬拆裝。
4.2 方案制定 ①同學們根據學習情景要求任務,對應設備和結構簡圖寫出拆裝計劃如圖1所示。②對應拆裝計劃寫出每一步可能需要的拆裝工具。③制定可能的風險,如對人可能造成的傷害、對設備可能造成的傷害。
4.3 具體實踐 ①首先在計算機機房的授課,借助3DVIA平臺如圖2所示,同學們進行虛擬拆裝。老師在其中糾正同學們的錯誤。②機泵維修鉗工實訓室的授課,實實在在的讓同學們感受到了現場教學的感覺,扎實的鍛煉的同學們的動手能力、動腦能力,集拆裝、清洗、檢測、修理、測繪、回裝為一體的課程如圖3所示。
4.4 分析討論 在小組實施機泵檢修的完整工作過程中,小組成員可通過討論制定計劃、共同決策、實施決策中遇到問題小組成員都會進行討論,能夠發揮每位成員的學習主動性如圖4所示。
4.5 得出共性以小組為單位,問題匯總到老師,組后老師總結,答疑如圖5所示。
4.6 評價 完成一個學習情景,即可以得到該典型工作任務的得分。成績分配如下同學自評占30%,小組成員之間互評占30%,老師給于同學評價占40%如圖6所示。
5 總結
汽車技術的發展對汽車維修行業從業人員和職業院校的教師來說,既是機遇,也是挑戰。作為汽車維修行業人員重要培養基地的高職院校,如何通過實訓教學培養出能跟上汽車技術的發展、適應社會需求的學生,是一個必須思考和探究的問題。
一、汽車檢測與維修專業實訓教學現狀
1.“雙師型”實訓教師匱乏
在高等職業院校汽車維修專業中,懂理論教學的教師無實踐動手能力,有動手能力的教師不一定具備理論講解能力。既具備豐富的理論知識又具有實踐經驗的教師嚴重不足。目前大多是聘請的大學畢業生或者企業技術骨干作為實訓教師。由于師資力量不足,時常存在一名教師同時指導20~30人的情況,教學效果不理想。
2.實訓教學模式單一
實訓教學采用“教師教著做,學生跟著學”的教學方法,學生只是機械地模仿操作,不能有效拓展學生實訓的創新操作能力,從而降低了學習興趣。
3.教學內容陳舊落后
汽車類專業課多數以講授基本理論和原理為主,所用教材涉及新車型及實用新知識較少。實訓所用車型往往單一而落后,使用的都是一些報廢車及拆舊件,與目前汽車維修行業所使用的設備設施脫軌,使學生畢業后進入企業還需要一段很長的適應期,不能迅速適應企業需求。
4.實訓指導書缺少有效性
實訓指導書不完善,對實訓目的、實訓內容、實訓步驟、實訓效果缺少明確說明,指導操作圖片太少,不夠直觀,不能很好地起到指導作用。學生課前不清楚實訓的意義,課后不會總結實訓的收獲,實訓效果大打折扣。
二、汽車檢測與維修專業實訓教學探索
1.建設優質的“雙師型”實訓教師隊伍
職業院校專業教師的培訓應當像4S店企業內部培訓員工一樣定期舉辦,根據企業需求制定培訓方案,使教師隨時了解掌握新車型的新結構、新工藝,使理論教學和實踐教學與實際工作狀態有效對接。
2.構建企業工作環境實訓教學場地
按照汽車4S維修廠標準,構建維修企業式的汽車總成維護和修理等工作流程的實訓教學環境。不僅購置供學生拆裝與檢測需要的整車及總車件,包括各種電控臺架、掛圖等教學設備,還需要配置一定數量的工作臺、工具車、常用的拆裝工具、工量具、檢測儀器設備等。在實訓基地車間墻面體現汽車廠商的企業文化,張貼或懸掛汽車維修行業所規定的各工種或系統的拆裝和檢測操作流程,從而體現功能一體化實訓室特點。整個場地布置要求符合汽車市場中各主流廠家的維護規范和要求。
3.實訓教學內容改革
職業院校工學結合的人才培養模式剛剛形成,在核心課程建設、實訓資源共享、技術共享、評價標準制定、企業文化與專業文化融合等方面都剛進行嘗試。需要進一步探索和完善實訓教學課程體系,以培養能滿足生產一線需要的高素質、高科技、高技能的綜合性人才為目標,根據汽車行業崗位需求實施教學,要求學生掌握汽車結構,能對汽車進行正確和熟練的拆裝和調整,培養學生基本的汽車維修能力和車輛故障與排除能力。對每一階段的能力培養目標可分解為項目式的形式融合到實訓中,形成獨具特色的實踐操作訓練體系,使學生畢業后能適應汽車維修企業需求。
4.實訓效果考核改革
實訓期間的考核是衡量學生在實訓期間對所學知識的掌握情況,是構筑實踐教學的重要環節。其考核可分為兩個方式,一是學校的檢驗,通過考核,既能掌握學生整體實訓情況,又能發現實訓教師教學過程中的不足之處;二是社會的檢驗,由學校創造條件建立職業技術考核鑒定站或者讓學生參加社會上相應的職業崗位技術等級考核,使學生在校期間就可獲得所需的職業資格證書。
5.校企合作對實訓教學的意義
校企合作是一種行之有效的強化實踐教學環節、提高教學質量的運行模式,既能資源共享,優勢互補,又能提高教學質量,推動企業發展,也能有效地實現教學項目與汽車維修項目對接、教學過程與維修過程對接、學生角色與員工角色對接,最終實現教學與生產的高度融合。
總之,職業教育的教育和職業雙重屬性決定了實訓教學在職業教育中不可被忽視。從職業教育的培養目標、職業導向和企業需求等方面,都要求實訓教學中更應注重以學生為中心,以教師為主導,最大限度地激發學生的學習積極性和創新意識,使實習工作狀態和課堂教學能融為一體,實現學校學習與實習工作崗位之間的零距離對接,培養出企業需要的高素質人才。
關鍵詞 :教學改革裝配鉗工實訓
機械設備制造過程就是市場調研、設計、下料、制造毛坯、熱處理、機加工成零件、熱處理、裝配成機器設備、檢測合格、涂裝、售后安裝調試的過程。一臺機械設備,包含機械、液壓與氣動、電氣控制三部分零部件,三者有機結合,缺一不可。裝配鉗工實訓教學,應該圍繞學生高質量就業這一目標,培養學生具備一定的裝配圖讀圖知識,一定的機械裝配、液壓氣動系統、電氣設備系統的動手安裝調試能力。
一、成立教改與安全管理機構
由機械專業科長任組長,負責調查研究、結合本校實際提出鉗工實訓教學改革思路和構建實訓項目,負責項目實施過程的協調與改進。由相關專業教師任組員,負責項目實訓教學內容的制定與實施。由科長、任課指導教師和學生安全員組成安全管理機構,負責進行課前學生安全教育、日常教學的安全檢查與隱患整改,確保教學安全。
二、制定項目
以培養具備一定識圖能力及機械裝配、液壓氣動系統、電氣控制系統安裝調試能力的裝配工為目標,制定實訓教學項目如下。
項目一:平口鉗拆裝與零件測繪。主要內容為平口鉗的拆裝,平口鉗零件圖、裝配圖繪制,教學目的是讓學生熟悉平口鉗的結構與原理,掌握零件圖繪制、裝配圖讀圖知識。
項目二:平口鉗制作。主要內容為平口鉗的非標零件鉗加工,螺桿車削加工和平口鉗裝配,教學目的是讓學生掌握鉗工基本技能,普車基本技能和平口鉗的裝配技能。
項目三:CA6140主軸箱拆裝。主要內容為CA6140主軸箱傳動演示,CA6140主軸箱拆裝,教學目的是讓學生掌握皮帶傳動、齒輪傳動、鏈傳動的裝配,掌握主軸傳動精度的調整方法,掌握雙向摩擦離合器和制動器的調整方法,熟悉傳動系統圖的讀取方法。
項目四:液壓與氣動回路的組裝與調試。主要內容為液壓、氣動、電氣元件認識,液壓、氣動回路的組裝調試與電氣控制回路連接,教學目的是讓學生掌握液壓、氣動元件的結構原理與應用,認識常用電氣元件的應用與接線方法,掌握液壓氣動簡單回路的組裝與調試。
三、項目實施
1.平口鉗拆裝與零件測繪
機械制圖與CAD科任教師作為項目負責人,對班級進行分組,發放平口鉗和工量具,指導學生進行平口鉗的拆卸,布置鉗座、活動鉗口、方形螺母、螺桿、鉗口板五個非標零件的測繪任務。學生分組自行討論,制訂工作計劃表,確定工作步驟和程序,經教師審核通過后,分工合作。教師依據工作計劃表,對各組進度檢查督促,巡回指導學生正確使用工量具、查閱制圖資料,糾正繪圖錯誤。測繪作業完成,各組內部自評后,教師逐組進行檢查評價,圖樣歸檔保管。
2.平口鉗的制作
鉗工工藝學一體化教師作為項目負責人,對平口鉗制作任務進行細分,下達各階段的實訓任務,分別是鉗座制作、活動鉗口制作、鉗口板制作、方形螺母制作、螺桿制作、平口鉗裝配。
教師根據平口鉗制作所涉及的鉗工基礎知識和技能進行講授,要求講透劃線基準的選擇,量具的讀數原理和計數方法,鉗工工具的應用范圍和正確使用方法,鉆床、車床的安全操作規程等專業知識;演示劃線、鏨削、鋸削、銼削、攻絲等鉗工基本技能和車床、鉆床的操作規范,分階段布置作業和進行安全知識考核。
學生以組為單位,在多功能教室閱讀全套零件圖和裝配圖,復習查閱《鉗工工藝學》《裝配鉗工工藝學》,討論制定各零件加工工藝規程,填寫零件加工工藝卡片,提交指導教師審核。
按零件加工工藝卡片內容,學生領取工量具和毛坯,在鉗工車間進行鉗座、活動鉗口、方形螺母、鉗口板的加工,在普車車間進行螺桿的加工。
平口鉗裝配,依據裝配圖樣和裝配工藝卡片,領取標準件,采取修配方法進行裝配,直至符合裝配圖樣的技術要求。
學生作品的評價與優秀作品展示。首先各組分別對各自所制作的零件和平口鉗成品進行自我評價,互相對照完成初評。然后教師依照圖樣要求和自評結果,結合平時作業完成情況和操作的規范性進行綜合評價,選擇優秀作品在車間展柜展出。
3.CA6140主軸箱拆裝
鉗工工藝學一體化教師作為項目負責人,對CA6140主軸箱拆裝任務進行細分,制定各階段教學內容,分別是主軸傳動知識學習,拆卸工具選擇與主軸箱拆卸,裝配基礎知識學習,裝配工量具的選擇與主軸箱裝配,主軸箱的調整與主軸旋轉精度檢驗,實訓總結與答辯。
教師通過CA6140主軸箱傳動演示、實物與多媒體結合講授,讓學生感性認識皮帶傳動、齒輪傳動、鏈傳動,掌握傳動機構裝配基本知識和裝配基本要求。
學生以組為單位,編制CA6140主軸箱拆裝進度計劃,通過指導教師審核后,進行拆裝實訓,學習掌握以下裝配知識和技能:CA6140主軸箱拆裝所需的通用工量具和專用工量具的使用方法;螺紋連接、鍵連接、銷連接、過盈連接的裝配要求與方法;皮帶傳動、齒輪傳動、鏈傳動的裝配要求與方法;摩擦離合器、滾動軸承、軸組的裝配要求與方法。理論與實踐相結合,實操訓練有效促進了學生學習理論知識。
考核評價穿插在拆裝過程中進行,拆裝技能和工作頁填寫規范綜合評價,技能考核項目有:卸荷式帶輪的裝配和帶輪跳動量的檢查方法,鏈傳動裝配與鏈條下垂度的調整方法,主軸箱箱體孔距、孔系平行度、孔中心線同軸度誤差的檢驗,齒輪嚙合質量檢驗方法,摩擦離合器和制動器的松緊調整方法、主軸旋轉精度的檢驗與調整方法。
4.液壓與氣動回路的組裝與調試
液壓與氣動技術一體化教師作為項目負責人,制定實訓各階段任務和工作頁,下達任務到每位學生。實訓內容與步驟依次為液壓與氣壓傳動原理學習,液壓氣壓元件拆裝與結構原理,液壓氣壓傳動回路與仿真訓練,常用電氣元件的認識與接線訓練,電氣控制回路連接與PLC編程訓練,液壓氣壓傳動回路的組裝與調試。
教師依據《液壓與氣動技術》教材編寫液壓與氣壓傳動一體化講義,向學生講授液壓氣壓傳動原理和在機械設備中的應用,使學生明確液壓氣動的重要性,提高學習興趣。
學生明確液壓氣動實訓任務,按照認知漸進而強化的學習規律,分階段進行訓練。第一階段對液壓氣動的動力元件、控制元件、執行元件、輔助元件、液壓油分類認識,通過銘牌熟悉元件的符號、性能、應用范圍;第二階段通過元件拆裝訓練,學習元件內部結構原理,故障維修知識,進一步提高裝配動手能力;第三階段使用仿真軟件學習液壓氣動的換向回路、壓力控制回路、速度控制回路,然后在液壓氣動實驗臺進行回路組裝與調試,記錄學習回路的性能特性;第四階段常用電氣控制元件的分類認識,掌握元件符號、性能參數和應用,并進行接線訓練;第五階段通過PLC軟件學習,了解常用編程指令,掌握簡單控制回路的編程;第六階段在實驗臺上組裝自動控制的動作順序回路,行程控制的自動換向回路。
考核評價從安全知識考核,應知理論知識,元件拆裝、回路組裝與調試技能,日常行為規范四方面進行評價。
(2)該院的畢業生越來越多的被獨立外派到外籍船舶上工作,對獨立完成工作的能力及英語交流的要求特別高,現有的實訓教學模式在這方面缺乏有針對性的教學導向方法。
(3)實訓教師授課積極性不夠,不同教師的授課內容隨意性較大,講課內容與操作要求缺乏統一的標準,教學效果也有較大的差異。究其原因是實訓教學缺乏完善的反饋機制,實訓教學內容不統一,缺乏規范、操作性良好的實訓教案。
(4)實訓教學條件不足,設備老化,與船舶實際應用差距拉大。
(5)目前的實訓課程考試成績評定不太科學,基本以海事局的評估考試成績作為標準。缺乏完整的、成熟的成績考核模式。
2動力設備拆裝與操作教學改革的方法和思路
2.1改善實訓教學的模式和教學方法
通過對該院學生的調差問卷顯示實訓教學的模式和教學方法都有待改進,“填鴨式”教學居多,基本都是先講后練的模式,講的過程基本就是理論課程的重現,以致使課程不生動、枯燥乏味。那怎么能最大程度地提高學生的學習積極性,應該在教、學、做一體化的基礎上大力推行行動導向教學。行動導向教學是源自德國的一種先進的教學理念,它強調學生是課堂教學過程的“主角”,而教師只是課堂教學的“配角”,即組織教學與協調教學中出現的各類情況。教師遵循“資訊、計劃、決策、實施、檢查、評估”這一完整的“行動”過程,在教學中充分調動學生的積極性并注意與學生的互動,讓學生在自己“動手”的實踐中,學習理論知識、掌握相應的職業技能,從而建構屬于自己的經驗、知識體系以及技能。與傳統教學相比,行動導向教學能更好提高學生的綜合職業能力,有助于以后的獨立外派工作。在實訓教學過程中還應該逐步嘗試雙語教學訓練模式,注意對學生外語能力的培養,教師應積極嘗試用雙語授課,鼓勵學生用英語交流。
2.2建立實訓教學質量監督反饋機制
一般高校對理論教學都有完善的質量監督和反饋機制,而實訓教學的監督和反饋往往不足,嚴重制約了教師的積極性,也影響了實訓教學的質量。對實訓教師教學質量的三級監控包括“學生評教”、“教研室同行評教”、和“專家組評教”3個部分。對實訓教學環節和實訓教師進行監督,其所獲得的信息全部匯總到相關教學管理部門,由他們進行梳理和分析,并將最后的結論向有關部門反饋,責成有關人員或部門對存在的問題進行整改,并再次接受相關復查。學校將監控管理中所取得的有關重要信息列入各單位和教師的年終考核中。監督和反饋機制提高了實訓教師的積極性與主動性,有力地促進了教學管理部門、實訓教師、實踐教學管理人員及上實踐課學生之間的溝通與交流,對實訓教學條件、教學師資、學生狀況、教學管理等各方面進行有效監控,及時發現和解決了實踐教學過程存在的問題,保證了實踐教學各環節處于良性運行狀態。
2.3更新實驗設備,探索其他的實訓教學模式
輪機工程專業實訓室建設投資費用較高,占用場地較大,更新速度慢,隨著船舶現代化水平的提高,現有的實驗設備與訓練內容與船舶實際的差距在拉大。基于此現狀,要在不斷更新實驗設備和教學內容的基礎上要積極探索其他的實訓教學模式。隨著虛擬現實技術、仿真技術的快速發展,開發功能先進的輪機模擬器、船舶機電設備虛擬操作平臺成為可能。所以以后的實訓教學應該是“虛實結合”、“理實一體”的模式,使得輪機工程專業實踐訓練更為經濟、安全、高效。
2.4實訓課程教學評價的改善
傳統實訓課程的評價基本以實訓報告的優劣來定,忽略了學生的平時表現,對學生的考核不全面,不能調動學生的上課積極性,既不能滿足學院的人才培養目標,也與行動導向教學背道而馳。對2012級學生改進了教學評價,重視過程的考核,以《動力設備拆裝》課程為例,總評成績由兩部分組成,一是平時成績,占總評成績的70%,二是實訓報告的成績,占總評成績的30%。而平時成績主要由學習態度和實操考核成績決定。
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)23-0105-02
創新是一個民族進步的靈魂,是一個國家永不枯竭的動力。培養大學生的創新精神和實踐能力在我國“建設創新型國家”的進程中具有舉足輕重的作用。如何才能讓當代的大學生聯系生活和生產實際,培養創新精神和實踐能力,解決當前實踐教學中普遍存在“重理論、輕實踐”,“學”與“用”脫鉤的現狀。我中心經過長期調研提出了《基于大工程背景下的工程訓練教學體系的改革創新與實踐的總體方案》,對中心的工程實踐能力訓練課程中的“機電產品拆裝”實訓模塊的實踐教學進行了改革與實踐,構建了《機電產品拆裝》實踐教學體系,取得了良好的實踐教學效果。
一、開設機電產品拆裝實訓課的目的
《機電產品拆裝》實訓課是工程實踐能力訓練課程的模塊之一,是對我校大學一年級學生進行的以機電產品認知為目標的機電產品拆裝通識常識教育。以機電產品拆裝實訓為載體,使大學生從感性上認識機電產品的基本結構、傳動原理、傳動過程、連接方法等;通過學習掌握機電產品的拆裝工藝技巧,零部件拆卸后正確放置、分類和清洗方法,掌握安全操作規程,培養文明生產的良好習慣;通過相互協作完成機電產品拆裝實訓,提高大學生的實踐動手能力,培養大學生在實踐中發現、分析、解決問題的能力,為實際工作打下良好基礎。
二、教學方法的引入和環節的組織
機電產品拆裝實訓課的主要目的是培養大學生的實踐動手能力和創新意識。為此,我們在教學實施過程中采取了以學生為主、教師為輔,以培養能力、提高綜合素質為目標的“任務驅動”教學法。所謂“任務驅動”教學法,就是將學習過程分解成若干個小“任務”,教師根據教學要求提出有實際意義的、符合學生認知水平的“任務”,圍繞任務引出知識點和解決方案,以完成一個個具體的“任務”為線索,把教學內容巧妙地隱含在每個“任務”之中,讓學生在教師的引導下,以每個“任務”為中心,在一連串“任鍘鋇那動下,通過對學習資源的積極主動應用,提出解決問題的思路和方法,然后進行具體操作,當學生完成所有的“任務”后,也就完成了整個實踐教學過程。
我們的“任務驅動”教學法強調:根據對大學生所應具備素質的要求,對實訓內容進行分解,將所用到的知識點、技能進行歸類,形成若干個任務模塊,每個任務模塊有明確的實訓目的和能力的培養目標,學生的學習活動必須與任務相結合,以探索問題來引導和維持學生的學習興趣和動機,創建真實的教學環境,讓學生帶著真實的任務學習,以使學生擁有學習的主動權。
在教學內容組織上,我們本著從教學實際出發,從學生實際出發,自行設計制作了具有機電產品典型結構、專業知識要求不高、拆裝難度適中、更加符合教學實際需要的由三相異步交流電動機和渦輪蝸桿減速器組成的實訓裝置。避免了教學設備市場采購帶來的結構比較復雜、涉及專業知識過多、對大學生專業水平要求過高的缺陷。我們將整個實踐教學過程分為:教師講解視頻演示學習拆裝拓展訓練四個環節,真正實現“學用結合”的實踐教學。教學過程中涉及到的基本理論都是大學生所熟知的,每個“任務”涉及到的理論知識都要讓學生自己去探求如何應用于實踐,遇到問題盡量讓學生自己去分析解決,使學生手腦并用,弄清機電產品實訓裝置的基本結構、傳動原理、連接方法、拆裝基本工藝技巧和常用拆裝工具的選擇使用。最后將所掌握的知識點和技能歸類總結,進行拓展訓練,指導教師給予評價。
實訓的評價標準:(1)學生是否遵守考勤制度和課堂紀律;(2)學生是否弄懂機電產品實訓裝置基本工作原理和結構;(3)學生制定的拆裝方案是否合理;(4)學生拆裝的工藝過程是否正確;(5)學生對拆裝工具的選擇和使用是否正確;(6)學生是否在規定的時間內完成拆裝;(7)學生之間的相互配合是否協調;(8)學生是否違反安全操作規程。
三、教學實施的過程
在整個實踐教學過程中,遵循以學生為主、教師為輔的原則。大學生在實訓中,既是學習者,又是教學活動的實施者,教師要提供及時的引導,并給予必要的指導和解釋。具體的教學方法如下:
依據中心自制的12套機電產品實訓裝置,將參加拆裝實訓的學生分為12個組,每組3―4名學生,每組1臺實訓裝置和1套工具。分組完成后,首先由指導教師利用PPT簡要講解實訓要求、實訓步驟、實訓目的、安全要求和注意事項、機電產品實訓裝置的基本結構和工作原理、本次拆裝用到的工具如何選擇使用。接下來通過視頻演示機電產品實訓裝置的結構和三相異步交流電動機拆裝過程,讓學生仔細觀察,了解三相異步交流電動機的結構,掌握拆裝工藝要求。然后布置(下達)任務。任務一:理論應用。針對三相異步交流電動機接通電源后就會轉動起來這一現象,提出“電動機轉動實現了什么樣的能量轉化?利用了什么原理?轉化的過程是什么樣的?拆裝的步驟和操作要領是什么?”等一系列問題,并讓同學們結合視頻和所學到的理論知識對上述問題以組為單位展開討論,討論結束后由教師指定同學來講解,全班學生給予評議。完成這一任務的目的是使學生們通過互動交流,既明晰了各個知識點在實際中的應用,又鍛煉了學生的口頭表達能力和交流能力,同時也能激發學生的學習興趣。任務二:學習拆卸。在確保安全的前提下,學生以組為單位根據剛才討論的拆裝步驟,依照視頻演示按照從外到內、由上而下、先拆組后拆零的拆卸原則對三相異步交流電動機進行拆卸,并把拆卸下來的零部件進行正確分類放置,指導教師給予引導和指正。學生通過相互協作完成機電產品的拆卸方法技巧,掌握常用拆裝工具的使用方法和注意事項,以及零部件拆卸后正確放置、分類,以培養實踐動手能力、團隊意識、安全意識和文明生產的良好習慣。任務三:學習裝配。學生以組為單位對三相異步交流電動機進行機裝配。教師給學生明確的裝配步驟原則上與拆卸的步驟相反,同時強調裝配過程不是零件的單純組合就位,而是要確保零件配合精度,裝配過程中必須仔細踏實,嚴格求精,規范操作,嚴禁盲目粗糙、亂敲硬套,違反規則的野蠻裝配,指導教師負責監查和指導。學生相互協作完成任務,熟悉常用拆裝工具的正確選擇和使用,提高實踐動手能力和培養團隊意識、安全意識。任務四:拓展訓練。以組為單位自行完成對渦輪蝸桿減速器進行拆裝和機電產品拆裝實訓裝置的總裝,要求學生擺脫依賴,制定拆裝方案,方案上交指導教師后進行拆裝。指導教師對學生制定方案的合理性、實施過程工藝的正確性、完成速度的快慢和同學之間相互配合的協調性等進行綜合評價。對于合理的、帶有創新的工藝方法,請學生進行講解,全班同學評議。如此,培養大學生的觀察能力、分析能力、應用能力和團隊意識,而且起到讓學生重視技能學習的作用,從而達到提高大學生動手能力和培養創新意識的目的。
四、Y語
經過兩年的實際教學檢驗,與課程改革之前相比,有效地激發了大學生對技能學習的興趣,調動了學習積極性,學生反映把抽象的理論知識和實踐相結合,使事物形象化、具體化,對理論知識有了感性認識,學習更加容易;指導教師的實踐教學業務水平得到了提高,教學也更省力。教學改革起到了提高大學生實踐動手能力和培養創新精神的作用,達到了實踐教學改革與探索的目的。因此,要不斷更新實訓內容,培養出更多專業素質過硬、實踐能力扎實的創新型人才,為將來走上工作崗位打下堅實的基礎。
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Reform and Practice of Mechanical and Electrical Products Disassembly and Assembly Training Course Based on Innovative Talent Training Goal
CAO Xue-feng,SUN Yi-ying