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机械设计基础 课程改革 教学方法 教学手段
《机械设计基础》是机械类专业的一门重要的技术基础课,它是学生在学完基础课程后必须学习的一门过渡性课程。新形势下的高职院校人才培养本着“必须、够用”的原则,强化学生的实践能力,培养高素质技能型人才。这些实际需求迫切需要先进的教学理念、合理的人才培养模式与之相适应,那么以往的教学内容和教学模式不能适应新的教学要求。因此,我们依据新的人才培养目标,对这门课的课程标准、教学内容和教学方法与手段、实践教学、考核方法等方面进行了改革研究。
一、重新确立培养目标并修订课程标准
我院机械类专业的毕业生主要面向工业企业从事机械设备的操作、安装、调试、维修和更新改造,机械制造工艺规程的编制,产品质量分析与控制,生产技术管理及营销等工作。根据就业岗位,我院对机械类专业培养目标定位为培养“服务于生产第一线职业岗位群的中、高级技能型人才”。根据培养目标对原有课程标准进行了全面修订,重新组织和完善了课程教学内容。课程目标定位为“掌握机械中常用机构和通用零件的工作原理、结构特点及基本设计方法,具备通用机械正确使用、维护及分析常见故障的能力”。只有明确了教学目标,教师才能有的放矢地做好教学工作,从而提高教学质量。
二、结合人才培养要求,整合教学内容
授课内容上以“必须、够用”为度,传统的机械设计基础课程由《理论力学》、《机械原理》、《机械零件》三门课程构成,内容体系庞大,本着符合“必须与够用”的原则,新的课程教学内容,针对人才培养对机械设计基础课程的要求,按照重在基础知识,突出动手能力培养及分析能力的培养的原则。筛选了传统的理论力学、机械原理和机械零件等课程的内容,并将这些内容有机地结合在一起,优化了教学内容,突出了高职的特征。全部教学内容分为两个教学情境:
情境一:以典型的加工设备牛头刨床做载体,以分析各种常见机构的工作原理、结构特点、失效形式及使用维护为教学重点。
情境二:以带式输送机为载体,介绍常用机械零件及传动系统的结构特点、失效形式及使用维护为重点,会常用机械零件及传动系统的基本设计方法;将力学中的扭转、弯曲强度计算与轴的设计结合,将剪切和挤压强度计算结合在螺栓联接、键联接当中,以利于学生将力学的理论知识与实际应用相结合,去掉复杂的公式推导及验证内容,直接引用结论;把课程设计融合在课后作业中。通过教学内容整合,减轻了学生负担,避免学生对纯理论学习可能产生的厌倦心理,还可以减少理论课授课时数,为实践能力的培养和强化留出了空间。机器始终贯穿在全部教学过程之中,使学生感到课程内容清晰,且具有较强的系统性和实用性。
三、采用丰富的教学方法和教学手段
《机械设计基础》课程内容中涉及到大量的机械传动过程、机械零件构造、机械工作原理等难于用粉笔和语言来描述清楚的内容,由于课时有限,教师一般常采用“满堂灌”的方法讲授学习内容,学生没有实际工作经历,缺乏与此有关的感性认识。改革后,教师充分利用多种教学方法和手段,尤其是现代化的教学手段,将课程生动、直观、轻松地呈现给学生,因而增强了学生学习兴趣,提高了教学质量。具体做法如下:
1.教学方法
(1)现场教学。以牛头刨床这个典型的机械加工设备为载体进行现场教学,介绍机器的组成和工作原理,以此训练学生分析机械系统的的能力,为学生学习机械设备类专业课程打基础。
(2)案例教学法
在进行常用机构的教学时,以牛头刨床的机构分析为总任务,再将其分解为若干个常见机构结构分析的子任务,以此贯穿常用机构部分的内容。每一部分均由教师先从牛头刨床中引出任务,再介绍相关机构。
(3)任务驱动法
在通用零件部分教学时,以带式输送机传动装置的设计为总任务,再将其分解为若干子任务,以此贯穿通用零件部分的内容。每一部分教师均先从设计任务中引出问题,再介绍相关零件的基础知识、选用及基本设计方法,最后举例讨论。设计任务就是学生的作业,学生边学边练,课程结束时完成其主要的设计计算。
这样做,使机构和零件不离开机器,在机器中学机构和零件,使学生对机器形成一个具体的、完整的认识,从而掌握机械系统分析和设计的一般方法。
2.教学手段
(1)采用实验室一体化教学。将课程安排在机械原理实训室进行,采取多媒体课件讲解、模型演示和实验操作相结合的方法。在机构陈列室学习,能增强学生对机械、机构、零件、部件的认识,使深奥的知识、难以看懂的图与图纸与实物联系起来变得通俗易懂,又培养了学生的观察能力、分析问题和解决问题的能力;讲授时使用电子教案、演示系统(实物演示、投影仪、CAI课件)相结合,充分利用了教学资源,这种讲课模式受到学生好评,收到良好的教学效果。
(2)加强实践环节。为突出实践环节,新建两个机械设计实训室、一个机械原理实训室和一个拆装实验室。机械原理实训室和机械设计实训室主要面向《机械设计基础》课程教学和实验实训任务。
在机械设计基础实验这个重要的实践环节,保留了《轴系结构测绘》和《减速器结构装拆实验》,因为这两个实验均对学生进一步掌握机械结构及设计知识,了解结构设计的原则,而且还对学生的动手能力进行了锻炼。增设了《齿轮参数测定》《齿轮范成原理》、《带传动实验》、《轴系结构设计》等实验,这些重要的实践环节,加强了学生对常用机构、零件结构知识和对仪器设备的动手操作、机械结构的装拆等实际动手能力的培养,是对理论课程教学不足很好的补充和完善。
(3)采用灵活多样的考试方式。采取过程考评(任务考评)和期末考评(课程考评)相结合的方法。强调过程考核的重要性,过程考评占60%,期末考评占40%。在考试方法上采用开卷与闭卷相结合,笔试、口试与讨论相结合,以增强考试内容的综合性与灵活应用性,突出对能力的考核。在考核方法上强调了过程考核,使学生在学习过程中有了紧迫感,注重学习过程,从而提高了教学效果。
综上所述,根据高职教育的特殊性,机械设计基础课程的教学应瞄准市场对人才的需求目标,明确方向,不断地改革教学目标、教学内容、教学方法、教学手段及考核方法等环节,从实用出发,就能调动学生的学习兴趣,提高教学质量,需要我们不断地在实践中创新、总结和完善。
参考文献:
[1]郭攀成.机械设计基础课程教学内容和改革与实践[J].中国电力教育,2009,(4).
关键词: 《机械设计》 课程改革 内容设计 教学方法与手段 评估考核
1.前言
《机械设计》是机械(机电)类专业的主要技术基础课,同时也是这类专业学生的职业技能课程,该课程的理论性、实践性、综合性、灵活性较强,且与其他技术基础课和专业课衔接紧密,是学生进行职业技能训练、课程设计、毕业设计、和参加工作所必需的机械设计知识的技术基础。其教学质量和效果直接决定了学生在后续课程学习中的动手实践能力,以及理论理解的深度。
2.课程描述
机械设计基础课程是兼顾理论教学和实践技能为一体的课程,它既是一门机械学科用于思维体系建立的专业基础课,同时又是面向生产实际,能够应用于生产实践的应用技术课。因本课涉及机构和零件较多,要用到较多的理论基础。学习者如用习惯的基础课系统性来看待本课,确实会产生“不系统”、“没有统一研究规律”的错觉。实际上,本课程的全部内容可归结为两个问题:一是“机构怎样才能实现人们需要的、理想的运动”,二是“零件怎样才能正常工作”。为了使学生学习中把握这两个思路,更好地发挥这门课程在培养机械类高技能人才所必需的基础知识、基本能力和素质结构中的作用,根据培养服务于生产第一线的高职高专层次的专门人才的定位,我们以建立学生机械产品的基本思维体系为理论知识要点,以掌握机构分析、故障诊断、零部件设计、设备调试、维修和高效率的操作使用为技能培养目标,对原课程体系和结构作了全面调整,进行了基于工作过程的改革探索。
3.课程内容设计
在课程内容设计上,围绕解决某一项目问题所必需的知识与技能,重构课程体系。首先对毕业生进行了跟踪调查,82.2%的毕业生认为,在实际工作中《机械设计》是实用价值最大和使用频率最高的课程之一,同时采访了株化、株冶、南车等几家知名企业,了解他们对机械设计知识、技能方面的实际需求后,对课程内容进行了重组。思路是以职业能力培养为主线、以岗位需求为依据、以工作过程为导向、以胜任企业工作岗位为目标,根据生产实际对机械设计知识的需求,在汲取国内传统机械设计教材知识精华的基础上,结合生产实践中的实际案例,对教学内容进行了整合,将授课内容分为两个大项目。
项目一:牛头刨床机械系统分析
项目二:带式运输机传动装置设置
项目一以牛头刨床为切入口,在牛头刨传动系统中,包含了带传动、齿轮传动、导杆机构、连杆机构、凸轮机构、螺旋机构和棘轮机构等组成传动系统;刀架和工作台组成的执行装置;电动机的运动和动力经变换和传递,一方面使滑枕和刀架作往复直线移动,进行刨削,另一方面使工作台横向移动,完成进给。刀架、工作台的速度和位置靠操纵机构来控制。牛头刨床中的机构基本上涵盖了一般机器设备中的机构,具有典型性和普遍性,学生通过对这些机构进行分析,掌握各种机构的特点及工作原理,来解决本课程学习的第一个问题,即“机构怎样才能实现人们所需要的、理想的运动”。
项目二以带式运输机传动装置设计为切入口,通过计算带式运输机的运动和动力参数、设计带传动、齿轮传动、轴系结构、减速器结构来了解机械设计的全过程,在教学中将课程知识与设计内容有机的融合起来,这样可解决本课程学习的第二个问题,即“零件怎样才能正常工作”。
项目一学生学完后必须完成牛头刨床机械系统分析报告,项目二学生学完后要编制带式输送机产品设计说明书、设计减速器装配图、零件图。学生在学习过程中的第一感受是所学即所用,学习的目的性强,学习兴趣也大大提高,学习效果很好。
4.教学方法与手段的改革
经过企业调研及多年的教研实践积累,结合《机械设计》的特点,我对本课程的教学设计、教学方法、教学手段等方面进行了精心的调整和改进。采用传统教学方法与现代教育技术相结合的“多元合一”(课题教学、现场教学、虚拟机构运动演示、真实零部件测绘、设计等多种教学方法融合使用)的教学方法,较好地培养了学生的分析机构、设计零部件的能力及综合运用知识和实际动手能力。
(1)采用合作学习,使学生成为学习的主体。
合理组建学习小组,按照班级人数均匀分组,每班一般不超过8组,每组4―6人。每组有一个班干部或团干部,学习能力强弱的学生要搭配,注意计算、绘图、计算机、英语等特长搭配。通过小组成员合作,巧妙地运用同学之间的互动,把一些课堂时间留给学生,让他们有机会进行相互交流,共同提高。这样一来,许多原先由教师完成的工作就可以由学习小组来完成,教师成了学生学习过程的咨询者、促进者、参与者。学生由于主体性得到了体现,自然会产生求知和探究的欲望,会把学习当作乐事,最终进入学会、会学和乐学的境地。教学的良性循环也会因此而建立起来,促进整个教学过程的发展,使学生与新知之间的矛盾得到解决。如项目一学习中,有几个阶段安排了机构分析汇报,要求学生制作PPT,这就要求学生小组成员合作,有的设计PPT模板,有的网上查询图片、材料,有的组织汇报内容。通过这样的活动,学生提高了知识概括能力、团队合作能力,为今后工作打下了良好的基础。
(2)发挥教师情感的积极作用,建立和谐的师生关系。
《机械设计》课程是一门不含情感因素的课程,怎样使学生对这门课程产生兴趣,培养学生内在的学习动机呢?这就要求教师应博学多才,且对教学工作充满热情,为原来没有情感因素的课程注入情感的因素,让学生带着感情来学。另外,教师应该多接触学生,多了解学生,平易近人,这样就可以深入了解学生情况,使教学效果得到及时反馈,从而不断改进教学工作。例如,学生在制作PPT汇报文件时,会出现许多问题,我们一般要求学生提前几天将PPT发到老师邮箱,老师发现问题后及时用QQ聊天的方式与学生沟通,这样既解决了学习上的问题,又加深了教师与学生的感情。教师讲的话、提的要求就更容易被学生接受。坚持在了解中教育,在教育中了解,这样师生关系融洽了,学生学习的兴趣自然会提高。
(3)尝试体验式教学法。
在教学过程中,对某些难度不是太大的课程部分,让学生代表亲自体验当老师,每个学习小组在教师的指导下组织材料、备课、做课件等,然后采取优秀小组上讲台讲课或采用抽签的方式确定某小组上台讲课;教师对学习中的重点和难点提出问题,各小组进行讨论,这种学与做的结合,受到了学生普遍的欢迎。另外几次PPT汇报,首先是学生推荐或自荐一个主持人,各小组除了代表陈述外,还要接受教师提问、其他小组同学提问,教师和各小组长作为评委对各组情况进行评分。每次汇报气氛都非常热烈,同学们热情非常高,各小组都不甘示弱,汇报材料准备充分,回答问题争先恐后,团队精神得到充分的体现,学习效果也非常好。
(4)身边教学法。
本课程除了以两种典型机械(牛头刨床、带式输送机)为载体进行学习外,为了使学生增加亲切感、提高学习兴趣,还采用了“身边教学法”,即鼓励学生将身边熟视无睹的桌椅、门窗、文具、其他生活用品等物体中意料之外却又是情理之中的工程问题拍成照片或视频。如补鞋机的机构系统,自动铅笔的凸轮机构,手表中的轮系,雨伞中的连杆机构,天窗的六杆机构,拖把上的四杆机构,麻将机里的齿轮传动和链传动,校园里挖掘机上的连杆机构,等等。在课堂上引用为实例,激发学生的好奇心和探究热情,启发他们细心观察、勤于思考、善于分析、用课程知识解决实际问题,学生学习热情高涨,课堂教学效益明显提高。
(5)其他教学手段和方法。
各种教学方法综合运用,如采用现代化教学手段,制作多媒体教学课件,并鼓励学生课后利用互联网搜集课程资料、了解课程信息,使教师和学生的沟通更为顺畅;建立了精品课程网站,教学资源全部上网,方便学生进行学习;课堂理论教学和实训相结合;采用因材施教、双边互动、自主探索式、启发式、讨论式和研究式等各种教学方法在教学中得到了充分的运用,大大增强了教学效果。
5.评估考核
(1)评估内容。
评估内容有专业能力(含知识与技能)、方法能力和社会能力。其权重分别为70%、15%、15%。专业能力是每次课要达到的知识目标和技能目标,而社会能力包括承担工作的饱满性,是否富有挑战性;参与学习活动和公益活动热情,不计较得失;待人谦虚有礼,团队合作意识强,服从安排,能正确对待批评与不同意见;衣着整洁,注重小节,讲究社会公德等。方法能力则包括善用网络资源和图书馆资料;勤于摘录,灵活取舍,善于总结,注重积累;善于独立思考,提出与发现问题频次高;有良好的学习作息时间,按时按质完成规定的任务;有适合自己的学习方法,学习效率高,等等。
(2)评估方法。
评估方法有自评、互评和师评,其权重分别为20%、20%、60%。自评或互评分数明显不客观时,以教师评分为准。
一般情况下,专业能力在小组之间交错展开。以每个班分为8组为例,代号分别为A、B、C、D、E、F、G、H组,由教师随机组合考评组和被考评组进行互评,例如:
第一轮随机组合为:A-B、C-E、D-F、G-H,前面的为考评组,后者为被考评组。
第二轮组合可为:E-A、B-C、H-D、F-G,前面的为考评组,后者为被考评组。
方法能力和社会能力“互评”通常在组内通过讨论,对照评估内涵客观评价,成员之间必须拉开分数。
6.教学效果
通过两年的探索,《机械设计》课程教学取得了明显的效果,学生对这门课程的教学方式进行了肯定,对这门课程的学习产生了浓厚的兴趣,感觉到真正学到了不少知识。装备0912班的方萌同学感慨地说:“很荣幸大学里能用这种新颖独特的学习方式学到这么有用的课程,我会永远记住您和您所教的课程的。”现在该课程主要针对化工装备技术专业学生进行试点改革教学,今后我将不断总结经验,扩大改革范围,让更多的学生由被动学习变为主动学习,真正掌握知识、训练技能并形成良好的团队合作意识,真正成为新时代高素质型技能型人才。
参考文献:
[1]苏慧.《机械基础课程设计》的教学改革与实践[J].装备制造技术,2008,(5):159.
[2]汪禾清.高职机械设计基础课程教学探讨[J].科技信息,2007,(27):224.
关键词:机械基础;兴趣;直观性;一体化教学;实践教学
一、当前技工学校《机械基础》课堂教学现状分析
《机械基础》对于刚刚初中毕业的技校生来说,无疑是大难度的课程。首先,他们对机械缺乏一定的感性认识;其次,他们还未曾掌握应有的读图知识;再加上课程本身繁杂的特点,都给学生学好这门课带来较大困难。如果教师还习惯于传统的教学理念,习惯于传统的单一教学模式和教学评价,以教师为中心,书本为中心,忽视学生的发展需要。教师在教学中滔滔不绝的传授知识,学生被动的接受知识,在课堂教学中学生参与的机会较少,在课堂中充当配角,学生对学习毫无兴趣,形成教师教得吃力,学生学得乏力,就会造成低效教学甚至是无效教学。
二、如何提高技工学校机械专业《机械基础》教学效果
1、设置学生感兴趣的问题,激发学生学习的积极性
恰当的课堂提问会引起学生对某一问题的悬疑,使其思维处于高度自觉和主动状态,从而吸引学生去探索这一问题。教学实践证明,教师授课前应认真钻研教材,针对学生的实际,精心设计问题,使之富有启发性,切合学生接受能力;更为重要的是问题的设置必须紧扣课文,要有利于实现教学目标要求,并有助于培养思维和分析问题的能力。如在讲解螺纹种类及应用时,可有针对性地提出以下问题:(1)、台虎钳中螺纹是什么形状?(2)、自行车轴上螺纹是什么形状?(3)、车床上丝杠螺纹是什么形状?(4)、三种螺纹截面形状是否相同?为什么?再想一想,生产生活中,哪些场合用到螺纹?虽然螺纹在日常生活中学生比较经常接触到,但需要经过仔细观察比较后才能正确回答出。学生回答问题后,教师自然引导他们得出结论:自行车轴上螺纹采用三角形螺纹,因而联接强度高,自锁性能好;而台虎钳和车床中传动螺纹采用梯形螺纹,因而其强度高,螺纹对中性好,传动效率高。通过合理设疑,然后举例验证,既激发了同学们的学习动机,活跃了课堂气氛,又培养了学生的探索精神。
2、采用教学模型,增强学生的感性认识
课程中所有知识都是建立在生产实践基础之上并和现代机械工业密切联系的,所以教学中要进行理论与实践的结合,以增强学生的感性认识。课堂中可采用实物直观演示教学、现场参观教学、电化教学等形式,让传动系统运动起来,使学生在动手实践中领悟系统的工作原理和运动特点。如可以组织学生到实训车间参观学习,让学生身临其境,增强学生的感性认识,加深对教材中理论知识的理解。可带领学生参观各种车床,将车床的主轴箱箱盖打开,让每一个学生都能更直观地观察到齿轮传动与变速的过程,观察轴上零件(齿轮、带轮、轴承)的轴向固定和周向固定方法。通过人工移动大溜板,观看齿轮齿条传动过程;挂自动走刀,观看刀架纵向和横向自动进给与变速过程。现场总结齿轮机构的主要类型(平面与空间齿轮传动、直齿、斜齿、外啮合、内啮合、齿轮齿条;低速、中速、高速等)及其在机械传动中的应用(传递运动及动力,改变速度大小和方向)。上完“曲柄摇杆机构”和“导杆机构”后,可组织学生到工厂去观察牛头刨床设备。在工厂师傅加工零件的过程中,学生通过仔细观察牛头刨床机构的运行情况,就能够较快理解“曲柄摇杆机构”和“导杆机构”这两种机构的运动规律;通过观察牛头刨床进刀时慢、退刀时快这一现象,就容易明白曲柄摇杆机构具有急回特性等特点。
3、加强实际联系,增强学生应用能力。
《机械基础》作为一门机械类专业基础课,它和《工程力学》、《机械制图》、《金属材料与热处理》、《机械制造工艺基础》等课程有着密切的联系。在教学时要和这些课程的内容进行有机结合。如在讲到“轴”时,可以车床主轴箱为例并结合上述几门学科中的知识进行讲解。一个车床主轴箱就涵盖了以上几门学科的内容:从轮系——主轴,这中间涉及齿轮、轴等零件的尺寸确定,涉及齿轮、轴等零件的材料和热处理方式的选择,涉及齿轮、轴等零件的结构图,涉及齿轮、轴等零件的加工工艺,涉及轴上零件装拆、轴承选择,涉及轮系传动比、末轮转速计算等。通过对各学科知识间的综合,将原本孤立的知识重新整合起来,形成系统,有利于进一步提高学生分析问题和解决实际问题的能力。
4、教师平时应该提高技能,不断学习,更新和充实自己的专业知识
让学生适应新形势学好机械基础,提高学生专业综合素质,为进一步深造或就业打下扎实的基础。一位教机械教师若有丰富的机械专业知识和过硬的实践能力是会受到学生欢迎的,更容易对你所教的课程产生爱好。所以教师要真正下厂实习,真正参与工厂的生产装配过程,产品开发、工装设计才能提高水平,也只有通过在工厂的学习,才会知道所教学科知识中哪些是实用的或用得多的。我校就会定期安排专业教师到厂学习深造,并取得了不错的成效。或者由教师带队,学生工厂实习,实行工学交替,既让教师与时俱进,又让学生知道不足,及时弥补。
5、教师课堂课堂教学要突出重点
《机械基础》内容共分为四大部分:机械传动、常用机构、轴系零件、液压传动,其中各类机械传动、常用机构又可分为很多种,由于种类众多,容易使学生感到内容繁杂,造成在学习中产生畏难情绪。为了使学生能够从总体上把握好各类传动机构的知识内容,教师在讲解时可以常见的往复式四冲程内燃机作为这一部分的教学主线,让学生在学习到某种机构时,联想到其它机构,并进一步引导他们主动分析各种机构的异同点。
6、采用理论和实践进行一体化教学
当前技工学校学校许多专业课的教学中普遍采用理实一体化教学,让学生在课堂上就能见到机构、机器,从而建立了一个直观的印象,然后通过老师讲解,学生分析、操作,从而达到学习的目的和效果。我校现在已经建立了多个理实一体化教室,机械类专业的多个课程的教学都可以在这样的教室内完成。例如,在讲《平面连杆机构》这一章时,在理实一体化教室里就放置了牛头刨床横向进给机构、剪板机、惯性筛等机构和机器,学生自己分析它们属于哪种机构,从而对曲柄摇杆机构、曲柄机构和双摇杆机构有了一个正确的认识。老师讲得少了,而学生却学得好了。
三、小结
总之,作为任教机械基础的老师要有丰富的专业知识,能对本专业驾轻就熟,利用较为先进的教学方法,能针对不同层次的学生进行分层次教学法,并让学生在动手过程中来感受专业知识,帮助学生树立良好的专业意识,注重职业道德和专业技能的培养,让学生适应新形势学好机械基础,提高学生专业综合素质,为进一步深造或就业打下扎实的基础。
参考文献
【关键词】学情分析;新课导入;课堂教学;理论与实践
《机械基础》是机械类的一门专业理论基础课。该课程主要讲授机械传动、常用机构、轴系零件和液压传动四部分内容。目前在本门课的课堂教学中存在学生厌学、教学内容陈旧、教法单一等问题。针对这种情况,笔者对如何提高本课程的教学效果做了几点归纳:
1.做好教材分析,把握实际学情
1.1教材教学分析
目前中职学校所用的《机械基础》教材仍以理论讲授为主、内容涉及面广,理论性强,知识点抽象,可实践性弱 。学习中,要求学生具备相关基础课知识,如:数学计算、物理、机械识图、公差配合、力学知识等。 教学中普遍存在的问题有:内容多,学时少,教具缺。
1.2学生现状分析
中职生在基础教育阶段,文化课弱;作为职业教育的初学者,他们又缺乏机械方面的感性认识。多数学生甚至有“厌学”情绪,尤其是枯燥无味的讲述课程,缺乏学习兴趣、主动型、独立性。
2.重视新课导入,激发学习兴趣
上好首堂课,开好每一堂课的头对整个教学过程至关重要。因此,教师在《机械基础》课教学中,应该通过首堂课和新课导入激发学生学习兴趣,并完成新旧课程的良好衔接。
2.1《机械基础》首堂课
传统的首堂课都是教师在平铺直叙地介绍本门课程的教学内容,教学目的,教学方法等。这往往不能很好地调动学生的学习兴趣,给学生留下枯燥无味的第一印象。笔者认为,应该在融洽的互动中引入《机械基础》相关知识(一起聊生活中常见的机械传动:机械表,骑自行车,拖拉机启动等等);通过设疑(从众多机械运动到探究原理),调动起学生探究的兴趣。
2.2灵活多变的新课导入
设疑法——对常见的生活现象提出疑问,将学生的思维和兴趣引向对问题的探索。例如,在讲述《链传动的类型和应用特点》时,可设计为:自行车的链条掉了,还能骑么!不能!为什么?因为没有这条链,没法将动力传到轮子上了……
实景演示——实践证明,学习时,耳(听)、眼(观)、手(动)共同参与,知识的掌握效果最佳。因此课程导入采用实景演示法,学生能对整个学习内容印象深刻。在讲述《齿轮及齿轮系传动》时,带领学生去实训场地,演示汽车手动换挡,为车床调整转速,接着打开变速箱盖,让学生自己练习感受并观察齿轮啮合的变化引起的速度变化,由此引入新课……
成功的新课导入,可以让学生在短时间内燃起求知欲,可以明确学习目标,可以做好新旧知识的衔接……这要求教师应该在课堂导入上做好充分准备,灵活选择导入法,使学生保持新鲜感。
3.精心组织课堂教学,突出重点
3.1整合教学内容,达到资源最优化
中职的教育目标强调的是人才的应用性,在内容讲述时,应注意实用性和创造性,忽略一些原理的推导、公式的计算等研究型问题。着重引导启发学生如何将原理应用在实际的生产中。如皮带轮与皮带之间的摩擦力问题,没有必要纠结于力的具体性质介绍,而是应该知道这个摩擦力的影响及如何得到合适的摩擦力。
3.2注重以学生为主体,形成良好互动
教学过程中,切记要打破教师“一支粉笔,一个黑板,一本书”讲天下的场面。应该充分调动学生的积极性,发挥其主体作用,让他们真正参与到课堂教学中来。
在课堂教学中,可以通过分组——设疑——讨论——总结的模式鼓励学生敢于提出自己的看法,。例如,老师提出问题:公交车门的前门和后门,都用到连杆机构,如何实现开、关门的?为什么家用洗衣机里用带传动,而不用链传动?为什么自行车用链传动,而不用带传动或齿轮传动?让学生在课后观察,到下一堂课时,让他们以组为单位发表看法。以组为单位可以活跃学习气氛,培养团队协作精神,组内交流的同时也是聆听别人意见的过程,更是开阔自我思维的过程。每组称述完毕后,教师应该在肯定鼓励的基础上,引导学生思维拓展,最终把正确的答案解释给同学们。
3.3采用多样教学手段,提高教学效果
利用教具,采用情景化教学可以变抽象为形象,提高学生对机械的感性认识。目前笔者所在的学校,还没有机械基础专用教室,但基本的教具如连杆机构、凸轮机构、间歇机构、带传动、链传动、齿轮传动及机械零件比较齐全。在本课的教学过程中,笔者尽量每堂课都带着教具进教室,在授课过程中给同学们演示,对照讲解,并且将教具分发到每组,让同学们自己观察,动手演示,收到了较好的教学效果。
合理运用多媒体教学,可以将教学内容更形象化,直观化,同时图文并茂、声像俱佳、动静皆宜的表现形式,亦刺激了学生的感官,激发了学习兴趣,使的同学们的认识更深刻和持久。比如在液压传动章节,仅凭板书、讲解会让学生越听越混,这时,多媒体课件就显得尤其重要。FLASH动画可以很清楚的演示各类阀、泵的工作原理,回路及系统的工作过程,动作的先后顺序及油的流动方向,这使得教学过程变得生动,学生积极性较高。
4.注重理论联系实际,借以培养学生的实践能力
4.1实践教学
中职生的实践热情普遍较高,在理论教学中穿插实践教学,有利于学生保持较高的学习热情和新鲜感。教学过程中,可以安排学生去实训工厂。
实践感受牛头刨床进刀快、退刀慢;冲压设备的曲柄滑块机构;变速箱的齿轮系的啮合……学生通过动手实践,便于理论知识的理解,也利于从理论到理论应用的思维转换。
4.2进行现场参观教学
条件允许的情况下,本门课程应该安排2-4课时的参观见习,学生通过企业参观,学习掌握各种运动机构、机械零件及液压系统在生产设备中的应用,这对前期理论学习是一次升华提高,同时也增强了学生理论联系实践的能力,并为将来去企业实习工作打下一定的基础。
4.3结合课堂教学,培养学生自制教具的能力
高职高专的机械工程教育是介于中等职业教育和本科工程教育之间的一种职业教育,这种层面上的教育无论在理论知识方面,还是在实践能力方面都高于中等职业教育;同时与本科教育相比,其实践能力要求更高而理论研究水平相对次之。因此,高职高专的机械工程教育有其自身的特点,即应用性和较强的针对性。
1.1教学理论与实际脱节
在读高职学生的工程教育主要包括课堂教学及工程实践两大部分。多年来,工程实践一直是我国工程教育的弱项,目前已成为高等工程教育,尤其是高职工程教育界关注的热点。然而,如何建立适合社会发展需求的工程教育体系,实现培养目标,在课堂教学中体现高职工程教育的特点,目前还未受到足够的重视。在教学中往往是课堂教学与生产实践脱节,这主要是反映在专业基础课和专业课教学上。如,学生学完《金属切削原理和刀具》课程,不理解刀具各个角度的含义,也不会磨刀;学完《机械设计基础》课程,不会计算(或设置)刨床的刨削横向进给量;学完《机械制图》和《公差配合与技术测量》课程,看不懂模具加工图等等。这种状况使得学生就业后需要较长时间的实践才能满足生产一线要求。
1.2教学模式问题
现有的高职教育,其教学模式实际上是简单套用传统的科学教育,即传授科学知识、介绍科学方法的教育,认为只要通过科学教育,让学生掌握扎实的基础知识,他们今后就能适应包括工程实践在内的任何工作。事实上科学教育与工程教育是相互联系的两个领域,但两者有着本质的区别:科学教育更强调培养学生分析问题和解决问题的能力;遵循的是公认统一的标准,运用的是纵向的逻辑思维,追求的是确定的解答;引导学生不断探索、发现未知世界。而工程教育是既要理论指导更着重实际应用,既需要演绎分析更要求综合归纳,既需要收敛思维用来求证也要有发散思维用来创新,而且工程问题往往要求在一堆混沌事物中求得相对正确的结论;引导学生为了改造世界去创造。因此,科学教育与工程教育是两个不同的培养方向。高职机械工程教育应该找正适合自身的教学模式。
1.3教学方法问题
在工程中面对的是大量的数据和各种性能指标。在这种环境中许多性能指标无法用方程来表示,相当部分是经验值,而且问题通常存在多个可行的解,工程技术人员必须在若干个解中选出最佳方案。然而,在教学中,教师往往事先设计一些有正确答案的题目作为课后作业或者考试题目。对于学生来说,只需套用相应的求解模式与作业(或试题)进行匹配,并找到唯一的“谜底”即可。显然,这与工程实践所要求的广阔知识背景和在多解迷宫中辨别方向、找出最佳路径的要求相去甚远。那么,为什么在传统的教学中一直采用具有唯一正确答案的习题和试题呢?其主要原因是:(1)多解题的工程问题评分困难,多解题的有些答案往往出乎教师的意料。(2)这种教育方法对教师的知识、能力、时间和精力都提出了更高的、甚至在现有条件下不可能达到的要求。
2.变革机械工程教育的思考
2.1变革工程教育的思想和教学方法
机械工程教育不能走依附于普通高等教育发展的道路,应该独树一帜。因此,首先要从根本上摆脱普通高等教育的思维定势和模式的影响,突破“科学教育”和“学科中心”的束缚。其次,要遵循高等职业教育的内在逻辑和发展规律,围绕培养目标,探索建立与之相适应的人才培养模式、人才培养质量体系与评估制度。再次,工程教育要突破现有知识的传授,更加重视应用知识的方法;从唯一解走向多元解,从知识传授走向知识应用,从重视发现走向崇尚创新。鼓励学生在学习过程中积极进行发散思维,激发学生创造想象,各抒己见,充分交流。在这个基础上,教师再引导学生对诸多方案进行分析,综合归纳,指导学生比较方案,从中选出最佳答案;并对学生的解答给予充分肯定。
2.2转变办学模式
转变办学模式是体现高等职业教育特点的前提和保证,是工程教育实现培养目标的有利途径。高等职业教育的特点之一是有“较强的针对性”,因此,要找准就业市场的需求,做好市场调查,加强市场预测,要有前瞻性,采用“订单式”培养。企业的“订单”不仅仅是一份用人需求的预定单,而是包括从培养目标、课程计划到教学方法、评估方法在内的一整套订单培养计划。其次,要强化学生的职业技能,推行“双证”制度。在毕业时,学生不仅要获得毕业证书,而且还要取得相关技能鉴定证书或是职业资格证书。职业资格证书将成为各行各业和用人单位对人才需求及评价的重要依据。产学结合是转变办学模式的很好尝试。产学结合是指学校与大中型企业合作,双方优势共享,是培养机械工程应用型人才的有益途径。企业根据职业岗位的需要向职业教育学校提出教育培训要求。岗位的知识、能力、素质要求就是培养目标。实践教学环节就在企业培训中心、甚至直接在企业生产线上进行。如深圳信息职业技术学院与国内大中型企业合作,“产”需要什么就培训什么,开设企业急需的专业,先后建立了数控技术、模具加工、自动化生产线和信息家电等实训基地。特聘一批国内著名教授和企业高级管理者组成专业建设指导委员会,定期交流企业用人信息,提出专业设置乃至有关课程设置的意见和建议。同时,还为学校提供有关专业实训设备及其就业渠道,既解决了学生的就业问题,大大缩短毕业生就业上岗的过程,为学校节省实训设备的投资。近十年来,信息控制与制造系在产学结合方面取得显著的成绩。为高职工科教育取得宝贵的成功经验。产学合作促使全社会都来关心职业教育,拓宽了办学渠道,节约了教育经费,保证了学以致用。
2.3建立适合社会需求的工程教学体系
2.3.1建立适应一线生产要求的实训体系和内容
建立适应一线生产要求的实训体系是高职工程教育中的重要内容,它直接影响到培养学生应用知识的能力、实际动手能力,以及毕业后的上岗适应能力。我校的工程实训体系有四个支柱、二个层次组成;实训内容包含制造实践和技能鉴定两个方面。四个支柱分别为机电一体的技术、专业产品的设计、社会需求的导向及综合素质的培养。这四个支柱贯穿于训练体系的二个层次。二个层次分别是:基础层次(一、二年级),实训内容主要是金工及电工电子等专业基础技能训练及专业基本技能基础训练;综合层次(二、三年级),实训内容是设计和制造。如:模具专业的学生要参加模具课程设计、冲压模具设计、塑料模具设计、模具实作以及数控机床操作训练等等。改变传统的实践教学思路,把专业实习提前,在第一学期就安排学生进行专业基本技能基础训练,由易到难,贯穿每个学期,使学生熟练掌握专业技能。同时,要求学生在校期间通过电工、钳工技能鉴定,AutoCAD、Pro/E、CAXA、高级绘图员等技能考证。学生毕业时基本具备岗位职业资格。实践教学时数占总教学时数的55%以上。在实践教学过程中,以市场需求为导向,以企业要求为目的;要求学生通过“规范操作,仔细观察,不断总结、举一反三”,在训练中直接取得知识,掌握技能,进一步充实和加深理解书本知识。
2.3.2课堂教学与实践紧密结合
工程教育不同于其它学科的教育,是既有理论又实践性很强的学科。所以在教学中,结合所教内容尽量把课堂移到实验室(或实训中心)上,结合实际授课,使学生一目了然。如:讲授《机械加工基础》、《数控编程及操作》等课程,均可将部分内容放在实验室讲授,边讲边操作、示范,便于学生理解,提高教学效果。但这种教学方式向教师提出了更高的要求:要求教师本身具有较强的动手能力和教学组织能力。同时,学校要创造条件来实现这种现场教学方法。笔者在教学实践中体会到,这种教学方法大大提高教学效率,很受学生欢迎,效果好。另外,采用“实例”教学法,以生产中的实际例子进行专业教学,使职业教育与生产实际零距离。如:要求数控技术专业的学生根据企业的生产图纸,利用数控机床加工零件,从看图、备料到编程及加工,最后检测产品是否合格。整个过程是专业基础课程和专业课程的综合应用,是理论与实际的有机结合。循序渐进,不断提高学生的技能。这种训练体系适合培养“应用型”人才。
2.4建立适合高职教育的师资队伍高职教师应具备以下素质:
2.4.1有扎实的专业理论基础
高职教师必须具备广博而扎实的专业基础理论知识和精深的专业技术知识,这是教育教学能力的坚强依托和后盾,也是做好教育教学工作的基础条件。随着科技的飞速发展,学科之间的相互渗透日趋明显,要求知识不仅要“专”,而且要“博”,要不断扩展自己的知识面,调整知识结构。对知识的掌握不能限于一个领域或某一学科。对本领域其它学科甚至其它领域的知识也要有一定程度的了解。高职教师必须具备系统的教育理论知识,懂得教育规律,并能用来指导教育实践。只有这样,教师才会有丰富的智慧和较强的预见能力、判断能力、表达能力和创造能力,就会有较高的教学、科研、服务水平,就能为社会、为人民做出更多的贡献。
2.4.2具有创新素质和较强的科研开发水平
创新是教育发展的不竭动力,也是素质教育的重要方面。创新决定着教育的发展和素质教育的前途。加入WTO后,高职教育最重要的还是新的教育理念。观念创新和制度创新应作为职业教育改革的基点。教师要更新观念,因材施教,发挥个性,注重创新,提倡启发式教育,培养学生运用知识和创造知识的能力。鼓励教师参加科研工作。高职院校教师应具有完成“发展科学”这一任务的能力和水平。高职院校要开展科研活动,必须依靠高素质的教师。因此,高职院校教师在具备扎实的专业理论知识和精深的专业技术知识的基础上,还要有较强的科学研究能力,并能在实践中有效地进行基础理论研究和应用技术开发,创造出一批批科研成果。
2.4.3具有“双师型”素质
“双师型”并非简单的理解为“双证”(即教师资格证书和行业技能等级证书),如果教计算机的教师拿导游证、律师证,虽然证书多多,但偏离了自身的专业,失去了根基。“双师型”教师也不是“教师证+工程师=双师”,把“双师型”教师的培养看成是教师和技术工程师的简单叠加,只重视两者的共性,忽视了“双师型”教师与技术工程师的本质区别,也脱离了实际,在现实中难以实现。高职教师“双师型”就是要求教师在能力结构上有较大的突破,要求教师除了理论教学要达到较高的水平外,还必须具备较强的实践能力和丰富的生产实践知识及职业技能。实践能力包括实验能力、职业技能、应用技能等。只要教师掌握了精湛的专业操作技能,就能够正确有效地开展实践教学,且能收到良好的效果。高职教师只有结合专业课程的特点,二是与企业挂钩,设立培训基地,深入实际,通过生产实习,挂职锻炼,参加工程设计、生产管理,才能获取更多的知识,取得更好的教学效果。
生产实习是教学与生产实际相结合的重要实践性教学环节。在生产实习过程中,学校也以培养学生观察问题、解决问题和向生产实际学习的能力和方法为目标。培养我们的团结合作精神,牢固树立我们的群体意识,即个人智慧只有在融入集体之中才能最大限度地发挥作用。
通过这次生产实习,使我在生产实际中学习到了电气设备运行的技术管理知识、电气设备的制造过程知识及在学校无法学到的实践知识。在向工人学习时,培养了我们艰苦朴素的优良作风。在生产实践中体会到了严格地遵守纪律、统一组织及协调一致是现代化大生产的需要,也是我们当代大学生所必须的,从而近一步的提高了我们的组织观念。通过生产实习,对我们巩固和加深所学理论知识,培养我们的独立工作能力和加强劳动观点起了重要作用。
入厂以来的工作内容
我对技术工作的理解
我想在公司的企业文化中有一句话很好地概括了技术工作的全部内容—“研究、试验、设计、制造、安装、使用、维修,七件大事技术人员要一竿子到底!”。我认为这里所说的“七件大事”就是技术工作。有些人认为只有研究和设计一些高科技含量的东西才是真正的技术性工作,而贬低看不起安装、使用和维修这些工作,认为技术含量低甚至没有技术含量。这种看法是片面的、错误的,从哲学的观点看,是一种唯心主义的观点。
实践是理论的基础,理论都是在实践中总结创造出来的,用于指导实践。而试验、制造、安装、使用、维修就是我们的实践工作。这就好比是一台计算机,要想使其正常运行,硬件和软件密不可分、缺一不可。硬件是软件的基础,软件是硬件的灵魂。毫无疑问,我作为一名刚刚走出校门参加工作的新员工,实践方面的经验还很缺乏,在学校中学到的是更多的理论知识。因此,很荣幸上级领导给了我这次车间实习工作的机会,让我能够真正理解在实践中的技术工作,弥补在实践经验中的不足。
我对公司工作的理解
很荣幸成为公司的一员。xx电信设备制造有限公司公司是一个团结的整体,每一个员工都有自己的工作岗位,公司需要依其更快更好发展的需要并结合个人的情况来安排工作岗位。有做技术工作的,有做市场工作的,还有做管理工作的等等众多的工作岗位。哪一个环节出了问题都是不允许的。因此,我认为每一个工作岗位都很重要。作为一名未来电气控制方面的技术员工,我会始终坚持公司提出的“七事一贯制” 原则。技术员工不能只会配线、接线、调试和装配,而不懂研发、设计和编程等工作。我对公司发展的理解,xx电信设备制造公司自进行产业结构调整进入太阳能行业后,最近几年一直处于一个快速的发展时期。从李总的工作报告出站报告中可以看出,不管是国内还是国际上对半导体硅锗材料的需求同目前的市场供应相比,都存在着巨大的差距。因此,太阳能产业作为一种无污染的清洁能源,具有巨大的市场潜力,同时也为公司的发展提供了广阔的空间。
同时,也发现公司管理和技术上的某些问题。
从实践中发现问题才能解决问题。下面主要汇报一下我在调试过程中遇到的某些问题及其解决的办法。对于一般性的问题,如配电箱开关是否接错或安装是否到位等,通过观察可以通过目测容易地解决;对于一些偶然的、特殊的问题,在调试过程中要花费更多的时间。需要积极地思考,向有经验的员工请教,亲自动手进行各种检测和试验,问题解决后须做认真的总结,使自己能够知其然并知其所以然。此外,我认为整流主板的电路接线原理对于掌握维修的过程是很重要的,可是很多维修工根本都不懂。
最后,在公司技术和管理上提几点建议:
1)目前,公司自主研发、设计、生产的电气控制柜设备比较陈旧。从公司长远发展和经济利益考虑,我认为应当对电气控制部分的产品在控制方案上加以改进,推出自己的新产品。
2)在机柜的接线、布线、调试、安装过程中,我认为机械人员与电气人员应当加强交流,互相配合才能更快更好地完成工作任务,提高生产效率。
入厂以来的工作体会
在生产车间,我首先在电缆班,毕竟是第一次,所以起初做起来笨手笨脚的,也挺辛苦的,不过在同事和同学的的关心和帮助下不断进步和成长,也充分感受到公司这个大家庭的团结和温暖,于是我决定就算再苦再累我也要坚持下去,所以工作起来反而觉得轻松了许多。更是通过虚心请教,在师傅的指导帮忙协助下,我很快的适应了这份工作,经过这几天的过渡,我已经初步掌握了制作电缆的步骤和一些基本注意事项。不过对于相关的专业知识我知道甚少,于是我虚心请教师傅同时自己也阅读相关的书籍,并细心专研,最终问题得到很好解决。
在车间实习的这段时间,虽然有时候工作很苦很累,但是,我从中体会到了实践中的专业技术,不断积累实践技术经验。生产实习是白云学院为培养高素质工程技术人才安排的一个重要实践性教学环节,是将学校教学与生产实际相结合,理论与实践相联系的重要途径。其目的是使我们通过实习在专业知识和人才素质两方面得到锻炼和培养,从而为毕业后走向工作岗位尽快成为骨干打下良好基础。通过生产实习,使我们了解和掌握了多种电柜的主要结构、生产技术和工艺过程;使用的主要工装设备;产品生产用技术资料;生产组织管理等内容,加深对交直流变换的工作原理、设计、试验等基本理论的理解。使我们了解和掌握了交直流变换的工作原理和结构等方面的知识。为进一步学好专业技术,从事这方面的接线、布线、调试、安装等打下良好的基础。
在这次生产实习过程中,不但对所学习的知识加深了了解,更加重要的是更正了我们的劳动观点和提高了我们的独立工作能力等。
最后,我至少还有以下问题需要解决。
缺乏工作经验
因为自己缺乏经验,很多问题而不能分清主次,还有些培训或是学习不能找到重点,随着实习工作的进行,我想我会逐渐积累经验的。
工作态度仍不够积极
在工作中仅仅能够完成布置的工作,在没有工作任务时虽能主动要求布置工作,但若没有工作做时可能就会松懈,不能做到主动学习,这主要还是因为懒惰在作怪,在今后我要努力克服惰性,没有工作任务时主动要求布置工作,没有布置工作时作到自主学习。
工作上不够钻研
我自己选择的,因为在我看来,只有被市场认可的技术才有价值,同时我也认为自己更适合做与人沟通的工作。我坚信通过这一段时间的实习,从中获得的实践经验使我终身受益,并会在我毕业后的实际工作中不断地得到印证,我会持续地理解和体会实习中所学到的知识,期望在未来的工作中把学到的理论知识和实践经验不断的应用到实际工作中来,充分展示我的个人价值和人生价值,为实现自我的理想和光明的前程而努力。
总之,在过去的一年里,我在老师和同事的关怀与培养下,认真学习、努力工作,能力有了很大的提高,个人综合素质也有了全面的发展,但我知道还存在着一些缺点和不足。在今后的工作和学习中,我还要更进一步严格要求自己,虚心向优秀的同事学习,继续努力改正自己的缺点和不足,争取在思想、工作、学习和生活等方面有更大的进步。
自动化专业实习报告(二)
来上海有一个月了,每天都在不断接受新知识、开阔新视野可编程控制器是集计算机技术、自动控制技术、通信技术为一体的新型自动控制装置。由于它可通过软件来改变控制过程,而且具有体积小、组装维护方便、编程简单、可靠性高、抗干扰能力强等特点,已广泛应用于工业控制的各个领域,是现代工业自动化三大支柱之一。随着技工教育的发展,为了适应plc日益广泛应用形势,近几年,许多技工学校都开设了plc这门课程。技工学校专业课程在理论要求方面难度不亚于大专院校,而技校层次的学生 基础较薄弱,且近年生源素质不断下降,增加了技校教师的教学难度。另一方面,在新技术的专业课教材使用方面,没有成熟、统一的技校配套教材。如何在技工学校教好这门课程?现在笔者结合本人的教学实践,谈谈plc教学的一些见解。
《plc原理及应用》课程具有多变性、综合性、典型性、实践性和实用性五大教学特点,在教学过程中,既有一般又有特殊,既有新授又有复习,既有理论又有实训,既有工作原理又有编程方法,既有典型单元程序又有复杂实用案例,同时技工学校的学生又是一个学习基础、习惯和动机差异很大的群体。这就决定了我们技工学校的教师一定要根据本课程不同教学内容及其特点,采取不同的教学方法,同时,无论是理论教学还是实践教学,我们教师还要努力做到因材施教,在如何充分调动广大学生学习积极性和发挥广大学生主观能动性上多下功夫。但调查研究发现,目前担任《plc原理及应用》的很多教师采取的是“一言堂”和“填鸭式”的教学,势必也就造成了“言者津津,听者昏昏”的教学局面。
《plc原理及应用》课程教学上,尤其是plc指令及应用、编程方法和实际应用等教学内容上,最适宜于采取双边互动式教学方法。在教学中,大胆引入“行为引导学”教学方法。为了搞好双边互动式教学,就要求我们教师在备课时把教材上静态的知识转化为课堂上动态的教学信息,并且在教学过程中要想方设法地创造出一个可以实现双边互动式教学的环境和气氛,通过创设情境、巧设疑问、共同讨论、动手实践等多种教学方式,有效地开展双边互动式教学。不仅是老师传授给学生编程方法等,同时学生可以通过老师给出的任务书,从各方面获取资料,充分发挥学生的想象。这样不仅培养了学生的思维能力,而且在完成任务书的同时,不自觉地学会了解决问题的方法,在这过程中还增强了学生之间信息交流。例如:在介绍了一些基本指令后,让每个组的学生自己讨论这些指令能解决的基本电力拖动问题,并动手画有关的图片,有条件的可以用相机拍或者从网上下载与plc应用有关的机床拖动图片,连成一幅作品,完成后粘贴在班级教室内,供学生参观他们所做的成果。
我们知道,用于教学的plc教材,在编写时一般是按照:基本原理、基本指令、基本应用、基本操作等分成各个独立的章节。编者按照结构严谨性进行编书,教师实施教学时,则要考虑有利于学习者的认知过程而开展教学。这是教材使用者要注意处理好的问题。如果任课老师按照教材的顺序进行教学,就是要将全部基本指令学习完毕,再学习基本应用,基本学习完毕再进行基本操作的学习。这样,在一段期间内学习完所有指令,学生学习后的印象不深刻,容易混淆,到基本应用的学习时,又得重新对所涉及的指令进行学习,效率不高。所有理论学习完后,才进行基本操作,不能互得益障,教学效果不好。
为此,我在plc教学中采用了课题式单元教学,重新自编教学内容。任课老师通过多种途径搜集了上百个plc应用实例,并通过筛选、整合成五个单元,每个单元由几个同类实例组成。每个课题以一个应用实例为主题,其内容包括了:应用实例的生产目的,生产条件和生产环境的介绍,用plc实现控制的线路,所用的基本指令,编程方法、调试应用。由几个应用同类指令的实例课题组合成为一个教学单元,全部教学内容分为五个教学单元。五个单元主题分别是plc原理、时序控制、计数控制、位置控制和特殊功能综合应用。单元内的课题按照其难易程度安排教学的先后顺序。第一单元有电机的点动控制、电动机的连续控制、电机的正反转控制、电机的手动y-Δ控制、抢答器控制系统、数学显示控制系统这六个实例作为对plc工作原理部分的学习(其中也包含几个最简单指令的学习)。第二单元以电机自动y-Δ降压启动控制、两灯来回闪亮循环控制、多台电机顺序控制、货物传输带控制系统等四个实例为学习对象,学习按时间顺序控制的原理及应用。从以上列举的两个单元可知,任课老师精选设计的每个实例课题有一定的科学性、连贯性,由简到繁、由易到难。
目前在《plc原理及应用》课程实践教学上,由于我们教师所编写的实训指导书详尽有余,明明白白,加之所做的实习实训都是“简单验证式”或“机械重复式”方面的项目,在一定程度上为学生“依葫芦画瓣”提供了方便,学生在实习实训时只需要进行程序输入、线路连接等简单操作即可顺利完成。这种实习实训教学方法,目前已被我们教师广泛认可和采用,但至少我认为:没有问题的、不需学生动脑的实习实训是毫无意义的。对于与plc技术应用密切配合的实习实训教学,教师只有指导学生运用plc编程方法亲自编程操作,在实习实训中既动手又动脑,既能发现问题又能在教师启发指导下分析问题和解决问题,才能从本质上学好这门课程,从而最终实现本课程在技工学校的教学目标,我们教师应该根据企业对plc技术人才的需求,结合学校实际设备情况,针对技工学校本课程教学特点和教学目标,在如何引导广大学生在实习实训中既动手又动脑上多下功夫。技工学校是一个学生学习基础、动机和习惯差异很大的群体,因此实习实训教学同样要做到因材施教,采取因人而异的分层教学,即按学生学习能力分组,确定每组不同的实习实训目标,从而使成绩好的和成绩差的学生在实习实训中,都能够得到相应的锻炼和培养。除要求学生在规定时间做完基本的实习实训项目外,还要安排一定量的选修实验项目和研究性课题,让广大学生自主选择,教师现场指导,或者督而不导,从而促使学生自主地分析在实习实训中所遇到的问题,写出实验报告 交教师评判,师生共同找出问题的解决办法。对于大型的实训项目,如电梯、机械手等,还可以采取分工合作的教学形式,将全班同学分成不同的小组,由教师明确各小组在实训中的任务和目标,从而培养广大学生团结协作的职业 素质和能力。
每个课题以实例为重点,这些实例都是来自我 们身边的生活、生产。学生对教学课题感兴趣,认识到所学的东西有用,能解决现实问题,学习热情是自然地高涨起来。兴趣是最好的老师,主要能调动学生的兴趣,学习效果肯定不懒。兴趣是学生主动学习的动力之一,他们对学习的追求往往来源于兴趣。凡是有兴趣的东西,就容易激发学生的学习热情,引起学生的思考,学生若能有兴趣地学,教学就成功了一半。因此在教学中,教师要把握时机,结合教材特点,把兴趣的东西引入课堂,这些东西越接近学生的日常生活,同时又不偏离教材,学生对所学知识就越容易理解,学生学习的兴趣也越浓,从而学生学习的自觉性和主动性也跟着提高。教师积极利用这一点,引导学生主动思维,从开始教师提出问题,激发学生的兴趣,引导学生分析问题,如何解决问题。逐渐地由学生提出问题,自行分析问题到解决问题。这样不但提高了学生学习plc知识的兴趣,而且还提高了学生的分析问题和解决问题的能力。
课题实例来自生产、生活、要处理及注意的有关问题我们都向学生交待清楚,引导学生具体的处理办法、解决方法步骤、方向。通过多个实例的学习、实践与积累,学生能逐渐地提高解决实际问题的能力。
任课老师把plc技术应用教程分为若干个单元,每个单元中的几个实例都是以某个重点指令的应用为主线。应用程序由简单到复杂。这样,通过一个单元的学习,学生已将该单元的重点指令很深刻地留在脑海中。他们灵活应用指令的能力会逐步增强。课题式教学中通过恰当的引导,就能逐步提高学生的编程能力,应用plc的能力。
㈢ 提高竞争意识巩固所学知识
我们知道,适度的压力是动力的泉源。为使学生能积极参与,我们任课老师应在教学过程中实行单元过关制度来增强学生学习的适度紧迫感。每个课题教学的最后环节是课题小测验,测试内容与课题大至雷同。一单元结束时进行一次单元综合测验。实施单元过关制度后,学生的学习劲头更足了。曾有这样一个事例:一名学生在单元过关小测后,突然停下正在参与的足球比赛,跑到笔者身边来,求证他刚想到的解题思路是否正确。当他得到肯定的答复时,高兴得手舞足蹈。由此可见,任课老师应通过单元测验,给予学生适度的学习压力,使学生有较大的动力,学习效果好。通过测试来检查学生对课题的掌握情况,以及时地查漏补缺,也是教学工作必不可少的环节。
通过以上几个方面的教学改革,可以提高技工学校学生的plc应用能力,以适应上岗要求。《plc原理及应用》课程最重要的特点是“综合应用性”,因为一个实用的工业自动化控制系统往往是很复杂的,其中可能包括机、电、液、气等内容,而且还会因行业不同控制要求也有所不同。故在本课程的实践教学中,应把机械、电工、电子、液压、气动和计算机等知识与plc技术进行有机地联系,扩大实习实训课时的比重,逐步加大学校相关设备的投入,建立较为完备的plc技术仿真实训室,从而为“plc仿真项目开发”的实训教学创造良好条件。教学实践证明,只有通过plc仿真项目方面的实训,让学生亲自编程、实际接线和仿真调试,并对运行过程中所遇到的问题进行分析和改进,才能真正培养学生创新思维和综合职业能力,真正实现学生毕业后在plc技术应用领域“零距离上岗”的最终教学目标。本文较详细地阐述了作者在电工专业《plc应用》教学中改革教材,以精选出的实例为重点实施课题教学;丰富教具,运用合适的教学辅助手段,尽量运用直观教学;采用一体化的教学模式,;教学中教师做好引导,调动学生积极参与,发挥学生的主体作用。从而提高学生plc应用能力,以适应现代社会岗位要求。,我到上海科研单位和工厂的实习实践,使我增长了知识和见闻,也让我增长了很多实践知识,很有收获,也很有感触。在几天的活动 中,我至少强化了一个观点——发展经济要有长远的目光,要有知识,也要有技术。这次的实习,我也增强了一个信念——要努力学习知识和技能,全面提高个人的综合素质,为将来发展中国经济贡献自己的力量。
在此,要感谢两位老师对我们的悉心照顾和帮助,这些单位的领导和技术人员对我的支持和关爱,他们教给了我许多知识和课本以外的东西,没有他们的帮助,就没有我的暑期实践活动,没有他们的讲解,我也不会学到那么多的东西,有那么多的收获了。非常感谢他们!
是的,课本上学的知识都是最基本的知识,不管现实情况怎样变化,抓住了最基本的就可以以不变应万变。如今有不少学生实习时都觉得课堂上学的知识用不上,出现挫折感,可我觉得,要是没有书本知识作铺垫,又哪应付瞬息万变的社会呢?经过这次实践,虽然时间很短。可我学到的却是我一个学期在学校难以了解的。就比如何与同事们相处,相信人际关系是现今不少大学生刚踏出社会遇到的一大难题,于是在实习时我便有意观察前辈们是如何和同事以及上级相处的,而自己也尽量虚心求教,不耻下问。要搞好人际关系并不仅仅限于本部门,还要跟别的部门例如市场部的同事相处好,那工作起来的效率才高,人们所说的“和气生财”在我们的日常工作中也是不无道理的。而且在工作中常与前辈们聊聊天不仅可以放松一下神经,而且可以学到不少工作以外的事情,尽管许多情况我们不一定遇到,可有所了解做到心中有底,也算是此次社会实践的目的了。
除此之外,还有我感触很深的就是认识到了高校和科研单位的差距,内陆和沿海的差距,认识到了资金和人才的重要性,认识到了企业文化对一个单位的重要性,认识到了科研环境对科研团队的重要性等等。
暑假作为一个很好的接触社会的契机自然不可浪费。“千里之行,始于足下”,这一个月短暂而又充实的实习,我认为对我走向社会起到了一个桥梁的作用,过渡的作用,是人生的一段重要的经历,也是一个重要步骤,对将来走上工作岗位也有着很大帮助。向他人虚心求教,遵守组织纪律和单位规章制度,与人文明交往等一些做人处世的基本原则都要在实际生活中认真的贯彻,好的习惯也要在实际生活中不断培养。这一段时间所学到的经验和知识大多来自公司领导和老师的教导,这是我一生中的一笔宝贵财富。从我的实习过程来看,我有以下心得 体会 :
一、刚接触一样新东西,要有信心把它做好,不要退缩。其实再难的事只要有信心,肯用心,积极主动就一定能做好!我刚开始项工作的时候,也感觉什么都不懂,什么都难,常常都摸不着头绪。但我仔细地想了想,万事开头难嘛,出现这种情况是很正常的事情,我不是在为自己找借口,而确实是这样。所以,我认识到自己的不足便开始了实际的行动,努力地学,有不懂的就问,有不清楚不明白的就通过各种途径去弄明白,根本就不怕别人笑话,因为我知道,刚从学校出来的我就像一张白纸,我要用各种颜色的笔去描绘它。
二、实践才是活生生的东西,通过实践,很多事情就会变得很容易甚至比理论上的更简单。条条框框的理论看起来很乏味,有时也难以理解,但自己亲身去实践,去操作,慢慢地就会变得很熟练,大有一种豁然开朗的感觉。刚开始看到那测试流程时,觉得很烦琐,很多东西都是一头雾水。但当我真正独立去实践,去体验的时候,我突然发现:原来那么简单!所以,我现在觉得,单纯理论上的东西,没有经过自己的亲身实践,是无法真正透彻理解它的真正含义的,就算你把它背得滚瓜烂熟也不起什么作用!不把死的东西变成活的东西就等于没有真正的东西。
三、初涉社会,要学会独立思考问题,独立解决问题。外面的世界与学校有太多的不同,远远比学校复杂得多,所以在外面如果还存在较强的依赖心理的话就会使自己到处碰壁。在学校,有一个在各方面都很接近的群体,很多问题都比较容易沟通、较容易理解和能得到较好的解决。但在外面可不一样,你要面对各种各样的人,你要面对形形的事,孤独无助的你必须要发挥自身的主观能动性去想办法,去寻求一切可能的途径去解决。
在这几个月的实习时间里我所获得的最为深刻的体会就是以上几点,当然还有很多很多。最后,我用一句话来总结 我的心得体会:外面的世界是复杂的,但你必须去面对,即使你有过太多的苦闷和不适应;学会做事,学会做人,学会生活!
自动化专业实习报告(三)
此次生产实习是我们机制专业学生在已进行过金工实习,并已学完基础课,基本学完技术基础课和已经开始专业课学习之际进行的一次重要的实践性教学环节。通过它让我们巩固、验证已学过各技术基础课(如机械制图、材料成形技术、互换性与技术测量、机械设计、材料成形原理、控制工程基础等)所获得的基本理论及基本知识及其在生产实际中的应用。
通过对机械产品的制造过程的观察、了解,让我们初步掌握机械制造技术(包括设备、工艺、刀具、液压等)方面的基本知识及所要解决的基本问题,为今后的专业课学习和课程设计打下良好的基础。
通过现场实习、观察,我们每个人的知识面扩大了。实习使我们获得了基本生产的感性知识,同时又锻炼和培养了我们大学生吃苦耐劳的精神,也我们接触社会、了解机械行业状况、了解就业行情的一个重要途径,逐步实现由学生到社会的转变,并且让我们初步了解企业管理的基本方法和技能;体验企业工作的内容和方法。这些实际知识,对我们学习后面的课程乃至以后的工作,都是十分必要的基础。
根据学校的实习安排,我们在郭老师、王老师、李老师、徐老师的多位老师的带领下总共去了四个机械类的公司,它们分别是:建华厂,齐二机床集团,德达重工,红旭达公司。
实习内容
实习时间安排:
月30-8月31号 教室看机械生产实习相关的视频;
月1号下午 齐齐哈尔第二机床厂 接受生产实习安全教育;
月2-5号 齐齐哈尔建华厂参观实习;
月6-7号 齐齐哈尔第二机床厂参观实习;
月8-11号 齐齐哈尔德达工厂参观实习;
月12-13号 齐齐哈尔红旭达参观实习;
实习具体安排:
月2、5号上午:我们的首站是建华厂有限公司的北车制动生产车间。
带着激动和兴奋的心情我们班同学陆陆续续的来的了建华厂门口,在老师的带领下我们首先来到了建华厂北车制动车间,它主要是加工制动设备的,是汽车行驶途中重要的安全保障,因此,要求其具有较高的性能。我们看到了正在加工的制动设备的主要零件半环,和炮弹前引爆管。
其中重要的加工工艺是车、铣、磨等。有加工中心、车床等设备加工的。
经过这些加工艺以后,汽车的制动半环各道工序也就基本结束了,当我还在沉浸在对机床、工艺和加工的惊讶中时,我们第一天上午的参观实习算是参观完毕。
月2、5号下午:我们任然是来到的建华厂的建华电梯厂,我们这次参观的是建华电梯厂的装配车间。在这个车间里我们看到了剪板机和锻压机床。
顺着这个顺序我们首先见到了落料阶段的设备:电动剪板机。电动剪板机采用抵抗键形式离合器结构和开式齿轮传动,并采用较先进电器(脚踏开关、手动开关)操作,噪音小操作维护方便。采用全钢焊接结构,结构简单,操作简便,造型美观,能耗低。广泛用于冶金、轻工、机械、五金、电机、电器、汽车维修、五金制造及其它金属薄板加工行业。
在快要结束这次电梯厂转配车间之行的时候我又意外的在华星的一个车间内见到了在学校的金工实习时用过的车床,看着工人师傅们熟练的操作车床,用麻花钻钻孔,内心很是兴奋和激动,车床和麻花钻对于我来说算是比较熟悉的。
建议:在被车制动车间看到车间的地面不整洁而且东西杂乱的摆放,得在管理方面加强点,高的生产效率是基于好的管理。
月6-7号我们都在齐齐哈尔第二机床厂参观实习。
齐齐哈尔第二机床股份有限公司生产制造的主要产品有落地式铣镗床系列、双柱立式车床、重型回转工作台、立式精镗床系列、卧式铣镗床、珩磨机床、数控铣镗床、加工中心等系列100多种数显、数控机床产品。
到二厂北门之后接待我们的师傅带领我们进了二厂并向我们详细介绍了齐齐哈尔第二机床厂生产的各类产品以及这个公司的发展壮大的过程,接着他又详细介绍了从接单到交货的整个流程
首先是市场部的人员拉到订单或者是外面的公司要我公司帮助制造某种机床床,提供具体的生产要求和符合标准,我公司根据上述情况进行各项工作。
听了老师傅的讲解,我们带着好奇心来到加工车间,车间负责人带我们参观了他们的生产装配流水线,并为我们详细讲解了龙门铣床各个主要零部件的加工装配工艺和整机的动力驱动问题以及内部液压系统的一系列构造。它的液压系统共分为供油机构,执行机构,辅助机构和控制机构。从不同的角度出发,可以把液压系统分成不同的形式。按油液的循环方式,液压系统可分为开式系统和闭式系统。开式系统是指液压泵从油箱吸油,油经各种控制阀后,驱动液压执行元件,回油再经过换向阀回油箱。这种系统结构较为简单,可以发挥油箱的散热、沉淀杂质作用,但因油液常与空气接触,使空气易于渗入系统,导致机构运动不平稳等后果。开式系统油箱大,油泵自吸性能好。闭式系统中,液压泵的进油管直接与执行元件的回油管相连,工作液体在系统的管路中进行封闭循环。其结构紧凑,与空气接触机会少,空气不易渗入系统,故传动较平稳,但闭式系统较开式系统复杂,因无油箱,油液的散热和过滤条件较差。为补偿系统中的泄漏,通常需要一个小流量的补油泵和油箱。由于闭式系统在技术要求和成本上比较高,考虑到经济性的问题,所以机床采取开始系统,外加一个吸震器来平衡系统。 现代工程机械几乎都采用了液压系统,并且与电子系统、计算机控制技术结合,成为现代工程机械的重要组成部分,怎样设计好液压系统,是提高我国机械制造业水平的一项关键技术。在加工车间,对龙门刨床,牛头刨床等我也有了更多的确切的感性认知,我不但亲眼看到了不少工作的机床,还见到了机床是如何加工的,给我印象最深的是一个巨大的刨床来回的对一个工件进行加工,铁屑也在加工的同时飞快的落下。老师傅们把机床的五大部件:床身,立柱,磨头,拖板,工作台细细道来,如孢丁解牛般地,它们的加工工艺,加工特点在不知不觉间嵌入了我们的脑袋。 在齐二机床厂的实习,让我了解了目前制造业的基本情况,只是由于机械行业特有的技术操作熟练性和其具有的较大风险性,很遗憾地我们不能亲自动手进行具体实践的操作,但是观察了每台机床的各个零件的生产加工过程及其装配过程,使许多自己从书本上学的知识鲜活了起来,明白了本专业在一些技术制造上的具体应用。
在结束了车间的参观后齐齐哈尔第二机床厂的工作人员又跟我们介绍了机床整个产品的设计流程并以支座的加工工艺熟悉了基本机械加工的工艺工程:
龙门刨 按图纸要求刨各面,留余量,完成倒角;
划线 画出尺寸加工线;
平铣 铣加工尺寸的两名;
平磨 磨需磨尺寸各面到要求;
听了他的介绍,我对加工工艺、机床的
生产及销售流程有了更加清晰的了解。至此我们第三天的实习结束了。
建议:二厂是一个规模较大的机械厂,为了能在整个机械行业种成为领军企业要好好发扬“马恒昌小组”精神。以实干务实为生产指导。
在接下来的几天生产实习中我们去了德达重工和红旭达公司,在这两个工厂里我们看到了在其他地方不同的生产设备。其中给我留下生科印象的是电火花线切割机床。它是有我国自行研制的高速走丝的采用3B格式编程的线切割特种加工机床。
在德达重工我们看到了三台大型双立柱立式数控车床,工人们正在用它加工第三类压力容器和民用核电设备
建议:齐齐哈尔是中国重型机械的起源地是很有实力和历史的,各个较小型的工厂要以强强联合和指导思想不断地发展自己的壮大自己的企业。当然,齐齐哈尔的政府要是能从政策上加以倾斜和优惠,让企业有更好的发展空间。
小结
为期三周的实习结束了,在这期间我们总共在四个厂进行参观实习,在老师和工厂技术人员的带领下看到了很多也学到了很多。让我对原先在课本上许多不很明白的东西在实践观察中有了新的领悟和认识。
在这个科技时代中,高技术产品品种类繁多,生产工艺、生产流程也各不相同,但不管何种产品,从原料加工到制成产品都是遵循一定的生产原理,通过一些主要设备及工艺流程来完成的。因此,在专业实习过程中,首先要了解其生产原理,弄清生产的工艺流程和主要设备的构造及操作。其次,在专业人员指导下,通过实习过程见习产品的设计、生产及开发等环节,初步培养我们得知识运用能力。概括起来有以下几方面:
了解了当代机械工业的发展概况,生产目的、生产程序及产品供求情况。
了解了机械产品生产方法和技术路线的选择,工艺条件的确定以及流程的编制原则。
了解了机械产品的质量标准、技术规格、包装和使用要求。
在企业员工的指导下,见习生产流程及技术设计环节,锻炼自己观察能力及知识运用能力。
社会工作能力得到了相应的提高,在实习过程中,我们不仅从企业职工身上学到了知识和技能,更使我们学会了企业中科学的管理方式和他们的敬业精神。感到了生活的充实和学习的快乐,以及获得知识的满足。真正的接触了社会,使我们消除了走向社会的恐惧心里,使我们对未来充满了信心,以良好的心态去面对社会。同时,也使我们体验到了工作的艰辛,了解了当前社会大学生所面临的严峻问题,促使自己努力学习更多的知识,为自己今后的工作奠定良好的基础。
增进了我们的师生感情,从这次生产实习的全过程来看,自始至终我们都服从老师的安排,严格要求自己,按时报到,注重安全。
本次实习使我第一次亲身感受了所学知识与实际的应用,理论与实际的相结合,让我们大开眼界,也算是对以前所学知识的一个初审吧!这次生产实习对于我们以后学习、找工作也真是受益菲浅。在短短的一个星期中,让我们初步让理性回到感性的重新认识,也让我们初步的认识了这个社会,对于以后做人所应把握的方向也有所启发!
关键词:木工数控雕刻;工艺研究;分段进给速率加工工艺;实践经验
中图分类号:TS65 文献标识码:A当下的时代是物质日益丰富的时代,人们对生活品质的追求也达到了一个新阶段。原来被人们认为是奢侈品的古典艺术家居饰品,也逐步广泛进入寻常百姓的家中。尤其是2013年以来,古典艺术家居饰品的市场呈现供需两旺的良好势头;同时,市场也对生产企业的生产能力提出了更高的要求,使得企业生产模式向智能化,规模化,专业化的模式转型。这就必然引起生产企业在设备选用,技术规范,管理运行模式等方面都发生全新的变革。比如:由于数控加工技术的进步,数控木工雕刻机被逐步大量运用到木制品生产中,从而改变了传统手工雕刻的主导地位,也大大提高了生产效率;并且,也对生产企业的技术人才要求发生变化,具有智能化技术应用型人才成为新宠。局势发展至今,数控木工雕刻机的生产产品可以达到几乎完全一样的效果,而手工雕刻不会达到雕刻效果的几乎一模一样,只能达到最大程度地相似。但是目前许多木材加工企业的数控雕刻加工领域管理还处于发展初期,管理比较粗放,在实际生产效率和精度仍有大幅提高的空间。本文主要研究通过工艺实验研究能把单台设备的加工效率再次有所提高,并为行业内人士提供相关生产实践经验。
1. 木工数控雕刻在木材加工行业应用存在的问题与困境
1.1 企业的管理层自身认识有误区
数控木工雕刻机对于许多公司的高层管理者来说对是新事物,所以会存在错误的认识,在日常的使用过程中很容易出现各种问题:加工质量低下,效率不高,浪费能源的现象存在,管理者看见了却不知道浪费的存在。
1.2 企业技术人员水平不足
1.2.1 设计人员对图形的矢量化精度不高导致加工效率不够高
国内高科技的普及型数控木工雕刻机设备进入了家具制造行业已经是日新月异。但是设备的发展远远比人才的成长要快得多,设备使用类型多了,可真正精干的雕刻机操作员却少之又少。对于雕刻设计,图形的轮廓的矢量化处理会影响雕刻效果和加工效率。比如有些雕刻区域的没有形成封闭的矢量,会影响浮雕的生成。如果有些矢量形成交叉点,导致算法无法优化,造成不必要的抬刀次数增多,影响雕刻效率。
1.2.2 设计人员对刀具路径优化处理能力较弱
一些企业由于缺乏专业的数控技工或者现有的技术人员没有及时更新技术培训,在雕刻设计时常常出现一些不必要的错误。比如对于浮雕雕刻刀路生成时,没有考虑刀具会不会有干涉问题;有的是用了太多短线加工代替了圆弧加工,导致生成的加工程序太过庞大。诸如这些问题,都是因为这些企业急于上马新的数控加工项目,而配套的技术准备没有跟上造成的。
2. 基于JDpaint软件和三维立体浮雕雕刻机的浮雕的工效对比实验
2.1 实验目的:通过实验探寻更高效的木工数控雕刻工艺。
2.2 实验方法:对比实验法。
2.3 实验设备及工具材料简介
设备:三维立体浮雕雕刻机型号MXK5826Y;其他配套普通木材加工设备如,锯机,刨床,砂磨机等。工具:微型电动雕刻笔,手动抛光机。材料:楠木,抛光蜡。实验场地:福建林业职业技术学院木材加工生产性实训基地。
2.4 实验内容:雕刻镇纸样品
2.4.1 确定工艺:模拟福建华闽古典艺术家具有限公司的雕刻工艺和数控参数(下文简称工艺A)。
2.4.2 实验准备
2.4.3 毛坯下料
本次实验采用外购的楠木干燥小方材,长1210mm宽40mm厚35mm,经过小带锯截断成为长305mm宽40mm厚35mm的实验用材毛料,在经过平刨把毛料刨削成平整的坯料。
2.4.4 数控雕刻加工实验过程:
(1)首先使用北京精雕JDpaint软件制作镇纸浮雕;
(2)生成NC程序;
(3)在数控机床上加工样品。
将NC文件用U盘输入三维立体浮雕雕刻机中,设置机床的参数为:进给速度1200mm/轴转速8000r/min,下刀深度为2mm,经过工件的安装,定位,对刀,雕刻加工,清理毛刺,打蜡等工序后加工得到12付以下样品。
2.5 阶段实验小结
模拟企业的各种工艺和参数(下文简称工艺A),雕刻制作的镇纸作品长305mm宽40mm厚28mm雕刻深度2mm;整个雕刻加工用时4小时零8分,精度达到企业的正常标准。
2.6 实验改进措施设计:
改进措施理论分析:影响数控雕刻加工效率的两个重要参数是主轴转速和伺服系统的进给速率,后续的实验将计划从这两方面入手。
工艺A的样品A存在以下可以提升的方面:镇纸徽标和小龙部分需要精细雕刻,而“业精德厚”的文字部分所需的精度可以不必太高,所以可以设计同一工件不同部位采用不同进给速度不同刀具转速分段加工采用。既可以提高局部雕刻精度,又可以提高雕刻整体加工效率。
2.7 进行工艺B加工实验
对加工得到的样品A进行分析研究,调整工艺方法,形成新的工艺。在备料、装夹、刀具等加工条件都不变的条件下,仅对原有加工程序进行手工修改:在进行雕刻镇纸徽标和小龙部分时进给速度改为F600,主轴转速不变,在雕刻“业精德厚”和空白部分时进给速度改为F2800,主轴转速提高一倍达到16000r/min。这样形成的工艺方案下文简称工艺B。这种加工方式可以简称为“分段进给速率加工工艺”。修改后的NC文件(加工程序)输入机床,进行加工后得到如下一批样品B。
2.8 改进后实验结果分析:修改工艺和参数后得到的样品B比样品A的雕刻加工用时少1小时零53分比,精度也比华闽公司的正常标准要好一些。
2.9 实验小结
雕刻程序设计前先要结合产品的品质需求,分析出产品哪些部分需要精细雕刻,哪些部分所需的精度可以不必太高,在程序设计时同一工件不同部位采用不同进给速度,不同刀具转速分段加工采用。这样既可以提高局部雕刻精度,又可以提高雕刻整体加工效率。利用“分段进给速率加工工艺”陆续开展实验加工以下作品加以验证。
2.10 实验结论用于小批量试生产
运用上述“分段进给速率加工工艺”思路设计了一组与华闽公司部件造型相同的楠木屏风嵌板浮雕件和非洲花梨罗汉床围嵌板件的加工程序,并且把实验结论用于小批量试生产。
2.11 实验小结
雕刻程序设计前先要结合产品的品质需求,分析出产品哪些部分需要精细雕刻,哪些部分所需的精度可以不必太高,在程序设计时同一工件不同部位采用不同进给速度,不同刀具转速分段加工采用。这样既可以提高局部雕刻精度又可以提高雕刻整体速度。这种加工方式可以简称为“分段进给速率加工工艺”。通过多次实验证明,这种“分段进给速率加工工艺”思路对于提高企业加工效率具有重要作用。
结论
根据实验和生产实践得出结论:在同样的生产条件下,对于木工雕刻机来说,工件的进给速度和主轴刀具的运转速度是至关重要的影响因子。工艺设计时,可以设计同一工件不同部位采用不同进给速度不同刀具转速分段加工(即分段进给速率加工工艺),可以提高雕刻整体加工效率。
在实验中还总结出了以下实践经验:雕刻刀具磨损的判断非常重要,具体方法如下:通过工件的加工表面中来判断刀具的磨损情况,如果加工参数,切削用量等设置均合理,工件已加工的表面不如先前的平滑,此时可以确定刀具达到了非正常磨损状态,需要更换刀具;另一种实践经验是:刀具是否磨损,磨损量的大小,最常用的判断方法是听声音,如果切削声音非正常尖叫刺耳,说明刀具的加工状态已经不正常,此时可进行综合分析,如果不是刀具本身质量问题,刀具装夹也没问题,用刀参数正常,这时候应该可以判断是刀具磨损了,必须更换刀具;对于磨损严重的刀具必须及时更换,不然严重影响雕刻质量度,也能对数控雕刻机本身照成损害,也造成加工效率低下。
参考文献
[1]钟福洪.浮雕与装饰艺术[J].景德镇陶瓷,2011(6):10-12.
[2]我国家具业未来发展趋势前瞻[J].林业机械与木工设备,2001,4(29):40.