高职模具钳工教改分析

高职模具钳工教改分析

本文作者:刘晓明 单位:黑龙江农业工程职业学院

随着我国世界制造中心地位的确立,在制造业得到快速发展的基础上,模具工业一直以15%左右的速度快速增长,模具制造技术水平有了很大的提高,有些已接近或达到国际水平。模具生产企业为了提高生产技术水平和生产效率,不断快速地更新模具设计、生产新技术、新设备,同时也在强化模具设计制造生产组织流程,逐步健全各岗位群。

一、我国模具企业生产组织流程及岗位群

企业调研显示,我国模具生产企业生产组织流程主要有两种,即FE+FP和FE+RP[1]。就目前而言,我国国内应用FE+FP路线较多,特别在北方的模具企业及南方的一些中小模具生产企业。在我国南方模具发达地区,一些模具生产企业也开始使用FE+RP路线,明显提高了生产效率,降低了企业生产风险和企业运行成本,得到了明显的经济效益,FE+RP路线在今后几年将得到迅速普及。一套模具的生产需要各个岗位群的工作人员密切协作,现在企业更多的采用项目组的方式进行组织生产,由项目经理组织协调各岗位群人员,组成团队,完成从模具的设计到模具生产制造和试模成功的整个过程,降低了过程失误几率,大大提高了模具的制造效率。

二、我院模具设计与制造专业的课程体系及《模具钳工模块》课程作用

当今的模具已是高新技术产业的重要组成部分,除了传统的模具设计理论与制造工艺外,还需CAD/CAM/CAE一体化技术、新工艺、新材料、各类先进制造技术及装备的支撑。作为高职的模具设计与制造专业的学生既要掌握一定的理论知识,又要掌握各种加工机床操作技能,也就是说其所需学习的理论课程多,需掌握的技能也多[2]。这就需要高职院校对课程体系及课程内容进行优化,使之适应模具企业设备、技术及生产组织流程变革的需求。我院模具设计与制造专业的主干课程体系如图2所示。课程体系按照先理论后实践进行教学组织,在教学过程中充分利用学校现有的模具CAD/CAM实训室、机加实训基地、数控实训基地等实训条件与理论课程相结合,以循序渐进的方式使学生掌握理论知识与各种实践技能。各模块课程以模具企业工作过程(模具设计———模具各零件加工工艺编制———模具各零件的加工———模具装配———试模)为导向组织实践教学,使学生系统地掌握模具设计生产的过程及模具设计、制造的各种实践技能。

《模具钳工模块》课程是我院模具设计与制造专业课程体系中最后的一门综合实践课程,是整个教学内容的综合应用。《模具钳工模块》课程将先前学习的专业各理论知识、实践操作技能有机结合,在原有学习的基础上更加深化理解和掌握,系统的对模具设计、生产加工过程、各种加工工艺及方法、加工设备操作技能综合应用及掌握。《模具钳工模块》课程在这里不再是简单、狭义的模具钳工基础操作知识及技能,而是在“广义的包含模具设计、模具加工、模具试模等整个模具生产过程”中学习模具钳工基础操作知识和技能。《模具钳工模块》课程合理有效地开设及组织教学,是保证学生系统了解模具企业组织生产流程、掌握模具生产各个岗位专业知识及操作技能、达到适应模具企业技术及生产组织流程变革需求的高技能型人才的核心课程。

三、《模具钳工模块》课程教学项目任务的确定

教学项目任务的确定是本课程教学成败的关键。根据学校现有加工条件及学生数量,及本课程的教学目标“要力争让所有的学生能够参与模具的设计及加工过程;在学校有限的加工条件下,保证学生能够真正地了解模具企业的加工组织流程,并系统地掌握模具设计与加工的各项理论知识及各项操作技能”,即教学项目的确定要保证“模具要有足够的零件数量;各零件的加工工艺及加工过程要有一定的难度,并要用到各种加工设备;在模具的加工及装配过程中,要包括模具钳工的各项技能操作内容;模具各零件的配合要求较高,需要学生互相讨论、互相配合、团结协作才能完成的模具”。

四、教学组织

《模具钳工模块》课程确定的三个教学内容中各个教学项目的教学过程依次贯穿于整个教学过程,是按照模具企业生产模具的过程进行设置的,主要是使学生系统地了解模具企业模具生产组织流程,系统地掌握模具生产的各项理论知识及实践操作技能,训练学生组织生产的组织能力、各个生产岗位的相互协调能力、团队协作的合作精神等。在教学过程中,始终都是将学生分组,要求其按计划进行工作,每组都设项目负责人,项目负责人负责协调整个生产过程的调度,每组都设生产工具保管员,负责刀具、量具、风动工具等出入库管理等。学生依次进行各教学项目的工作过程中,都是首先制定方案,然后集体对方案做报告演讲,讨论决定最佳方案,统一思想,详细书写工作计划及过程注意事项、设备使用方法及注意事项等,小组讨论丰富操作过程及注意事项,最后具体操作实施,完成各项目。例如在项目(二)的加工过程中,教师要经常召集各小组进行加工工艺编制、加工情况说明及讨论会,各零件的加工方案只有通过讨论决定才可以进行实际的加工操作,同时强化学生自我进行生产组织协调,要求各种机床的使用必须严格按照项目负责人的安排调度使用。在整个教学过程中,教师始终起引导和指导作用,学生才是整个教学过程中的主体,学生通过制作方案、计划和进行具体加工操作等逐步掌握各理论知识及操作技能,同时了解和掌握模具生产的组织流程及各个岗位的要求。

在教学过程要中经常组织学生进行检查评估和交流。在实际生产过程中学生难免会发生工件加工报废的现象,这时教师要及时组织学生进行交流总结和失误分析,查找失误原因,寻找解决办法。例如凹模型面在数控铣削过程中过切后,进行补焊,再铣削型面。总之,每项项目的检查评估和交流的目的是促进学生发展、促进学生的成就感、促进学生更快地适应社会和企业需求。由于学院存在现有加工设备数量有限及教学班级众多的情况,在合理安排项目(一)、项目(二)、项目(三)、项目(四)的教学过程中,合理地穿插项目(五)、项目(六)的教学,达到加工设备不停,教学过程不停,学生时刻在学习的状态,达到加工设备的最大利用率,教学的最大效率。项目(七)是本课程最后进行的教学项目,也可穿插于各教学项目之间。例如,可以在项目(四)未完成前,应用企业报废模具进行模具试模,分析模具损坏情况等。同样在模具各零件实际加工的过程中,按照生产设备的调度情况,钳工实践教师组织无加工任务的同学学习模具钳工的各理论知识及操作实践技能、钳工工具使用方法、模具装配等,例如划线、钻孔、抛光、电动工具的使用等操作。按照加工设备的调度情况合理地安排项目(三)、项目(四)的教学内容。#p#分页标题#e#

五、教学条件及教学方法

(一)教学条件

上课地点在数控实训基地,教学环境为一体化教学环境,多媒体教室一间可容纳45人。课程可选用设备有:数控铣床一台、数控车床一台、电火花机床一台、线切割机床一台、普铣一台、磨床一台、摇臂钻一台、台钻两台、风动工具三台、角磨机一台、电动抛光机一台、钳工工作台三台、企业报废模具6套。实训耗材主要有标准模架一套、400×300×50的45#板料3块、400×300×20的45#板料3块、准80的45#圆钢1500长、准60铜棒200长、钼丝2卷、150#—180#油石、砂纸、180#—800#砂带、准20×30砂轮、准8—准10砂轮、准20—准10×30锥度砂轮、准6—准25×30抛光轮、准6—准25×30砂布圈、数控铣刀等若干。本课程配备指导教师两名,一名学校专任教师、一名外聘企业高级钳工,两名机床操作指导教师。课程配备各种教学资源,《模具钳工模块》指导书、网络视频资源、模具结构图册、模具钳工基础教程及其他参考书籍。

(二)教学方法

在教学过程中,主要以项目教学法组织教学,同时兼用其它教学方法保证教学效果,提高学生的自学能力,培养学生的团队工作意识。

1.案例分析法:本课程项目教学中广泛使用案例分析法。选用球模典型的成型零件结构作为教学案例,制作丰富的多媒体教学资料,将模具钳工相关的理论知识介绍给学生,同时教师对各类工具仪器的使用进行演示及讲解。在案例分析课上,教师始终扮演的是经验丰富的“引导者”的角色,而不是纯粹的“教师”角色。案例分析法给学生提供一种分析问题并解决问题的实战演习的机会,每一位同学都成为课堂的主人。

2.小组讨论法:在实施每项教学项目过程中,以组为单位组织项目教学,在教师引导学生做完每项教学项目后,以组为单位进行总结讨论,形成方法总结报告,并按组进行汇报,培养学生团队合作精神和总结学习能力,逐步提高自学能力。

3.动态教学现场讲解:在教学过程中,教师根据工作中遇到的问题进行实时讲解,对于普遍性的问题,会采用现场临时集中讨论等方法。这种灵活的教学方法,使得教学针对性更强,效果更好,做到有的放矢,但对教师的综合能力要求很高。

4.头脑风暴法:在项目教学过程中,教师广泛使用头脑风暴法,进行小组讨论。针对某项任务或某项具体操作,以小组为单位,选取记录员,要求每个组员进行意见性发言,教师应避免立刻对学生的意见进行评价,应尽可能地调动学生思考的积极性、鼓励求异、创新,全部发言完毕,教师最后总结。这种教学方法,有利于提高学生的自学能力,有利于同学们互相学习借鉴,形成团队意识。

六、教学实施效果

通过对本课程的实施,主要有以下效果:

(一)较真实的工作岗位体验。通过本课程的学习,所有学生体验了模具生产过程的各个岗位的职能要求,了解了模具企业生产的组织流程。

(二)学以致用。在实施每个项目时,通过制作方案、计划,讨论方案和计划以及实际实施过程,综合应用了所学的专业知识及技能,且都围绕着一个具体项目,这为零距离的上岗奠定了坚实的基础。

(三)学生学习的主动性增强。学生在项目实施过程中,通过方案、计划的制定,对方案和计划的讨论及实际实施过程,会发现自身知识和操作技能的不足,通过不断向别人学习、翻阅资料来提高自身能力,最终完成项目工作任务。这样的“教学做一体化”的教学过程,使学生的学习主动性大大提高,综合应用知识的能力也大大提高。

(四)学生成就感的体验。从模具的设计方案确定开始,到模具设计完成,再到模具零件加工完成、模具装配完毕、最后到模具试模成功的整个过程中,学生也都在努力追求完美,他们不断修改设计方案、修改零件图纸、修改零件的加工工艺,重复的打磨抛光模具零件型面,一直到模具装配完成乃至模具试模成功,学生们看着自己制作的每一步成果,都非常高兴,有成就感。

七、结束语

作为模具设计与制造专业的学生,通过模具钳工模块课程的大综合训练,熟悉了模具企业的生产组织流程,了解了各个工作岗位的工作职责和要求,具备一定的生产组织、协调、协作能力,在掌握现有的专业基础知识和操作技能的基础上,基本上具备了现代模具企业的需求,一旦走上工作岗位,就能很快地胜任自己的职业工作。