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基于任務(wù)式教學(xué)的特種加工技術(shù)課程教學(xué)研究

2017-1-12 來(lái)源：臺(tái)州科技職業(yè)學(xué)院作者：鄭貝貝

摘要：《特種加工技術(shù)》是數(shù)控、模具、機(jī)械等專(zhuān)業(yè)的主干課程，企業(yè)對(duì)這方面的人才需求較大。本文主要從特種加工教學(xué)方法改革展開(kāi)研究，在基于任務(wù)式教學(xué)的理念下，設(shè)計(jì)了項(xiàng)目化模塊化的特種加工課程，主要闡述了其課程設(shè)計(jì)的理念和思路，課程設(shè)計(jì)的具體內(nèi)容及課程創(chuàng)新的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：特種加工教學(xué)研究電火花線切割項(xiàng)目教學(xué)

《特種加工技術(shù)》是數(shù)控技術(shù)、模具設(shè)計(jì)和制造、機(jī)械設(shè)計(jì)與制造專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)主干課程，本課程的主要教學(xué)目標(biāo)之一是培養(yǎng)具有較強(qiáng)數(shù)控特種加工工藝設(shè)計(jì)、編程及特種加工機(jī)床操作能力，了解現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法和信息化制造技術(shù)，適應(yīng)機(jī)械和模具制造行業(yè)生產(chǎn)、管理等一線需要的高等技術(shù)應(yīng)用性專(zhuān)門(mén)人才。本人通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)特種加工技術(shù)課程進(jìn)行改進(jìn)，使學(xué)生能在任務(wù)式學(xué)習(xí)課程中快速掌握電火花加工和線切割加工的原理、編程和機(jī)床操作能力，以期能在就業(yè)時(shí)更加適應(yīng)企業(yè)的人才需求[1-2]。

1.課程設(shè)計(jì)的理念和思路

1.1 課程設(shè)計(jì)的理念

課程以培養(yǎng)學(xué)生掌握以電火花和線切割加工為主的特種加工技術(shù)為主要目標(biāo)，在教學(xué)過(guò)程中以項(xiàng)目任務(wù)式為導(dǎo)向，引導(dǎo)學(xué)生完成項(xiàng)目的同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)，并對(duì)學(xué)生在項(xiàng)目完成過(guò)程中的機(jī)床操作和保養(yǎng)、操作規(guī)范、團(tuán)隊(duì)協(xié)作等情況進(jìn)行綜合考核。課程設(shè)計(jì)是教學(xué)內(nèi)容循序漸進(jìn)的模塊化內(nèi)容，以項(xiàng)目操作來(lái)充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力，使學(xué)生分階段逐級(jí)完成學(xué)習(xí)知識(shí)和，提升操作技能。

1.2 課程設(shè)計(jì)的思路

（1）課程設(shè)計(jì)時(shí)，先以一個(gè)實(shí)際的具有技術(shù)代表性和綜合性的加工任務(wù)為分析對(duì)象，剖析出幾個(gè)具體的小任務(wù)，通過(guò)這幾個(gè)小任務(wù)可以逐級(jí)學(xué)到本課程的所有知識(shí)，然后設(shè)計(jì)出對(duì)應(yīng)的具體項(xiàng)目?jī)?nèi)容。如針對(duì)線切割加工的學(xué)習(xí)，被分成對(duì)駿馬線切割加工的認(rèn)識(shí)、圓形的線切割加工、線切割的加工編程知識(shí)學(xué)習(xí)、線切割的穿絲操作練習(xí)、愛(ài)心的線切割加工等5 個(gè)任務(wù)。

（2）任務(wù)從前到后，知識(shí)點(diǎn)逐漸增加，后一個(gè)項(xiàng)目在前一個(gè)項(xiàng)目的學(xué)習(xí)內(nèi)容的基礎(chǔ)上又增加新的內(nèi)容，難度逐漸增加，有利于學(xué)生更好得掌握知識(shí)。在每個(gè)項(xiàng)目中，融入相應(yīng)的教學(xué)知識(shí)點(diǎn)，比如，對(duì)駿馬線切割加工認(rèn)識(shí)中，需要學(xué)習(xí)電火花的基本加工原理、電火花加工中的一些常用參數(shù)指標(biāo)及術(shù)語(yǔ)、電火花加工的物理本質(zhì)、電火花加工的基本效應(yīng)（極性效應(yīng)、覆蓋效應(yīng)）等。

（3）采取理論知識(shí)集中講解、實(shí)踐操作分組教學(xué)的方式。由于每個(gè)學(xué)校的特種加工設(shè)備都有限制，不可能在同一時(shí)段給較多學(xué)生同時(shí)操作，因此，在實(shí)踐操作環(huán)節(jié)時(shí)，對(duì)學(xué)生進(jìn)行相應(yīng)的分組，每個(gè)團(tuán)隊(duì)在指定時(shí)間內(nèi)協(xié)作完成。同時(shí)，實(shí)踐場(chǎng)所和設(shè)備開(kāi)放式管理，便于學(xué)生在課外訓(xùn)練時(shí)提高相應(yīng)能力，充分發(fā)揮創(chuàng)新能力。

2.課程內(nèi)容的設(shè)計(jì)

2.1 課程內(nèi)容的選取原則

（1）項(xiàng)目源自真實(shí)。項(xiàng)目的內(nèi)容設(shè)計(jì)需要取材于真實(shí)的加工場(chǎng)景，學(xué)習(xí)內(nèi)容要能滿足企業(yè)需求。

（2）內(nèi)容漸進(jìn)式，既全面又突出重點(diǎn)。項(xiàng)目包含的教學(xué)內(nèi)容按照各項(xiàng)目次序逐漸提升難度，逐漸增加知識(shí)點(diǎn)，既要全面，又要突出重點(diǎn)，尤其是突出適合企業(yè)一線需求的知識(shí)和操作技能。

（3）重視學(xué)生學(xué)習(xí)熱情的激發(fā)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

2.2 課程內(nèi)容的適用對(duì)象

特種加工技術(shù)課程具體包括電火花加工、線切割加工及其他加工技術(shù)，對(duì)于數(shù)控技術(shù)、模具設(shè)計(jì)與制造、機(jī)械設(shè)計(jì)與制造等專(zhuān)業(yè)的學(xué)生都適用。課程內(nèi)容兼顧理論知識(shí)和實(shí)操能力，讓學(xué)生在實(shí)踐中體會(huì)理論知識(shí)的精華，深刻掌握知識(shí)。同時(shí)，也可以拓寬學(xué)生的視野，為以后工作上崗打好基礎(chǔ)。

2.3 課程內(nèi)容的組織和安排

課程內(nèi)容設(shè)置為10 個(gè)項(xiàng)目，分別為：項(xiàng)目1 特種加工技術(shù)緒論，項(xiàng)目2 駿馬的線切割加工，項(xiàng)目3 圓形的線切割加工，項(xiàng)目4 線切割的編程知識(shí)學(xué)習(xí)，項(xiàng)目5 線切割的穿絲操作練習(xí)，項(xiàng)目6 愛(ài)心的線切割加工，項(xiàng)目7 對(duì)塑料模具異形孔的電火花加工的認(rèn)識(shí)，項(xiàng)目8 圓形孔的電火花加工，項(xiàng)目9 愛(ài)心圖案的電火花加工，項(xiàng)目10 沖壓模具的電火花穿孔加工。其中，項(xiàng)目1 主要講解特種加工產(chǎn)生的原因、發(fā)展概況及其分類(lèi)，并介紹國(guó)內(nèi)外一些先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用，如快速成型技術(shù)、電火花加工、電解加工、激光加工、電子束離子束加工、水射流加工、超聲波加工等。項(xiàng)目2 到6 主要學(xué)習(xí)線切割的理論知識(shí)及操作技能。項(xiàng)目2 以駿馬的線切割加工過(guò)程為例，啟發(fā)學(xué)生認(rèn)識(shí)電火花加工的原理，并引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)電火花加工應(yīng)具備的條件、電火花加工的特點(diǎn)和用途、電火花加工機(jī)床等知識(shí)。項(xiàng)目3要求學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，完成對(duì)圓形的線切割加工任務(wù)，掌握基礎(chǔ)的加工操作技能，同時(shí)學(xué)習(xí)電火花線切割的加工原理、線切割加床的分類(lèi)和特點(diǎn)、線切割機(jī)床的結(jié)構(gòu)組成。項(xiàng)目4 主要針對(duì)線切割編程知識(shí)的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生掌握編程的格式，并用幾個(gè)實(shí)例來(lái)訓(xùn)練學(xué)生，使其盡快掌握編程的方法。項(xiàng)目5 主要訓(xùn)練學(xué)生的線切割加工中的穿絲、上絲操作技能，并學(xué)習(xí)電極絲的垂直度校正、走絲行程調(diào)節(jié)及緊絲、線切割的斷絲原因分析及解決措施等。項(xiàng)目6 要求學(xué)生完成學(xué)習(xí)線切割加工工藝處理、工藝參數(shù)選擇、工藝技巧等內(nèi)容，通過(guò)學(xué)習(xí)，需要學(xué)生對(duì)不同的加工任務(wù)確定合理的加工路線、穿絲孔位置、切入點(diǎn)位置，并能合理選擇電極絲和對(duì)刀操作，能正確地進(jìn)行工件的裝夾和定位，并最終在工件的指定位置加工出合格加工精度和表面粗糙度的愛(ài)心。

項(xiàng)目7 到10 主要是學(xué)習(xí)電火花穿孔加工和成型加工的知識(shí)和技能。項(xiàng)目7 以電火花加工塑料模具異性孔為例，引導(dǎo)學(xué)生掌握電火花加工的常用術(shù)語(yǔ)、基本規(guī)律，學(xué)習(xí)電火花加工成型加工基礎(chǔ)，學(xué)習(xí)影響工藝指標(biāo)的主要因素，并使其懂得選擇參數(shù)。項(xiàng)目8 由教師指導(dǎo)學(xué)生完成對(duì)圓形孔的加工，并學(xué)習(xí)電火花機(jī)床的組成及作用，學(xué)習(xí)機(jī)床安全使用規(guī)程，掌握電火花加工機(jī)床的基本操作方法和步驟。項(xiàng)目9 要求學(xué)生完成指定愛(ài)心圖案的電火花加工，具體內(nèi)容包括愛(ài)心電極的設(shè)計(jì)與制造、電極的裝夾和校正、實(shí)踐加工任務(wù)，電極的設(shè)計(jì)在UG 中完成，電極制造需要用精雕機(jī)CNC 完成。項(xiàng)目10 是一個(gè)針對(duì)沖壓模具的電火花穿孔加工案例，學(xué)生需要學(xué)習(xí)EDM 成型電參數(shù)對(duì)工藝指標(biāo)的影響、電極材料的選擇、加工條件的設(shè)定、影響加工精度的因素、平動(dòng)加工等知識(shí)，并最終在指定位置完成穿孔的粗、精加工。

3.課程創(chuàng)新和教學(xué)效果

課程以項(xiàng)目化模式推進(jìn)教學(xué)，將授課內(nèi)容知識(shí)點(diǎn)分布在循序漸進(jìn)的項(xiàng)目學(xué)習(xí)任務(wù)中，并采取理論知識(shí)集中講解及實(shí)踐操作分組教學(xué)的方式，同時(shí)實(shí)踐場(chǎng)所和設(shè)備開(kāi)放式管理，使學(xué)生在課堂內(nèi)外更快速更深刻地掌握特種加工技術(shù)的理論和實(shí)操技能。通過(guò)實(shí)踐教學(xué)檢驗(yàn)和學(xué)生評(píng)教測(cè)評(píng)，學(xué)生反映課程內(nèi)容較傳統(tǒng)授課模式更具有實(shí)用性和可學(xué)習(xí)性，企業(yè)反映學(xué)生掌握的知識(shí)和技能更加實(shí)用，基本適合企業(yè)的人才需求。

4.結(jié)語(yǔ)

一個(gè)國(guó)家的強(qiáng)大與否很大程度上取決于這個(gè)國(guó)家制造業(yè)水平的高低，而特種加工技術(shù)是制造業(yè)中不可或缺的重要組成部分。要提升一個(gè)國(guó)家的制造業(yè)水平，就必須提升這個(gè)國(guó)家的工程師和操作技工的水平。而中國(guó)現(xiàn)階段，很大部分的新勞動(dòng)力技工來(lái)自于高職院校，因此，提升高職院校的教學(xué)水平，使其培養(yǎng)出的技能人才滿足新形勢(shì)下的企業(yè)需求就變得非常重要。筆者改革傳統(tǒng)教學(xué)模式、設(shè)計(jì)本課程的目的是為了使學(xué)生更加快速、深刻、全面地掌握特種加工技術(shù)的知識(shí)和技能，以期為祖國(guó)的制造業(yè)水平提升貢獻(xiàn)一份微薄的力量。

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