我院机床拆装实训课程改革分析

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  摘要:机床拆装实训课程是机电一体化专业的核心技能课程,该课程主要培养能够从事机电设备的安装、调试、使用维护、简单设计、销售售后等岗位的综合性高技能人才。本文主要阐述了我院机床拆装实训课程现阶段的教学现状,依据对社会岗位的调研为基础,结合专业人才培养方案等几方面,发现现阶段教学过程和岗位需求之间的矛盾状况。提出了课程改革的设想,并用于教学过程中,取得比较好的改革效果。
  关键词:机床;拆装;课改
  引言
  随着经济社会的发展,劳动力成本的增加、人口红利消失等社会环境的变化,加速了中国制造业的改革。制造业的智能化,集成化,工业机器人的应用等高新技术的使用越来越广泛。这些产业的发展对现代技术工人的要求也越来越高,需要各种复合型的人才。
  机电一体化专业毕业生主要从事机电设备的销售、应用、维护,机械制造、装配、设备的安装调试等相关工作。目前设备大多以数控设备,智能设备、工业机器人等主流的现代化,智能化的设备。机床拆装实训课程是机电一体化专业的一门必修核心技能实践课程,该课程主要是提升学生的综合能力,通过实践活动加深对理论课程的理解。通过实践训练来培养学生的专业理论知识,团队协作能力、动手能力、解决问题和分析问题的能力、资料查阅能力、软件应用能力等多方位的能力,是学生专业能力提升的一个重要的环节,是学生在进入工作岗位前的一次综合性的实践。
  一、加强实践环节教学对机电一体专业必要性
  我院机电一体化专业人才培养方案,经过多年的修改调整,实践教学环节的比重在逐年提高。受各种因素的影响,还不能完全满足人才培养目标的要求。实踐教学是整个人才培养体系中必不可少的一个环节,是提升学生专业能力的重要的手段。通过提升学生的专业实践能力,可以为学生职业生涯打下良好的基础,可以为企业培养来之即用的人才。这也是职业学校的使命。
  (一)岗位所需
  在经过对部分设备生产企业和制造企业进行调研交流。目前机电类学生主要从事的岗位都在技术类,不少是项目类型的。比如我们在一家自动化设备企业进行调研,发现该企业主要生产自动化设备,对机电类人才需求很大,员工工作以团队为主,一个团队一个项目,在这个项目中需要团队具有以下方面的知识能力:
  (1)对机械零部件认识能力
  团队在设备装备调试等环节需要用到各种机械零部件,对各种零部件的性能、参数、国内外的标准、安装要领等知识必须掌握。
  (2)能够进行现代设备的操作
  在项目完成过程中,团队人员需要完成一些零部件的配制,这时候需要团队人员能够进行数控车,铣,钻等机床的操作能力。
  (3)设备安装调试的能力
  项目的完成离不开技术人员的安装调试,在这过程中要求工程技术人员必须具备,机械拆卸装配能力,具备电气控制方面的能力,具备PLC控制方面的能力。
  (二)学生职业生涯所需
  专业实践能力的提升是学生职业能力形成的关键。通过专业实践使学生能够很快的掌握理论知识,同时在做的过程中培养学生的团结协作、创新、使用各种设备、知识拓展,自主学习,发现问题和解决问题的能力等等。经过多年实践经验证明实践教学是高职阶段比较好的教学方法之一。
  在进行机床拆装实训课程学习前,学生已经经过两年多的专业学习,在前期课程学习中知识点相对比较分散。而职业生涯的发展中需要的是综合性的能力,所以在学生进入工作岗位之前,需要有综合性的实践来提升学生的专业能力。学生只有掌握牢固的专业基础,具备较强专业能力,才能在新的环境中成长,否则在进入企业会面对各种残酷的现实。
  (三)人才培养计划所需
  机电一体化专业人才培养方案提出了本专业的培养目标,主要是培养拥护党的基本路线,面向各类制造生产企业,掌握机电一体化技术及机电设备维修技术理论和专业技能,并熟悉安全标准和规范、质量管理与相关国家标准,具有从事机电一体化设备操作、组装、调试、维护、检修与技术改造等工作的实践能力,并具有初级设计能力,具有良好的职业道德、健康的个性品质和持续发展的能力的综合型、实用型高技能人才。
  二、机床拆装实训在机电一体化专业中的定位
  机床拆装实训课程,是在学生掌握了一定的专业理论和实践能力的基础上,再进行开设的一门综合类的专业能力提升课程,在第四学期进行实践训练。前期专业课程主要有,机械基础,机床电气,机械制图,液压与气压传动,PLC控制技术,数控技术等专业课程,前期进行的实践课程有钳工,车,铣,数控,PLC技术,电气控制,电工等相关的训练。本课程在实践过程中会综合应用到前面的装配钳工技术、了解机床运动结构,应用到机床电气控制,PLC控制,机械制图等方面的知识。可以说是前面理论和实践课程的一次总结。通过这门课程的实践训练,可以综合的检测学生的专业能力,为后续的专业提升打下基础。
  三、我院机床拆装实训的教学现状
  我院机床拆装实训这门课程的开设也是基于对毕业生工作岗位的调研、企业调研、研究分析后进行人才培养方案的修改,在2016年开始在人才培养计划中体现出来,2017年正式开始实施教学的一门实践课程。经过三年的教学,取得了一些成绩,同时也出现一些问题。
  (1)硬件环境
  现阶段的机床拆装实训在铣床实训车间隔出一块场地用于教学,面积相对较小,不能够满足实训的需求。因为在铣床车间,所以在两边同时上课时,噪音比较大,干扰严重。
  拆装所用的设备为两台旧CA6140车床,两台SK6136机床用于拆装。共计4台机床用于拆装实训。
  拆装工具设备的配置,目前受到场地的影响,对两种设备的拆装都是按照两个工位来进行设计的。主要拆卸手用工具,游标卡,挂图等。
  (2)软件环境
  教学团队主要有6名实践能力较强的,有过企业经历背景,对设备比较熟悉的经验丰富的教师担任。教师团队中主要由不同研究方向教师组成的,有机械方面、电气方面、软件方面等特长方向来为学生服务。   教学资料主要有挂图和校编拆装实训指导书,挂图在实验室建设初期进行选购,实训指导书也经过两次的改版。在实训过程中遇到问题及时进行修订跟进。
  四、现阶段机床拆装实训课程存在的问题
  我院机床拆装实训课程经过两轮实践教学,学习效果较以前有所进步,但也存在一些问题。经过和老师,学生的交流后,对前期的教学发现的问题主要有以下几个方面:
  (1)实验实训场地需要改善
  现阶段机床拆装实训在铣床实训车间,场地偏小。现阶段四个工位大概只有50平不到的地方。一个教学班35人左右,现阶段教学主要分批进行,一个班分为两批,一批再分两个小组进行实踐教学,一组八、九人,也算比较多。
  (2)实验设备
  现阶段采用了两台旧CA6140和两台SK6136进行机床拆装实践课程的实训教学,两个不同项目各两个工位。这样的工位和一个教学班规模比起来相对较少。实践教学分组最好满足每组在5人左右的小团队,按照这样的规模来设计,我们需要7个工位左右才能满足现有阶段的教学规模。
  在第一阶段进行设备采购准备的时候考虑不充分,买了部分的拆装设备,经过两轮的拆装实训后发现有部分工具还不全导致部分拆装不能够顺利完成。比如拆卡簧的卡簧钳、拆轴承的拉马、虎钳等工具。还有机床上有些零部件比较重,学生在拆装时由于比较笨重,没有吊装工具不方面进行拆装,需要添置简单的起吊装置用于拆卸工作。
  实训过程中的工量具,现阶段主要还是以拆卸工具为主,在实际工作岗位中,拆卸后需要进行相关的测量分析,现在的测量工具主要就是游标卡,这不能满足实训的要求,而学生能力的培养中,需要锻炼他们相关的测绘能力和一些仪器仪表的使用能力。
  (3)实训项目编排
  现阶段的实训指导书是第1版的自编讲义,在编写过程中由于时间和设想、调研等各方面的原因,导致实训讲义不够详细,项目安排不够丰富。现有的几个实训项目比较偏重于机械方面的拆装,对电气方面比较少,也不够详细。这不符合现阶段机电一体化人才培养的要求。
  在数控设备的的拆装上,现阶段还没有进行深层次的拆装,紧限于主要部件的拆装观察。造成这方面的原因主要有部分拆卸工具不全,实训指导书没有涉及到。对电气PLC部分也不够详细。
  现阶段的安装实训不够丰富,没有涉及到调试这一部分内容,这也是本实训中欠缺的部分,在人才培养中要求学生具有机电设备的安装调试能力,而我们在实践时却没有调试这个环节。
  (4)实训周期
  机床拆装实训课程现阶段的实训时间为一周,这一周的时间来完成两个项目的拆装实训是远远不够的。这也是我们前期在实训过程中,有些项目比较肤浅的一个重要的原因,实训没有广度和深度。从实训项目的广度和深度来考虑,我个人认为实践实习时间安排三周比较合理。在实训过程中学生需要完成机床的拆装,项目图纸的草绘,软件出图等机械方面的内容;还有电气拆装,接线安装调试等电气部分的拆装,电气图的绘制等电气方面的内容;对数控方面接线,原理,故障的设定和故障排除等。由这几大模块够成的一个完整的知识体系,用一周的实训时间来完成显的很仓促。
  五、现阶段机床拆装实训培养要求
  通过机床拆装实训课程使学生对机电设备有更深层次的认识,要求学生能够进行独立的设备拆装、设备调试,机械、电气部分都要有很强的专业知识。通过本课程的学习培养学生设备装配的能力,机械电气部分的装调能力,有一定的分析问题和解决问题的能力,机械电气故障的判断及排除能力,具有良好的团队协作的能力。同时在实践实训过程中使学生养成文明生产、安全操作的习惯意识、培养学生善于动脑、动手、吃苦耐劳、严谨细致、团结合作的工作作风,培养创新精神。
  本实训课程项目载体和企业岗位比较接近,通过本课程学习后学生对岗位的认识,自我能力的认识都有一个全新的角度,为后续的工作打下良好的基础,使学生的岗位适应能力增强。
  六、机床拆装实训实践操作方案设计
  经对机电一体化专业人才培养方案的理解,对相关机电类企业的调研,毕业生的回访,岗位分析,教学现状等环节进行分析总结,结合本院两年来的教学现状,个人认为机床拆装实训课可以作如何下改革:
  (1)实验实训场地的改革
  目前实验实训场地相对偏小且与铣床同一实训车间,环境较差,相互干扰。机电一体化专业班级人数普遍在35到40人之间。建议单独建立机床拆装实验室面积300平米左右,普车实训项目150平米,数控机床拆装150平米左右。
  (2)工位及设备的改造
  目前数控机床和普通机床各两个工位,不能满足要求。建议在实验室数控机床和普通机床各设计7-8个工位,配备相应的拆装工具,吊装设备。各种测绘仪器设备。配40左右的学习工位供学习绘图使用。多媒体教学设备,供进行拆装实训的教学使用。
  (3)教学资料及项目的改革
  现有的教学资料内容相对偏少主要由各种设备的挂图和实训指导书构成。项目的设计不够全面,不能够体现出综合性的概念。实训指导书主要分为两大项目普通机床和数控机床。
  其中普通机床拆装实训在现有项目的基础上,进行以下几方面的改革:首先主轴及齿轮箱和中拖板拆装过程要进一步细化,全部进行拆卸,测绘部分按小组进行,除标准件外全部零部件进行测绘,并完成装配图的绘制,绘图用所学的二维、三维软件进行。其次要增机床电气部分的拆装,先进行电路的绘制,然后进行拆装。最后还要增加机床调试项目的实训。
  在数控机床项目的实训方面,这部分内容现有的实训指导书中内容比较少,主要用4个课时的时间一带而过,主要是学生拆下机盖观摩的形式。数控设备是现代使用比较多,常见的一种设备,而我们在这边方便却花了比较少的时间。这显然不太合理,在数控项目实训安排上主要进行这几方面的改革。数控设备有它本身的特点,机械部分相对简单,但精度相对较高,有些结构和普通车床类似的,我们可以不拆,比如导轨,尾座,中拖板等。数控设备机械部分相对较少,拆的实施环节可以按模块,以电气为主进行拆装分析。比如主轴控制系统,刀架控制系统,进给控制系统,夹紧控制系统,润滑系统,液压系统等按照这样的模块进行拆装分析实训。对每个项目分为机械部分和控制部分。   (4)实训周期及学生完成成果
  现有的实训周期为一周,对于这样一个综合型比较强的实训,时间远远不够而且效果也不好。这是前几次课程改革后体现出的一个问题。在新的课程改革中初步设想用三周的时间,来完成两个大项目的拆装,测绘,分析。学生的完成资料有设备的总装配图,重要零件的零件图,设备机床电气控制图,数控设备控制流程图,两种设备的安全操作流程。数控部分故障现象和故障排除步骤。实训总结、安全文明生产注意事项编写等。
  七、初期改革效果
  提出设想后,在现有的设备和环境的基础上,首先我们对教学内容进行了调整,充分利用学生的课余时间,适当利用周末进行改革试验课程的教学。并将1个班级的试验教学和3个班级的原计划教学进行对比,发现改革后的学生有几个方面的特点:
  (1)改革后的班级学生对設备更为熟悉,在拆装过程中他们用的时间更多,拆卸的广度和深度都比原来的要深层次。
  (2)改革后的学生对机械的资料,手册查阅能力更强,他们在完成项目任务时需要对所有拆卸的标准件进行测绘,确定型号规格。
  (3)改革后的学生测量仪器设备使用能力比较强,他们在整个实训周期中因为内容比较多,更为频繁的使用各种仪器设备。
  (4)改革后的学生团结协作分析和解决问题的能力跟强,学生在实训过程中需要团队完成的内容更多,增加了他们的感情和配合的默契程度。
  (5)改革后的学生职业素养能力更高,在原先的教学内容和管理方面对这方面有些欠缺。
  总的来说说经过改革试验班的学生,在多方面的能力相对于原计划的教学班级是比较优越一点。说明我们的改革方案是初见成效的,在后续的改革中,还需要进一步的升华。
  总结
  机电一体化专业是一个技术性,实践性比较强的专业。主要培养综合型的实用人才。机床拆装实训课程是本专业的核心技能课程,对学生的职业能力提升有很大的帮助。经过本轮课改使得本课程的教学项目内容更加丰满,学习周期更长,为学习职业能力的形成打下良好的基础。课程改革后更注重学生全面能力的提升,使学生在今后的工作中适应能力更强。本课程的改革以企业岗位为基础,人才培养为导向进行调研、分析讨论,取得比较好的效果,同时也得到领导的关怀和认可。在今后的课改方向上将进一步的理论联系实际、与岗位相融合,及时的进行改革创新。使课程不断的适应社会的发展,培养社会所需人才。
  参考文献:
  [1]高职机电一体化人才培养方案设计,王登峰,《中小企业管理与科技》2015(10);
  [2]机电一体化专业“理实一体化”的教学模式改革分析,王丽梅,《科技创新导报》,2019(9);
  [3]经济转型期高职机电一体化技术专业改革探讨,胡冬梅,《当代职业教育》。
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