王利利 閆秀芳 賈翠玲 馬洪武 曲寶福

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，特種加工已經(jīng)成為實(shí)際生產(chǎn)中不可缺少的加工方法，因此，在工程訓(xùn)練中加入特種加工實(shí)訓(xùn)是非常必要的。從教學(xué)方式、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)手段等方面對(duì)現(xiàn)有特種加工實(shí)訓(xùn)教學(xué)進(jìn)行了一系列的改革嘗試，取得了較好的教學(xué)效果，并對(duì)創(chuàng)新性實(shí)踐教學(xué)做了有益的探索，實(shí)現(xiàn)了特種加工實(shí)訓(xùn)的教學(xué)目的。

關(guān)鍵詞：特種加工；實(shí)訓(xùn)教學(xué)；創(chuàng)新；教學(xué)效果

中圖分類(lèi)號(hào)：G4

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1672-3198（2013）05-0149-02

1引言

特種加工是指?jìng)鹘y(tǒng)的切削加工以外的新的加工方法，也稱非傳統(tǒng)加工，主要用以解決工業(yè)制造中傳統(tǒng)加工方法難以或根本無(wú)法實(shí)現(xiàn)的加工，是對(duì)傳統(tǒng)機(jī)械加工的有力補(bǔ)充和延伸，具有加工精度高、加工范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，成為機(jī)械制造業(yè)不可或缺的重要加工方法，而且正以迅猛的發(fā)展勢(shì)頭不斷挖掘創(chuàng)新。在這種新形勢(shì)下，應(yīng)該認(rèn)識(shí)到特種加工在制造行業(yè)中的重要性，因此，在工程訓(xùn)練中加入特種加工實(shí)訓(xùn)是非常必要的，重視它在培養(yǎng)專業(yè)人才方面所發(fā)揮的作用，并且在實(shí)訓(xùn)中充分展示它的風(fēng)采，通過(guò)近距離感受高科技在日常生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用，使大學(xué)生真正享受到現(xiàn)代前沿技術(shù)所帶來(lái)的加工樂(lè)趣，進(jìn)而調(diào)動(dòng)他們的學(xué)習(xí)積極性，鞏固和拓展專業(yè)知識(shí)，強(qiáng)化理論聯(lián)系實(shí)際的能力，激發(fā)創(chuàng)新思維，為其將來(lái)在本專業(yè)的發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

根據(jù)筆者多年來(lái)從事實(shí)踐教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)識(shí)到要使特種加工這個(gè)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容成體系，成規(guī)模，達(dá)到最佳實(shí)訓(xùn)教學(xué)效果，并不是一件容易的事，受到各種復(fù)雜因素的制約，該工種的發(fā)展需要從多方面綜合考慮，如何在教學(xué)過(guò)程中合理安排教學(xué)內(nèi)容，在有限的條件下充分發(fā)揮它的優(yōu)勢(shì)，使學(xué)生學(xué)有所得，滿足就業(yè)崗位需求是實(shí)訓(xùn)教學(xué)過(guò)程中的一大任務(wù)。

2優(yōu)化實(shí)訓(xùn)內(nèi)容，改進(jìn)教學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生的自主創(chuàng)新能力

2.1采用模塊化教學(xué)方式

針對(duì)訓(xùn)練的目標(biāo)，特種加工實(shí)訓(xùn)內(nèi)容分模塊進(jìn)行。圖1所示為工程訓(xùn)練過(guò)程中特種加工實(shí)訓(xùn)內(nèi)容結(jié)構(gòu)圖，圖中四個(gè)模塊由淺入深，從自由練習(xí)到生產(chǎn)實(shí)踐，逐漸引導(dǎo)和培養(yǎng)學(xué)生，充分發(fā)揮學(xué)生的想象力。在實(shí)訓(xùn)教學(xué)中為了提高教學(xué)效果，四個(gè)模塊分階段進(jìn)行知識(shí)落實(shí)與評(píng)價(jià)。這樣才能做到因地制宜，體現(xiàn)出特種加工獨(dú)具的特色，才能培養(yǎng)出符合社會(huì)所需求的特種加工專業(yè)技術(shù)型人才。

2.2特種加工實(shí)訓(xùn)的具體實(shí)施

實(shí)訓(xùn)教學(xué)過(guò)程中豐富和改進(jìn)了教學(xué)方法，將以往傳統(tǒng)的教學(xué)模式轉(zhuǎn)化為集中授課和個(gè)別指導(dǎo)相結(jié)合的教學(xué)形式。在教學(xué)內(nèi)容安排上，引入多媒體教學(xué)手段，先利用多媒體課件集中、全面地講解特種加工的相關(guān)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容與要求，再針對(duì)具體的機(jī)床詳細(xì)地講解機(jī)床的加工原理及操作方法，在機(jī)床上進(jìn)行示范性操作，演示加工一實(shí)際零件，同時(shí)提醒學(xué)生認(rèn)真觀察，掌握操作要領(lǐng)。在教學(xué)過(guò)程中，為了增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)訓(xùn)興趣與所學(xué)知識(shí)的理解，我們采用“啟發(fā)式、師生互動(dòng)式”的教學(xué)方法，使學(xué)生進(jìn)一步鞏固特種加工實(shí)訓(xùn)的四個(gè)模塊。

2.2.1特種加工基礎(chǔ)知識(shí)

特種加工是指不屬于傳統(tǒng)的切削加工及成型加工以外的一些新型加工方法的總稱，它是直接利用電能、化學(xué)能、光能、熱能或其他與機(jī)械能組合等形式，將能量進(jìn)行有效轉(zhuǎn)化來(lái)去除或分離材料的加工方法。主要有電火花成形加工、電火花線切割加工、電化學(xué)加工、激光加工、電子束和離子束加工、超聲加工、快速成形、化學(xué)加工等。學(xué)生對(duì)于這一新型的技術(shù)缺乏了解、幾乎一無(wú)所知。因此我們制作了多媒體課件和相關(guān)視頻資料，對(duì)于現(xiàn)有的特種加工技術(shù)以圖、文、動(dòng)畫(huà)、視頻為一體的形式介紹給學(xué)生，使學(xué)生能夠更加詳細(xì)、生動(dòng)地了解特種加工的相關(guān)知識(shí)。

2.2.2數(shù)控編程與仿真實(shí)訓(xùn)

根據(jù)特種加工所包含的內(nèi)容，如今已將數(shù)控技術(shù)應(yīng)用到特種加工中，如在電火花線切割、電火花成形、快速成型等加工技術(shù)中，因此特種加工也存在數(shù)控編程的問(wèn)題。以電火花線切割為例，它在編程方面與數(shù)控銑床、數(shù)控車(chē)床及加工中心的編程都存在著明顯的不同之處。對(duì)于數(shù)控編程部分，它不僅可以用ISO代碼編制加工程序而且還可以采用3B代碼來(lái)編制加工程序，可以讓學(xué)生了解更多數(shù)控編程方法?，F(xiàn)在數(shù)控機(jī)床的編程方法一般都是采用自動(dòng)編程，因此通過(guò)講解典型的CAXA自動(dòng)編程軟件，讓學(xué)生初步了解自動(dòng)編程軟件的編程方法，為今后學(xué)習(xí)其他軟件打下良好的基礎(chǔ)。電火花線切割的程序編制過(guò)程：利用CAXA線切割軟件設(shè)計(jì)、繪制加工零件圖形——生成線切割軌跡——生成加工代碼，對(duì)圖形在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行仿真加工，以檢查和校對(duì)程序是否正確合理。

2.2.3機(jī)床實(shí)操訓(xùn)練

特種加工設(shè)備的機(jī)床自動(dòng)化程度較高（如可以自動(dòng)找正、對(duì)刀等），操作相對(duì)簡(jiǎn)單。實(shí)訓(xùn)教學(xué)過(guò)程中，先對(duì)照機(jī)床詳細(xì)講解特種加工的加工原理，程序的傳輸過(guò)程及機(jī)床的操作方法，然后在機(jī)床上演示加工一個(gè)實(shí)體零件來(lái)說(shuō)明機(jī)床的操作步驟，最后指導(dǎo)學(xué)生利用現(xiàn)有的特種加工設(shè)備進(jìn)行實(shí)際操作。

2.2.4培養(yǎng)學(xué)生綜合創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力

工程訓(xùn)練的最終目的是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)、啟發(fā)創(chuàng)新思維、注重實(shí)踐及工程能力的培養(yǎng)，進(jìn)而提高學(xué)生綜合素質(zhì)。綜合創(chuàng)新設(shè)計(jì)訓(xùn)練是指學(xué)生在熟練掌握了前三個(gè)模塊的基礎(chǔ)上，總結(jié)歸納特種加工的有關(guān)知識(shí)且能夠綜合運(yùn)用，利用相關(guān)軟件（如CAXA軟件）、設(shè)備（如電火花切割機(jī)床、電火花成形機(jī)床、快速成形機(jī)床等）將自主設(shè)計(jì)的作品制作、加工出來(lái)的全過(guò)程。通過(guò)這一過(guò)程的訓(xùn)練，學(xué)生的知識(shí)、能力和素質(zhì)都產(chǎn)生了一個(gè)質(zhì)的飛躍。圖2所示為學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)作品示例。

在特種加工實(shí)訓(xùn)過(guò)程中，通過(guò)合理改進(jìn)教學(xué)方法、優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、鼓勵(lì)創(chuàng)新，加工出琳瑯滿目的作品，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，使學(xué)生的知識(shí)應(yīng)用能力、實(shí)際動(dòng)手能力以及創(chuàng)新意識(shí)等方面都有很大的提高，為后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)奠定良好的基礎(chǔ)。

3 優(yōu)化考核方式，提高實(shí)訓(xùn)效果

實(shí)訓(xùn)考核是檢驗(yàn)實(shí)訓(xùn)的教學(xué)效果，也是檢驗(yàn)學(xué)生所掌握的理論知識(shí)和實(shí)際動(dòng)手能力。成績(jī)要體現(xiàn)創(chuàng)新能力并如實(shí)反映學(xué)生的實(shí)訓(xùn)情況。為了盡量體現(xiàn)特種加工的綜合性、應(yīng)用性、設(shè)計(jì)性與創(chuàng)新性，改變以往傳統(tǒng)評(píng)定成績(jī)的考核方式，我工程訓(xùn)練中心近兩年專門(mén)制定了實(shí)訓(xùn)考核辦法，把考核貫穿于整個(gè)實(shí)訓(xùn)過(guò)程中，分階段進(jìn)行考核，如圖3所示。根據(jù)本工種的實(shí)訓(xùn)時(shí)間，規(guī)定相應(yīng)的進(jìn)度及要求對(duì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)訓(xùn)考核。為了培養(yǎng)學(xué)生對(duì)特種加工實(shí)訓(xùn)的興趣和熱情，完成前五個(gè)模塊后可以組織學(xué)生相互交流和學(xué)習(xí)，進(jìn)行優(yōu)秀作品評(píng)展，增強(qiáng)學(xué)生實(shí)訓(xùn)的成就感。

4 實(shí)訓(xùn)教學(xué)改革的效果

4.1 提高學(xué)生的實(shí)訓(xùn)興趣

實(shí)訓(xùn)教學(xué)過(guò)程中，利用一切可能的教學(xué)手段和方法激發(fā)學(xué)生求知的興趣和欲望，加上特種加工本身的奇特性的特點(diǎn)，極大地豐富了實(shí)訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生的實(shí)訓(xùn)興趣，學(xué)習(xí)積極性顯著提高。實(shí)訓(xùn)考核方法改革后，大大提高了學(xué)生聽(tīng)課積極性，使學(xué)生充分意識(shí)到好的成績(jī)主要取決于平時(shí)的學(xué)習(xí)態(tài)度和學(xué)習(xí)方法，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，改善了教學(xué)效果。

4.2培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)和創(chuàng)新精神

在特種加工綜合創(chuàng)新設(shè)計(jì)訓(xùn)練過(guò)程中，學(xué)生分組進(jìn)行設(shè)計(jì)、加工，2～3人為一個(gè)制作小組，利用已有的知識(shí)查閱相關(guān)資料及設(shè)計(jì)手冊(cè)，靈活地運(yùn)用各種軟件設(shè)計(jì)、繪制自己滿意的圖形，并進(jìn)行加工，使學(xué)生比較系統(tǒng)的完成了零件從構(gòu)思、設(shè)計(jì)到制造的全過(guò)程。通過(guò)綜合創(chuàng)新設(shè)計(jì)訓(xùn)練，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、積極性和創(chuàng)造性，培養(yǎng)大學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)、創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)精神，從而提高他們的綜合素質(zhì)。

4.3提高學(xué)生的實(shí)踐操作能力

通過(guò)以上四個(gè)模塊的訓(xùn)練之后，學(xué)生幾乎能夠自行完成圖形的設(shè)計(jì)，程序的編制、檢驗(yàn)及輸入，只有在學(xué)生所編的程序有問(wèn)題時(shí)指點(diǎn)一下即可。這一幾乎“放手”的指導(dǎo)方式不但提高了學(xué)生的實(shí)際操作能力，而且培養(yǎng)了學(xué)生運(yùn)用已經(jīng)學(xué)過(guò)的知識(shí)來(lái)分析問(wèn)題、解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

5結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)特種加工實(shí)訓(xùn)教學(xué)各方面的不斷改革與創(chuàng)新，開(kāi)闊了學(xué)生的視野，拓展了學(xué)生的操作技能，使學(xué)生能及時(shí)了解先進(jìn)的技術(shù)、工藝、材料和設(shè)備，有利于學(xué)生博采眾長(zhǎng)，開(kāi)辟自己今后學(xué)習(xí)研究方向。同時(shí)通過(guò)實(shí)訓(xùn)培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力，使學(xué)生在掌握知識(shí)中從被動(dòng)接受轉(zhuǎn)為感興趣的主動(dòng)創(chuàng)造，提高了學(xué)生的綜合素質(zhì)，并取得了良好的教學(xué)效果。但是，如何合理地利用各種教學(xué)手段進(jìn)一步提高教學(xué)質(zhì)量，則需要我們指導(dǎo)教師長(zhǎng)期實(shí)踐和不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，才能培養(yǎng)出適應(yīng)時(shí)代潮流的高素質(zhì)人才。

參考文獻(xiàn)

[1]儲(chǔ)曉猛等.特種加工工程訓(xùn)練改革探索與實(shí)踐[J].科技信息，2009.

[2]周衛(wèi)民，袁惠祥等.特種加工實(shí)習(xí)教學(xué)改革的探索與實(shí)踐[J].浙江科技學(xué)院學(xué)報(bào)，2011，1（20）：76-78.

[3]孟垂成，陳延坤.加強(qiáng)特種加工課程建設(shè)體現(xiàn)現(xiàn)代制造特色[C]//華東高校工程訓(xùn)練教學(xué)學(xué)會(huì)第八屆學(xué)術(shù)年會(huì)，2008：248-250.

[4]馬文鎖等.特種加工技術(shù)課程本科教學(xué)方法探討[J].高教視窗，2009，（7）：234-235.