激光加工技術(shù)一體化項(xiàng)目教學(xué)

梁勇

摘 要：激光加工技術(shù)在機(jī)械專(zhuān)業(yè)一體化教學(xué)實(shí)習(xí)課程中的應(yīng)用，本教學(xué)項(xiàng)目主要應(yīng)用激光加工技術(shù)實(shí)訓(xùn)一體化教學(xué)，根據(jù)人才培養(yǎng)計(jì)劃制定本課程一體化教學(xué)內(nèi)容編制制定項(xiàng)目課題內(nèi)容要具有一定適當(dāng)?shù)碾y度（CAD、UG設(shè)計(jì)軟件及激光加工設(shè)備應(yīng)用軟件的綜合使用、通過(guò)設(shè)計(jì)過(guò)程以及團(tuán)隊(duì)合作能力、激光加工設(shè)備的使用、調(diào)試、參數(shù)設(shè)定及加工出的零件、部件測(cè)評(píng)、裝配調(diào)試以及后期的拓展等工作內(nèi)容）。

關(guān)鍵詞：激光加工技術(shù) 一體化教學(xué) 項(xiàng)目化教學(xué)

Laser Processing Technology Integration Project Teaching

Liang Yong

Abstract：The application of laser processing technology in the integrated teaching and practice courses of mechanical majors. This teaching project mainly uses laser processing technology integrated teaching. According to the talent training plan， the integrated teaching content of this course is developed and the project content must have a certain level of appropriate difficulty （like the comprehensive use of CAD， UG design software and laser processing equipment application software， the design process and teamwork ability， laser processing equipment use， debugging， parameter setting and processed parts， component evaluation， assembly debugging， and Work content such as later development）.

Key words：laser processing technology， integrated teaching， project-based teaching

激光加工技術(shù)專(zhuān)業(yè)已經(jīng)在一些在職業(yè)院校逐漸推廣，受到了學(xué)生的歡迎，以我所帶的2016至2019機(jī)械設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生開(kāi)設(shè)激光加工技術(shù)理實(shí)一體教學(xué)過(guò)程中，每個(gè)班級(jí)開(kāi)設(shè)為期1周的激光加工技術(shù)實(shí)訓(xùn)課程，我將開(kāi)設(shè)的課程一開(kāi)始就定位為一體化教學(xué)課程，本課程的設(shè)定是根據(jù)學(xué)院現(xiàn)有學(xué)生的學(xué)習(xí)現(xiàn)狀以及現(xiàn)有設(shè)備而專(zhuān)門(mén)定制的，通過(guò)幾年的實(shí)踐教學(xué)課程的開(kāi)設(shè)及跟蹤反饋，學(xué)生對(duì)這樣的教學(xué)模式展現(xiàn)出濃厚的學(xué)習(xí)興趣，起初的教學(xué)，因教學(xué)設(shè)備所限，只有激光雕刻機(jī)，開(kāi)設(shè)課程時(shí)間也只能控制在一周內(nèi)，在教師和學(xué)生共同協(xié)作努力下，每一次教學(xué)任務(wù)都能夠完成，達(dá)到教學(xué)目的和要求，后來(lái)，利用工作室建設(shè)經(jīng)費(fèi)及學(xué)院專(zhuān)業(yè)建設(shè)資金，陸續(xù)購(gòu)進(jìn)了激光打標(biāo)機(jī)、激光內(nèi)雕就、激光切割機(jī)。后期我們預(yù)計(jì)再引進(jìn)其他一些激光加工設(shè)備，逐漸充實(shí)激光加工技術(shù)一體化教學(xué)設(shè)備，為了能夠更大范圍地讓機(jī)電專(zhuān)業(yè)的學(xué)生學(xué)習(xí)到激光加工專(zhuān)業(yè)技術(shù)知識(shí)，讓學(xué)生受益，做大做強(qiáng)激光加工專(zhuān)業(yè)，在學(xué)院設(shè)備及實(shí)訓(xùn)條件允許的情況下，適時(shí)開(kāi)設(shè)激光加工技術(shù)一體化項(xiàng)目教學(xué)勢(shì)在必行，同時(shí)為激光加工技術(shù)專(zhuān)業(yè)的申報(bào)開(kāi)設(shè)積累更多的理論經(jīng)驗(yàn)與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合的一體化項(xiàng)目教學(xué)經(jīng)驗(yàn)。

根據(jù)學(xué)院現(xiàn)有設(shè)備及今后激光加工技術(shù)計(jì)劃引進(jìn)激光配套設(shè)備，開(kāi)設(shè)激光加工技術(shù)一體化教學(xué)，在教學(xué)過(guò)程中不斷開(kāi)拓，不斷總結(jié)，優(yōu)化激光加工技術(shù)一體化教學(xué)內(nèi)容，完善激光加工技術(shù)一體化項(xiàng)目教學(xué)。首先根據(jù)專(zhuān)業(yè)要求適當(dāng)為機(jī)電專(zhuān)業(yè)學(xué)生引進(jìn)激光加工技術(shù)理論教學(xué)，實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，在制定人才培養(yǎng)方案時(shí)，加入激光加工技術(shù)專(zhuān)業(yè)內(nèi)容。每學(xué)期開(kāi)設(shè)1到2周的一體化實(shí)踐課程，由專(zhuān)業(yè)教師進(jìn)行講解教學(xué)及指導(dǎo)設(shè)備技術(shù)應(yīng)用。一體化課程設(shè)置要根據(jù)學(xué)院設(shè)備情況以及學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)結(jié)構(gòu)，合理安排教學(xué)內(nèi)容，這里我們選用由肖海兵主編的《先進(jìn)激光加工技能實(shí)訓(xùn)》教材，安排激光雕刻及應(yīng)用技術(shù) 激光內(nèi)雕機(jī)應(yīng)用 激光打標(biāo)機(jī)技術(shù)應(yīng)用 激光切割機(jī)技術(shù)應(yīng)用，電腦軟件使用設(shè)備應(yīng)用的軟件，教學(xué)過(guò)程的設(shè)計(jì)安排，根據(jù)班級(jí)人數(shù)及電腦，設(shè)備數(shù)量進(jìn)行分組，每個(gè)組根據(jù)學(xué)生實(shí)際情況進(jìn)行分工，課題內(nèi)容的布置要具體，具有可實(shí)施執(zhí)行性，每個(gè)小組的課題任務(wù)內(nèi)容要有別于其他小組，課題任務(wù)布置后，由小組成員共同完成課題任務(wù)的分析，課題任務(wù)的分工，課題任務(wù)的進(jìn)度計(jì)劃，記錄，課題任務(wù)的完成結(jié)果的評(píng)定，以及課題完成后出現(xiàn)的問(wèn)題總結(jié)和改進(jìn)方法。

課題任務(wù)的設(shè)計(jì)要多樣性，例如，激光切割機(jī)課題任務(wù)要設(shè)計(jì)多個(gè)備選項(xiàng)目項(xiàng)目一：賀卡的設(shè)計(jì)及制作;項(xiàng)目二：筆筒的設(shè)計(jì)及加工制作;項(xiàng)目三：多功能香煙盒的設(shè)計(jì)及加工制作;項(xiàng)目四：電腦支架的設(shè)計(jì)及加工制作;項(xiàng)目五：鉆頭收納盒的設(shè)計(jì)及加工制作，項(xiàng)目六：紙巾盒的設(shè)計(jì)及加工制作;激光打標(biāo)機(jī)課題任務(wù)（項(xiàng)目一：名片設(shè)計(jì)及加工制作;項(xiàng)目二：書(shū)簽的設(shè)計(jì)及加工制作;項(xiàng)目三：產(chǎn)品商標(biāo)設(shè)計(jì)及加工制作;項(xiàng)目四：文創(chuàng)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)及加工制作;項(xiàng)目五：鑰匙吊牌設(shè)計(jì)及加工制作等）;激光內(nèi)雕機(jī)項(xiàng)目設(shè)計(jì)（項(xiàng)目一：文旅圖形設(shè)計(jì)及產(chǎn)品加工制作;相片收集圖像處理及加工制作;項(xiàng)目三：人像采集及價(jià)格制作;項(xiàng)目四：紀(jì)念品圖形設(shè)計(jì)及加工制作;項(xiàng)目五：掛件圖案設(shè)計(jì)及加工制作等）;激光雕刻機(jī)課題任務(wù)（項(xiàng)目一：產(chǎn)品LOGO設(shè)計(jì)及加工制作;項(xiàng)目二：印章設(shè)計(jì)及加工制作;手機(jī)殼圖案收集設(shè)計(jì)及加工制作;項(xiàng)目四：水杯紀(jì)念文字圖案設(shè)計(jì)及加工制作;項(xiàng)目五：不同量具的刻度設(shè)計(jì)及加工制作等）。

課題任務(wù)的拓展性，通過(guò)任務(wù)的設(shè)計(jì)布置環(huán)節(jié)，讓學(xué)生能夠更直接地接觸學(xué)習(xí)體會(huì)激光加工技術(shù)的各個(gè)知識(shí)與實(shí)踐環(huán)節(jié)，系統(tǒng)地完成各種設(shè)備的使用，達(dá)到一定的認(rèn)知度，給學(xué)生再安排一個(gè)綜合性課題任務(wù)，這個(gè)任務(wù)教師要把握課題的難易程度，一定要與學(xué)生掌握的知識(shí)相匹配，并且要有一定的工藝難度和加工難度，讓學(xué)生充分利用所學(xué)知識(shí)，綜合運(yùn)用，并且要團(tuán)隊(duì)合作完成課題任務(wù)。

一體化教學(xué)過(guò)程的實(shí)施，安排好教學(xué)任務(wù)，學(xué)生接到課題任務(wù)項(xiàng)目后，授課教師的角色由任務(wù)的安排者變?yōu)檎n題任務(wù)的服務(wù)者，學(xué)生為主題，教師為輔助，小組建立后，選出組長(zhǎng)，教師指導(dǎo)組長(zhǎng)安排工作，也就是我們說(shuō)的分工，根據(jù)學(xué)生的特長(zhǎng)安排相應(yīng)適合的工作內(nèi)容，如：擅長(zhǎng)計(jì)算機(jī)軟件的同學(xué)，操作電腦繪圖，擅長(zhǎng)設(shè)計(jì)的同學(xué)，進(jìn)行操作任務(wù)的技術(shù)分析及設(shè)計(jì);擅長(zhǎng)設(shè)備操作的學(xué)生，就負(fù)責(zé)設(shè)備的操作，了解設(shè)備結(jié)構(gòu)，熟悉設(shè)備使用軟件，設(shè)備說(shuō)明書(shū)閱讀，設(shè)備參數(shù)設(shè)定，安全操作規(guī)程的學(xué)習(xí)等這些設(shè)備相關(guān)知識(shí)可以小組共同參與，教師引導(dǎo)，講解，示范，待學(xué)生掌握后，就可進(jìn)行課題任務(wù)的執(zhí)行，這里小組組長(zhǎng)在教師的引導(dǎo)與幫助下，做如下工作 1.分工;2.制定任務(wù)工作圖表;3.工作任務(wù)的計(jì)劃，執(zhí)行，檢驗(yàn)及要求（包含：工作內(nèi)容，工作時(shí)間，檢驗(yàn)要求等）;例如：多功能紙巾盒任務(wù)，要求：根據(jù)要求收集紙巾盒的圖形資料，利用計(jì)算機(jī)繪圖軟件（CAD，UG）等軟件進(jìn)行圖形，結(jié)構(gòu)，功能的設(shè)計(jì)，將繪制好的圖形保存為矢量圖，轉(zhuǎn)存到激光切割機(jī)應(yīng)用軟件上，進(jìn)行圖形設(shè)置，激光設(shè)備參數(shù)設(shè)定，調(diào)試，上料，試加工，加工，成品修整，對(duì)成品零件尺寸，結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)，找到加工中缺陷，進(jìn)行記錄，返回到第二道工序，圖紙修改，尺寸關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)，再進(jìn)行試加工，如此反復(fù)，直到零件加工合格，結(jié)構(gòu)達(dá)到設(shè)計(jì)要求，裝配合理，功能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，最終完成產(chǎn)品加工，完成后，由教師先期初評(píng)，學(xué)生根據(jù)完成過(guò)程編寫(xiě)完整的加工工藝，同時(shí)，組員共同參與對(duì)加工工藝進(jìn)行優(yōu)化，編寫(xiě)流程圖，最后形成一個(gè)較為完整的工藝圖、流程圖、設(shè)計(jì)圖紙、作品，其他組同學(xué)完成本組項(xiàng)目后，將本組的工藝圖、流程圖、設(shè)計(jì)圖紙、作品與其他組的工藝圖、流程圖、設(shè)計(jì)圖紙、作品互換，與自己組的進(jìn)行比較并進(jìn)行互評(píng)，給出成績(jī)，并備注被扣除分?jǐn)?shù)項(xiàng)目的原因與理由（評(píng)分表由教師設(shè)計(jì)），最后由教師收集各組的工藝圖、流程圖、設(shè)計(jì)圖紙、作品進(jìn)行統(tǒng)一評(píng)分，與學(xué)生評(píng)分綜合給出最終成績(jī)。

課題項(xiàng)目?jī)?nèi)容拓展，對(duì)加工完成的作品，學(xué)生可以根據(jù)所學(xué)激光加工技術(shù)靈活運(yùn)用，對(duì)完成的作品進(jìn)行進(jìn)一步完善和美化，綜合運(yùn)用設(shè)備進(jìn)行LOGO的設(shè)計(jì)，進(jìn)行標(biāo)刻美化，從單一作品到作品包裝設(shè)計(jì)，圖形，結(jié)構(gòu)等設(shè)計(jì)制作。例如：吊墜激光內(nèi)雕完成;包裝盒設(shè)計(jì)，激光切割機(jī)加工; 包裝盒圖形設(shè)計(jì)美化，激光打標(biāo)機(jī)圖案加工，最后完成作品。

學(xué)院在現(xiàn)有激光加工設(shè)備條件下，開(kāi)設(shè)先進(jìn)激光加工技術(shù)課程，緊盯激光加工技術(shù)發(fā)展方向，積極參與激光加工技術(shù)專(zhuān)業(yè)的建設(shè)，在我院機(jī)電工程系打造申報(bào)激光加工專(zhuān)業(yè)，參與1+X激光加工證書(shū)培訓(xùn)工作，依據(jù)市場(chǎng)用工的需求，積極引進(jìn)激光加工設(shè)備，前期，根據(jù)課程教學(xué)的基本要求，購(gòu)進(jìn)了激光雕刻機(jī)、激光打標(biāo)機(jī)、激光內(nèi)雕機(jī)、激光切割機(jī)等設(shè)備用于激光加工技術(shù)理實(shí)一體教學(xué)，后期還會(huì)根據(jù)需求，引進(jìn)激光焊接機(jī)、激光光路安裝調(diào)試裝備、激光電器安裝調(diào)試設(shè)備，充實(shí)激光加工一體化教學(xué)課程中。

今后的課程的規(guī)劃，依據(jù)機(jī)電專(zhuān)業(yè)的激光加工技術(shù)的要求，適時(shí)調(diào)整人才培養(yǎng)方案，增加激光加工技術(shù)一體化教學(xué)實(shí)踐課程的時(shí)間，并為激光加工技術(shù)一體化課程的開(kāi)設(shè)提前做好前期課程的設(shè)置于安排，在沒(méi)有激光加工專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)前，在機(jī)電專(zhuān)業(yè)個(gè)別班級(jí)進(jìn)行該課題的教學(xué)實(shí)驗(yàn)，如第一學(xué)期，安排為期為4周的鉗工實(shí)訓(xùn)課程，培訓(xùn)學(xué)生了解基本機(jī)械加工的基礎(chǔ)知識(shí)與內(nèi)容;第二學(xué)期安排電工實(shí)訓(xùn)，培養(yǎng)學(xué)生了解基本電路知識(shí)及電工基本操作技能;第三學(xué)期，安排2周激光加工技術(shù)的基礎(chǔ)實(shí)踐課題即激光加工技術(shù)理實(shí)一體項(xiàng)目化教學(xué)1，培訓(xùn)學(xué)生學(xué)習(xí)激光雕刻機(jī)、激光打標(biāo)機(jī)、激光內(nèi)雕機(jī)、激光切割機(jī)的使用以及與本專(zhuān)業(yè)相關(guān)的軟件的應(yīng)用和設(shè)備的安裝調(diào)試及使用;第四學(xué)期，安排2周學(xué)生學(xué)習(xí)激光加工技術(shù)理實(shí)一體項(xiàng)目化教學(xué)2，培訓(xùn)學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)激光加工技術(shù)專(zhuān)業(yè)知識(shí)，包含激光光路調(diào)整實(shí)訓(xùn)、激光電氣設(shè)備及激光器的安裝與調(diào)試、激光焊接機(jī)的使用等教學(xué)內(nèi)容;通過(guò)這些內(nèi)容的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生基本可以達(dá)到激光專(zhuān)業(yè)中等專(zhuān)業(yè)知識(shí)，為有能力的學(xué)生做好1+X證書(shū)的考試與取證準(zhǔn)備工作。

這樣教學(xué)內(nèi)容擺脫了只注重理論知識(shí)的講解，或偏重于單一設(shè)備的使用實(shí)踐教學(xué)，把學(xué)院現(xiàn)有設(shè)備充分利用起來(lái)，結(jié)合起來(lái)，教學(xué)從一開(kāi)始的任務(wù)布置就讓學(xué)生主動(dòng)思考，主動(dòng)接觸學(xué)習(xí)本課程內(nèi)容要用到的設(shè)備及所涉及到的理論知識(shí)，充分發(fā)揮學(xué)生能動(dòng)性，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，學(xué)生參與項(xiàng)目的每個(gè)環(huán)節(jié)，教師在各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中起到全盤(pán)把握，控制課程進(jìn)度以及安全工作，銜接好各個(gè)環(huán)節(jié)，一個(gè)好的教學(xué)過(guò)程需要多次的實(shí)踐、總結(jié)、改進(jìn)優(yōu)化螺旋上升，一體化教學(xué)實(shí)際是把教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行合理分解，學(xué)生全程參與，并在過(guò)程中不斷學(xué)習(xí)、改進(jìn)、完善的以學(xué)生為主，教師為輔的一個(gè)教學(xué)過(guò)程。

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