基于任務式教學的特種加工技術課程教學研究
2017-1-12 來源：臺州科技職業學院 作者：鄭貝貝
摘 要：《特種加工技術》是數控、模具、機械等專業的主干課程，企業對這方面的人才需求較大。本文主要從特種加工教學方法改革展開研究，在基于任務式教學的理念下，設計了項目化模塊化的特種加工課程，主要闡述了其課程設計的理念和思路，課程設計的具體內容及課程創新的教學效果。
關鍵詞：特種加工 教學研究 電火花 線切割 項目教學
《特種加工技術》是數控技術、模具設計和制造、機械設計與制造專業的專業主干課程，本課程的主要教學目標之一是培養具有較強數控特種加工工藝設計、編程及特種加工機床操作能力，了解現代設計方法和信息化制造技術，適應機械和模具制造行業生產、管理等一線需要的高等技術應用性專門人才。本人通過對傳統特種加工技術課程進行改進，使學生能在任務式學習課程中快速掌握電火花加工和線切割加工的原理、編程和機床操作能力，以期能在就業時更加適應企業的人才需求[1-2]。
1.課程設計的理念和思路
1.1 課程設計的理念
課程以培養學生掌握以電火花和線切割加工為主的特種加工技術為主要目標，在教學過程中以項目任務式為導向，引導學生完成項目的同時培養學生的職業素養，并對學生在項目完成過程中的機床操作和保養、操作規范、團隊協作等情況進行綜合考核。課程設計是教學內容循序漸進的模塊化內容，以項目操作來充分調動學生的學習熱情，激發學生的創新能力，使學生分階段逐級完成學習知識和，提升操作技能。
1.2 課程設計的思路
（1）課程設計時，先以一個實際的具有技術代表性和綜合性的加工任務為分析對象，剖析出幾個具體的小任務，通過這幾個小任務可以逐級學到本課程的所有知識，然后設計出對應的具體項目內容。如針對線切割加工的學習，被分成對駿馬線切割加工的認識、圓形的線切割加工、線切割的加工編程知識學習、線切割的穿絲操作練習、愛心的線切割加工等5 個任務。
（2）任務從前到后，知識點逐漸增加，后一個項目在前一個項目的學習內容的基礎上又增加新的內容，難度逐漸增加，有利于學生更好得掌握知識。在每個項目中，融入相應的教學知識點，比如，對駿馬線切割加工認識中，需要學習電火花的基本加工原理、電火花加工中的一些常用參數指標及術語、電火花加工的物理本質、電火花加工的基本效應（極性效應、覆蓋效應）等。
（3）采取理論知識集中講解、實踐操作分組教學的方式。由于每個學校的特種加工設備都有限制，不可能在同一時段給較多學生同時操作，因此，在實踐操作環節時，對學生進行相應的分組，每個團隊在指定時間內協作完成。同時，實踐場所和設備開放式管理，便于學生在課外訓練時提高相應能力，充分發揮創新能力。
2.課程內容的設計
2.1 課程內容的選取原則
（1）項目源自真實。項目的內容設計需要取材于真實的加工場景，學習內容要能滿足企業需求。
（2）內容漸進式，既全面又突出重點。項目包含的教學內容按照各項目次序逐漸提升難度，逐漸增加知識點，既要全面，又要突出重點，尤其是突出適合企業一線需求的知識和操作技能。
（3）重視學生學習熱情的激發和創新能力的培養。
2.2 課程內容的適用對象
特種加工技術課程具體包括電火花加工、線切割加工及其他加工技術，對于數控技術、模具設計與制造、機械設計與制造等專業的學生都適用。課程內容兼顧理論知識和實操能力，讓學生在實踐中體會理論知識的精華，深刻掌握知識。同時，也可以拓寬學生的視野，為以后工作上崗打好基礎。
2.3 課程內容的組織和安排
課程內容設置為10 個項目，分別為：項目1 特種加工技術緒論，項目2 駿馬的線切割加工，項目3 圓形的線切割加工，項目4 線切割的編程知識學習，項目5 線切割的穿絲操作練習，項目6 愛心的線切割加工，項目7 對塑料模具異形孔的電火花加工的認識，項目8 圓形孔的電火花加工，項目9 愛心圖案的電火花加工，項目10 沖壓模具的電火花穿孔加工。其中，項目1 主要講解特種加工產生的原因、發展概況及其分類，并介紹國內外一些先進制造技術的發展及應用，如快速成型技術、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。項目2 到6 主要學習線切割的理論知識及操作技能。項目2 以駿馬的線切割加工過程為例，啟發學生認識電火花加工的原理，并引導學生學習電火花加工應具備的條件、電火花加工的特點和用途、電火花加工機床等知識。項目3要求學生在教師的指導下，完成對圓形的線切割加工任務，掌握基礎的加工操作技能，同時學習電火花線切割的加工原理、線切割加床的分類和特點、線切割機床的結構組成。項目4 主要針對線切割編程知識的學習，要求學生掌握編程的格式，并用幾個實例來訓練學生，使其盡快掌握編程的方法。項目5 主要訓練學生的線切割加工中的穿絲、上絲操作技能，并學習電極絲的垂直度校正、走絲行程調節及緊絲、線切割的斷絲原因分析及解決措施等。項目6 要求學生完成學習線切割加工工藝處理、工藝參數選擇、工藝技巧等內容，通過學習，需要學生對不同的加工任務確定合理的加工路線、穿絲孔位置、切入點位置，并能合理選擇電極絲和對刀操作，能正確地進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心。
項目7 到10 主要是學習電火花穿孔加工和成型加工的知識和技能。項目7 以電火花加工塑料模具異性孔為例，引導學生掌握電火花加工的常用術語、基本規律，學習電火花加工成型加工基礎，學習影響工藝指標的主要因素，并使其懂得選擇參數。項目8 由教師指導學生完成對圓形孔的加工，并學習電火花機床的組成及作用，學習機床安全使用規程，掌握電火花加工機床的基本操作方法和步驟。項目9 要求學生完成指定愛心圖案的電火花加工，具體內容包括愛心電極的設計與制造、電極的裝夾和校正、實踐加工任務，電極的設計在UG 中完成，電極制造需要用精雕機CNC 完成。項目10 是一個針對沖壓模具的電火花穿孔加工案例，學生需要學習EDM 成型電參數對工藝指標的影響、電極材料的選擇、加工條件的設定、影響加工精度的因素、平動加工等知識，并最終在指定位置完成穿孔的粗、精加工。
3.課程創新和教學效果
課程以項目化模式推進教學，將授課內容知識點分布在循序漸進的項目學習任務中，并采取理論知識集中講解及實踐操作分組教學的方式，同時實踐場所和設備開放式管理，使學生在課堂內外更快速更深刻地掌握特種加工技術的理論和實操技能。通過實踐教學檢驗和學生評教測評，學生反映課程內容較傳統授課模式更具有實用性和可學習性，企業反映學生掌握的知識和技能更加實用，基本適合企業的人才需求。
4.結語
一個國家的強大與否很大程度上取決于這個國家制造業水平的高低，而特種加工技術是制造業中不可或缺的重要組成部分。要提升一個國家的制造業水平，就必須提升這個國家的工程師和操作技工的水平。而中國現階段，很大部分的新勞動力技工來自于高職院校，因此，提升高職院校的教學水平，使其培養出的技能人才滿足新形勢下的企業需求就變得非常重要。筆者改革傳統教學模式、設計本課程的目的是為了使學生更加快速、深刻、全面地掌握特種加工技術的知識和技能，以期為祖國的制造業水平提升貢獻一份微薄的力量。
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如果您有機床行業、企業相關新聞稿件發表，或進行資訊合作，歡迎聯系本網編輯部， 郵箱：skjcsc@vip.sina.com
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