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)手段等方面對現(xiàn)有特種加工實訓(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，并對創(chuàng)新性實踐教學(xué)做了有益的探索，實現(xiàn)了特種加工實訓(xùn)的教學(xué)目的。

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

中圖分類號：G4

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1672-3198（2013）05-0149-02

1引言

特種加工是指傳統(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法實現(xiàn)的加工，是對傳統(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，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)展勢頭不斷挖掘創(chuàng)新。在這種新形勢下，應(yīng)該認(rèn)識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，并且在實訓(xùn)中充分展示它的風(fēng)采，通過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)所帶來的加工樂趣，進(jìn)而調(diào)動他們的學(xué)習(xí)積極性，鞏固和拓展專業(yè)知識，強(qiáng)化理論聯(lián)系實際的能力，激發(fā)創(chuàng)新思維，為其將來在本專業(yè)的發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)。

根據(jù)筆者多年來從事實踐教學(xué)的經(jīng)驗，認(rèn)識到要使特種加工這個實訓(xùn)內(nèi)容成體系，成規(guī)模，達(dá)到最佳實訓(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，使學(xué)生學(xué)有所得，滿足就業(yè)崗位需求是實訓(xùn)教學(xué)過程中的一大任務(wù)。

2優(yōu)化實訓(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

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

2.2特種加工實訓(xùn)的具體實施

實訓(xùn)教學(xué)過程中豐富和改進(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)實訓(xùn)內(nèi)容與要求，再針對具體的機(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，演示加工一實際零件，同時提醒學(xué)生認(rèn)真觀察，掌握操作要領(lǐng)。在教學(xué)過程中，為了增強(qiáng)學(xué)生的實訓(xùn)興趣與所學(xué)知識的理解，我們采用“啟發(fā)式、師生互動式”的教學(xué)方法，使學(xué)生進(jìn)一步鞏固特種加工實訓(xùn)的四個模塊。

2.2.1特種加工基礎(chǔ)知識

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)生對于這一新型的技術(shù)缺乏了解、幾乎一無所知。因此我們制作了多媒體課件和相關(guān)視頻資料，對于現(xiàn)有的特種加工技術(shù)以圖、文、動畫、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)、生動地了解特種加工的相關(guān)知識。

2.2.2數(shù)控編程與仿真實訓(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)控車床及加工中心的編程都存在著明顯的不同之處。對于數(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代碼來編制加工程序，可以讓學(xué)生了解更多數(shù)控編程方法。現(xiàn)在數(shù)控機(jī)床的編程方法一般都是采用自動編程，因此通過講解典型的CAXA自動編程軟件，讓學(xué)生初步了解自動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程：利用CAXA線切割軟件設(shè)計、繪制加工零件圖形——生成線切割軌跡——生成加工代碼，對圖形在計算機(jī)上進(jìn)行仿真加工，以檢查和校對程序是否正確合理。

2.2.3機(jī)床實操訓(xùn)練

特種加工設(shè)備的機(jī)床自動化程度較高（如可以自動找正、對刀等），操作相對簡單。實訓(xùn)教學(xué)過程中，先對照機(jī)床詳細(xì)講解特種加工的加工原理，程序的傳輸過程及機(jī)床的操作方法，然后在機(jī)床上演示加工一個實體零件來說明機(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)行實際操作。

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

工程訓(xùn)練的最終目的是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識、啟發(fā)創(chuàng)新思維、注重實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)計訓(xùn)練是指學(xué)生在熟練掌握了前三個模塊的基礎(chǔ)上，總結(jié)歸納特種加工的有關(guān)知識且能夠綜合運用，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)計的作品制作、加工出來的全過程。通過這一過程的訓(xùn)練，學(xué)生的知識、能力和素質(zhì)都產(chǎn)生了一個質(zhì)的飛躍。圖2所示為學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計作品示例。

在特種加工實訓(xùn)過程中，通過合理改進(jìn)教學(xué)方法、優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、鼓勵創(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)生的知識應(yīng)用能力、實際動手能力以及創(chuàng)新意識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，提高實訓(xùn)效果

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

4 實訓(xùn)教學(xué)改革的效果

4.1 提高學(xué)生的實訓(xùn)興趣

實訓(xùn)教學(xué)過程中，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，極大地豐富了實訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生的實訓(xùn)興趣，學(xué)習(xí)積極性顯著提高。實訓(xùn)考核方法改革后，大大提高了學(xué)生聽課積極性，使學(xué)生充分意識到好的成績主要取決于平時的學(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)隊協(xié)作意識和創(chuàng)新精神

在特種加工綜合創(chuàng)新設(shè)計訓(xùn)練過程中，學(xué)生分組進(jìn)行設(shè)計、加工，2～3人為一個制作小組，利用已有的知識查閱相關(guān)資料及設(shè)計手冊，靈活地運用各種軟件設(shè)計、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)計到制造的全過程。通過綜合創(chuàng)新設(shè)計訓(xùn)練，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性、積極性和創(chuàng)造性，培養(yǎng)大學(xué)生的團(tuán)隊協(xié)作意識、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)生的實踐操作能力

通過以上四個模塊的訓(xùn)練之后，學(xué)生幾乎能夠自行完成圖形的設(shè)計，程序的編制、檢驗及輸入，只有在學(xué)生所編的程序有問題時指點一下即可。這一幾乎“放手”的指導(dǎo)方式不但提高了學(xué)生的實際操作能力，而且培養(yǎng)了學(xué)生運用已經(jīng)學(xué)過的知識來分析問題、解決實際問題的能力。

5結(jié)語

通過對特種加工實訓(xùn)教學(xué)各方面的不斷改革與創(chuàng)新，開闊了學(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，開辟自己今后學(xué)習(xí)研究方向。同時通過實訓(xùn)培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力，使學(xué)生在掌握知識中從被動接受轉(zhuǎn)為感興趣的主動創(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)教師長期實踐和不斷總結(jié)經(jīng)驗，才能培養(yǎng)出適應(yīng)時代潮流的高素質(zhì)人才。

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