赵少君
(广州工程技术职业学院,广东 广州 440100)
当前制造业技术迅速发展,很多行业都引入机器人设备进行生产,大部分岗位被机器人取代,使得高职院校一些传统专业的学生就业困难,如数控专业、模具专业、汽车专业等。面对如此困境,必须要穷极思变,在人才培养上不能过于单一,要针对企业需求,精准培养企业所需的人才,也迫使我们在教学上要勇于创新,打破以前的教学模式。
在通过充分企业调研后,发现数控专业学生的就业岗位主要集中在产品设计、数控加工、机床维修与销售等几个岗位。为实现为企业精准培养技能人才,在教学上要进行深度的改革。在以往的教学上,我们课程总是按部就班,课程上完一门是一门,课程间相互联系不紧密,容易脱节,也造成了学了前面,忘了后面,学生难以学到实用性技能。针对这种情况,以工作岗位为导向,职业技能为目标,针对学生就业的岗位来设计教学模块,把几门课程深度融合在一起,同时兼顾课程学习与岗位技能的培养,以达到完成课程的同时也能把该该岗位的知识技能掌握。以产品设计这个工作岗位为例,探讨一下如何进行教学改革。
学生要学习产品设计,那么学生必须要掌握零件测绘、零件建模、零件加工几大部分知识技能。如何把这个岗位所要掌握的知识技能传授给学生,最简单的办法就是让学生设计一款产品,从零件测绘、零件建模、零件加工、最后到零件装配,检验整个产品的设计是否符合设计的设定目标。那么如果等相关知识技能的课程都上完后,再布置一个这样的一个课程设计,在有限的课时中,加工部分又需要用到加工设备,明显不现实。而且各门课程间的联系也不紧密,容易造成知识技能的脱节。我们希望是把有关这个岗位的主要知识技能的课程放在一个学期里面学习,同时进行,以一些典型的实例为载体,贯通几门课程进行学习。
在教学内容的设计上,选取一些能够贴近真实加工的典型例子,引人项目化教学,把整个实例作为一个大项目,下面分成若干个小项目。直接把要设计产品的实物给学生,让学生进行从测绘开始,到建模,再到加工,最后装配整个流程做下来,增强学生对产品设计的理解,培养学生对该岗位所要掌握的技能的真实感受。因为纸上得来终觉浅,理论知识无论讲解多少遍,都不如完完整整动手做一遍深刻。以单摆内燃机作为其中的一个例子,进行教学内容上的设计,如图1 与表1 所示。
图1 单摆内燃机
在教学实施的过程,利用单摆内燃机这个实例,首先可对其各个零件进行测绘,然后进行三维建模;其次可根据前面建模的图形进行CAM 软件编程(或手动编程);再次利用数控设备进行加工;最后把加工出来的各零件进行装配与检验。这样我们就可把几门课程紧密联系起来。在实际操作中,需要把几门课的教学进度调整好,相互配合好,那么由于测绘是前面的基础课程,一般情况我们都会先掌握了相关知识,只需要把建模、加工相关的课程调整好就可以。
在传统教学上,三维建模课程的学习,都是基于教材上的实例进行教学,教材上有实例、视频、绘图步骤,学生按照教材上的步骤一步步操作,就可以完成建模。但在教学中发现,学生学完课程后,在脑海中并没有留下什么东西,没有掌握什么知识技能,学完就忘,也没有形成建模的思想,换一个类似的例子,又不会建模。这个问题一直困扰着教师与学生,为解决这个问题,我们引入测绘知识,给一个实实在在的产品让学生进行测绘,然后再建模,会发现通过测绘,学生能更好地了解到产品的结构,设计的理念与意图,并根据实物自己思考如何建模,这样能够充分调动学生积极性,激发学生兴趣,激活学生思维,起到培养其动手解决问题能力的作用,也有利于建模思维的锻炼与技能培养。同时通过建模也反过来促进其测绘技能的掌握。
表1 教学内容设计
建模后要进行加工,可以把加工相关课题引人一并学习,就要求我们充分调整好数控车床、数控铣床、CAM 软件编程等课程的教学进度,因为涉及到数控车床与数控铣床加工,需要先掌握必要的基础知识与技能,可把这三门课程对该实例的学习放在中后段的教学中,有利于教学上的配合。学生利用自己建模的图形进行编程与加工,能够及时发现建模存在的各种问题,如建模的外形表达是否准确、结构是否完整、尺寸是否正确等。如发现问题,可及时进行改正,起到提高学生技能水平作用。
零件加工后,需把其装配起来,检验其效果是否能达到设计初衷。在整个装配过程中,可发现加工的产品的尺寸是否准确,光洁度是否符合要求、加工工艺是否合理。如发现问题就可以往前追溯到前面加工的工艺、程序、机床操作等上面的问题,甚至可找出产品的建模、测绘、设计等环节上是否有问题,然后进行优化、改进、再设计。
给出一个产品实物让学生从测绘、建模、编程、加工、装配、到最后产品检验,经历整个产品设计的流程,感受真实的产品设计的每一环节。通过这样的教学方式,加深了学生对产品设计的了解,从而摆脱了传统教学方式造成的学过就忘,各课程间的知识脱节,联系不紧密的情况。充分调动了学生的学习积极性,激发学生的学习兴趣,培养了学生思考问题,解决问题的能力。学生在课程完成后,完成了自己的一款产品,感觉很有成就感,所以这样教学模式为学生所喜欢。
在考核上,我们要求每一个学生完成整个产品从测绘到装配的整个过程,所以各门课程可针对例子在该课程要求完成的内容达到的情况进行打分,可把其作为平时成绩分的一部分。到学期末再加上期末考试分数,平时成绩分与期末分数各占50%。
以工作岗位为导向,技能培养为目标,典型实例为载体,贯通各门相关课程的知识点,深度融合各门课程的教学内容,让学生完成一个实实在在的产品,了解并熟悉该岗位需掌握的知识点与技能,达到精准为企业培养专业的技能人才的目的。通过这种教学模式的试验,收到了良好的教学效果,学生也能针对岗位需求,掌握实用性较强的知识技能,有利于学生就业与以后职业发展。