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“夹具设计与制作”课程改革与实践

来源:教育教学论坛     2019-11-27 15:53:40      点击:
“夹具设计与制作”课程改革与实践*
李钦生   
(安徽机电职业技术学院 安徽芜湖 241000)
摘要:当今,传统“机床夹具设计”课程教学已经不能适应市场对人才培养的需求。例如:课程内容单一、滞后;教学重理论轻实践;考核与评价方式单一而片面等,亟需对该课程的教学内容、教学方式和考核方式等方面进行改革。我院依托校企合作平台,对“夹具设计与制作”课程进行综合性改革,增强实践教学环节,显著提高了学生的学习兴趣和积极性,增强了学生的动手能力、创新能力和就业竞争力。
关键词:课程改革;夹具设计;实践教学      教育教学论坛
中图分类号:G642   文献标识:A
Reform and Practice of Course of "Design & Manufacture of Fixture"
 Li Qinsheng
       ( Anhui Technical College of Mechanical and Electrical Engineering  Wuhu  241000)
Abstract:Traditional course teaching of "Design of Machine Tool Fixture" doesn’t adapt to the requirement of the market demand for talent training in these days because the content of this curriculum is single and out-dated,teaching lays particular stress on theory and despises practice,the method of examination and evaluation is simple and one-sided, and so on.So it is essential to reform on teaching content,teaching mode and assessment of this course. Relying on school-enterprise cooperation platform, Our college  carries on the comprehensive reform to the course of "fixture design and manufacture" in order to strengthen practical teaching,which has significantly improved students' interest in learning and enthusiasm, and enhanced their practical ability, innovation ability and employment competitiveness.   
Key words: Course reform; Fixture design; Practice teaching

基金项目:安徽省质量工程(项目编号:2015mooc211);院级质量工程重点项目(NO.2017yjzd14)

0 引言

夹具不仅用于切削加工,也用于汽车覆盖件焊接和检测等方面。传统“机床夹具设计”课程仅仅介绍机床夹具,不能满足企业需求,例如:内容单一且严重滞后于新技术发展;传统教学过多重理论轻实践[1];考核方式不能客观评价教与学的效果等等,所以,该课程改革势在必行,以满足企业对高技能、高素质人才的需求。 
我院根据当前企业岗位需求,依托校企合作平台,在课堂教学和实践教学两方面进行改革,逐步形成基于工作过程为导向的项目式教学模式,使学生在学中做,在做中学,取得了良好的教学效果。
1 课程改革的必要性
教育部明确规定“大力推行工学结合,改革人才培养模式”。 安徽省将汽车、船舶等装备制造业作为支柱产业,企业需要大批从事夹具设计、制造、调试和维护等方面的技术应用型人才。

2 课程的性质和培养目标

“夹具设计与制作”课程是我院机械设计与制造专业的核心课程,夹具设计与制造能力也是本专业学生的核心能力之一。本课程以培养学生从事夹具设计、制造、安装与维护等职业能力为主要目标,培养学生的夹具开发和维护能力。

3、课程改革的理念和思路

3.1 “工作过程导向”教学理念

“工作过程导向”教学理念是根据具体职业岗位要求,按照完整的工作过程进行设计,包括资讯、决策、计划、实施、检查、评价等环节,体现“完整的行动模式”,强调对职业岗位技能的培养和职业规范的遵守[2]

3.2 “双平台、阶梯式”人才培养思路

本课程通过两个平台(即校内夹具服务中心和校外合作企业两个实践教学平台)和“了解-熟悉-理解-适应”四个阶梯式的教学过程,采用“工学结合、能力递进”的思路实现理实一体教学与生产性实践教学有机融合,使教师和学生参与真实产品的夹具设计与制作项目训练[3],学生真正做到“在学中做,在做中学”,使课程系统转化为工作体系,学习过程转化为工作过程,教师主体转化为学生主体,在潜移默化中实现了专业技能、职业发展能力和工程素养的提高。
4 课程改革的方案和实施
本课程改革总方案是:围绕岗位要求,将焊装夹具和检测夹具融入教学内容,遵循学生职业能力培养的基本规律,以企业夹具案例设计课程教学项目,形成从易到难、从夹具设计到制作、从认识到实践的层次递进的职业能力构建过程。

4.1 课程内容实现理论、实践统一

教学内容包括理论和实践两个模块,每个项目是企业真实产品经教师根据教学需求进行修改的案例,实现理论与实践统一。在理论教学中,各个教学单元按照项目教学要求,实施“工作场景导入→知识准备→项目实施决策与计划→项目实施与指导→项目评价与讨论→项目拓展”流程组织教学,理论部分包括概述、定位元件设计、定位误差分析与计算、夹紧装置设计、典型夹具的类型、结构和设计要点等。在实践教学中,根据每个学生能力不同进行分组并布置相应复杂程度的夹具,实施“任务布置→设计资料准备→方案确定(包括定位方案、夹紧方案等)→教师审查和评价→下料排样设计→教师审查和评价→夹具结构设计→教师审查和评价→夹具非标零件图绘制→教师审查和评价→编写零件加工工艺规程→教师审查和评价→零件加工→夹具装配与调试→教师审查和评价→编写说明书和总结汇报→教师总结和综合评价”的流程组织实践教学环节。

4.2 教学场所灵活化、职场化

教学场所包括理实一体教室、校内服务中心、企业车间等。理实一体教室里除了提供教学多媒体和课桌,还陈列各种夹具模型、来自企业的生产夹具和往届学生制作的优秀夹具实物等,便于学生观察、拆装和测绘等,便于学生容易理解;夹具服务中心是学生实践场所,同时学院为合作企业提供技术服务与培训场所;企业车间可让学生零距离地观察企业夹具的生产和应用,同时也作为学生定岗实习场所。在教学实训实习场所实现职场化管理,使得“教、学、做”环境一体化、多样化,职场化。

4.3 教学内容项目化、真实化

教学内容中每个项目都以企业夹具为载体,由教师与企业人员共同开发,保证教学内容与实际生产项目一致,具体项目如表2所示。当企业提供图纸的零件比较大或形状比较复杂时,由于条件有限,如机床行程小、没有铸、锻车间等,学生可将零件进行适当缩小或采用3D打印实物,夹具体也采用装配结构,焊装和检测夹具中的覆盖件选择一些形状简单、尺寸小的内板件,使教学实践具有可行性。
 
单元 课程教学单元 项目名称
单元1 夹具的认知 杠杆车夹具、活塞套铣夹具、扇形块钻模等的拆装与测绘
单元2 定位与夹紧 1.定位 钢套零件钻模定位方案设计
2.夹紧 拨叉铣槽定位夹紧方案设计
单元3 机床夹具设计与选择 1.夹具设计方法 异性杠杆车夹具、连杆铣夹具和曲柄板等的结构设计
2.车床夹具设计 开合螺母、回水盖、泵体等镗孔车削夹具设计
3.铣床夹具设计 接头、连杆、水泵叶轮等铣槽夹具设计
4.钻床夹具设计 摇臂、扇形块、拔叉等钻孔钻模设计
5.镗床夹具设计 支架壳体、尾座镗孔镗模设计
单元4 焊接夹具设计与选择 汽车前保横梁总成焊装夹具设计
单元5 检具设计与选择 左立板、盖板检测夹具设计
 
 
 
 
 
 
 

 

4.4 考核方式多元化、科学化

本课程教学过程考核以促进学生应用能力提升为目标,最大限度地激励学生学习主动性。改革后的考核方式由理论教学考核和实践考核两部分组成,注重过程考核。理论考核分为三大块:出勤、上课表现和理论考试三部分组成。实践考核考察查阅相关资料、设计和制作夹具和团队协作等能力。

4.5 教学手段和资源多样化、丰富化

本课程采用先进教学手段,利用多媒体和网络技术开发学习资源库(包括课程网站、MOOC视频、微课、动画和三维夹具模型等),把抽象的知识和技能形象化、碎片化、具体化,使学生能随时随地可以学习,并通过夹具模型、企业夹具实物和学生的优秀夹具作品,让学生拆装和测绘,提升学生对夹具结构的理解,再通过设计和制作夹具,培养学生分析问题和解决问题的能力。

5 结束语

我院通过课堂教学和实践教学两方面改革,经过几次教学循环的修正和调整,极大地调动了学生学习的主动性和热情,提高了学生参与任务的积极性和团队协作精神,提高了学生设计和制作夹具的能力和就业竞争力,同时也促进了相关专业教师教学水平、科研能力和社会服务能力的提高。
参考文献
[1]张极夫.《机床夹具设计》课程教学改革与实践[J] 教育管理 2015 05:184-186.
[2]徐春林. CDIO与工作过程导向的课程比较研究[J]  职业技术教育 2012 20(33):25-27.
[3]徐春林.“双平台、阶梯式”工学结合人才培养模式的研究与实践[J]机械职业教育 2009 4:16-18.

作者简介:李钦生(1975—),男,安徽芜湖人,硕士研究生,汉,安徽机电职业技术学院,讲师, 研究方向:机械设计与制造方面教学与研究。 
收稿日期:2018-12.6


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