朱
(江蘇鹽城紡織職業技術學院,江蘇 鹽城 224001)
工作過程為主線的機械設計與制造專業系統化課程體系構建
(江蘇鹽城紡織職業技術學院,江蘇 鹽城 224001)
隨著我國工業技術和經濟社會的飛速發展,目前市場急需能夠適應生產需求的高技能人才。從高技能人才的培養方式入手,對機械設計與制造專業人才培養方案及專業課程設置中存在的問題進行的分析,提出了構建課程設置鏈路清晰、課程定位具有區域產業特色、以工作過程為主線的系統化課程體系的方案。
機械設計與制造專業;工作過程;課程體系
機械設計與制造專業是以機械工程學科理論為基礎,以機械設計技術、機械制造技術、機電控制技術為主要技術內涵,以學科的交叉和滲透為特點的現代高技術復合型專業。專業的主要任務是運用先進設計制造技術的理論與方法,解決現代工程領域中的技術問題,以實現產品智能化的設計與制造。高職高專機械設計與制造專業的主要培養面向機械、模具、電子、輕工、玩具或鐘表等制造行業,在生產、服務第一線能從事機械產品設計、機械加工工藝設計、數控編程、數控機床操作、模具裝配、產品質量檢驗、產品銷售及售后服務工作,德、智、體、美全面發展,具有職業生涯發展基礎的應用型高技能專門人才。
課程體系的構建思路見圖1所示,根據專業人才培養目標及規格,通過校企合作,組成由企業技術人員和專任教師共同參與的教學團隊,剖析專業崗位工作任務,確定崗位的典型工作任務,對典型工作任務進行整合和序化,根據完成典型工作任務所需求的能力,構建以能力模塊為單元的課程體系。
在企業調研的過程中,與一線工程師共同研究,了解崗位職業能力要求,經過集體研討,專家論證,確定崗位職業能力。經過充分的企業調研,了解到本專業畢業生主要從事機械加工工藝設計、機械產品設計、數控機床操作、數控編程、產品質量檢驗、產品銷售及售后服務、模具裝配等工作,其中前四個為核心崗位。

圖1 課程體系構建思路
基于機械設計與制造崗位的工作過程,提煉工作任務,組織課程內容。專業課程的教學內容來源于企業的真實工作任務,使“任務驅動”教學模式滲透在專業課程的教學過程中。
根據崗位能力要求形成8個典型工作任務(見圖2)。
經過充分調研、研討和分析,依據職業能力分析結果將機械設計與制造專業的職業能力分解為產品設計能力、工藝編制能力和數控加工能力等三個核心職業能力,并按照從簡單到復雜、從低級到高級的能力進階規律,形成了由技術基礎模塊、專業能力模塊、綜合專業能力模塊和拓展能力模塊構成的縱橫交錯的二維形態課程設置鏈路(見圖3)。在此基礎上,結合鹽城地區的產業特色以及本地企業的需求,對課程知識點進行了有機的序化,使課程內容“貼近本地、貼近工藝、貼近生產”,從而構建了課程設置鏈路清晰、課程定位具有區域產業特色、以工作過程為主線的系統化課程體系。

崗位名稱機械加工工藝設計(核心崗位)崗位描述根據機械零件圖紙進行加工工藝分析,確定加工工藝路線,編制加工工藝文件。機械產品設計(核心崗位)職業能力及素質要求1.熟練識讀機械圖紙;2.熟悉并了解常用金屬材料加工性能;3.熟悉常用機械加工工藝、設備及熱處理工藝;4.了解一種以上數控加工工藝及設備;5.能根據產品圖紙、技術要求及企業實際情況進行加工工藝設計;6.能夠現場指導一線生產人員正確實施工藝;7.具備分析和解決生產過程中突發事件的能力1.熟悉常用機械設計方法和計算方法;2.熟悉常用機械結構和常用標準零部件,并能夠正確選用;3.了解常用工程材料的選用、加工方法;4.掌握基本的機械及數控加工工藝;5.了解典型數控機床工作原理;6.熟悉機械制圖國家標準,能熟練繪制機械裝配圖與零件圖;7.掌握一種以上二維和三維設計軟件;8.對CAE和逆向設計有一定的了解;9.能與客戶、工藝人員進行交流溝通;10.熟練使用辦公系統軟件,具備良好文字表達能力數控機床操作(核心崗位)根據任務或客戶要求,設計產品結構,進行必要的設計計算和分析,確定設計方案。繪制產品造型圖、裝配圖和零件圖,編制外購件、標準件和非標零部件明細表,編制相關設計文件根據機械零件圖紙及加工工藝卡,操作機床加工合格零件,并對機床進行日常維護。數控編程(核心崗位)根據零件圖紙要求,按照工藝文件,手工或用數控編程軟件編制數控加工程序。現場調試程序,并指導數控機床操作工加工出合格零件。模具裝配(相關崗位)1.熟練識讀機械圖紙;2.掌握計算機基本操作能力;3.熟悉并了解常用金屬材料加工性能;4.了解常用工程材料選用與熱處理方法;5.熟悉一種以上典型數控系統,能進行簡單零件的手工編程;6.熟練操作常用數控機床(車床、銑床);7.熟練使用常用機加工量具、刀具和夾具,能夠按照技術要求控制零件加工質量;8.了解常用的數控機床結構,能夠對機床進行日常維護與保養;9.能較好地與工藝設計、生產管理、質檢、設備維修等生產一線人員進行交流溝通1.熟練識讀機械圖紙;2.熟悉并了解常用金屬材料加工性能;3.熟悉數控加工工藝;4.熟悉一種以上典型數控系統,能夠熟練操作常用數控機床;5.掌握宏程序等常用手工編程方法,能夠進行典型零件的手工編程;6.熟練運用至少一種主流CAM軟件編程;7.熟練使用常用機加工量具、刀具和夾具,能夠按照技術要求控制零件加工質量;8.能夠分析并解決加工中的常見問題;9.能較好地與工藝設計、生產管理、質檢、設備維修等生產一線人員進行交流溝通1.熟練識讀機械圖紙;2.掌握模具裝配中公差配合的基本知識及相關國家標準;3.掌握典型產品結構和裝配方法;4.掌握模具裝配的相關技能(鉗工技能、機加工基本技能);5.熟練使用常用量具和工藝裝備,能夠按照技術要求裝配合格產品;6.能較好地與產品設計、工藝設計、生產管理、質檢等人員進行交流溝通產品質量檢驗(相關崗位)根據模具裝配圖、零件圖及技術要求,編制裝配工藝,裝配、調整零部件,并進行模具裝配質量(含外觀、精度、功能)檢驗根據產品或零件圖紙及技術要求,編制質檢工藝進行產品或零件質量檢驗,出具檢驗報告產品銷售及售后服務(相關崗位)接受任務,調查市場需求,掌握產品功能及性能,編制標書及相關技術文件,與客戶洽談,簽訂合同1.熟練識讀機械圖紙;2.掌握公差配合的基本知識及相關國家標準;3.了解常用工程材料的選用、加工方法;4.掌握基本的機械及數控加工工藝;5.熟練使用常用量具和工藝裝備,能夠按照技術要求制訂檢測工藝,實施檢測過程;6.能較好地與產品設計、工藝設計、生產管理、質檢等人員進行交流溝通;7.熟練使用辦公系統軟件,具備良好的文字表達能力1.熟練識讀機械圖紙;2.了解常用工程材料的選用、加工方法;3.掌握基本的機械產品設計、加工知識,了解機械及數控加工工藝;4.具備一定的營銷知識和法律常識;5.熟練使用辦公系統軟件,具備良好的文字表達能力;6.能與客戶、設計人員和售后服務人員進行交流溝通;7.具備良好的職業道德和協作能力

圖2 基于工作過程形成機械設計與制造專業崗位的8個模型工作任務

典型工作任務零件的手動加工零件的普通機床加工零件的數控加工零件的特種加工零件加工工藝編制零件的數控編程模具的裝配產品設計工作過程1.識讀零件圖紙;2.制訂工藝實施方案;3.實施加工(如:劃線、鏨削、鋸削、孔加工、螺紋加工、刮削、研磨、矯正和彎曲、鉚接等);4.完成裝配;5.零件加工質量檢驗1.識讀零件圖紙;2.根據加工工藝文件進行加工準備工作(工件裝夾校正、刀具裝夾校正及定位等);3.確定加工參數;4.進行零件加工;5.根據加工具體情況調整加工參數;6.零件加工質量檢驗1.識讀零件圖紙;2.根據加工工藝文件進行加工準備工作(工件裝夾校正、刀具裝夾校正及定位等);3.輸入加工程序;4.檢驗加工程序;5.啟動機床實施加工;6.根據加工具體情況調整加工參數;7.產品質量檢驗1.識讀零件圖紙;2.根據加工工藝文件確定加工工藝方案,完成加工準備工作(工件裝夾校正、刀具裝夾校正及定位等);3.編制加工程序;4.選用加工參數;5.啟動機床實施加工;6.根據加工具體情況調整加工參數;7.產品質量檢驗1.對零件圖進行加工工藝分析;2.對毛坯進行工藝性分析;3.選擇機床;4.劃分加工工序;5.安排加工順序;6.確定工件裝夾方式及工藝裝備;7.設計必要的工裝夾具;8.選擇刀具;9.確定切削用量;10.編制工藝文件1.識讀零件圖紙或數據資料;2.選定數控加工設備;3.選用刀具及工藝裝備;4.計算數控加工所需的工藝數據和幾何數據;5.確定加工順序、加工路徑及加工參數;6.編寫數控程序;7.加工模擬仿真并優化加工程序;8.調整數控程序及相關工藝參數;9.輸出加工程序;10.根據生產情況現場調整程序1.分析裝配圖及零件圖,了解裝配結構;2.制訂裝配工藝;3.對裝配零件進行分類;4.準備裝配工具、量具及工藝裝備;5.按照模具裝配工藝進行模具裝配;6.產品質量檢驗1.根據任務或客戶要求,設計產品結構;2.進行必要的設計計算和分析;3.確定設計方案;4.繪制產品造型圖、裝配圖和零件圖;5.編制產品零部件明細表;6.輸出設計數據;7.編制相關的設計文件

圖3 機械設計與制造專業專業課程鏈路
專業教學改革是一項系統工程,需要高職院校投入大量的人力、物力、財力及智力,通過協調配置,才能建成專業的精品工程。本文結合鹽城紡織職業技術學院的辦學特色,探索以工作過程為主線的機械設計與制造專業系統化課程體系的構建思路。而更多的工作還有待于我們今后不斷的探索以及向其他院校學習,以促進機械與制造專業課程體系更加完善。
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1674-7747(2011)06-0005-03
朱,男,講師,主要研究方向為機械設計與制造。
[責任編輯 秦 濤]