楊義慧
(貴州交通職業技術學院,貴陽 550001)
職業院校對培養學生的定位一直很清晰,即要求學生畢業進入崗位后能“干好一件事,然后再干另一件事”,能高質、高效完成一項工作并具備相應的綜合素質。該定位決定了職業院校在課程開設過程中融入大量的實訓環節,需要有相應的實訓設備。然而,隨著辦校時間的推移,學生隊伍不斷擴大,實訓設備卻日益老化,實訓設備的更新很難跟上學生新增的速度,難以充分滿足學生實訓需求。本文結合實訓室設備短缺現象和機械類專業學生實訓特點,探索適合機械類專業學生的仿真實訓模式。
職業院校機械類專業學生開設的課程有理論課,如機械制圖、機械設計基礎、機械制造基礎、互換性測量、金屬工藝學以及計算機輔助制圖等,此外還有大量實訓課程,如零件測繪、專業軟件實訓、加工中心實訓、發動機拆裝實訓等結合專業特色的實訓。由于實踐教學條件限制,學生在這些課上能動手實踐的機會并不多。
但是,這些實訓都有一個共同點,即每一個科目的實訓都有對應的實訓操作對象,如零件測繪,測繪的對象是零部件,加工中心實訓,加工的對象也是某一個具體的零部件,發動機拆裝實訓則面向的是整個發動機里面的所有零部件。這些零部件都可以通過計算機輔助設計軟件Autodesk inventor進行模擬繪制,如果是部件,如發動機,那么還可以將發動機所有零部件繪制出來后再進行組裝,并且可以模擬運動和拆卸。也就是說,在實訓設備缺乏的實訓課上,高職院校可以通過該軟件進行仿真實訓。
仿真實訓模式的硬件要求是計算機,目前每個院校基本都有機房,大部分學生已基本人手一臺,因此,計算機這個硬件條件很容易達成;需要模擬對象的實物一臺即可,由于對于數量沒有過多要求,因此,這個條件也很容易達成。有了計算機和模擬對象,學生即可以根據實物通過計算機進行模擬繪制,再根據具體實訓目標進行后續操作。具體流程如圖1所示,學生首先學習理論課和計算機輔助設計軟件,然后即可繪制實訓對象,接著進行仿真操作,仿真操作無誤后,再通過實物進行真實練習。
以發動機拆裝實訓為例,該實訓旨在深化學習發動機組成和發動機工作原理。在實訓室,人手一臺或者三五學生一臺發動機是比較合理的,而實際現狀可能是一個班一臺,或者兩臺,數量極其少,另外,由于使用年限過長,發動機的零部件也不齊全。這種情況下,高職院校即可以使用上述仿真實訓。
以柴油發動機的曲柄連桿機構組為例,首先應用計算機輔助設計軟件inventor將曲柄連桿機構組的所有零部件繪制完畢,然后根據實訓目標要求即了解組成和工作原理,可以通過軟件進行仿真操作,將所有零部件按照發動機工作原理進行組裝,組裝好的零部件再通過軟件進行模擬運動,如圖2所示,調試完畢后,繼續通過軟件進行拆卸,如圖3所示,通過軟件掌握發動機組裝、拆卸、工作原理后,最后再通過實物進行實物練習。

圖1 仿真實訓模式流程

圖2 曲柄連桿機構組運動仿真

圖3 曲柄連桿機構組拆裝仿真
應用計算機輔助軟件對實訓對象進行建模和其他仿真操作,可加強學生軟件應用能力,更為重要的是緩減日益增長的學生數量和極其匱乏的實訓設備間的需求矛盾。同時,為完善整個仿真實訓過程,建模初期需要測繪大量數據,這也促使學生學會團結協作、統籌規劃,這對培養學生綜合素質有重要的促進意義。