激光加工技術一體化項目教學

梁勇

摘 要：激光加工技術在機械專業一體化教學實習課程中的應用，本教學項目主要應用激光加工技術實訓一體化教學，根據人才培養計劃制定本課程一體化教學內容編制制定項目課題內容要具有一定適當的難度（CAD、UG設計軟件及激光加工設備應用軟件的綜合使用、通過設計過程以及團隊合作能力、激光加工設備的使用、調試、參數設定及加工出的零件、部件測評、裝配調試以及后期的拓展等工作內容）。

關鍵詞：激光加工技術 一體化教學 項目化教學

Laser Processing Technology Integration Project Teaching

Liang Yong

Abstract：The application of laser processing technology in the integrated teaching and practice courses of mechanical majors. This teaching project mainly uses laser processing technology integrated teaching. According to the talent training plan， the integrated teaching content of this course is developed and the project content must have a certain level of appropriate difficulty （like the comprehensive use of CAD， UG design software and laser processing equipment application software， the design process and teamwork ability， laser processing equipment use， debugging， parameter setting and processed parts， component evaluation， assembly debugging， and Work content such as later development）.

Key words：laser processing technology， integrated teaching， project-based teaching

激光加工技術專業已經在一些在職業院校逐漸推廣，受到了學生的歡迎，以我所帶的2016至2019機械設計專業的學生開設激光加工技術理實一體教學過程中，每個班級開設為期1周的激光加工技術實訓課程，我將開設的課程一開始就定位為一體化教學課程，本課程的設定是根據學院現有學生的學習現狀以及現有設備而專門定制的，通過幾年的實踐教學課程的開設及跟蹤反饋，學生對這樣的教學模式展現出濃厚的學習興趣，起初的教學，因教學設備所限，只有激光雕刻機，開設課程時間也只能控制在一周內，在教師和學生共同協作努力下，每一次教學任務都能夠完成，達到教學目的和要求，后來，利用工作室建設經費及學院專業建設資金，陸續購進了激光打標機、激光內雕就、激光切割機。后期我們預計再引進其他一些激光加工設備，逐漸充實激光加工技術一體化教學設備，為了能夠更大范圍地讓機電專業的學生學習到激光加工專業技術知識，讓學生受益，做大做強激光加工專業，在學院設備及實訓條件允許的情況下，適時開設激光加工技術一體化項目教學勢在必行，同時為激光加工技術專業的申報開設積累更多的理論經驗與實踐教學相結合的一體化項目教學經驗。

根據學院現有設備及今后激光加工技術計劃引進激光配套設備，開設激光加工技術一體化教學，在教學過程中不斷開拓，不斷總結，優化激光加工技術一體化教學內容，完善激光加工技術一體化項目教學。首先根據專業要求適當為機電專業學生引進激光加工技術理論教學，實踐教學內容，在制定人才培養方案時，加入激光加工技術專業內容。每學期開設1到2周的一體化實踐課程，由專業教師進行講解教學及指導設備技術應用。一體化課程設置要根據學院設備情況以及學生學習知識結構，合理安排教學內容，這里我們選用由肖海兵主編的《先進激光加工技能實訓》教材，安排激光雕刻及應用技術 激光內雕機應用 激光打標機技術應用 激光切割機技術應用，電腦軟件使用設備應用的軟件，教學過程的設計安排，根據班級人數及電腦，設備數量進行分組，每個組根據學生實際情況進行分工，課題內容的布置要具體，具有可實施執行性，每個小組的課題任務內容要有別于其他小組，課題任務布置后，由小組成員共同完成課題任務的分析，課題任務的分工，課題任務的進度計劃，記錄，課題任務的完成結果的評定，以及課題完成后出現的問題總結和改進方法。

課題任務的設計要多樣性，例如，激光切割機課題任務要設計多個備選項目項目一：賀卡的設計及制作;項目二：筆筒的設計及加工制作;項目三：多功能香煙盒的設計及加工制作;項目四：電腦支架的設計及加工制作;項目五：鉆頭收納盒的設計及加工制作，項目六：紙巾盒的設計及加工制作;激光打標機課題任務（項目一：名片設計及加工制作;項目二：書簽的設計及加工制作;項目三：產品商標設計及加工制作;項目四：文創產品的設計及加工制作;項目五：鑰匙吊牌設計及加工制作等）;激光內雕機項目設計（項目一：文旅圖形設計及產品加工制作;相片收集圖像處理及加工制作;項目三：人像采集及價格制作;項目四：紀念品圖形設計及加工制作;項目五：掛件圖案設計及加工制作等）;激光雕刻機課題任務（項目一：產品LOGO設計及加工制作;項目二：印章設計及加工制作;手機殼圖案收集設計及加工制作;項目四：水杯紀念文字圖案設計及加工制作;項目五：不同量具的刻度設計及加工制作等）。

課題任務的拓展性，通過任務的設計布置環節，讓學生能夠更直接地接觸學習體會激光加工技術的各個知識與實踐環節，系統地完成各種設備的使用，達到一定的認知度，給學生再安排一個綜合性課題任務，這個任務教師要把握課題的難易程度，一定要與學生掌握的知識相匹配，并且要有一定的工藝難度和加工難度，讓學生充分利用所學知識，綜合運用，并且要團隊合作完成課題任務。

一體化教學過程的實施，安排好教學任務，學生接到課題任務項目后，授課教師的角色由任務的安排者變為課題任務的服務者，學生為主題，教師為輔助，小組建立后，選出組長，教師指導組長安排工作，也就是我們說的分工，根據學生的特長安排相應適合的工作內容，如：擅長計算機軟件的同學，操作電腦繪圖，擅長設計的同學，進行操作任務的技術分析及設計;擅長設備操作的學生，就負責設備的操作，了解設備結構，熟悉設備使用軟件，設備說明書閱讀，設備參數設定，安全操作規程的學習等這些設備相關知識可以小組共同參與，教師引導，講解，示范，待學生掌握后，就可進行課題任務的執行，這里小組組長在教師的引導與幫助下，做如下工作 1.分工;2.制定任務工作圖表;3.工作任務的計劃，執行，檢驗及要求（包含：工作內容，工作時間，檢驗要求等）;例如：多功能紙巾盒任務，要求：根據要求收集紙巾盒的圖形資料，利用計算機繪圖軟件（CAD，UG）等軟件進行圖形，結構，功能的設計，將繪制好的圖形保存為矢量圖，轉存到激光切割機應用軟件上，進行圖形設置，激光設備參數設定，調試，上料，試加工，加工，成品修整，對成品零件尺寸，結構進行檢測，找到加工中缺陷，進行記錄，返回到第二道工序，圖紙修改，尺寸關聯設計，再進行試加工，如此反復，直到零件加工合格，結構達到設計要求，裝配合理，功能滿足設計要求，最終完成產品加工，完成后，由教師先期初評，學生根據完成過程編寫完整的加工工藝，同時，組員共同參與對加工工藝進行優化，編寫流程圖，最后形成一個較為完整的工藝圖、流程圖、設計圖紙、作品，其他組同學完成本組項目后，將本組的工藝圖、流程圖、設計圖紙、作品與其他組的工藝圖、流程圖、設計圖紙、作品互換，與自己組的進行比較并進行互評，給出成績，并備注被扣除分數項目的原因與理由（評分表由教師設計），最后由教師收集各組的工藝圖、流程圖、設計圖紙、作品進行統一評分，與學生評分綜合給出最終成績。

課題項目內容拓展，對加工完成的作品，學生可以根據所學激光加工技術靈活運用，對完成的作品進行進一步完善和美化，綜合運用設備進行LOGO的設計，進行標刻美化，從單一作品到作品包裝設計，圖形，結構等設計制作。例如：吊墜激光內雕完成;包裝盒設計，激光切割機加工; 包裝盒圖形設計美化，激光打標機圖案加工，最后完成作品。

學院在現有激光加工設備條件下，開設先進激光加工技術課程，緊盯激光加工技術發展方向，積極參與激光加工技術專業的建設，在我院機電工程系打造申報激光加工專業，參與1+X激光加工證書培訓工作，依據市場用工的需求，積極引進激光加工設備，前期，根據課程教學的基本要求，購進了激光雕刻機、激光打標機、激光內雕機、激光切割機等設備用于激光加工技術理實一體教學，后期還會根據需求，引進激光焊接機、激光光路安裝調試裝備、激光電器安裝調試設備，充實激光加工一體化教學課程中。

今后的課程的規劃，依據機電專業的激光加工技術的要求，適時調整人才培養方案，增加激光加工技術一體化教學實踐課程的時間，并為激光加工技術一體化課程的開設提前做好前期課程的設置于安排，在沒有激光加工專業開設前，在機電專業個別班級進行該課題的教學實驗，如第一學期，安排為期為4周的鉗工實訓課程，培訓學生了解基本機械加工的基礎知識與內容;第二學期安排電工實訓，培養學生了解基本電路知識及電工基本操作技能;第三學期，安排2周激光加工技術的基礎實踐課題即激光加工技術理實一體項目化教學1，培訓學生學習激光雕刻機、激光打標機、激光內雕機、激光切割機的使用以及與本專業相關的軟件的應用和設備的安裝調試及使用;第四學期，安排2周學生學習激光加工技術理實一體項目化教學2，培訓學生進一步學習激光加工技術專業知識，包含激光光路調整實訓、激光電氣設備及激光器的安裝與調試、激光焊接機的使用等教學內容;通過這些內容的學習，讓學生基本可以達到激光專業中等專業知識，為有能力的學生做好1+X證書的考試與取證準備工作。

這樣教學內容擺脫了只注重理論知識的講解，或偏重于單一設備的使用實踐教學，把學院現有設備充分利用起來，結合起來，教學從一開始的任務布置就讓學生主動思考，主動接觸學習本課程內容要用到的設備及所涉及到的理論知識，充分發揮學生能動性，提高了學生的學習興趣，學生參與項目的每個環節，教師在各個教學環節中起到全盤把握，控制課程進度以及安全工作，銜接好各個環節，一個好的教學過程需要多次的實踐、總結、改進優化螺旋上升，一體化教學實際是把教學內容進行合理分解，學生全程參與，并在過程中不斷學習、改進、完善的以學生為主，教師為輔的一個教學過程。

參考文獻：

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