强化特种加工教学体系 提升工训教学内涵水平

陈延坤++孟垂成

摘 要 阐述特种加工课程在工程实训教学中的重要性，对多类型加工方式下的课程体系设计提供思路，并对如何建立完善的特种加工课程体系进行探索与实践。

关键词 工程实训；特种加工；教学评价

中图分类号：G642 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2016）24-0165-02

Strengthen Teaching System of Special Working Technology and Enhance Teaching Connotation Level of Industrial Training//CHEN Yankun， MENG Chuicheng

Abstract The significance of special working technology is dis-cussed in this paper. According to different processing methods， it

offered different ideas to the course system and tried to carry out method exploration in building the perfect teaching system of special

working technology.

Key words engineering training； special working technology； tea-ching evaluation

1 前言

特种加工是工程实训课程中必不可少的一个环节，该课程是培养机械类人才所必需的一门高新技术专业课。特种加工亦称“非传统加工”，泛指用电能、热能、光能、化学能、声能等能量达到去除或增加材料的加工方法，从而实现材料被去除、变形、改变性能或被镀覆等。由于这些加工方法多数为非接触加工，因此，对于高硬度、高韧性材料和复杂形面、低刚度零件及模具加工是无法替代的加工方法，也是对传统机械加工方法的有力补充和延伸，并已成为机械制造领域中不可缺少的技术内容，如高能束加工、电火花加工、电解加工、物料切蚀加工和复合加工等，也是衡量一个国家先进制造技术水平和能力的重要标志。因此，特种加工实训作为培养未来制造业人才的一门必修课，在工程实践教学中的重要性不言而喻。从理论上讲，它充分体现了学科的交叉融合性，既涉及力、热、声、光、电、化学等基本物理、化学知识，又包含机械、数控等专业基础知识；从技术性看，特种加工机床几乎覆盖传统的数控机床的所有基本操作，并独具特色，如电火花线切割机床就是其中极具代表性的一种。

近几年来，中国石油大学（华东）工训中心为了更好地提高教学质量，在稳定夯实传统加工技术课程的基础上，不断加大对现代加工技术的投入，完善课程体系内容，改进教学方法和教学手段，取得很好的教学效果。

2 教学体系的设计

中国石油大学（华东）工训中心现有特种加工设备包括四大类型，分别是电火花加工（电火花线切割、电火花成型机、电火花高速小孔机）、激光加工（激光切割雕刻机、激光标刻机）、3D打印（熔融沉积成型机）、超声波清洗等。机床种类较为丰富，能基本体现特种加工的主要加工特色，为教学体系的构建提供了必要的硬件基础。但是这么多类型的机床在实训中应该怎样合理安排，使教学内容有次序、有重点，既有理论又重实践，既紧扣机械工艺流程又突出加工特色，既重视动手操作能力的培养又不忽视创新意识和职业素质的提高，以及怎样合理客观公正地评价教学效果，对于课程体系的建立是重点考虑的问题。经过不断摸索与实践，对课程进行如下设计。

课程定位 在体系构建方面，课程定位于使学生掌握电火花加工、激光加工、3D打印、超声波清洗等设备的基本原理、设备工艺、加工特点及适用范围，引导学生将现代加工与传统加工工艺作分析对比，将所学的特种加工工艺融入机械制造工艺流程，学会根据产品要求选择、优化机械制造工艺，以利于学生对机械加工工艺形成系统化认识，提高专业理论实践水平。

课程任务 因设备类型多，本课程将实习内容主次分级，分必修和选修两种级别，以便于按照各专业教学要求不同、课时不同灵活操作。本课程的主要任务是培训学生的操作技能，提高动手能力和应用新技术的能力，提高综合素质，增强工作竞争力。通过学习，要求学生能较熟练使用机床的基本功能、完成中等复杂程度零件的加工并初步具备现场分析、处理工艺及程序问题的能力。

综合要求 课程要求教师专业理论知识扎实，实践教学经验丰富，创设适宜的课堂互动情境，因材施教，注重学生的个体需求，实训内容严格按照教学大纲进行；要建立团体协作理念，将职业活动渗入教学内容，培养学生对工作的敬业、诚信、钻研、合作等职业道德意识。

3 教学体系构建

理论基础 课程以机械制造基础、特种加工实训的学习为理论基础，介绍特种加工的特点、发展背景及发展趋势。针对课程设计的几大类型的加工，要分别讲解分析机床原理、加工机理及应用。其中，电火花加工是我国非常成熟的加工方法，分线切割、成型机、小孔机3种类型的机床在制造业应用极为广泛，特别是线切割加工，因此，课程以线切割机床为重点，强调编程软件与加工工艺的学习。

体系框架的建立 本课程必修项目是电火花加工和激光加工，其中以电火花加工为重点，选修项目是3D打印和超声波清洗。

电火花加工机床有3个类型，内容比较烦琐而原理又有相关性，为了提高学习效率，课程将线切割与成型机进行整合，在线切割学习过程中，将零件設计制作环节与成型电极的制作相结合，两种机床合而为一，学生既要掌握两种机床的操作要领，又要掌握线切割编程软件的使用，加工过程中还需要同学之间的分工合作。这种教学模式既保证了课程的进度和高效性，又多方位锻炼了学生的动手能力，也起到了督促他们主动学习的作用。

线切割机床有着易于加工精细复杂曲线轮廓的特点，为了加强学生对机床的这种加工特色的认识，对于机械类专业的学生还开设了拓展训练项目，要求他们自主设计制作工艺品或零件，促使他们熟练掌握线切割机床的操作与制图软件的使用，且对培养他们的创新思维意识起到积极作用。

激光加工训练以激光标刻机为主，练习项目是设计制作标牌，后续结合电火花小孔机的学习，进行标牌穿孔操作，并可将制作完成的标牌进行超声波清洗。这三种类型的有机结合，既使得课程内容散而不乱、重点突出，又极大提高了学生的学习兴趣与主动性，教学效果很好。激光切割雕刻以演示剪纸的过程为主，使学生了解其基本操作过程和加工特点。

3D打印是目前国内外都非常火爆的先进技术，也深受学生喜爱，在工程训练教学中渐渐凸显优势，成为必不可少的一项内容。但是由于课时紧张，没有足够时间进行专项训练，课程主要是通过视频、图片等形式进行介绍，并且让学生观摩熔融沉积成型三维制品的过程，使他们开阔视野，对这种技术有一个感性的认识。

特种加工教学体系如图1所示。

教学评价 课程体系的教学评价环节是极为重要的，可以将教学效果和出现的问题及时进行反馈，以完善教学体系，对教师和学生也具有监督和强化作用，可以有效地推动实训的改革。本课程考核重点与教学重点相一致，多方位细化考核内容，不仅重视学生的考核结果，而且对教师与学生的互动教学过程进行评价，促进教师素质的自我提高，优化课堂环境，激发学生的学习主动性。

为了使评价体系更能公平、公正、客观地反映课程实际效果，评价主体分别从不同层面进行选择（包括课程专家、一线教师、参加实训的学生以及专业技术人员），实事求是地从不同角度分析课程体系存在的优点和不足（包括课程设计、课程内容、实施过程、教学情境以及教师素质等5个方面），再结合学生的过程考核与结果考核两项综合成绩，经过评价总结出整改方案，并及时进行决策调整，力争使课程体系合理优化，真正提高特种加工的教学质量，培养出优质的复合型人才。

参考文献

[1]白基成，郭永丰，刘晋春.特种加工技术[M].哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2006.

[2]孔庆华.特种加工[M].上海：上海同济大学出版社，

2003.