苏 珺 李彩虹
(南京工业职业技术大学 机械工程学院,江苏 南京 210023)
高等职业教育的重点是培养学生胜任岗位工作的职业能力,高职院校高分子材料工程专业学生就业的主要方向是高分子制品的生产制造企业,常见的工作岗位是注塑机工艺员和产品检验员。注塑机工艺员岗位不仅要求工艺员具有熟练操作注塑成型设备的能力,还要具有调整注塑工艺参数的能力,产品检验员则要求具有熟练检测产品力学性能的能力。因此,将高职院校高分子材料专业学生职业能力养成训练与全国高分子材料专业职业技能竞赛相结合,对高职本科高分子材料专业的理论和实训课程进行优化,培养具有较高职业技能水平的高分子材料专业人才是一个重要的研究方向。[1-3]
由于注塑成型设备操作流程多且都是独立操作,有一定的复杂性和危险性,初学者往往需要一定的练习时间才能熟悉设备的整个操作步骤。为帮助学生熟练掌握整个注塑操作过程中的各个环节,结合全国高分子材料专业职业技能竞赛中注塑成型操作的评分要求,将注塑成型的整个流程划分为若干个小的步骤(如设备开机前的水电油检查、模具的拆装、模厚调整、模具对中、设备开机步骤和注塑流程等),并通过小组打分的方式帮助学生了解各个环节的操作情况,从而对薄弱环节进行有针对性地训练,提高设备操作能力训练的效率。
在掌握注塑成型设备操作流程的基础上,对学生进行注塑成型设备工艺参数调整能力的训练,包括针对原料的工艺参数设置和调节(包括温度参数、注塑参数、熔胶参数、合模参数、座进参数和顶出参数等),半自动生产(包括操作步骤、限位位置调节和半自动生产的连续性操作),根据制品质量缺陷(如外观凹陷、飞边、欠注和气泡等)对相关参数进行调节,初步建立工艺参数与产品质量之间的联系,达到提高产品良品率的目的。
注塑成型设备昂贵,实训时会遇到多人使用一台设备的情况,这会造成学生排队等待的时间远大于训练时间,特别是初学者遇到问题需要解决时,等待时间会相应延长。此外,由于设备较为昂贵,初学者极易操作失误对设备造成损坏,增加设备的维修时间和成本。针对该状况,采用模拟软件练习的方法,令初学者在电脑上进行操作,既能帮助学生快速熟悉注塑成型的设备操作步骤和流程,也能避免因学生排队等待造成的训练时间浪费,还减少了因为误操作而造成的设备损坏。软件能够识别学生的误操作和不规范操作,并进行及时地报错,在帮助学生快速熟悉成型设备操作流程的同时,发现训练过程中的不足之处。教师针对模拟练习过程中学生遇到的难点进行针对讲解,从而提高学生设备操作能力的训练效果[4,5]。
具备对产品性能进行熟练检验的能力,是高分子材料专业学生另一个重要的职业能力。常见的产品检测包括对产品的拉伸性能测定和悬臂梁冲击强度测定。材料拉伸性能测试的训练需要教会学生如何准确测量样品尺寸,规范地操作精密仪器,如何按标准填写测试结果报告。
对于产品尺寸的测量,教师先展示样品尺寸测量的正确步骤,并可以给每位学生一定数量的标准样品,让学生进行测量练习,根据学生练习过程中出现的错误,进行统一讲解,帮助学生快速准确地测定出样品的尺寸。由于学生人数多,力学检测仪器数量少,为增加学生的操作练习时间,并且避免因学生的误操作而导致的仪器损坏,采用电脑模拟的方式让学生练习检测设备的操作步骤,并将整个检测过程划分为若干步骤。
以悬臂梁冲击强度测定和拉伸性能检测为例,第一步,让学生练习仪器检查环节(包括电源、按钮位置、数据线连接和辅助工具等);第二步,让学生练习仪器的开机参数设定(包括量程选择、预扬角标定、摩擦损失校正、输入样品尺寸和设定拉伸速度等);第三步,让学生练习试样的安装(包括滑块使用和试样夹紧等);第四步,让学生练习冲击和拉伸操作(包括冲击和拉伸试样的操作规范、摆锤使用规范、引伸计安装规范和判断结果有效性的原则);第五步,让学生练习仪器的关机顺序和维护操作。每项步骤都有相应的分值,可以通过最后的得分对学生的操作规范程度和准确度做一个评判,学生也可以根据扣分点进行着重的学习。通过大量的模拟练习,避免了不必要的等待,提高了学习效率,增加对检测仪器的熟练程度,了解如何避免常见的误操作,并掌握实验结果数据的分析方法[6,7]。
在此基础之上,学生再通过实践操作进行巩固,能较好地、快速地完成仪器检测的整个流程,整个测试过程符合国标要求,测试结果准确度和精确度高。
通过采用信息化教学辅助手段,将复杂的注塑成型操作和材料检测过程分步细化,对高职院校高分子材料工程专业学生的职业能力进行训练。以学生为主体,让每位同学都有时间进行大量练习,通过练习不断发现并完善自己的不足,最终具备熟练操作注塑设备和检测仪器的职业能力。学生在全国高分子材料专业技能竞赛中多次获得注塑操作项目和材料性能测试项目一等奖。