缩略图

模具制造典型零件加工的理实一体化教学策略探究

作者

肖智杰

丽水农林技师学院323400

引言

模具行业对技术工人的要求已从单一操作转向复合型技能,而中职教学仍普遍存在重理论轻实践或实践盲目化的矛盾。学生面对典型零件时,往往出现工艺路线模糊、加工参数选择随意等问题。这种脱节源于传统教学模式中理论与实践的两张皮现象。本文将零件加工工艺知识转化为可操作、可验证的教学项目,实现从知识灌输到能力生成的跨越。

一、理实一体化教学的内涵解析

理实一体化教学在模具专业中的实施,关键在于将抽象理论与具体操作建立直接联系。以典型零件加工为载体,这种教学模式展现出三个层面的特征。在知识重构方面,传统分科教学容易造成知识碎片化。例如学生在《机械基础》课学完公差配合理论后,到实训时却不会应用。理实一体化要求教师以冲压模导柱加工为例,把材料特性、机床操作、尺寸检测等知识点整合到同一个教学单元,让学生明白这些知识如何在加工中协同作用。情境迁移的核心是还原真实工作场景。加工注塑模滑块时,不仅提供机床设备,还要配备工艺文件、检验标准等生产资料。学生通过调整切削参数来改善表面粗糙度的过程,比单纯背诵"Ra 值" 定义更能理解质量控制的实质。在能力进阶方面,需要设计合理的训练梯度。从简单的模板铣削开始,先掌握基本操作;再到带斜度的型芯加工,培养工艺规划能力;最后完成模具总装,训练综合问题解决能力。每个阶段都设置明确的能力指标,确保学生技能稳步提升。这种教学模式最显著的特点是即时性。当学生车削顶针出现锥度误差时,教师可以立即结合机床调整原理进行现场讲解,这种理论嵌入实践的教学效果远超单独授课。

二、教学实施的关键策略

(一)项目化课程设计

在模具专业教学中,项目化课程设计的核心是选取真实生产中的典型零件作为教学载体。比如以冲压模的凸模加工为例,整个教学过程被设计成一个完整的工作流程。首先让学生分析零件图纸,理解尺寸精度和表面粗糙度要求;接着使用CAM 软件进行编程模拟,这个过程可以预先发现可能出现的加工问题;然后上机床实际操作,把程序转化为实体零件;最后用千分尺、投影仪等检测工具对成品进行质量分析。这四个环节不是割裂的,而是环环相扣。例如学生在编程阶段设置的切削参数,会直接影响实操时的加工效果,而检测结果又会反馈到工艺分析的改进上。这种设计让学生亲身体会到一个完整的生产流程,理解每个环节的关联性。关键在于选择的零件要具有代表性,难度适中,能够涵盖主要的教学知识点和技能点。

(二)渐进式技能训练

技能训练需要遵循由浅入深的原则。基础阶段主要加工简单的标准件,比如圆形导柱,重点训练学生正确操作车床、铣床等设备,掌握基本的装夹、对刀、切削等技能。提升阶段会增加难度,让学生加工带斜度或异形的零件,比如注塑模的滑块,这时学生需要根据图纸要求自主确定加工顺序和切削参数。最高阶段的创新训练会提供一些有缺陷的半成品,比如尺寸超差的镶件,要求学生分析问题原因并制定修复方案。这种阶梯式的训练设计,既保证了学生能够逐步掌握技能,又培养了解决实际问题的能力。每个阶段都要设置明确的能力达标标准,确保训练效果可评估。

(三)多元化评价体系

评价方式直接影响学生的学习导向。过程性评价主要观察学生在加工过程中的表现,比如工艺方案是否合理,是否遵守安全规范,遇到问题时的解决思路等。成果评价则聚焦于最终的零件质量,使用实际生产中的检测标准,比如尺寸公差是否在允许范围内,表面粗糙度是否达标等。企业评价环节会邀请工厂的技术主管或资深技师来校,按照行业标准对学生的作品进行点评,这种来自生产一线的反馈往往最具指导价值。三种评价方式各有侧重,共同构成了一个立体的评价体系,既关注结果也重视过程,既看技术水平也看职业素养。

三、教学保障的支撑要素

(一)师资融合

学校专任教师负责系统讲解加工原理、工艺规程等理论知识,企业技师则侧重示范实际操作技巧。比如在数控铣削教学中,专业教师先讲解编程指令的数学原理,企业技师

随即演示如何根据材料特性调整切削参数。两类教师需要共同备课,确保教学内容前后衔接。每月安排校企师资交流日,及时将行业新技术融入教学。这种模式既保证了理论深度,又确保了技能传授的实用性。

(二)资源整合

虚拟仿真技术的应用要把握虚实结合原则。在加工复杂曲面零件前,先使用VERICUT 等软件模拟整个工艺流程,系统会自动检测刀具路径是否存在干涉。学生通过反复调整参数来优化方案,待模拟合格后再上机实操。这不仅能减少材料浪费(实际教学中铝合金毛坯损耗可降低40% 以上),更重要的是能预防因程序错误导致的设备碰撞事故。仿真系统应选用与实训车间相同的操作界面,保持训练环境的一致性。

(三)文化浸润

职业素养培养需要制度化措施。实训车间全面推行 6S 管理制度,要求学生按规定摆放工具、及时清理切屑,并将整理整顿情况纳入日常考核。在工艺纪律方面,设立首件三检制度(自检、互检、师检),对不按工艺规程操作的行为扣减实操分数。同时定期开展工匠精神活动,邀请劳模分享精密加工的经验心得。这些措施使学生在技能训练中自然养成规范、严谨的职业习惯。

结语

本文提出的教学策略通过典型零件加工任务,将抽象的工艺知识转化为可触摸的操作经验,既符合中职学生做中学的认知特点,又贴合企业零距离上岗的人才需求。未来可进一步探索数字化教学资源与实体车间的深度融合,为模具制造领域培养更多精操作、懂工艺、会创新的技术技能人才。

参考文献

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[2] 袁业民 . 磨料水射流冲蚀轮廓演变规律及参数协同调控曲面加工研究 [D]. 辽宁 : 大连理工大学 ,2023.

[3] 黄鹏 . 激光增材制造 TC11 钛合金的各向异性与开裂机理及其多尺度仿真研究[D]. 齐鲁工业大学 ,2024.