模具虚拟制造技术运用于教学的研究.pdf

3 模具工业2008年第34卷第12期 国机械行业特有工种职业技能鉴定体系 机械工 业职业技能鉴定模具行业分中心 已成立 对我国 模具行业而言 这是建立模具人才培养体系以来与 之紧密相关的大事 因而得到了模具行业和培训机 构的广泛关注 根据机械工业职业技能鉴定模具行业分中心 制定的近期工作计划 今明两年将完成模具工职业 技能鉴定的基础工作 推动模具工职业技能鉴定工 作在2009年下半年全面开展 正在推进的主要基础 工作 1 模具工国家职业标准 的制定工作 该标 准的初稿已在2008年4月召开的审定会上进行了 初审 2008年8月前完成标准的修改和提出终审 稿 在2008年10月召开的中国模具工业协会人才 培训部年会上进行终审 最终完成标准的制定和颁 布施行 2 首批职业技能鉴定站的建站工作 目前地 方职业技能鉴定站的申报工作正在进行 分中心将 按照有关要求 合理布局 择优定点 计划2008年 10月完成首批职业技能鉴定站的建站工作 作为职 业技能鉴定站监考人员的考评员培训认证工作将 同时展开 在2008年10月完成首批考评员的培训认 证工作 他们将获得人力资源与社会保障部颁发的考 评员资格证书 3 模具工新职业建议书编制工作 作为人力资 源与社会保障部批准设立模具工新职业的依据 机 械工业职业技能鉴定模具行业分中心正在组织鉴定 站申报单位开展 模具工新职业建议书 的编制工 作 计划在2008年10月完成 使模具工新工种早日 纳入 中华人民共和国职业分类大典 4 模具工职业技能鉴定培训大纲编写 教材选 编和技能鉴定试题库建立工作 机械工业职业技能 鉴定模具行业分中心计划于2009年1月前组织编 写完成模具制造初 中 高级工职业技能鉴定培训大 纲和鉴定试题初稿 3月前召开审定会 5月前完成 该项工作 并为下一步开展模具技师 高级技师培 训大纲和鉴定试题库的建立工作做好准备 职业技能鉴定是对人才培养成果的客观评价 也是对受训学员掌握职业技能程度的权威性判定 模具行业职业技能鉴定工作的开展 无疑将有助于 推动我国模具行业员工整体素质的提高和人才结构 的合理配置 有助于企业考评晋升制度的建设和模 具培训机构办学方向的准确把握 也有助于广大学 员获得双轨制职业培训和通过技能鉴定 人才培训与职业技能鉴定相辅相成 影响积极 而深远 两项工作是否结合得好是一个全新的课 题 中国模具工业协会人才培训部和各培训基地将 全力推进和参与此项工作 相信在中国模具工业协 会和机械工业职业技能鉴定指导中心的领导下 模 具行业职业技能鉴定工作将顺利展开并取得成 效 模具虚拟制造技术运用于教学的研究 付宏生 北京电子科技职业学院 北京100176 摘要 介绍了一种模具教学 培训和技能鉴定的新方法 将模具虚拟制造技术运用于院校教学 社会培 训和技能鉴定之中 使模具教学理念 方法和手段发生本质变化 实现课堂教学仿真化 技能考评虚拟 化 理论与实践教学无界化 关键词 虚拟制造 制件到制件 项目教学 技能鉴定 中图分类号 G712文献标识码 A文章编号 1001 2168 2008 12 0003 04 Applicationofdie partto part project orientedteaching skillidentification 收稿日期 2008 07 06 作者简介 付宏生 1955 男 北京人 高级讲师 主要从事模 具教学工作 地址 北京亦庄经济开发区凉水河一街9号北京职 教园北京电子科技职业学院模具技术系 电话 010 67850690电子信箱 fhs 2000 1问题提出 当前学习模具知识和技能最新与最佳的教学 理念就是 制件到制件 的项目教学理念 这种项目 教学理念是 学生在学习模具课程前 教师给定学 生1个制件 学生根据这个制件学习模具理论和技 能 并设计制作出模具 最终 学生独立加工出制 件 教师对2个制件进行比较 并评定出学生的成 绩 要贯彻从 制件到制件 项目教学理念 要求每 名学生在学习过程中 必须独立制作1副模具 为 了实现这一目标 学校要有很大的资金投入 由于 各院校很难支付如此大资金 不能实现每名学生做 1副模具的目标 这也制约了 制件到制件 项目教 学改革的进行 2模具虚拟制造技术引入教学的设想 怎么能解决上述问题 提高模具教学水平 培 养企业欢迎的人才 现策划开发的模具虚拟制造技 术教学考评系统 就是用计算机实现模具教学三维 动态多媒体仿真 用现代化教学手段 通过网络使 学生直观看到模具的内部结构 制件成形过程 模 具装配过程以及模具在成形机上的工作过程 从 而 开发制造一个虚拟情景 使学生在计算机上实 现模具的设计 制造 装配 成形 试模以及修模的 模具设计制造全过程 实现 制件到制件 项目教学 的目标 学生可以在网络上选择任务 也就是选择制 件 经过设计与计算在系统上选择模架 根据模具 的零件图 在网络上模拟加工出成型零件 再根据 设计的零件图和装配图 在系统上装配出模具 最 后 制定成形工艺参数 在网络上进行试模 成形出 制件 另外 还能对制件缺陷进行分析 完成修模部 分内容 模具虚拟制造技术教学考评系统能够给出 每一环节的成绩 最终给定总成绩 3开发前景与意义 目前 我国模具教学和培训一直延续着传统的 教学方法 大多数教学手段还是运用示意图和模具 教具进行教学 不利于学生的学习 学生不能看到模 具内部的工作状态 开发模具虚拟制造技术教学考 评系统 可以实现直观教学 让学生了解到模具的内 部情况 成形设备结构组成 物料成形过程 模具装 配工艺以及模具模拟设计 制造 装配 试模 修模全 过程 在我国经济还未达到一定水平时 不能实现学 习模具的学生每人做1副模具 也不能实现 制件到 制件 项目教学目标 开发模具虚拟制造技术教学考 评系统将有较大的实用价值 1 可以利用现代化教学手段进行教学 达到传 统教学达不到的教学和培训效果 降低教学和培训 难度 提高教学和培训的水平 调动学生的积极性 2 可以提高教学效果 以前用几节课也讲不明 白的问题 现在只需要十几分钟就可以使学生搞清 楚 提高了教学与培训的水平 3 有助于企业在职职工的培训 特别是用于远 程培训 可达到良好的教学效果 4 能够实现 制件到制件 项目教学方法 教学 与培训紧密结合生产实际 5 可以实现模具企业技术人员的考核晋级 取 代传统的理论和实践考核模式 降低成本 增加考 评的科学性和公正性 4系统实施目标 运用模具虚拟制造技术教学考评系统 可以改 变传统的教学和职业技能鉴定模式 该系统突出了 操作技能和实践能力的教学与考核 加强了解决实 际问题能力的考核 重视创新能力 将先进的计算 机技术作为教学模式 在具有多种功能的题库中抽 取试题 进行 考教分离 的虚拟仿真考试是考核模 式的创新 可在实践中考核虚拟仿真的创新方法 突 出解决实际问题能力的培养 5 模具工业2008年第34卷第12期 将娱乐寓于模具虚拟制造技术教学考评系统 中 学生在考评过程仿佛在玩网络游戏 闯过一道 道关卡 完成一项项考评项目 最终到达目的地 取 得总成绩 运用模具虚拟制造技术教学考评系统能 提高学生的学习兴趣和积极性 也能提高学生们的 创新能力 为社会输送具有综合性 实用性人才 促 进中国模具工业快速发展 5系统开发主要内容 5 1模具虚拟制造技术教学考评系统的目的 1 突出操作技能和实践能力考核 对于应用 性技术人才 操作技能或动手能力是他应当跨越的 第1道关槛 遵循 制件到制件 项目教学理念和运 用虚拟仿真技术进行模具设计 制造加工 安装调 试 试模以及修模的技能考评 可以弥补学生在实 践能力上的不足 2 加强解决实际问题能力考核 在传统的考 试方法框架下 会考试 和 会做事 并不是一回 事 因此 有些人 会考试 而不会 做事 解决实际 问题能力却很差 这就是所谓 高分低能 学生在系统考评中 完成模具设计只是考评环 节的第1步 在制造加工 安装调试 试模以及修模 的实践中 需要反复调试 根据调试结果归纳综合 找出解决问题的方法 这些都是笔试中无法考核的 3 重视创新能力考核 一个墨守成规 亦步亦 趋的人不会有什么发明创造 也很难具有攻关能力 和创造性解决问题的能力 为了培养优秀的应用性 技术人才 创新能力必须作为一个重要内容在考核 方案 方法中体现 5 2系统研发方案 根据以上指导思想 以下从3个方面论述考核 方法改革的设想与实践 1 全面推行操作技能考核 高等职业技术教 育操作技能考试应当采取实事求是和灵活多变的 考核方式 实践考核和理论考核应占有不同的比 例 模具设计可作为理论考核部分 考核的比例占 20 模具制造 安装调试以及修模作为操作技能实 践考核部分 考核比例占80 2 培养解决实际问题的能力 为了解决 会考 试 与 会做事 不相吻合的矛盾 模具虚拟制造技 术教学考评系统遵循 制件到制件 的项目理念 通 过虚拟仿真技术 制造虚拟考核情境 学生仿佛身 临其境 培养他们解决问题的能力 3 考试形式多样化 利用最新研制的 具有多 种功能的题库 可以按 制件 选择试题 采用虚拟制 造技术效果对模具设计中的数据 工艺进行 实操 评测 使考核客观公正 试题的内容和教学紧密结 合 5 3系统的创新点 1 虚拟仿真 课堂教学与实际工作脱节是造成 学生产生厌学情绪的根本原因 学生没有实际工作 经验 有些学生甚至根本没有见过生产设备 更不要 说设备内部的工作过程 模具虚拟制造技术教学考 评系统为了拉近课堂与工厂的距离 将设备和零件 的数据录入计算机 利用虚拟技术 可以将零部件 360 任意旋转 从不同角度观察 使学生加深理解 从而为掌握操作技能打下坚实的基础 2 真实的企业情境 当学生置身于模具生产车 间时 会看到各种各样的零件 也不知道它们将安装 到模具哪个部位 但企业的技术工人却能迅速 准 确地把零件安装到模具上 模具虚拟制造技术教学 考评系统就能制造出这样的一个真实的情境 完成 专业课程学习的学生可以通过浏览功能 浏览数据 库中的所有零部件 还可以按照制件成形要求 选择 所需的零件 完成模具装配任务 当选择错误时 有 提示 可重新选择 当达到一定选择次数时 系统会 显示错误的原因 需要重新选择 3 提高学生强烈的参与意识 系统中大量的立 体零件 再加上与实际模具零件相同颜色 还有 Flash和视频文件 使学生仿佛置身于一个真实的环 境 很自然产生一种参与的冲动 究竟能不能 过 关 就要看平时课堂的积累 兴趣是产生动力的源 泉 这是其他强制手段无法达到的 4 标准化的工作流程 1副模具的设计制造有 标准的流程 几十个零件必须按照顺序组装 其中 某一个环节设计错了 在实际工作中就是废品 系 统制定了常用典型模具设计方案 然后进行模拟加 工 模具装配时 必须按规定的顺序组装 如果学生 不了解典型模具 不知道如何计算匹配公差 就不能 正确选择零部件 5 全面而灵活的考评方式 模具虚拟制造技术 教学考评系统遵循 制件到制件 项目教学理念 是 按照企业模具车间加工流程设计的 如果学生不了 解模具知识 不能掌握模具制造技能 在模具虚拟制 6 模具工业2008年第34卷第12期 中国模具工业协会人才培训部2008年年会在西安召开 中国模具工业协会人才培训部2008年年会于2008年10月23日至25日在西安市召开 大会由中国模 具工业协会人才培训部常务秘书谭平宇主持 中国模具工业协会副秘书长秦珂 机械工业职业技能鉴定指导 中心主任史仲光 中国模具工业协会人才培训部主任翁史振 副主任廖宏谊 吴公明 王敏杰 周文超 黄文钧 等领导出席大会 参加大会的还有地方模协的领导 人才培训部的委员和各教培基地的委员及清华大学出版 社 中国电力出版社的代表共76人 本次会议主要进行了以下几方面的工作 1 中国模具工业协会副秘书长秦珂传达中国模具工业协会第六次会员代表大会精神 详细分析了中国 模具工业的现状和发展趋势 强调做好模具高技能人才培训工作的重要性和紧迫性对人才培训部4年来的 工作进行了肯定 对下一步的工作提出了具体要求 中国模具工业协会副秘书长秦珂还宣读了中国模具工 业协会文件 宣布了中国模具工业协会人才培训部主任 副主任及常务秘书人员名单 2 人才培训部上届主任委员廖宏谊总结了人才培训部4年来的工作 提出了今后的工作建议 3 机械工业职业技能鉴定指导中心史仲光主任介绍了我国机械工业职业技能鉴定站的 下转第20页 造技术教学考评系统中将寸步难行 系统将根据模 具设计和制造方案完成考评 这是与传统考试最大 的区别 6 系统应用的可扩展性 模具虚拟制造技术 教学考评系统不仅可以作为院校模具教学和考评 系统 还可以用于社会培训以及职业技能鉴定考 核 模具虚拟制造技术教学考评系统可以推广到模 具职业技能鉴定中 作为技能考级方法 比传统技 能考核更科学 更合理 另外 模具虚拟制造技术教 学考评系统还可以推广到其他工种的技能考核 中 6系统实施方案 模具虚拟制造技术教学考评系统是利用当前 计算机业界技术研发中 B S 或 C S 结构 B S browser server 结构即浏览器和服务器结构 它是 随着Internet技术兴起的 对C S结构的一种变化或 者改进的结构 在这种结构下 用户工作界面是通 过WWW浏览器来实现 极少部分事务逻辑在前端 browser 实现 但是主要事务逻辑在服务器端 server 实现 形成所谓3层3 tier结构 这样就大大 简化了客户端电脑载荷 减轻了系统维护与升级成 本和工作量 降低了用户的总体成本 以目前的技 术看 局域网建立B S结构网络 并通过Internet Intranet模式下数据库进行应用 相对易于把握 成 本也比较低 它是一次性到位的开发 能实现不同 人员