机床加工实训总结范文

时间:2023-03-30 20:01:40

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机床加工实训总结

篇1

数控技术在现代制造技术中的应用,最具代表性的是数控机床,所以数控机床的实训应是整个机械工程实训的重点内容之一,数控机床的实训时间占训练时间的比例应大一些。常见的数控机床有数控车床、数控铣床和数控加工中心,这3种机床的数量多,具有代表性。对于一台数控机床来说,包括4方面的内容:制造、操作、编程和维修。实训的主要内容以操作、编程和加工简单的零件为主,增加学生的感性认识为主要目的。

1.1合理安排数控机床实训的时间由于机械工程实训总学时的限制,青岛农业大学机械专业学生共实习4周。数控机床实训的内容较多,在训练时间的安排上,数控车床2天、数控铣床和加工中心2天、其他数控机床1天,这样既重点突出又全面。数控机床应用了先进的数控技术,和普通机床的实训相比,讲解的时间会多一些。一般操作讲解、黑板上指令讲解的时间约占1/2,让学生能较深刻地理解数控机床是如何加工零件的;学生操作机床加工零件的时间约占1/2,使学生有较充足的时间增强对数控机床加工零件的感性认识。总之,实训的重点虽为实践,数控机床训练的特点又决定了讲解占了约一半的时间。

1.2合理安排数控机床实训的内容和方法在数控机床实训中,操作、编程和加工零件是主要内容。首先对照机床讲解基本的操作;然后学习数控的编程知识;最后加工出零件。编程方法的讲解,只能在黑板上讲解组成程序的指令字、程序的格式等,然后编写一个简单的程序。数控机床的坐标系是主要内容之一,机械坐标系、工件坐标系(编程坐标系)的概念,它们的作用是什么,必须结合编程才能讲清楚。数控机床是按程序自动加工零件的,刀具沿程序指令的刀路运动切削工件,刀路的位置必须使用坐标系描述。所以,首先讲清各种坐标系的概念,进而才能讲清对刀等关键的概念,才能理解为什么在编程坐标系下编写的程序可以在机床上加工出零件等问题。数控机床的实训内容应与数控机床理论课的内容相辅相成,各有侧重,通过数控机床的实训为下一步学习数控机床理论课打下良好的基础。数控机床实训应以机床操作、编程、日常保养和安全使用为基本内容,重点应放在编程和操作上。通过基本编程知识和操作的学习,学生可具备基本的编程和操作能力,为了提高学生的实训兴趣和创新意识,可以让学生自己设计一个简单的零件,自己编程,经指导教师检查无误后上机加工;或者编程加工一些有趣的零件。如:数控车床上可以加工仿真子弹、仿真酒瓶等;数控铣床上可以加工一些汉字,如“欢迎实习”等。

1.3手工编程和自动编程数控编程分手工编程和自动编程,形状复杂的零件加工程序只能由计算机自动编程来完成。在实训内容上,应手工编程和计算机自动编程并重。手工编程是数控车床实习的基本内容,通过手工编程加工简单的小零件,是普遍采用的训练方法。但随着计算机技术的发展,CAD/CAM在机械加工中的广泛应用,计算机自动编程也应是数控机床特别是数控铣床实习必讲内容之一。由于实训时间的限制,这部分的内容较多。所以,可以精简为由实习指导教师通过一个例子演示给学生看,边演示边讲解,讲明形状复杂及包含曲面的零件或模具的加工必须用计算机自动编程的方法编程,然后加工成所需的零件或模具。自动编程是通过计算机软件完成的,常用的具有计算机编程功能的软件有:CAXA、UG、Cimatron、Pro/E等。

1.4数控机床仿真软件的应用机械工程实训场地往往有限,数控机床价格较贵,配备的数控机床的种类和数量有限,平均到每一名学生的上机操作时间较少。为了解决这个矛盾,可以安排一定的时间,让学生在机房使用数控机床仿真软件练习数控机床的操作、编程和加工仿真。也可以不做统一安排,让学生课后根据自己的情况自由上机练习。数控机床实训的内容多,时间相对较少,一定要制订详细可行的实训计划,明确每天的训练任务、训练目的、训练方法和训练设备。这样学生面对从未见过的设备就不会感到茫然,教师指导学生也会有条不紊,顺利完成实训任务。

2演示教学法的应用

2.1什么是演示教学法由于机械工程实训总学时的限制,学生不可能自己动手操作每一种机床,特别是一些比较危险、贵重和精密的设备,比如高压水切割机床、三坐标测量机以及电火花线切割、电火花成型等机床。为了解决这个矛盾,基于学校的实际情况,采用了演示教学的实训方法。所谓演示教学法即指导教师讲解机床的加工原理、操作方法、编程方法,然后自己操作机床加工一个零件演示给学生看。通过演示教学的实训方法,解决了实训内容多时间少、机床有限及教师有限的矛盾,还可以给学生打下进一步学习研究的基础。

2.2以电火花线切割为例电火花线切割属于特种加工,特种加工是利用电能、化学能、光能或声能等能量对工程材料进行加工的工艺方法。在特种加工中,加工工具(广义的刀具)、加工工件与传统的机加工不同,一般不是采用机械力加工,在实习时学生首先会想到加工工具是怎样加工工件的。所以实习指导教师在实习的开始,应首先讲明电火花线切割的加工原理。实习步骤如下:(1)指导教师启动机床,用薄钢板切割一个小五角星演示给学生看。学生发现一根很长的光滑的金属钼丝可以切割钢板时,一定感到吃惊,想知道它的加工原理是什么。(2)在切割小五角星的过程中指导教师讲解加工的原理,举一个日常生活中简单的电火花放电的例子:我们平时开关电器或插拔插头时,会发现有时有电火花放电,严重时开关或插头的导电部位有被烧的痕迹,甚至掉渣。电火花线切割的加工原理就是利用电火花放电产生的热量使金属被烧腐蚀而起到切割的作用。讲完这个常见的现象后,再讲电火花线切割的加工原理,学生就感到易于理解了。(3)指导教师再讲解机床的操作方法。(4)简单讲解编程的方法,整个过程大约45min。

3多媒体技术在机械工程实训中的应用

随着计算机技术的飞速发展,计算机的多媒体技术和仿真技术已经应用于各行各业。机械工程实训是一种实践教学活动,但是计算机的多媒体技术和仿真技术在机械工程实训中也能发挥重要的作用。由于实训的内容不可能面面俱到,在学生实习完基本的内容后,可利用多媒体技术补充和总结,会起到良好的教学效果。

4结束语

篇2

关键词:中职 数控 实训 教学

中图分类号: G718 文献标识码: C 文章编号:1672-1578(2012)01-0215-01

随着机械制造业的飞速发展,中国正在逐步变成“世界制造中心”,数控技术的应用也越来越广泛,大力培养数控人才已迫在眉睫。

中等职业教育培养的主要是“蓝领层”数控技术人才,这类人才是指在生产岗位上承担数控机床的具体操作及日常简单维护工作的技术工人,在企业数控技术岗位中占70.2%,是目前需求量最大的数控技术人才。数控技术是一门实用性极强的技术,需要紧密配合生产实践。

然而中等职业学校数控教学现状是:一是数控专业师资严重短缺,相关课程开设不足;二是实训教学设备(数控机床及数控系统)类型单一,且往往落后于企业;三是没有适用的高质量教材,教学模式各异。

利用现有条件上好数控专业实训课应作到以下几点:

1 激发学生兴趣,上好第一堂“入门课”

数控专业和一般专业不同,绝大多数学生在学习之前没有接触过数控机床,更有部分学生不知道什么叫数控。对于第一次接受新的学科学习,总是存在着极强的好奇心理。

这时可采用如下方法来引导学生入门:(1)介绍好该课程与生产实践的密切关系。如数控加工实训课,可通过身边的事例来说明、提出问题。在生产中几乎无时无刻都离不开机械零件,像手表,汽车,大到飞机火箭航天器等。零件是怎么通过数控机床加工出来,使学生心中提出许多疑问来增加其想象、思考和研究。(2)利用多媒体介绍数控技术应用的重要性,精心准备一些相关的数控领域的视频及图片资料,可从发展前景、市场需求等方面来进行,帮助学生了解实际、增强学习兴趣。(3)带领学生参观数控机床、现场操作过程、展示优秀毕业生的数控作品,有利于学生了解学习该课程的重要性和开阔学生的视野,认识和了解数控机床不同的类型,提高学生对数控的感性认识。

虽然有的学生不是通过第一次课就能产生兴趣,但起始课是重要的,让学生觉得自己又增长了知识。好的开始是成功的一半,更是我们成功教好数控实训的一半。

2 注重理实一体,利用好仿真软件

对于“蓝领型”数控人才,必须以传统的机械制造技术(金属材料及热处理、切削原理及刀具、机床夹具、机制工艺等)为基础,学习掌握“数控机床原理及应用基础”和“数控加工编程技术”,还需要熟练掌握“CAD/CAM”软件。

传统的理论教学较抽象,脱离实践,学生往往会产生枯燥、厌倦情绪。书到用时方恨少,这种学习方法目的明确,收效最直接。在实训课中,总有学生感觉理论所学的有关内容到实训中不够用。这时我们要抓住时机向他们讲授理论与实训课的关系,充分调动学生学习的积极性,可穿插利用数控仿真软件教学,形象生动,在实训教学中对原有知识加以巩固。数控仿真软件是一个应用虚拟现实技术于数控加工操作技能实训的仿真软件,具备对机床操作全过程和加工运行全环境的仿真功能,可以进行数控编程教学,加工操作过程教学,使需要在数控设备上才能完成的大部分教学功能在此虚拟制造环境中实现,弥补了传统数控教学的不足。

基于这一功能和特点,使用仿真软件将大大减少在数控机床设备上的资金投入,既能降低成本又能加快数控人才的培养速度。由于仿真软件不存在安全问题,学生可以大胆地独立进行学习和仿真练习。并对加工零件的几何形状和精度进行自我检测,增强了学生的自学能力,精简了教学过程,提高了学习效率。

3 实施细节教学,合理安排实训内容

在实训教学过程中,安全永远是第一位的,我们尤其注重实训纪律教育,除进行原有的安全操作规程学习外,我们还从学生的每一个训练细节入手,列出各种安全隐患,进行教育,使学生在上机床操作时牢记安全规程。

实施细节教学还体现在要求学生在实训过程中勤记笔记。实训课基本上被认为是全部动手操作,但是,学生不可能持续的操作机床,在操作过后很容易忘记。因此要求学生在训练过程中不断地记笔记,不断的总结,比如学习数控铣平面铣削时,你可以在笔记上记下所有操作步骤,并注明注意事项。在操作过程中,可以记下所选刀具、所用切削用量、转速、进给倍率、精加工方法等,课后再整理。通过自身的操作,容易出错的步骤重点标注,提醒下次操作注意。一周实训课程结束后,让学生进行小结,总结得失点以及自己的体会。通过天天记笔记,周周写小结的形式,让学生对数控专业的认识更进一步。这样实训操作课才能充分体现其功能。

在数控实训过程中,笔者发现学生在操作中,很多带有盲目性,往往会浪费很多时间,特别是刚入门的学生,不知道按哪个开关,哪个键,只能不断的摸索。学生操作机床后收获很小,效率很低。考虑这一问题,笔者给学生整理了从“开机到出产品”过程中的每一个步骤,教学时再进行适当的讲解,要求学生刚开始时严格按照步骤规范操作。这样学生很快能够熟悉数控机床操作,大大提高了实训效率。

在实训教学中,笔者要求学生带着问题去操作,操作机床的目的是为了解决某个问题。在一次数控铣床实训课中,要求学生利用G68/G69指令练习加工图形,明确说明练习目的是为理解其指令格式,有的同学拿到一块毛坯后就输入程序,模拟图形正确后,开始自动执行。可是加工出的图形却比要求的要大,经自己仔细检查后才发现原来操作时未将原有的刀补修改正确,只能铣平面,重新开始。当平面铣完时,下课时间也到了,布置的操作任务自然没有完成。学生如果在操作过程中如果不注意步骤方面的细节,会严重影响实训效率。因此,向学生强调细节操作,培养学生的细致、认真是非常必要的。

篇3

关键词:教学改革;零距离接轨;数铣实训;教学瓶颈;自主创新

作为中等职业技术学校,我们一直以“与企业零距离接轨”为教学总目标,理论教学与实训教学结合向一体化教学靠拢,与企业生产实际情况紧追不舍,顾名思义:仿真企业模式教学法。

数控技术应用专业实训项目中重点是数控车床和数控铣床实训,我们现在的教学模式是:实训指导教师根据通用教材或校本教材――向学生授课分析图纸――设定加工工艺路线――备料――安排机床工位――学生独立编程――学生操作机床加工出零件――自检――上交――教师检测评分总结。

现有模式教学优点:

(1)学生在实训指导教师指导下,亲自上机加工绝大部分同学都能加工出合格工件。

(2)教师全面掌握学生的技能水平,可有针对性辅导。

(3)认真学习的学生,加工出的工件精度高,产品合格率高。

现有模式教学缺点:

(1)学生过多受老师思想束缚,按步就搬或生搬硬套、或直接调用他人程序。

(2)教师按既定模式授课,长期面对同一个训练件,没有新的加工工艺思路。

(3)学生本身对实训项目掌握程度不尽相同。

(4)制约了学生奔放的思想,没有自主创新的机会。

(5)学生之间的关联性不强,团队合作意识没有得到很好的煅炼。

(6)学生出现两极分化,强者更强,弱者更弱放弃不学。

(7)学生毕业后,进入企业只能充当机床操作工的角色,自身的编程能力也不强,更不敢应聘编程员的岗位。

在实际生产中,部分企业生产模式如下图所示:

根据我校目前的教学模式,我们的毕业生就业岗位大部分仅限于上图中“生产动力部”里的“铁工动力车间”学生们扮演着实实在在的数控机床操作工,其实他们的对口岗位范围还是太窄了,我们要为学生拓展更多的就业空间,如技术工艺部的工艺室、设计中心;质量检验部的质检器;生产动力部的编程员;还要培养学生掌握与客户洽谈订单的能力和技巧;具备与产品供应商沟通交流的能力。每一个企业都有自己独特的工作方式,关键在于企业的运行模式起作用。

教学过程中依据企业的生产流程,如下图所示:

基于上述发展目标,为了让学生更主动探索学习、学到更多技能知识,为了顺应企业的用工需求达到“零距离接轨”,为了改变原有模式的不足,现对数控铣床实训模式作如下教学改革:

一、加工程序互换法

原有模式中,学生在教师的教学指导下按预定的步骤去绘图并编制程序,确切地说,这个工件的成绩包含有教师60%的功劳,学生只是在执行老师的思路罢了,学生重点体现只是操作机床加工出工件,而核心部分仍是毛坯选择、程序编制,学生没有脱离教师独立进行以上操作,这一点与企业明显不符,学生存在缺乏自主创新的要素,无法谈及技术的提升。企业仿真就要知道企业如何运作,就数控铣床加工而言,企业里有专门的编程员、专门的机床操作工,两者是分开的。当前我们的毕业生几乎都是从事机床操作工,很难进入到编程岗位领域,而这正是他们所向往的理想岗位,在这样的时代要求下,我们的教学改革也就显得迫在眉睫了,改革方案即在平时实训过程中让学生之间互相扮演不同的角色,即:

A同学编的程序,交给B同学去加工,B同学编的程序交给C同学去加工,C同学编的程序交给D同学去加工,D同学编的程序交给A同学去加工。依此类推,形成一个封闭的环形结构,使得每1位同学都与2位同学有前后关联的关系,即:A同学即是操作员,也是编程员,他必须煅炼出具备沟通交流的能力,达到互相协商探讨加工的效果。A同学既要扮演编程员去指导B同学进行加工,告知工件原点设计在哪里,注意事项是什么等沟通,对D同学加工的产品负有60%的责任;A同学又要主动与D同学沟通交流,A同学加工出来的产品只能证明他操作机床的水平如何占40%的成绩。在这整个过程中要求学生必须保证首件产品是合格的。这与自编自加工的旧模式有着明显的不同,它能够促使同学互相竞争,增强高度的责任感,意识到自己的地位和作用。还有,在教学训练过程中,教师可以给学生自由设计的空间,让他们充分发挥聪明才智设计出有创意的造型给他对应的同学去加工。

二、工件分组检测法

原有模式中,学生加工完工件后自检或不检,就直接上交给老师了,至于结果怎么样?得多少分?他们不太关心,没有强烈的求胜意识,在他们看来那是看老师乐意给你多少分罢了。而且过后学生本人也不知道自身具体失误在哪里,也没有反复研究分析,达不到总结经验不断提升目的,有些检测项目学生根本就不知道如何去检测。为了使更多的学生参与工件检测评分,特作如何教学改革,即:

学生加工的工件批改方式:将全班平分为3组学生同时对一个工件检测评分,指定好组长,由指导教师同时指导3位组长检测方法及项目,再由组长组织自己的组员进行检测评分,最后将3个分值相加后求平均值即得该学生的最终成绩,各组要每次都要写检测情况分析。如果个别学生对最后成绩有异议,再由教师作最终检测定妥,并总结问题所在,每一次总结都要完好保存。一旦出现某一组检测时弄虚作假,那么通过其他两组评分即可轻易看出漏洞。久而久之就能培养出学生诚实认真的做事方法,培养了公正的意识。

通过以上课堂教学改革,弥补了当前数铣实训模式的许多不足,初显成效,同学们技能水平的提高指日可待,我对此方案充满信心,相信一定能够攻破当前的数控铣床教学瓶颈难题,现在已经逐步推行当中,与企业“零距离接轨”又迈进了一步,我们的毕业生必将开创新的就业格局。

参考文献:

[1] 王平.《数控机床与编程实用教程》.化学工业出版社.2008年8月

[2] 于法鸣、刘康、陈宇.《国家职业技能鉴定教程》.现代教育出版社.2012年7月

[3] 蒋志青.《企业业务流程设计与管理》.电子工业出版社.2002年11月

[4] 孙宗虎、付伟.《生产管理流程设计与工作标准》.人民邮电出版社.2006年4月

篇4

关键词:机械装配 实训项目 教学模式

中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)11(b)-0172-02

目前制造业正在经历一个快速变革的时代,面对激烈的市场竞争,企业需要提高产品的质量、生产过程的自动化和智能化,特别为数控加工中心在生产中的应用提供了广泛的前景。依据江苏经济发展的需求以及无锡地处长江三角洲制造业基地的优势,笔者通过详尽的专业调研,充分汲取企业专家的意见,分析数控技术应用岗位的需求,不断完善加工中心机械装配与调整实训项目来适应企业岗位需求,培养学生一定的工程实践经验。

1 数控加工中心机械装配实训室的组成

机械装配实训室是一条典型的数控加工中心装配线,含有7个独立的组成单元,包括主轴与主轴箱装配单元、底座与床鞍装配单元、工作台与十字拖板装配单元、立柱与主轴箱装配单元、立柱与床鞍装配单元、刀库与立柱装配单元、机床总装及电气装配单元。每个单元配备独立的安装工作台、工具箱和装配工艺方法展板,整条装配线配备两自由度的龙门式行车,用于安装起吊。

2 数控加工中心机械装配实训项目设计

每一台加工中心在机械零件、标准件、外购件、数控系统及电气元件准备齐全后,怎样才能装配出一台合格的加工中心呢?根据多年的实践与教学经验,笔者设计了如下的装配实训工艺,共分为8个实训项目。

2.1 主轴与主轴箱单元的装配

本项目要求学生掌握机床主轴轴承预紧力调整,保证主轴精度要求。实训步骤如下:(1)把主轴箱零件清洗干净,对有螺孔的地方进行回攻丝处理并清除零件毛刺。(2)把主轴轴承内外隔圈在平磨上磨削至平,前后轴承涂上轴承脂,占轴承间隙的1/3空间。然后把轴承放到加热感应器上,加热到80 °C~120 °C之间,再把主轴上的前后防尘隔圈按顺序装配到主轴上,把主轴螺母旋到主轴上用工具板手或力矩板手板紧。(3)把主轴前端装到主轴套里,前端盖用螺钉撬紧在主轴套上,把主轴后轴承和隔圈装到主轴体上,后螺母按前后顺序板紧,再把齿形皮带轮和涨紧圈装配到主轴上。(4)将主轴套放到主轴试车架上并把主轴套固定好,用试车架的电动机带动主轴套进行空运行试验,主轴按设计时最高转速进行空运行试验,由低速组逐步向高速组进行。同时用红外隙线温控器,对主轴轴承温度进行测控,要求温升不得大于20 °C,前后轴承温差不得大于8 °C,可以通过调整主轴前后螺母和主轴轴承的预紧力达到要求。(5)检查主轴径向跳动和主轴轴向跳动。(6)装拉刀杆套和碟形弹簧组,用板手和工具把碟形弹簧预压紧12 mm,碟形弹簧预紧力达到3600 N。(7)把主轴组装到主轴箱体中去,用螺钉撬紧端面接触面中,同时把打刀缸装到箱体中去,主电机也装到箱体上,把齿形皮带轮装到主电机轴上。

2.2 底座和床鞍单元的装配

本项目要求学生掌握机床装配校水平的方法、机床装配接触面的要求,了解丝杆安装与机床导轨平行要求,对机床运动精度的影响。实训步骤如下:(1)底座安放到地面上,调整好底脚螺钉,用水平仪检测底座安放水平。纵向和横向要求水平度0.03/200 mm。(2)底座与床鞍装配,要求导轨接触面和丝杆轴承座接触面,刮研面接触点不得少于6~8点/25×25 mm。(3)底座与床鞍用螺钉撬紧,并打两个定位锥销。(4)装轴承座和丝杆组装配,校丝杆与立柱导轨平行,用跨板检查立柱导轨与滚珠丝杆的平行度。

2.3 工作台与十字拖板单元的装配

本项目要求学生掌握机床十字拖板与工作台的垂直度、机床滑动导轨接触面的要求,了解丝杆安装与机床导轨平行要求,对机床运动的平稳。实训步骤如下:(1)十字拖板与工作台装配,要求刮研面接触点不得少于8~10点/25×25 mm。(2)检测工作台垂直度,X轴与Y轴垂直度0.015/300 mm。(3)装轴承座和丝杆组装配,校丝杆与十字拖板导轨平行,用跨板检查十字拖板与底座导轨与滚珠丝杆的平行度。(4)装十字拖板和工作台调节导轨刹铁。(5)分别用螺钉把丝杆座撬紧,并配打圆柱销子,丝杆两端螺母将根据丝杆长短选择不同的丝杆预紧力。(6)复检丝杆精度,调整好刹铁并送紧。

2.4 立柱与主轴箱单元的装配

本项目要求学生掌握机床箱体与立柱燕尾导轨接触面进行刮研处理、主轴芯棒与立柱导轨的平行度,了解丝杆安装与机床导轨平行要求,对机床运动的平稳。实训步骤如下:(1)箱体与立柱燕尾导轨接触面进行刮研处理,要求刮研面接触点不得少于10~12点/25×25 mm。主轴芯棒与立柱导轨的平行度0.01/300 mm。(2)装丝杠座和丝杆组装配,校丝杆与立柱导轨平行,用跨板检查立柱导轨与滚珠丝杆的平行度。(3)分别用螺钉把丝杆座撬紧,并配打圆柱销子,丝杆两端螺母将根据丝杆长短选择不同的丝杆预紧力。(4)复检丝杆精度同工步2的要求,把主轴箱装到立柱上,并把丝杆活灵撬到箱体座上,调整好刹铁并送紧。

2.5 立柱与床鞍的装配

2.6 刀库与立柱的装配

2.7 机床总装与电气的装配

2.8 机床出厂与精度的检测

3 加工中心机械装配与调整的实训教学模式与评价方法

本实训开始时向学生分发实训指导书,了解实训项目和具体工作步骤。实训辅以网络教学资源作为技术支撑,规范教学文件,所有必需的技术资料都以课件的形式存放在教学资源库中,便于学生查找。

在实训过程中采用导师制。根据学生班级人数进行分组,例如一个班级40人,分为4组,给每个小组选择一名导师,导师在整个实训过程中只负责给予必要的帮助,主要工作由学生自主完成,教学过程不存在“学与教”的游离状态。通过导师以及提供的资料,学生可以克服困难完成项目。本实训在教学计划中的安排时可以放在学生完成专业平台课程学习之后,这样可以让学生在学习相关专业专门化课程之前,就对课程的学习目的有所了解,能激发学生后续课程学习的热情。

对学习效果评价方法的创新更加可以激励学生学习热情。整个实训评价分为四部分,其中实训完成情况占主要部分,实训报告作为学生归纳总结能力的体现次之,实训答辩效果可以反映学生对课题的理解程度也占有一定比,此外增加了组员互评项目可以帮助学生关注团队精神。评价的总分为300分,如果采用百分制可以通过相应比例得出。具体评价方法参见表1。

参考文献

[1] 徐安林.《数控设备维修综合实训》课程开发[J].2005无锡职教教师论坛论文集, 2005:166-173.

篇5

本课程在以行为主义为理论基础的刺激控制教学模式下存在两种性质实训课堂,分别为:机房实训课和机床实训课。机房实训课主要目的是仿真模拟,这个课堂主要采用讲解法、讨论法、案例法等方法在CAD/CAM中心机房实施探究式教学;而机床实训课则在校内的数控加工实训中心真实地加工出零件,并逐步达到精度要求,这个课堂主要采用讲授法、演示法、现场操作法等教学方法。这两个性质的课堂从而也实现了整个项目加工实训的“六步”。在教学过程中,这些教学方法的灵活运用,体现了“学中做,做中学”的教学理念,形成了“教学做”合一的教学方式,力图将教师技能原型传授给学生,形成他们头脑中的心智技能。在教学手段上,强调多媒体,网络资源与传统教学手段的恰当运用。一些抽象、枯燥难理解的加工工艺和走刀轨迹,如果在课堂上直接讲授,学生将很难理解,而借助多媒体手段则能使抽象的教学过程变得形象、直观、生动。借助网络平台能增加课堂的信息量,拓宽学生,的视野,大大提高课堂的效率和质量。

二、教学单元设计

教学前先把每班学生按照每组4~5人和成绩优劣合理搭配分组,以便于学生学习、讨论。由专职教师(或企业兼职教师)、2~3名实验指导教师针对某一个实训项目采用六步教学法来组织和实施教学。资讯:教师下发项目任务书,讲解项目任务所需理论知识点、项目中的疑点和难点、关键点;计划:学生在教师的引导下,组内讨论零件的加工工艺方案,教师巡回指导;决策:学生根据讨论的结果填写相应的工艺、刀具卡片,并编写好数控加工程序;实施:学生运用仿真软件开始仿真加工,没有语法错误后再到真实机床当中输入程序,在单段校验程序后,再自动循环加工,进行首件试切;检查:首件试切好以后,进行工件检测,并进行工艺总结与改进,改进程序,缩短时间,检查改进加工后工件精度及表面粗糙度;评估:通过个人自评和小组之间的互评与教师评价,得到学生此项目单项得分,并现场展示出做得比较好的零部件作品。

三、课程资源建设与利用情况

1.教材选用本课程教材选用了由西安电子科技大学出版社出版,朱岱力主编的《数控加工实训教程》。该教材理论与实践相结合,重点突出一个“用”字,但本教材仍然是作为一个参考书,以便于学生自学。除了自选教材外,教学团队及校企合作专家合作编写了校企合作校本教材《数控加工实训技术项目化教程》,教学内容及进程基本上与此教材同步。2.教辅材料本课程除了教材外还建设了丰富且精良的教辅材料,包括:多媒体课件、教案讲义、职业标准、课程标准、任务书、引导文、评价表、案例库、项目库、试题库、试卷库、视频库、实训图纸、技能竞赛图纸、企业实际生产零部件图纸等。3.网络资源本门课程作为学院精品课程已建成精品课程网站,除此以外教师还提供信息,鼓励学生经常上其他专业数控加工网站汲取营养,开阔眼界,扩展思维。4.校内实训基地目前本专业已建成与数控技术相关的多个实训室和实训中心,如表3所示。完善的校内实训基地确保了实践教学的顺利开展,为培养学生的专业技能提供了保障。(五)校外实训基地根据数控专业培养计划及相关核心课程教学需要,我院与深圳富士康、鸿超准、奇瑞汽车、惠州华通、樟树金虎等多家企业建立了长期的合作机制,为课程的教学创建了产、学、研平台。学生在校外实训基地可完成职业素质培养、生产实习、毕业顶岗实习、毕业设计等,比较稳定的校外实践基地网的形成是课堂教学的有效延伸。

四、课程改革

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关键词: 数控技术 应用专业 实训 四个阶段

目前,我国制造业对既掌握数控技术又熟练数控编程、加工操作的中等职业毕业生需求越来越大,由于数控技术发展日新月异,教学内容与生产技术水平总是存在着滞后。教学经费投入的不足,限制了实验、实训设备及数控应用软件的投入与更新。为了满足社会对数控技术应用型人才的需求,更为满足我校毕业生的需要,我们对现有的教学计划进行了相应的调整:我校数控技术应用专业学制为三年,前两年在校学习理论知识、到校实训中心接受实验、实训,在理论学习期间,特开设了《车工工艺学》、《数控加工技术》、《数控编程与设备》、《公差测量与技术》、《机械制图》等十几门专业课和专业基础课,使学生的知识结构更趋于合理,为实训作了很好的铺垫,夯实了基础。后一年到企业顶岗实习,为更好地向企业输送合格的数控人才,把实训分四个阶段,以巩固和深化理论知识,提高和完善操作技能。

第一阶段:普车实训。

这一阶段是学习数控车床不能逾越的过程,学生在普通车床上实习、练习刃磨车刀,熟练操作车床,从加工端面、外圆、内孔、切槽开始,逐渐接触到螺纹各部分的尺寸计算和加工,特形面的加工,在这一过程中深刻理解刀具几何角度对切削加工精度和表面粗糙度的影响,进一步认识切削三要素Vc、ap、F在加工中的相互关系及其对工件质量的影响,掌握车床的调整方法,掌握切削的有关计算、了解常用工具、量具的结构,熟悉掌握其使用方法,合理地选择工件的定位基准,安排加工工艺过程。同时还须让学生知道只有完成这一阶段的实训任务,将来才有可能在数控车床上所编制的加工程序更为合理和实用。

第二阶段:仿真实训。

第一阶段的实训后,对学生进行技能考试,操作达到要求的学生到计算机进行数控仿真软件的练习,同时也能促进未选中的学生努力练习,激发他们的学习兴趣和竞争意识。首先让学生熟悉仿真机床的操作面板和录入面板明确每个按键的功能,建立工件坐标系的方法,如何选择刀具几何角度设置刀偏及刀补,详细地讲解每个过程。

在编程车削倒角时,可用两种方式:(1)把车刀刀位点指定在倒角起点处,再G01车削;(2)把车刀定位在倒角的右边延长线上,然后G01车削而成。同时让学生比较哪种方式更为简单和实用。

在普通螺纹加工中,让学生分别使用G92、G76螺纹循环指令来编程加工螺纹,在实训中让学生了解根据导程的大小和螺纹的精度高低选择不同的加工指令更为合适。G92直进式切削和G76斜进式切削。由于切削刀具进刀方式的不同,这两种加工方法有所区别,各自的编程方法也不同,造成加工误差也不同,工件加工后螺纹段的加工精度也有所不同。G92螺纹切削循环采用直进式进刀方式进行螺纹切削,螺纹中径误差较大,但牙形精度较高,一般多用于小螺距高精度螺纹的加工;加工程序较长,在加工中要经常测量。G76螺纹切削循环采用斜进式进刀方式进行螺纹切削,牙形精度较差,但工艺性比较合理,编程效率较高,一般适用于大螺距低精度螺纹的加工。在螺纹精度要求不高的情况下,此加工方法更为简捷方便。所以,学生要掌握各自的加工特点及适用范围,并根据工件的加工特点与工件要求的精度正确灵活地选用这些切削循环指令,然后编制加工程序,并自动加工。

第三阶段:数控加工。

在数控仿真软件加工出合格工件的同学先到数控车床上进行编程加工。由于仿真软件和数控车床是同一个界面,学生短时间内可熟练操纵机床,但需注意以下几点。

(1)要根据工件的材质,所用刀具的几何角度来选择不同的切削参数。经过普车的实训,这将不是难题。

(2)学生编制的程序要先经过图形模拟加工,程序正确后再进行对刀加工。

(3)在首件加工中合理使用程序暂定M00指令,在精加工前对工件进行测量,看是否需调整刀具补偿,最后加工出合格的工件。

(4)重点突出典型零件的工艺分析,装卡方法的选择、程序编制,调整加工和检验,如果有缺陷,应找出原因并修正。遵循由易到难、由简单到复杂、由单项到综合这一过程,重视在实践教学中培养学生的实践能力和创新能力。

对学生加工的工件,按小组进行互评。学生都有好胜心理,会对对方的工件一丝不苟地检查,不放过任何一个细节。最后教师根据实际情况给出综合性的评价,或者让学生保存自己满意的作品,激发学生的兴趣。学生的学习效果非常明显。

如此,学生能全面了解数控加工的全过程,深刻理解加工原理、机床工作过程、编程方法及制订工艺的原则,能够对数控机床加工中出现的常见故障予以解决,对将来从来数控工作上手快,操作规范,具备解决问题的能力。

第四阶段:总结提高。

老师和同学共同探讨实训经验及实践教学中遇到的问题。由于实训内容较多,机床种类全,学生在短时间内既要掌握机床的操作,又要对复杂零件进行合理的工艺安排和准确地编程加工,现场讲解具有局限性。将工艺分析及基本编程内容制成课件,能方便学生掌握和复习,多年来的实践证明这是行之有效的方法,优化实训的效果。数控实训教学过程:普车加工―仿真数控软件―数控机床加工,这几步走的教学方案能最大限度地发挥教学资源的使用性和经济性,尽可能避免事故的发生,缩短机床的人均占有时间,提高机床的利用率和使用寿命,如果能结合实际生产,其教学效果将更显著。

参考文献:

[1]程仲文.数控实训项目研究与改革.兰州工业大学,2007.

[2]刘蔡保.数控机床编程与操作.化学工业出版社,2009.

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论文关键词:数控技术  应用专业  实训  四个阶段

目前,我国制造业对既掌握数控技术又熟练数控编程、加工操作的中等职业毕业生需求越来越大,由于数控技术发展日新月异,教学内容与生产技术水平总是存在着滞后教学经费投入的不足.限制了实验、实训设备及数控应用软件的投入与更新。为了满足社会对数控技术应用型人才的需求,更为满足我校毕业生的需要.我们对现有的教学计划进行了相应的调整:我校数控技术应用专业学制为三年,前两年在校学习理论知识、到校实训中心接受实验、实训,在理论学习期间,特开设了《车工工艺学》、《数控加工技术》、《数控编程与设备》、《公差测量与技术》、《机械制图》等十几门专业课和专业基础课,使学生的知识结构更趋于合理,为实训作了很好的铺垫,夯实了基础。后一年到企业顶岗实习,为更好地向企业输送合格的数控人才,把实训分四个阶段,以巩固和深化理论知识,提高和完善操作技能。

第一阶段:普车实。

这一阶段是学习数控车床不能逾越的过程。学生在普通车床上实习、练习刃磨车刀,熟练操作车床,从加工端面、外圆、内孔、切槽开始,逐渐接触到螺纹各部分的尺寸计算和加工,特形面的加工.在这一过程巾深刻理解刀具几何角度对切削加工精度和表面粗糙度的影响,进一步认识切削三要素vc、ap、f在加工中的相互关系及其对工件质量的影响,掌握车床的调整方法.掌握切削的有关计算、了解常用_t具、龟具的结构,熟悉掌握其使用方法,合理地选择工件的定位基准,安排加工工艺过程。同时还须让学生知道只有完成这一阶段的实训任务,将来才有可能在数控车床上所编制的加工程序更为合理和实用。

第二阶段:仿真实训。

第一阶段的实训后.对学生进行技能考试。操作达到要求的学生到计算机进行数控仿真软件的练习.同时也能促进未选中的学生努力练习.激发他们的学习兴趣和竞争意识。首先让学生熟悉仿真机床的操作面板和录入面板明确每个按键的功能.建立工件坐标系的方法,如何选择刀具几何角度设置刀偏及刀补,详细地讲解每个过程。

在编程车削倒角时.可用两种方式:(1)把车刀刀位点指定在倒角起点处,再c01车削;(2)把车刀定位在倒角的右边延长线上,然后g01车削而成。同时让学生比较哪种方式更为简单和实用。

在普通螺纹加工中.让学生分别使用g92、g76螺纹循环指令来编程加工螺纹.在实训中让学生了解根据导程的大小和螺纹的精度高低选择不同的加工指令更为合适。g92直进式切削和g76斜进式切削。由于切削刀具进刀方式的不同,这两种加工方法有所区别。各自的编程方法也不同,造成加工误差也不同,工件加工后螺纹段的加工精度也有所不同。g92螺纹切削循环采用直进式进刀方式进行螺纹切削,螺纹中径误差较大,但牙形精度较高,一般多用于小螺距高精度螺纹的加工;加工程序较长,在加工中要经常测量。g76螺纹切削循环采用斜进式进刀方式进行螺纹切削,牙形精度较差,但t艺性比较合理编程效率较高,一般适用于大螺距低精度螺纹的加工。在螺纹精度要求不高的情况下,此加工方法更为简捷方便。所以,学生要掌握各自的加丁特点及适用范同,并根据工件的加工特点与工件要求的精度正确灵活地选用这些切削循环指令,然后编制加工程序,并自动加工。

第三阶段:数控加工。

在数控仿真软件加工出合格工件的同学先到数控车床上进行编程加工。由于仿真软件和数控车床是同一个界面,学生短时间内可熟练操纵机床,但需注意以下几点。

(1)要根据工件的材质,所用刀具的几何角度来选择不同的切削参数。经过普车的实训,这将不是难题。

(2)学生编制的程序要先经过图形模拟加工,程序正确后再进行对刀加工。

(3)在首件加工中合理使用程序暂定moo指令.在精加工前对工件进行测量.看是否需调整刀具补偿.最后加工出合格的工件。

(4)重点突出典型零件的工艺分析,装卡方法的选择、程序编制,调整加工和检验,如果有缺陷,应找出原因并修正。遵循由易到难、由简单到复杂、由单项到综合这一过程,重视在实践教学中培养学生的实践能力和创新能力。

对学生加工的工件,按小组进行互评。学生都有好胜心理,会对对方的工件一丝不苟地检查,不放过任何一个细节。最后教师根据实际情况给出综合性的评价,或者让学生保存自己满意的作品,激发学生的兴趣。学生的学习效果非常明显。

如此,学生能全面了解数控加工的全过程,深刻理解加工原理、机床工作过程、编程方法及制订工艺的原则.能够对数控机床加工中出现的常见故障予以解决,对将来从来数控工作上手快,操作规范。具备解决问题的能力。

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【关键词】中职 数控技术 理实一体化

一、引言

中职学校的数控技术应用专业是专门为制造类企业培养数控机床操作人员的动手能力要求较强的专业。随着时代的发展,科技的进步,企业对于数控机床操作人员的要求也越来越高。传统的教学模式难以让学生将所学的理论知识与实践操作有效地联系起来,所培养出来的学生已经越来越不能满足制造类企业的人才需求。因此,必须改变数控技术应用专业原有的理论与实践相脱节的教学模式,实行理实一体化教学的模式。

二、传统教学模式存在的问题

1.学生的学习积极性不高

目前,中职学校的教学对象主要是那些初中毕业却未能考取高中的学生群体。这些学生的主要特点是文化理论基础差,自控能力不强,在学习上缺乏主动性。传统的教学模式先是安排理论教学,然后再进行实践操作。学生在学习理论知识的时候由于没有实践的体验,所以对于抽象的知识很难理解,以致很难学懂书上的知识,进一步加重了学习的挫败感,让其产生厌学的情绪。这样,会使学生习惯被动地接受知识,教师如果不对其进行督促,学生就会开小差,做与学习无关的事情,这些都给正常教学带来了很大的难题。

2.学生对综合知识运用的能力薄弱

数控技术应用专业的《数控编程与操作》《数控加工工艺》等几门专业课程涉及许多数控机床操作方面的知识与技能,需要理论学习与实践操作紧密的结合才能取得良好的教学效果。传统的教学模式则把理论与实践分成了二段式,理论教学与实践教学环节各自独立,无法实现让学生在学中做,做中学,导致多数学生仅仅学会了机械式地操作数控机床,而所支撑操作的理论知识却与实践操作挂不上钩,使得学生独立分析问题、解决问题以及综合运用所学知识的能力比较薄弱。

3.学生就业后不能胜任职业岗位的要求

由于教学的效果不理想,使得教师在实训时要占用一定的课时给学生讲理论,使得学生操作的课时减少。这样又导致实训无法按原计划实施,教师只能缩减实训内容。最后学生所学到的理论知识与操作的技能都停留在比较低级的阶段,在就业时达不到制造企业对其岗位的能力与技能要求。

三、理实一体化教学的特点

所谓理实一体化教学模式是指在教学过程中,打破传统教学中理论课与实践课相分离的教学模式,把在教室中给学生讲解的理论知识融入车间的实训教学之中,让学生在学习了相关理论知识之后可以及时地进行实践操作,理论知识成为学生实训操作的基石,而实践操作反过来促进了学生对理论知识的理解和运用,理论与实践两者相互渗透,融为一体的教学模式。通过理实一体化教学,可以实现以下几个转变:从以教师为中心向以学生为中心转变;从学生由被动接受模仿向主动实践、手脑并用创新转变;教学从单一的知识的讲授向知识的综合运用转变;教学的场所由固定教室向实训车间转变;教学的手段由一支粉笔、一块黑板向多媒体、计算机以及操作实践转变。

四、理实一体化教学的实施

1.建立专业化的实训基地

理实一体化教学要求学生在学习了理论知识后立即进行实践操作,因此购置一定数量的数控机床是必要的。但是,数控机床造价比较昂贵,一次性购置数量较多的数控机床有一定难度。这时可以着手建设数控加工仿真实训室,利用数控仿真软件让学生对所学编程指令以及机床操作进行练习,可以为学生在数控机床上的操作打下良好的基础。通过建设数控仿真加工实训室既满足了学生在学习完理论知识后马上进行操作的需求,又缓解了数控机床不足的压力。

2.构建教学模块与编写授课教材

将《数控编程与操作》和《数控加工工艺》课程所需的编程理论、工艺知识和操作技能要求等,按数控车、数控铣、电火花线切割以及机床维护等岗位需求进行设计并形成各自的教学模块,每个模块又分成若干个实训项目,各个项目之间既相互独立又承上启下。学生在学完各个实训项目后,就完成了该模块的学习。编写授课教材首先要聘请企业里面的实践专家来校与教师们一起先把企业职业岗位所需的理论知识与操作技能等编写成教学大纲,然后把教学大纲中知识与技能的要求分别设计到典型的项目任务之中,最后由教师们根据教学大纲以及设计好的典型项目任务进行授课教材的编写。

3.培养 “双师型”教师队伍

由于理实一体化教学模式打破了传统理论教师和实训教师的界限,不仅要求理实一体化的教师具备扎实的知识理论基础,能将自身的知识很好地传授给学生,而且要求教师有很强的实践能力,具备丰富的操作经验,可以给学生传授操作技能以及解决学生在操作时遇到的各种技术问题,因此如何培养一支“双师型”的教师骨干队伍是对理实一体化教学改革的最有力保障。可以通过资深教师指导年轻教师的结对子模式,组织教师教学能力培训和安排教师到相关制造企业进行生产实践等方式来培养“双师型”教师。

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关键词:数控;人才;培养

1背景

数控技术是先进制造技术的核心,世界各国制造业广泛采用数控技术,以提高制造能力、适应市场能力和竞争能力。随着我国加入世贸组织,综合国力进一步增强,我国经济全面与国际接轨,并正在成为全球制造业中心,进入了一个空前蓬勃发展的新时期,这必然对掌握现代化制造技术的人才、特别对一线数控技术工人形成了巨大的需求。到2008年,我国的数控机床年产量将达到4万台,数控机床的普及率也将大为提高,因此数控技术的应用将是我国机械制造业发展的重要任务。但目前我国机床的数控化率还达不到3%,其原因是多方面的,而数控人才的匮乏无疑是主要原因之一。现阶段,职业学校以及数控专业的现状是这样的。数控技术作为机电应用技术的专门化学科,应按照支撑岗位核心能力的知识、技能课程的需要为原则,对专业课程的教学内容进行精选和优化,要突出数控技术的特点,不必过于苛求课程的系统性和完整性。特别是面对中职学生,基础相对差、领悟能力低等诸多方面不利因素。所以,在安排课程上有时宜专不宜博,这样才能做到数控技术的专业化。根据中职学校现阶段的情况与数控专业未来的发展,数控理论课、仿真教学、小型数控机床、实体生产用机床结合穿插教学使用会对职专学生数控机床的学习和使用有很大的帮助和提高。

2理论学习是基础

理论课是基础,没有理论指导,就谈不上学习数控加工,但理论学习一定不能与实际脱节,要使学生理解今后要使用的设备,而不单单是图片。比如在介绍刀具时,可以把一些典型的刀具拿到教室,让学生知道各种刀具的形状、参数、用途,这样,学生不至于一头雾水,而真正有一个直观的认识。在讲数控机床时,应该引领学生进入实训车间,让学生真正认识各种数控设备,它们之间有什么样的联系,又有什么样的不同。这样学起来,学生才有兴趣,才能调动他们的积极性。效果比老师在黑板上写定义好得多。

3仿真软件承前启后

仿真软件是作理论课的升华,在讲一些比较抽象、晦涩的知识点或者是具体零部件时,仿真软件可以起到一目了然的作用,例如在讲解典型零件时,利用软件素材库,调出实物的平面、立体图,甚至是动态图,帮助学生更好理解。此外,在讲解刀具的安装时,零件的组装可以通过软件模拟仿真来进行实现,编程与加工过程,仿真软件的优势就更加能够突显,编写程序可以通过仿真系统演示出来,对程序编写的错误就能及时发现,特别是使学生对程序中复式循环指令的理解就更加容易。另外仿真软件可以达到学生与机器1∶1的的使用率,不会因为设备不足,影响课堂效率。再有数控加工仿真软件都具有多系统、多机床,且能逼真反映机床加工过程等功能。

4小型数控机床保证动手操作

教学用小型数控机床是近几年的一种新型教学器材,也是今后职业学校机电专业、数控专业实训课动手实践的趋势。根据职业学校的现状,无论从经济角度还是从占地面积来讲,不可能大量购买大型实际生产用数控机床,一般情况是一个学校有几台数控设备,条件好一点的学校可能会有加工中心这样的高级机床。老式的教学方法中,实习设备都是实际生产用大型设备,学生实训通常是几个人一台机床,实训操作时间短,有的甚至都没有办法接触到机床,无法提高教学质量完成教学任务,培养出来的毕业生也往往只有理论基础。那么,学生需要多操作与机器数量少不能满足学生要求,学校资金有限与多投入这两对矛盾就越发突出。“多实践”是欧美发达国家多年的教学心得,也是我国跟他们教学的最大差距,他们所培养出来的学生是那种理论和实践都具备的复合型人才,企业也非常喜欢聘用这样的毕业生。欧美国家职业院校在教学设备投入方面考虑的因素是:①是否符合职业教育的教学规律(科学性)。②设备是否绝对保证学生的安全(安全性)。③设备是否可以达到训练的目的(功能性)。④设备故障率以及是否能够及时排除故障(稳定性)。⑤设备的外观是否能够激发学生的学习主动性(心理学特征)。⑥设备的单价以及是否占地少、消耗少(前期投入以及后续使用的经济性)。教学用小型数控机床教学正适合这种教学模式,也是大势所趋。机床虽小、五脏俱全,以几分之一的投入就可产生常态的教学效果,既切实解决现实教学中资金和场地不足的难题,又同时让学生踏出校门那一刻,有更足的底气面对社会。降低采购成本,加强教学密度、降低实习消耗、提高教学实效、多种安全设置提高操作的安全性,解决前期阶段数控教学难题,在保证安全稳定,节能环保,高效减耗,规模化教学,增加机时的同时,学生安全,减轻老师负担。

5大型设备做辅助

职业学校的任务就是要让学生掌握职业技能,与企业达到零对接,教学中小型数控机床是学生实践的主力军,在学生实训操作也一定要让学生有机会实践实际生产设备,要让学生真正明白构造,布局,使用方法。不能让学生在这个方面产生盲区,使今后学生步入社会,步入工作岗位能更好更快地适应。职业教育不像普通高中,职业教育办学要适应社会需求,社会需要什么样的人才,我们就教什么样的课程。国家现在需要的就是懂专业,会操作的技术人员,那这就应该是我们的办学方向。不能让学生只有理论知识,动起手来却完全是个门外汉,如果那样,就失去了职业教育的意义。对于数控加工这个专业,社会、企业需要的就是走出校门就能顶岗。如何把这点做好,是我们教育工作者,应该时常总结与反思的,我们就应该克服困难,真正把学生培养成一名有一技之长的技能型人才。

作者:宋凯 单位:天津职业技术师范大学

参考文献:

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【关键词】:项目教学法;数控加工;实训;职业教育;三对接

中国分类号:G71

近期,国务院《关于加快发展现代职业教育的决定》提出,要牢固确立职业教育在国家人才培养体系中的重要位置,以服务发展为宗旨,以促进就业为导向,培养大量高素质技能型人才;大力推动专业设置与产业需求、课程内容与职业标准、教学过程与生产过程(三对接),积极推进学历证书和职业资格证书(双证书)制度;激发年轻人学习职业技能的积极性,促进形成“崇尚一技之长、不唯学历凭能力”的社会氛围。在这些政策方针的指导下,结合新的教育教学理念,我们对数控加工综合实训课程进行了全新的改革,引入了项目教学法,对课程的内容进行了精心设计,改进了传统的教学方法,注重加强学生实践技能的培养,使整个教学过程更符合美国哲学家、教育家杜威提出的“做中学”的实用主义教学理论[1]。

1.项目教学法

“项目教学法”是一种基于实际工作过程的“行动导向式”教学方法,是由美国著名教育家、伊利诺易大学教授凯兹博士和加拿大教育家、阿尔伯特大学教授查德博士共同创建的一种以学生为本的活动教学法。20世纪80年代以来,项目教学法在基础教育、职业教育和高等教育中得到了广泛的应用,成为典型的以学生为主体的教学方法[2]。“项目教学法”就是让学生在真实的或模拟的工作世界中通过多元方式参与工作过程,完成典型工作任务,并在完成任务的过程中,在与教师、同伴合作、交流的过程中,逐步掌握知识和技能,这与人类学传统的情境学习理论是一致的。项目教学法改变了传统教学模式的三个中心,即由以教师为中心转变为以学生为中心,由以课本为中心转变为以“项目”为中心,由以课堂为中心转变为以实际经验为中心[3]。在项目教学中,学习过程成为人人参与的实践活动,它注重的不是最终的结果,而是完成项目的全过程[4]。在项目实施过程中把理论与实践教学有机地结合起来,可以充分调动学生的积极性及参与意识,提高学生的自学能力、动手能力、协作和互助能力、沟通能力等方面的综合职业能力,尤其适用于现代职业教育中的实践活动。

2.采用项目教学法的意义

作为一门重要的综合性专业实践教学课程,数控加工综合实训对学生的数控加工工艺规程设计及实施能力、数控机床编程能力、数控机床操作及加工调整能力、加工现场协调能力等综合职业能力的提高都有重要的影响。该课程主要特点是:其一该课程是在完成工程制图、2D及3D计算机辅助设计、机械制造技术以及数控技术等课程的基础上进行的实训环节。只有掌握了一定的绘图及识图、机械加工及数控编程相关知识的基础上,才能进行的实践方面的学习活动;其二,数控编程与加工实训活动存在着“交互性、协作性”。在实训过程中,学生需要更多的和计算机、仿真软件、数控机床及组员进行交互式、协作式学习活动。脱离实践环境,单一的学习编程指令及编程方法等理论知识,只进行简单机床操作,不但很难编写出合格的数控加工程序,更难以熟练掌握数控加工技术。

3.项目教学法的实施过程

在项目实施过程中,教师将需要解决的问题或需要完成的任务以项目的形式交给学生,学生在教师的指导下,学生采用自主、合作、探究的学习方式,共同制定计划、分工合作,直至完成整个项目。项目教学法的实施过程,一般包括确定项目任务、项目实施、项目考核评价及总结归档4个阶段:

3.1确定项目任务

项目的确定是项目教学法成功的关键。按照产教融合、校企合作、工学结合的原则,在“三对接”的方针指导下,由教师和企业技术人员结合企业实际的工作任务、岗位能力、专业能力培养等方面提出了一个或几个项目任务,并与学生一起充分讨论,最终确定项目的实现目标和具体任务。情境学习理论强调在应用情境中教授知识与技能[5],所以在确定项目时我们充分考虑到:其一,所选项目包括所授课程的大部分内容,项目所涉及的知识点基本覆盖所学课程的主要知识点并适当超出教材范围,目的是使学生在项目实践过程中即可完成知识体系的课程学习,又能扩展和延伸所学知识。其二,所选项目的工作过程与企业的实际项目工作过程相一致,使学生能运用所学的知识完成企业的实际工作任务。其三,项目的难易程度符合学生的实际水平,让几乎每个学生在老师的指导下,都能完成规定的项目活动任务。

3.2组织项目实施

项目实施过程是项目教学法的核心。待项目确定后,教师首先要充分设计好各个环节的活动,提前做好准备,并在实施项目活动中根据学生的情况灵活安排;然后进行项目实施动员,让学生了解项目教学的意义、实施流程及考核办法等,使学生对项目有全面的了解,增强学生的学习兴趣,使学生能够积极主动地参与到项目活动教学中来;最后,学生在教师的指导下,进行小组划分,根据小组成员的知识结构和能力,从教师给出的可选项目中选择一个或几个项目进行合作开发。在项目实施过程中,按照杜威所倡导的“做中学”的实用主义教育理论,教师作为引导者和组织者,帮助学生完成项目。通常,项目实施一般可以分为项目任务分解、计划制定、项目实施过程三部分。

项目任务分解:根据零件加工的整个过程,将整个过程分成“图样分析及工艺制定”、“程序编写”、“程序调试及仿真”、“机床操作”等几个阶段。

计划制定:各小组在充分理解项目要求的基础上,根据分解情况,经协商后由组长负责进行组员的职责分工。

项目实施过程:在项目实施过程中的每一个阶段,以学生为中心,采用精讲多练的方式,先由教师根据示范项目讲解知识点,说明该阶段应该掌握的内容及完成的目标,并对各个阶段的实施过程进行展示。

3.3项目考核评价

项目考核评价是对学生个人在项目活动实施过程中的参与程度、所起的作用、合作能力、团队精神及成果等方面进行综合评价,是项目教学法的重要环节。评价具有导向功能、激励功能、诊断功能、信息反馈功能等。新的教学方式的变革,必然要求不同的教学评价。

学生必须对整个实训过程撰写总结报告,提交零件加工工艺文件、数控加工程序单及零件,并对项目的整个实施过程进行总结。实训结束时,组织一个模拟报告会,让各小组展示其成果,并回答老师和同学提出的问题。教师验收各小组完成的成果,并从工艺规程设计的合理性、程序编写的技巧性、机床操作的规范性、零件加工质量等方面加以评价,最后将所有评价指标量化后按一定的比例计入总分。

当然,我们也对实训项目制定了详细的评分标准。评价标准包括:完成时间(10%)、工艺文件(10%)、编程质量(基本10%,创新5%),加工仿真(10%)、机床操作(20%)、零件质量(20%)、报告(5%)及综合表现(10%)等5项内容。5个评价指标能充分显示学生的各种能力,从工程图分析、工艺制定等基本理论知识的掌握和运用,到数控加工程序编写、仿真软件的使用、程序的录用及调试、机床操作以及协作互助等,从而达到高等职业教育所提出的“知识、能力、素质”方面的要求。

3.4总结归档

项目考核评价后,师生共同对项目进行总结,分析本次项目教学的得失,并对在本次项目教学中有创意、表现突出的学生进行表扬。通过总结,可以拓宽学生的思路,理解项目各个环节中解决问题的方法,使学生发现自己理论及操作技巧上的不足,并使学生知道在项目活动实施过程的最大收获与体会。最后将项目的成果(包括零件、数控加工程序单、零件加工工艺设计文档、参考资料和实训报告等)全部进行归档保存或集中展示。

4.结束语

实践证明,根据我国高等职业教育的现状及国务院《关于加快发展现代职业教育的决定》政策要求,结合我院的现有条件和生源情况,设计开发的具有我院特色的数控加工综合实训“项目教学法”,取得了较好的教学效果。学生在整个项目教学过程中,不但理解和掌握了课程要求的知识和技能,而且培养了分析问题、解决问题的能力、团队精神与合作能力,这些成绩对培养应用型的数控技术人才都将起到较大的促进作用。当然,项目教学法中以学生为中心的思想,也对教师教学思想、教学能力提出了更高的要求。这就要求教师要对本课程有一个系统的思路,有极大的应变能力,要仔细观察每个学生的学习进展及兴趣发展,掌握每个学生的特点并相应提出或设计出既发展个性又注重全面平衡的教学方案[5]。总之,项目教学法在数控加工综合实训课程中的成功运用,不但取得了明显的教学效果,得到了大多数学生的欢迎;同时也为推动我院相关课程的改革及职业技能培训教学方法的改革提供了思路,使我们有信心使用全新的模式培养出高素质的技能型人才。

【参考文献】

[1] 赵祥麟,杜威教育论著选-我的教育信条[M].上海:华东大学出版社,1981.

[2] 贺平,项目教学法的研究与实践[J].北京:中国职业技术教育.2006,(22)43-44

[3] 黄亚平,项目教学法在“软件工程”教学中的理论和实践[J].杭州:浙江工业大学学报,2009,第八卷第2期,226-230