数控编程实训总结范文
时间:2023-03-28 18:26:04
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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:机电专业;数控实训;工程意识和工程素质培养;优化课程结构
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)17-0120-02
一、引言
《数控加工工艺与编程》课程是应用型本科机电专业的主干课程,其工艺性和实操性要求极高,因此,一般在理论课程结束后安排有3周的数控实训环节。数控实训通常是以编程和实操训练为主,教学流程一般按照安全教育、仿真教学、数控车床和数控铣床面板操作练习、试切对刀和确定工件坐标系训练、典型零件的数控加工工艺实训等步骤来完成。按照这一教学流程,大部分学生可以初步掌握数控加工技术,并提高数控编程能力。从这一教学环节实施结果来看,尽管学生在该实训之前学习了通识课程及部分专业课程,初步掌握了一定的机电工程实践技能及计算机应用软件,但之前课程实践环节完成的是对应课程的教学任务,巩固的是知识点,缺乏交叉综合训练,因此,学生经过数控实训后,其能力处在数控操作的层面,其工程意识不强,工程素质培养有限,达不到既定的应用型专业技术人才培养目标。为此,我们对原有的数控实训教学模式改革进行了有益的探索。
二、实训规划
《数控加工工艺与编程》实训计划基于项目(校教研课题:“数控实训教学模式的改革探讨”)展开,按照典型零件的实际制造程序规划实训流程,在教学内容上改变单纯编程和操作训练,增加学生从理论到实践的体验,充分认识到数控技术在生产加工中的作用和地位。为此,将原实训过程分为二个阶段,第一阶段:数控实训,目的是强化数控实训编程和数控加工工艺训练,时间占比60%;第二阶段:工程训练,也为机械创新设计环节,学生按班分组,利用各种基本的构件及组合,设计出能够实现某种运动功能的机械机构或装置,并在数控设备上完成该设计的实物产品加工制作,时间占比40%。这两个阶段的运作流程见图1。
三、项目实施
1.数控实训阶段。此环节对于机电专业本科生掌握数控技术至关重要,必须扎实训练,打好这个基础。项目按照图1所示的数控实训流程进行实施,重点强化数控加工工艺的综合训练。学生首先通过仿真软件学习及车削、铣削加工练习,熟练掌握数控机床的操作,在此基础上能顺利完成典型零件的车削和铣削加工。学生在完成典型零件的数控车削和铣削后,需对实训效果进行总结,同时做出评价,并把加工精度检测纳入到评价指标中。
2.工程训练阶段。工程训练的重心是培养学生的工程意识。这一阶段的目标是:学生能设计出能够实现某种运动功能的机械机构或装置,并通过数控加工,把构思变成实物,实现数控技术的应用和升华。其实施过程如图1所示。(1)学生按小组提出构思,经分析和讨论,确定机械机构设计方案;(2)按目标进行机构的分析与计算,验证可行性;(3)绘制工作图,并仿真,进一步确认机构的可行性;(4)制定各构件加工的工艺路线,并编制数控程序,为零件加工做准备;(5)零件加工及检验,进一步巩固数控实训的操作技能;(6)组装及功能测试,完成实物制作;(7)撰写说明书。通过工程训练过程,使学生对以前学习过的机械设计理论课程有了更深刻的认识。如连杆机构、曲柄滑块机构、凸轮机构、齿轮机构、间歇运动机构(槽轮机构和棘轮机构等)、螺旋机构及其组合机构等。通过设计和制作,学生们懂得了专业理论是创新的基础,工程应用是创新的目的,构想和实现融为一体则是创新的保障,同时也是本项目所追求的目标。在工程训练阶段所分配的时间虽然不是很长,但学生的积极性非常高,他们充分利用时间,甚至加班自发延长实训时间,确保机构的设计和制作完成。图2、图3为学生在工程训练阶段完成的作品。当他们看到装配好的机构,经测试运转顺畅,达到了设计要求后,脸上洋溢着成功的喜悦,实实在在有了获得感,也切身体会到只有付出才有收获。答辩是这个阶段的最后一个环节,在答辩现场,学生详细介绍了从方案的拟定到制作出实物等各个技术环节,并与现场的老师和同学做了比较深度的技术交流。答辩现场生动活泼,在交流中互受启发。在轻松的互动环境中,学生的工程意识和工程素质得到了锻炼提高。同时,学生的严谨态度从侧面上反映出本项目的实施――改革教学模式也取得了很好的效果。
四、结论
在数控实训教学中引入工程训练内容,并做合理地延伸,实践证明实训效果明显优于原来的教学方式。最为突出的是把学生被动接受训练变为学生积极主动参与,把原来只是为了掌握工具,变为使用工具去实现自己的设计。尽管拓展了实训内容,增加了实训难度,但是学生独立操作的空间更大了。学生通过应用机械原理和机械设计理论,大胆创新,拟定机械机构方案、生产工艺设计、绘制工程图、编制数控加工程序、操作数控机床加工机械零件、参与精度检测、按设计要求组装和调试机构、撰写技术说明书等环节的训练,培养了学生的创新设计意识、综合工程应用能力、团队协作精神,促进了学生专业基础理论知识的巩固和应用与综合能力的培养,养成理论与实践的有机结合和良好的学风。在实践中我们深感数控实训教学改革还有很大的提升空间,作为指导教师只要本着对学生的强烈责任感,实事求是,脚踏实地,不断追求,一定能够培养出大批优秀的工程技术人才。
参考文献:
篇3
【关键词】实训教学;中职数控;实践;探讨
引言
总理曾提出:大力发展职业教育。国运兴衰,系于教育;教育振兴,系于创新。职教正面临新的发展机遇,随着近年来数控设备在我国生产领域的广泛应用,以及社会对数控专业技术人才的需求日益紧迫,教育部特别提出要提高实践教学环节的投入力度。为此,职业院校要加快数控课程的发展步伐,在数控实训教学方面必须要做很多的工作,改善实训环境、努力提高实训效果。在积极开展实训教学的同时,也面临了很多亟待解决的问题,如定位模糊,发展目标不明确,教学内容单一和教学方案不够完善,理论教学与实训环节脱节等。这一系列的问题还需要在教学中继续探索与实践,进一步深化教学改革、提高教学效果来完成。为此,笔者结合实践,探讨如下。
1.促进“双师型”教师队伍的建设
教师是实践教学的组织者和指导者,数控实训教学师资队伍建设是搞好数控实训教学的重要保证。没有高素质的“双师型”实训教学师资队伍,再好的设备也只能是一堆死东西,数控实训教学也就缺少灵魂和活力,实训教学的任务也不可能顺利完成。为此,搞好当前的实训教学,首要工作就是要加强师资队伍建设工作。可通过安排专业教师深入生产第一线锻炼、选送专业教师到培训基地培训和聘请企业技术人员到校任教等方式,以有效解决数控实训教师的短缺问题。在师资队伍建设方面,应尽可能地引进相关专业的、有丰富的实践经验的、具备良好的实践教学能力的高素质人才承担实训教学的日常教学和管理工作。对于现有的实训教学人员应当制定合理的培训升级方案,使之能够得到及时的技术培训,跟上数控技术的发展步伐,提高自身的教学水平。
2.构筑实训教学体系
我国要实现经济增长方式的转变,走新型工业化道路,发展以信息产业为龙头的高新技术产业,进行传统产业升级,形成新的产业格局,不仅需要大量掌握核心技术的研究和开发人员,更需要有一大批掌握现代制造技术和服务能力的高技能型人才。随着高等教育改革不断深化,各中职院校纷纷对实践教学体系进行了重构。近年来,在校、系领导及企业专家的指导下,我们不断加强以现代企业为模型的校内实训基地建设,以资源共享与资源合理利用为基本原则,实现同一专业大类的各专业实训的模块化组合,为学生提供单项技能训练、综合技术实践训练(基本技能训练、高新技术训练、初步的项目训练)。在实践教学基地建设上,重点建设了校内实训基地,同时加强建立校外实训基地,着力构建以应用性和实践性为基本特点,以学生能力培养为核心的中职教育实践教学体系。
3.充分应用数控加工仿真系统
数控实训教学的目的主要是对原理的验证及数控操作技能的提高。由于刚进行数控实训的学生对数控设备不太熟悉,学生直接在数控机床上实际操作,容易因误操作损坏设备,而数控机床的价格又比较高(在企业里,刚进公司的工人只能站在师傅旁边看,怕他们损坏机床),这成了数控教学中的一个难题。所以,怎样充分利用现有软、硬件条件,合理调配资源应该是教改中的一个重要内容,整合教学资源及教学过程的科学设置是十分重要的。让学生实际上机前经过数控加工仿真训练,一方面可提高数控教学的效果,另一方面还可提高数控机床的利用率并减少机床的损耗。数控加工仿真系统具有FANUC、SIEMENS等众多数控系统功能,学生通过在PC机上操作该软件,能在很短时间内掌握数控车、数控铣及加工中心的操作。PC机屏幕能够显示和机床操作面板一模一样的界面;以动态的模拟显示代替机床实际运行并且还能够提示操作信息,如编程错误信息和操作失误机床碰撞报警信息等,使数控机床的编程操作易于课堂化教学,从而既节省了机床设备和实训消耗、又大大提高了教学效率。学生可利用此软件进行仿真操作,同样会起到真实设备的教学效果。
4.理论与动手实践相结合
数控编程技术涉及较多的知识领域,同时又具有极强的实践性,必须熟悉机床和加工原理,熟悉各个系统的指令代码及格式,关键要具备较强的读图能力和数控加工工艺分析及刀具轨迹合理性分析能力。而传统的《数控编程》课不能满足编程能力的训练,教师只是教授代码的含义和用法以及简单的一些工艺知识,和与实际加工几乎脱节,学生编制出的程序没有刀具的概念,没有切削参数的概念,所以必须对《数控编程》进行改革,变成教学做一体化课程,让学生在实践中学,在学中实践,老师引导学生对零件图样的尺寸、形位公差及技术要求进行分析,制定出合理的加工方案,并制定工件装夹方案,按照加工顺序选择刀具和确定切削参数,设定工件坐标系及确定合理的进给路线,并考虑刀具的切入、切出位置及对刀点、换刀点位置的安排,然后编写程序,输入程序到机床进行校验,在检验过程中,可以进行程序修改,而且通过修改程序的切削参数控制加工精度,而且教师要进行总结,对学生整个过程出现的问题进行分析和解答,以学生为主体,教师为主导,通过大量的编程和加工训练,让学生具备良好的编程习惯和风格。
5.加强校企合作,建立“订单式”人才培养模式
密切与行业企业关系,建立长效合作机制。第一,建立学生校外顶岗实习基地,加大企业参与力度,校企双方共同制订校外顶岗实习管理制度,确定学校、企业、学生职责,明确实习内容和考核办法,与企业联合签发工作经历证书;第二,与合作关系密切的企业深度融合,签订合作协议,主要合作有:优化整合双方的人员、设备、场地,相互配合,共同承担生产与教学任务; 为合作企业进行订单式人才培养以及开展企业员工技能培训; 从合作企业引进或聘请专兼职教师参与学校专业教学;将企业引入学校参与校内生产性实训基地建设,引进合作企业设备;校企合作开发人才培养方案、课程、课件、教材等。企业的需求是职业院校确定数控人才培养目标的根本依据。职业教育只有面向市场,以就业为导向,才会有出路。
【参考文献】
[1]朱学超.重构数控实训教学体系,培养高技能应用型人才[J].机械职业教育2007.12
篇4
关键词:数控铣床;情景教学法;实训教学;改革
1 引言
《数控铣实训》是一门实践性很强的专业课程。通过这门课程的学习,不仅要求学生掌握相关的数控铣床加工编程理论,同时还应具备数控铣中级工实践技能水平。实训课程是实现学有所用的重要途径,实训课程的改革与建设是专业改革和建设的基础。在国家对数控人才大量需求的前提下,我们在数控铣实训课程的改革中引入情境设计教学法,按照校企合作、工学结合、情境导向、任务驱动的课程改革模式,对数控铣实训课程中的教学方法、过程及内容进行了重新整合,以情境模块为主体,以综合培养为目标,改革的主要目的是使学生获得职业能力,满足当今社会对数控人才的需求[1]。
2 情境教学法的设计及理念
情境教学法主要以情境为主体引导学生正确的学习方向,使学生由被动学习转为主动学习,采取教中学,学中做,以学生为中心,工作过程系统化的教学方法,科学的教学设计,将学习内容转化为具体的情境,通过过程考核来检验学习效果[2]。
3 情境教学法的实施步骤
情境教学法是在任务明确的情况下,将学习内容转换为具体的情境模块[3],在设计学习情境前,应熟悉本专业教学计划,掌握本领域的能力目标和教学内容,教学内容即是每个学习情境的具体体现,将教学内容划分为七个学习情境,通过这些学习情境的设计培养学生适应各个岗位的能力。
3.1 布置
组织教学:布置实训任务,分组、站位、分工
实训目的:分析图纸,了解加工技术要求、参数、工艺等
3.2 优化
组织教学:听取采纳学生意见和建议、协助学生完成工艺过程的制订
实训目的:工艺分析与工艺路线设计、工件装夹定位
3.3 计划
组织教学:制订加工计划,分析加工中的重点和难点
实训目的:编制加工工艺规程和加工程序,通过图形仿真模拟校验加工程序
3.4 实施
组织教学:装夹、找正、对刀建立工件坐标系、建立刀具半径补偿值、工件加工
实训目的:零件加工、机床维护保养、团队合作
3.5 检测
组织教学:通过自检、互检、教师抽检的方法检测工件
实训目的:零件检测、分析误差原因
3.6 考核
组织教学:程序编辑、对刀建立工件坐标系、加工方法以及知识点采取过程考核
实训目的:能够独立操作机床完成工件各工序加工
3.7 总结
组织教学:根据学生实际情况针对加工中典型问题进行集中讲解,分析零件加工质量
实训目的:自我总结在加工过程中存在的问题,分析零件加工质量并提出改进措施,填写实训报告
4 情境模式教学内容的设计
教学内容的设计容下:
项目名称:平面凸廓类零件工程图
教学目标:
(1)掌握数控铣床程序的编制与调试数控加工程序。
(2)掌握数控铣削加工工艺的制订。
(3)能够正确选择刀具、夹具、量具以及切削用量的确定。
(4)掌握数控铣床刀具补偿功能的正确使用以及刀补值的计算。
(5)掌握零件质量的检验与分析。
下面以平面凸廓类零件为例零件如图1所示
能力目标:
1 专业能力:
(1)会选择轮廓铣刀
(2)会编制轮廓零件加工程序
(3)会操作机床铣削轮廓零件
2 方法能力:
(1)会编制轮廓零件数控铣加工工艺
(2)会检测分析轮廓精度及补偿
3 社会能力
(1)培养独立分析和解决问题的能力
(2)培养团队协作能力
4 教学方法
任务教学法、情境教学法
5 教学组织
全班40-50人分两组,每一组分成四小组,由两位实训指导教师共同指导。
6 教学环境
标准化实训中心
7 教学资源
数控铣床
8 教学内容:
(1)数控铣床编程以及程序的调试过程
(2)零件铣削加工工艺的制订
(3)零件加工刀具、夹具、量具的选择和切削用量的确定。
(4)刀具半径补偿功能的应用以及粗、精加工刀补值的计算
(5)工件检测与质量分析
(6)常用编程指令介绍
(7)设备维护与保养常识
教学重点、难点:
(1)常用编程指令介绍
(2)数控铣加工编程的基础知识
(3)刀具半径补偿功能的应用
(4)工件质量问题分析以及处理方法
学生应具备的能力:
(1)具备读图能力
(2)具备机床的基本操作能力
(3)工件检测与质量分析以及解决方法
5 结束语
采用情境教学法,教师除具备基本的教学方法之外,教师还应学会变通,根据实训过程中的实际情况和每个学生的差异进行针对性的教学指导,以学生为本,将理论与实践结合起来,使学生掌握专业操作技能的同时,不断提高学生的独立思考能力以及创新能力。实训教师应该加强巡回指导,重视学生反馈,加强过程管理,加强安全防范意识,加强学生动手能力,针对动手能力较差或不愿意动手同学应采取引导措施。 数控铣实训对于学生是学习的过程,对老师是不断提高的过程。教师在教学中要关注专业动向不断改进教学模式,完善教学方法,不断提高教学质量,为社会培养出更多理论知识扎实,实践本领过硬的优秀人才。
参考文献
[1] 关于数控人才需求与数控职业教育教学改革的调研.华中科技大学国家数控系统工程技术研究中心报告.2009-10.
篇5
【关键词】教学改革;数控加工技术
“Numerical control Process technology” educational reform exploration
Liao Peiyuan
【Abstract】Does this article high specially “the machine manufacture craft and the equipment” in a specialty branch professional course “Numerical control Process technology” embark from the quality, how explores implements the educational reform method effectively. Through the educational reform implementation process analysis, demonstrated the specialized English the seepage teaching numerical control programming, the experiment, really teach the strengthening, as well as in the classroom interactive type teaching method deeply student’s welcome, student’s specialized ability was also obtained the enhancement.
【Key words】Educational reform; Numerical control process technology
《数控加工技术》是高职高专学校“机械制造工艺与设备专业”的主干课程。2002年,我们承担了“《数控加工技术》课程教学改革方案”教改课题。在课题中强调了加强数控编程能力,相对淡化数控机床结构,渗入专业英语教学,加强实验、实训环节,提高学生对知识的综合应用能力。在课题的教学方法改革中,强调了让学生在学习过程中做自行研究课题,在课堂学习过程中多与老师一起互动学习。教改方案取得了有关专家的认可。2003年,为了确认方案的实施效果,我们在教学中使用了该方案,并对实施的前后过程进行了分析研究。
1 教改实施前的准备
1.1 授课计划的制定:2003-2004学年第一学期,我们承担了三年制国家级示范性专业(机械制造工艺与设备“先进制造技术”方向)学生的《数控加工技术》课程教学任务。根据教改后的教学大纲,结合现有实验设备和实验设备使用原则,我们制定了新的授课计划。相对教改之前增加了实验内容、手工及自动编程内容,相对淡化数控机床结构分析。时间安排上也作了调整,以前将数控车床的编程放在一起讲,讲完之后再讲数控铣床的编程,同学们很容易遗忘前面学的车床编程内容。现在,将编程分为基础篇和提高篇,将数控车床和数控铣床穿插在其中,不断地提高学生的编程能力。
1.2 教学内容的准备:因为教学大纲和授课计划作了充分调整,本学期我们重新对课程内容进行备课。讲稿内容中增加了专业英语,从原版的数控教材中摘录了一些数控知识,对数控专业词语也作了英语注释。教学过程中,对一些喜欢英语的同学来说,他们非常喜欢这样的形式,平时在与同学们的交流中已得到及时反馈。
思考题及习题的准备也很有必要。通过布置思考题及习题,让学生在学习之后有个思考和消化的过程。
自动编程内容和V-CNC程序验证内容的准备。自动编程内容让学生开拓视野,在学会手工编程基础知识之后,提高技能,让学生了解复杂零件的自动编程过程,以适应社会发展的需要。程序的编制需进行验证,使用V-CNC虚拟仿真软件,让学生在上机床操作之前,先对操作环境,加工过程有个全面的认识,在仿真过程中发现问题,避免操作时发生碰刀、过切等错误。为此为学生准备了MasterCAM9.0和V-CNC的补充教材和CAI课件。
在教学内容中强化编程,特别在编程时让学生必须考虑工艺问题,使学生在学习编程时懂得了工艺路线的确定、刀具的选择和切削用量的设定方法,为期末的实训作好准备,也为社会输送能尽快适应数控机床操作岗位的人才作好准备。
2 教改实施
采用行为导向的教学方式:我们尽量采用行为导向的教学方式.让学生有更多自主学习的机会。在开学之初,将授课计划发给学生,让学生知道本学期的学习内容和教学进度,对于认真学习的同学,可以让他们做到课前预习。另外,还采用了布置自行研究课题的形式,在教学中部分采用以学生为中心的课堂教学方式,结合一些多媒体的教学方法进行编程知识的教学,并加强实验、实训环节,采用传、帮、带的方式进行实践教学。
(1)自行研究课题:在学期开学初,我们就将课题内容公布给学生,并告知学生如何做、为何要做。学生在学习本课程的同时,能够在课外翻看一些数控资料,在课余老师还曾带学生去上海新国际展览中心观看工业设备展览。期中,让已经做好课题论文的学生在课前用5分钟左右时间向同学介绍,期末时全部上交规定字数的小论文。
自行研究课题让学生学会了收集资料、使用资料,学会了专业论文的书写方式,更重要的是使他们了解了数控加工技术的最新发展方向,并激发部分同学对数控的学习兴趣。让学生在课外积累数控相关知识,扩大知识面,充分发挥了学生的主观能动性。
(2)在教学中逐步渗透以学生为中心的课堂教学:《数控加工技术》课程教学内容较新,技术发展较快,但因为班级学生人数很多(每班有50左右的学生),也因为传统的学习方式在学生心中根深蒂固,教学作大规模的改变也许会影响教学效果,所以,我们只在几次课堂教学中选部分内容进行试点。
我们没有作大规模试点的另一个原因来源于事先的调查研究。在调查中我们知道只有3%-5%的学生有预习习惯,12%-27%的学生在老师布置预习作业时会预习,人数不到一半,让学生主动学习有些困难。在本学期的实施过程中确实也遇到了阻力,一般每堂课结束,老师会告知学生下堂课的内容,希望学生能进行预习,特别有两次老师布置了预习题目,但结果也只有8%-11%的学生有预习习惯,21%-31%的学生完成了老师布置的预习作业。
虽然主动参与的同学不到一半,但也不能放弃尝试。我们鼓励完成预习作业的同学上台讲解.并提出他在预习中遇到的问题,大家一起解决,最终老师给出结论。通过几次尝试,学生的积极性有所调动,课堂气氛活跃了许多。上台讲解既能锻炼学生的表达能力,又能使教师了解学生对知识的掌握程度。
其实学生是喜欢这种形式的,因为在调查中可以看出,有66%-71%的学生喜欢互动式的教学方法,只是他们只想活跃课堂气氛,但还不知道自己怎样参与。通过进一步的引导,相信会收到更好的效果。
(3)多媒体教学方法:根据不同的教学内容,我们采用不同的教学方式。在自动编程内容的教学中,我们采用多媒体的教学方法。同学们能在计算机上直接看到自动编程的过程,从CAD设计、工艺参数的设定、刀具轨迹的生成到实体的仿真加工,最后通过后置处理,生成能够直接在数控机床上使用的NC数控程序。教学过程中教师先作多媒体教学演示.后让学生自己动手操作,让学生自己体会自动编程过程。因为课时的关系,自动编程的教学在该课程中只能起到抛砖引玉的作用。
(4)加强实验、实训环节:实验、实训一直是深受学生喜欢的教学环节.学生确实在这一环节能巩固数控加工知识并进一步学到一些实践知识。我们以行为导向的教学模式为依据,尽量多为同学提供自我参与的机会。在批改学生的数控程序上,也相对传统模式作了改革。对每位同学批改所有的数控程序,将花费任课老师大量的时间,再认真也难免会有所疏漏,没有指出学生的错误,将误导学生。为此,充分利用先进资源,将更有效地提高教学质量。对于学生所编的程序,要求学生在计算机房用 V-CNC虚拟仿真软件进行验证,老师在计算机房进行辅导,并对验证结果当场评分。
在实验环节中,我们要求每位同学完成指定的五个实验,并完成实验报告。实验的教学方式采用传、帮、带的形式,第一批由老师讲解并演示,以后的几批同学均由他们上一组中的同学进行带教,老师只在一旁作指导。这种方式使学生参与的机会更多,发现的问题也更多,学到的实践知识也更多,实验效果良好,得到同学们的认可。
实训这一环节完全贯彻了行为导向的教学方式。实训是提高数控加工技术、综合验证数控加工能力的一个重要环节。大部分学生比较重视这一环节。因为在这一环节,学生能学到很多实践知识.并把所学知识融会贯通。实训时,老师布置加工任务.要求学生对所给的零件安排加工工艺路线,设定切削用量,从毛坯开始,编制合理的程序.独立完成整个零件的加工,并将尺寸和表面粗糙度控制在要求的范围内。为尽量减少事故的发生,要求学生必须事先在仿真软件上验证加工轨迹.再上机床进行加工。通过独立完成整个零件的数控加工,学生系统地掌握了数控机床的操作和数控编程及加工知识,很多同学在课程结束之后,参加劳动部组织的数控中级工能力考试.获得了数控中级工证书。在实训时同时强调安全知识及安全的重要性,避免事故的发生。实训效果良好,满意度在逐年增加。
3 教学改革结果分析
教改是否成功,只有通过具体实施,并进行比较研究总结,才能真正得出结论。在本学期进行教学改革之后,我们将《数控加工技术》课程学习情况问卷发给学生填写,得到了一定的信息反馈。现将教改前和教改后的学生学习情况反馈进行比较,结果如附表一所示。从表中可以看出,通过教改,在学生的信息反馈中已取得了一些满意的效果,具体表现为:
(1)教学改革在总体上得到认可,学生中认为学习效果很好的同学由原来的18%提高到 51%。
(2)教改中课程内容的安排更趋合理,学生对课程内容的兴趣由原来的30%提高到57%。
(3)专业英语和自行研究课题的加入得到部分要求上进的同学的认可,各班的反映情况不一,欢迎的比例在34%-60%。
(4)教改之前,学生对自动编程内容感兴趣,希望学;教改之后,通过对自动编程内容的接触,学生们仍表示出广泛的受欢迎程度。
(5)在实验、实训时间和内容的安排上,从数据就可看出,学生的满意度在提高,只是因为学生人数较多(机0121班学生50人,机0122班学生48人),实验设备较少(三台数控车床、二台数控铣床、一台加工中心),以及学时的关系,学生对实验时间和实验内容还有更高的要求。
因为教改之后,学生学习的知识点有所变化,考卷的形式和知识点的分值安排也有所变化,考试的总成绩不一定能评价教改结果,所以.我们将教改之前学生编程能力与教改之后学生的编程能力作了一个比较。教改之前,学生在期末的考试中对编程题的失分率高达42%,考试成绩不太理想。教改之后,学生在考试中编程题的失分率下降到28%,学生编程时能主动考虑工艺问题,大大提高了所编程序的实用性。
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Abstract: This paper analyzes the condition of implementing the integration of theory and practice in CNC programming and operation course, taking Binzhou Polytechnic College for example.
关键词: 数控编程;理实一体化;教学法;实践应用
Key words: CNC programming; integration of theory and practice; pedagogics; practical application
中图分类号:G42文献标识码:A文章编号:1006-4311(2011)02-0267-01
0引言
《数控编程与操作》是高等职业教育机械加工类专业的一门重要专业课,该课程的主要任务是使学生掌握数控机床编程与操作方面的技能与知识。该课程的理论性和实践性都很强,应用符合职业技术教育的理实一体化教学法于数控实训课程当中,使理论与实践相融合,能够有效地激发学生的学习兴趣,提高教学效果。在整个教学环节中,理论和实践交替进行,直观和抽象交错出现,没有固定的先实后理或先理后实,而是理中有实,实中有理[1],突出学生动手能力和专业技能的培养,充分调动和激发学生的学习兴趣。
1数控编程与操作课程实施理实一体化教学的必要性
1.1 职业技术教育的需要21世纪人类进入知识经济时代,对劳动者知识水平、认知能力、实践技能、合作意识、创新精神的要求越来越高。教育部部长在会议报告中提出,职业教育要以就业为导向 就业是职业教育的主要价值取向。进一步明确了职业教育的功能和定位,对职业学校的学生培养目标是,拥有一技之长形成一专多能的受社会欢迎、企业抢手、家长满意的合格、特长的毕业生。高水平的技能需要在有意识的实践和培训中,经过反复训练,才能巩固和提高[2]。
1.2 数控编程与操作课程本身的需要现许多教育机构纷纷开设了数控技术专业,目前可以说基本满足了量的需求。然而,要推动数控技术的发展,推动现代工业的快速发展,光有数控技术人才量的供应是远远不够的,还须得使供应的人才有质的飞跃,方能使数控工业应用技术有蓬勃的发展。
2数控编程与操作课程实施理实一体化教学的条件
2.1 硬件环境
2.1.1 保证有足够节点的数控仿真系统的实验室理实一体化教学强调空间和时间的同一性,这就要求作为课堂的实验室要有相应的硬件设备,首先需要的就是要有足够的实习场地和较完善、较先进的实习设备。
2.1.2 校外实训基地校外实训基地是建设在高职院校外部,依托与高职院校有合作关系的校外企业和社会资源进行建设,主要承担学生生产性实习和岗位见习任务,为学生提供真实工作环境的公司、企业,是高职学生与职业技术岗位“零距离”接触,巩固理论知识、训练职业技能、全面提高综合素质的学习生产型与实战训练平台,是高素质技能型人才培养不可或缺的外部环境和必要条件[4]。
2.2 软件环境
2.2.1 推行一体化教材理实一体化教学,也要求相应的配套教材能够跟上,要打破以往一门学科一本教材的老模式,推行理实一体化专业教材,有实训教师根据实训项目编写大纲,每个实训项目里要分解具体的学习目标、实训任务、涉及的相关理论知识点。
2.2.2 双师素质型的教师队伍理实一体化教学法不仅仅是理论教学与实践教学内容的一体化,也是教师在知识、技能、教学能力上的一体化,教师不仅要具备一定的基础理论知识和较扎实的专业理论功底,还必须具备较熟练的操作技能和实践技能。此类教师既是理论知识的传授者,又是实际操作技能技巧训练的指导者[5]。同时,教师还要具有理实结合的教材分析及过程组合的能力,教师不仅仅是传统意义上的双师型人才,还要具有创新综合能力,否则教学方案难以出台,教学过程难以控制[6]。
3理实一体化教学法在数控编程与操作课程中的实践
将理实一体化教学法应用于数控编程与操作课程,我们尝试了多种教学方法的结合,譬如情景模拟、任务驱动、案例评述、软件操作、分组讨论、企业参观以及多媒体电化教学等等。下面以几种典型的一体化教学过程来说明课堂理论教学与实验实训环节的紧密配合。
3.1 任务驱动教师先举出一个在企业工作中会经常遇到的工作任务,让学生带着任务开始学习和思考,然后将完成这个任务所需的理论知识加以整理。
3.2 情景模拟由教师为学生创设一个实践的情景,将学生从书本知识引到实践情形当中。
4实施效果分析
笔者所在学院最近两年对数控编程与操作课程实施了理实一体化教学改革,这种尝试取得了良好的效果。学生普遍认为这种理论与实际操作相结合的方法与传统课堂教学相比,极大的增强了他们的实践动手能力,能够在较短的时间内掌握数控编程的基础理论知识和提高数控操作的能力。通过情景模拟、任务驱动、分组讨论、企业参观以及多媒体电化教学等等教学方法的结合,学生的学习兴趣大大增强,学习知识的主观能动性和积极性大大提高,取得了较好的教学效果。通过从接收我院毕业生的相关企业的反馈结果来看,他们对这些毕业生的数控编程知识和机床操作能力也都给予了较高的评价。
5小结
总之, 理实一体化教学模式对我们教师来说既是一种挑战,又是我们教学能力的一种综合体现,对学生来说好处多多,所以我们要以积极的态度面对这个教学改革。只要我们方法得当,一定会培养出到社会任课的高技能人才。当然教学模式和教学方法没有定论,也没有照搬照套的公式,既不能像德国那样,也不能像英国那样,需要我们职业教育工作者在教学过程中不断探索、总结经验,走自己的路培养出更好的技能人才。
参考文献:
[1]禹禄君.探究理实一体化教学新模式[J].长沙通信职业技术学院学报,2008,(12).
[2]吴映辉.高等职业技术教育教学模式的革新―关于理实一体化教学模式的探讨[J].交通职业教育,2006,(06).
[3]刘红月.“理实一体化”之误区[J].职业技术教育,2006,(34).
[4]陈玉华.校企合作建设学习生产型校外实训基地.中国高等教育,2010,(07).
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关键词:数控编程教学;一体化教学;改革与实践
【中图分类号】TG659-4;G712
数控编程教学是数控技术专业当中的一个科目,数控编程是指将机械制造技术、电子技术、计算机应用技术等进行结合,帮助数控技术发展和革新。数控技术是利用计算机控制机床,并进行工件加工的技术。数控技术能够提高工件加工的精度和细度,能够适应目前更高的市场需求,是非常关键的加工生产技术。目前我国许多职业院校将数控技术作为教学的重点专业,培养了大批的专业人才。我校已于2010年开始实施了一体化教学,并以《数控编程与操作(数车版)》作为基础教材进行教学。
一、数控编程一体化教学改革的重要性探究
数控编程课程是当前数控专业的重点课程之一,对学生未来从事数控加工工作、顺应时代和科技的发展有着重要的意义。随着数控生产技术的不断推广与实践,数控生产人才的需求也不断的增多。这使得数控编程教学逐步的与市场接轨,成为了以就业为导向的专业,学生在毕业后得到充分的发挥。但当前我国大部分职业学院还以理论教学为主,学生的实践训练教学较少,特别是一些学校的教师并无实践经验,在实践教学当中无法结合实际工作经验进行教学,造成学生的理论知识与实践完全脱节。可见对数控编程一体化教学的改革势在必行,是整个市场经济与人才培养的潮流所驱。具有非常关键的作用和重要性。
二、当前数控编程的教学主要内容
我校数控技术专业一体化教学的数控编程教学共分为课程教学、任务教学、检验测验、拓展研究以及课外作业5个阶段。
2.1课程教学
课程教学是整个数控编程教学的主要阶段,教师通过这一环节对学生进行数控编程知识的传授,是整个数控编程教学的基础教学。且数控编程的教学内容多而复杂,对职业院校基础薄弱的学生来说较为困难。为了保证学生的学习效果,一体化教学对学生进行了情景教学的设置,一方面能够提升学生的课堂参与性与学习积极性。另一方面则能够巩固学生对数控编程知识的理解和掌握程度,帮助学生有步骤的提高自身的知识掌握能力。特别是情景教学方法中的情景,能够更加丰富多彩的将知识展示在学生的面前,引导学生更加积极、主动的进行新知识的学习。
2.2任务教学
任务引领是指在在教学过程中穿任务,以任务为纽带,将知识与学生自主学习连接起来,充分的体现学生为主体的教学方法。帮助学生提高自身的动手能力,任务由教师,由学生自主的进行探讨、研究和实践,并最终得出结论。为了保证任务的有序完成,教师在过程中则要充分的做好引导者的工作。
2.3检测反馈
在教学过程中,除了先进的教学理念和教学方法,对学生进行定期的检测和考核,也是一体化教学的关键步骤之一。在日常教学过程中,要充分的运用检测的作用。对学生所生产的零部件进行评价,从中找到学生实践过程中的不足和优点,帮助学生互通有无,提高学生自省的能力,避免学生出现故步自封的问题。并对加工质量好的工件的工艺、参数等进行体验教学,在提升学生成就感的同时,提高学生的动手操作水平。
2.4拓展研究
拓展研究的主要内容,是帮助学生在完成书本知识的学习后,将市场当中的实际问题与操作作为实验拓展课进行教学,在帮助学生复习所学知识的同时,培养学生实际解决问题的能力。拓展研究教学主要在实践课上进行,教师将问题布置给学生后,
让学生进行动手操作,教师在旁巡回指导。
2.5课外作业
课外作业是由教师在每节课后进行作业任务的布置。学生在课后不单单需要进行知识的复习,还应进行数控编程实际操作的练习。通过课外作业的布置,不单单能够帮助学生有计划的进行知识的复习。还能间接的帮助学生独立的进行实践操作,减少学生前学后忘的问题。
三、当前数控编程教学的一w化教学的问题
3.1 生源素质差
我国大部分职业院校学生都是中考或高考失利的学生,学生在校期间的基本知识学习成绩不好,学习能力与学习方法上也存在着一定的问题,在这种情况下,许多学生对都会有文化理论课基础欠佳、自控能力较弱、思想不够上进、学习目标性不强的问题。这对数控编程教学一体化有着一定的负面影响。
3.2 数控实训设备条件差
许多职业院校在开设了数控专业后,无法及时的配备相应的教学资源,特别是特殊性较强的实训设备,往往无法配备齐备,而许多院校为了节省开支,及早进行专业的开设,在实训设备上并未根据教学内容和生源数量进行配置,而是根据课程开设的基本要求进行配置,这种现象使得实训设备严重不足,且在设备的更新上受到非常大的局限,而当前许多数控机床、数控编程设备十分昂贵,学校即使有心配备,在资金上也会出现不足,造成规模化、普及化的实训课程无法实现,对学生的教学有着非常深远的负面影响,无法实现教学目标的同时,也使得学生在社会上的竞争力明显不足。
3.3 师资力量弱
数控技术作为较为先进的加工生产技术,在我国的普及时间较短,许多教师并未在实际的生产岗位上工作过,而是从学校毕业后就直接进入学校教学,这使得职业院校中大部分数控编程教师并没有实践经验,教学能力与水平也无法迅速提高,虽然教师有非常高的工作热情,但由于教学任务重、知识更新慢,对市场需求不够了解,使得职业院校的师资力量依旧薄弱。无法满足学生的学习需求。
四、数控编程一体化教学改革措施探究
4.1 进行分段式教学改革
教学当中最为困难的一点,就是学生的成绩层次参差不齐,学生的学习能力与学习目标不同,这对教师的教学造成了一定的困难,也使得学生的学习效果不佳。为此,需要进行分段式的教学改革,分段式教学改革首先要对学生进行综合的整体评价,主要从学生的学习成绩、学习能力、自控能力等进行对比分析,分为成绩好兴趣高自控能力强、学习成绩、学习兴趣、自控能力一般、以及学习能力、学习兴趣、学习成绩都不高的学生,将这三种学生分为三组,并按照不同的教学计划进行教学,在日常教学当中对三组学生布置适合其自身学习能力的学习任务,并帮助学生按照自身的学习能力进行提升和改革,由浅入深,帮助学生有效学习。
4.2提高设备的配备率和使用率
针对当前我国许多职业院校实训设备不足的问题,首先要使学校重视实训设备配备的重要性,根据学校生源的需求进行配备,学校应积极的进行资金的吸纳,帮助数控专业进行设备的补齐,而在设备一时无法补充的情r下,学校则要根据学生的需求,进行科学的课程设置,争取做到每位学生都能尽可能的进行教学的实训和提高。学生能够在学习过程中最大限度的得到实际操作。既能够提高学生的动手实践能力,也能够减少学生长久不适用数控设备而导致设备损坏的几率。
4.3 师资队伍的建设
针对当前数控编程教师普遍与市场需求相脱离的问题,首先学校要针对在岗教师进行实践培训,帮助教师提升自身的教学与动手实践能力;其次,学校要在企业和工厂中对理论知识掌握好、技术过关的数控加工技术人员进行聘用,帮助学生切身的感受到数控设备的工作特点,最好做到校企结合,在条件合适的情况下帮助学生实际动手操作;最后,在专业发展过程中积极的引进人才,对能力强、技术高的专业人才或企业能工巧匠进行聘用,帮助学校提高师资力量。
参考文献:
[1]张婷.浅谈中职数控编程教学的一体化教学改革[J].科技信息,2012,13:297.
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一、“以项目为引导,以任务为驱动”的实训教学方式操作程序
以项目引导,以任务驱动是指学生在项目任务的驱动下,借助他人的帮助,利用必需的学习资源,通过问题解决式的自主学习方式获得知识的建构过程,其主要特点就是要围绕项目任务展开教学。想让学生学到知识,就要调动起学生学习兴趣和欲望,通过给出具体的任务,明确他们的学习动力或动机,以完成任务的过程为学习过程,以展示任务成果的方式来体现学生的价值,体现教学的成就,增强学生的学习信心和兴趣。
1、课前准备、营造学习环境
课前准备包括预备相应的学习任务、相应的教学场景、相应的材料等。
2、布置任务、明确目标
在上述情境下,导入课前设计好的与当前学习主题密切相关的任务作为学习的中心内容,同时引出完成本任务需要的新的知识点。
3、自主学习、完成任务
学生在分组完成任务的过程中若出现问题,为了培养其“自主学习”能力,可通过学生自主讨论、教师提供一定的帮助去解决问题。
这种“以项目为引导,以任务为驱动”为主要形式的教学方法,走出了传统教学方法中注重学习的循序渐进和知识积累的老路子,其优势在于培养学生的创新能力和独立分析问题和解决问题的能力。通过自己操作,加工出作品,让学生将自己的作品带回家里,得到家长和老师的双重肯定,增加学习专业知识的信心,同时也调动了学生学习的积极性。
二、“以项目为引导,以任务为驱动”的实训教学实例
下面是笔者在《轴类零件的加工(G71、G70指令的应用)》实训教学中的实训过程。
例题:如图所示,毛坯为直径50mm棒料,材料45钢,编写数控加工程序。
1、问题分析
在学习了G71、G70指令的格式、含义基础理论后,需通过亲自实践进一步提高学生的动手操作技能。
(1)分析零件图中需要加工的表面有哪些?
(2)确定数控车削加工工艺:该零件要分几个工部完成;该零件采用哪种装夹方式;采用何种车刀;切削用量如何选择。
(3)该工件的工件坐标系设定在哪里?
(4)零件上各基点坐标值分别为多少?
2、任务分析
要完成本次课题,学生需要做完下列几方面工作:
(1)分析零件图:该零件需要加工的表面有圆弧面、台阶断面、外圆表面。
(2)确定数控车削加工工艺:确定工艺路线、选择装卡表面与夹具、选择刀具、确定切削用量。
(3)设定工件坐标系:选取工件右端面的中心点处为工件坐标系的原点。
(4)计算坐标值。
(5)编写加工程序及输入程序。
(6)工件的加工操作:装刀、对刀确定加工参数;程序检测加工过程出现的问题。
(7)工件的检测及评分。
3、相关知识
普车基本理论与普车技能、数控基础理论知识、机制加工工艺学理论知识、制图知识、测量原理。
4、材料清单
刀具为90°偏刀、切断刀,量具为游标卡尺、钢直尺。
5、实施过程
第一阶段,活动开始。讨论分析零件图,提出任务要求:学生分成6人一组(每小组分3个单元:制定工艺和编程2人;操作加工2人;检测评分2人);判断工作表面,精度要求最高表面,看懂零件图;每一小组按要求加工出零件。
第二阶段,项目活动开展。每小组按要求编写程序、输入程序;操作机床加工工件,生产出合格零件;检测评分;各个小组介绍自己的加工过程,展示成果。
第三阶段,总结。学生根据以加工的零件,总结由图纸到零件的整个加工过程。
三、效果与反思
总结与思考实践证实这样的教学方法对学生的综合能力的提高是有益的:
(1)每位学生都独立承担一项任务,激发了学生的学习爱好,培养了学生的自主意识、工作责任心以及分析问题、解决问题的能力,如若编制的程序出现了问题,模拟仿真时就会发现,学生就会要设法解决;对刀出现了问题,不能加工零件或加工出的零件不合格,学生就会寻找原因,研究对策。
(2)与工厂相仿的教学情境,培养了学生的动手能力和规范作业能力,有助于形成良好的职业意识。
(3)自我检验评价培养了学生熟练使用常用量具的能力和质量意识。
(4)分工合作培养了学生的组织能力和团队精神。
(5)自我归纳总结培养了学生的创新能力和反思能力。
四、注意事项
学校要投入相当的资金,配套的设备与软件,以创设理论与实践一体的教学环境;对任课教师要求较高,既要有较强的机械加工工艺能力、编程能力还要有较强的数控设备操作能力;为使任务具有系统性、延续性,要抓好项目化的教材建设;由于学生分组后分工明确,为防止学生单项发展造成综合能力的削弱,执行各任务时的分工应注重有所交叉。
要做到数控教学“三个合一”:一是,教室、车间合一,变一室一用为一室两用,上文化课和专业理论课时,是教室,上工艺实习课时,教室则成了实习车间;二是,学生、工人合一,学生在实习的时候,既是一个理论学习者,又是一个技能操作者;三是教师、师傅合一,老师在讲台上是教师,在车间则是师傅。这样长期实践的结果必然会培养出优秀的职校毕业生以及为企业输送合格的技术人才。
参考文献:
[1]关亮,张向京.数控车床操作与编程技能训练.高等教育出版社.
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一、存在的问题
对与实训的学生而言,在短时间内要掌握基本的编程和操作的技能是有一定难度的,在数控机床的实训期间,存在的问题首先就是技校学生的基础差,在进入技工教育学习之前,学生都是停留在初中或高中书本知识的学习上,对于理工类,尤其是机械专业真正要求动手的练习接触甚少。
首先,就是学生是参差不齐的。在实训期间,进行的统一的大班教学,由于学生的接收程度的差异,接收速度的不同,所以教师在进行教学的时候不能统筹兼顾到每个学生的情况,导致学生的接受不明朗,在进行实时操练的时候出现一系列的问题,不能达到预期的实践的目的。
其次,就是现今学生大都缺乏创新思维,在实训的时候以接受老师的教学为主,没有自己的思考。老师教学是从最简单的面板操作开始,每个步骤都板书在黑板上,学生就笔记逐句的模仿来编写程序,没有搞懂原理,也没有自己的理解,这样会在短时间内忘掉,达不到教学的目的。还有就是教学以应试教育为主,在教师的教育过程中,都是以学生最后能够得到的分数为主要的目的,并且学生能够考试及格就好了,并不考虑其背后所要求的创新能力。
二、针对于问题的教学方案的改革措施
1.采用“一分三”的教学方法
由于一个班级学生的人数较多,在教学过程中造成了老师不能很好地掌握每个同学的接受程度,所以可以将学生分为三部分:第一部分由理论编程的老师带领,在教室进行小班的编程教学,使每个同学有机会向老师提问,在老师在黑板上写下了例题的编程的答案时,不是一味地去抄袭,而是理解。让每一个学生自己编一个程序,甚至让学生自己设计图纸自己编程,然后单独指导他们进行程序的修改,并在此过程中得到学生独立的创新能力的锻炼。第二部分进行计算机辅助编程的学习,熟悉各个编程指令代表的是什么含义,如G54、G01、G02等,在进行编程时所需要注意的操作规则,采用实体教学的方法,使学生形象地接收各个书上抽象的知识点。在这部分教学中,提起了学生的兴趣,对于初次接触到数控机器的学生来说这无疑一个很好的机会,所以他们都会很认真地学习,并且是小班的教学所以每个学生都有机会在老师的指导下亲自操作机器,了解操作的要领,并熟练地掌握。第三部分进行的是机床的操作,机床的操作包括选刀、装刀、对刀、加工等操作,这些都是有一定的技术性要求,并且都带有一定的危险性的。在手动对刀的时候,刀具和工具的位置的要求一定要对准,并且是在对好刀之后才开始进行自动加工,所以对的位置要准,否则会有危险发生。在三个部分中,这个部分要求的动手能力是最强的,在这个部分学生的高度参与都将使得他们对于数控机床的工作原理有着很好的理解,并学习到掌握到以后的工作中所需要的最基本的操作要求。
2.采用先慢后快的教学速度
针对于不同层次的学生的存在,以及学生是第一次接触到数控和机械。在有了一定的识图基础的学习之后,学生对于各种视图有了一定的了解,但在一开始接触到零件的加工的时候还需要老师从最基本的知识和操作开始给他们教学。数控机床可谓是机床中的高端机械,在此之前可以适当地普及普通机床的知识。在一开始的入门知识教授好了之后,可以适当地提高教学速度,针对于第一点的分组教学,可以考虑到将接受能力强的学生安排在一个组,将接受能力稍弱的学生安排在另一个组。在教学时主要先将接受快的组带动起来,再让这组同学辅助老师带动其他组同学一起学习。这样可以充分的资源优化配置,可以在快组中多进行知识的拓展和创新能力的培养,而对于稍慢的组则注重基础的扎实,这样快慢相结合,先慢后快的教学方案有利于针对于实际情况的分析,因人而异地施教。
3.注意应试和素质教育的结合,着重于学生的创新能力培养
在21世纪,最主要的就是创新。而教师营造良好的学习氛围,以充分鼓励和信任的态度支持学生们新奇的想法,激发他们的创作热情,使他们多思多问,敢于质疑。可以在教学过程中,采用启发式、关联式、讨论式、逆向式等教学方法,再用好的语言进行教学。在编写程序的时候,可以给学生一个想象的空间,不给定零件的具体形状,而只是大概的功用,让学生自己设计零件的形状,然后再自己编程,交由教师审核,看是否有可行性,并加以指正。在编程课上可以让老师写一个程序,而后让学生就这个程序画出零件的形状,而后让同学进行实地操作,加工出自己设计的零件和老师编程的零件,观察其准确性,而后进行综合评价。
关于应试教育,在这个大的时代背景下是不可避免的。但是,素质教育应该占据主体地位,在创新性的培养过程中就是素质教育的要求,但是应试教育又在其中得以实行,所以对于数控机床的实训教学可以采用二者结合,以创新思维培养为主的教育方式。
三、总结
数控机床在机械加工中占据的地位使得技校学生的实训教学应该要充分给以重视,而又针对于现行的教学方案所带有的固有缺陷充分地认识并进行改革。在教学背景下,着重于素质教育,能够看到教学中的学生的现状和彼此之间的差异,而后采用分组教学,教学时先慢后快,充分利用资源。教师在教学过程中给学生足够的空间来思考,提出问题,真正地掌握数控机床的操作技巧。
参考文献:
\[1\]项目教学法在《数控车床操作与编程》教学中的应用.科技创新导报,2009,(14).
\[2\]项目教学法在数控车床编程与技术加工中的应用.新课程研究(职业教育),2011,(3).
\[3\]基于数控对刀的项目教学法研究.中国科技纵横,2009,(12).
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关键词:高职 数控线切割 实训
在高职院校数控机床专业教学中,线切割是数控教学的重要组成部分,数控技术则是现代制造业的核心内容。数控线切割需要具有较高的准确度,这就要求学生必须具备精益求精的工匠精神,这样才能使学生在就业时获得竞争优势。
一、研究背景
2016年,总理在《政府工作报告》中首次提出“培育精益求精的工匠精神”。随着社会对工匠精神解读的不断深入,越来越多的职业院校开始将工匠精神写入职业人才培养的目标之内。在数控线切割实践教学中,教师不仅要引导学生树立工匠精神,而且还要开发学生的创新思维,提高学生的创新能力,使其能够更快地掌握数控线切割的编程及加工工艺,进而为其自主设计、自主研发打下坚实的基础。
二、优化高职数控线切割实训教学
1.工匠精神指导下的岗位能力分析
数控线切割是一门具有较强实践性和实用性的实训项目,要求教学必须以理论联系实践的方式展开。数控线切割实践教学是为了让学生能够熟练地掌握岗位技能,甚至在岗位上有更高的突破。岗位技能的评价标准要符合当前职业岗位的实际需求。高职院校数控专业学生在线切割领域的就业岗位主要包括平面设计与数控线切割编程、数控线切割编程与操作、数控线切割机床维护与维修。因此在数控线切割实践教学中,培养学生岗位能力需要完成以下目耍阂皇且求学生足够职业化,包括熟悉常见数控线切割机床、熟练的数控线切割操作技能、计算机绘图及图形处理等;二是具备更高的职业技能,比如CAD/CAM技术应用能力、现场工艺问题解决能力、自主设计及研发能力、创新能力等;三是具备更高的职业素养。
2.基于创新思维的教学目标设计
职业教育具有较强的岗位就业导向,因此在数控线切割教学目标的设计时,应结合岗位能力要求,需要教师以培养具备工匠精神的高技能人才为目标。首先,教师应以培养学生良好的职业素养为目标,在实践教学中强调工匠精神,使学生在实训学习中深入理解工匠精神的内涵,逐步树立良好的职业素养;其次,数控线切割实践教学要巩固工艺知识,牢固掌握基础知识,结合工作实际,让学生在实践教学中通过综合运用知识来解决工艺质量问题,比如影响数控线切割变形的工艺因素现场分析等;再次,通过实践教学训练学生的操作技能,使学生能够熟练地掌握数控线切割操作,并将与之相关的内容在教学设计与实施中展现,比如图形工艺处理与编程、工件测量与检验、机床调试与维护、设置加工参数等;最后,教师结合自身实践经验或邀请专业技能人员,将数控线切割工作中的细小的关键环节作为实践教学的重要内容展现给学生,使学生不仅能够熟练掌握工艺操作,而且还能够更准确地把握细节,培养工匠精神。
三、线切割实训教学培养创新思维的方案
1.解决方法
首先,高职数控线切割实践教学中必须选择或编写与教育目标相一致的教材。教材的设置需要与实践教学流程、要求及实训硬件设施相符,教材的选择和编制要体现连贯性、系统性和先进性,要能够及时体现现代科技新成就。要结合数控线切割实践教学编写具有系统的实训教案,做到对学生时刻点拨。
其次,教师在实践教学过程中要与时俱进,顺应现代教育与企业需求而不断优化教学方法和手段。在数控线切割实践教学中,应着眼于学生的实际操作能力,采用任务驱动法、项目驱动法、分组合作教学法、就业导向法等教学方法来激发学生学习动力。在实训教学中,教师应选择具有代表性的零部件作为数控线切割加工的载体,在演示与动手操作的过程中,学生通过小组合作、小组讨论、师生问答与指导等方式来提高工艺操作的能力。
再次,数控线切割实践教学需要借助一定的案例展示来引导学生学习,在案例展示的过程中,教师要引入讨论式教学方法,借助讨论使学生不断发现问题、分析问题,并自主解决问题,进而提高学生的探索意识和创新能力。在讨论和分析问题过程中,教师要进行适当、及时地引导,可通过提问的方式拓展学生的思维,引导学生能够从多个层面思考问题,让学生摆脱惯性思维的束缚,并结合现实问题进行创新。
2.具体方案
一是教师在数控线切割实践教学中,要结合高职生的学习规律,突出教学重点,并借助操作面板来展示教学重点内容,要做到讲练结合,使学生在学习理论知识的同时,通过实践操作来理解和巩固理论知识,促使学生达到理论联系实践的熟练应用水平,奠定操作技能的基础。在数控线切割实践教学之前,教师要引导学生预习教材,然后教师在结合学生预习中的反馈信息讲解数控线切割的教学内容,包括数控线切割机床知识、机床操作面板、机床加工程序常用指令及程序编制等。最后通过操作练习使学生熟练掌握数控线切割机床加工操作步骤及内容。
二是在实践教学中,教师需结合教学内容、教学目标和学生的学习状况,灵活采用教学方法。为在实践教学中培养学生的创新思维,教师可采用项目驱动教学法,将数控线切割实践教学内容设计成一个完整的项目任务,然后让学生以小组的方式去探索,激发学生实践操作兴趣。在项目教学过程中,教师要给予学生足够的自,应在适当范围内允许学生自行安排学习行为,让学生自主解决问题。
比如在“电火花线切割实训”教学中,将项目任务教学分为三个阶段,每个阶段完成不同的教学任务。在教学前准备阶段,教师通过样品和演示启发学生思路,将学生分组,并由每个小组自行确定感兴趣的任务,教师主要起组织作用。在项目教学实施阶段,教师要创设适当的教学情境,对学生小组任务的完成进行适当引导和点拨,随时保持与学生的互动。在点评与总结阶段,教师应引导小组内相互点评、小组间互评,然后教师结合点评结果做出总结式点评。教师要注重激发学生发散思维,拓展学生的想象空间。
三是在实践教学中,教师可结合教学内容采用以赛代练的方法,让学生在教学项目中边练习边比赛,并在比赛中强调工匠精神和创新意识,进而培养学生的思维能力。
3.优化教学内容