数控系统实训总结范文
时间:2023-04-10 15:20:18
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篇1
关键词:数控技术;实训;整合
作者简介:张欣波(1970-),男,辽宁辽阳人,厦门理工学院机械与汽车工程学院机电实验中心主任,高级工程师;常雪峰(1975-),男,湖北荆州人,厦门理工学院机械与汽车工程学院,副教授。(福建 厦门 351024)
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)05-0156-02
数控技术专业人才是我国目前“十”紧缺专业技术人才之一,然而通过对相关企业和对数控专业毕业生的调查发现,企业对毕业生的满意度不高,认为技术、技能优势不明显,实际工作能力不足,不太适应企业的要求。目前,针对数控技术人才的培养主要集中在职业技术学院,受训人员学历普遍较低,经过短期培训后即上岗,这样只重操作,难以对数控技术的发展起到显著的推动作用;其次对CAD/CAM软件、自主产权的数控系统等数控技术核心进行研发的部门很少,目前国内只有少数公司在从事此领域的研究。这都导致数控技术和数控装备成为制约我国制造业发展的瓶颈。因此,要培养出集机械、电子、电气控制、计算机技术等于一身的复合性数控技术人才,还需要从高校做起。
厦门理工学院(以下简称“我校”)秉持“明理精工,与时偕行”的校训,紧密结合时代要求和地方发展,在大陆第一个鲜明提出了“创建特色、精致、具有较强竞争力的开放式、应用型、地方性、国际化的海西一流亲产业大学”的宏伟目标。因此,整合数控技术课程教学与实训内容,对于学生深入了解数控技术,响应学校培养“应用型人才”和“卓越工程师计划”都具有重要的意义。以下是我校在“数控技术”课程改革的一些做法。
一、数控理论课程整合
学校原课程设置存在着一些问题,主要表现在:以学科为中心,“数控技术”课程与社会对数控人才的需要脱节;原有体系中,过分强调数控机床的加工与工艺编程。而对数控控制原理的涉及内容不多,尤其体现在实践环节中。
我校根据学生原有的知识基础结合学校的实际情况,针对“数控技术”课程的实用性特点,以理论知识的应用和实践能力的培养为重点,对相关课程进行整合、更新、删减了部分教学内容,构建新的课程体系和教学内容。新的课程体系中既注重了传统制造工种的学习,又增加了数控控制原理的应用、数控机床安装调试及维修维护的内容,形成从“传统工艺工装传统制造(车、铣、钻等)数控设备编程数控加工数控设备维修维护数控设备改造(再制造)”一条龙培养体系,课程体系见图1。
二、建设数控技术试验室
本次教学改革的主要内容之一就是在传统的数控技术课程体系中增加数控机床调试与维修维护的相关内容。目前我校机械工程系也建有数控实验室,主要装备只有VMC-2002B数控加工中心、TH-DNC-Ⅲ型多功能数控教学机床和模拟编程器等设备,可供学生进行数控编程及上机操作时训。而在现代工程训练中心的数控机床主要针对学生进行“金工实习”也做一些“数控技术”实训而用,学生通过这些机床完成“加工程序”的编制,并在机床上进行实训,主要培养目的集中在机械制造方面。而对数控机床本身的控制在理论课、实践课上几乎没有相关的教学内容,这和市场上对“数控技术”人才的需求有较大差距。
利用我校目前现有的数控机床进行数控技术的实验教育课程存在以下一些问题:以加工中心为代表的成型的数控设备其数控系统的硬件及软件相对固定,不能进行随机的系统参数的改变,从而影响学生对于深入了解数控系统、伺服系统、伺服电机及测量反馈等模型的理解;另外由于数控实验室配备的数控教学机配置的数控系统在实际大中型企业中所占份额极少,不是市场主流,也影响到学生在今后的实际工作中对数控技术的掌握。现有的设备已经逐渐难以满足机制、机电等相关专业学生在数控方面课程的实验及培训需求。因此,建立一个以当前市场占有率高的数控系统为基础的数控技术实验室,对于学生深入了解数控技术,全面掌握所需的技能,以及响应学校培养“应用型人才”和“卓越工程师计划”都具有重要的意义。
在进行充分的市场调研后,我校建设了FANUC 0I数控系统实验台、SINUMERIK 802d sl数控系统实验台、SINUMERIK 840d数控系统实验台、华中世纪星21M数控系统实验台。这些数控系统多为当今市场流行数控品牌,每个实验台均采用开放式、工业级配置。见图2。
三、改革实训内容体系,开发校本教材
根据企业对“数控技术”人才的需要,认真处理教材,做到深入浅出,教为所用,学以致用。在课程内容方面,一方面强化数控实训中的机械加工工艺与编程,另一方面增加数控维修维护内容。在数控技术实训体系中十分注重教材的开发,努力加强教材建设。
1.在实验机房中增加了数控机床维修仿真的实际内容
根据最前沿的专业原理,采用先进的计算机仿真技术,对数控机床的装配、调试、排故等过程进行模拟,是一种经济、可靠、有效的工具。利用仿真软件对各类故障现象进行设置,使学生可以针对出现的故障现象利用仿真软件模块查找故障原因,通过反复练习,熟练掌握各种常见故障的维修方法,尽快地掌握和提高数控机床的维修技术,巩固所学的专业知识,锻炼逻辑思维的能力。
2.编写《数控机床常见故障诊断与维修技术》教材
由于厦门理工学院非常注重具有企业实践背景人才的引进,所以在“数控技术”人才方面既有重点大学的博士也有从一线企业招聘来的具有多年实践背景的人才。编著者在企业常年从事数控机床的维修工作,并多次负责或参与数控机床的改造工作,所以对数控机床经常出现的故障以及排除办法比较了解,总结了大量的维修实例并加以归类。
3.编写辅助教材
根据专业的培养目标结合数控技术实验室的建设,编写了适合学校的的实际教材,例如编写了《FANUC 0i数控系统连接调试》、《SINUMERIK 802d sl数控系统连接调试》、《华中世纪星21M数控系统连接调试》等多项实训教材。
四、充分利用校内外资源,进行数控项目实训
实践性教学是培养数控技术应用型人才的重要途径和保障,在专业培养方案中占重要地位。数控机床的再制造和维修维护需要大量的实践来保证教学质量的提高。厦门理工学院一方面广泛和企业进行深入交流,为企业数控设备进行维修维护,带动兴趣小组参与维修实际活动;另一方面在校内针对过去的老式机床进行数控化再制造,将所学为所用。例如,我校XK713型数控铣床采用华中Ⅰ型数控系统。该数控系统是由华中理工大学、华中数控有限公司研制开发的,其结构是在个人PC计算机(286以上)安装控制软件,通过并口与数控控制板相连接,并由控制板向步进电机的脉冲电源方向及脉冲指令来驱动步进电机带动机械传动链完成机床的进给运动。主轴采用普通交流异步电动机控制,机械换挡,满足不同加工需要。但由于此机床本身的机械传动链符合数控机床的基本要求,具有机床改造的先决条件,故可对机床进行数控化升级改造。根据机床的具体情况和性价比选择了采用武汉华中世纪星HNC-21MD数控单元进行升级改造,更换原来的华中Ⅰ型数控系统。由于该系统具有步进电机控制接口,可直接与原有机床的步进电机驱动电源相连接,即不更换驱动系统及步进电机。图3分别为改造前后的数控机床对比。
通过对教学镗铣床XK713型镗铣床的数控化升级改造,带领学生完全做到了从硬件连接到软件调试过程,使学生掌握数控机床构成的几大部分的关系。在此基础上分析传动链的数学模型,巩固必要的基础知识,例如电机拖动原理、工厂电气控制、自动控制原理、直流控制系统和交流控制系统、PLC的编程技术及技巧、测量反馈的原理等,彻底达到高等学校“数控技术”人才培养的目的。
五、总结与反思
数控技术应用专业工学结合课程的实践研究,课题组进行了积极的探索。在专业核心课程中构建了学习领域的课程模式,重点是针对高等学校的“数控技术”课程加入了大量的数控机床安装调试和维修维护内容,力争在实践体系内,加强学生的学习兴趣,并以此为突破口,强化机电一体化人才的课程培养体系。通过改革可以看出,学生的学习积极性和主动性明显加强,学生的学习潜能被充分发挥出来,学习成绩明显提高。由于强化了技能训练,增加实训项目和时间,学生的动手能力、职业技能得到了很大提高,特别是机电类数控技术方向的本科类学生以“数控机床”为核心,全面理清了课程体系。
但是,也应该清晰地看到,在我国尽管“工学结合”在高等教育体系中取得了一定的进展,可是在全局范围内,由于制度、法律对企业的优惠政策不明显,影响了企业参与高等教育的积极性。如果只靠学校单方面加强实践能力培养,终究会因为能力有限而难以展开。为此,如何开展“校企合作”,实现“工学结合”从制度上得到保障是以后人才培养模式的研究方向。
参考文献:
[1]孙新国,刘宏伟.仿真软件在数控机床维修中的应用[J].机床与液压,2013,(13).
[2]齐文全.数控技术应用专业课程教学改革的探讨[J].广西轻工业,2010,(8).
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一、数控专业建设与设备选用
(一)数控设备的选用。由于数控设备的档次价格差距很大,设备资金是个典型的制约条件,如何使有限的设备资金发挥出最大的使用效果,需要掌握两个原则:首先是数控专业的建立以培养技术工人为主要目标,科研与生产为辅助目标的原则。数控专业工人技术等级从中级工为起点,依次为高级工、技师、高级技师,初期应以中级工、高级工为主要培养目标,设备的选购就有了明确的目的。各中职学校分别选择FANUC数控系统和广州数控、华中数控、西门子数控系统等,由于各数控系统间往往有许多相像相通之处,师生可以很快适应各种系统的操作方法。其次是数控设备必须形成教学能力的原则。数控设备形成教学能力必须只有一定的数量规模,且机床型号基本统一,这样有利于操作水平的提高。
(二)数控设备与专业的多样化。各地区中职学校数控专业的多样化发展过程虽然略有不同,大体是沿着先建立数控车床专业,然后建立数控铣床和数控加工中心类专业,当数控专业建立成熟后,设备的使用效率成为关键,除主要提供给教学活动外,多样化配套的数控设备可以形成一定的生产能力,使产品成为社会化的商品。数控机床的主要优势是实现工序集中,提高生产率和加工精度。用于大批量生产,由于节省编程、对刀等辅助时间,数控机床投资回报较快。
二、数控专业对师资与考证的要求
(一)双师型教师的培养。数控专业创办之初,中职学校普遍缺乏数控设备的使用经验和掌握数控加工技术的教学人才。数控专业建立的过程同时也是培养优秀数控教师的过程,注重双师型教师的培养,是提高数控实训的教学水平的关键。以各地区中职学校为例,由于教师招考条件的限制,教师通常都有全日制本科学历,但实习老师还必须参加市级劳动鉴定机构组织的统一实践技能鉴定考试,从中级工开始到高级技师,或者参加省级、国家级的技能比赛获奖后晋升,提高教师的专业技能,将在很大程度上影响学生的教育质量。主要有以下是两个方法:方法一,对实训老师进行培训。学校一般分批安排老师下工厂,进行生产一线的实践锻炼。方法二,引进人才,把企业中技术成熟的能工巧匠聘请为实训教师。实训教师搭配学校原有理论水平高的数控专业教师,组成教学小组,给学生提供高水平的理论知识和实用的操作经验。
(二)考证,数控技术等级鉴定。中职学校数控专业的建立是以培养数控技术工人为目的,而实践教学必须和考取相关技术等级证书相结合,教与学有统一的目标,有利于教学质量的提高,各地区各中职学校的数控专业,根据专业鉴定的等级,每年由市劳动技能鉴定部门组织技能鉴定考试,在拥有职业鉴定考评师资格的专家中组织专门的监考和改卷老师;中职学校又通过组织参加全国的技能大赛,选拔数控各专业拔尖人才,参加省队训练比赛,促进了各个学校努力提高技能教学水平,也涌现出一批经过实践检验和国家技能大赛获奖的技术尖子。
篇3
【关键词】教学系统;WEB;数控机床
1.前言
数控技术是制造业实现自动化、高效集成生产的基础,也是提高劳动生产率和产品研制周期的重要手段;制造装备的大规模数控化,使企业急需一大批数控编程、数控设备操作以及维修人员,而传统的机床培训设备存在集成度低、培训效率低等问题,已经不能满足不断增长的数控培训需求,网络辅助教学应运而生。
2.国内外数控加工仿真的研究现状
国际上关于数控加工仿真的研究是从七十年代开始的,其目标都是试图将数控加工过程以图形方式直观形象地表现出来,从而检查加工程序中的错误,即所谓的图形仿真验证。
早期多数CAD/CAM采用了一种比较简单的方法,即用线框图来实现数控加工仿真和验证。在实际验证时,刀具轨迹通过显示刀位点之间的矢量来进行模拟,刀具的线框图也能显示出来,再加上所加工的线框显示,刀具所加工的部位和加工方式都可以比较清楚地反映出来。但是,一旦零件比较复杂,表示零件和刀具轨迹的线框图就会互相重叠,难以辨认工件的实际形状和刀具的加工轨迹。使得检查工作变得十分困难,甚至完全不可能[1]。
正因为这样,后来的研究大多采用实体模型表示法。实体造型中最常用的方法有:边界表示法(B-Rep)、体素构造法(CSG)、混合建模法(Hybrid Model)和空间单元表示法[2]。
在实现数控加工仿真的方法中,最基本的就是应用实体造型中的布尔运算。这一技术的实质是通过执行工件模型与代表刀具运动的扫描体序列模型之间的直接(物空间)布尔差操作来完成仿真加工过程[3]。这种方法最大的缺点是它的计算量过于复杂,几乎不能投入实际应用。
因此许多人开始使用离散实体模型的方法来改进仿真执行的速度。又根据离散方法的不同,产生了物空间布尔运算(Object Space Boolean Operations)和象空间布尔运算(Image Space Boolean Operations)两种布尔操作手段。
但是,这种方法的运算量还是相当大的,依然不能保证实时的仿真效果。通过将实体离散在象空间进行布尔操作,可以比较明显的改进NC仿真的效率。该方法使用z-buffer消隐思想,将实体按象空间的像素离散为z-buffer结构。这样计算被简化为视线与代表实体的图像空间的表面的求交。沿着每一条视线,布尔运算可以在一维空间进行。所以具有比较快的运算速度。
数控仿真软件主要分成两种,一种是集成到CAD/CAM软件中的,如国外的Pro-E、Ideas、Mastercam等软件和国内的北航海尔软件公司的CAXA、天津大学[4]的“回转体零件的CAD\CAM系统”等都集成了加工轨迹仿真的功能;另外一种是独立的数控加工仿真软件,如华中理工大学数控技术研究所[5]的“NC铣削加工切削过程仿真系统”;哈尔滨工业大学[6]的“基于微机的三轴数控铣削仿真系统”等。这些软件借助于强大的三维造型功能,采用实体造型的方法实现了数控加工过程的仿真。
总体来讲,以上仿真软件的共同特点是专业技术性强,集成化程度高,集CAD/CAM于一体,但价格昂贵;虽然融合了刀具轨迹的三维、二维仿真技术,但并不适用于数控编程和机床操作人员的培训。
3.数控教育与培训的发展现状
目前,数控技术人才来自两种渠道,其一是由高等院校、中职学校的数控专业培养具有一定学历的人才;其二是社会上有关培训机构及院校开办的各种中短期的数控培训班培训的人才。然而,虽然我国各高校、高职、中职加大了培养数控人才的力度,但始终不能满足我国数控人才的需求,主要原因如下:
(1)我国经济快速发展,逐步成为世界制造中心
进入新的世纪以后,随着我国综合国力的进一步增强,我国经济全面与国际接轨,并正在成为全球制造业的中心,这必然对掌握现代信息化制造技术的技术人才、特别是对大量的一线技术工人形成了巨大的需求。
(2)教学体系结构不能满足数控用人单位的需求
很多学校把实训重点放在数控机床操作方面。事实上,数控机床是一种先进的自动化设备,其操作非常简单。用人单位真正需要的人才应该具备精通数控加工工艺(如工艺路线选择、刀具选择、切削用量设置等)、模具设计、CAD/CAM与数控自动编程、数控机床机电设计与联调技术、数控机床的维护、维修技术等工程素质。
(3)数控教材更新缓慢,数控师资力量有待进一步提高
目前,可供数控系统原理、数控机床机电控制技术、数控机床故障诊断与维护和数控人才实训等课程选用的教材还有限。而且,许多现有数控教材内容比较陈旧,结构上也存在一定的缺陷,根本不适合用于培训企业急需的高水平实用人才。现在各学校的数控教师主要是从事各高校机械或机电专业毕业的本科生或硕士研究生。这些教师具有一定的基本理论知识,但数控实践能力欠缺。
(4)数控实训设备的数量不足,设备种类少
受数控人才需求增长的拉动,各职业院校均建有不同规模的数控培训基地。各院校为了与企业尽可能保持一致,以达到培训效果,在培训硬件选型方面逐步趋向全部采用工业用数控机床和加工中心,而且培训基地往往以加工设备配备进口数控系统为主,由于数控设备昂贵,学校购置数量有限,没有实践体验很难获得良好的教学效果。因此,对于数控培训我们要用专门的数控培训设备。这样既可以减少经费开支又能够实现对学员数控机床操作和维护能力的培养。
篇4
一、提高数控维修实训教学的基本思路
1.数控维修实训设计的指导思想
数控维修实训教学应该以“必须够用”为指导原则,采用一体化教学模式,将理论课与实训课有机融合在一起,着重于提高数控维修实践操作能力,体现技工院校实践应用性人才培养特色。
2.数控维修实训的总体方案设计
数控设备的型号繁多,数控机床结构和数控系统存在多样性。技工院校学生由于学校起点比较低、基础知识较为薄弱,学习数控维修技术存在不小的困难。想要有效提高数控维修实训教学质量,就要结合技工教育特点,着重于培养提高学生自主学习能力,使学生触类旁通,掌握数控维修基本原理与基本方法。为了达到这个目标,笔者认为数控维修实训教学总体方案可以设计为“三个层面训练”与“六个模块结构”。其中,三个层面训练指的是基本技能训练、专业技能训练和综合技能训练,六个模块结构包括电工操作模块、电气故障诊断与维护模块、钳工操作模块、电力拖动控制模块、卧式床故障诊断与维修模块和数控维修高级工考核鉴定模块。
二、数控维修实训系统平台设计
笔者所在学院作为在江西省名列前茅的技工院校,数控专业是学院拳头专业,现拥有两个专业数控车间,基本能够满足学生实训教学的需要。为了实现上述三个层面训练以及六大模块教学活动的教学目标,学院设计开发出数控维修实训系统平台,平台采用模块化结构设计,每个模块之间留下端口,以便满足不同模块实训操作的需要。这套数控维修实训系统平台具有生产型机床功能,学生通过操作本套数控维修实训系统平台,能够完成数控机床的拆装、数控机床结构与性能分析、数控机床基本技能与专业技能操作训练、数控机床故障诊断与维修等功能。
三、提高数控维修实训教学质量的对策
1.以就业为导向制定实训教学课程标准
技工院校课程教学应该以就业为导向、社会需求为依据制定人才培养方案。理论教学和实训教学都应该围绕培养数控技术专业人员为教学目标,结合国家职业资格标准、行业标准和企业标准的要求制定数控维修实训教学课程标准和实训教学内容,以满足技工院校培养企业生产管理人才的需要。以就业为导向制定的数控维修实训课程标准应该贯彻实现“知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观”的课程功能,使以就业为导向的原则贯彻执行于实训日常教学活动中。
2.建立以培养职业能力为主线的数控维修实训教学课程体系
技工院校面向社会培养生产管理一线技术人才。因此,实训课程教学目标与教学内容不仅要贴近生产管理一线,还要紧跟社会发展。在建立以培养职业能力为主线的教学课程体系中,必须根据技工教育规律对实训课程进行改革,以就业为导向、按工作过程的实际需要进行设计,打破传统将理论基础知识、专业知识与专业实训分隔式教学模式,建立以职业能力为主线的课程体系,将数控维修实训教学分成六大模块,即电工操作模块、电气故障诊断与维护模块、钳工操作模块、电力拖动控制模块、卧式铣床故障诊断与维修模块和数控维修高级工考核鉴定模块,将专业知识分解到各个模块实训教学中,着重于提高学生的职业能力,由简到繁、由浅入深安排模块教学活动。
3.建立校企合作实训教学新模式
篇5
关键词:数控化改造;理实一体化教;项目任务
车床的数控化改造课程是机床再制造专业的核心专业课程,它综合了本专业机床电气控制与PLC、数控系统连接与调试、数控机床PLC控制与调试、数控机床机械部件装配与调整和数控机床液压与气压传动等课程内容,是前期这些课程知识和能力的综合应用,对于提高本专业学生从事机床数控化改造或机床再制造方面所需核心技能具有重要意义。
1课程的基本信息
车床的数控化改造课程是“机床再制造专业”专业综合应用性课程,开设于二年级学生第四学期后半学期,实行理实一体化项目教学,集中上课,边做边学;整合课改前72学时理论授课,4周机床数控化改造实训(实训结束后进行数控机床装调与维修工技能鉴定),变成目前课改后的理实一体项目化授课120学时,数控机床装调与维修工技能鉴定前1周集中培训。
2课程的目标与定位
(1)专业人才培养目标。培养从事机床数控化改造或再制造方面的改造前评估、设计、装配调试和测试检验等工作,具有职业岗位(群)所需的基础知识及专业技能、具有较强综合职业能力的高端技术技能型专门人才。(2)专业典型工作岗位。本专业典型工作岗位包括:机床改造工程师、设计员、工艺员和一线操作工,本课程基于机床再制造专业人才培养目标,能够满足这些典型工作岗位所需专业知识和技能。(3)课程定位。“车床的数控化改造”课程在专业课程体系中属于专业综合应用性课程。它具有较少的新知识和新能力要求,更多侧重于前期课程知识和能力的综合应用,是学生顶岗实习前夕重要的一门综合类课程。(4)课程教学目标。①能根据给定的废旧车床(包括废旧的数控车床),考虑多方面因素,如改造成本、废旧车床目前状况,综合评判是否适合车床的数控化改造-废旧车床性能检测与再制造性评估;②按照国家标准(GJB5481-2005机床数控化改造通用技术要求;GB/T28615-2012绿色制造金属切削机床再制造技术导则),能够拟定或设计废旧车床整体改造方案(重点:系统选型),并进行详细设计,包括电气原理图绘制、机械结构改造设计等(20%);③按照给定车床数控化改造要求,如改造用电气原理图和接线图,装配图及装配工艺,整机改造工艺流程,相关系统用连接、调试说明书等,初步具有完成局部或整机改造的能力-拆洗修换装调(机电);④能够对改造后的车床,按照相关国家标准,借助相关工量具,完成精度检验和试切加工;⑤综合运用先修课程学到的知识和掌握的技能,解决车床改造过程中出现的实际问题。
3课程整体设计
3.1项目设计
由于学院车床的数控化改造过程目前做不到重复性改造,故把改造过程涉及到的主干知识学习和核心技能训练,拆解成18个相关性项目进行训练,具体项目设计详见表1,这18个项目基本覆盖车床改造过程的典型工作过程和任务,同时侧重于车床安装、装配、系统连接与调试、精度检验和试切加工等,同时兼顾改造设计。
3.2课程教学条件
校内实训基地:两台普车改造完成的数控车床,两台废旧数控车床经系统升级改造的数控车床,四台数控车床CAK6150Di(配置fanuc0imateTC系统),可用于本门课程的理实一体项目化教学。校外实训基地:学院与山西智创科技有限公司、苏州勤美达精密机械有限公司进行深入校企合作,在数控机床装调维修、数控机床升级改造或普通机床数控化改造方面对顶岗实习的学生实施联合培养机制,巩固所学专业知识,强化机床改造方面的实践技能。课程参考资料:本门授课所用资料是机床厂家和数控系统厂家提供的全套技术资料,如:机床电气原理图、数控车床使用说明书(机械与电气)、fanuc系统系列说明书,数控车床典型部件装配图纸和装配工艺等;四台改造完成的数控车床改造前及改造过程中整理完成的全套技术资料。
3.3教学模式
课程设计理念:在整个教学过程始终贯彻边做边学教学理念,突出专业能力培养,将相关专业知识和实践技能融入到每一次课程当中,实现“理论知识与实践技能结合、教室与实训室结合、学习与工作结合”的三结合。教学过程:每一次课都通过案例或示范任务直观引入,学生模仿并通过思考,逐步完成类似或难度等级渐增任务,在做任务、做项目过程不断提高理论水平和实践技能,同时在一些重要的项目中增加考核任务。教学方法与教学手段:在教学实施过程中,以学生为主体,以学生是否掌握相关知识和技能来评价教学方法的科学性和合理性,善于采用引导法、分组讨论法、情境法等教学方法,充分利用教学课件、技术资料、实训设备、课程资源库等教学资源,激发学生的学习积极性和主动性。
3.4课程评价
过程考核、期末考核和技能鉴定考核三者相结合。过程考核侧重学生平时学习态度、课堂上任务完成情况,考核项目或任务得分情况,过程考核占到总成绩的50%;期末考试侧重于理论考核,占到总成绩的25%;数控机床装调与维修工技能鉴定考核占到总成绩的25%。
4课程单元设计
下面以fanuc系统选型为例,阐述教学实施过程:(1)任务引入(15min)。学院有两台废旧数控车床,1987年左右购置,系统为DJK-BS03A,该机床自购置后主要用以数控车削实训,机械精度保持较好,现需对其数控系统升级改造。鉴于学院数控实训中心大部分系统为HNC-210系统和FANUC系统,①为了便于维护管理;②同时近几年在数控机床装调维修与升级改造比赛项目中,使用fanuc系统较多;③改造完成后也主要用于机床改造课程实训和技能竞赛培训用,所以经申请领导同意升级为fanuc系统,现需确定系统配置清单和价格。(2)逆向任务实施(容易着手)(45min)。学院有四台数控车床,配置的系统为fanuc0imateTC系统,请根据课前提供的相关技术资料(选型手册、部件速查手册、维修说明书、连接功能说明书等)和设备,确定机床的系统配置清单。学生可以通过现场查看各部件铭牌、系统开机查看系统软硬件配置,翻阅相关说明书,以小组分工、讨论、协作方式最终完成配置清单的填写(表2)。必要的情况下,教师根据学生完成任务情况或遇到的典型问题进行讲解。最终每小组向老师汇报工作。(3)教师点评总结(30min)。展示学生的成果并点评,之后集中讲解学生在做任务中遇到的难题或疑问。(4)正向任务实施(上课时引入的问题)(45min)。在完成逆向任务的基础上,已知主轴电机的功率和调速范围要求,各进给轴电机的功率和扭矩,以及其他改造要求,确定fanuc系统配置清单。(5)考核(15min)。任务考核分两个阶段,第一段在任务实施的过程中进行部分考核,另外一个阶段为上置清单后进行考核(表3)。
5结论
篇6
关键词:数控技术 实训 实训教学
数控是机械加工的重要基础和关键技术,也是培养学生主要就业岗位技能的关键课程。随着数控机床的广泛应用,数控技术成为中职学校的必开课程,该课程在中职学校主要是通过理论学习和职业技能训练,提高学生的操作实践能力,怎样才能使学生在掌握理论的基础上提高操作能力,是这门课程的教学难点。为了满足社会对数控技术应用型人才的需求,更为满足毕业生的需要,根据笔者的实际教学经验,谈谈如何在短而集中的时间内提高学生的理论知识和实践能力。
一般情况下,中职学校数控应用技术专业的学生是先进行1-2年的理论学习,包括《机械制图》、《车工工艺学》、《公差测量与技术》、《数控加工技术》、《数控编程与设备》等十几门专业课和专业基础课,之后到学校实训车间操作实践,最后到企业顶岗实习。课程的实训在该课程的整个教学体系中占有举足轻重的地位,实训教学要分阶段、分层次、循序渐进地进行。为了巩固和深化理论知识,提高和完善操作技能,培养合格的毕业生,大致把中职学生的实训分为四个阶段:
第一阶段:普通车床实习,熟练操作车床,熟悉数控实习环境。
在中职学校,普通车床的实训高达80%以上,因为数控机床是在普通机床的基础上产生发展起来的,先进行普通机床的实训,有利于学生较快地学习数控方面的相关知识。所以,学生在实习期间应在数控车床编程、数控车削加工工艺之前进行普通车床加工实训。具体实训内容包括普通车床上实习、练习刃磨车刀,熟练操作车床加工端面等。在教学中一般是把数控工艺最简单最常用的方法和普通机床对比结合讲解,学生没有进行普车学习和实训,教学效果明显降低。只有经过这一阶段的学习和实训,才能节约教师时间,为以后的数控实习和提高打下坚实的基础。
第二阶段:计算机数控仿真软件练习,编制加工程序,激发学生学习兴趣,提高实训能力。
数控加工仿真系统是结合机械机床厂家实际加工制造经验与职教学校教学训练一体所开发的一种机床控制模拟仿真系统软件,可以满足大批学生教学需求。目前大部分中职学校经费不足,数控加工设备价格高,实训设备不足,在第一阶段实训后可以进行数控仿真软件练习。在实习中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,懂得建立工件坐标系的方法,利用仿真软件进行模拟操作,就可以做到给学生充分的实习机会,同时节省了操作的时间,缩短了实习的周期,对于机床操作的熟练程度将大大提高,而且为下一步的实际操作也做好了准备,在实训中可实现同步教学。比如对刀过程,其实是很容易的事情,但如果用传统的教学方法大多数学生都难以理解,而利用仿真软件一边演示一边教学,通过车刀和工件的运动学生就很容易理解,而且还能让学生亲手操作来加深认识。教学内容中涉及数控编程和操作的内容,如工件坐标和机床坐标、G指令、M指令等都可以实现同步教学,使抽象内容形象化,提高了教学质量,培养了学生实训能力。对于中职学校的学生来讲,由于各方面的基本素质普遍较差,而数控专业课又具有极高的抽象性,加上教学过程的枯燥乏味,很容易让学生产生厌学的情绪,教学效果也不理想。而数控仿真软件以其和实际机床相同的用户界面和它的可操作性,很大程度上激发了学生的学习兴趣。因此仿真软件的使用可以作为缩短实习时间、提高实习效率、降低成本的一种辅助手段。
第三阶段:编制程序,数控加工由易到难,培养学生的实践和创新能力。
仿真软件和数控车床是同一个界面,学生短时间内通过仿真软件熟练操纵机床后,就可以编制程序加工工件。 首先要根据工件的材质,所用刀具选择不同的切削参数。经过第一阶段的实训,这将不是难题。中职学校数控实训过程中加工的材料多种多样,主要有木材、石蜡、尼龙棒、铝材和钢材,在实训中的使用比例各不相同。有时为学生安全考虑或在培训经费较少的情况下,很多学校选择了少用或不用钢材。企业工厂加工的实际产品多为钢件,在实训中我提倡最好还是以钢件为主。
第四阶段:师生共同探讨,总结经验,解决实践中遇到的问题,总结提高。
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关键词:行动导向教学法;数控机床故障维修;综合能力;学习情境
中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1672-5727(2012)09-0076-02
《数控机床故障维修》课程是以培养具有独立排除数控机床运行故障能力的人才为目标,为满足数控机床制造和使用行业对数控机床安装调试维修岗位的工作需求而设置的一门数控设备应用与维护专业的核心课程。该课程围绕数控机床实际运行故障的诊断与排除工作,培养学生依据工作任务单,运用常用数控设备维修工具,借助机床安装与调试说明书、参数设置表及故障报警信号等,提出故障排除思路,经济快速地确定故障部位,掌握简单典型故障的排除方法,按照标准规范进行数控机床的故障诊断工作,并对已完成的工作进行记录存档,自觉安全作业及“5S”的工作能力。该课程具有很强的实践性,若采用传统的“粉笔+黑板”的教学模式和单一的理论考核方法,学生被动地接受、记忆、再现,将可能产生“教师累,学生睡”的结果,无法满足高职教育培养面向生产、建设、管理、服务第一线工作需要的高技能人才的培养目标。针对这种状况,笔者做了一些探索。
行动导向教学的内涵
行动导向教学源自德国,是在德国“双元制”职业教育改革中产生和发展起来的。德国的实践证明,行动导向教学有助于调动学生学习的自主性、积极性,变被动接受为主动探索,有助于培养学生的专业能力、方法能力、社会能力、创新能力等,使学生更有效地形成必要的职业能力。由于行动导向教学法对于培养学生具有十分重要的作用。因此,该教学法被誉为德国职业教育的“锐利工具”。在德国,运用行动导向教学法已经产生了良好的教学效果,很多国家都在效仿德国的做法。要发挥行动导向教学在职业教育中的优势。笔者认为,首先,要更新传统的教学观、知识观、学习观、评价观等,要变“知识本位”为“能力本位”,要重视“教学做”合一,要强调“为行动而学习”和“通过行动学习”,要以职业活动为导向,提高学生综合能力,要培养学生“学会求知,学会做事,学会共处,学会生存,学会学习”。其次,实施行动导向教学不仅要重视教学理念的应用,也要重视具体教学方法的应用。
行动导向教学的应用
(一)合理设计学习情境
在行动导向教学中应强调学习情境的设计,要求建构合理、科学的学习情境,让学习者在其中进行自由探索和自主学习。
《数控机床故障维修》课程学习情境的设计有以下原则:
1.贴合数控机床维修工作的实际情况,围绕解决数控机床实际故障、调节常用数控参数设计学习情境。
2.主要按照机床工作过程设计学习情境。按照实际操作机床的工作过程,从机床上电到启动数控系统、主轴系统、进给系统到最后零件加工,针对每一步工作过程中可能出现的故障,选取有代表性的故障现象为教学载体,完成学习情境的设计。
3.兼顾机床参数的设置和调节工作设计学习情境。在学习情境的设计中也要考虑到在数控维修过程中还要涉及数控系统参数的设置和调节,所以,应专门设计数控系统参数调节的学习情境。
4.按照循序渐进的原则设计学习情境。将数控机床的多发故障进行归类,构建典型学习情境,将每个情境作为大类,以小的故障现象作为该学习情境的载体,对小的故障现象进行知识引入、故障排除,突出故障排除由简单到复杂,由单一到复合的循序渐进的过程,选取比较常用的、重要的参数设置作为学习情境,重视参数设置方法的培养。
5.每一个学习情境都应是一个完整的排故或参数修改的过程。按照以上原则,最终构建成8个典型的学习情境(如表1 所示),在学习情境中包括数控系统技术、伺服驱动技术、变频技术、PLC技术、传感检测技术、接口技术、数控编程技术等多种技术和多门学科的知识。
(二)研究教学方法、实施行动导向
行动导向教学法 在德国,行动导向教学模式的方法有一百多种,主要有项目教学法、引导教学法、案例教学法、实验法、角色扮演法、结构任务法、自由学习法、考察法、问卷调查法等,每种教学方法都有其适用范围,应用什么方法取决于课程的内容、实验实训设备和教师的课堂教学组织水平。各种教学方法无优劣之分,目的是培养不同专业、不同层次的学生。因此,德国职校教师行动导向教学模式的选择与运用不是机械的,而是根据实际情况对各种教学方法进行艺术的再创造。将行动导向教学法应用到《数控机床故障维修》课程中,不仅可以传授学生数控机床维修相关的专业知识,更能让学生在维修中锻炼计划能力、学习能力、实施能力、交往能力、协作能力、质疑能力、探索能力等。要想达到这些目标,需要将案例教学法、项目教学法、角色扮演法、“头脑风暴”法等多种具体的教学方法综合运用,形成一种最优的学习情境,以最适宜的方式促进学习者的发展。在《数控机床故障维修》教学中,对机床故障的原因进行分析时,就可采用“头脑风暴”法,引导学生自由发表意见,并对其意见的正确性或准确性暂不做任何评价,使其在最短的时间内获得最多的想法。具体的实施步骤:描述或模拟故障现象分组讨论故障可能的原因故障因果分析得出小组结论汇总讨论整理记录总结评价。在对故障描述时,可以采用角色扮演法,让学生扮演机床的操作者和维修者,亲身体验角色的心理、态度、情境等,从而使学生了解学习的要求。数控机床的故障形式很多,故障的种类也很多,采用案例的形式,可以在解决问题和决策的行为环境中更好地形成职业行为能力。
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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.
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1 数控技能大赛中出现的问题分析
从参加全区数控技能大赛的选手来看,他们主要来自全区各地市的中职学校、技工学校和一些培训机构,能力水平参差不齐。从历年大赛试题分析,比赛的内容大同小异,考核的内容主要有:数控机床基本操作、数控加工工艺制定、计算机绘图及加工软件运用、数控刀具的合理利用、各类零件特征的加工等等。从我们对参赛学生选手在大赛中的表现进行分析,发现他们与全省各地市优秀的选手还存在着一定的差距。
1.1 数控技术理论知识和操作水平的差距
从比赛的现场来看,大多数选手在基本理论知识上还需要加强,在加工工艺流程、编程操作技巧上还有待提高。有些基本概念掌握不准确,模棱两可;部分院校缺少必要的数控实训设备,参赛选手实操经验缺乏;其次是有些参赛选手对机床操作不熟练,没有按安全操作规程来操作机床,造成撞刀、工件脱落,结果被取消了参赛资格;还有部分参赛选手对比赛用的数控系统掌握不精,如车螺纹时,因为使用固定循环功能方法不当,导致螺纹加工出现乱牙现象。
1.2 数控工艺与编程能力的差距
学生参赛选手由于对机械制造工艺基本知识掌握不够全面.对机械零件结构的工艺性、加工方法等方面的知识综合运用能力不强。由于不能把数控加工工艺与工序合理结合起来,并通过编程反映出来,造成重复走刀。尤其是在进行数控高速加工时,由于对新工艺的不解,导致在加工同一几何特征时出现多个刀位编程的往复加工,浪费加工时间,限制了操作技能水平的发挥。
1.3 数控加工中刀具系统使用的差距
由于参赛选手缺乏对先进数控刀具系统的全面了解.在使用刀具系统时,不能很好地设置刀具参数、刀具补偿量,不能顺利地装刀、换刀和卸刀,造成加工受阻。在比赛加工时,缺乏准备,导致刀具系统不能正常发挥其功能或造成刀具损坏。
1.4 CAD/CAM软件使用生疏,设计思路不清
有些参赛选手对软件使用不够熟练,考试时不能在规定时间内完成工件三维建模等操作内容。有的选手因设计思路不清等原因导致程序过大或错误,占了大量的硬盘空间,延误加工时间。这些充分说明学生在软件使用掌握上还存在生疏、不熟练等不确定因素。
2 数控技能大赛对数控专业教学改革的影响与指导
从以上分析来看,中职的数控专业人才培养模式特别是教学模式必须要进行大刀阔斧地改革。数控技能大赛的结果反映出,参赛选手操作技能的水平差距主要体现在数控加工工艺上,而科学合理的数控加工工艺要靠长期的加工训练中积累下来的。因此,数控专业应在培养学生熟练掌握数控系统的基本指令和菜单功的同时,重点培养学生数控加工工艺。在加大实训力度的同时,以数控加工工艺知识为目标,对课程体系进行改革。
2.1 明确培养目标,加强基础知识、前沿知识
数控技术专业主要就业前景是制造业,它主要是培养具有良好职业素质、掌握本专业基础知识、能熟练编制数控加工工艺和加工程序、熟练操作和维护数控加工设备,工作在生产第一线的应用型人才。教学计划的制定和新课程的开发都要围绕这一培养目标进行。首先,要结合数控专业的国家职业标准,确立以培训、考核和鉴定为手段,培养专门技能人才为主导思想。其次,要制定科学合理的教学计划,突出专业特点、可操作性强。第三,要求不断开发、更新课程内容,使培养的人才适用于多行业,具有普遍的可操作性。
2.2 打破理论教学和实践教学界限,重组课程体系
2.2.1 现有专业教材内容陈旧,实践性差,不符合科学技术发展的要求
通过数控技能大赛的检验,反映出教学理论理论内容和实践操作脱节。大赛中学生花大量的时间来现场识图,一味坐在座位上编程,操作时更因紧张手忙脚乱,无从下手。在新课程的开发上,重点突出“精简、压缩、增加、筛选、划分”几个步骤,即精简重复内容,压缩不必要的理论论述,增加实践教学内容,筛选课程课程知识点和技能点,形成新课程,划分专业模块,将理论融入实践中,实施理实一体化教学,边讲边练,边做边学,适时编写适合本校本课程教学的讲义和教材。
2.2.2 理论教学和实践教学并行,并以实践为重,增强学生的实操能力
数控技术专业的人才标准和企业的用人要求,决定了学校课程设置必须紧扣“实用”、“能用”两个环节,把岗位技能培养融入到课程体系中去,使课程教学与岗位技能培养充分“接合”。理论教学要以“实用、够用、管用”为原则,实践教学要进行模块化、理实一体化,着重体现培养学生在实践环节实际动手能力,增加学生动手操作时间,提高学生自我学习和创新意识,增强竞争意识和岗位适应能力。教学中应将教学与生产实际结合,把新技术应用推广到生产中。
2.2.3 进行教学改革的研究,建立合理的课程设置及教学系统
以培养学生综合职业能力为主线,对课程进行优化采取理论、实践一体化进行的教学模式,进行模块化、项目式课程教学,并且用完善的考核标准进行考核,初步建立适应国家职业标准的教学系统。同时要注重学生的实践操作能力的培养,加大学生实践操作的课时在整个专业课时中的比例,使之成为常态化教学方式,加强学生的实际加工生产能力,以应对未来的大赛及工作的需要。
2.3 重视数控实训基地的建设
为了满足教学改革要求,使每个学生都能获得独立动手操作的时间,实训基地的建设要有规模,要有足够数量的机床,尽可能让学生有足够的机会加工真正的工业零件。这样,才可能使学生熟练掌握操作技能和工艺知识。在资金严重不足的情况下,学校要重视数控实训基地的建设,尽量保证设备台套数量,同时不要盲目追求设备档次。加强数控仿真教学,实现仿真模拟、切削塑料、切金属的实训三部曲。将模拟教学和实践教学这两方面结合起来可蹦取得很好的实训效果。采用数控模拟教学软件,通过网络系统,就可解决实际教学设备不足的问题。这样做,一方面通过分组轮换在设备上操作,解决设备数量不足的现状;另一方面,电脑上的仿真模拟加工,可以及时发现实际操作中的错误,从而避免撞刀等事故发生。
2.4 教师应转变教学观念,改革传统的教学方式和方法,采用新的教学模式
提倡采用案例分析教学法。实际中的数控零件加工是干变万化的,案例分析教学能为学生提供了一种模仿、借鉴和引申的范例。也可以使学生熟悉企业的工艺分析流程,同时这种教学模式还可加强师生互动。“理实一体化”教学也是比较好的教学模式。教师与学生通过边做边学来完成教学过程,让学生在生产环境中获得相关技术和积累经验,在生产实践过程中发现问题、解决问题,为学生的今后成长奠定基础。
2.5 建设具有“产学研”能力的“双师型”教师队伍
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关键词:职业教育 创业教育 创业意识
国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020)指出:“坚持能力为重,优化知识结构,丰富社会实践,强化能力培养。着力提高学生的学习能力、实践能力、创新能力,教育学生学会知识技能,学会动手动脑。”提高学生的应用技能,培养学生的创新性学习能力和思考能力是当今教育的主旋律。对于职校学生来说通过数控实训,可以对学生进行创新精神和创新意识的培养,提高学生的创新兴趣,促进他们的发展。使数控实训融知识、能力、素质教育于一体,从而提高学生的实践能力和创新精神。下面谈我在数控实训教学中的几点尝试。
一、采用项目式教学,培育创新加工技术数控实训实操教学中,如果只是按照教材的安排,进行指令的学习及操作练习,则学生很难会应用,更谈不上创新了。实际教学中,我们更多的是采用项目式教学,把一个相对独立的典型零件加工任务交予学生,让他们读图、选材、方案的设计与实施、编程与加工,到完成后的评价,都由学生具体负责,教师起到咨询、指导与解答疑难的作用。如在学习直线插补、圆弧插补、循环加工等的指令时,我都会采用相应的项目,让学生进行实操加工训练,通过一个个项目的实地进行,使所有学生了解和把握完成项目的每一个环节的基本要求与整个加工过程的重点难点,在学习中对比,在探索中发现,在实践中培育创新思维。
二、与实际相结合,引导学生创新编程在数控编程的教学过程中,如果只为编程知识而讲,学生容易乏味,激不起兴趣,在此情景下进行教学收不到好的效果,如果先给学生创设一问题情景,引导学生进入情景之中,使学生在情境激发的兴奋点上,寻求思路,大胆创新。如轴类零件加工编程教学中,可以展示一些知名企业生产的轴,或生活中常见的轴类零件,如自行车、摩托车、电风扇的转轴等,让学生以这此例子进行模拟编程加工生产;又如,可以列举与本校合作的企业情况,如与我校合作的徐州某加工企业,专门生产压缩机曲轴及轴承,在编程教学时,可以让学生按厂方提供的图纸,进行编程加工生产。通过生活事例、与实际生产相结合的应用等方法,引起学生学习兴趣,既充分调动学习积极性,又可提高学生的自学能力、知识运用能力、对实际问题分析和解决的能力,还可以让学生了解企业的实际情况,引导学生进入创新的思维境界。
三、在校园网络环境中进行数控实训数控机床是通过数控系统控制加工的机床,并且一台机床配置一台计算机。职业学校学生在进行过基础工种的实训之后,掌握了机械加工的基本原理和加工工艺,为进行数控实训打下了扎实的基础。首先,学生在教师的指导下学会在计算机上进行设计、绘图、安排加工工艺和模拟加工,然后练习编程,基本掌握这两个环节之后,教师可给出某一产品的特点和功能,让学生自行创新设计,包括产品的外形、加工工艺等,最后由学生独立完成编程工作,编好的程序再通过局域网传输到数控机床外接的计算机上,再由这台计算机传输到数控机床进行加工直到零件完成。整个实训过程中,学生既学习了局域网的有关知识,又通过创新设计和制作更加系统地了解了一个零件的完整加工过程,既增加了数控加工的概念,也增加了计算机应用于实际生产的感性认识,提高了他们现代工程的实践能力和创新能力。
四、充分挖掘教材内容,加强学生创新意识要培养高素质的技术人才,教师应充分利用教学时机,挖掘创新的元素,训练职校生的创新思维,在数控实训教学中同样存在着能训练学生创新思维的元素,应该把他们挖掘出来,不失时机的加强学生创新意识。
1、利用编程的灵活性,培养发散思维数控实训操作中,编程的方式方法有多种,可根据实际进行编程,如简单的一个轴类零件项目的编程加工,编程时可以一刀一刀切削,也可以利用循环切削,也可以采用复合循环切削,另外,还可以进行慢速及快速切削,编程灵活多样,在实训教学中,我们可以根据不同的生产条件及要求,引导学生对应进行编程加工。利用编程的灵活性是训练发散思维的好方法,通过不同的程序,引导学生就不同的角度、不同的要求、不同的生产条件分析思考加工的情况。实训教学中注重发散思维的训练,不仅可以使学生熟练掌握数控编程中各种指令的运用,使编程思路开阔,而且对于培养学生成为勇于探索新方法、新理论的创新技术人才具有重要意义。
2、通过程序分析比较,培养收敛思维
学生在数控实训学习中,一些综合式的零件加工训练,如带螺纹的轴类零件加工、带圆弧过渡的轴类零件加工、外圆与内孔的加工、配合件的加工等,往往因各人加工的习惯、对编程指令的理解及运用会不同,因此,编写的程序也会有所不同,这时,教师应对这些程序进行分析,让学生在加工过程中进行比较,引导学生思考存在的问题与优缺点,最后,让学生在各种编程加工中总结出最佳的加工工序与程式,培养学生的收敛思维。
3、进行竞赛活动,推动灵感思维在数控实训教学中,如果只按照教材的安排去进行,学生学习动力会慢慢降低,创新意识不够,为了推动学生的灵感,教学中时常组织学生进行数控创新竞赛活动,让学生自行设计、自行编程、自行选材、自行加工的创作竞赛,这样,既能调动学生的兴趣,让学生有更多的表现机会,更多地体验到成功的乐趣,又能让学生充分发挥他们丰富的想象力,有助于熟练掌握基础知识,增强探索技术创新的思考,推动灵感思维。
数控加工技术的快速发展,加速了企业加工生产方式的转变,这对一线的生产人员提出了更高的要求,而作为中职学校正是培养生产第一线的技术工人,在数控实训教学中,我们必须改变传统的教学方式,重视学生创新思维的培养,才能培养出适合企业加工生产要求、具有高素质的技能型实用人才。
参考文献:
[1]周伟.枯燥的数控实训也能培养职业学校学生的创新意识和创新能力[J].职业技术, 2012(11).