数控机床实训报告范文

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数控机床实训报告

篇1

数控机床

课程体系

论文摘要:本文根据当前社会需隶的数控人才所需的知识结构,对机械制造及自动化专业“金属切削机床与数控机庆.课程的教学内容进行了重组和优化,构建了理论教学为引导,实验教学为补充,实训教学为提高的“教学一体化”的人才培养模式,通过采用专职教师与兼职教师相结合,来改变师资队伍的结构.

1前言

数控技术是制造业实现自动化,柔性化、集成化生产的基础.数控技术的应用是提高制造业的产品质里和劳动生产率必不可少的重要手段;加人世贸组织后,中国正在逐步变成“世界制造中心”,为了增强竞争能力.中国制造业开始广泛使用先进的数控技术。这迫切需要既能利用计算机进行机械产品的辅助设计,又能应用数控技术进行制造的人才,作为培养具备机械设计制造基础知识与应用能力,能在工业生产第一线从事机械制造领域内的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理和经营销售等方面工作的高级工程技术人才的机械设计制造及其自动化专业如何适应发展的需要,根据社会对数控技术人才的需求进行余属切削机床与数控机床课程的教学改革,这是我们必须要深入研究的问题。

z数控人才的需求和知识结构

当前社会需求的数控人才主要有三种类型:,>0蓝领层”数控技术人才: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,z>0灰领层’数控技术人才:承担数控编程的工艺员和数控机床维护、维修人员;3)“金领层,数控技术人才:具备井精通数控操作、数控工艺编程和数控机床维护维修所需要的绘合知识,积累了大量实际经验,知识面广。133229.COm这三种类型的数控人才所要求的知识结构也各不相同,“蓝领型.:以传统的机械制造技术为墓础,掌握“数控机床原理及应用基础’和“数控加工编程技术’,掌握"cad/cam’软件.‘灰领型编程工艺员,:应具有良好的数学基础,熟悉产品的三维设计,产品的加工工艺:“灰领型维修人员,:以机、电、光和液(气)控制技术为基础,掌握数控机床维护与维修的技术和技能。“金领型”:有较扎实的专业基础,较全面地掌握数控设备的相关原理与技术,具备数控设备研制与开发能力,掌握网络技术,有较高的外语水平。

3构建与社会需求相适应的宽口径课程体系

根据“金属切削机床与数控机床.在系列课程中的地位和作用,从社会需求出发,对教学内容进行了重组和优化。课程采取理论教学为引导,实验教学为补充,实训教学为提高的“教学一体化”模式.

(1)通用机床突出重点,贯彻少而精的原则

通用机床部分,我们重点讲授车床、铣床和滚齿机的传动原理,传动系统的分析和主要结构.磨床和其它类型通用机床部分通过布置思考题,让学生自学然后通过课堂讨论,使学生弄清磨床和其它类型通用机床与车床、铁床和滚齿机在结构上的主要差别,进而熟悉通用机房的工艺范围,为制订零件的加工工艺和机床的维护,维修和产品的开发奠定一定的基础。

(z)数控机床突出实践性

在数控机床理论教学中不过于强调系统性和完整性,重在其应用。简要地讲述数控机床的基本组成及其工作原理,介绍数控机床主传动系统、进给传动系统典型结构及附件,着重讲述数控加工工艺设计,cnc车床及其车削中心、cnc铰铁床及其加工中心,cnc线切割机床的手工编程技术及其操作,采用多煤体或录像进行教学,最大限度的展示生产一线的环境,将数控机床图片、所使用的刀具图片,机床附件、加工过程等展示给学生,将抽象的枯燥的概念和技术要领用形象生动的过程模拟来表现,使课堂教学更加生动和形象,便于学生理解和掌握所学的知识。

为了培养学生对数控设备的检修、调试、故隆分析能力和数控加工现场解决问题的能力,将数控机床的安装、调试、保养与维修作为一个专题来学习,借助大盘现实案例教学来阐述常见故障产生的原因及排除方法,或采用现场教学等灵活的方式进行。

(3)课程设计,加强综合性

课程设计是理论教学中重要的一个实践性环节,其目的是对所学知识的一个概括和应用,是对学生各个方面能力的一个综合评价,为了真正使同学们具备编制数控机床加工工艺规程的能力;具备选择工艺参数、编制数控机床加工程序的能力,具备操纵、调试和维护数控机床的能力,我们要求学生利用一周时间先进行程序编制工作,然后上机操作,亲自进行程序的输入,调试、运行,把课堂学习的知识在模书墩作软件上加以验证,使实际操作能力得到锻炼和提高。课程设计完成后要求每人上交一份总结报告,包含工艺过程分析(路线安排+程序原点+工装十切削用量)、数控程序清单及设计心得等内容。

(4)依托职业学校资源,加强实训教学

工科专业学生理应姓“工’,应面向工程,面向生产,面向经济建设实际,因此,所培养的人除了具备应有的专业知识外,还必须具备应有的实践能力包括必要的操作技能,既生产技能与实验技能,这是工科专业学生所必需的工程素质。而实践教学及基地建设往往对硬件设施和软件条件提出严格要求,受财力、人力等办学条件方面的限制,机械制造及自动化专业数控硬件设施和软件条件一般比高职数控专业相对要薄弱一些,我们充分利用职业学校资源进行实践教学.通过与安徽省蚌埠市机械高级技工学校合作,做到资源共享,开展实训教学。各训练项目按照相应的职业资格标准实施,通过考核评定成绩,实训教学结束时组织学生参与加劳动与社会保障部门组织的考核,取得相应的职业资格证书,同时取得相应的课程成绩和学分。

篇2

关键词:数控应用技术 课程 设置

中图分类号:TP29 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2013)08-0241-01

随着社会经济的快速发展,数控机床在机械制造行业中得到广泛应用。特别是在数控应用技术方面,对于数a控方面的人才需求在逐步增加,同时对数控应用技术专业提出了更高的要求。由于培养目标不够明确,且没有固定设置教学计划,只是根据师资情况设置课程,导致教学课程设置出现混乱。学校未开设职业道德和职业生涯规划类别的课程,导致课程设置出现偏差。针对数控应用技术专业的课程设置存在的问题,采取有效的改革措施,拓宽学生的就业渠道,以满足企业的发展需求。

1 数控应用技术概述

数控应用技术(Numerical Control),可简称为数控,指使用数字的控制方法进行某工作流程的自动化控制的实现技术[1]。数控应用技术通常进行速度、角度、位置等机械量及相关机械能量的流向的开关量控制。数控应用技术产生需要数据载体及二进制形式的数据运算支持。

2 数控应用技术专业的课程设置存在的问题

2.1 课程设置模式陈旧

在数控应用技术专业教学过程中,课程内容过于陈旧,致使学生所学的知识技能与实际课程标准存在差距,如数控加工工艺和刀具等教学过于薄弱。部分学校由于受到实训条件的限制,只是以讲授理论只是为主,难以将理论与实际操作相结合,导致学生的实际操作能力与理论出现差距,在企业急需数控机床方面人才的时候,难以提高数控机床操作、维护以及编程的水平,其培训效果也较差。学生知识结构与课程不相符,在进行技能培训时,只注重数控机床的操作,却忽略数控加工工艺的刀具选择、路线选择、切削用量设置等,不重视数控机床维护、故障排除、手工编程等专业技术的能力训练。

2.2 课程设置师资欠缺

数控实训的设备条件较差,设备数量不足,会严重影响到课程设置的质量。随着社会数控人才需求的增加,也带动了数控应用技术专业课程设置的发展,学校开始创设规模不同的数控实训基地,并建立设备种类多、规模大的实训中心。为适应社会的发展需求,并达到实训的效果,各学校选用实训硬件时,趋向于数控机床以及加工中心,实训基地主要以设备配备的进口数控系统加工为主。由于数控设备价格昂贵,而学校购置设备数量又有限,学生进行独立动手的实际操作机会较少,导致实训效果不是很好,难以提高学生的数控实训技能水平。在数控技术广泛应用的同时,对数控人才的需求大量增加[2]。学校只是一味的灌输课堂理论知识,导致学生难以独立应对实训,且学校培养的人才也难满足社会和企业的用人需求。

3 数控应用技术专业课程设置改革

3.1 更新课程设置模式

公共基础课的任务主要是引导学生学习并树立正确的人生观、价值观以及世界观,不断提高学生的职业道德水平、科学文化素养以及思想政治素质,并为职业技能培养和专业知识学习奠定基础,以满足职业生涯的发展需要,不断促进学生进行学习。公共基础课程主要包括文化课、健康课、体育课、艺术课、德育课及其他课程。

专业技能课程的任务主要是对学生进行培养,并熟练操作数控机床和掌握专业知识,逐步提高学生的创业能力、适应职业变化能力以及就业能力。针对企业的发展需求,将专业理论作为导向,采用压缩、精简、综合等方法,压缩非重点的内容,精简重复的内容,并增加和专业能力密切相关的知识,筛选综合综合能力中所需的知识点[3]。在数控教学的过程中,应注重数控理论知识的应用,将理论与实际操作相结合,采用专门化、科学化加基础平台的课程结构来进行专业技能课程的设置,使生产劳动与社会实践紧密联系,并突出其实践性和应用性。

基础平台主要包括电工电子技术、机械制图专周、机械制造基础、CAD、机械制图以及机零机原。专门化的方向平台,包含技能训练、钳工实训专周、公差配合、技术测量、车工工艺以及普车实训专周。数控设备维护与加工的路线包括数控机床的维护、数控铣床加工工艺的操作和编程,数控车床的加工工艺操作和编程、数控机床电气控制、专业软件、中级工考证的强化训练、数铣实训的专周以及数车实训的专周。

3.2 加大课程设置师资投入

通过加强与企业的合作,安排教师进入企业进行专业考察和实践,以提高教师数控应用技术专业水平,并锻炼其实践能力,了解并明确新技术、新方法、新工艺以及新知识,进而强化课程设置内容,动态掌握数控人才在企业发展中的要求。通过聘请行业专家、专业教授等定期到学校作报告,加强数控应用技术专业学生的培训和教育。也可以聘请数控设备现场经验丰富且组织能力较强的技术骨干、高级技师、工程师等作为兼职的实训教师,帮助学生掌握实训要点,使教育紧跟技术和社会的进步,逐步拓宽学生就业的范围。

学校应将传统技术与现代的制造技术相结合,建设金工的实训基地,使数控机床自动化、现代化,提高学生的制造工艺、切削用量等的技术。根据学校的具体情况,建立数控实训中心,以满足培训与课程设置的要求[4]。采用数控仿真的软件,并与数控机床相结合,为学生创设模拟练习的机会,让学生掌握数控的生产技术,提高学校的整体课程设置水平。

综上所述,学校通过改变传统的教育观念,并优化课程设置,使学生的就业范围逐步拓宽。学校根据企业和社会的发展需求,强化数控实践并及时与企业进行沟通,了解学生的能力与知识要求,培养数控能力强和素质高的人才,以满足企业和社会的人才需求。

参考文献

[1]夏宇阳.关于中职数控应用技术专业的课程设置与教学探讨[J].中华文化论坛,2009,4(S1):151-152.

[2]沈新艳.中职数控专业分层教学法初探[J].职业教育研究,2013,9(6):136-137.

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关键词:机械工程训练 数控加工技术 教学改革

中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)10(c)-0100-01

机械工程训练是高等工科教育重要的实践环节之一,它是理工科许多专业的技术基础课。数控加工技术是机械工程训练实习中的一门实践性课程,目的是培养学生的工程实践能力和创新能力。数控加工技术是一门理论与实践都很强的课程,课程内容涉及数控车、数控铣床、加工中心、线切割、激光加工等先进制造技术,包含机械、电气、液压、计算机、信息处理、零件加工工艺等基础知识。在工程训练中心学习的主要群体是大学低年级的学生,学生从未接触过机械设备,还没学习专业基础知识,每种数控机床安排的实习时间有限;传统的单向灌输教学方法,以讲授、示范操作为主,造成学生对基本概念掌握不清楚,缺少学习兴趣和积极性,因此有必要对该课程进行教学改革。

1 教学改革的内容

1.1 面向专业设置教学内容

数控加工技术课程由两部分组成:数控理论和数控机床操作实训。在数控机床操作实训之前,先学习数控理论,包括数控机床的基本知识、数控加工工艺及编程方法、CAM和数控仿真软件的应用。数控机床操作实训即实践教学环节,主要以学生动手为主。例如:对于机械类专业的学生,侧重讲解零件加工工艺、数控机床结构、机床维护、机床工作原理等机械方面的相关知识;同时利用图纸和CAM软件,锻炼学生的看图、识图、制图的能力。对于电气/计算机/信息类专业的学生,教学内容包括:数控机床自动控制原理、数控装置和PLC的工作原理、数控机床的电气装置维修等。通过因“需”施教,降低学习难度,锻炼学生综合运用所学知识的能力,同时增强学习专业知识的兴趣。

1.2 利用现代教育技术和教学手段加强基础理论教学

(1)利用多媒体促进基础理论教学。数控加工实习涉及项目多,机床工作原理、零件加工程序编制、机床操作等差异较大,学生短期内难以掌握。在数控技术基础知识教学环节,充分利用录像、图片、视频等方法,演示数控机床的加工场面、工作原理、结构特点和加工方法,使抽象、深奥的原理简单化、直观化,有助于学生更好地加深对基本概念、原理的体验、理解和掌握,更好地激发学生兴趣。

(2)利用CAD/CAM软件提高学生编程能力。在零件加工程序编制教学环节,教师先讲解程序指令的含义和基本编程方法,让学生对编程基础知识有一定的了解。然后,由教师指导学生,结合实习项目任务,使用CAD/CAM软件完成零件的建模,确定加工方式、刀具规格、切削用量等加工工艺参数,并对加工轨迹进行的模拟加工;轨迹无误后自动生成程序代码。学生在应用CAD/CAM软件进行数控编程的过程,将数控编程、制造工艺、刀具、数控机床、数控加工等知识有机地结合起来,使学生所学的知识融会贯通,并在计算机上变得生动、形象起来。

(3)利用数控加工仿真软件,提高学生的学习兴趣和数控理论的教学效果。通过仿真软件,学生可以检查自己通过课堂学习所掌握的知识是否能够应用于数控实际操作,激发学生对数控技术的学习兴趣,提高学生的编程能力,缩短实际操作时熟悉机床的时间,减少误操作地发生。

1.3 安全第一,规范操作

在数控机床实操课,学生容易因编程的疏忽或操作失误,造成刀具或机床损坏,甚至造成人身伤害。所以在操作机床前,应对学生进行必要的安全教育以及基本操作训练。教师必须先讲解本次课中进行机床操作的注意事项,强调安全操作规程。为确保教学安全,学生每两人一组结成“互保对子”,同时按照机床的操作流程制定出标准的操作规范。

1.4 采用多种教学法

1.4.1 教师示范操作和学生讲授相结合

在进行机床基本操作训练时,采取四步教学法,教师先进行示范操作,操作过程中应说明机床上的开关、手柄、按钮的名称及用途,边讲解边示范;同时注意根据不同专业学生的知识特点,对照实物讲解机床的结构、原理、维护、保养和故障排除等知识。通过教师示范、学生互教、实际操作,可以使学生的实际操作技能得到很大的提高。

1.4.2 利用项目教学法提高学生的创新能力

在数控机床实操课能力提高阶段,采用项目教学法;根据机床数量,把全班学生划分成若干个学习小组,每组同学共同讨论相互协作完成一个项目任务。项目任务可以学生自己拟定,也由学生从教师提供的备选任务中选择;学生通过相互讨论、归纳分析、共同学习、团结协作完成工作任务。最后由教师根据学生独立操作完成的工件,从设计水平、构思及造型等方面给出该工种的成绩,并指出存在的问题。

1.5 促进自主学习

数控加工技术课程内容多,学生参加实训的课时有限,教师的教学重点只能放在基本的应知应会的部分,教学效果不好。为此,依照教学大纲要求并结合我校的实际情况,编写了《金工实习教材》和《金工实习指导书》两种教材。《金工实习教材》将先进加工方法与传统加工方法的结合,反映现代科技新成就,每章后都有思考题,思考题的题目难易结合、覆盖面广,便于学生自学和巩固所学知识。《金工实习指导书》的内容涵盖:机床的操作方法和实习报告。通过阅读指导书,学生可以按标准流程完成机床的操作,实现对学生实操技能的考察。教学中,要求学生每次课前必须根据教材先预习,上课过程中教师要对学生预习的内容进行抽问,对学生预习情况进行督促检查。采用课前预习的方式,可缩短教师在课堂上讲解理论的时间,把更多的课堂时间留给学生操作。

1.6 与职业技能鉴定相结合

发挥高校师资力量雄厚和数控机床种类齐全的优势,与国家职业技能鉴定机构合作,开展数控机床职业技能资格培训,将课堂教学与工程实践紧密结合。学生在完成实习任务的同时,可通过参加数控车床或加工中心操作工技能鉴定考试获得相应的职业资格证书。通过数控加工技术实习与职业技能鉴定培养相结合,提高了学生理论知识水平和综合技能,提高学生的就业优势和竞争力,拓宽学生的就业范围。

2 结语

通过对数控加工技术实习课程的教学内容、教学方法的改进,能够加深学生对知识的理解和应用,锻炼学生综合运用知识的能力,培养学生的动手能力,缩短学校教育与企业需要的距离,为学生将来的学习和就业打下良好的基础。

参考文献

[1] 刘军.CAD/CAM软件在数控教学中的应用探讨[J].教育教学论坛,2014(14).

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《数控机床电气控制及PLC》课程特点:《数控机床电气控制及PLC》课程是辽宁装备职业技术学院,机械工程学院,数控技术专业(维修方向)的一门专业基础课程,课程开设在第3学期。主要讲授数控机床的电气结构,电器元件原理及结构,数控机床的电气原理图识读,数控机床的常见接触继电器控制电路,数控机床PLC编程,数控机床主轴驱动系统和进给驱动系统的原理等内容。目前该课程的教学现状是:《数控机床电气控制及PLC》课程是一门理论实践一体化课程,理论课和实训课由同一名老师担任,学生都是由高考统招来的,作为高职的学生,高考成绩都不高,学生的特点是学习兴趣很强,但是缺乏学习方法,容易半途而废。《数控机床电气控制及PLC》这门课程有大量的实训课程,学生上实训课程的表现是,学生的学习兴趣很强,但是在做实训的时候不知道应该从何入手,老师讲解多遍也是无济于事,听不懂。让学生自己做实训的时候,只有少数的同学可以完成实训,多数的学生干坐了一节课。根据这种现象我校经过不断思索、论证、实践,总结出了这套“示范-实训-考核”的教学方法,通过实践证明,这套教学方法可以将学生很好的组织起来,降低了理解实训的难度,通过这套方法可以使学生百分之百的完成实训。由于实训课和理论课是相关的,实训课的教学效果好了,理论课的授课效果也得到了提高。

二、“示范-实训-考核”教学法的教育学、心理学理论依据

现代教育观认为在教育活动中,学生居于主体地位,教师起主导作用。教学是一个以学生为中心有机的整体。教学的最终目的是学生学会了什么,而不是老师教了什么,教学过程中教师采取什么样的教学方法,必须综合考虑各方面因素,要考虑学生有没有兴趣,如何使学生保持并引导好这种兴趣。“示范-实训-考核”教学法就考虑了学生的心理状态,同时又顾及了其它的因素,因而它符合观代教育观的要求。首先,实训课的项目本身都是学生感兴趣的项目,学生在上实训课的时候都是兴趣很高的,但是由于对于学生来说实训项目入门很难,多数学生觉得无从下手,做实训的兴趣就减弱了,最后干脆不做了,说说话,玩玩手机白过了一节课。教育学告诉我们,兴趣影响着人们所从事活动的效果。兴趣是最好的老师。教学活动中,教师的首要任务是要让学生对所学课程产生浓厚持久的学习兴趣。“示范-实训-考核”教学法,一开始便注重了对学生兴趣的培养。它从能引起学生兴趣的示范入手,让所有的学生在老师示范的带领下,从容的跨过了实训入门的门槛,让实训以一种全新的形式展现给学生并赋予它新的内容,使教学得以顺利实施,取得满意的教学效果。

三、“示范-实训-考核”教学方法的含义及实施过程

“示范-实训-考核”教学法,是基于课堂组织基础上,以提高课堂教学效果为目的,注重调动学生学习主动性,指导学生掌握实训内容的一种教学方法。该教学法把考核贯串于整个课程教学过程。实施过程分三步完成,即“示范降低门槛,实训融会贯通,考核点燃激情”。具体实施就是在实训课一开始,先由老师来讲解和实训相关的基础知识,学生在上课之前对实训项目是很感兴趣的,但是由于自身的基础比较差,对于电路的理解比较困难,如果没有老师对基础知识进行讲解,学生理解起来是比较困难的。接下来是示范,可以教师自己演示,也可以老师在旁边指导请两名同学来为大家演示。这样学生在了解原理的基础上,又看到了同学的演示,自己在做实训的时候就没有问题了。第三步是让学生自己做实训,装备学院的实训设备在辽宁省来说已经算是比较多的了,但是也不能保证每名同学一台实训设备,上实训课的时候一般是两名学生一台设备,这样一名同学做另一名同学就容易偷懒,因此在做实训前要做好分工,一名同学在做实训的时候,另一名同学要完成实训报告册,这样两名同学都有事情可以做。第四步就是要做好考核,考核即是对教学效果的一种检测,也可以给学生一种成就感。完成实训并通过考核的学生,在做下一次的实训的时候就会产生更大的兴趣。没有通过考核的学生,也知道了自己错在哪儿,下次也不会再犯相同的错误。

四、存在的问题和改进措施

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关键词:数控加工 数控仿真系统 功能 应用

据尚普咨询的《2011―2016年中国数控机床行业调研及投资前景预测报告》指出,随着国家将装备制造业作为战略性产业培育,“十二五”期间我国将持续加大该重大专项的投入。另据全国工业普查资料显示,2011年底,我国数控机床拥有量约378万台。制造装备的大规模数控化和数控加工技术的发展,使得掌握数控机床编程知识和数控机床操作技能的技工成为劳动力市场急需的人才。中等职业学校数控加工专业普遍面临数控实训设备数量不足这一教学瓶颈,数控仿真系统这种虚拟设备为我们提供了可行性选择。如何有效利用数控仿真系统,培养出符合企业需求的技术人才,值得我们中职教师认真探讨和商榷。

1 数控加工仿真系统的功能、特点

1.1 数控加工仿真系统分为三种运行状态:练习、授课、考试。其中授课功能使得教师可以以广播教学的形式将自己的操作过程演示在每一个同学的面前,就好像教师在同一时间手把手教每一位同学,这在一定程度上充分利用教师的资源优势,提高单位时间内课堂教学效率。考试功能可实现自动评分、成绩查询、分析。推动了考试方式的改革,更加注重学生实际操作能力培养,实现了无纸化的考核与测评。

1.2 数控仿真系统集成了计算机图形技术、计算机仿真技术、传感技术、网络并行处理等技术的最新发展成果,是一种由计算机实现的高技术模拟系统,可直接观察、操作、触摸、检测,并能与之 “交互”,给人一种身临其境的感觉。虚拟数控机床具有与真实数控机床相同的外形结构,并具有与真实数控机床完全相同的界面风格和对应功能,机床操作全过程仿真。用虚拟的设备,增强了学生对数控机床操作熟练程度。

1.3 数控仿真系统可供选择的数控系统全、可供选择的数控机床种类多。可选择FANUC、PA、SIMEMENS、华中数控、广州数控、大森数控等多种数控系统;可实现对数控车床、数控铣床、加工中心等数控机床的操作。

2 数控仿真系统在教学中的作用

2.1 应用数控仿真系统,消除学生的学习心理障碍。数控编程与加工课程是数控加工专业核心课程,理论性较强。学生应具有观察能力、实验能力、理解能力、综合分析和判断能力及数、形、图转化能力。没有良好的学习心理状态,学习过程中就会出现消极、放弃等不良现象。中职学生入学时成绩不很理想,基础薄弱,因而很多学生在经历了这样或那样的挫折后,往往认为自己天生就不适合学习,对自己能力进行否认,在没有“调查取证”前就对自己的潜能宣判了死刑。进入中职学校的学生在学习心理上普遍存在这方面或那方面的学习障碍,大部分学生认为学习数控课程难。为了消除学生的这种心理偏差,在数控课程教学中,我利用数控加工仿真系统,采用“先教后学”的教学方法,达到消除学生的学习心理障碍。如在讲授加工指令的应用时,我把本次课需要完成的简单轴类零件加工教学任务预先写在黑板上,然后一步一步教授学生如何做,而不探讨为什么这样做。经过90分钟的“苦”战,学生大部分能在数控仿真系统中做出样品。在学生信息反馈中可以看出,达到了消除学生学习的畏惧情绪,初步消除的学习心理障碍,为后续学习奠定的基础。

2.2 应用数控加工仿真系统,激发学生的学习兴趣。我国古代著名的教育家、思想家孔子曾经说过:“知之者不如好之者,好之者不如乐之者”。只有“好之”“乐之”才能有高涨的学习热情和强烈的求知欲望,才能以学为乐,学有所成。数控课程教学要在导人、呈现、操作、巩固和应用这五个环节活化教材。数控仿真系统将声音、图像和文字融于一体应用于数控教学中,从各个侧面生动展示了数控机床特有的加工特点和功能,如自动进刀、退刀、换刀,复合循环加工等,使教学内容更具有艺术表现力和强烈的感染力,促进学生对知识的理解和掌握,能有效突破教学难点,还可以活跃课堂气氛,吸引学生注意力。通过仿真操作,学生从选择机床、系统、刀具、编制程序、输入、检验、模拟显示,独立完成整个零件加工过程,感受到了自身加工的成就感。学生在这个过程中,更多锻炼了自身能力,激发了学习兴趣,大大提高了学习积极性,促进了自信心的进一步提高,也培养了学生创新能力。

2.3 应用数控加工仿真系统,实现分层教学。中职学生生源差异较大,尽管学生在校阶段经历了共同的教育,但学生在接受知识、动手操作能力等方面存着个体差异,这些差异直接影响了学生的学习风格和学习策略,这就为分层教学提出了客观要求。应用数控加工仿真系统,较好地实现了对不同学习要求的学生实行专业技能的普及与提高相结合,教师根据学生现有知识、能力水平和潜力倾向,科学地把学生划分为水平层次不同的学习群体并区别对待,配发难易不同加工零件图纸,使得这些群体在教师恰当的教学策略和师生互动中得到最好的发展和提高。

在这个过程,教师要时刻关注学生的学习成绩,学习能力的动态变化情况,及时作出反应,不能从一而终。数控加工仿真系统的应用,使得教师分身有术,有效实现了分层教学,达到预期的教学效果。数控仿真系统应用为中职专业教师转变教学理念,实施真正意义上的因材施教,创设了良好的环境和条件。

3 数控加工仿真系统应用评价及策略

数控仿真系统应用为教学开辟了新途径,但它只是一种虚拟技术,不能也不可能完全代替技能训练,一定防止由于时间长久把虚拟等同于现实的错误倾向,区别仿真与实际操作的差异。

3.1 数控仿真系统只是对数控机床加工过程的模拟仿真,而并非真实加工,因此它无法完全代替学生在实际数控机床上加工的真实感受。要科学安排,使仿真加工与实际操作有效地结合,让数控仿真加工真正起到辅助于技能训练的教学目标。

3.2 在仿真加工中,对被吃刀量、主轴转速、进给量切削参数选择,对刀具选择,对走刀路线安排等没有智能化评价功能。如果操作有错误或程序错误,系统只会给出提示,但在生产实际加工中将可能造成无法估计的经济损失甚至危害人身生命安全。在数控加工仿真教学中,也得让警钟长鸣,做好《车工工艺与技能训练》课程理论教学与实训,克服仿真加工中的不足。

3.3 无论在数控机床加工还是仿真加工,要保证加工零件满足要求,对刀是至关重要的。以FANUC 0I系统数控车床为例,在数控车床上和仿真系统可采用试切法对刀(将工件坐标系原点建立在工件的右端面中心上),过程如下:试切工件右端面后沿端面将刀具退出,然后打开机床的刀具偏置表,输入Z轴试切长度值,试切长度值为“0”,按菜单软键[测量];移动刀具,进行外径试车,使刀具沿Z轴的正方向退出,然后用量具测量试车部分的直径,在刀具偏置表中,将光标移动到X轴位置,输入试车直径,按菜单软键[测量],对刀完成,如图1。采用多把刀具对刀,只要重复上述操作即可。

在仿真系统中试切法对刀还可这样操作(将工件坐标系原点设置在工件右端面中心点上):在工件某一合理位置试车,停止主轴转动,测量试车位置的直径及距右端面的距离分别为21.865mm12.305mm,如图2和图3。在刀具偏置表分别输入X21.865和Z-12.305,再按菜单软键[测量],也能达到对刀的目的,而且精度很高,尤其工件长度尺寸得到充分保证,但在实际加工中是不可行的。教师在教学中一定要把理论与实践相结合,对问题进行剖析,以免学生产生误解,影响到实际操作与编程加工。

4 结束语

我国数控机床起源于上世纪80年代,起步较晚。在中职学校教学中可供学生实际操作的数控机床相对于学生人数甚少,数控仿真系统投入使用为数控技术人才的培养起到了功不可没的作用。同时我们还应清醒地认识到数控加工仿真软件的开发还有一定的不足,数控仿真系统在教学中的应用还处于起步和探究阶段。认真总结数控仿真系统在教学中的应用,给予科学合理的评价,积极应对其存在的不足,使其发挥在数控技能培训中的特殊作用,促进数控教学更快、更好的发展,为我国“十二五”规划的实施起到职业教育应有的作用。

参考文献

[1] 上海宇龙数控仿真系统说明书

[2] 日本FANUC数控车床使用说明书

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【关键词】数控专业;人才培养;策略研究

一、数控人才需求调查

为了制定数控专业人才培养方案,提高人才培养质量,培养符合社会需要的毕业生,我系对数控人才的社会需求作了调查。

(一)调查方式

1.走访本市的相关企业,和他们的人力资源管理、技术管理、生产管理人员交流座谈;2.问卷调查:向本系07、08届部分毕业生发放调查表,进行信息反馈;3.网络调查:通过QQ、EMAIL等网络工具对毕业生和企业进行调研。

(二)调查对象

这次调研我们主要针对重庆市及周边地区的机械制造企业,其中包括近几年我院毕业生的主要去向单位。企业涉及国有大中型企业、合资或外资企业和民营中小型企业。它们是重庆长安跨越专用车有限公司、重庆嘉陵本田发动机有限公司、重庆长江轴承厂、重庆渝江压铸有限公司、重庆潍柴发动机厂、重庆齿轮箱有限公司、重庆远风机械有限公司、重庆江东机械有限公司、重庆长江涂装机械厂、重庆长江轴承厂、浙江恒泰机械厂等。

(三)调查结果

1.我院数控专业毕业生就业现状及单位评价调查

调研表明,我院数控专业毕业生初期就业岗位主要是普通机床操作和数控机床操作,少数在数控机床装调维护岗位。为了更准确了解我校往届数控专业毕业生的工作情况,我们对往届毕业生进行了一次回访,并进行了企业对我校数控专业毕业生综合评价的问卷调查。总共调查了11家企业,60名毕业生。调查的统计数据显示,企业对我院数控专业综合评价为51%优良,45%称职,4%不称职。这能看出我院数控专业毕业生的社会认可度较高,基本能够胜任本职工作,适应相关岗位的要求。

另外,毕业生在企业的稳定率平均为49%,企业对毕业生的职业道德的评价一般;企业对毕业生专业业务知识的评价为一般;对毕业生的基本素质的评价为良好。数据说明我们的培养目标和用人单位对毕业生的职业道德、专业知识和基本素质要求还存在一定差距,这为数控专业的专业建设提出了新的方向。

2.数控技术人才的来源渠道调查

根据调查得知,企业现有数控技术人才中,直接从学校招聘的学生占一半左右,依靠企业自身力量培养和从社会招聘的占一部分。这说明,职业院校学历教育培养的数控人才还很难完全满足企业的需要。刚毕业的学生,具备不同程度的英语水平、计算机应用能力、机械和电气基础理论知识和一定的动手能力,但由于在校期间难以积累工艺经验,实际动手能力差,因而难以满足企业对数控人才的要求。

3.企业对数控人才规格的要求调查

调查中我们发现企业对人才规格的要求主要集中在以下几个方面:

(1)对职业素质的要求高。企业非常强调学校要关注诚信和敬业教育,他们认为,肯吃苦、善沟通比专业能力培养更重要。要求毕业生应用能力较强,富于团结协作、开拓和创新精神,要踏实肯干,具有较强的社会竞争力;

(2)强调具有扎实的基础知识,这是毕业生可持续发展的基础。其中,企业对学生识图与制图方面的能力要求较高,其次是CAD/CAM软件的运用能力,再次是对数控机床编程加工操作,以及对数控系统和机床电气方面也有要求;

(3)要求具有一定的普通机床操作经验,而对数控机床的操作经验要求并不高。因为实践能力与经验的积累需要经历和阅历,只要具备扎实基础,就会很快适应数控机床操作。

4.数控技术未来人才需求量调查

在调查中发现,在前几年多数企业的机床设备以普通经济型设备为主,近几年时间内,数控设备增加迅速。比如重庆江陵仪器厂,自2006年起增加了10多台数控加工设备(数控加工中心、车削中心、数控电火花机等),其总值相当于过去10年的设备投入。重庆江东机械有限公司近几年就投入了几千万的高精数控加工设备。国家规定在2015年前数控化率要达到15%以上,数控机床将增加40-50万台,相应将增加60-80万数控专业技术人才。因此目前数控加工编程、操作与数控设备维护复合性人才紧缺。

二、目前我院数控人才培养存在的问题

综上得知数控人才紧缺,企业对数控人才的质量要求不断提高。结合以上调查来看,我院数控技术专业的人才培养,还存在一些问题和不足。

(一)培养的学生职业精神较差

学生的稳定性较差,不能专心于工作岗位,纪律观念淡薄,缺乏合作精神,责任心有待提高。他们没有中长期的职业生涯规划,习惯性跳槽、失业或转行。学生的这些自身问题给人才培养带来了一些难度。

(二)课程设置不够合理

学生感觉基础课程知识太深,学着很累,提不起学习兴趣。学生专业理论知识转化能力较差,很难将专业知识应用到实际工作中。学生在学校进行的实训和企业真实的生产环境有差别。一方面的原因是数控专业方向定位不够明确,目前我们定位的就业岗位主要面向了三个方向。它们是数控加工操作、数控工艺编程和数控机床装调维修。从而导致课程设置错综复杂,使得学生学习困难,泛而不精。

(三)人才培养方案实施保障不充分

1.师资力量薄弱。我院数控教师队伍存在着人数和知识结构的缺乏。目前师资队伍的技术素质普遍偏低,学历水平偏低。现在学校的数控教师主要来自高校机械或机电专业毕业的本科生或硕士研究生。他们具有一定的基本理论知识,单由于缺乏必要的实践经历和企业工作背景,对数控人才知识结构也缺乏了解,因此很难承担实践性较强的课程,这制约着数控技术人才培养质量的提高。

2.实训设备没有得到充分利用,学生实训时间少。目前我院购置的一些奥贷设备,由于各种因素,未能充分发挥其社会效益及价值。学生除了上课时间进入车间实训外,课外实践动手的机会很少,实训设备没有完全有效利用。

三、我院数控专业人才培养方案建议

(一)人才培养目标的建议

1.强调素质教育

根据调研分析,我们进一步确定了本专业培养目标应该更注重学生素质教育和可持续发展的能力培养。注重政治素质、思想素质、道德素质、文化素质、身体素质和心理素质的培养。加强职业规划教育,从入学开始,引导学生做好就业定位;培养学生良好的职业道德,以及良好的行为习惯。

2.完善能力结构的培养

注重专业能力、方法能力和社会能力的培养。以市场需求为导向,能力培养为中心,深入探索“一条主线、三个层面、三种结合”的工学结合的人才培养模式。重点培养服务于重庆及周边地区汽车制造、模具制造、其他机电产品制造等行业生产、管理、技术等需要的,具有良好职业道德和经验精神的,能够从事数控设备的操作、编程岗位的数控领域的高端技能型专门人才。

(二)构建课程体系建议

1.以学生后续发展为基础,进行基础理论课程的系统化设计

职业素质课程是培养学生的人文素质和基础文化。在公共课的内容设计中,紧密结合数控专业的工作过程的需要。按照数控专业高素质技能型人才的培养目标和岗位职业能力要求,将职业道德教育融入课程中。职业素质课程贯穿于数控人才培养的三个阶段。

职业拓展课程:是培养学生适应社会变化的综合素质、表达能力、人际交往能力和专业综合能力和素质,培养学生正确的世界观、人生观,培养良好的身体素质和后续发展能力。职业基础课程和职业技术课程是培养学生专业能力和专业综合能力的基础。

2.以学生职业能力为核心,构建实践技能训练课程体系

根据我院目前的师资力量和教学资源来看,我院数控专业培养方向是数控加工与编程岗位。因此开设的课程应突出机床操作、加工工艺、夹具、刀具、量具、手工编程、自动编程等。要弱化电工电子、机床电器和机床维修这些课程。课程体系的构建或优化要根据职业岗位群所必需的知识和能力入手。项目化实训和专业课程按照理实一体化的要求、《数控加工岗位职业标准》与企业共同归纳典型零件加工的工作任务,明确主要岗位,并遵循岗位职业成长规律,设计综合性实践技能训练体系。舍弃一些繁锁的理论指导、证明方面的内容,淡化理论知识的系统性和完整性,突出实用性。

通过专业课程、项目化实训、企业生产实践、顶岗实习和毕业设计的系统化设计,学生的学习由学习型任务真实的工作任务岗位工作任务,使理论教学和实践教学相结合,理实一体,并遵循岗位职业成长规律,形成分层次递进的实践技能训练体系。使学生的“社会能力、方法能力和专业能力”得到逐步提高。

3.坚持两个体系的相互融合,培养学生的综合职业能力

在对典型工作任务进行分析的基础上,综合考虑对应工作岗位的职业标准和目标岗位实践专家的职业成长历程,按照职业能力培养的三个递进阶段,通过基础理论课程、理实一体化课程、项目化实训、生产实习、顶岗实习和毕业设计等一系列实训环节,并结合技能鉴定,使理论教学和实践教学相互融合,把专业知识通过进阶式的技能实训项目逐渐渗透到岗位职业能力中,形成工作过程系统化课程体系。

(三)教学改革建议

狠抓质量工程,积极进行教材建设、精品课程建设以及教改科研等。积极参加市级、国家级职业技能大赛,以赛促学、以赛促教。以此检验学生的专业技能掌握情况,提高学生竞争意识。同时推动教学改革,提升教师水平和人才培养质量。结合其他相关专业,共同开发项目建设,突出专业办学重点和亮点,提高专业知名度。

(四)教师队伍建设建议

加强师资队伍建设,培养“双师型”人才,合理专兼教师比例。把老师送出去,把专家引进来。通过专项培训、企业实践锻炼、项目实践等方式培养专职教师。派出他们参加各类机构主办的培训和研讨班或到企业现场培训等方式。了解高等职业教育的发展现状及趋势、教学组织方式;学习国内外高职教育教学法,了解理论教学、实践教学及教育活动的组织开展方式;掌握本专业领域的新知识、新技术、新工艺。再者把专职教师送到企业生产一线实际工作锻炼,积累实践经验。还可以借助名师工作室、老带新、教学团队等形式提高师资队伍建设效率。此外,也可从社会上引进一些实践经验丰富、且具备一定理论水平的工程技术人员充实教师队伍,以提高数控专业教学水平。

(五)实训基地建设建议

1.校内实习基地

目前本专业已建成数控车床实训车间、数控铣床实训车间、数控维修实训室、CAD/CAM实习中心。设备种类比较齐全,数量较多,为教改活动和校内生产性实训提供了条件。但在管理运行方面应加强完善,以发挥其最大作用。

2.校外实习基地

主动与企业联系,选择实力强、设备先进、管理规范的企业建设校外实习基地。加大与已有的校外基地的合作范围和深度。积极参与到企业的产品开发、技术改进等项目中去。建立有利于专业技能水平提高的教师挂职锻炼方案,利用假期安排教师去校外实习基地企业锻炼,安排“双师素质”水平高的教师在部门做交流学习。聘请校外实习基地的专家和工程技术人员,作为专业建设指导委员、兼职教师,指导专业建设、学生实践以及教师下企业实践锻炼。

参考文献

[1]王泓.《数控技术》专业人才需求调研分析[J].网络财富,2010(11):226-227.

[2]李庆,马进中.数控技术专业调研报告[J].包头职业技术学院院报,2010(03).

[3]姜大源.职业教育学研究新论[M].北京:科学教育出版社,2007,1.

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【关键词】数控专业;中职学校;教学

中职学校对学生吸引力不大,一方面是家长对国内就业形势缺乏足够认识,再加上传统的“学历热”,导致家长对学生的未来以学历定输赢,冷落了中职教育;一方面中职教育存在滞后,一些热门专业等学生毕业时反而成了冷门或由于知识不系统等无法迅速适应企业的需求,很难在热门行业有一席之地,所以中教教育除了政府政策引导外,应该把重点放在引导学生进入专业状态、培养良好的就业价值观、加强师资培养、合理规划课程、教材的选用、打造专业特色、加强校企沟通及为学生深造创造机会以满足学生对未来的各种需求,本着对学生负责、对社会负责的态度,坚决避免盲目、滞后、粗放办学,增强中职学校的吸引力,真正发挥中职学校社会功能。下面就以上几个方面结合本专业特点谈一下个人看法。

一、引导学生进入专业状态

有很多学校不重视学生的入学适应状态,对于大多数新生来说,对于学业方向容易模糊,这样会影响到生源的稳定及整个学习进程,以至于不能找到理想的工作,而变相荒废学业,浪费了学生的大好时光和学校的优秀资源。本人建议如下:

首先是让本学生认清未来就业方向及学习重点,比如请企业专家或行业专家来做个讲座等。

其次要开设职业规划课,让学生建立职业规划,对未来的学习建立目标并定期进行评定,保证贯穿学业始终,保证学业具有针对性。

二、培养良好的就业价值观

在学生即将毕业的阶段,有很多学生对就业抱有“高不成,低不就”的心态,这样对就业形势很不利,做为校方,我们在就业指导方面要做好心理疏导,以各种形式对在校生的择业观给予正确的指引,比如请往届优秀学生作报告;请企业方面的权威人士帮助学生认识就业形势分析等。

三、加强师资培养

首先对资深老师进行公派或挂职培训,努力建设“双师型”队伍,使其既熟悉操作又熟悉企业现状,更新教育观念,提高教学水平。

其次,形成清晰的教师梯队,进行合理分配工作,要充分利用校内人才资源,发挥骨干老师,学科带头人的作用,采用“结对子”、以点带面“传、帮、带”等多种形式开展教师培养,从而壮大教师队伍实力。

四、合理规划课程

开展职业教育归根结底是要从理论和实践上对学生进行培养,合理的课程安排是保证培养质量的前提,如:针对一年级,除完成职业规划外,主要了解与专业课有关的基础内容,如机械制图、CAD制图、检测技术、机械制造等,在此基础可进行半学期的校内或工厂实训,以巩固基础知识;二年级可进行专业学习,加强实训内容,如数控编程及实训、数控机床维修与保养、PLC、电工等课程,可适当进行半工半读的学习,达到实践与理论相融合的目的;三年级主要为就业做准备,可以开设一些开拓视野的专业课程,如现代制造技术、企业管理等为学生的就业广开思路。另外法律、就业指导等课程也不可缺少,增强社会大环境的适应性。

五、教材的选用

教材选用要坚持实用性原则。第一学年,主要是普及专业课常识,宜选用一些内容丰富、生动、浅显易懂的教材,使大部分学生能够顺利接受,以便打消对专业难度的恐惧,尽早愉快地进入学习状态;第二学年,主要为实训或实习做准备,由于数控系统种类多,即使同一 系统不同型号,其数控指令也有差别,使用时应以说明书指令为准,所以要选用一些贴合实际的教材,实现模块化教学,也可本校根据实际情况自编教材,如《数控机床实训简明教程》等,将收到事半功倍的效果;第三学年主要是为服务就业,扩大知识面,因此,建议选用一些知名出版社出版的普及型读物。

六、打造专业特色

数控专业的特色主要是实践环节,具体来说有两个方面,一是工艺课程,二是机床维修课程。

在工艺方面,一般中职院校大多停留在加工简单零件的水平,离企业要求的工艺要求还很远,使学生就业适应速度慢。原因是一方面学校的机床精度有限,另一方面是我们的工艺课程不够重视,近年来,各地开展数控比赛,提升了一些学生工艺水平,但做为日常教学内容还远远不够,这就需要我们在实训环节疏理和强化,如增加实训课时、企业高技能人才指导等。

在机床维护与维修方面,近些年来由于我国的制造能力不断上升,陈旧的数控机床占的比例也越来越大,极需大量维修人才出现,机床维修课程当作为一门特色课程开展。维修人员应有比较宽的机、电、液专业知识,才能综合分析,判断故障根源,实现高效维修,以便尽可能地缩短故障停机时间,因此要多搭建一些功能丰富的实验平台来培养维修技能人才。

总之,伴随国家大力支持职业教育的决心和方案的实施,相信通过各职业学校通过深化改革,必将会将数控专业推向一个新的高度,培养更多德才兼备的实用人才,为现代化建设注入强大活力。

参考文献:

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关键词:数控加工实训;企业产品化;生产工艺

中图分类号:G712 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)42-0133-03

从国家的“教育规划纲要”颁布以来,示范院校的建设、各项专业技能大赛的开展,都极大地推动了职业教育的发展。将校门对准厂门与学生毕业等于就业的行动已经成为各职业院校重点建设的内容。然而,学生从学校毕业时所具备的专业能力与真实的岗位能力之间存在着较大的出入。如近几年来麦克斯调查报告中的数据显示,高职院校的毕业生对实践教学效果的满意程度不高。其主要问题是校内的实践课程与真实的岗位能力所需有较大的区别,可以说通过实践课程的学习并不能胜任岗位所需。这样的实践课程已经成为纯实习性、偏理论性的实践课程。数控加工实训课程作为数控加工技术专业实习的必修课其教学状况和课程建设一直受到多方关注。

实际上,很多职业院校更关注专业的发展与建设,一直没有注意到实践课程与生产实际情况的脱节现象。本文提出的数控加工实训课程教学内容产品化系统的构建,旨在把数控加工实训课程建设成为符合企业生产实际的应用型技术职业教育。把数控加工实训与零件生产实际结合起来,并且与浙江区域行业经济相结合,增强学生的专业实践能力。

一、数控加工实训课程的教学特性分析

数控加工实训课程是学生初次真实地接触数控机床,进入数控车间的首门课程。对于这样的课程,传统的教学过程中,学生所练习的作品并不是产品,练习件与生产产品之间存在着天壤之别。练习件存在的主要问题是不实用、不能用,是为了纯粹的技术能力的训练而进行的设计。学生加工和完成了这类的练习件和训练模式之后,没有一个很好的产品质量观念。也与学生上岗后不能及时上手存在着重大的关系。因此,高职教育作为国家职业教育的主阵地,其实践能力的培养问题是个复杂的系统工程,需要进一步深化。因此,数控加工实训课程要适应职业院校学生对课程的技术性要求、主体性要求、整体性要求。将数控加工实训课程与企业生产实际结起来,以真实的零件生产和课程内容教学相结合,优化课程的教学模块。

1.课程技术性要求。职业院校的教育,最重要的是培养学生的职业能力。根据市场和企业的需求来设置课程,设置实践课程模式。通过数控加工实训课程的学习,最主要的就是获得真实的数控加工技术,会加工真实的产品零件,会操作真实的数控机床。并且通过此真正地了解数控加工技术,学会数控加工技术。掌握从零件图到真实零件,需要掌握的数控机床操作,数控加工工艺,数控加工程序,刀具、量具的认识等。数控加工实训课程的技术性、实践性要求是关键。

2.课程主体性要求。课程教与学的过程,学生是主体,对于数控加工实训课程,学生是存在着较大的差异性的。这种差异主要是指学生对数控加工技术课程的学习能力,具体包括理解力、领悟力、实践力。职业院校的学生在学习上的差异性很大。课程教学只有适应这一主体性的要求,才能很好地将专业知识传授给学生。

3.课程整体性要求。数控加工实训课程的整体性要求是包含课程知识、技能、素质三方面的要求。育人并非单纯的制器,需要将专业知识、技能和职业素质养成结合起来整体考虑。通过数控加工实训课程的学习,培养职业技能和职业素养。

二、数控加工实训课程的教学理念

为了适应数控加工实训课程的技术性要求、主体性要求、整体性要求。端正教学理念,提高教学效果,以真实的零件加工为主线,以职业素质、刀具认识、生产工艺、产品质量为辅线。

1.课程目标的定位。数控加工实训课程需要定位为真设备、真项目、真产品上,对整体的训练内容进行整合。按照单件和批量产的双重标准来组织教学内容,以企业中生产的零件为训练的蓝本。去掉表象形式的内容,以真实的零件加工为主线。

2.课程教学的组织。课程教学内容的实施是由教学的组织来完成的。我们将按教学讲解、教学示范、学生演练、天天点评、项目驱动、互动交流、零件加工等几步骤来完成。要求教师在课程进行之前,对教学内容进行系统规划,特别是每一个阶段学生的生产性零件的训练。要对真实的产品零件进行选择,根据加工的难易程度进行分类。各级别的内容加工完成后,会形成一个小型的机构,以机构最后实现的技术动作为最终的评价。学生以3~4人为一组进行加工,由工段组长分配加工任务,设定兼职的检验员。在教学之前对学生的基础条件和学习情况进行调查分析,同时也要结合学生的实习时间的长短来统一规划。比如对基础差的学生要增加基础内容的练习,对基础好的学生要增加复合难度的内容。在课程组织的过程中采取灵活多变的方法,重点是要使学生迅速掌握各技术点技能。

三、产品化教学内容的设计

1.两个结合。将教学内容中的训练内容与企业生产的真实零件进行结合。企业中生产零件很多,要根据教学内容的需要进行选择。也不能为生产零件而生产零件,要根据实训时间长短的安排,完成一套机构,能达到一定的运动效果。由于在生产加工工艺的安排,真实的机构中有部分零件不能用数控车床加工,这就需要与企业的生产实际相结合。零件只是机构中的一部分,充分理解所生产零件的实际用途、尺寸精度等需求。

将实训的学生与企业中的生产技术员职业进行结合。以教学工厂的模式,使学校校内实训车间成为企业生产车间的缩小版,具有企业车间的元素也有学校教学的元素。以真实企业员工的职业素养来要求和规范实习学生。将实习学生的身份与职业结合起来,从中感受到真实的企业生产实际。

2.三个贴近。教学内容需要贴近企业的生产实际。在合理理解每个教学环节的教学目标教学任务之后,与企业中零件的生产难易程度相结合,采用生产零件的任务驱动方式使学生进行相关的实践训练,能让学生养成产品的质量观念,生产工艺实用观念。在数控加工实训课程的实施过程中,承接企业的生产实际零件,来真实地训练学生的操作技能,达到数控加工实训课程的教学目标。使学生真正掌握各种零件数控加工的数控编程与加工的技术要领。最重要的是引导学生树立在保证零件品质情况下,提高生产效率,降低生产成本的工作思路,更好地对学生进行应用意识的培养。详细的教学流程图,如图1所示。其主要要做的是零件任务的分解,合理的工艺路线编排,正确编写程序,机床熟练操作,经验交流,零件交付完成。

教学内容需要贴近学生学习的进阶标准。生产任务驱动式教学主要是要解决生产任务的来源。企业中各种各样的零件很多,但并不是所有的零件都适合于生产任务驱动式教学。必须进行一定的筛选,从教学大纲、教学目标、教学任务出发,选择一些学生能做,难度和精度适合于中心的设备机床的精度的零件或者零件的一部分。学生在实训过程需要进行进阶式的练习,这样才有可能从易到难,逐步掌握各操作技能。

教学内容需要贴近产品检验的评价标准。对于企业生产过程中,产品零件只有合格品和废品的区别。但在以往学生练习过程中,学生以学习成绩来评价,可能优秀的零件也是企业中的废品。为增加学生对合格品和废品观念的改变,在学生成绩评价过程中,增加学生生产的产品质量观念的比重,培养学生产品质量第一位的观念。

四、产品化教学的实践

1.讲评结合。实践教学过程是将教学过程中的讲和练结合起来,边讲边练,边练边教。以示范操作,巡回指导,逐个辅导,工艺分析,为教学链条,以生产性典型零件训练为巩固操作技能。通过讲评和分析,分析学生在实习过程中做得对的一方面,指出经常错误的地方。并且指出具体的解决办法。

2.真实展现。悬臂顶置折叠式支护装置的加工。其数控车削加工的核心零件是掘进机截割头,如图2所示。零件的主要加工内容是数控车削,生产批量是每月3000只。在学生训练的过程中,进行淬火后磨削前的数控车削工序,要求按图纸要求直接加工。要求每一组学生自定工序,每组完成十只。

其双耳链接头是数控铣削的典型零件,如图3所示。零件的主要加工工序是数控铣削加工,由于其加工精度不是很高,比较适合学生练习。支架联接头是掘进机截割头和接杆连接并相互作用的主要部件。该部件除受正常的拉、压力的作用下,还受到扭曲力的作用,所以对材质的要求比较高。对于切削而言,就难加工材料,因此就要所练习学生调整好切削用量。与掘进机截割头相配合,每组学生要加工20件。

本项目在机制1412班进行实施,数控加工实训的实习时间是三周。第一周是基础知识、数控编程、基本操作为主,布置数控加工实训的生产任务,确定小组的分组。后面两周时间进行产品化零件的生产。在实训过程中发现项目实施之前零件的报废率是很高的,但总体是有收获的,完成了项目任务。经过项目实施,虽然有较高的报废率,但也有合格件,相比之前的训练项目全部是报废件已有较大的实践效果。学生经过改革项目的训练,对生产实际有了较大的感受。

3.教学方法的选择。采用小组化示范性教学,实行启发式、讨论式、互动式、因材施教的教学方法。在小组示范教学过程中,摈弃传统教学模式的教师单方传授方式,改为教师采取多种教学手段结合,师生互动,注重过程指导,实行启发式教学;根据学生对知识的掌握程度采用单独辅导,因材施教,直到全组掌握为止。开展天天讲评活动,对掌握较好的学生,进行表扬,评价学生一天实习下来的表现,使学生相互之间有一个比较,激发学生的主动学习兴趣,取得了良好的教学效果。部分教学模块采用现代化教学手段。多媒体教学的优点是信息量大,课件生动形象,有利于提高学生积极性。本课程适当采用现代化教学手段如多媒体教学,可以将适用的较大的信息量传递给学生,同时,形象生动的课件提高了学生的学习积极性。

五、产品化教学的评价

1.合格与不合格的重要性体现。学生在加工之初,操作错误,程序错误,对刀错误等问题很多,所加工的零件报废品很多。有时候学生在加工的时候,只有一个尺寸有偏差,以为自己做得很好,结果评价为废品。这就是产品,尺寸必须满足图纸要求。考试与做产品是不一样的。可能考试上得优秀,但零件却是报废品。所以,数控加工实训课程教学内容产品化的主要问题是产品的合格与不合格的评价。这与原来的课程评价标准是完全不一样的。

2.批量生产与单件加工的区别。数控加工零件产品化加工的第一步是进行产品打样。就是根据图纸做一个样件,并且对样件进行测量、分析。分析合格后,进入批量生产。每组只做十件套,已完成批量加工的尝试。批量加工与企业生产非常类似。由于其加工工艺与单件生产的加工工艺是不一样的,所以对课程产品化加工最好的工艺思路是批量生产。

3.素质与规范。企业员工在进行数控机床操作过程中,都有着长期以来养成的良好习惯。每天下班前都会对机床及场地进行卫生的整理,做好相关的机床操作记录与下一班的员工进行交班。这些都是企业员工应有的素养。规范的机床操作、较好的职业素养是数控加工实训课程教学的素质目标。

六、结束语

从提高学生的生产学习兴趣出发,制定各种小型的生产任务,具备实用性,提高学生的成就感。有了生产性零件之后,需要确定任务,要对零件进行的特征进行区分,知道哪些可以在数控车床上进行,哪些可以在数控铣床上进行。根据产品的加工数量,制定批量生产或单件生产模式。确定相应的工序,零件的加工步骤,以及进行一些切削用量的选择。准确编写相关程序并校验,完成生产加工任务。后期是进行质量评估、经验交流、零件交付的阶段。对合格品、假废品和废品零件进行分析,确定产生的原因,提出改进措施等。

本课题将从研究数控加工实训课程项目教学方案入手,积极探索校内实训室数控加工实训课程方案内容生产化、实用化的新方法。在生产任务驱动式教学过程中,采用天天讲评方式对学生在实训过程中的职业素质养成等问题进行及时的示范和点评。根据数控加工实训课程的教学大纲、教学目标要求和典型企业实际生产情况修订实训教学方案,培养学生的产品质量观,结合数控加工工艺、数控编程等内容开展一体化教学方案,为后续课程打下良好的基础。

参考文献:

[1]郭红艳.增强高等职业院校“概论”课教育教学实效性的对策选择[J].教育与职业,2014,(4).

[2]许俊生.高职德育课程“三贴近”机制建设研究[J].教育与职业,2014,(4).

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三、任务驱动式数控实验教学的实施及其考核1.任务驱动式数控实验教学的实施数控实验教学安排在数控理论课后和数控实训课前进行,实验课安排在理论课之后,与理论课交替进行。而且实验课必须安排在有数控仿真软件的多媒体机房进行。在理论课讲授完一个或几个知识点后,紧跟着安排相应的实验课。这样有助于使学生及时地很好地理解和掌握相关知识点,为后续课程内容的学习和理解打好基础。在开始实验前,首先由实验指导老师布置实验任务,并说明实验要求、基本要领及评分标准。同时作为实验前准备工作,让学生反复学习和理解课堂内容,对所讲内容进行归纳和预写实验报告,使学生按照听课复习归纳并准备实验报告进行实验的基本流程,带着问题,带着兴趣,带着任务,带着期待进入课堂、进入实验。要求学生多学习勤思考,遇到问题发挥主观能动性,积极地解决问题。鼓励学生挑战自我,挑战难度系数高的编程实验任务。学生要提交写好的实验报告,实验报告可以在预实验报告的基础上进行修改。实验报告要求写上实验进行的过程、发现的问题和解决的问题以及存在的问题。如在编写铣削零件内轮廓程序的编写中,如果左、右刀补(G41、G42)的选取与走刀路线不一致,那么在加工后测量轮廓时,会发生尺寸相差一个直径值的情况等。2.任务驱动式数控实验成绩评定以上编程项目的每个实验任务,都准备多套难度不同的零件图纸。每种零件图纸的分值有所不同,难度大的分值高,难度低的分值低。难度系数较大的分值定为100,中等难度的满分定为80,一般难度的满分定为60。学生可以根据自己的意愿任意选择不同难度系数的零件图纸进行编程。每个实验都有任务目标如加工结果符合图纸要求。整个实验要求学生自己独立完成。必要时教师给予指导,发现问题及时纠正,共性问题及时在实验课堂上进行指导加以解决。

根据数控程序编制的特点,将实验成绩分为程序完成情况分、知识点掌握情况分、实验报告分和平时表现分。教师应该掌握学生进行实验的全过程,并根据实验完成情况进行评分。如在规定时间内完成的给予基本分,运行程序并测量加工轮廓曲线的正确性进行评分,检查程序结构的完整性进行评分,检查指令使用的正确性进行评分,提问程序中主要程序段的若干问题(如五个)让学生回答,根据回答的准确程度加以评分。还有对实验报告的完成情况进行评分,根据遵守实验纪律等给予平时成绩分。实验成绩登记表如表2所示。

四、结言教育家陶行知先生所倡导的“在学中做,在做中学”的教育理论,以具体的任务为学习动力或动机;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教学的成就。任务驱动式教学,顾名思义就是“以任务为驱动”的教学方式。这种教学方式对学生综合能力的培养十分重要,正日益受到职业教育界的普遍关注。在任务驱动式教学中,任务为主线、教师为主导、学生为主体,学生参与到教学当中来,学生在接受老师布置的任务后,针对任务,主动地仔细消化课堂教学的编程理论,制定实施计划,最后完成任务。整个教学过程充分体现着学生的主体地位,实现做学合一,使良好的教学效果得以实现。数控编程具有理论性和技巧性,有较大技术含量,有着与一般理论课程相对特殊的方面。以往的教学实践证明,普通的填鸭式、满堂灌等教学方式,理论与实践相脱节,远不能适应数控编程教学的需要。本稿将数控编程内容及知识点,由简单到复杂设计为多个实验,以任务的形式布置给学生,使学生在完成实验任务的同时学到编程方法、技巧,取得了很好的教学效果。

参考文献:

[1]张红英.任务驱动教学法在数控机床编程教学中的应用[J].职业教育研究,2006,(12):92-93.

[2]朱仁盛,申倚洪.任务驱动教学法在数控专业教学中的探索[J].装备制造技术,2007,(3):100-102.

[3]熊勇,魏圣坤.任务驱动教学法在数控加工实习教学中的应用[J].泸州职业技术学院学报,2009,(03):15-17.

[4]侯培红.数控编程与工艺实验实训指导.上海交通大学出版社,2008,(6).

篇10

关键词:“互联网+”;MOOC;教学改革;机床数控技术

随着计算机硬件、软件技术的日益成熟,以及网络基础设施功能的不断提升,基于计算机技术和互联网功能的“互联网+”促进了教育行业的变革和发展,有效解决了传统课堂教学存在的诸多不足。教育部印发的《教育信息化十年发展(2011-2020年)规划》和《2017年教育信息化工作要点》对高校教师的信息化教育发展提出了整体的部署和明确的要求,旨在提高教师的信息化教育技能,保证教育教学质量,完善教育信息化基础环境建设,加强网络学习空间应用广度与深度,适应“互联网+”时代背景下的教育发展改革要求。[1]MOOC(MassiveOpenOnlineCourse)教育模式,即大规模开放在线课程,又称为“慕课”,是基于连通主义理论和网络化学习的开放教育学而发展起来的新型在线课程模式,具有教学内容丰富、实现方式多样化、学习主动性强等特点,学习者可以基于自身学习需求选择合适的课程,能够有效提升教与学的互动性和开放性。本文以《机床数控技术》课程教学为例,对MOOC教学模式的应用和发展进行深入研究。[2]

一、“互联网+”时代的教育教学特征

“互联网+”就是指“互联网+各个传统行业”,但其并非简单的叠加。《国务院关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》指出,“互联网+”通过将互联网信息通信技术与传统行业进行深入融合和演变,实现社会资源的优化配置和集成,促进了社会生产能力水平和创造力水平的发展,是在知识社会创新2.0推动下发展起来的互联网形态演进和社会发展形态。在教育领域,“互联网+”可以面向不同层次和类型的人群提供开放式的优质教学资源,丰富了教学手段和教学模式,优化了教学行为和学习效率,并有效推动了传统“课堂教育”方式向现代“智慧教育”的转变。“互联网+教育”是建立在现代电子计算机与网络通讯技术基础上的一种新型教育形态,它以受教育者为主体,通过多种网络交互方式实现学生、教师与学校之间的联系和通信。[3]“互联网+”时代下的教育并不仅仅是互联网技术在教育教学中的简单应用,而是教育与互联网的深度融合与变革,其主要的特征如下:第一,在“互联网+”时代背景下,教育领域中存在着诸多不同教育层面的跨界交互,并在跨界交互过程中得到了新的教育形态。该模式将教学、课程、考试、管理、考核、就业等教育元素通过互联网有效整合连接为一体,实现教育水平和教学质量的升级。例如微课、MOOC、SPOC(SmallPrivateOnlineCourse)[4]、云端大学、翻转课堂等线上课程教学方式就是“互联网+课程”的典型代表。[5]第二,“互联网+教育”体现了教育的创新性和开放性,并使传统教育模式产生了重要的变革和进步。互联网可以将网络视频、虚拟现实、智能移动通讯、在线语音、云搜索、大数据分析等新技术融合到教育教学过程中,形成不同的创新教育新模式,通过集成丰富的网络资源,构建不同类型的创新性教育众创空间和学习平台。互联网技术的开放性决定了“互联网+教育”模式可以解决传统课堂教育的局限性问题,使教育资源可以走出学校,实现共享。第三,“互联网+教育”可以实现不同教育主体间的关系优化和结构重组,使学习者在充分掌握教育教学资源信息的条件下,具有独立的受教育选择权和教学质量监督权,教师、学生以及教育机构三者之间的作用和角色发生了改变,学习者的主体地位能够得到更充分的体现。“互联网+教育”模式通过为学习者提供多元化的教学手段和共享平台,可以摆脱课堂教学的位置和时间局限性,为实现随时随地与终身学习提供了可能。

二、MOOC教学模式的发展和意义

基于MOOC的开放式在线课程教学模式是“互联网+”背景下实现教育共享化和国际化的重要途径。MOOC的概念是由加拿大爱德华王子岛大学和国家人文教育技术应用研究院于2008年提出的。[6]斯坦福大学于2011年将《人工智能导论》课程免费共享于网络,多达16万名学习者对此课程进行了网络学习,这标志着MOOC取得了重大突破并进入了高速发展阶段。[7]北京大学和清华大学于2013年5月加入了在线教育平台edX,这标志着MOOC教学模式正式被引进中国。2013年7月,上海交通大学与在线教育平台Coursera建立了合作关系,并宣布与北京大学、清华大学等诸多国内高校共同建立中国的MOOC在线教育平台。[8]2014年5月,由教育部创建的中国大学MOOC在线教育平台正式投入使用,为学习者提供了免费优质的知名高校MOOC教育资源。教育部于2015年出台了《关于加强高等学校在线开放课程建设应用与管理的意见》,推动了开放在线课程的进一步认定和推广。随着MOOC发展浪潮在全球范围内的迅速推进,中国的传统高等教育模式面临着重大的挑战,同时也迎来了改革和发展的良好机遇。MOOC教学模式的突出特点是大规模性、微课程性以及分层教学,学习者可以基于自己的时间安排完成学习任务,不受传统教学模式的时间和空间限制。但是,MOOC是无法取代正常教学环节的,其与传统教学模式并非相互矛盾的,而应该是相互促进的。就目前的发展阶段而言,以传统教学环节为主,MOOC教学为辅的教学模式具有更高的教学质量和效率。MOOC在现代大学教育中的意义主要体现在以下几点:1.MOOC教学质量高,教学资源多样诸多世界一流大学都通过MOOC共享优质的教学资源,课程的讲授者往往是学校的教学名师,课程制作精良,教学质量得到了充分的保证,并有利于培养国际化人才。学习者可以根据自己的兴趣,通过互联网移动终端接受跨文化、跨国界的课程教学,有效减少了外界干扰带来的负面影响,提高学习效率,拓宽学习视野。2.MOOC学习成本低,无须缴纳教学费用MOOC基于互联网技术进行在线教学,其注重的是教育资源的共享以及受教育者的学习过程,课程结束后并不提供任何学分和学位,也不需要交纳任何的学习费用,因此极大降低了学习者的受教育成本,有利于推进全民素质教育的进一步实施,真正实现“有教无类”。3.MOOC促进教师队伍提升专业水平素养由于MOOC具有共享性和开放性,来自全球不同地区的学习者都可以通过互联网接受在线课程的教学。教师的教学影响力得到了充分扩大,不再局限于单一的课堂和班级。因此,要求教师队伍进一步提高自身的教学素养和能力,并掌握新的在线课程教学技巧。4.MOOC推动和深化了在线教育创新模式相对于传统的在线教育而言,MOOC强化了教学资源的开放共享与师生之间的互动模式,有利于创造性地开展更深入高效的在线教育策略,克服传统在线教育存在单向传输性和课程多线性,缺乏教学交互性等缺点,对推进教学改革与提高教学质量具有重要现实意义。

三、MOOC环境下《机床数控技术》课程建设

随着数控机床在机械制造行业中的普及应用,数控技术越来越突显出其重要性。《机床数控技术》课程是机械工程专业的必修课,教材选用陈蔚芳教授与王宏涛教授主编的《机床数控技术及应用(第三版)》,具有课程内容丰富,涵盖知识面广,理论性和实践性强等特点。[9]该课程主要包括数控技术概论、数控加工程序编制方法、计算机数控装置、数控机床的运动控制原理、数控机床的检测装置、数控机床的伺服驱动系统、数控机床的机械结构与装置、分布式数控技术(DNC)、柔性制造系统(FMS)等几个模块,如图1所示。其中,课程的核心内容主要包括数控程序编程方法、数控插补原理以及数控机床伺服驱动系统。如图2所示为《机床数控技术》的MOOC课程建设思路,具体描述如下:制作、搜集并整合相关课程资源,包括课件、视频、音频、图片、动画以及相关的拓展知识网站链接等,以不同章节的知识单元为主体,进行知识点的碎片化处理,并根据课程体系进行系统地整合化处理,然后将课程资源于MOOC在线平台中,使学生能通过网络移动终端进行自主选择和学习课程资料。以“数控机床的运动控制原理”章节的难点“数字积分法(DDA法)圆弧插补”为例。在传统课堂教学中,教师对插补的原理以及课本插补例题的讲解往往占用大部分的课堂时间,导致学生独立思考和练习的时间被压缩,无法深入了解数字插补本质原理。为了解决这一问题,可以利用MOOC在线平台,共享相关课程资料。对于难点部分,学生可以结合课件、视频、动画进行反复的学习,并结合MOOC在线插补仿真软件,进行任意圆弧的插补过程的推导和验算,真正了解DDA插补运算的本质。学生完成在线课程学习以后,可以通过MOOC在线考核模块对自己的学习效果进行实时的独立测试,及时发现自己学习的不足和问题。试题由题库自动随机生成(包括数控概念选择填空题、主观数控编程、插补过程分析、数控机床核心部件设计等),并设有考试时间限制,保证考试内容与结果的合理性与代表性。考试结束后,MOOC在线评估模块会根据考试的结果输出学习效果报告,教师根据效果报告评估学生对知识点的掌握程度,以及在线课程的优缺点,并对教学内容进行具有针对性的调整和补充。MOOC在线教学平台可以通过交流讨论模块,实现教师和学生之间的实时与非实时互动交流。教师可以通过在线答疑、群体讨论、头脑风暴等方式了解学生的学习进度和问题,并调动学生的学习积极性与主动性,学生可以通过与教师的交流,解决自己在学习和测试过程中所遇到的难点和问题,更全面、准确地掌握课程内容相关知识点,并将自己的学习心得和经验总结推送到交流讨论模块中,提供给教师与其他学习者进行参考。MOOC在线教学平台的顺利推广需要政府、学校在政策和资金上的有力支持,推出合理的MOOC建设激励机制,并配备制作课程资源与维护平台运行所需的硬件设备和专业软件。此外,为了提高学生的动手实践能力(如数控机床编程与操作实践),应建立实训中心基地和实践平台,保证理论学习与实践相结合。

四、结论

在信息大爆炸的时代背景下,基于计算机网络技术的教学改革势在必行。本文讨论了“互联网+”时代背景下的MOOC教学模式对教育发展的影响与意义,并以《机床数控技术》课程为例,讨论了MOOC开放在线课程的建设思路和基本方法。MOOC适应了当代高等教育大众化的发展需求,有利于实现优质教学资源的共享,提高学习者的学习兴趣和效率,促进传统教育的创造性变革和发展。

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