铣削加工实训总结范文
时间：2023-03-22 07:26:01
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篇1
【关键词】一体化教学 课程设计 教学设施
【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810（2013）03-0093-01
一 课程认识
依据数控技术专业调研编制《数控专业人才培养方案》，结合数控技术专业技能抽考标准，找准数控编程与操作课程的位置。
1.课程定位
数控编程与操作课程是集中对机械制图、数控加工工艺、工程材料与刀具、机床夹具、测量技术等前期课程的综合应用课程，是数控技术专业的核心专业课程。
2.培养目标
熟悉机床数控系统功能，掌握数控加工工艺与数控编程指令，并能正确应用所学指令编写数控加工程序，熟练数控机床的操作，能够按图纸要求加工出所需零件。
对应就业岗位：工艺员与程序员、数控车床操作工、数控铣床操作工、数控加工中心操作工。
二 课程整体设计
结合课程标准、技能抽考标准与所选教材，将教学主要任务分解为车削与铣削两大模块：
1.车削模块
以薄壁类零件的数控车削加工为主要任务，完成数控车床的基本操作；简单轴类零件的加工；复合循环指令的编程及其加工；内孔的车削编程及其加工；切槽加工；螺纹零件加工；数控车削加工质量控制；综合件加工；轴类零件的编程与车削加工抽考考核。
2.铣削模块
以箱体类零件的数控铣削加工为主要任务，完成数控铣床的基本操作；槽的数控铣削加工；外轮廓的数控铣削加工；孔的加工；数控铣削加工质量控制；箱体类零件的编程与铣削加工抽考考核。
以车削模块为例，主要采用案例教学、教学做一体、问题探究法教学，启发式教学等教学方法。该模块的教学实施与考核评价如下：
教学实施：按单件生产安排其数控加工工艺，编写出加工程序。以小组形式进行，毛坯材料为Φ50×80mm的45钢件毛坯；每个同学发放一个完整毛坯，该毛坯须完成整个零件图纸要求方可提交给任课老师，对于在各单项实施过程中产生的废品，由学生自行分析找出废品原因，并写出书面报告提交给任课老师，共同分析确定该废品产生的原因，以提高生产效率，保证学习质量。
考核评价：（1）个人考核：每组每个同学提交实训工件，工件应该是完成了所有教学项目的成品零件，该零件应符合加工图纸要求，由任课老师根据学生的职业素养、零件加工工艺卡片填写情况，以及按照零件评分标准综合考核学生个人成绩。（2）小组综合考核：以技能抽考题库为依据随机选取抽考题目。每组抽考1～2名学生进行考核。抽考学生代表所在组完成较复杂零件的加工工艺以及编程加工。
学生最终考核以个人考核与小组考核为准，其中之一考核不合格者计为该门课程不合格。
三 教学单元设计——复合循环指令
教学目的：数控车床操作规范要求及安全文明生产要求；车削复合循环指令G71/G70的程序编制与应用；调头加工平端面保证总长；游标卡尺、千分尺的使用及零件质量检测方法。
教学重点：外圆数控车削加工指令 G71/G70；零件的质量检测。
教学难点：调头加工保证总长；零件的质量检测。
教学实施：首先由教师讲解与示范案例，并完成示范工件车削加工，然后学生完成相关任务。具体步骤：读懂工作任务即零件加工图纸；讲解数控车复合循环程序的格式要求与应用；讲解车削加工切削用量的选取以及粗精加工的程序编制；小组讨论完成零件加工方案并填写工艺卡片；编制加工程序以及注意事项说明；分组进行操作练习；教师巡视指导；组内每位同学独立完成零件的加工。
四 课程总结
数控编程与操作课程采用一体化教学实施以来，与课程改革前的传统理论教学加实训的模式相比较，成果显著。具体表现：（1）以小组形式展开教学，学生学习过程中存在对比性，学生学习该课程的积极性明显提高；（2）教师现场教学并加工演示，学生比较直观地接受新知识，降低了学习的盲目性与难度，对新知识的理解消化时间明显缩短；（3）教室转换成车间，多媒体教学与现场演示相结合，将难度系数较大的知识点简易化；（4）教与学的任务更加明确，小组间比评，小组成员间的互帮互助，学生学习成绩差距明显减小；（5）综合性、多样化的考核制度，增强了同学间的交流，同时也提高了同学们的团队协作精神。
篇2
摘要:
针对学生学习基础较差和学习兴趣不足的问题，采用新的教学模式，并在相应班级的教学中进行实施。结果表明:该教学模式不但促进了学生学习的积极性，而且提高了课程教学质量，可为从事该课程教学的教师提供相应的参考。
关键词:
铣削编程;教学模式;教学质量
0引言
近年来高职院校的学生素质总体有所下降，大多数学生基础相对较差，不会读书，不会提问题、讨论，对学习没有兴趣，学习动力不足，从而对总体教学质量产生了严重的影响［1］。因此，如何提高学生的学习积极性，使其产生浓厚的学习兴趣，掌握一门实用的技术与技能，以满足企业、行业和社会的需求，是高职院校教师探讨的主题与工作重点。下面以提高“数控铣削编程操作与加工”课程教学质量为例，探讨培养既要满足行业、企业岗位需求，又具有一定的专业理论知识和专业操作技能的高技能应用型、实用型人才的措施。研究提高理论和实践一体化课程的教学质量，为高职院校类似课程的教学提供教学参考。
1“数控铣削编程操作与加工”课程要求及学生现状分析
1．1“数控铣削编程操作与加工”课程要求
“数控铣削编程操作与加工”课程是数控技术专业的一门核心课程。需要在学生学习“机械零件设计”、“机械制图与识图”、“机械零件加工实训”等课程的基础上，掌握一定的数控加工工艺分析、数控程序编制、数控机床操作加工、数控机床维护及保养的基本技能，并且为学生参加数控中级工及数控工艺员职业技能认证做准备，同时也为学生的综合实训和顶岗实习打下良好的基础。因此，该课程具有理论基础要求宽泛和实践性强的特点，大多数学生因基础薄弱而降低学习兴趣和积极性。
1．2学生现状分析
目前，高职院校学生来源层次不同，一部分来自自主招生，一部分来自高考。前者，部分学生基本功底比较薄弱，学习的目标不明确，学习积极性不足［2］，存在着依赖性，不愿意自己探究知识，没有养成良好的学习习惯。其中大部分学生不会阅读，理解能力也相对欠缺，不能深入提出学科问题和技术讨论，但是部分同学却乐意动手实践。后者，部分学生基本功底扎实，有着明确的学习目标，虽然学习方法欠佳但是具有一定的解决问题的能力，需要教师的耐心督促与指导。
2提高“数控铣削编程操作与加工”课程教学质量的措施
为了保证课程教学质量［3］，任课教师首先对自己所授课班级的学生状况进行认真的了解和分析。包括对学生的理论基础和动手实践能力的调研，可以填表的方式进行，也可以选择课堂回答预先设计好的问题。其次是在调查的基础上，任课教师认真分析每位同学的特点，掌握同学的思想动态。最后是根据每位同学的情况，制定该生本学期的学习目标和教学方法。
2．1实施小组式教学，提高学生的团队合作能力
“小组式教学”是以学生为主体，在团队或小组中为了完成共同的任务，有明确的责任与分工的互学习，能够增强同学们的团队合作的能力和凝聚力。“小组活动”是由授课教师控制教学过程，掌控整个教学进程并分配学生学习任务［4］。摒除传统的教学模式，重视学生在学习过程中对问题的自主探究，讲究合作的方式解决问题，激发了学生的学习兴趣与学习的主动性，走增强创新和实践之路，遵循自然属性和规律。小组的划分可以依据同学自愿结合和教学指定相结合的方式，选出一位组长。结合实施的任务，小组人数一般以4至6人为最佳组合，让每位同学都能承担一些任务，展现各自的才能。
2．2实施项目式教学，增强学生动手能力
采用项目化教学时，项目要贴近生产实践，最好选择来源于企业或行业的案例，将项目的理论知识和实训技能两大模块揉合在一起，使教学做一体化。该做法主要鼓励学生人人参与到学习过程中，在完成项目的过程中以创造实践活动为主而不是注重最终的结果［5］。由于学生在实践项目的过程中，能够理解和掌握课程要求的知识和技能，感受并体验创新的乐趣与艰辛，培养学生分析和解决实际问题的思想理念和方式方法。项目教学过程中，学生不断寻找解决问题的方法并享受学习过程的乐趣，在学习过程中锻炼了各种能力。因此，学生经过项目学习后，不但能够获得良好的理论知识和实践操作技能，还大大增强学生动手能力，获得良好的教学效果。
2．3实施探究式教学，提高学习兴趣
探究式教学又被称为“发现法、研究法”［6］。该教学模式的过程中加强了学生的主体地位和自主能力，也注重学生的个性发挥和主动性的培养，进一步激发学生的学习潜能和兴趣。譬如在课堂教学中允许同学们发表不同意见，针对新知识的热点问题进行讨论，鼓励学生积极探讨追究根源，学会举一反三，旁征博引。让学生在“交流成果”过程中提出的问题和大家普遍存在的模糊问题或认识进行讨论，可以大胆质疑解答各种问题。采取同桌互助，小组研讨，集体辩论等灵活多样的讨论形式，为学生搭建学习平台。教师则主要以传授知识和解决问题相结合，使单一性思考和求异性思维相结合，充分调动学生讨论的积极性并及时发现每位学生的优点，尤其是善于发现和捕捉后进生的“闪光点”并及时给予鼓励。使讨论的学生思维不断碰撞并闪现思维火花，激发表现欲与求知欲，促进创造思维的发展。在技能实训环节中，鼓励学生充分发挥主观能动性，自己设计加工产品，如加工手机支架、钥匙扣、象棋等作品，提高了学生的学习兴趣和积极性。
2．4实施互动式教学，激发学生创新与思考能力
互动式教学是双向反馈的过程，要求互动双方介入并沉浸于其中，并以积极主动的状态参与活动过程。学生在教学活动中角色会发生转变，从“要我学”的接受式学习模式到改变为“我要学”的主动式学习模式。因此，不但激发了学生的创新观念和创新欲望而且还提升了学生的创新兴趣，继而培养了学生对事物的新认识、新思想和创新能力。整个学习过程中呈现出老师和学生之间融洽地沟通与温馨的对话画面，由于主要侧重于“教师教了什么”和“学生学会了什么”，整个教学过程变得协调统一，可以看成是一个对话、理解、创新能力形成的过程。
2．5实施技能训练与技能考核紧密地结合的学习评价方式
在”数控铣削编程操作与加工”这门课程的教学活动中，以培养学生的能力为中心，着重将技能训练与考核相结合，使技能训练针对性更强，使考核有据可依，也有利于以考促练的目的。重点采用过程性考核，关注教学活动中学生智能发展的过程性，如解决实际问题的能力，学习新知识的能力，对知识的灵活运用能力等，肯定学习成果同时找出不足，促使学生能对自己的学习过程进行积极地、认真地反思和总结［7］。采用了多元化的考核方式，如开放式考核，实行多种评价方式结合的方式，自评、互评、教师评价等，以便全面客观的评价学生的学习成绩，使教学与评价真正溶为一体，做到教与学的协同发展。
3实施效果
2015年3月至6月，笔者对数控技术专业班级1331和1332班开展实施提高“数控铣削编程操作与加工”课程教学质量的实践与对比分析。在班级1331中实行传统的教学模式，班级1332中穿插上述几种模式进行教学。
3．1积极参与课堂教学方面
在课堂中为了让学生的思维活跃起来，实行小组式教学模式。教师指导，每组选派一名学生为同学们讲解知识点，教师通过提问的方式掌握组员的学习状况。此种方式让每个学生都有参与到学习中来，使大脑、双手、眼睛和嘴巴都得到了运用，使他们体验到学习的乐趣［8］。同时为了防止遗忘知识点，多采用让同学们主动讲解学习过的知识，这样不仅起到了回忆学习内容，还有助于加深理解知识点。
3．2实践技能学习方面
学习完理论知识之后，要完成相应的实践模块训练，把实践作为检验理论的工具。教师根据课程的教学大纲，严格按照实践考核方法及评分标准检验学生的动手能力。学生在完成教师安排的实践操作实训外，还可以根据自己的情况到实训车间进行实践训练，直到达到项目的实践要求。实践技能训练结束后学生要完成实训报告。教师与指导教师要根据项目技能操作评分办法和和实训报告评分办法给出学生的实践技能成绩。
3．3成绩分布方面
由图1成绩分布图来看，开展提高教学质量研究的班级，其平均成绩比较高。实施不同的教学方式，大大激发了学生的学习兴趣，加快了学生提高成绩的速度，取得显著效果，如图1，图2所示。其中图1为实施班级———数控1332班的学生成绩，图2为普通班级—数控1331班的学生成绩。
4结语
通过对目前高职院校学生现状的分析，充分了解与掌握学生当前的学习状态，从而有针对性的研究出一套鼓励学生提高学习积极性的方案，不但提高了课堂教学和实训教学的质量，也提高了学生的学习的积极性和主动性。并在实施小组式教学、项目式教学、探究式教学及互动式教学的过程中感受到学生学习的热情和激情，使得学生成绩考核方面显著提高，取得了良好的教学效果，从而验证了该教学方法的有效性和实用性。
参考文献：
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［5］孙绍华，高飞，王欢．浅谈提升数控教学质量的措施［J］．商，2014，1(1):347－347．
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篇3
关键词：铣工；实训教学；技能训练；巡回指导方法
前言：铣工实训课程是高职院校机械加工专业学生必须要学习的一门操作课程，重在培养学生的动手能力和实践操作能力，要求给学生提供实训场所，使学生在实践过程中能够对铣工课程理论知识进一步理解，了解相关的生产知识和操作技巧。教师需要担负起铣工实训课程教学的重任，以学生为主体，加强对学生的指导，突出实训课程的目的和重点教学内容。教师在指导铣工实训课程中，要把握好以下几方面的教学环节。
一、培养铣工学习兴趣
兴趣是学好一门课程的前提，对确保各项教学活动的高效开展具有重要作用。通过对高职院校的学生进行调查分析可知，大多数学生对铣工实训课程都有着较高的学习积极性，学生对知识探寻的求知欲较强，教师应该充分利用这一优势，准确把握学生的心理倾向，强化学生对教学内容的理解能力。因此，在开展铣工实训课程中，要求教师需要多给学生讲解一些案例，让学生明确该项课程在机械制造行业中的重要性，提高学生制造简单零件和制造精密机件的兴趣，使学生能够积极主动的投入到铣工课程学习中来，优化铣工学习效果。
二、做好生动贴切的课题导入
课题导入是铣工实训课程中的重要教学环节，做好生动贴切的课题导入对强化学生对课程的感性认识，激发学生的好奇心和学习动力具有重要作用。通过对铣工课程进行分析可知，该项课程中的理论课程与实训课程出现严重的相脱节情况，实训课训练主要集中在实训车间完成。为了提高学生的实训效果，要求学生需要做好课堂预习工作，使学生对课程知识有大概的了解，能够带着问题进入课堂，使学生的课堂学习更具备针对性，有利于促进学生自学能力、解决问题能力和分析问题能力的提高。在预习学习的基础上，教师需要采用提问引导方法，结合一个知识点，进行扩充，围绕重点问题和重要知识点，从多角度和多侧面对问题进行分析和整理，提高解决问题的力度和强度，设置不同水平的问题，化解问题的难度，强化学生对知识的理解能力。
三、加大对工艺知识讲解
工艺知识是确保实训课程高效开展的保证，要求在实训课程前，教师需要做好相关工艺知识讲解，讲解的内容需要围绕加工零件结构特点和主要参数进行分析。例如，在讲解花键轴时，教师对花键轴的实物和工作过程进行模拟演示，通过演示的过程，加强了学生对花键轴结构特点的认识，明确了健齿平行线、健齿对称分布及与轴侧面中心线的情况，掌握了刀具选用方法及主要的加工步骤。学生通过对花键轴的图纸进行技术分析，能够确保切削用量和基准用量的选择方法。通过学习，学生能够将花键轴的加工工艺知识点有机的结合起来，强化了学生对工艺知识的理解能力。
四、强化学生的技能训练
学生在对铣工实训课程有了一定的兴趣，教师在做好课程导入和工艺知识讲解之后，需要做好学生的技能训练，技能训练需要结合高职院校机电专业的教学目标、技能考核要求和社会用人需求开展教学工作。第一，需要对技能知识点进行详细划分，严格按照机电专业的教学目标，由浅入深对学生进行技能培训，要求学生掌握铣削加工的主要技能。第二，需要规范示范操作内容，将其作为重点教学内容，展现出抽象一致和直观性教学原则，启发学生的思维，强化学生对该项技术的理解能力。教师在铣工技能培训中，要做好指导工作，确保示范动作的规范性、简练性，要求学生掌握操作的细节。第三，提高学生的铣工实训C合水平。学生在初步了解工艺技能之后，为了进一步的强化工艺效果，需要加大对相关工艺知识的理解能力，结合加工零件特点和相关的技术参数，对铣工实训工艺进行分析，提高学生的铣削技能水平。第四，注重铣工实训课程过程指导。教师在对学生进行指导过程中，需要有目的、有计划的进行指导，及时纠正学生在实训过程中存在的错误，对学生进行正确的示范指导，提出相关的技术要求，帮助学生解决在实际操作中存在的问题，使学生能够准确的掌握专业的操作技巧和课程内容，提升整体教学效果。
五、运用巡回指导方法
篇4
关键词：cimatron；曲面零件；加工工艺
1.引言
随着数控机床的出现，特别是高速加工中心的出现，自由曲面的加工可以通过软件自动编程来实现，这样就大大提高了曲面的加工精度和表面质量。同时，使用CAM软件来实现零件的编程结合数控加工中心的加工也加大了机械加工范围。在Cimatron软件中有一系列专门针对曲面加工的方式策略，也可以通过五轴航空铣来生成三轴加工程序。通过合理的选择加工方式可以高质量的加工出绝大多数的复杂曲面。复杂型曲面一般采用球头铣刀来进行精加工，数控程序给出的加工轨迹是刀头球心的运动轨迹。
2.曲面加工的技术要点
2.1曲面零件的加工方式
曲面加工主要是由数控铣床或加工中心等多轴联动机床来完成，对于曲面特别是复杂曲面，如叶片，模具的加工，甚至需要五轴联动机床来完成加工。加工中心对自由曲面的连续铣削加工，有行切法、环切法、层切法、等高加工等几种方法。行切法具有编程简单和切削效率高等特点，但是由于刀具在行切平面内运动，切曲面的曲率不同和定位等原因，会导致行间的残留高度相差较大，因此常用于粗加工。层切法加工是在等高面上切除加工余量，其实质是一种两轴半的分层处理加工方法，在层切法加工过程中，走刀轨迹被限制在二维平面内，方便了刀具轨迹的优化，空刀现象大大减少，切削效率高，因此，层切法是一种高效的粗加工方法。
2.2步长的确定
加工步长是构成曲面刀具轨迹的一个重要参数，它的确定是刀具轨迹生成的关键因素，加工步长小，则刀具轨迹上的刀位数据密度大，零件程序增加，加工效率减慢。
2.3行距的确定
2.4切削用量的确定
切削用量主要包括主轴的转速和加工步长，对于不同的加工方法，需要运用不同的切削用量，因此，需要合理的选择切削用量，其原则是，粗加工时，一般是以提高加工效率为主，但也需要考虑经济性和加工成本。半精加工和精加工时，在保证加工质量的前提下，兼顾切削效率、经济性、加工成本等。总之，切削用量是在结合机床参数性能和刀具的材料和切削能力等综合条件下进行合理的选择和设定。
2.5加工余量的确定
加工余量的大小，对于零件的加工质量和生产效率及经济性均有较大的影响，余量过小，会因零件不可避免的安装误差而导致工件加工余量欠缺，导致生产出废品。若加工余量过大，不仅增加材料，动力、刀具和加工时间的消耗而也提高了成本。
3.曲面加工实例
3.1曲面造型
如图3-1所示待加工曲面，由于零件的特殊要求。此曲面为两条不同正弦曲线之间形成的混合曲面，形状要求较高，因此对加工和造型编程都有较高的要求。在造型的时候借用cimatron的曲线外挂通过如下公式生成上下两条曲线〔公式如下：下封闭曲线x=4*sin（u）、y=4*cos（u）、z=1*sin（u*5）、Umin=353.755、Umax
3.2曲面加工
为了更好的加工出此曲面，可采用五轴航空铣的铣削策略进行加工。尽管在cimatron加工方式中还有其他的策略可以用来加工次曲面，但是在这里采用五轴航空铣可以产生更好的加工刀路轨迹，在选择限制加工曲面的时候选择两曲线之间的仿形铣，这样可以用较短的时间产生较好的加工效果。通过cimatron软件计算产生图3-2的刀路轨迹。
4.结束语
曲面零件一种很常见的零件，由于其形状的特殊性，对表面质量的要求较高，因此在加工时需制定好加工工艺，在日常的加工过程中通常会借助计算机CAD/CAM软件进行造型，编程及帮助完成设计零件的工艺路线。大大减轻了编程的繁琐，也提高了曲面的加工质量。文章结合简单曲面实例的加工，总结了一些曲面零件的加工方法方案。
参考文献：
[1]蒋建强主编.数控编程技术200例[M]，北京希望电子出版社， 2004.3
[2]王荣兴主编.数控铣削加工实训[M]，华东师范大学出版社，2008.3
[3]邓劲莲，曹焕亚.基于Cimatron的复杂曲面数控加工研究，2006.11
篇5
关键词:模拟教学法;数控;实训;应用
模拟教学法融情景教学、实践教学、案例教学等教学模式的优点于一身,是符合培养职业能力教育思路的一种现代教学模式。
目前,国内高职院校常常由于缺乏训练设备、场地、材料和资金,或者实训现场与生产实际环境差别大等客观问题,使学生很难得到在真实工作岗位实习的体验。模拟教学以“假”代“真”,为学生提供仿真的实践环境,使学生能够在生产组织、工艺程序、现场技术等方面得到训练,让学生在模拟的工作岗位上扮演职业角色,达到走上工作岗位后的“零适应期”目标。
一、模拟教学法概述
(一)模拟教学法的内涵
模拟法指的是按照时间发展顺序,在模型的辅助下,按照事情发展的逻辑顺序及其依存关系和相互作用来接触和感受真实的工作过程。
模拟教学法采用仿真模型来取代原型。仿真模型被有目的地简化,并按照时间发展顺序,塑造出原型的基本特征和功能关系。仿真模块可以是真实物质的功能模型,如飞机模拟器、汽车驾驶模拟器等;也可以是抽象的功能模型,如软件模型。
(二)模拟教学法的实施步骤
1.准备。熟悉现实的问题和解决问题所需的知识以及真实系统的功能模型(模拟器)。
2.计划。对预计取得的结果,相关联系及发展提出假设;对模拟试验和运行作计划,例如数量、模拟时间长度;弄懂每个实验,例如输入值、初始条件和测试条件。
3.实施。设置初始状态,开始,观察并结束模拟运行,执行必要的行动,作决策,保存模拟结果和模拟流程的信息。
4.评价/汇报。评价收集到的信息,对结果进行提取总结和介绍;相互比较系列实验的结果。决定进一步的实验,得出结论,将结果存档,汇报结果。
5.反馈。将结果与一开始提出的假设进行比较,对个人知识增长进行反思,有以下方面:(1)专业知识和相互关系。(2)解决问题的操作方法。(3)必需的时间和时间计划。
二、模拟教学法在数控实训中的应用
在数控实训教学中,涉及刀、夹具选择,切削用量的确定,工序的安排,程序的编制,对刀等内容,如果直接让学生在数控机床上加工,以上有一项不合理或操作失误就有可能造成打刀、损坏机床及人身安全等问题。在数控实训中应用模拟教学法,既可以使学生达到实物操作训练的目的,又可以大大减少昂贵的设备投入并降低危险。
(一)确定实训内容及教学目标
1.实训内容:通过在仿真软件下模拟如图1所示凸台零件的数控加工操作过程。
2.教学目标:(1)学习FUNAC 0iM数控系统的使用;(2)熟悉数控加工中心操作面板、加工操作过程;(3)通过让学生在仿真软件环境下,模拟凸台零件的加工过程,使学生掌握铣削零件的加工过程,包括工艺的安排、程序的编制与调试、机床的正确操作、工件的装夹、对刀等;(4)提高学生的动手能力和操作技能;(5)提高学生独立解决问题的能力;(6)提高学生合作能力。
(二)教学条件
计算机房,数控仿真软件,仿真软件学习视频,数控仿真软件操作说明书。
(三)具体实施过程
第一步,准备阶段。
教师:准备零件图,斯沃数控仿真软件,斯沃数控仿真软件学习视频,斯沃数控仿真软件操作说明书,教学安排计划(表1),表中时间仅供参考。
学生:(1)分组:共30人,3人/组;(2)与铣削加工相关的工艺知识,包括毛坯的选择、装夹方式的确定、加工工序的划分、刀具的选择等内容;(3)通过学习视频和操作说明书,了解仿真软件的基本功能、操作界面、操作步骤等内容。
第二步,计划阶段(分组进行)。
学生按组做好行动计划,包括分析零件图、分析工艺、编制加工程序与调试、模拟加工等各环节的进度安排,并对实施过程中可能出现的问题和结果做出预测。
第三步,实施阶段。
学生:(1)分析零件图,编制工艺过程卡(按组进行)。在编制工艺过程中,对于加工设备及刀具的选用,可以在小组内引入头脑风暴教学法,同时教师准备相关的电子和打印文本,使学生对各种加工设备及刀具有更深入和全面的了解,在选用时可以得心应手。(2)确定走刀路线,编制加工程序(按组进行);在此过程中可以采用头脑风暴法,设计不同的加工方案,最后确定最优的加工方案。(3)启动、登录数控仿真软件,在仿真软件中模拟操作机床:开机、松开急停按钮、返回参考点、打开程序保护、输入程序、装夹毛坯、装夹刀具、对刀、输入刀具补偿参数、模拟凸台零件的实际加工(独立进行)。
此过程中,学生通过仿真软件学习视频及操作说明书和已编制的加工工艺和加工程序完成。
第四步,评价/汇报。
学生:(1)以小组为单位,组内总结操作过程中出现的问题及解决方法,汇总正确的操作步骤及程序代码。(2)各组出一个代表,描述和演示模拟过程。
教师:听取报告并讨论结果,介绍正确的模拟操作过程。
第五步,评价反馈。
学生:对个人知识进行反思,如切削用量与加工时间,加工精度的联系;操作中出现的问题及解决方法。
教师:预计实际操作中可能出现的意料之外的情况。
第六步,最终评价。
成绩组成:(1)仿真软件的实际操作;(2)结果汇报;(3)总结报告。
(四)教学评价
通过引入模拟教学法,学生利用斯沃数控仿真软件模拟FANUC、SIEMENS等系统的编程和加工功能,可手动编程或读入CAM数控加工程序,能在很短时间内掌握凸台零件的加工操作过程,同时教师通过网络教学,可随时获得学生当前的操作信息。
三、模拟教学法应用分析
(一)模拟教学法应用范围
在职业教育领域引入模拟教学法,适用于以下两个方面:一是在实习教学中,某些专业(如汽车检测、故障排除、机械加工等)要进入生产现场,而现场环境复杂,既不安全,又不利于学生训练,且一些设备价格昂贵,不适宜学生实际操作,初学者难免操作失误而带来损失;第二是为了使有些专业的学生在接受技能训练或者学习相关知识点时,能够置身于未来从事职业的社会系统中,可以把繁杂的文字叙述、规定、要求等融入模拟情境教学训练中,促使学生的理解与掌握,感悟未来职业岗位的氛围,激发学生的学习兴趣和积极性,产生良好的教学效果。
(二)模拟教学法的特点
1.模拟教学法的优点
(1)可以模仿复制出危险、昂贵、复杂的情景,来达到学习、测试和实验的目的;(2)可以组织安排个人独立工作和团队合作;(3)可以通过观察和实验来加深对动力系统和加工过程中复杂的相互作用的理解;4)可以检测个人能力和技能;5)可以实现个人探究性的学习;6)一个仿真模型可用于多种不同的学习目标和问题情境。
2.模拟教学法的缺点
(1)必须拥有仿真模型(模拟器),并且该设备可供教学使用;(2)模拟器的研发与制造成本很高,需要时间和资源。
(三)应用模拟教学法的注意事项
1.用正确的理论作指导
运用模拟教学法要求有必要的理论支撑,即学生在进行模拟之前要掌握一定的理论知识。同时,在模拟过程中教师要对模糊不清的理论知识给予及时地解释,以保证模拟效果。
2.充分发挥教师的“导演”作用
教师要充分发挥“导演”作用,必须抓好四“导”:一要领导,整个活动自始至终要亲自抓,要领导有方;二要指导,要给学生政治思想、心理素质、人际关系等方面的指导;三要疏导,有些模拟活动涉及上上下下、方方面面,教师要善于疏导;四要引导,或给学生“说戏”,或给学生“示范”,有导有演,循循善诱。
3.充分发挥学生的“演员”作用
要千方百计调动学生的积极性,使他们充分准备(包括知识、思想、心理等方面的准备),大胆参与,投入角色,“假戏真做”,机变灵活,努力创新。
4.科学地设计模拟教学方案
模拟教学方案是模拟教学的行动纲领,它应具有:(1)规范性:要符合政策法规的规定,要符合生活的真实,要有活动过程的规范。(2)完整性:要有完整的过程。(3)连贯性:各个环节应衔接自然、紧密。(4)代表性:要重点抓好代表性的环节。(5)多样性:可设计多种方案,包括全过程的或某些环节的。(6)应变性:要预测情况的可变性,准备应变措施。(7)系统性:要把每门课程的模拟教学活动统筹规划,统一安排,使其成为一个科学系统。
5.突出学生能力训练
在一切模拟活动中,要突出“训练”;在一切学生训练中要突出“能力”训练。要把学生推到“第一线”,推到“前台”,不断地反复地训练。整个模拟教学活动都要以学生能力训练为中心,都要为学生能力训练服务。
6.注重学生训练实效
模拟活动不要追求表面上的轰轰烈烈、热热闹闹,摆花架子,走过场,搞形式,而要注重实效,使学生真正受到教益,学到本领,提高素质。每次模拟活动后要做好总结工作,肯定成绩,吸取教训。
实践证明,在数控实训中应用模拟教学法,既可以使学生达到实物操作训练的目的,又可以大大减少昂贵的设备投入并降低危险。
参考文献:
[1] 赵向华,崔艳琦,陆颖.模拟教学法在工学结合中的运用[J].赤峰学院学报(自然科学版),2008,(6):120-121.
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[4] Frank Buenning.职业技术教育培训(TVET)中的行动导向教学法导论[M].波恩:InWEnt,2009.
篇6
【关键词】数控铣-立式加工中心，综合实训，项目，设计
《数控实训》课程学科是高等院校数控技术专业的主要实践课程之一，因此要求不断创新教学内容或改进教学手段。这样的创新与改进的主要目的是培养能够尽快适应社会工作的专业数控人才，这类教学创新设计方案已经在实验室有了一定的成果，但是目前的实训却没有取得较突出的成绩。数控人才应该以全国数控大赛的标准为基准，以企业的人才技能需求为导向，并采取教考分离的模式，从而达到有效提高教学效果的目的。
一、设计综合实训项目的必要性
数控设备中的数控铣――立式加工中心机床具有功能多、自动化程度高的特点，是目前相对先进的一种加工设备。这类设备的控制系统存在结构比较复杂、编程指令繁多的缺点，这样就导致在学生的学习过程中面临许多问题，如需要单项操作练习的项目较多、实训周期较长、学习难度较大。并且操作实训中还会面临各单项实训操作项目之间有机衔接，多项功能统一编程、整合应用的难点。在各大开设该专业的高等院校中，虽然设立了相应的数控实训基地，但是缺乏生产条件、工艺设备不完善、练习材料匮乏等客观原因的存在，从而学生在实训过程的效果不佳。目前，一些高等院校开始采用校企合作的形式为学生提供了新的实训方式，这类实训虽然在一定程度上弥补了校内模式的缺陷，但是却让学生在这样的生产性较强的企业中手足无措，因为他们还没有经过一定的基本技能的训练，就直接面对陌生的零件，这样就使整个实训流于形式而达不到实训的目的。这也要求有新的实训模式的诞生，只有符合数控职业教育要求的实训方法才可以减少这些弊端，同时兼顾教学大纲要求及实习经费不足的现实状况。因此，我们应该以校内实训为基础，综合设计试切件，项目教学应该重视实际应用，在实训过程中需要进行有效的引导以取得实训的预期效果。
二、综合实训项目设计
根据数控铣―立式加工中心机床的运行模式及操作要求，设计一种结构件可以最大限度的涵盖其各项加工能力，作为学生在机床操作实训中的试切件。我们在数控实训中仍然遵循由易到难、由单一功能到多功能的认知规律，首先通过对数控铣―立式加工中心机床的单项功能进行训练，再在能够熟练单项功能的基础上来进行加工试切件的完整程序控制。如我们可以设计集方形、圆形、菱形、幢孔为一体的一个试切件，将这类复杂设备的加工工艺、编程与测试等环节通过试切件加工过程有机结合起来以完成零件的加工；最后借鉴发达国家相对完善的标准来进行检测分析。
三、综合实训项目设计
（一）设备及参数
一项设计的完成是离不开相应的设备的，那么我们在进行数控实训项目设计中也是如此，在本文的实训设计中我们采用如表1的设备。
（二）综合实训教学计划
所谓兵马未动，粮秣先行就是让我们在开始行动之前，必须设计好我们的作战方案，要有充分的准备。那么对我们数控铣―立式加工中心机床的实训也是这样，需要以相应的方案为先导，然后在方案的设计过程中不断改进与完善，以取得预期的实训效果。本文所设计的流程如下：
1.操作入门及安全教育
2.数控加工工艺设计
3.数控编程设计
4.程序输入与试运行
5.试切件加工操作
6.精度测量基础知识
7.工件加工精度测量
8.综合实训报告
在实训的第一阶段，我们要学会数控铣一立式加工中心机床开机、维护、保养及操作规程，掌握手动方式；在数控编程阶段要完成铣削方形―圆形―菱形―瞳孔等工序设定，具有局部循环运行程序、刀库自动运行程序等项目；在试切件加工操作阶段，要进行试切件与夹具定位后做毛坯粗加工；局部循环运行加工菱形，观察加工过程与编程符合程度；局部循环运行加工圆形，观察加工过程与编程符合程度；局部循环运行加工正方形；观察加工过程记录参数变化；局部循环运行幢中心孔；程序控制加工其余八个均布孔，观察幢孔结束时幢刀与加工表面间的位置是否正确。在最后一个阶段，我们必须对操作实训进行总结，对试切件检测结果比较分析，以此来加强对理论知识的掌握。
四、结论。通过综合试切件在实际操作中的应用，主要有如下两个方面的感悟：一是如果对数控铣―立式加工中心机床的掌握达不到多项功能、综合运用的整体把握，就等于没有掌握该设备的正确操作。第二，如果不对加工后的试切件进行精度检测，就无法了解数控铣一立式加工中心机床的工作精度。实践表明，只有在扎实的基础知识体系的基础上展开系统的实训才是有价值的，也只有系统的实际训练，学生所学的知识才是有 价值的。开发设计综合实训项目的目的就是为了满足操作实训综合练习的需要，达到提高数控专业学生操作技能的目的，合理使用实训经费而设的，针对这方面的设计应该较多，但是本文希望能给各位同仁一些参考。
参考文献：
[1]周海鹰，数控加工实训教学的绿色材料-石蜡制品研究[J].制造技术与机床，2008 （10）。
[2]盛伯浩，我国数控机床现况与技术发展策略[J]. 制造技术与机床，2006 （02）。
[3]华丽娟，项目教学法在数控加工实训中的应用[J].上海电机学院学报，2006 （04）。
篇7
关键词：实践教学；教学改革；柔性制造系统
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）47-0179-02
一、引言
实践教学是高等教育的重要环节，是实现人才培养目标的有效途径和重要保证。随着社会的进步和发展，对人才的需求也发生了很大的变化，给实践教学带来一些新的问题和新的挑战。我校机械电子工程专业的培养目标中强调了机电结合的高级工程技术人才，为了培养“厚基础、宽口径、高素质、强能力”的创新型工程技术人才，适应现代社会的要求，就必须要优化实践教学内容，推进实践教学方法和实践教学体制改革。而营造培养高素质创新工程技术人才的实践教学环境，提供合适的实践训练平台是达到培养目标的重要保障。为此，我校2012年在共建基金支持下成立了柔性制造实验室，通过柔性制造系统对实际工业自动化生产中的模拟运行，让学生了解和掌握现代机电系统运行控制技术，培养学生的实践能力和创新能力。本文围绕该柔性制造系统在我校机械电子工程专业实践培养上的应用，就我校在教学改革上的措施进行论述。
二、柔性制造系统
柔性自动生产线是将微电子学、计算机信息技术、控制技术、机械制造和系统工程有机地结合起来，是一种技术复杂、高度自动化系统，柔性制造技术更是当前机械制造业适应市场动态需求及产品不断迅速更新的主要手段，是先进制造技术的基础。
通过该系统，能使学生可通过实验了解柔性制造自动化生产实训系统的基本组成和基本原理，能为学生提供一个开放性的，创新性的和可参与性的实验平台，让学生全面掌握机电气一体化与物流技术的应用开发和集成技术，能够帮助学生从系统整体角度去认识系统各组成部分，从而掌握柔性制造相关系统的组成、功能及控制原理。促进学生在机械设计制造、电气自动化、数字控制技术、机器人技术、计算机技术、传感器技术、生产线技术等方面的学习，并对数控加工、电机驱动及控制技术、PLC控制系统的设计与应用、机器人控制技术、高级语言编程等技能得到实际的训练，激发学生的学习兴趣，使学生在光机电气一体化系统的设计、装配、调试能力等方面均能得到综合提高。系统组成如图1所示，共分为总控系统、自动化立体库及码垛机、自动化输送线系统单元、CCD形状颜色尺寸检测单元、上下料搬运机器人单元、数控加工单元、串联机器人装配与分拣单元、视觉导引搬运AGV几个单元部分。系统模拟某自动化加工、分拣、自动装配及自动出入库完整制造过程。立体库由两排货架及中间的码垛机构成，实现毛坯及成品部件的存储；传送线负责从立体库取件、传送工件到到各工作单元及传送入库；通过图像识别功能，对工件进行形状与颜色识别，通过信息识别，六自由度行走搬运机器人可选择把工件放入相应的数控加工设备（车削加工中心或铣削加工中心）当中。加工完毕，通过CCD视觉装置进行高度与直径等尺寸识别。并为下一工序做好准备。
该柔性制造系统可联机/单机两种运行模式，方便学生进行PLC控制、生产线控制、机器人控制及数控机床应用实训。
三、柔性制造系统在机械电子工程专业实践能力培养中的应用
1.课程实验实训。利用该柔性制造系统的各组成单元，对原有相关课程中的实验内容进行了调整整合，增加了综合性实验环节内容设计，根据教师授课情况，结合学生特点进行选取。主要服务的课程包括：机电传动与控制（步进电机、伺服电机控制）、PLC控制技术（立体库码垛机控制、传送线控制）、机器人技术（分拣机械手、搬运机械手）、机床数控技术（数控加工单元）、传感与测试技术（传送线、CCD等单元）、机电一体化技术。
2.实习实训环节。根据专业特点及实习实训要求，对原有实习实训环节进行了改革。将原第七学期三周的实习环节分割成几个模块，其中一个模块是2.5天的柔性制造系统实习实训模块，每次二十余人分成多个小组进行该模块的实习实训。对学生获得的专业知识和专业技能进行的一次全面考核和综合检验。按照机械电子工程专业设置的要求，通过柔性制造系统平台开展的集中实践教学环节，让学生完成的主要任务为：气路、电路或控制回路的构成的模拟设计及运行调试；根据工作要求对PLC控制程序进行修改或编写，模拟实际的控制过程；对人为设定的故障（电气及PLC故障）进行故障诊断及排除练习，提高学生解决实际问题的能力；模拟系统的各单元之间可以通过I/O进行通讯，将多个加工单元连接构成系统。通过这个教学环节，让学生自己动手来搭建实际机电一体化设备，以此来提高学生解决实际工程问题的能力。实习的内容：①柔性制造系统基础知识教学。主要讲授柔性制造系统技术的一些基本概念，让学生对柔性制造系统有全面的了解和认识。②立体库系统设计。通过对立体库实际操作，了解立体库工作过程；以立体库结构设计及PLC控制为主要教学内容，了解并掌握立体库结构设计技术，学生能够完成单元格的设计出图。了解立体库控制要求，采用PLC实现取、送工件的控制设计。③搬运线设计。以搬运线为教学对象，使学生了解掌握生产线工作原理及操作方法，了解生产线基本结构及控制方法，了解典型分拣、传送、检测环节的设计方法及操作。④AGV寻迹车设计。了解寻迹车基本结构组成和功能；了解AGV寻迹车车体结构设计方法，了解寻迹车控制原理和操作。⑤机械手。了解工业机器人基本原理，了解和掌握工业机器人机构及基本结构设计知识，掌握工业机器人操作知识，了解和掌握机器人控制原理，掌握机器人编程控制，利用测绘技术实现实物的测绘建模使学生在扫描和建模。⑥数控机床编程操作。以典型车、铣零件为对象，让学生能够通过动手实践将其数控加工程序编制出来，并在数控车及数控铣削加工中心完成各自零件的装夹、对刀及加工仿真操作。
本实习重点强化动手能力的训练，鼓励学生在对柔性制造系统全面了解和认识的基础上，独立完成系统的运行和各分系统的设计操作。
四、结论
柔性制造实验教学系统的建成与投入使用，丰富提高了我校机械电子工程专业在开放性实验室的实验教学和实训的能力。以此平台为基础，在授课教师及实验教师的共同努力下，有针对性地开展相关实验、实训项目，使学生可以更好地掌握机械、电子、电气、液压、自动控制、数控等专业知识，并以实际设备为对象，建立机电一体化设备调试、运行、维护等相关能力，有效地对应本专业培养目标要求。经过学习和训练，学生的综合素质得到提高并激发了部分学生的专业学习兴趣和科技创新兴趣，为今后的能力培养和就业发展打下了基础。
通过一年多时间的应用，实验、实训等项目内容在不断充实完善，在其间也发现了一些问题，例如包括对指导教师的能力要求、系统运行耗材费用控制等将在今后工作中逐步完善。
参考文献：
[1]王伟，王殿君，申爱明，等.柔性制造系统在机电一体化专业综合训练中的应用[J].安徽师范大学学报，2010，33（6）：554-557.
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【关键词】计算机仿真技术 应用型本科 数控仿真系统 数控技术
【中图分类号】 G 【文献标识码】 A
【文章编号】0450-9889（2015）06C-0077-02
应用型人才主要是在一定的理论规范指导下，从事非学术研究性工作，其任务是将抽象的理论符号转换成具体操作构思或产品构型，将知识应用于实践。也就是说，应用型本科的教育是保证培养的人才具有一定的理论知识，主要是能够将所学习的理论知识应用于实践。应用型人才的核心是“用”，本质是学以致用，“用”的基础是掌握知识与能力，“用”的对象是社会实践，“用”的目的是满足社会需求，推动社会进步。
数控技术类课程是应用型本科机械设计制造及其自动化、机电一体化专业、数控技术专业的主干课程，在数控技术类课程的教学过程中一般采用理论和实际结合的方式进行。理论部分主要讲解数控加工工艺、数控加工刀具、数控编程基础等；实际操作部分主要是结合理论知识进行实际机床的操作和典型零件的加工。传统的理论部分教学主要通过教师PPT演示，在演示过程中插入文字、动画、图片对理论知识进行讲解，传统的实践环节教学主要通过老师带领学生到实训车间，通过具体演示零件的加工来完成。随着计算机技术的发展，数控仿真技术逐渐融入到数控技术的教学和应用中，成为数控技术教学的重要辅助手段。根据桂林航天工业学院在实际教学过程中传统教学方式方法和数控仿真技术辅助教学的实际情况做如下分析总结。
一、师资投入
桂林航天工业学院现有机械类学生中学习数控类课程的约2000人，相关教师18人，按照教学计划的安排，每周约有700名学生参加288学时的数控理论和实践教学活动，平均到每位相关教师约每周16学时的教学，参加每位教师课程的学习人数约40人。在教师每周8学时理论部分教学中，采用40名学生的课堂教学，按照传统的PPT课件插入文字、动画、图片进行演示性教学几乎没有实际的困难，但教学效果往往欠佳；但每周约8学时实践教学，按照传统模式进行就比较困难，每2～4位同学一台机床，1位教师进行指导几乎无法实现；一次课两个学时90分钟，实际操作前利用1～2台数控机床讲解约20分钟，约40个学生围在周围观看，很多学生会无法看清楚，而且剩下的时间每台机床分配不到2分钟时间，难度和效果可想而知。同时，由于机床的生产厂家和型号非常多，如果只是针对某种机床或者某些型号进行讲解，很难让学生适应实际企业生产中众多的机床厂家和机床型号。即使是桂林航天工业学院这样的全国性质的数控实训中心，虽然各种机床有60台，总价值达到3000多万元，仍然只能选择非常有限的几个厂家和型号的机床。总体上来讲，受到场地、经济的制约，不可能让学生全面地操作实际生产中众多厂家、型号、操作系统的机床。
如果采用计算机仿真技术进行教学，在理论部分和实践部分可以完全相结合，并且由于采用虚拟仿真方式，可以调用任何厂家、型号和操作系统的机床，让学生在结合理论知识编程的过程中，输入不同的数控机床，体验和理解由于数控机床的不同引起的编程格式、编程代码的差异，以适应实际生产过程中的型号、厂家和数控系统的差异，充分达到应用型本科主要实际操作应用的能力。例如在桂林航天工业学院教学中使用的南京斯沃数控仿真系统，开机时的数控系统选择界面包括了FAUNC、SINUMERIK、EZmotion、华中数控、北京凯恩帝、大连大森、南京华兴等70种；同时在选择FANUC 0i-M操作系统后，可以选择的机床操作面板包括汉川机床、南通机床、南京二机、济南机床、友嘉机床、托普机床、Duoleng、北京机床、大连机床、南京迈顺、纵横国际、南京东恒杰必克、台中精机、沈阳机床、韩国Doosan、巴西Romi、韩国WIA等28家中外机床厂家的操作面板。以不同的操作系统选择不同机床企业的操作面板，可供选用的机床几乎覆盖整个加工行业所使用的各种数控机床。
二、教学安全
对于教学安全主要是针对实践操作部分，机床作为机械结构，一旦出现事故，轻则机器损坏，重则出现伤亡事件，这样的事件已经给了我们血的教训。例如，某高校机械专业学生在企业实习期间由于操作失误，直接导致手臂被机械结构严重损伤，最终不得不截肢。如何避免机械事故发生是学生在实践操作部分最需要注意的问题，因此很多学校非常强调安全问题。
传统教学中，由于学生在上机床实际操作之前并没有对机床的运动情况有很清楚的了解，很容易导致事故的发生，因此很多院校在进行数控实训操作的时候，多是恐惧危险的发生而走走形式，真正实际进行操作，并能够加工出零件的比较少，除非是学校为了让学生参加比赛而培训数量比较少的学生，难以达到教学计划中关于实践教学部分的实际要求。而采用计算机仿真技术的数控教学，可以在实际操作之前充分了解数控机床面板的操作和数控机床的运动运行规律，某种意义上说就是真正的数控机床操作的演习，为实习实训部分做好充分的准备工作，即使在仿真中出现操作错误或者操作失误，既不会导致机床的损坏，更不会导致人员的伤亡。
三、教学效果和效率
数控程序编写是数控类课程的主要教学内容之一，如何正确地编写数控程序也是数控类课程的重要任务。在传统课堂上，教师主要利用PPT课间插入动画、图片、文字等内容进行讲解，虽然利用了一些多媒体资源，但是并没有充分发挥多媒体最大的功用。在讲解过程中往往比较枯燥乏味，难以更加形象具体地表述数控代码控制刀具、机床主轴的运动情况。特别是对于一些比较复杂的循环指令只是通过这样的讲解方式往往很难准确地表达。虽然目前有些教师可以采用一些三维软件、动画软件制作一些比较详细的动画，但是这种动画往往就是固定设置好的动作，缺乏参数的变化，不能通过修改参数来观察刀具运动的变化。
目前大多数计算机数控仿真数控系统都是模拟实际的数控机床操作，几乎完全和实际的数控机床操作相同。教师在授课过程中可以编写实际的数控程序，再输入到数控仿真系统中进行验证，在验证的过程中，可以随时改变数控程序中的参数，来讲解数控指令中参数控制刀具的运动规律，也可以改变数控程序中的程序指令，来讲解不同指令刀具的运行轨迹；这样就可以更加清楚形象地讲解数控编程中的各种程序指令和指令中各个参数的含义。在斯沃数控仿真系统模拟加工零件过程中，在操作界面的左侧显示编写的数控程序，仿真操作过程中根据刀具的运行轨迹，自动跳转相应的程序段，帮助学生理解程序中控制对象的运行情况，并且利用不同的颜色来展示不同刀具的运动轨迹，在直观地展示运动轨迹的同时也可以随时更改数控程序或程序中的参数来获取不同的轨迹。
四、数控工艺部分体现
在实际的加工过程中，数控工艺主要体现在刀具、装夹、进给量、主轴转速、背吃刀量、加工工序等。由于这部分内容比较抽象，需要根据实际加工的材料、技术要求、零件现状等具体情况进行讲解。传统授课方式只是通过语言的描述、图片的展示来完成内容的讲解，学生很难理解。
在采用数控仿真系统进行教学过程中，可以根据加工零件结构的不同，按照工序要求讲解各种刀具的结构、刀具的尺寸参数；并且几乎不受任何限制，在斯沃数控仿真系统的数控车刀包括了14种车刀刀杆、各种形状的刀刃，并可以根据加工需求输入刀杆、刀刃的参数和材料，也可以根据实际机床的结构选择四方刀架、八方刀架、十六方刀架，或者选择前置刀架和后置刀架，满足数控车床在加工各种零件的需求；在数控加工中心包括15种各种类型的刀具，同样可以根据需求输入刀杆、刀刃的参数和材料，选择各种形式的刀库，满足数控铣削和加工中心加工各类零件的需求。
同时也可以根据零件的结构特征选择适合的装夹方式，也可以设计自己的专用夹具以满足不同工艺装夹的需求，使学生可以根据装夹的情况，正确理解程序编写过程中避开装夹，防止车削或者铣削到夹具的零件，满足工艺讲解过程中关于工件装夹的要求。斯沃数控仿真系统为数控铣床和加工中心工件提供了三种可选择的装夹方式，包括直接装夹、工艺板装夹和平口钳装夹，以满足不同零件加工关于装夹的要求，数控车床根据板料或管料的需求提供外圆装夹方式和内孔装夹方式，以满足车削零件加工的需求。
综上所述，利用数控仿真系统于应用型本科的数控技术类课程的教学中可以适应不同专业方向关于数控知识技能的学习，在减少师资投入的情况下学生可以尽可能多地了解和模拟操作时间生产中众多厂家、型号和操作系统的机床，以适应未来走向工作岗位进行数控编程或者操作机床的需求；同时从教师实际教学的角度，在理论教学方面，可以结合数控仿真软件，实时地通过仿真操作来帮助学生理解数控编程和数控工艺的基本知识，同时也可以模拟不同机床的实际操作，大大减少事故率，保证教学过程以及学生参加工作后实际操作机床的危险。经过桂林航天工业学院多名教师近年来采用传统教学方式和计算机仿真技术相结合的方式进行教学证明，学生在学习数控技能的时候，一方面学习兴趣大大提高，学习数控技术的激情比简单枯燥的传统课堂教学具有明显的差异，另一个方面学生学习的效果也明显提升，实际掌握数控知识和数控操作的能力明显提高。
【参考文献】
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篇9
关键词：高职教育；实践教学；行动导向；三位一体
高职学院实践教学是影响其人才培养质量和市场接纳的重要问题，德国行动导向教学体系是高职院校实践教学重要指导理论。行动导向强调在行动中学习的理念，要求以学生为中心、以实践为中心、以能力培养为中心来构建教学体系。［1］
一、高职实践教学体系框架
高职实践教学体系构建应当根据行动导向基本思想，以学生职业能力为核心，校内与校外相结合，学校与企业相结合，理论与实践并进，形成由低到高、层层递进的单项实习、专项实习和综合实习“三位一体”的实践教学体系。
我们以模具专业为例说明这一实践教学体系框架。高等职业教育模具设计制造专业培养的人才，将来主要从事模具类产品的造型设计、模具设计、自动数控编程和模具加工制造等，培养模具设计制造和生产管理能力是实践教学体系建构的基本着眼点。基于此，我们构建基于模具工作过程的单项实习、专项实习和综合实习“三位一体”、层层递进的实践教学体系，其中单项实习目的在于形成职业基础能力，专项实习目的在于培养职业拓展能力，综合实习目的在于提升职业生产能力，三个层次的实践紧紧围绕学生职业能力这一核心（见下图）。
（一）单项实习
1.基础实习模块（第一、二学期）。主要有机加工实训、金属切削设备拆装实训、计算机操作实训、工程制图测绘、计算机绘图、零件检测、模具钳工等实训。这一层次技能训练目的是使学生对机械加工设备、机械加工方法有一个基本认识，为专业理论课程的学习打下基础，为后述的专业专项训练及综合技能训练打下基础。同时每个技能实训项目针对不同专业、不同层次的学生，设计有基本功训练模块和趣味课题训练模块。例如，模具钳工技能实训分为二个模块：基本功训练模块，主要培养学生零件手工加工技术的基本能力；趣味课题训练模块（划规、榔头的制作等），进一步强化学生手工加工技术的专项技能，学生也可自由选择，自己设计加工方案，自主完成加工工作。
2.提高实习模块（第三学期）。主要有冲压模具设计、模具零件工艺编制、塑料模具设计、模具拆装、中级技能培训、CAD/CAM实训、数控铣削实训等。教学项目针对的是从事该岗位工作所需的知识、能力等的训练，一系列教学项目的实施，确保学生达到今后从业要求的知识和能力标准。
例如，针对模具CAD/CAM工作岗位，我们根据CAD/CAM等应用软件在模具设计与制造中的工作过程要求，设计了难度由浅入深、循序渐进的冲压模具、塑料模具、压铸模具等若干个训练项目（如平垫圈模具、花瓶模具、眼镜模具、皂盒、照相机壳、汽车轮箍等）。教学环节的实施完全遵守其工作过程。学生经过上述若干个项目的训练，基本能达到该岗位从业的要求。
这一层次技能训练，要求实践教学内容与职业资格证书相结合，规范学习内容和标准，使学生在掌握专业专项技能的同时，达到中级工水平。
（二）专项实习
1.校内专项实习模块（第四学期）。模具设计与制造专项实习的总体操作流程如下：学生分组下达设计任务书产品工艺性分析确定设计方案CAD模具设计小组内择优选取加工模具模具零件工艺编制模具零件制造模具装配试模、调试试制产品。
为了保证实训质量，学校应当成立一个由多名教师组成的模具设计与制造专项实训指导小组，实训时间为12周（课内6周，课外6周）。
模具设计与制造专项实训具体实施步骤及内容：
（1）模具设计与备料。学生报名选择塑料模或冷冲模设计与制造，根据报名情况分组并选择设计指导教师。设计指导教师布置设计题目，学生根据自身情况选题，每人完成一副模具的设计。备料包括标准模架与模板的定做或非标准模板和标准件的购买。
（2）工艺编制与模具加工。在教师指导下，每组学生选择最优化、最合理的设计图纸，编写具有可操作性的加工工艺，分工合作，完成模具加工任务。
（3）模具装配、试模、调试。学校聘请企业的模具钳工师傅进行指导，学生全程参与，进行模具装配、试模，产品质量检测，工艺的改进尝试与模具结构的修正。
（4）总结、答辩。指导教师组织学生分析问题，交流座谈，了解学生实训中存在的问题，协助制订解决问题的方案，使学生互相学习，共同进步。学生在实训中完成并提交：小组共同提供加工模具资料一套，包括装配图、零件图、工艺卡、模具成品；组员每人上交各自设计资料，包括装配图、非标件零件图、设计说明书、各自负责编制的工艺卡与零件图、模具制造总结。实训答辩分两步进行，一是小组模具制造答辩，二是个人模具设计单独答辩。
2.校外轮岗实习模块（第五学期）。轮岗实习是在企业中进行。学生在真实的职业环境中进行训练，由企业工程技术人员和工人进行指导，受到横向拓宽、纵向延伸的专业训练。这种模式既指有两批学生交替参与，又指不同岗位的交替参与。
指导教师由从事本专业工作的、具有中级以上职称的教师或工程技术人员承担，并且由校内指导教师和校外指导教师搭配组建。指导教师应当根据被指导学生不同的实习单位、岗位及要求，会同实习单位确定具体实习内容并拟订实习计划，具体指导学生实习。
顶岗实习的考核由校内外指导教师共同完成，并以实习单位的考核为主。
3.职业技能大赛模块（第四、五学期）。职业技能大赛是切磋技艺、交流技术、展示技能、提升自我的一个平台。技能大赛检验了学生的技能水平，检验了学校的师资力量，同时也检验了学校的课程建设和管理水平，是一场从学生到学校、到地区的全方位检验。
在第四、五学期，要根据国家有关部门组织的职业技能大赛，选拔优秀学生积极参加。先在所有学生中开展大赛培训，培训要以职业岗位中的工作过程为导向，将工作任务转化为教学任务，以企业真实工作情境或任务为载体，使学生通过激烈的竞争提高自身操作技能。然后通过层层选拔，实现知识学习、技能训练、职业技能大赛的有机结合。
（三）综合实习
1.毕业设计模块（第六学期）。毕业设计是高等教育的最后一个重要学习环节，是专业课程学习的深化与升华过程。通过毕业设计，进一步培养学生综合运用所学知识独立分析和解决实际设计问题的能力，为适应实际工作和今后发展打好坚实的基础。
毕业设计选题要在第五学期完成，选题要来自实际，应用性、综合性要强。毕业设计采用基于生产过程的设计模式：产品分析—模具设计—模具制造—模具装配—试模、调试—试制产品，让学生把自己设计的图纸真正变成模具，并用模具加工出合格的产品，使毕业设计真正成为学生实际工作前的一次全过程模拟，缩短学校培养与企业需求的差距。
2.顶岗实习模块（第六学期）。学生完成单项技能实训、专项实训和轮岗实习后，进行顶岗生产实践。选择专业对口、生产技术先进和管理水平较高的企业为实训基地，使学生获得完整的企业生产过程和组织管理的综合训练。
校外实习基地是实习教学的主战场，在校外实习基地建设和运行过程中，学校的专家和企业的工程技术人员共同合作，学校和企业互惠互利。企业的岗位完全以学生为主运作，他们接受的是实际工作过程的训练，学生的身份就是员工，享受企业员工的工资等福利。培养计划以企业为主制定，真正体现在实践中学、在实践中做，充分体现企业对高职人才的要求。实施这种教学模式，在增加学习内容的同时，相应减少了一些课程的理论学时，使学生的学习内容更接近实际，更有实效，把学校的教学过程与企业的工作过程有机地结合起来，为实现高职教育进一步适应市场需求提供了保证。
二、高职实践教学体系保障
（一）优化培养方案和课程体系
人才培养方案由学院与企业共同研讨、协商制定。制定培养方案时既要遵从“认识－实践－理论－再实践－再认识－提高”不间断的认知规律，更要充分尊重企业的生产规律，保证企业正常的生产不间断，实施校内学习与企业认识实习、轮岗实习、生产性实习、顶岗实习的工学交替，形成不间断的校内学习与企业实习循环机制。
培养方案中前三学期基本完成专业应知、应会基础知识与理论和基本技能的教学和培训，确保前三学期打下高职职业基础，形成本专业基本技能（中级）；第四、五学期根据学生个性及职业发展规划，导入专业新技术、新工艺知识及高级技能训练及面向企业的定向培训（轮岗实习），使学生的专业知识和专业技能得到进一步拓展和提高，进一步增强学生就业能力，提高专业计划的灵活性，强化专业特色；第六学期进行岗位适应性训练（顶岗实习），养成岗位要求的职业素质。
培养方案压缩理论教学，突出实践教学，理论教学与实践教学比例不低于1∶1。原则上定为两周理论、两周实习交替进行。实践教学环节围绕培养学生“设计能力”与“制造能力”两条主线展开：设计能力有制图测绘、AUTOCAD实训、CAD/CAM实训、机械设计课程设计；制造能力有金工实习、模具拆装的认识实习、机械加工实习、数控加工专业实训。
（二）加强校内外实训基地建设
以工作过程为导向的人才培养模式，只靠学校单方来实施存在很大的难度，也难以达到预期的效果，与企业的实际生产过程结合构建校企结合的校内外实习基地，是最佳的途径。
高校首先要增加投入，加强校内实训基地建设。在实训基地建设中，一是要充分利用好现有的实验实训设备，要做好设备的整合工作，老设备可用于学生认识、拆装等教学环节。二是要在国内外调研基础上，购置新设备，购置的新设备要有前瞻性、先进性，还要和社会生产发展相适应，新设备不应以验证性为主，而应该具备工艺性、设计性和生产加工性等教学功能。模具专业生产性实训基地宜设置理论教学区、模拟操作区、操作训练区和产品生产区，形成既是车间又是教室的实习基地格局，实现教、学、做合一，兼有教学、培训、技能鉴定、生产及技术服务等多种功能。三是设法与企业联合，创建校办企业，达到资源共享、企业和学校共赢的目的，使学生通过实训或实习得到工厂化生产的锻炼，学到更贴近就业岗位需求的实践技能。四是建立稳定的校外实习基地，为学生提供现场企业环境进行实际加工。
（三）双师型教师队伍的构建
1.制定激励措施，是促进“双师型”师资队伍建设的重要保障。首先，学校要把“双师型”师资建设纳入学校教育发展总体规划，建立继续教育的培训机制，根据教师的年龄、学历、经历制定出具体的培训计划。其次，学校要建立“双师型”教师评价考核体系，设立“双师型”教师津贴等激励机制，促使更多教师成长为“双师型”教师。
2.校企合作是构建双师型教师队伍的有效途径。校企合作教育是根据行业和企业发展需要，以就业为导向，由学校和企业共同承担专业教育的人才培养模式。校企合作教育对于建设“双师型”专业教师队伍意义重大。通过合作，学校专业教师可以向企业提供智力和人力的支持，在专业技术人才使用方面建立共享机制；专业教师直接参与企业生产、科研、营销、服务等活动，及时掌握企业最新技术，增强了生产实践和科研能力，同时又能把生产实践问题紧密纳入教学过程中；企业负责学生顶岗生产安排及指导教师选派，也培养了企业专业技术人员的工作能力，同时，高素质的企业专业技术人员可选聘为专业兼职教师。通过校企合作，企业成为“双师型”教师培养的重要场所，同时也成为专业兼职教师的聘任源地。
3.建立一支较为稳定的兼职教师队伍，是建设“双师型”教师队伍的必要手段。职业院校的教师队伍建设，不仅仅是从学校到学校，而更应当从企事业到学校。从其他行业一线引进工程师、技术能手、能工巧匠等充实教师队伍，不仅有丰富的实践经验，有一技之长，更从企业带来了新理念，指导职业院校的办学方向；同时对于从企业引进的教师本人而言也是一次质的飞跃，教学相长，理论和实践相印证，也能弥补实践中的不足，自己的理论和实践也得到了升华。
篇10
[关键词]项目教学法 数控加工工艺 教学改革
[中图分类号]G712[文献标识码]A[文章编号]1009-5349(2010)05-0177-02
引言
《数控加工工艺》是高职数控技术专业及其他相关专业的一门主干课程,其内容是在传统制造工艺的基础上,结合数控加工工艺特点,应用计算机进行辅助设计、制造、工艺分析。使学生通过本课程的学习,逐步建立适应现代生产方式的工作规范,掌握数控加工技术,并具有良好的职业素质。根据高职学生的培养目标和现代企业对学生的要求,有必要对《数控加工工艺》这门课程进行教学模式改革,建立理论与实践应用之间的桥梁,培养掌握数控技术的应用型、技能型人才,满足市场对该类人才的需求。
一、课程教学内容建设
(一)课程内容与教学要求分析
本课程主要研究金属切削的基础理论和工夹具的设计基础、各种典型零件车削、铣削、加工中心、线切割的加工工艺规程的制定。通过这些内容的学习,学生应该了解数控加工的基本理论及各种数控加工方法特点,掌握数控加工工艺的理论知识,了解典型零件数控加工的工艺技术,并能正确选用加工方法;具有编制、贯彻数控加工工艺规程和分析解决工艺技术问题的基本能力。
(二)能力目标
本课程主要培养学生对各种典型进行数控加工工艺过程分析的能力和制订工艺规程的能力,能对典型零件数控加工工艺和质量、生产率、经济性进行综合分析。
二、课程教学模式设计
(一)整体设计
为了使课程达到新的职业教育标准,必须对课题进行整体设计。按照系统理论,一个系统的每一个单元都好,整体不一定好。对于一门课的教学更是如此,每一堂自身合理的课整体上未必是最优的。要从各单元联系的角度对课程进行整体设计和整体优化。根据本课程的教学特点,我们为采用项目教学法,精心寻找了一些外企的图纸,这些零件的加工,用到了各种加工工艺,用它们作为贯穿全课程的加工工艺分析项目,并将其分解为5个子任务,分别是制定加工工艺规程、车削加工工艺、铣削加工工艺、加工中心、线切割加工工艺,分别学习这些子任务,就能最终完成外企加工图纸的大项目。
(二)具体教学模式
每一次课(2节)的教学,我们都采用多项目串行的教学模式,即课内学生讨论,教师示范,完成项目1;学生分组模仿,分别完成项目2、3、4、5;学生交流,课内教师总结,课内教师提示,学生基本独立完成较大的项目6;课内教师仅提出要求,学生课后思考项目7。例如车削加工工艺,我们选用图纸1,学生根据已有的普通车床的操作经验讨论加工工艺路线,教师最终示范如何进行工序的划分、加工顺序的确定、进给路线的确定、夹具的选择、刀具的选择、切削用量的选择等,并进行编程。然后将学生分成4组,分别给4张不同的图纸,让学生讨论工艺路线,并按组交流。所制定的工艺路线考虑因素,如学校现有机床的特性等,其他组的学生评判其合理性,最后教师总结分析各组制定的工艺方案的优劣,在计算机上通过软件进行模拟演示,验证。在此基础上提出新的项目,提示后由学生完成。同时教师进行巡视。感兴趣的同学还可以用计算机在课后进行验证。(因为我院的条件所限,条件允许的话,每个学生都在计算机或机床上进行验证,结果会更好。)最后,针对下一次课的内容,教师给出新的任务,学生课后思考。
传统的课堂是教师一言堂,课后学生依样画葫芦,遇到实际工程问题,学生根本无法解决,进入企业还要重新培训,造成学校教学和企业需求的脱节。新的教学模式,充分发挥了学生的主体作用,有助于调动学生的学习积极性;应用实际的图纸分析,缩小了校企间的距离,提高了学生分析问题和解决问题的能力。对一些给出图纸的企业,甚至能实现无缝对接。
三、教师队伍建设
因为采用企业的图纸,并要考虑实际机床等情况,所以对教师尤其是没有企业实践经历的教师,提出了较高的要求,所以必须对教师进行培训,提高教师的教学能力。
(一)双师队伍建设
高职教育的职业性和实践性特点,决定了高职院校的专业教师不仅必须具备教师的基本能力和素质,还必须有丰富的现代新型知识和实践能力,既能讲课又能指导实训操作,“课堂上是老师,车间里像师傅”。建设一支高素质的“双师型”教师队伍,是实现高职教育又好又快发展的关键。作为专业课的教师,尤其是讲授数控加工工艺课程的教师,更应该有较强的专业技能,这样才能因地制宜地对企业里出来的一些图纸进行分析,从容应对课堂上学生提出的各种问题,准确把握整个课堂教学,尤其是课改后比较开放式的课堂教学模式。为了符合现代高职教育的要求,我们不断自加压力,如进行技师学习和工程师的认证,提高自己的动手能力和专业设计能力,努力通过学校的双师认证,打造一支具有双师素质的教师队伍。
(二)校企合作
我们和企业联系,协助企业进行新产品研发、市场调查与分析,加强了对生产一线上技术要求、工艺标准的直接了解,改善了教学思想、教学内容、教学设计滞后、不能把握现代专业技术发展脉搏的问题,提高人才培养的质量;同时,学院经常请企业的工程技术人员进行讲座和交流,将丰富的生产技术和管理经验,将生产实践中的新技术、新成果、新工艺带进学校,介绍给教师,通过这些环节,我们进一步提高了双师素质,促进教师教学、科研水平的提高,也促进了和工程技术人员之间优势互补。尤其是对没有惟一答案的工艺分析,可以通过和企业工程师的研讨,制定出更优化的方案。在讲课时也经常介绍在某些企业的设备条件下,是如何制定工艺方案的,让理论和实践结合得更加紧密。
四、教学效果
通过课程改革与教师培训,机械加工工艺课打破了以往专业课教学内容枯燥难懂、学生上课睡觉的局面,形成教师上课有内容可讲,而且能结合实例,讲解生动,学生乐于学习,课堂学习氛围良好的局面。教学质量有所提高,深受学生的好评。同时,通过项目教学,能较好地培养学生的团结协作能力,也较好地锻炼了学生的表达能力,改变学生上课不专心听讲、提问韬光养晦的习惯,培养他们敢于提出不同意见、乐于表现自己的勇气,为他们今后在职场的发展打下良好的基础。
五、小结
为了让高职院校的学生更好地适应现代企业的需求,让课堂所学能贴合企业的生产实际,高职教育的课程改革势在必行。课堂教学的改革能提高教师的教学水平,激发学生的学习兴趣,走出学非所用的困境。
【参考文献】
[1]戴士弘.高职教改课程教学设计案例集[M].清华大学出版社,2007年.
[2]余国联.汽车底盘项目化教学的实践[J].机械职业教育,2010.1.