数控编程实训范文

时间:2023-10-19 16:05:25

导语:如何才能写好一篇数控编程实训,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

数控编程实训

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【关键词】数控编程实训;课程

数控编程是一门主要以实训为基础的课程,在教学中具有突出的作用,是培养学生观察、动手、思维能力、数控铣加工技能的重要手段,也是培养学生吃苦耐劳精神一种好的方法,更是完成教学活动不可或缺的环节。各种类型的数控设备,具体形象地展示了数控程序理论知识的形成和加工过程步骤,为学生的学习提供了丰富的感性材料,强化了学生的感知,从而达到学生牢固学习数控编程知识的目的,让学生在实训的过程中培养机械加工兴趣,从而提高加工制造工艺技能,并将所学知识应用于以后的岗位之中。

笔者认为,老师应该创造条件努力上好数控编程实训课,要上好数控编程实训课可以从下面几个方面入手。

一、认真备课

有些教师认为数控编程实训课最容易上,学生喜欢,积极性高。其实真正上好数控编程课是很花时间的,不下一番功夫是很难达预期效果的。老师除写好教案外,还应该提前预做实训项目课题,以便取得第一手资料,懂得项目课题中的关键所在,学校的数控设备是否有问题、能否正常用,这样在实训课中才能取得主动,才能做到有备无患。相反,如果不去摸索课题的关键点和难点,那在课程之中十有八九会卡壳,顾此失彼,甚至无法有效将课程继续下去。“凡是预则立,不预则废”,认真备课是上好实训课的前提,备好课,这是教师保证和提高教学质量的关键。决不能因为实训课是以学生的动手为主,教师就忽视备课,也不能由于已有几年的教学经验而放松这方面的要求。

二、加强上课时的组织指导

指导学生严格遵守数控设备操作规程,学生违反操作的情况是难以避免的。例如,不穿工作服、加工中不关闭安全门、实训中与他人交谈等。指导学生遵守操作规程是一项必须坚持不懈进行的重要工作,指导中既应重视使学生明确每一个正确操作带来的安全保障,认识错误操作可能发生的危害,更要多给学生练习的机会,严格要求学生养成正确操作的习惯和熟练的技巧。不能代替学生操作,如需教师示范,示范后也要求学生重做,在纠正错误中向学生分析说明情况。还有通过提问,指导学生认真观察数控设备是如何运行程序加工产品的,让其积极思维。教师在巡视指导中,要善于根据学生情况给学生难度不一的课题,进行差异化实训。例如,学习基础不好的就适当降低难度,基础好的就增加一些难度。要善于对学生恰当地启发提问。当学生在做课题中出现问题而不知如何解决时,教师必须及时地给予提示,或从理论方面,或从设备装置方面,或从操作方面去仔细检查,找出原因,使之重新做课题获得成功。这样,既保证了进度,又培养了学生分析和解决问题的能力,有利于提高实训课的质量。

三、激发学生的求知欲,引导学生探索加工规律。

学生正处于青春期,对于自己不懂得事物存在好奇心,激发学生的学习兴趣,培养他们的观察能力兴趣是影响学生学习积极性最直接的因素,数控编程实训课具有知识性、实用性、趣味性等许多特点,可以使学生产生浓厚的兴趣。在观察数控设备加工零件时,教师要善于引导学生观察整个加工工艺流程的发生过程、程序的运行、说明切削参数选择的道理、刀具半径补偿的计算方法等与数控编程息息相关的理论知识,学生在实训之中就会消化、理解课堂所学的机械加工理论,更进一步激发了学习理论知识兴趣。当学生对其有了真正的兴趣,学生自然就会有:足够的学习热情,足够的学习动力,足够的学习耐心,足够的学习持久力,这样教师教学就会事半功倍,成就感油然而生。

四、通过工程制图、识图来培养学生的空间想象能力

绝大部分数控编程实训课都配有工程图,老师应引导学生识图,画图来学习图中所包含的工艺信息、编程信息、机械零件结构几何信息。这样既有利于帮助学生学习加工工艺,也便于学生编写和掌握好数控加工程序。比如通过画图能正确理解刀具半径补偿的基本原理、能合理选择加工刀具的类型,规格大小、能规划好走刀轨迹,为后继编程加工做足了准备功夫,这样学生通过自己动手,自己绘图,就基本能掌握编程技巧和加工规律。学生通过绘图牢固地掌握了各种编程及加工知识,学会了自己分析、浓缩知识,只有自己亲手做的印象才深刻,自然就能轻松地掌握了编程精髓,更为重要的是发展了学生的空间想象能力,为将来的岗位工作奠定了良好的基础。

五、有效利用多媒体,通过三维仿真软件开拓学生的视野

由于条件限制有许多机械零件无法在学校数控设备上加工,有一部分加工方法对于学生而言都是陌生的,甚至很多高新技术很多同学都没有听说过。通过利用多媒体和三维仿真软件向学生展示多种多样的新技术、新工艺,新方法,使学生对于这些新技术有所认识和了解,才能进一步对其产生兴趣。而且很多在课堂上无法完成的课题,也可以利用多媒体技术向学生展示,以弥补课堂实训的不足。

例如发动机螺旋桨及空间扭曲面的加工,可以通过三维仿真软件中的五轴联动加工中心虚拟现实加工,我们应该深入挖掘三维软件这一优势,吸引学生投入到学习当中。通过观看虚拟加工调动学生积极性,变学生的被动学习为主动参与,使学生在乐趣中获取知识。这样学生对于数控编程兴趣增加了,可以帮助学生提升学习能力,开拓学生视野,丰富学生知识广度,自然教学效果也会大幅提高。

总之,上好数控编程实训课在数控编程教学中具有很重要的现实意义的。我们每位一线教师都应该把他重视起来。

参考文献:

[1]郭玉梅. 高等职业教育实践教学管理研究. 北京: 中国农业大学出版社 , 2009.

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【关键词】数控加工编程与实训 高职 一体化教学 深度改革

【中图分类号】 G 【文献标识码】 A

【文章编号】0450-9889(2014)01C-0143-02

数控加工技术是现代制造的基础,同时也是现代制造的核心,其先进性反映了一个国家的战略地位和综合国力,全球的制造业强国都在采取各种措施积极推进本国数控技术及其附属产业的发展。然而,当前我国掌握数控技能的专业人才不仅数量短缺,在质量上与发达国家或地区相比也存在着明显差距。因此,我国需要加强数控加工人才的培养,而以培养技能型人才为主要目的的高职院校更是责无旁贷。高职院校专业技能人才培养应以区域内行业的发展需要为出发点,其所培养的数控专业学生,要求掌握有关数控技术的知识,具备熟练应用数控机床的专业技能,并能通过训练积累一定的实践经验;还要具有良好的职业道德和职业素养,以便能更快地适应社会的需要,服务于区域、行业发展。

一、“数控加工编程与实训”课程教学初次改革及其成效

近年来,众多高职院校在数控技术专业课程教学中不断探索,加快教学改革。鉴于“数控加工编程与实训”课程所要求的较强理论性和较强实践性,课程涵盖的知识面较广的特点,许多高职院校经过认真分析研究,完成了对课程的初次改革,在培养学生理论知识和实践能力的综合性方面取得了一定的成效。其中,项目化教学得到了广泛的应用。项目化教学以工学结合、行动导向、项目载体、任务驱动、素质渗透、学生主体、理论实践一体化等为精髓,是当前职业教育提倡的行动导向教学法中的一种,也是国际国内备受推崇的效果优秀的职业教育方法。“数控加工编程与实训”课程教学改革实施后,教学过程如表1所示。

表1 初次教学改革的教学过程

实施步骤 教学内容 实施过程

一 理论教学 教师教、学生学

二 布置任务 教师下达、学生执行

三 示范操作 教师实践、学生观摩

四 填写工艺文本资料 教师给出模板、学生分析填写

五 加工实训 学生模仿加工、实机操作

六 上交文本资料、实物作品 教师评定成绩

通过教学实施可以发现,初次改革仍存在以下弊端:一是工作任务简单。教师在设定任务时,要综合考虑整个班级甚至整个年级学生的制作水平的差异,不便于设计形状复杂、精度较高的零件。二是从教学模式上看,虽然形成了教学一体化教学模式,但是由教师教、学生学、学生做,学生缺乏独立思考的过程,创新思维受到限制,单纯地模仿教师的行为,也不能对学生进行个性培养,发挥每个学生的自身优势。经常会出现这样的场景:一个班组只要有一人加工出零件,本班组的所有人就都能加工出该零件。三是实训室、设备的利用率较低,不能优化实训室、设备的使用,造成了人力、物力资源等的浪费。

从教学内容和实施过程中不难看出,虽然经过了改革,但教学的主体仍然是教师,学生围绕着教师的教而学。教学过程中的乏味、无新意依然存在,教与学的双主体性来能体现,学生的能力提高不明显。

二、“数控加工编程与实训”课程教学的深度改革

为了切实地达到培养学生设计、分析、动手实践、职业素养等综合能力的目的,应遵循高职学生的发展规律,在已有改革基础上,对“数控加工编程与实训”课程教学内容进行再定位和再剖析,进一步深入细致地对教学进行二次改革。

(一)前期课程及其培养目标

在学习“数控加工编程与实训”课程前,学生需要先进行机械制造类基础课程的学习,实现相关的知识目标和能力目标,如表2所示。

表2 机械制造类基础课程及其培养目标

课程名称 知识目标、能力目标

机械制图 能用图样正确表达零件结构、工作原理、技术要求

机械制造基础 掌握机械工程材料和机械制造工艺过程一般规律、机械制造基本方法,具备对一般机床的实际操作能力

机械制造技术 能对机械制造过程有总体的、全面的了解,掌握金属切削过程的基本规律,具备制定工艺规程的能力,具备对制造系统、制造模式选择、决策的能力

(二)教学实施过程

第一步:理论教学、零件设计、工艺设计。相对而言,数控机床操作的危险性比普通机床要高,因此在“数控加工编程与实训”课程中理论教学是不能忽略的,学生必须掌握扎实的理论基础才能进行实践操作。在理论教学过程中,教师作为讲授编程理论的主体,学生以自己的灵感为载体,自行设计零件,绘制图纸,为之后的实训做好前期准备。教师在此教学过程中循序渐进不断提出新的工作要求,学生每人必须自行设计车削零件、铣削零件各一件,所设计的零件必须包含圆弧、内外螺纹、槽、孔等具有典型加工工艺的结构。教师对学生所设计的图纸进行指导并帮助学生进行修改分析,注意强调零件的结构工艺性。结合实训室设备的加工精度,再适当调整工艺尺寸公差和形位公差,控制加工的难易程度。完成设计工作之后,进行工艺规程编写任务,制定并填写“机械加工工艺过程卡片”和“机械加工工序卡片”,培养学生合理利用现有的生产条件,制定出合理并且经济有效的加工方法进行生产加工的实践能力。整个步骤,实质既是一次学习新知识的过程,又是一次综合应用基础课程的过程。对学生而言,既熟悉又陌生,激发了学生学习好奇心;对教师而言,活跃了课堂气氛,使教学变得新颖、灵活。

第二步:综合编程、仿真实训。在前期工作基础上,进行相应零件的数控编程。在教学过程中,教师选择合适的仿真软件,演示更为直观,也提高了师生之间的互动性,可获得及时的反馈;每一位学生针对零件编写好程序后,可以利用数控仿真软件进行校验,及时发现加工过程中可能出现的问题,降低了直接上机操作的危险性,确保实训加工的顺利进行。每个学校的数控操作系统的数量、型号都是有限的,利用仿真软件的操作,能够使学生了解多种操作系统的操作特点,做到举一反三,还可以拓展学生的视野,增强就业信心,缩减学校和企业的时空差距。

第三步:数控机床实训加工。教师结合实训用机床的操作特点,重点讲授数控机床操作和仿真软件操作的区别以及安全操作事项,侧重于培养学生职业素养。数控程序必须经过仿真软件验证无误后方可输入数控机床进行运行。为了生产安全和降低耗材的使用,可以先使用尼龙材料等非金属材料进行试切削加工,加工成型后,再进行金属材料的切削。在整个步骤的实施过程中,始终按照企业的生产、管理等标准执行,模拟企业的分工制,按实际工作过程组织和实施教学,加强学生机械加工综合能力的培养,提高实践教学效果。

第四步:零件检测、分析总结、答辩评定。为了更好地体现学生主体特征,与之前教师直接检测零件、评定加工成绩所不同,学生将加工好的零件对照自己的设计图纸进行检测、计算超差,将测量结果进行汇总以便于后续分析。每一位学生将零件实物和测量结果与教师进行面对面互动交流,在交流的过程中,教师针对加工结果和设计图之间的差异与学生进行分析,帮助学生找出超差原因,鼓励学生思考。不再出现过去教师提问、学生答辩的紧张气氛,将答辩、分析总结、评定等融为一体。

三、深度改革效果

深度改革后的整个“数控加工编程与实训”教学过程注重培养学生的设计能力、思考能力、动手操作能力,每一个步骤都体现着“教、学、做”的一体化,并且突出了以学生为本的教学理念,完全区别于初次改革的“教师教、学生纯粹模仿制作”的模式。同时,充分地挖掘了每一位学生的潜力,增强学生学习的主动性,实现对学生个性培养,因材施教,将学生所掌握的理论知识用实物作品的形式表现出来,激发学生的学习兴趣,符合机械类高职教育的人才培养目标,很好地帮助学生在就业后实现学校与企业的“零距离”对接。对教师则是提出了更高的要求,在整个教学过程中教师需要收集更多的资料,进行周全的考虑,做好充分的准备,尽可能地接近企业生产的模式来进行教学,力求获得更好的教学效果。实训设备管理者在实训的前期准备阶段、实训进行阶段以及后期收尾阶段,都应该做好全面的统筹安排,做好设备的日常保养,准备好各类耗材,确保实训的顺利进行,同时保证为下批次的实训奠定好的基础。

综上所述,“数控加工编程与实训”课程教学改革需要紧密地结合学生的发展特点、教师的全面细致剖析、设备的综合利用等各方面进行全方位的考虑,还应阶段性地分析总结以往改革的利弊。只有多方面多层次的共同努力,才能不断推进课程教学改革,为数控加工人才的培养作出贡献。

【参考文献】

[1]戴士弘.职业教育课程教学改革[M].北京:清华大学出版社,2007

[2]易志斌.任务驱动式教学法在数控实训教学中的应用[J].产业与科技论坛,2011(10)

[3]黄淑芳,刘棣中.高职院校数控实训基地建设与管理模式的研究与实践[J].轻工科技,2012(1)

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关键词:CAXA软件;数控教学;数控实训中图分类号:G718文献标识码:B文章编号:1672-1578(2014)18-0287-01随着我国社会主义市场经济的不断发展,对人才的要求也越来也高,这在一定程度上给中职教育带来新的挑战。在中职教育中,数控教学和数控实训是两门比较重要的课程,由于具有复杂性、综合性以及实践性的特点,所以课堂教学难度相对较大。随着现代计算机信息技术的不断发展,各种新型软件被广泛运用在课堂教学中,尤其是CAXA软件,CAXA软件作为一种设计软件,相比较其它软件而言,具有直观性、灵活性以及适用性的特点。因此,将CAXA软件运用在数控教学和数控实训中,对提高课堂教学效率,促进学生全面发展有着极其重要的意义。

1.CAXA软件在数控教学中的应用

在中职教育中,由于数控技术是一门具有较强实践性的课程,所以,这对老师的课堂教学有着较高的要求。但是,从当前中职学校的数控技术教学现状来看,还存在着诸多的问题,老师在课堂上依然坚持理论教学为主,实践操作相对较少,无法充分调动学生学习的积极性和主动性,在一定程度上导致课堂教学效率难以得到有效地提高。所以,对于中职老师而言,将CAXA软件运用在数控教学中,不仅可以有效提高课堂教学水平,还可以提高学生的实践操作能力,一般来说,主要体现在以下几个方面:(1)CAXA工程师制造软件。老师在进行数控技术课堂教学时,一定要积极转变传统的教学观念,对课堂教学模式进行不断地改进和创新,选择计算机多媒体教室为教学地点,让同学们通过计算机直观、全面地了解CAXA工程师制造软件,并且在老师的指导下,对零件的三维造型进行设计,同时,老师还应该根据学生的实际需求,对学生进行自动数控编程和手工训练,充分调动学生的积极性和主动性,提高课堂教学效率;(2)学生在计算机上运用CAXA软件时,老师应该充分发挥引导作用,尤其是学生在进行数控编程练习时,一定要严格按照要求进行,确定刀具规格,选择合适的加工方式,并且迅速在计算机上生成一定的刀具加工轨迹,然后再次编辑加工轨迹,在确定轨迹符合相应的要求之后,就可以在计算机上生成G代码,这样一来,老师在检查学生编写的G代码时,就可以更直观、更便捷,在一定程度上可以有效提高课堂教学效率;(3)对于中职老师来说,在运用CAXA软件进行课堂教学的过程中,一定要充分发挥对学生的监督和管理作用,认真检查学生每个步骤的操作,在确认G代码无误之后,老师就可以通过数控操作系统对数控机床进行代码传输和后置处理,然后让学生自己动手操作机床,加工完成课堂作业。这样一来,不仅可以充分发挥学生在课堂上的主体地位,让学生真正成为学习的主人,在一定程度上还能有效提高学生的实践操作能力。

2.CAXA软件在数控实训中的应用

2.1数控实训中CAXA制造工程师的应用。在数控实训中,编程作为其中的一个重要组成部分,在一定程度上与课堂教学水平的提高有着密不可分的联系。但是,由于手工编程具有复杂性、综合性以及抽象性的特点,所以在传统的课堂教学中,学生无法直观地了解手工编程,缺乏学习的积极性和主动性,从而导致课堂教学效率难以得到有效地提高。相比较手工编程而言,CAXA编程软件具有直观性、科学性以及便捷性的特点,可以编出一些手工编程无法编出的程序或者解决手工编程存在的问题,一般来说,在数控实训中运用CAXA软件,主要从以下三个方面入手:(1)三维数模的导入。对于中职老师而言,在进行数控实训课堂教学时,一定要严格按照教学要求,认真指导学生,让学生在CAXA软件中导入三维数模,做好编程准备;(2)加工轨迹生成。学生在运用CAXA软件进行编程时,要根据编程软件的实际特点,确定加工刀具,选择合适的加工方法,从而生成加工轨迹;(3)实物加工。在生成加工轨迹之后,学生需要进行对刀调基和卡毛坯,最后完成实物的加工。所以,将CAXA软件运用在数控实训教学中,一方面可以简化编程程序,提高课堂教学效率,另一方面还能充分调动学生的积极性和主动性,从而实现学生的全面发展。比如,将华中数控大赛2011年的试题作为主要例子,我们不难发现,如果采用手工编程,不容易计算出试题中的一些节点数据,而采用CAXA制造工程师软件,则可以迅速完成零件的设计、加工以及生成等各个步骤,在一定程度上可以有效提高编程效率。

2.2数控实训中CAXA数控车的应用。对于中职老师而言,在进行数控实训教学时,由于会涉及到一般车床轴套类、加工轴类零件,这些零件都具有功能复杂化、形象多样化的特点,所以在进行加工的过程中,通常都需要用到宏程序编程。所谓宏程序编程,主要指的是用户在进行编程的过程中,可以拥有自己的编程领域,并且在自己的内存中创建和保存子程序,从而实现子程序运用的灵活性。相比较一般的编程而言,由于这种编程具有简洁化、灵活化的特点,所以在模型加工中被得到广泛地推广和运用。在数控实训教学中,经常需要加工一些比较复杂的零件,运用CAXA数控车,可以通过零件造型设计、设置加工参数、选择刀具路径以及生成加工轨迹等各个方面完成零件的切槽、粗车、打孔以及螺纹等编程,这样一来,一方面可以简化编程程序,有效提高课堂教学效率,另一方面可以充分调动学生的积极性和主动性,在一定程度上可以提高学生的实践操作能力和创新能力。

结束语:

总而言之,随着社会的不断发展变化,社会对人才的要求也越来也高。因此,对于中职老师而言,一定要充分认识到数控教学和数控实训的重要性,运用CAXA软件,对课堂教学模式进行不断地改进和创新,给学生创造良好的教学环境,强化学生的动手意识,只有这样,才能让学生成为学习真正的主人,有效提高课堂教学效率和水平,从而实现学生的全面发展。参考文献:

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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).

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一、数控教学存在问题

数控专业是培养掌握数控技术及应用专业的基本理论、基础知识,能在生产第一线从事生产、管理、产品营销、设备维护等工作需要的应用型高级技术人才。现阶段数控教学存在诸多问题,不仅制约了教学活动有序进行,也影响了整个专业课程设置与实施。1)教学思维。思维是一切活动的指导,教学思维影响着专业教学成效,对实际教学工作产生了巨大的影响力。由于缺少教育规划趋势,数控专业教学依旧面临着思维性问题,各种教学理念在实际教学中得不到拓展。例如,学校开展机械数控理论教学活动,大多依赖于理论知识教授,对知识应用培训、理论知识操作、课堂实践指导等方面缺乏引导,极大地限制了学生专业实践能力。2)教学模式。设定教学模式是为了更好地开展教学活动,教师在数控专业教学设计方面缺少沟通,与学生实际学习需求相互违背,阻碍了专业教学流程的全面化发展。当前,“理论+实践”的教学模式尚未普及应用,学校长期单一注重机械数控理论教学,约束了学生个人动手操作能力,不利于课堂教学流程编排与规划。例如,实训课程时间安排少,教师与学生缺乏互动学习平台。

二、数控上机实训教学意义

我国学校以培养技术应用型人才为目标,以全面拓宽学生知识应用领域为根本,长期致力于国家人才战略改革建设。理论教学是培养技术型人才的基本要求,只有掌握先进理论知识,才能在实践中培养专业型人才。“上机实训”是数控教学实践的新方式,能够从多个方面培养学生的动手操控能力,如图1,体现了实践教学法的应用优势。1)促进知识相互融合。数控人才是市场紧缺型人才之一,数控专业教学关系着行业人才资源需求水平。学校设定上机实训平台,可以从多个方面引导学生开展教学活动,帮助教师提供更多知识应用空间,带动教学流程与实训工作的协调发展。此外,实训课也是专业知识与非专业知识相互融合的路径,激发了学生参与学习的积极性。2)增强知识应用能力。因此,为了摆脱早期教学模式的不足,学校应重点设定“理论课”与“实践课”教学平台,以理论结合实践为指导思想,不断提升机械数控理论课教学质量。实训本质上是为了培养动手操作能力,按照实训要求提供可行的知识应用方案,体现了专业知识与实训教学的相互关联性。

三、实训课教学方案设计与实施

机械数控课是学校教学重点内容,对技术应用型人才培养具有多方面价值意义。随着高职教育体制深化改革,传统教学模式弊端日趋显现,拟定符合高职教育体制标准的授课模式,才能推动技术型人才培养机制建设。1)操作实训。“实践是检验真理的唯一标准”,所有理论知识必须在社会实践中得到检验,才能体现出理论知识的应用价值。实训教学中,要培养学生掌握基本的操作能力,例如:精通机械加工和数控加工工艺知识,熟练掌握数控机床的操作和手工编程,了解自动编程和数控机床的简单维护维修。2)编程实训。掌握机械数控知识对学生人才培养具有实用性意义,但学校普遍反映学生对机械数控课兴趣不足等问题,限制了技术应用型人才培养成效。通过实训培养学生的编程能力,掌握数控加工工艺知识和数控机床的操作,熟悉复杂模具的设计和制造专业知识,熟练掌握三维CAD/CAM软件,如UG、PRO/E等;熟练掌握数控自动编程、手工编程技术。3)维护实训。机械数控是一门实用性的工业基础课,实际教学过程面临着诸多问题,限制了学生参与课堂学习的成效。为了改变这一现状,教师要综合考察课堂教学实况,带领学生熟悉数控设备、掌握必要的维护与管理知识。例如,数控机床维护、维修,掌握数控机床的机械结构和机电联调,掌握数控机床的操作与编程,熟悉各种数控系统的特点、软硬件结构、PLC和参数设置。4)管理实训。学校作为培养技术应用型人才的主要基地,校内专业设置与教学活动必须围绕技术领域开展,以先进理论知识为中心实施教学活动。机械数控理论课教学缺少方法与平台,学生个人潜能在课堂中得不到充分发挥,实训课需添加数控生产管理方面的知识。要求学生精通数控机床结构设计、电气设计,掌握数控机床的机电联调;能自行完成数控系统的选型、数控机床电气系统的设计、安装、调试和维修。

四、结论

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【关键词】教学改革 数控加工技术

《数控加工技术》是职业学校“机械制造工艺与设备专业”的主干课程。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。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。

一、教改实施前的准备

(一)授课计划的制定。

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。

(二)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

二、教改实施

(一)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。

(二)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。

(三)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。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。

(四)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。

(五)加实验、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。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。

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经过数十年的发展,数控机床的控制部分已经从硬件为主的数控装置发展成硬件、软件结合的计算机数控(computernumericalcontrol,cnc)系统。由于数控机床是根据事先编好的程序来实现自动化控制加工的,因此其发展和数控编程密切相关。程序的灵活、精练编制有利于降低加工成本和提高生产效率,具有明显的实用价值。在这次毕业设计中,我对数控机床编程的有关指令,以及编程的一些技巧等进行了探讨。通过一些指令的灵活综合运用来实现程序编制的简单和精练,使数控机床在加工中发挥更大的优势。以此来开拓数控机床更广阔的发展前景。

绪论一、《数控加工与编程》实训的目的1、熟悉了解数控车床、数控铣床、数控加工中心的结构组成及工作原理。

2、熟练掌握待加工零件的装夹、定位、加工路线设置及加工参数调校等实际操作工艺。

3、熟练掌握阶梯轴、成型面、螺纹等车削零件和平面轮廓、槽形、钻、镗孔等类型铣削零件的手工及自动换刀的编程技术以及复杂曲面零件的自动编程技术。能分析判断并解决加工程序中所出现的错误。

4、学会排除机床电气及机械方面的一般性故障。

5、熟练操作数控车、数控铣床、并能加工出中等复杂程度的零件。

6、能初步使用加工中心机床,了解刀库及其设置,了解加工中心的加工过程与特点

7、初步了解与掌握程序转存和联机控制等dnc加工方面的知识及操作方法。

8.复习掌握数控技术职业资格考试要求的其它应知、应会的内容。积极争取通过职业技术资格考试。

二、实训内容与实训计划安排1、实训的主要内容

1.1数控车床的操作与编程训练

(1)、操作面板的熟悉和控制软件的基本使用。

(2)、坐标系的建立,工件和刀具的装夹,基准刀具的对刀找正。

(3)、基本编程指令的讲解。手工编程与程序输入训练,空运行校验。

(4)、固定循环指令的讲解。编程与程序输入训练,空运行校验。

(5)、螺纹零件的车削编程训练。学会排除程序及加工方面的简单故障。

(6)、刀具补偿及编程训练。手工换刀与自动换刀的基本操作。

(7)、多把刀具的对刀、刀库数据设置。

(8)、实际车削训练,合理设置各工艺参数。

(9)、理论课:复结车床加工的应知、应会内容。

1.2数控铣床操作与编程训练

(1)、操作面板的熟悉和控制软件的基本使用。

(2)、坐标系的建立,工件和刀具的装夹,基准刀具的对刀找正。

(3)、基本编程指令的讲解。手工编程与程序输入训练,空运行校验模拟。

(4)、轮廓铣削和槽形铣削编程训练与上机调试,掌握程序校验方法。

(5)、刀长与刀径补偿及编程训练。手工换刀基本操作,多把刀具的对刀、刀库数据设置。

(6)、子程序调用技术,程序调试技巧,钻孔加工的基本编程。

(7)、实际铣削训练,合理设置、调校工艺参数,排除基本故障。

(8)、了解与冷却系统,机床的维护与保养。

(9)、理论课:复结铣床加工的应知、应会内容。

1.3加工中心机床操作与编程训练

(1)、操作面板和控制软件的简单用法。

(2)、刀具基本知识及应用状况了解。刀库结构与自动换刀装置的初步了解。

(3)、加工中心编程的特点。手工编程与程序阅读理解,空运行校验。

(4)、固定钻镗循环编程与上机调试。

(5)、刀具补偿及编程训练。多把刀具的对刀、刀库数据设置,自动换刀的程序实施。

(6)、理论课:刀具基本知识及其它应知、应会内容。

1.4自动编程与dnc控制训练

(1)、自动编程系统原理的了解。

(2)、图纸分析,基本加工零件图形的绘制,复杂曲面类零件的绘制。

(3)、轮廓铣削、挖槽、钻孔等基本刀具加工路线的建立。

(4)、工艺参数、刀具补偿等的设定,模拟加工校验。

(5)、曲面铣削加工刀路的建立,粗、精加工的参数设定。

(7)、程序的生成与编辑修改,程序与机床控制系统间的接口技术。

(8)、车床的自动编程技术。

(9)、自动编程的实用训练、dnc加工。

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一、数控加工技能的构成要素与关联性分析

数控加工是通过加工程序对数控机床的自动化控制,实现机床对工件的自动化加工制造。数控加工技能的构成要素可划分为加工程序的编程能力和数控机床的操作能力。加工程序的编程能力是指把自动化过程写成程序的能力,是思维能力;数控机床的操作能力是指人对机床进行控制的客观行为,是行动能力。加工程序的编程能力和数控机床的操作能力是组成数控加工技能的两个重要因素,两种能力属性截然不同,但两者关联紧密。加工程序的编程能力是基于意识形态的思维能力,与人认知理解知识的维度和深度有关;数控机床的操作能力是基于客观实际的行动能力,与人的情感、态度、责任心等状态有关。一方面,人的行为是生理机能的客观表象,意识形态对人的行为具有一定支配性;另一方面,人的行为感知是思维的信息源,对意识的形成与提高具有促进作用。在常规教学中,教师会通过理论教学培养学生的创新思维,帮助学生掌握相应知识;通过实训教学固化学生的职业行为,形成相关职业技能。常规教学模式把数控加工技能二要素分隔开实施教学,使实训课程教学局限在行为能力的单一要素上,导致教学效能得不到充分发挥。数控加工技能关联的主要要素有哪些?笔者从数控加工概念入手,对数控加工技能要素进行了细化分析。从数控加工概念来看,主要关联要素指向加工程序、数控机床、工件加工要求。从数控加工过程来看,首先关联的是对工件加工信息的认知和确定加工方案,其次关联到加工程序编写,最后关联到数控机床操作,实现工件自动化加工制造。工件加工信息的认知和加工方案是对数控加工知识的运用,前者是对制图知识的运用,后者是对工艺知识的运用。制图知识是系统性的科学知识,《机械制图》是制图知识的学科课程,应在课堂教学中预先完成学习;工艺知识大多是经验的科学总结,《机械制造工艺》是学习各种工件的工艺经验与理论。数控加工实训课程的项目化,即是把工艺知识融合到数控技能训练中,形成项目化实训课程。

二、数控加工实训课程项目化平台分析

笔者认为,通过理解理论课程的要素,我们能更好地理解数控加工实训课程要素。理论教学是传统教学活动,教材是理论教学内容的载体,教室是理论教学活动的主体环境。那么,我们如何理解数控加工实训项目课程?笔者建议,从实训项目课程内容载体和环境载体入手。数控加工实训内容包括很多方面:从内容属性分析、归类数控加工实训内容,可将内容分为操作和认知两类。从数控加工实训分析内容之间的关系,学生在操作中感知、深化对知识的理解,深入理解知识后,又促进和提高学生操作熟练水平。数据加工实训课程项目化的目标是将关联的两种内容融合到一个项目中,学生通过实训课程项目,有效形成数控加工能力。数控加工实训内容的不同属性和关联性告诉我们,实训课程项目内容载体在形式上与教材一样,但其本质不同。传统教材是知识的载体,而实训项目课程“教材”是任务的载体。而项目课程的任务可能是关于操作的表述,也可能是关于认知知识的阐述,内容间不具有系统性。这种任务的文本称为工作页,是数控加工实训课程项目化的内容平台。

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一、专业技能训练与“四大模块”

二年级起就要进行数控专业技能实训,使学生熟练掌握本专业要求的专业技能。对数控专业的学生进行数控车床、数控铣床、加工中心的操作技能培训,利用其所学的数控编程与操作,数控加工工艺等知识,完成对一些不太复杂的零件从编制加工程序到实际操作数控机床进行加工并进行工件的检测的整个过程,这样不仅可以提高他们对所学专业的兴趣,还有助于学生对所学理论知识的深入了解,提高他们的动手能力,并清楚的认识到自己的不足及今后努力的方向。本着“精讲多练、学以致用”的办学宗旨,加强对学生实训过程中的教学与考核,主要体现在以下过程:

(1)普通机床的认识与实践。主要完成普通车床、铣床等结构、原理以及操作;

(2)数控机床的认识与实践。主要熟悉数控车床、铣床、加工中心的结构、原理,零件的装卡、对刀以及操作与简单编程;

(3)数控编程学习。主要学会手工和电脑编程;

(4)数控生产实训。完成学生从学徒到生产的过程;

(5)综合训练。完成由图纸、编程、装卡、对刀、加工及检验的过程。

以上每一个环节都实行单个考核、循环实训。

针对数控技能训练,采用分阶段、分层次的目标教学法,建议安排7周的数控加工实训。其中两周的数控加工认识实习,主要让学生对数控机床操作有一个初步了解;在开设数控加工工艺及编程等相关课后,安排两周数控编程与操作实训;在开设机械制图和CAD/CAM软件应用课程后,共安排两周CAD/CAM软件应用实训;在开设数控机床结构、数控系统原理与维修课后,再安排一周数控系统调试与维护实训。内容采用模块式结构,使理论知识教学与技能熟练尽可能紧密结合,按内容的类别及关联程度,组合成知识、技能一体化的四大模块。使学生达到《数控机床加工技术等级标准》对中级工的技能要求,为进一步学习高级工的技术理论和操作技打下了基础。内容分四大模块:

模块一:数控加工基本操作实训 要求学生了解数控机床的工作原理,结构特点及操作方法,掌握数控机床的日常维护和保养,掌握数控加工程序的编制方法和数控加工工艺过程、特点。理解数控加工和普通加工的本质区别。要求学生熟悉掌握数控仿真软件的操作和使用。

模块二:数控编程操作实训 要求学生能独立完成中等复杂零件数控加工全过程,包括零件工艺分析、确定加工工艺过程、确定定位方案、工件装夹、刀具及切削用量选择、零件中基点坐标计算、数控程序编制及零件加工和零件测量。

模块三:CAD/CAM实训 要求学生熟悉CAD/CAM的基本原理、基本方法以及典型CAD/CAM软件的使用等知识,利用CAD/CAM软件对较复杂零件进行三维造型,根据所学数控加工工艺知识选择合理的走刀路线,生成刀具轨迹,并后置处理后进行自动加工。

模块四:数控系统维修与调试实训 通过专用周的系统训练,主要培养学生针对典型数控系统进行机床调试的能力,从而掌握对数控机床常见故障进行诊断及维修的能力,并且掌握数控设备日常及定期进行维护和保养的能力。

二、 综合职业能力训练与“半工半读、工学交替”

三年级主要进行综合技能实训,让学生参加劳动部门组织的职业技能鉴定考核,获得相应的数控操作技能职业资格证书,并通过采用多种形式的产学结合,如组织学生到校外实训基地,主要是一些企业或工厂,参与生产及就业环节,完成岗位职业技能和素质的培养,实现从学生到生产第一线操作者的角色改变,毕业后能尽快顺利的适应工作,缩短磨合期。采用“半工半读、工学交替”、边讲边练、先讲后练、先练后讲等灵活多样的教学方式,形成“实践、理论、再实践”的教学模式。

建议和省劳动厅职业技能鉴定所在我校联合成立职业技能鉴定站,使数控专业在技能教学方面实施目标化教学,按照数控加工中级工教学目标进行各实践教学环节的设计和实施,并在鉴定前再进行针对性的数控技能强化训练。除保证数控专业及相关专业的教学需要外,每年举办数控中级工培训。数控专业每年约派80%的学生在毕业前半年进入企业,由校企共同实施符合企业岗位要求的培养计划。学生在企业所完成的学习任务主要是实践教学。特别是企业根据自己的需求组织培训、岗位实习、实施专业综合技能训练等。学院把毕业顶岗实习等实践性教学环节安排在就业单位进行,企业按用人意向,安排培训和顶岗实习,指派专人辅导,由学校和企业按照教学要求共同考核,合格的留厂就业。学院应积极推行订单教育,按照企业要求实施动态培养策略,紧跟生产技术、管理发展动态,以现代生产技术、管理零距离的要求组织教学,毕业生上岗达到零适应期的目标。

三、德国双元制职业教育值得借鉴

这种模式类似德国的双元制职业教育(Duales System),即学生在企业接受实践技能培训和在学校接受理论培养相结合的职业教育形式。在德国接受双元制培训的学生,一般必须具备主体中学或实科中学(相当于我国的初中)毕业证书,之后,自己或通过劳动局的职业介绍中心选择一家企业,按照有关法律的规定同企业签订培训合同,得到一个培训位置,然后再到相关的职业学校登记取得理论学习资格。这样他就成为一个双元制职业教育模式下的学生。他具备双重身份:在学校是学生,在企业是学徒工,他有两个学习受训地点:培训企业和职业学校。 虽然我国目前也非常重视学生实际操作技能的培养,但学校制的培养模式客观上使学生远离了生产第一线,而集中安排的生产实习又不利于学生及时将所学理论同实践相结合。德国双元制职业教育值得我们借鉴,实施厂校合作教育,有利于促进教学改革、提高教育教学质量和做好毕业生就业工作外,我以为生产实习、企业顶岗实习等综合实训实践的好处有:

四、实训基地建设是专业教学改革的重点

我院在建设新校园和评估时期,已自筹资金在我院新校区建成数控实训基地。基地建成以后,购置了数控设备,扩大了基地规模,改善了实训的条件,提高了办学的水平。但这还远远不够,数控专业实训基地包括:数控加工实训基地、机加工实训基地、CAD/CAM实训室、数控系统维修实训室,还要建设的专业相关实训室有:气动液压实训室、MPS实训室、机器人创新室等。

建议学校在购买数控机床建设实训基地时应考虑目前国内大部分企业所使用的数控系统“主流”产品。另外实训设备也应该考虑适当的配置一些其他的系统,尽量做到综合搭配。比如开放式数控系统虽然价格比较昂贵,但是有条件的话,学校还是应该考虑购买一些。在这些数控系统中,除了具有传统的RS232接口外,还应备有采用TCP/IP通讯协议的以太网接口,为数控机床联网提供基本条件。由于当今世界范围内制造业发展的总趋势是从数控机床的单机加工向制造过程的集成,而实现制造业集成的前提首先是开放式数控系统的采用,假如一个学校培养的学生没有接触过开放式数控系统,对实现网络化制造没有认识,这样的学生也将不能适应社会的需求。当然数控设备一般都比较昂贵,单靠学校自筹经费、或靠国家和省厅立项拨款来解决经费的问题是非常被动的,学校可以采用与企业签订实训基地建设协议,将企业的生产基地直接作为学校的校外实训基地,这样不仅可以解决经费不足的问题,而且需要这方面人才的企业也是乐于与校方合作的,因为通过这种校企联合培养方式培养的学生可以更快的了解企业用人要求,明确学习任务和目标,增强职业意识,有利日后更快地适应岗位工作。

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【关键词】数控技术培训机械制造业问题

数控技术是机械制造业发展的关键与核心,在一定程度上决定着机械制造业发展水平与趋势。数控技术对机械制造业的主要影响之一就是数控技术普及大大促进了机械制造企业技术进步。从历史的角度来讲,我国机械制造业基础差底子薄,与国外发达国家中相比存在着较大的差距,数控技术在机械制造业中的流通与普及,大大改变了我国机械制造业落后局面,为我国机械制造业的进一步发展提供了新技术,提供了新的生产组织与生产工艺。我国机械制造业生产模式由原来的一个工人只能掌控一台机器发展到一个工人可以任意地掌握几台机器,机械制造业生产效率有了极大的提高。

一、数控技术培训现状

因为目前数控专业的毕业生在数量和其他方面很难完全满足社会的需要,有关学校在所在市劳动和社会保障局的授权后,开展了中短期(时间从1周至3个月不等)的数控机床操作、数控编程和以CAD/CAM应用软件等方面的培训班,并配合劳动保障部门进行职业技能鉴定工作。获得职业技能等级证书者,更容易取得用人单位的信赖。参加这种培训的对象,大部分是有关企业组织的在岗职工,目的是提高理论知识水平和对新技术的应用技能,更好地为企业服务。也有准备求职或跳槽的人员,他们的目的是为了自己能找到一个更好的工作。

而我国中职院校的教学目前仍以理论教学为主,实践教学由于其实施难度大、硬件设施要求高、师资力量要求高等原因一直没有受到重视和发展。这种长期以理论为主的教育模式造成了学生操作能力不强,理论知识基础又不扎实的结果。目前许多中职院校已经逐步意识到培训教学的重要性,并且不断加强教学的时间性与操作性。但是在众多中职院校中,数控技术培训还是存在一些问题亟待解决。数控技术掌握的关键与否,要在于是否能在实践中掌握技术的要领,在于是否在实践与理论相结合的同时提高技术水准,在于是否可以真正提高数控操作人员的综合素质。

二、我国数控培训体系面临的挑战与存在问题

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和加入世界贸易组织(WTO);我国经济全面与国际接轨,并正在成为全球制造业的中心,大批跨国企业枪滩登陆在国内高起点设厂、将生产加工向中国转移;国内制造企业更是背水一战,大举通过信息化、广泛应用现代制造技术积极参与国际竞争,我国制造业进入了一个空前蓬勃发展的新时期,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需求。

2.培训体系结构不能满足数控用人企业需求

在数控技术培训方面,很多学校把实训重点放在数控机床操作方面。事实上,作为先进的自动化设备,数控机床操作非常简单。用人企业真正需要的人才是精通数控加工工艺(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、维修等专业“工程素质”。这些专业知识的获得,不是靠课堂的灌输,而是要对学生“真刀真枪”地长期实训。各学校由于受到实训条件、经费投入和师资力量的限制,这方面的培训远远不够,导致学校所培养的人才不能满足用人企业的需求。

3.学校数控师资力量严重不足

数控技术在近几年的广泛应用,引起了数控人才的大量需求,同时造成数控师资、特别是同时具备相当的理论知识和丰富的实践经验的数控师资队伍严重不足。基本上每个学校的数控教学师资队伍都存在着不同程度的人数和知识结构的缺乏。目前各级职校的师资队伍的技术素质普遍偏低,学历水平偏低。现在各学校的数控教师主要是从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,讲授数控专业的理论课没什么问题。但由于数控技术专业是一种新专业,能够承担数控教学工作的“双师(教师、工程师)型”很少。即使有相应的教材,大部分教师也很难承担数控加工工艺和数控机床维修等实践性环节很重要的一些课程,因为他们缺乏必要的实践经历和背景知识,本身缺乏数控“工程素质”,也对用人单位的数控人才知识结构缺乏了解,所培养的学生不能满足市场需求,已严重制约着现代数控技术人才培养水平的提高。

4.数控实训设备条件严重不足

前几年,各学校对数控技术所归属的机械、机电专业的投入力度非常有限;各学校的数控实验室的数控培训设备非常有限。近年来,由于数控人才的需求拖动,各校均建有不同规模的数控实训基地,有的是规模大、设备种类多的实训中心,也有设备种类和数量相对较少的实验室。有的学校实训基地以纯工业加工设备配进口数控系统为主,有的学校以教学型数控设备为主。尽管实训基地的模式多种多样,但基太上包括或认为应包括以下数控设备:数控车床、数控铣床、加工中心、电火花成型机床、电火花线切割机床等加工设备,以及数控机床典型部件装拆、数控系统调试和维护维修综合实验台。然而,由于所能购买的工业数控机床的价格昂贵,数量有限,每个学生的独立动手机会少,反而制约了实训效果.无论从数量上,还是成本、安全性上考虑,都不适合用于学生的普及教学实验,只能给学生作“认识实验”,不足以给学生进行实训。数控技术是实践性很强的综合技术,没有通过实践体验很难买得良好的教学效果。另外,学校期望这些工业数控机床能为培训中心承接对外加工,达到创收和良性循环的目的。但目前还没有哪所学校能较好地解决承接对外加工的市场开拓、数控刀具、工具的投入、培训和生产的矛盾等问题。

5.实践教学教材设计落后

目前,科学技术不断发展,虽然部分中职数控技术专业已经逐步重视实践教学,在日常的教学工作中已经开设了实践教学的课程。但是,不得不面对的是,部分学校在实践教学的教材设计上并没有摆脱过于传统的影子,很多教学设计没有达到现代化的教学标准,甚至部分数控参数数据还停留在原有的层面上。因此,进一步改进实践教学教材设计迫在眉睫。

三、加大经费投入加强相关专业师资队伍建设、实验实习基地建设和课程教材建设

地方相关部门应积极争取中央财政的支持,为“职业院校制造业和现代服务业技能紧缺人才培养培训工程”的实施提供必要的经费。地方政府增加经费投入,改善承担技能型紧缺人才培养培训任务的职业院校相关专业的教学和训练条件、支持教师培训和课程教材开发等工作。企业按照国家规定提取的教育和培训经费,应安排一定比例用于支持相关职业院校培养培训技能型紧缺人才。社会对职业教育的资助和捐赠等,在经费安排上要向承担技能型紧缺人才培养培训任务的职业院校和专业倾斜。

根据技能型紧缺人才培养培训专业领域知识、技术更新快的特点,建立专业教师定期轮训制度,支持教师到企业和其他用人单位进行见习和工作实践,重点提高教师的专业能力和教育教学能力。聘请生产和服务一线技术人员担任兼职教师,努力形成具有“双师”素质的师资队伍。委托国家重点建设的职业教育师资培训基地及国家级示范性职业培训教师培训基地,与相关行业的骨干企业和单位合作,将相关院校技能型紧缺人才培养培训专业领域的骨干教师轮训一遍。积极创造条件,选拔和组织相关专业领域的骨干教师出国进修。要建立和完善教育教学条件,建设符合教育教学需要的专业教室和实训基地。组织开发和编写技能型紧缺人才培养培训教材,建立具有明显特色的教材体系。

四、加强职业技能培训体系的构建

在职业技能培训体系中,安排基础培训模块、专业培训模块、任选培训模块三个环节:

1.基础培训模块,加强专业基本技能的训练。在基础培训模块中,设置CAD基本技能实训、机械制造基础实训和电工电子基础实训。

2.专业培训模块,突出核心能力的培养。在专业培训模块中,设置了数控机床编程与操作实训、可编程控制等实训。其中数控机床编程与操作实训要求达到初、中级数控车床操作工的技能要求,并取得相应的等级证书。在具体环节安排上,安排六周数控机床编程与操作实训,其中两周为课内学时,进行集中实训,四周安排分散实训,即利用学生业余时间进行实训。数控实训不单单局限于课内教学,而是使课内教学与课外实训有机地结合。这样不仅提高了设备的利用效率,降低了课内总学时,而且增加了学生单人操作设备的时间,强化了学生的动手能力。

3.任选培训模块,突出以就业为导向的个性发展。在任选培训模块中,设置了数控机床编程与操作(高级职业资格证书)、数控机床调试诊断与维护、机械CAD/CAM 等实训。学生根据自己的兴趣和工作去向,可任选一项实训内容,参加相应的培训。整个教学组织完全在实训基地进行,其中理论教学内容在现场集中讲授,实训环节采取开放实训基地的方式进行。这样不仅增强了教学的针对性,而且为学生的求职、应聘、试工奠定了基础。

4.注重各课程及实训内容间的融会贯通。在教学内容与实训内容的安排上,结合专业核心能力的培养,将各项教学内容贯穿于《数控编程与操作综合实训》内。如机械制造技术课程中的刀具刃磨、零件加工工艺的编制、夹具设计等内容,数控编程与操作课程中的数控车床操作、编程与操作练习等内容均作为《数控编程与操作综合实训》的实训内容,使学生的理论知识与实践知识、前续课程知识与后续课程知识融会贯通,得以综合应用,学生的专业能力与实际操作能力得以提高。

五、结语

我国的机械制造相关技术经过几十年的发展,已经逐渐走向了成熟,但是和国外发达国家相比还是存在着差距的,在很多领域都处于学习和摸索的阶段。近些年来,由于PC机在数控领域的应用,及国家大力培养数控人才,使得我国的数控技术得到了快速发展。而数控技术在机械制造业中的广泛应用,也进一步的推动了我国现代机械制造业的现代化进程,推动我国经济的快速发展。

而数控技术专业的发展与提高,离不开教师的实践教学培训模式的形成。因此,不断巩固与加强中职教师实践教学培养模式值得社会与学校的高度重视。在实践教学上,学校与相关院系还要进一步统一意见、加强创新,在根本上提高整体专业能力与学校综合实力,为培养高素质综合数控人才奠定充实的基础!

参考文献

[1]周荃,刘汝娟. 数控技术专业实践教学研究[J]. 职教研究,2012,01

[2]孙荣创.数控技术及装备的发展趋势及策略[J].中国科技信息.2006(12).