数控编程基础入门知识范文

时间:2023-10-19 16:06:42

导语:如何才能写好一篇数控编程基础入门知识,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。

数控编程基础入门知识

篇1

关键词:数控技术;教学方法;数控编程与操作

中图分类号:G718文献标识码:B文章编号:1672-1578(2013)07-0274-02

随着科学技术的飞速发展,数控技术在机械制造领域日益普及与提高,各种类型的数控机床在生产中得到越来越广泛的应用。企业之间的竞争已由物质资源的竞争转化为人力资源的竞争,对人才培养的目标也从知识型向能力型的转变,创新意识和工程能力的培养也已经成为实习训练的核心。如何培养高技能人才的问题就摆在了中职院校的面前。

数控专业如何让学生真正学会和掌握加工的工艺知识和编程技巧就成为教师的一大难题。在我们的教学实践中,解决这些问题,需要针对数控加工工艺知识、数控编程以及实践环节,在教学中采用合理的课程体系作基础,靠系统的教学环节作保证,因而提高学生实习质量显得尤为重要,以下是我在数控实习教学中为提高教学质量进行的一些创新措施。

1.合理安排教学步骤,确保实习教学时间

实习课首先要保证学生的操作教学时间。以往采用的是讲练结合模式教学,是传统的大班教学模式,学生实习时间短,能真正学到的东西很少,再加上学生文化基础薄弱,自控能力差,实习设备较少,师资力量不足,实习教学效果可想而知。根据这些情况,我将班级分成几个小组,根据机床的数量及"差优搭配"原则分为4-5个小组。采取了融理论与实践于一体,循环往复,滚动式前进和螺旋式提高教学步骤,在教学过程中,形成了小模块、大模块反复进行运转过程。这种安排在不改变原有教学课时的同时使每位同学的有效实习时间大大增多,保证了同学们在实习期间掌握教学计划内容。

2.合理设计实习内容,把握教学的每一个环节

在教学实施过程中,按照以学生为主体,教师引导为辅的原则。我在实习的第一课先给学生介绍课程与生产的关系,让学生对课程产生兴趣,然后在进行几个环节:

2.1入门指导:先由教师用数控机床加工一件零件进行演示,让学生对数控加工过程有一个感性认知,进行入门指导。激发学生的学习兴趣,在进行完加工演示后进行理论知识讲授。

2.2新课讲授:是使学生掌握新知识和新技能,主要讲授数控机床的组成,手轮,工作原理代码,加工工艺和编程知识,教师要条理清晰,语言简洁,重点突出,让学生知道应掌握什么和怎样掌握。

2.3操作演示:这是实习教学的重要步骤,通过它学生可以具体、生动、直接地感受所学的知识,在教师的指导下,由学生进行自编程序,获得感性知识,加深对所学内容的印象,把理论知识和实际操作联系起来。在进行示范操作时要动作熟练、准确,重点部分应提醒学生指导问题所在,难点部分课边示范边讲解,分解动作与整体动作要很好地结合,充分调动学生的学习兴趣和积极性,引导学生提出问题,调动兴趣后再引导它们通过实习练习去解决问题。

2.4结束指导:是指教师根据学生在操作过程中对基本技能的掌握程度进行总的评估。在这一环节中要注意把学生的感性知识提升到理论性认识,帮助学生把实践经验进一步提高,形成技能。编写训练报告应特别注意引导学生认真总结在实习过程中积累的经验、观察的结果及操作的效果,启发学生找出规律,把握技巧,做出结论。

3.教学方法与手段的改革

教学内容是围绕工作任务展开,教学过程模拟工作过程,化难为易,化繁为简,化深为浅,并将其融合于实践教学中,将理论知识掌握和操作能力培养同时进行,促使学生因操作需要产生学习理论知识的动机,有利于提高学生学习的兴趣和主动性,较好地解决了理论教学和实践教学脱节的问题,减少了理论课与实操课之间的知识重复。教学中可以充分利用现代教学技术手段,通过授课课件、动画、录像等,多视角呈现,形象地展现走刀路线,加工过程等,使得教学直观,易于学生理解和掌握,调动学生学习的兴趣,提高听课的效率和积极性。

4.充分利用数控模拟软件

数控实习课是一门实践性很强的课程,可学校的数控机床数量有限,因而改善和提高数控实习的实习环境,使学生能学练结合,就成为数控教学的一个难题。

数控仿真加工系统可以实现数控机床零件加工的全过程。因此我就选定了一种能在计算机上进行手工编程和自动编程、并能动态模拟加工轨迹、与数控车床有良好接口的数控模拟软件。数控模拟软件,可以逼真的仿真加工现场:机床型号和系统都可以按要求设置,可以仿真与现场同样的屏幕配置和功能,实时地解释NC代码并生成机床进给指令;提供与真实的CNC机床类似的操作面板;提供视图放大、缩小功能的设置;帮助功能(碰撞、过载);使用对话框可以方便的进行刀具和功能的设置;可以同时显示刀具与偏移路径;NC校验功能;代码向导功能;帮助功能……所有这一切都使数控实习学习更加容易很好地解决了数控机床数量不足的问题。

我就充分利用数控仿真模拟这一特点,结合多媒体广播给学生演示加工过程,然后利用练习模式进行强化训练,把书本中抽象、笼统的理论变为形象、具体、针对实物的感官印象,使学生在动手的过程中不知不觉的提高了对书本相关知识要点的理解力,激发了学生的学习兴趣和积极性,从而较快的提高成绩,增强自信心,变学生被动学习为主动学习。在进行数控机床基本操作训练时,我还利用仿真软件让学生通过教学网络观看教师的操作过程并进行练习,保证每个同学有充足的时间既可以自主学习,避免了初学者直接上机床进行操作可能出现的撞坏车刀、损坏工件与机床、浪费材料等现象,又有效地解决了机床台套数不足的难点。

5.实操练习

前面所做的工作大多都是在计算机上进行的模拟操作,学生很难和实际的加工联系起来。在老师的指导下,在数控机床上进行工件的加工时必不可少的,练习要贴近实际,鼓励学生加工出合格的工件,培养学生的动手能力,丰富了专业理论的知识。让学生到车间进行数控生产技能的实习,可以展示学生的能力,主动争取社会的认可,扩大学生的就业通道。

在数控实习教学中会遇到各种各样的困难,这就需要我们克服困难,充分利用现有资源,创造条件,把数控操作实习开展好。只要学生的技术水平得到提高,实习效率也就必然提高。只有进行课程改革,才能克服以前老套教学中的问题,才能创造更好的学习环境培养出高技能的人才。

参考文献

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关键词:数控车削加工 一体化课程 教学改革

1 课程改革的必要性

对于数控加工专业而言,在传统的学科式课程体系中,一般是先上完《数控技术》和《数控加工工艺与编程》等专业理论课,再安排《数控加工实训》等的实训课程,这种课程模式存在的不足之处有理论课和实践课知识结构较单一,课程之间的知识有重复,且理论学习脱离实践活动,需要学生具有很好的抽象思维和擅长先理论后实践的演绎式学习方式。但这种学习模式恰是中技学生最不擅长的,他们对脱离实践活动的理论学习有很大困难,造成学生难学、难懂,甚至厌学,教学质量和教学效果不理想。因此,应对课程进行一体化教学改革,以切实提高人才培养的质量。

2 课程改革的理念

所谓工作过程是“在企业里为完成一件工作任务并获得工作成果而进行的一个完整的工作程序”。理实一体化教学是将专业理论知识、专业技能和对学生的职业素养的培养进行合理整合,融为一体,充分调动和激发学生学习兴趣的一种教学方法,符合当代技工院校学生的学习特点。

基于工作过程的“零件的数控车削加工”理实一体化课程教学改革就是将数控加工工艺、数控程序编制和数控机床操作进行有机融合,以国家职业标准和岗位需要为依据,以综合职业能力培养为目标,以典型、真实的产品为载体,以学生为中心,根据典型工作任务和工作过程设计课程内容,按照工作过程的顺序和学生自主学习的要求进行教学设计并安排教学活动,将“工”和“学”结合在一起,实施理实一体化教学,让学生通过完成一项项工作任务,并以职业人的身份在工作的过程中学习,从而获得专业知识和技能以及职业意识和方法。

3 课程改革的具体实践

3.1 以综合职业能力为主线,确定课程目标

“零件的数控车削加工”课程是广州市高级技工学校模具数控专业的核心课程之一,对学生综合职业能力的培养起着重要的支撑作用,因此课程目标的确定除应体现对学生专业能力的培养外,还应体现对学生职业能力的培养。例如:“能按照车间安全防护规定,正确穿戴劳保用品”,可培养学生的安全意识;“能按车间现场管理规定,正确放置零件,并送检”,可培养学生的规范操作能力;“能对零件进行自检,并判断是否合格”,可培养学生的质量意识;“通过查阅资料,能表述零件的用途和功能”,可培养学生的自主学习能力;等。

3.2 以数控车削加工的典型工作任务为线索,设计课程内容

3.2.1 教学载体的选择和学习情境的确定

一体化课程的教学内容是通过学习情境来反映的。学习情境是用于学习的“情形”和“环境”,它在工作任务及其工作过程的背景下,将理论知识、实践技能与实际应用环境结合在一起的“小型”的主题学习单元。因此,应从典型工作任务出发,寻求主题单元的载体来设计教学内容。

数控加工的典型工作任务是不同类型零件的加工工艺和程序编制以及加工实施。因而在设计教学内容时,应以车削加工的典型零件为载体。经与企业实践专家的研讨和论证,遴选5个典型的真实产品作为教学载体,分别是:导柱(阶梯轴件)、定位套(阶梯套件)、把手(螺纹轴件)、螺套(螺纹套件)、气缸连接头(螺纹轴套件),形成了涵盖“国家职业标准”中级数控车工水平的、难度呈现螺旋式上升的产品加工案例集。

在确定典型工作任务的基础上,确定数控车削加工工作任务中涉及的理论知识和实践知识,剔除学生已具备的知识或重复的内容,最后确定学习内容。

根据载体的遴选结果和确定的学习内容,本课程设计了6个学习情境,分别是:

①认识数控车削加工;

②导柱的数控加工;

③定位套的数控加工;

④把手的数控加工;

⑤螺套的数控加工;

⑥气缸连接头的数控加工。

其中,学习情境①是模拟学生在实习期刚进入企业车间岗位后对数控车床的结构、操作面板等进行学习,在师傅的指导下对数控车削加工形成初步认识;学习情境②至⑥是基于真实产品的项目教学,难度呈递进关系。

3.2.2 以工作过程的顺序来设计学习情境的教学环节

3.2.2.1 以工作过程的顺序来设计学习情境的教学环节,使学生在工作中获取专业知识和技能以及工作经验。

对于数控加工而言,“编制数控加工工艺”、“编制数控程序”以及“零件加工”是工作的流程和主线。在教学中,以六步法“资讯、决策、计划、实施、检查、评估”为参照,采用与生产工艺同样的工作流程,将每一个学习情境分解为“零件的工艺性分析、制定工艺方案、编制程序及仿真加工、现场数控加工、零件的检测与质量分析、工作总结与评价”6个教学环节,进行教学过程设计及实施,让学生在“做中学、学中做,做学合一”中获取专业知识和技能以及工作经验;同时在内容安排上以工作过程为主线,将学科体系中的单一课程结构,将公差、材料、数控编程、数控加工等相关知识融入到整个教学过程中。

3.2.2.2 采用“先做后学”的方式来设计入门学习情境②的教学环节,以降低学习的难度,引导学生入门。

中技学生的实践学习强于理论学习,喜欢动手。由于“编制数控加工工艺”和“编制数控程序”两个工作涉及的理论知识多、实践性强,而“零件加工”的技能性强,因此在入门教学中如果采用正向工作流程来实施教学,学生难以理解,教学效果不理想。但如果采用“先做后学”的理念,反其道而行,逆向安排入门学习情境②“导柱的数控加工”的学习环节,可以降低学习的难度,引导学生入门,具体安排为:①明确工作任务;②仿真加工;③现场加工;④零件的检测与质量分析;⑤零件数控加工工艺与数控程序的学习;⑥工作总结与评价。此安排的目的有两点:一是让学生在入门时,先学习“零件加工”,通过“做”来熟悉数控车床操作加工零件的基本过程和方法(不要求学生会编工艺和程序,零件的工艺文件与数控程序均由教师提供,且数控程序已录入到数控车床中),然后再来“学”数控工艺和数控程序的编制,由于有了操机的实践知识和经验,学生可以更容易学习理解数控工艺和数控程序的知识,;二是在“现场加工”前安排“仿真加工”,是为了加强实战前的演习,提高安全性,减少出现学生在初学时直接在数控机床上操作可能出现的撞坏刀具或机床,甚至因操作失误对学生造成人身危害的现象。

3.2.3 课程学习考核评价设计

课程学习考核评价不是选拔赛,甄选优等生,而是为了每一个学生的提高与发展。本课程改变传统评价方法,注重学生学习的过程评价,引入企业质量评价方式,建立过程性评价与结果性评价并重的评价体系,提升学生的职业素养,措施包括:①结合“国家职业标准”,数控车工(中级)的考核成绩就是课程成绩,不再设课程考核;②在“现场数控加工”的学习活动环节中,引入企业的《自检记录表》让学生对自己的工作成果进行检查,树立在加工过程中的质量控制意识,如表1所示;③在“零件的检测与质量分析”学习活动环节中,引入企业用于质量检验和控制的《QC质控表》,作为检验学生操作结果的评价方式,由学生担任质检员,对他人的工作成果进行组内互检,培养学生的产品质量意识,如表2所示;④在 “工作总结与评价”学习活动环节中,借助《工作过程自评表》,引导学生反思自己的工作过程是否做到了规范操作和安全操作,引导学生关注自己的工作习惯、工作态度和工作纪律,以加强职业素养养成的培养,如表3所示。

3.3 教学实施

在教学过程中,始终贯穿以学生为主体、教师主导的原则来实施理实一体化教学,并随着学习的推进,采取“手把手、放开手、育巧手、手脑并用”的教学方法,即第一、二个情境由教师“手把手”地教,学生对知识进行简单复制;从第三个情境开始,教师的示范逐步减少,而学生的自主学习逐步增多,教师可以“放开手”让学生发挥自己的聪明才智,这样不仅能培养学生的职业技能,还能培养学生的自学能力、创新能力和可持续发展能力。在教学过程中,还采用“分组实施”的方法,给每个学生分配了一套模拟仿真设备,每5位学生一台实际加工设备,实行轮换操作、分工合作;采用角色扮演法,将学生分成5人一组,分别担任生产主管、数控工艺员、数控编程员、数控操作员、质量检验员,进行分工协作(每完成一个零件的加工,小组成员即更换角色),培养学生团队协作精神以及合作和交流能力,提升学生的职业素养。运用多媒体、仿真及实践教学等手段,合理设置问题、引导学生积极思考,教师解惑答疑;通过课堂讨论、PPT总结报告等方式,总结、归纳学习内容及成果。

4 结束语

教学实践表明,该课程教学改革提高了学生的学习积极性,学生的技能水平以及职业意识和职业素养相比以往有了较大的提升。但在教学的实践过程中,也有一些问题需要继续深入思考,例如:课程强调“做中学”,并以“做”为核心,必然要在一定程度上削减理论知识,这可能影响学生的可持续发展。

参考文献:

[1]赵志群.职业教育工学结合一体化课程开发指南[M].北京:清华大学出版社,2009:6.

[2]李木杰.技工院校一体化课程体系构建与实施[M].北京:中国劳动社会保障出版社,2012:129.

[3]马明娟.基于工作过程的理实一体化教学探索[J].职业教育研究,2014(2).

篇3

[关键词]中职院校 NX(UG) 教学改革

中图分类号:G72 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)14-0010-01

UG NX 是当前世界上最先进和紧密集成的、面向制造行业的CAD/CAM/CAE高端软件之一。许多世界领先的制造商用其进行概念设计、工业设计、机械设计、模具设计、数控编程加工等工作,特别是在国内的模具设计与数控编程行业中,UG NX已经成为了主流的设计编程软件。为使学生进入企业后,能够熟练掌握一门CAD/CAM软件,尽快适应自己的工作岗位,我校结合机制专业的自身特点,选择NX(UG)作为CAD/CAM教学软件。但作为一门课程,学生学完后,很难做到融会贯通,没有达到预期的教学效果。为了提高学生学习的主动性,让枯燥的机械课程变得简单易懂,提高学生学习的兴趣,增强各门课程之间的联系,本人总结目前教学方式及一些教学改进措施。

一、目前学校的教学方法与思路

在本校,UG NX课程均在实习课堂上完成,即作为实习项目来教学。实习场地选择在机房,这样可以使学生有更多的动手操作时间,在机房上课也更能活跃课堂气氛,提高学生的学习兴趣。教师在上这门课时,均采用多媒体教学,边讲解边示范演示。讲完功能指令后就布置练习或者讲解一些相关的例子,作为课堂练习或课后作业。这种讲授课方法,大部分学生在课堂上或短时间内都能接受,但过段时间后学生就会把所学知识忘记的非常透彻。或是老师所举例子,都能按老师操作方法完成图,但是采用相同的功能指令,换个类似的图让学生完成时,往往又不能独立操作成功。针对以上问题,本人经过多次的实验和长时间的观察,总结得出了以下几方面原因:

1.实习课时太少,学生自己动手时间短

从以往的授课计划表可以得知,教学内容非常丰富、充实,但实习课时较少。UG NX 每个模块的功能指令都特别多,而且每个指令都有相应的对话框,对话框内又有各种参数选项,因此,要完全讲解每一个指令的应用,需要一定的时间。但是,由于课时已定,因此,学生动手操作的时间就相对减少了。

2.缺少学生动手操作环节

大部分老师上课都是采用边讲解边示范演示的方法,讲完指令后就列出一些相对应的例子,讲完实例,学生画完后就进入下一课题了,缺少让学生自由发挥、自由抄画模型的环节。

3.缺少相应的基础知识

学生在实习UG NX 课题前,没有学习相应的基础知识。比如,学生从没有接触过计算机绘图、计算机辅助设计课程的学习,直接进入UG NX课题的实习。由于UG NX功能非常强大,在绘画方面需具备一定的空间思维能力及平面绘图基础。如果没有这几基础知识,那么,入门就比较困难,需要很长的时间。但课时有限,因此给上课老师带来很大的教学压力,且上课效果不佳。又如:学生在实习UG NX 课题前,从没有接触过数控铣床、加工中心,甚至连数控铣削原理都不懂的,就直接学习UG NX数控编程(CAM)。这样会给专业老师带来更大的教学压力,老师需要从铣削原理、加工基础讲起,即使教师把这课上得再好,也只是纸上谈兵,学生到实践中还是不知如何下手。

二、教学改革方案

根据以上几个问题,本人提出以下相应的教学调整,具体方案如下:

1、增加实习课时,分阶段实习 ,增加零件抄画、机床连接操作环节

跟数控铣床、数控车床实习一样,分初、中级与高级两个阶段实习,每个阶段至少120学时,初、中级阶段主要实习零件的三维实体造型、简单曲面造型、工程图、装配基础、二维加工。高级阶段主要实习曲面造型、三维加工等。

每实习完一章节,学生除了要完成一些实例外,还要自己动手测绘零件。如,学完三维实体造型后,让学生自己准备一把塑料卡尺,动手测绘教室内的桌椅和电脑显示器,或者指导老师准备好一些零件模型等。通过实体模型测绘,调动学生学习的主观能动性,增强了学生的自信心、愉悦感和满足感。还可以把学到的功能指令、构图方法运用到实际模型抄画中去。加深了他们对所学知识的理解,学得更加牢固。学完自动编程章节后,让学生到数控铣削车间实习一周,进行与机床连接操作。学生在计算机上用UG NX编完程序后,直接传到机床上进行加工。指导老师鼓励学生根据自己需要和兴趣,自主地选择编程方法,大胆、自由地去尝试。这样可以使学生了解每种刀路的走刀方式和加工出来的效果,更进一步的加深学生对刀路的认识,掌握什么样的零件采用什么样的刀路合适,为学生今后走进工厂更快地上手编程加工打下扎实的基础。

2、 NX软件在“机械制图”课程中的应用――NX 三维造型模块

在制图的教学过程中,仍以讲授为主,部分教学环节借助模型和挂图等辅助工具,学生往往是被动学习,建立空间思维相对困难,学生普遍反映课程太难学,从而对课程产生了厌倦,降低了学习积极性。到了高年级,进入专业课程学习、课程设计和毕业设计阶段,学生反而不会画图了。毕业后,进入社会,就业将更加困难。因此,尝试将NX软件引入“机械制图”课程教学环节。建立机械制图虚拟模型库,让学生有整体的概念,通过旋转、剖切三维图形,可以对三维模型进行动态仿真,让学生理解模型各个方向的形状,增加图形的直观性,搭建投影和三维实体之间的桥梁,这样再来学习制图的投影原理及其他表达方式,将变得非常轻松。同时,NX为参数化建模,方便对模型进行修改,可以根据教学大纲的变化,及时修改模型。可将模型库上传到网络课程中,学生自主学习,大大提高了学生学习兴趣,为后续课程的学习奠定了坚实的基础。

3、在“数控机床编程”课程中的应用――NX加工模块

部分院校数控机床编程主要以手工编程为主,讲授数控车床编程和数控铣床(加工中心)编程。为了提高学生的学习兴趣,手工编程的内容也会借助NX软件,讲授自动编程应如何实现。如在车削的教学过程中,相应会讲解轴类零件、螺纹类零件、综合实例等自动编程过程,通过手工程序和自动生成程序的对比,学生对编程有更深刻的理解,更喜欢数控编程课程,为机床实训打下基础。

手工编程虽然有以下几个优点,如方便快捷,可以省略很多走空刀的地方,能最大地优化加工路径等。但手工编程无法编制复杂工件,如非常规曲面的程序编制,同时手工编程对编程人员有较高的要求,一个点计算错误,将会造成严重的后果。当手工编程无法完成或是编程比较困难的零件,可以通过自动编程完成,NX软件有强大的数控加工CAM模块,包括平面铣削、型腔铣削和深度铣削、固定轴曲面轮廓铣削、多轴铣削和孔加工等,基本可以加工任意复杂的曲面。NX数控加工的一般流程为零件3D建模―指定工艺方案―进入CAM环境―创建程序节点、创建刀具节点、创建几何节点、创建加工方法节点―设定参数―生成刀轨并验证―机床后置处理―数控程序(NC代码)。

4.加强专业教师队伍建设

学校宗旨是教好学生,培养更多的高技能人才。因此教师除了有良好的教学技能外,还要具备相关的理论知识和一定的实践操作能力,解决实际生产问题的能力。为了适应先进制造业的发展,UG NX软件在不断地更新,不断地增加新功能。因此,专业教师也要不断地学习,学校也要定期给教师提供技能提升的培训机会,全方位加强专业教师队伍建设。

结语

把NX(UG)软件应用于 “机械制图”“数控机床编程”“机械设计基础”等课程中,使学生感觉枯燥、难懂专业课程变得生动、易懂、易学,学生自主学习能力得到了提升,学习积极性得到了提高,同时,应增加实习课时,分阶段实习 ,增加零件抄画、机床连接操作环节,且充分合理地选用NX软件的相应模块,满足不同层次、不同要求的学习需求,教师更容易了解学生,可使教学更能满足学生的需求,更能贴近社会实践的要求。学生上学期间打下的坚实基础,也为今后的就业奠定了坚实的基础。

参考文献

[1]程德蓉,何玉林,李彩霞.基于CBR的“CAD/CAM技术-UG”课程的教学改革[J].教育与职业,2011(6).

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关键词: “三以一化” 数控车床编程与操作 第一课 实践能力

享誉全球的德国校企合作培训学生的“双元制”教学模式,新加坡“教学工厂”的职教模式,以职业技能培养为主线,以职业能力为本位的职教理念,时刻鞭策着我国的职业教育体系,时刻提醒和动摇着我国的职业教育工作者和管理者。

然而,在国内各类职业学校热衷于一系列教学理念的创新或“照搬照抄”他人已初见成效的理念时,我们是不是忘记了职业教育的本质?是不是脱离了对我们的国情、教育制度和教育对象的研究?职业教育到底是什么?应该是服务型教育,是为市场服务,为经济发展服务,为企业服务的一种教育。职业学校(这里主要指中等职业学校)作为培养直接在生产、服务、技术和管理一线工作的技能应用型人才的教育机构,必须更多地关注实践方法,必须突出学生综合职业能力的培养,实现让学生“求职有技能,发展有基础,创业有潜质”的教育成效[1]。

笔者所在的江苏省常州技师学院于2003年实行分系分级管理,便积极展开对一体化教学模式的研究和探索,且在这几年的实践中取得了较为理想的成绩。下面笔者以数控车床编程与操作教学为例,结合课改实践中的具体做法,与同行相互交流,谈谈自己的课改体会。

职业学校只有创出自己的办学特色,只有打响自己的品牌效应,只有培养出合格的技术应用型人才,与企业实现用工的“无缝”对接,才能在职业教育改革的浪潮中立足、生存和突显。那么,如何才能做到呢?最重要的就是要进行有针对性、有实效性的课程改革。

数控车床编程与操作是一门理论和实践综合性较强的学科,是数控加工专业学生必须掌握的专业技能课程之一。数控专业传统的课程设置已与时代严重脱节,制约了教师的成长,束缚了学生的能力,阻滞了学校的发展,教育的最终结果是无法做到与企业生产实际有效整合,这是企业的损失,更是学生、教师和学校的最大损失。但课程体系的改革不是理论课程与实训或实验课程的简单“1+1”,而是必须根据教育的性质、学习年限、学生的接受能力对课程内容做适当取舍,对学校“硬软件”设施进行有效的整合或重构优化,以职业能力为本位,以职业实践为主线,以项目课程为主体,构建综合一体化的课程体系,即所谓的“三以一化”课程体系,具体可从以下几方面考虑。

一、灵活设计第一课,抛砖引玉定项目

《数控车床编程与操作》从课程的专业角度评价出发,的确存在着些许枯燥的成分,但专业技能课程的潜在价值或影响力在于,通过教师的“导演”,可以让“演员们”自由发挥,找到各自的角色定位,获得某种意义的成就感。考虑到中职生学习知识结构的参差不齐,考虑到中职生明显的职业倾向性学习兴趣,能否上好专业技能课的第一讲至关重要,我们要做什么呢?就是精心准备,设计组织好第一堂课,引导或激发学生主动拿起手中的钥匙,开启求知的大门。有一环节我曾这样设计:有专家分析过,绝大多数人的好奇心理主要是由视觉触发的。实施入门教学时,我一改以往空洞抽象地介绍“数控车床的主要加工对象”这一知识点,而是将历届(或前期同进度班级)数控加工专业学生的优秀车削作品的实物或图片资料展出,在学生欲望被点燃的瞬间,我再展出一些有创意的数控车零件(有的取自网络资源,有的取自假期师资培训或企业实践时的记录),旨在吸引学生的眼球,抓住最佳听课时机。

接着,便可将课堂活动的主导权转交给学生,适当引导学生,依据图片或实物对号入座,可自由选择讨论的方式(教师适时给出一定的参考意见),最后选派代表总结。在这个教学活动期间,教师不要对学生的思维横加干涉,无论学生给出的答案正确与否,教师都要给予充分的肯定(不是肯定他的答案,而是肯定他积极思考的态度,肯定他主动发言的勇气),因为学生的求知欲是瞬间效应或是其他,教师的评价尤为重要。学生在这样轻松、愉悦的心境中,无意识地主动完成了项目教学中的第一个任务——了解数控车床的加工对象和特点。绝大多数学生已经“习惯”了传统的教师单向授课模式,已经“习惯”了被动接受指示,这种新颖的能充当课堂主人的教学设计,会激起学生内心的动荡,激起学生极力想证明自己的欲望,这不正是职业教育的宗旨体现吗?

二、巧妙提炼项目或任务,发掘学生个体实践能力差异

学生已迫不及待地开启了“数控迷宫”的大门,那么,他是会勇往直前探个究竟,还是会在待在门口止步不前或徘徊不定呢?靠什么来帮助他做选择呢?靠屋内有足够吸引他的“东西”,靠老师的巧妙引导。数控车床编程与操作是一门系统性较强的复合型课程,为了更好地适应现代企业的用工需求,学生不能只是对车削编程指令的简单“搬用”,必须学会综合运用所学的专业基础知识和专业技能等来解决实践问题。因此,先前的那种“纯粹”的粗放型理实一体化教学课程设置或教学设计已显现了它的弊端,我们现在的课程体系改革,就要强调真实项目或真实典型工作任务(来源于企业生产实际的工作任务)的确立,只有在真实的学习情境中,当学生积极地完成具体任务(或项目),努力地思考其中的实践性问题时,这些知识才可能在学生的认知结构中与工作任务建立有机联系[2]。

典型工作任务的提取虽然离不开企业专家(一线技术骨干、班组长、车间主任为主)的深度参与,但企业专家对学校的课程设置理念,对学生的知识结构等方面均不了解,所以,真正要以学生的职业能力为本位,以职业实践为主线,以项目课程为主体,就必须依赖我们的“一体化教师”或“双师型”教师去理解、提炼、精心组织和安排这些任务,将它们针对性地转化为学生乐意接受的方式,让学生在整个项目(而非某个单一工作任务中)的学习过程中,学会质疑,学会思考,学会合作,让学生积极主动起来,让一体化教学“活”起来。

“三以一化”课程体系的设立宗旨就是为了彻底打破传统教学的唯结果论,为了找到有效的理实切入口或结合点。因此,本着遵循学生个体差异的原则,教师不能在给学生布置完项目或任务后,就完全交由学生“自由”发挥,而是必须多加关注学生在整个项目或任务学习过程中的点滴变化,坚持多元化价标准,使评价成为激发不同层次学生学好课程的催化剂,使中职生燃起自信心和勇气,提升自身的综合职业素养。

参考文献:

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【关键词】数控教学;仿真软件;职专学生;技能操作;实际操作

数控编程与操作是一门对学生思维要求很强的专业技术课,单纯的理论教学,易使初学者感到抽象、难学。学生的知识结构、学习习惯等诸多不利因素,使教学陷入困难的境地。如何降低学习的门槛,激发学习兴趣,化“难学”为“易学”,化“苦学”为“乐学”,在教学中,我利用数控仿真软件做了些探索:

1理论实践相结合

理论与实践是相互联系,二者在学习中是不可缺少的。我们知道理论是靠实践来检验的,而实践则可用理论来进行指导。在仿真实习教学中,理论学习的目的全在于应用。

1.1从实践入手,调动学生学习理论的积极性:我在仿真实习教学中,总是先拿出已加工好的真实的零件,精致的外观、光洁的表面,吸引着他们,使学生产生也要加工、想实践的心理,调动其积极性,为上好理论课做铺垫。如讲解点位快速移动代码G00,直线插补代码G01,顺时针插补代码G02,逆时针插补代码G03等,都是采用先看再做的方法,同时,提出一系列相关的问题,使学生产生浓厚的兴趣。

有的学生在练习中会产生一些错误,我就用仿真软件的授课演示功能针对这些问题,让学生观察现象,及时纠正程序的错误之处。使之明白没有正确的理论知识就不能够加工合格的零件,产生一种迫切需要通过实践来掌握理论知识的渴望。

1.2让学生在仿真课中掌握一定的理论:在仿真实习课中,每次我都展示一张难度适当的零件图,用直观的方式提问学生,让他们分析图形及走刀过程,引导学生思考编程指令,得出正确结论,从而来获得知识。如编程时用G71粗车循环的优点是什么?为什么加工外圆用G01直线插补,而回刀用G00快速移动呢?加工锥度时,为什么要用G01指令使 X轴、Z轴同时移动产生角度?这些问题的提出,主要是激发学生的思维活动,使学生通过独立思考来获取知识,并提高学生的语言表达能力。在实习课中学生们感觉理论知识不够用时,我马上抓住时机把理论知识适当地拓展、加深,使学生牢固地掌握知识,掌握实践方法。

2坚持以技能操作为核心的仿真教学,真正提高学生的实际操作能力

针对职专学生形象思维较强的特点,在课堂教学上,我进行了大胆的尝试,变传统的课堂教学为以“技能操作为核心”的仿真教学。所谓以“技能操作为核心”的仿真教学是将相关知识与能力,按照其相互之间的关系以及内在的逻辑联系,编成便于学生进行技能操作的相对独立的单元,在计算机上仿真出来。

在数控仿真教学中,如何激发学生技能操作的积极性呢?首先结合学科特点,介绍数控编程知识的实用价值,有意识地让学生了解数控编程与今后工作的密切关系。从学生中挖掘具有实用价值的,能激发学习热情和兴趣的典型事例,充分展现数控编程及操作的价值,使更多的学生对数控编程产生浓厚的兴趣。其次,降低入门的门槛,避开空洞的理论教学,教学过程一开始先进行示范性操作,同时提醒学生认真观察,掌握操作要领。当机床的模拟切削声响起来,切屑飞溅,毛坯随着刀具的加工变成图样要求的工件后,学生的好奇心和求知欲极度膨胀,此时也恰是让学生动手操作,进行模仿的最佳时机。当学生独立完成,兴奋不已时,及时表扬学生所取得的成绩,发现他们的闪光点,鼓励他们勇于战胜自己,激发每位学生的学习自信心,挖掘他们的内在潜能。当学生激动的情绪趋于平静时,及时引导学生积极地思考,工件为什么会变成与图样尺寸一样?机床为什么会自己加工?让学生在一种积极的情感体验中,既学到了知识,又培养了能力。既发挥了学生的主体作用,又提高了课堂教学效果,从而让学生真正体会到学习知识的目的是为了应用,在应用中找出自己现有知识结构的欠缺,促使自己进一步学习相关的理论知识,即“学以致用,以用促学”。

另外,在每一个仿真结束后,我都及时地引导他们思索,对于我们已经做好的零件,你认为还有哪些缺点或者还做哪些改进。当同学们把问题提出来后,再让他们通过讨论,看看自己提出来的问题是不是别人也存在,如果是别人没有研究过的,再进一步制定实施方案,并通过小组讨论确定其可行性,然后在老师的辅导下,把创新后的零件作出来。对于一些有价值的零件,建议他们保留程序,在今后的实际操作中加工出来。目前,我校已有不少学生加工的零件作为展品存在学校的荣誉室中。这样既实现了“用中求创”的教学目标,也为学生将来走上工作岗位打下了良好的基础。

3在以“技能操作为核心”的数控编程仿真教学中,还应重视学生经受挫折、克服挫折的教育

21世纪的竞争是人才素质的竞争,它需要青少年具有坚韧不拔的精神和顽强的斗志。职专学生的年龄大都在15-18周岁之间,大多数意志品质还不够坚强,承受挫折的能力也较弱,所以在模块教学中,应创设让学生尝试“挫折”考验的情境,以此来磨炼学生坚强的意志品质,使学生体验到只有经过艰苦努力,获得的成功才更有价值,从而产生足够的自信和克服挫折的勇气。因此,在教学过程中,我经常有意识地设置“陷阱”,如故意少编一个程序段、参数输入错误等,发生撞刀现象,致使工件车不出来,让学生自己找出失败的原因。当学生真正排除了故障后,就会在“山重水尽疑无路,柳暗花明又一村”的情感体验中既获取了知识,又培养了意志的坚韧性。因此,经受挫折、克服挫折的教育也是帮助学生增强信心的重要一环。这把“双刃剑”用好了,会让学生获益终生。

参考文献

[1]仿真软件:上海宇龙软件工程有限公司 数控加工仿真系统V3.8.20050607版(25节点)

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一、根据职业能力成长规律,循序渐进实施教学目标

实际工作中,数控加工人员的工作过程一般是:对零件图进行工艺分析,确定加工路线及方案,编写程序,调试程序,安装工件和刀具,对刀,模拟仿真,实际加工,测量工件并提出优化方案。可见,学习数控加工技术不仅要学习数控程序的编制方法和数控机床的操作技能,而且要求学习者具备相关的系统知识(工艺分析,工、夹、量具的选择及加工步骤的确定等),更要求学习者养成良好的职业习惯与流线型的思维模式。

我们认真分析了工作过程,从中寻找职业能力成长规律。首先,数控加工属机械加工,数控加工技术离不开机械加工的基本理论和基本技能,可借助普通机械加工的一体化教学获取零件图的分析以及工艺分析、工、夹、量具的选择等理论知识和技能;其次,熟练编制数控程序是掌握数控加工技术的基础,可通过多媒体教学、数控仿真模拟加工和数控实训的一体化教学去获取数控编程的基本知识和操作技能;最后,通过基于工作过程导向的教学项目和校企合作,全面锻炼学生综合应用所学知识和技能解决实际问题的能力,提高职业能力。为此,我们将数控岗位的职业能力培养过程划分成三个阶段:第一阶段是机械零件制作入门技能培养,第二阶段是数控编程与操作技能培养,第三阶段是数控加工工艺编制与实施综合职业能力培养。各阶段将知识与技能、过程与方法以及情感、态度与价值观三方面有机整合。设计阶段性(第一、二阶段)的基于能力本位的教学项目,以及基于工作过程导向的教学项目(第三阶段),灵活应用多种教学方法实施教学,完成预定的教学目标。

二、多种教学方法的具体应用

每一种教学方法都有自身的优缺点和特定的适用条件,没有一种完美的、具有普适性的教学方法。根据教学阶段划分的目的和教学特点,新知识和新技能的学习可以采用“任务分析+四步法”教学;对综合应用知识的能力和职业能力的训练,采用“任务驱动+引导文引导+六步法”教学。当然,在适当的时候还可以穿插其他教学方法,通过各种教学方法综合应用,让学生分阶段掌握知识与技能,并逐步把传统的单向传输变为启发构建,帮助学生构建自己的信息体系,推动学生不断开拓创新,发展自己。

1.四步教学法的应用

四步教学法的主要特点是以教师讲解为主要课堂组织模式,通过教师合理组织教学流程完成知识传输与技能培养的任务。四步教学法以对具体知识和技能的掌握为主要教学目标,由四个教学环节或步骤组成:任务导入、讲解示范、学生模仿与练习、总结评价。在教学过程中教师要注重将“教师示范”与“学生模仿”两个实际操作教学中的常规部分与理论教学环节进行有机融合,增强学生新知识和新技能学习的有效性。

例如,在第二阶段教学中,我们用四步法来传授程序的编写和所涉及的基本概念,通过仿真加工来验证程序的合理性和优化程序,提高学生的学习兴趣,在较短的时间内掌握学习内容。但是,四步法过于注重程序的编写与校验,忽视了加工过程中的分析以及解决问题的逻辑思维训练,忽视了对整体知识综合应用能力的训练。因此,四步法多用在单项知识与技能的学习和训练教学中。

2.六步教学法的应用

六步教学法一般采用跨学科的综合课程模式,不强调知识的学科系统性,重视“项目或案例”和“解决实际问题”,以及学生自我管理式的学习。在数控加工技术综合职业能力培养的教学项目中(第三阶段),可以采用六步教学法:学生按企业班组管理方式,分组接受任务后,以零件加工任务为载体,以工作过程为导向,经历确定工艺方案、编写数控程序、虚拟加工验证、实际数控加工、零件质量检验五个主要步骤,这五个步骤包括了资讯、计划、决策、实施与检查、成果展示与心得交流、考核评价。通过多个零件的反复练习,强化学生的职业能力。

行动导向的六步教学法的优势体现在以下几方面:

(1)在教学环节安排上,符合职业岗位的要求,按照实际加工流程安排教学环节,可使学生形成正确的职业工作习惯和观念,避免出现专业能力与职业能力脱节的现象。

(2)在教学方法应用上,引导学生自主学习,小组内学生分工合作,共同探讨,使学生在学习过程中由被动学习变为主动学习。

(3)在教学手段上,强调多种教学媒体的综合运用,让学生在形象、仿真、真实的环境中主动思维和探索。

(4)在教学评价上,注重对学生分析与解决实际问题能力的考查,解决问题的过程就是学习的过程,也是学生获得经验的过程。

3.教学方法的综合应用

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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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关键字:就业导向 数控 实训教学

本文从培养企业实际需要应用型人才为目标出发,以培养学生的职业能力为向导、就业为导向,以实际任务为载体,以项目驱动实训内容,采用行为导向的教学方式,将产品加工引入到实训过程中,构建"基于就业导向"的实训模式。实现了数控教学与数控岗位需求的零距离对接。

一、提高学生实践能力的基本措施

1、调整教学计划,整合课程结构

专业教育教学计划的制订应突出从理论教学向实践教学转变的理念,贯彻“学以致用”的基本原则,使整个教学计划适应学生实践能力培养的需求;要根据教学规律和学生的身心发展趋势,充分听取各方面的意见,特别是向用人单位了解、调查各种职业岗位对知识结构的实际要求,明确各种知识所占的比例,重点开设几门能反映该专业特色并符合实际需要的核心课程,以此来构建整体优化的课程体系。要着力加强实践性教学环节,同时,实践性教学环节在整个教学计划中应保持其必要的连续性,由低层次到高层次、由少到多、由入门到提高,要以学生的动手操作为重心,把着重点放在提高学生的实践操作能力上,从学生一入学开始,就对学生进行有计划的不同层次、不同类型的实践训练,使学生实践能力的培养保持必要的连续性。在课程结构调整上,充分体现以专业为中心、以市场需求为导向、以实践活动为纽带的指导思想。为加强学生动手操作能力的培养,积极实施整合课程结构,对一些相互之间有联系又有重复内容的课程进行有机的整合,破除原有课程之间的壁垒与界限,根据职业岗位的要求,对有关的教学内容进行裁减重组,进行知识与技能的综合。

对于数控专业而言,教学计划的制订应始终围绕对学生利用数控机床进行有关数控加工的能力的培养这个最终目标,通常数控加工的过程具体又要牵涉到识图、造型、加工工艺、编程等几个方面,可见,数控专业的核心课程应包括机械制图、数控机床、金属切削原理以及造型、编程的相关软件如Pro/E、UG、Mastercam、Cimatron等,而传统机械专业的一些课程如机械基础、钳工工艺、金属材料与热处理、工程力学、公差与配合等等课程的课时量可以适当减少。这样,一方面可以保证学生学习数控专业核心课程的时间,另一方面也可以保证学生进行数控机床实际操作的时间。

2、建立完善的校内实训场所

校内实训场所的建设是数控专业建设的基础和启动点,应重点投入。学生实践能力的培养不能仅仅依靠毕业前短短几个月的校外生产实习和毕业实习来实现。一般来说,校外实习的主要任务是让学生了解企业的运作、生产的组织以及作为一名技术人员从职前的见习等等。通常情况下,企业的设备管理较严格,特别是一些高、精、尖的设备,如数控机床,不可能一下子让学生去动手操作,因此,学生真正的实践能力的培养主要还得靠学校内部的实训场所。加强校内实习场所的建设是营造良好实践环境的首要条件,同时也是培养学生实践技能的重要保证。校内实训场所可以营造良好的技术操作氛围,使学生可以在比较从容的环境中主动操作,学习掌握有关设备的操作并进行反复的练习。当然,校内实习场所的建立要尽量贴近实际生产,要有明确的定位,要根据专业发展的实际需要,不断更新相关设备,改善实习条件,以便使学生在踏上就业岗位时就能具备较熟练的实践技能。

3、构建“基于就业”的实训模式

所谓“基于就业”的实训模式,就是让学生在具体生产实践的环境中,在指导老师的指导下,亲身经历数控加工每一个环节,进一步掌握、领会数控加工的基本步骤、一般处理方法、需注意的事项等等,从而形成对数控加工所需要的实践能力。其具体操作思路为:先由指导教师提出具体的任务,并对任务进行分析,将任务分成若干个小任务,每项小任务还可以拆分为更具体的操作单元。任务分解要说明学生应掌握什么技能,形成什么能力,在训练的方法上要强调学生的主体地位,充分发挥学生的主观能动性,教师起指导和组织者的作用。如针对某一压铸模的数控加工,我们通常可以把任务分成产品设计、模具型腔设计、浇道设计、脱模顶出机构、复位机构、数控编程、机床操作等若干个小任务,每个小任务落实到不同的学生小组来完成。

近三年来,我校数控专业在进行数控课程教学的同时,利用学校的数控加工中心,承担了相当数量的数控加工任务,使整个数控课程的教学过程完全贴近生产实际,使教学过程更加直观、生动,也大大激发了学生的学习兴趣,取得了较好的教学效果。

实践证明,“基于就业”的实训模式是提高数控专业学生的素质,培养新型应用型人才的客观需要,有助于学生实实在在地掌握一技之长。同时,也有助于学校与企业的进一步合作。

二、实践教学出现的问题

我校在实践教学中已取得一定的经验,但是随着数控行业结构性的调整和职业教育实训力度的加大,目前实践教学出现了以下问题。

1、实训设备、场地不足

近年来学生数量猛增,校内生产实习的场所狭小,实习实训设备不足,生均仪器设备值不高。这样,学生实习中动手机会少,直接影响了学生技能的提高,学生的实际操作水平与企业的实际上岗需求仍有较大距离。

2、师资队伍建设滞后

师资队伍建设跟不上学生规模快速发展的需要,双师型教师匮乏。专业教师不足,特别是具有生产经验的专业教师更是缺乏。部分专业教师对生产服务一线的经营管理、劳动组织、技术工艺等专业知识了解不够,专业技能和实践教学能力不强,很难适应培养技能型人才的需要。

三、问题解决方案

1、校企合作,订单办学

订单式办学模式是职业教育发展的一种趋势,它既满足了用人单位的人才需求,又能使学生学以致用,实现零距离上岗,为学生的综合实习提供场所。

学校通过校企合作冠名班的形式,争取企业在办学条件、专业建设等方面给学校更多的支持,进行订单式办学。如汇纵模塑公司在学校投资合作建立实训基地,为数控纺织专业提供了三台加工中心。

2、积极加强“双师型”教师队伍的建设

建立一支具有良好政治素质、扎实专业理论知识和较强职业技能、专兼结合、结构合理的“双师型”教师队伍是数控专业现代化建设和学生实践能力培养的根本保证。学生的实践能力主要是通过指导教师的“教”和学生的“练”这一互动过程逐步形成的。由于现存教学体系的客观原因,许多专业教师是直接从高等学校出来的,一般没有企业生产第一线的任职经验,而本身的专业技能也可想而知。职业教育特性要求职业学校专业教师不仅要有广博的专业理论知识,还应具备熟练的动手操作能力。学校要改变教师以往重理论、轻实践、缺乏动手能力的现状,应积极创造条件让他们接受模拟生产经营和从事生产工艺的训练,使他们逐步向“双师”型教师转变。近年来,我校数控专业积极鼓励专业教师参加各种专业进修,迄今为止,已有7名教师参加了由清华大学、江苏大学等高校以及相关企业组织的专业培训,大大提高了教师的专业水平和动手操作能力,有力地保证了我校数控专业的教学质量;与此同时,在另一方面,我们也积极聘请在企业生产第一线工作的既有实践经验又懂理论知识的技术人员担任教师顾问,帮助教师解决具体教学过程中可能遇到的种种实际问题。

四、结束语

构建“以能力为本位、应用为主旨”的数控实践教学体系,符合以“就业为导向”的职业教育目标。同时,这种实践教学体系培养了学生的实践动手能力,学生毕业后可直接进入企业、迅速顶岗,基本实现“零过渡”,取得良好的教学效果和社会效应。

参考文献:

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可编程控制器课程单元,是对于在电子电器以及拖动设备中设置的逻辑控制单元原理和应用方式进项简洁介绍的课程单元,早期的PLC只能做些开关量的逻辑控制,因而叫PLC。近年来,PLC采用微处理器作为中央处理单元,不仅有逻辑控制功能,还有算术运算、模拟量处理甚至通信联网功能,正确应称为PC。但为了与个人计算机有所区别,仍称其为PLC。尽管功能在逐步强大,但是由于该技术是依托于成熟的储存模块,通过写入读出进行控制过程设置的一项实用性技术,其现实应用虽是集通信技术、计算机技术以及自动化技术为一体的新型自动控制装置,但组装方便,编程简单,适合大规模格式化应用,因此对学习者的基础要求和编程能力没有特殊要求,可以作为一种实用性技术作为教学目标。尤其是对于学习电力自动化和电子电器的学生,学好可编程自动化课程对于熟悉自动化控制原理以及将来在工作实践中,能够得心应手的处理电器问题以及简单设计一些控制单元有着决定性的作用,因此对于中等职业学校的可编程控制器教学单元课程设计的好坏,不仅决定了学校自动化控制专业的水平,也同时决定了学校的毕业生是否能够顺应社会,成为社会上可造之材的关键课程,不得不引起电子电器以及自动化控制专业的专业课程所重视,并花大力气解决教学课程设计等工作。

2可编程控制器教学的主要课程目标

可编程控制器技术,是现代工业自动化三大支柱之一,其目标就是实现设计意图和设备运行的即时通信。随着教育的发展,教会学生了解可编程控制器的原理,以及工作特点是课程的首要任务,也是教育要面向未来的最基本要求,这是现代工业对对课程设计的主要现实要求。而对课程目标而言,就是要顺应这一时代要求,把这一体积小、组装维护方便、编程简单、可靠性高、抗干扰能力强的实用技术方法传授给学生,使得学生能够按照从业需求掌握相关知识和技能。

3教学课程的设计重点选择

课程设计的基础来源于所教授单元的结构体系,对于可编程控制器技术而言,它是设备电气系统的心脏和交互传输中心,可编程控制器就是这一完整单元的承载者和实现者,而对于中等职业学校的学生而言,控制原理主要作为了解,而控制输入单元的设计和运行原理就需要加大力度去了解,并加以熟练掌握,达到能够简单设计和故障排除的职业需求。同时对于中等职业学校的学生而言,执行机构由控制元件和开关系统指挥各类机械的运行对于这类学生是主要的学习目标,因此重中之重应该安排这部分的教学设计。

4课程设计的主要方法和教学途径分析

4.1入门教育

可编程控制器科目的学习,对于中等职业技术学校的学生而言,很容易产生畏难情绪,以为像计算机编程语言一样晦涩难懂,从而产生畏难情绪。因此初始教案的设计就应当有针对性的进行设计,从学生的兴趣爱好入手,充分利用学生对知识的渴望和新鲜感,加以正确有效的引导。从身边的PLC应用入手,讲解相应专业同可编程控制器应用的关系,给学生描绘可编程控制器在城市便捷交通控制、生活设施,以及市场上流行的数控加工中心、机械手,甚至3D打印机应用的广泛实例,激发学生获取知识的欲望和好奇心,觉得它就在我们身边。同时教师还可以配合激励机制联系就业市场的需求(有较多单位提出“懂得PLC者优先”),从而激发了学生的学习欲望。

4.2课程进度设计要素

根据学生素质参次不齐的现状,中等职业教育可控制编程器课程单元应当是从简单应用入手,增加学生学习的信心和勇于探索的内在需求。在现代科技飞速发展的今天,信息的来源层出不穷,充分发挥校园信息平台,利用互联网和各类科学技术讲座,不断灌输自动化对生活的改变,让学生身处可编程控制器带来的惊喜改变中,把课程设计融入学生的个人生活中去,循序渐进让学生从内心里接受知识,接受不断进取、不断获取新知识新技能的内在动力。在享受科技发展带来的便利和科技进步之余,也将自己融入科技进步的洪流中去,真正成为知识的主人。

4.3把课堂教学变成互动参与的知识殿堂

教学的主体最终还是学生自身,因此在课程设计上需要着重增加学生的主动性和参与度,可以采用老师下课题,分组收集相关知识点的方式,让学生对所学内容进行外延和内涵的扩展活动,从学生收集的图片资料和其他应用范例中获取营养,在获取知识的同时培养同学之间的合作意识和竞争意识,增添了学生学习的信心和对课程的浓厚兴趣。对于可编程控制器这一实用但略显枯燥的课程而言,直观教学的方法无疑可以带来良好的课程效果,在增加感性认识的同时,可以拓宽学生的知识视野,同时可以培养学生的观察能力,同时也可以采用互动环节,让同学们自助设计和制作示教板和器具以及简易控制单元,从而使学生对理论知识,学生在感性直观教学中易于理解、掌握。

4.4充分利用多媒体教学手段

中等职业技术学校的生源一般都来自城市周边,对于工业化的理解并不直观,尤其对于大型设备,大型流水线以及数控加工中心的认识一般都缺乏必要的认识。在实习和学习之前,充分利用多媒体辅助教学,就可以解决这一难题,充分利用多媒体技术制作教案,用丰富的设备设施充分体现可编程控制器的应用。同时对于晦涩难懂的理论也可以直观的分化出来,把编程输入和控制流程,直到各种控制动作的实现都一一展现在学生的面前,达到控制过程直观呈现的效果,充分理解可编程控制器的控制原理,细化程序的设计理念和操作方法,摒弃枯燥的填鸭教学以避免给学生带来畏难情绪。

4.5利用好实验手段,展示课程魅力,提高学生学习兴趣

众所周知,实验课是电子电器类课程最能吸引学生好奇心和创造性的科目,不但可以起到理论课的补充作用,更是强化学习效果的重要手段,在现代教学理念中还把实验课作为检验学生学习能力和动手能力的主要考察方向,因此做为一个良好的课程设计,可谓不能不加以充分认识和利用。通过实验,学生们充分的动手实验,观察现象和结论,不仅可以加深理解所学的基础知识,同时通过实际的模拟实验,可以直接了解将来工作中手动编程器的使用情况,是学生们走上社会后直接面对工作的捷径,从而提高学生的社会适应性,增强学生的就业竞争力;而不单单是一种学习知识了解技能的工具。因此对于以造就实用型复合人才为培养目标的中等职业学校,充分利用好实验手段,是教学课程设计的关键命题。

5结语

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关键词: 《可编程控制器技术》 教学项目化 教学改革

1.引言

可编程控制器(简称PLC)是在传统继电器接触器控制的基础上引入计算机技术、自动控制技术和通信技术而形成的一种新型工业控制装置,广泛应用于机械制造、化工、汽车和文化娱乐等各种行业。因此,在高职机电专业中,《可编程控制器技术》已经成为一门重要的专业核心课程。但是由于其实践性和应用性极强,传统教学中理论与实践脱节,使得学生在学习时普遍感到费时费力,难以掌握其实际应用。为了实现高职教育的培养目标,遵循工学结合的教育理念,笔者对《可编程控制器技术》的教学进行了项目化改革。

2.项目化教学

项目化教学是一种教和学的模式,通过集中关注某一学科的中心概念和原则,采用科学方法,依靠实施一个完整的项目而进行的教学活动。在项目实施过程中,学生被引入一个个任务中,通过理解与掌握课程要求的知识和技能,体验创新的艰辛与乐趣,培养发现问题、解决问题的能力及团队合作的精神。与传统教学相比,项目化教学改革的最大创新点是以学生为主,通过学生自主解决问题。

高职教育的培养目标在于培养高技能应用型人才,没有真正的工作实践,学生不可能真正掌握必备知识和技能,更谈不上灵活运用知识。实施项目化教学改革,将企业的实际工作过程、工作任务和真实的工作场景引入教学中,并以学生胜任的工作任务为核心形成学习项目,从根本上保证技能型人才的培养要求。

3.《可编程控制器技术》项目化教学改革实践

笔者通过对机电一体化技术专业人才就业岗位群的分析及专业核心培养目标的理解,构建《可编程控制器技术》课程总体目标,从“学练结合、学用结合、工学结合”出发,对涉及的知识进行重新编排,对课程内容进行增减,增加企业生产的具体要求,设计符合课程标准的项目,在机电一体化2012级学生的实施中获得良好的效果。

3.1教学情境创设

为了模拟实际的工作情境,笔者创设如下教学情境:常州工程××机电设备厂××设计二处,主要承担本厂电气控制系统的设计及机电设备电气控制系统的改进设计,下设七个组,设计员由××班同学担任,每组设组长一名,聘为设计师,课代表聘为设计处长,任课老师聘为技术总监,最终考核成绩将作为确定员工技术等级的依据。

各设计处根据实际情况制定自己的工作制度和岗位职责,报设计处长和技术总监批准执行。

3.2项目的设计

考虑到知识的循序渐进,项目设计中有入门项目、基础项目、提高项目和拓展项目四个层次。入门项目中主要是通过继电器接触器控制系统与PLC控制系统的设计对比,培养学生对PLC控制的初步概念。基础项目中选择学生熟悉的电动机控制和十字路口红绿灯控制展开,在两个子项目的实施中,分别融入经验设计法和步进顺控法的分析设计过程。提高项目的设计中选择比较复杂的工业场景如霓虹灯的控制、化工生产线的控制、气动机械手的控制等,进行移位指令、数据处理及子程序应用的学习。拓展项目的设计主要是模拟数控相关岗位,选择步进电机和主轴电机的控制,训练学生掌握PLC在模拟量控制中的应用。

为了进一步提高学生的动手能力、创新能力,培养团队合作精神,每个项目实施过程中还配套有项目相关的补充项目,以供学生在课后自主完成。

3.3项目的实施

项目的实施就是教学过程的开展。第一次课,教师进行教学情境的创设,帮助学生实现角色的转换。告知学生课程性质、目标、总体安排和考核方案等,明确考核方式及首次任务的布置。学生拿到任务要求后,进行前期的资料查询和知识准备,完成任务工单的第一部分。课程教学中,教师通过听取学生的准备过程获知学生的掌握情况,进行知识的补充及必要的指导。学生通过讨论确定方案后进行现场方案的实施,让学生自己发现问题,经过思考和教师的点拨后,自己解决问题。任务实施完成后进行经验分享,最后进行任务总结及下一次任务的布置。课后学生对整个项目实施过程进行记录、完成整个工作单,同时还需要进行下一次任务的准备。

在整个教学过程中,教师只是学习的引导者和指导者,并注重调动和发挥学生的主观能动性。学生通过自己的努力完成任务,达到教学的具体要求。

3.4项目的考核

为了考查学生对知识的掌握程度、动手能力和创新能力,考核是必不可少的。采用项目化教学改革后,我们采用了过程考核和终结性考核相结合。过程性考核有专门的考核表考核,每个任务总分为100分,过程性考核总评成绩为每次任务过程考核成绩的平均值,占总评成绩的80%。终结性考核为最终的理论考试,总分为100分,占总评成绩的20%。过程考核主要是对学生课前自主设计情况、上课表现、课后任务设计说明书完成情况及PLC程序设计等情况进行综合考评,由专门的考核评分表进行评价。与传统考核方式相比,改革后的考核方式能更好地发挥学生的主观能动性和创新能力,更公平合理地评价学生对知识的掌握程度。

4.结语

对《可编程控制器技术》进行项目化教学改革,将实际工程案例引入实际教学中,增强学生的感性认识,激发学生的学习兴趣,增强教学效果。从实际教学情况来看,与传统教学方式相比,学生的动手能力、工程设计能力和创新能力都有极大提高。同时,在发挥学生主观能动性方面,应用所学知识解决实际问题上作用显著。

参考文献:

[1]陈晓春.“项目导入法”在可编程控制器技术教学中的应用.科技信息,2007.14:287-287.

[2]郭娜.高职院校《可编程控制器》课程教学改革的探索.教改创新,35-36.