数控机床的基础知识范文

导语：如何才能写好一篇数控机床的基础知识，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。

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关键词：三螺旋；企业技术创新；知识溢出；空间面板数据模型

中图分类号：F270 文献标识码：A

在我国面临发展方式转变、产业结构调整的背景下，十报告强调加快推动创新驱动战略有着长远的重大意义。科技创新将支撑产业结构升级和引领战略性新兴产业快速成长。大学不仅为科技创新培养人才和提供知识、信息、科技等服务，而且作为区域创新体系的主体之一，是知识生产、创新、传播的重要参与方，直接参与创新，在技术创新和知识创新方面发挥重要作用。现代大学特别是研究型大学，已经成为与企业和政府同等重要的社会结构，区域创新进入了“大学一产业一政府”的三螺旋创新模式。这种介于国家干涉和完全市场化之间的创新模式，较好地诠释了我国区域创新的现状和未来发展方向。

已有关于区域创新的研究，多集中于区域创新系统、创新效率评价和比较，在研究创新主体的互动机制和知识溢出效应时，多利用横截面数据构造知识生产函数模型来测度，较少考虑空间关联和集聚效应，即使考虑距离和区域因素，也多作为控制变量或分区域来讨论比较，而关于大学、产业和政府三方协同对创新影响的实证研究较少。同时，对于大学研发对区域创新活动的正向影响和空间相关性结论不一，并且大学对企业的知识溢出效应被大多数研究确认为不显著。本文的创新在于，利用省域面板数据，着重考察在空间距离和经济距离双重作用下中国大学对企业技术创新的知识溢出效应和政产学协同对企业技术创新的促进作用，试图回答以下问题：中国企业技术创新和大学知识创新的空间溢出效应是否存在？大学知识创新对企业技术创新的空间溢出效应是否存在？如果存在，是何种作用机制？大学、企业和政府参与对企业技术创新是否有促进作用？三者如何协同能更有效促进大学知识溢出？

1.文献回顾

国外学者很早就认识到区域创新和经济活动具有空间联系和集聚性。现代经济中，区域创新也存在空间集聚和扩散的影响。Feldman发现创新的空间联系非常强烈，并指出创新集聚的外部性可能来自规模报酬递增的知识溢出。知识溢出效应反映了邻近的知识生产者之间的信息和思想的扩散，增强了创新的空间集聚。究其原因，Henderson和Romer分别将区域知识溢出效应归结于隐性知识传输和知识存量水平。欧洲国家的经验分析发现，邻近地区的R&D支出会影响本地区的专利活动，区域创新会提高相邻区域的创新能力。同时，知识溢出存在空间局限性，即知识的传播存在着区域性和地域性，随着距离的增加，知识溢出的效应将减小。相关实证研究表明，利用专利对知识流动进行测量，显示出强烈的空间衰减。

Henry最早提出区域创新中存在由知识空间、趋同空间和创新空间构成的三螺旋空间。知识空间的概念意味着在区域里要有一定规模与层次的大学与研究机构。这些机构生产的知识可能溢出，转化为现实的生产力，实现知识的资本化。知识空间为区域发展提供技术开发资源或知识源泉。一般认为，地理上的邻近促进大学和产业之间的溢出效应。Anselin等从空间维度考察大学与企业的研发，在同一大经济圈和本地区域内，大学创新的知识溢出效应非常明显，并且对邻域也存在溢出效应。Andersll对瑞典工程业企业的访谈也表明，地理邻近时大学与企业更容易发生交流，提高企业在创新方面的学习效果。Audretsch等则探讨了大学知识溢出在区域创新中的重要性，认为区域竞争力和大学知识溢出效应影响了企业的创新行为；就区域竞争力比较，区域内研究型大学的存在，会使该地区更具比较优势。

国内从新经济地理角度对于区域知识溢出的研究亦有成果。李婧等验证了创新投入产出存在正向空间相关；郭嘉仪和张庆霖验证了知识溢出是引起创新活动集聚的重要原因，并且随地理距离增加而衰减。在大学知识溢出方面，吴玉鸣研究了省域创新产出与企业和大学的关系，他发现大学研发及产学结合均没有对区域创新产生显著性影响。赵喜仓等对中国省域制造业知识溢出进行空间计量分析，结果也显示，除企业外其他研发主体投入均无明显溢出效应。近期，相关研究以省域专利申请数作为创新产出，验证表明区域知识溢出效应明显，并且大学知识溢出对实用新型专利产出有积极影响。

从新经济地理角度，已有文献大多研究知识溢出对区域创新的整体影响。大学知识溢出多以大学研发投入与区域或企业的创新产出之间的关系来测度，效应往往被认为不明显，只是对高新技术产业的技术创新和区域创新产出中的实用新型专利有积极影响。通过对已有研究的梳理，本文认为，区域经济增长目标最终是通过企业不断进行技术创新和发展来实现，研究企业的技术创新更有实践意义；在三螺旋创新模式下，大学知识溢出、三方协同和企业技术创新之间的关系有必要着重考察。在产学研协作中，从大学知识创新链角度，大学技术转移经历了3个不同阶段，各阶段的创新产出（纯知识、专利申请或授权、专利转让与收入）对企业技术创新存在影响，有必要通过考察大学知识创新综合产出与企业技术创新的关系来反映大学知识溢出效应。在具体的模型中，区位因素、社会经济特征因素等作为空间权重引入比作为外部环境控制变量引入更为合适；同时，面板数据的样本数越多，越能够有效反映变量之间的关系。

结果显示，企业研发投入对技术创新有正向促进作用，且企业技术创新产出有空间相关性。在空间误差模型下，以专利申请数为创新产出指标时，企业研发投入增长的促进作用更大，且整体模型的空间误差相关系数更大，表明对于专利，企业间知识溢出效应更大。大学研发投入对企业创新产出促进作用并不明显，以专利申请数和新产品销售收入为创新产出指标时，系数分别为负和正，但均不显著。这与吴玉鸣和赵喜仓等对截面数据样本的分析结果是一致的。在以企业专利申请数为考察指标时，空间误差模型中企业、政府参与大学研发和大学知识创新综合产出系数均为正，且分别通过5%和10%的显著性水平检验，表明企业、政府参与和大学知识创新综合产出均对企业技术创新产出有正向促进作用。大学知识综合产出是大学向企业的技术转移中知识创新链三个阶段产出的总因子；其对企业专利申请在10%的显著性水平上有影响，表明从技术转移角度来看，大学对企业技术创新存在一定知识溢出效应，并且在“投入-纯知识-专利申请或授权-转让或收入”链路中有效率损失，因此大学研发投入对企业专利申请促进不明显。在以企业新产品销售收入为考察指标时，大学研发投入、企业和政府参与、大学知识创新综合产出对其影响均不显著，反映了在技术成果转化、市场化以及企业组织创新方面，大学知识溢出效应和政产学协同效应未能充分发挥。新产品销售收入与专利申请相比，增加了科技成果转化、市场化等阶段，大学对企业技术转移角度的知识溢出效应更为弱化。这也表明除技术转移以外，大学知识通过其他管道对企业的外溢效果有限；同时也表明，政产学创新协同效应也多集中在专利领域，对科技成果转化、企业组织创新和市场化经营的促进作用并不明显。

进一步分析，大学对企业和区域创新存在知识溢出效应，至少有四个方面：以知识为基础的毕业生输出、研究活动和技术转让、产学研合作以及知识共享。技术转移角度的大学知识溢出反映在产学研合作、研发和技术转让中，此时，大学的部分知识、技术和专利等会商品化外溢；知识创新网络化角度的大学知识溢出反映在产学研合作中；创新人力资源角度的大学知识溢出反映在以知识为基础的毕业生输出中；知识共享角度的大学知识溢出发生在整个区域创新中，并向邻域扩散，大学的知识创新成果以商品化以外的各种形式进行外溢，影响区域内其他创新主体（包括企业）的创新活动。

5.结论及政策建议

本研究的主要结论为：①企业和大学的创新产出存在很强的空间相关性和依赖性，长三角地区指标的局部相关性最为明显；②企业技术创新产出有空间相关性，企业研发投入对其有正向促进作用，大学研发投入对其作用不明显，在以企业专利申请数为产出指标时，企业、政府参与和大学知识创新综合产出均对企业技术创新产出有正向促进作用；③大学知识产出对企业创新的影响，至少表现在以知识为基础的毕业生输出、研究活动和技术转让、产学研合作以及知识共享4个方面。

大力发展市场导向的产业驱动型研究应该是创新发展的基本方向。然而，在现实情况中，中国以大学和科研院所为主导的基础研究，与企业应用研发并进，缺乏衔接与协调。从以上分析也可以看出，虽然大学知识溢出对企业技术创新存在促进作用和区域空问相关性，但同时也存在作用效果间接、形式复杂、技术转化率低、知识创新链路中效率损失等不利因素。同时，三方合作中企业为主体、大学为支撑、政府为辅助的格局尚未形成，更多是由政府来主导科技资源分配、利益协调、方向引导和搭建平台。因此，为促进企业更有效地利用大学科技资源，提高核心技术创新能力，提出以下建议。

（1）完善现有大学教育、培训、科研机制和信息平台建设，提高大学作为公共服务部门的职能，使其创新和知识更具有外部性。大学具备培育人才、创新与社会服务三大功能，与企业创新和区域创新都有密切联系。人力资本的存量水平对区域创新产出和空间相关性产生间接影响，而知识共享对企业创新有直接促进作用。即使存在其他问题，大学知识依然可通过人才输出和知识共享产生溢出，形成正的外部性。

（2）研究方向和科技资源分配应该更加科学化，形成有效的管理制度。传统体制下，国家科技创新安排的倾斜性，造成大学技术转移和科技创新效率较低，科技成果和高技术对产业的促进效率较低。近年开始出现企业和大学联合申报科技项目，体现了科研产业化趋势。有学者认为应由企业提出需求并招标，大学和研究所通过竞标获得，政府根据项目情况进行补贴或政策支持。更进一步，可以考虑确保一定比例的基础性研究投入，另一部分科研投入由企业主导、政府购买和同业互评机制来确定。由此，一般基础性研究、产业驱动基础研究和产业应用性研究的衔接及分配比例可以得到优化。

（3）大学与企业的合作和商业关系应该确立明确权责和利益分配机制，政府在其中起到提供平台、优化制度和协调关系的作用。企业和大学的接触中，通过人员、技术的流动和交流或者直接进行技术成果转让，知识就会产生外溢。合作中，企业自身的研究开发更接近产品终端，更能认识知识的价值；大学相对处于弱势地位，会采取一些技术保护行为，这可能对知识的外溢产生负面影响。为促进大学和企业合作关系的健康发展和良性循环，形成有效的创新网络，政府应该创造良好的创新合作和商业化的环境和条件，为促进大学的知识生产和技术扩散以及大学和企业间的交流与合作提供服务。

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一、明确中职学校数控专业的培养目标，高度重视职业技能鉴定，严把质量关。

(一)中职学校数控专业的学生来源大部分是初中毕业生，入学前文化基础知识普遍较差，能力参差不齐，他们在数控机床的应用过程中，主要面临着操作、编程及维修(主要是维护)三大问题。因此，我们必须明确，中职学校数控专业培养目标应是熟练掌握数控机床的操作、编程及维护技术的生产一线的技术工人。

(二)职业技能鉴定是对操作者所具备的理论知识与技能水平的一个全面鉴别认证的过程，近年来，数控专业的职业资格证书已成为求职者的敲门砖和用人单位用工的首选。不可否认，我国的职业资格证书制度还不成熟，有待完善，虽然技能鉴定的通过率很高，但在知识与能力结构方面仍然不能真正地满足企业等用人单位的要求。因此，中职学校在追求职业资格证书达标率的同时，必须严把教学与实践质量关，真正做到名副其实。

二、注重基础知识、基本技能以及传统的金工实习，突出数控教学中的重点和难点内容。

我们知道，普通机床经过改造，加上数控系统和必要的电路、液压、气路等，便可成为数控机床，但其本质仍然属于机械加工范畴。因此，作为数控专业的操作人员，不仅要掌握数控编程、数控机床操作技能及其维护保养，还需掌握普通机床的基础知识和基本操作技能。目前，在数控专业的实习教学中存在着这样一种误区，认为随着机床数字化程度的不断提高，传统的车、铣、锻、磨、刨的金工实习的教学要求可以随之降低。例如刀具(车刀、铣刀等)的刃磨在普通金工教学中是非常重要且必须掌握的基本技能，如果数控专业的学生缺乏这种能力，绝对会发育不良。可以想象一下，如果数控机床的操作人员连刀具都不会刃磨、切削用量不会选择、制造工艺、安装和定位都不懂，他将如何操作数控机床加工出合格的产品?我认为，数控机床的实习最好安排在普通机床实习之后，实习由于学生在普通机床上实习过，有一定的普通机床的基础，这样，教师在讲授数控机床的编程和加工特点时，可以和普通机床进行比较，分析它们的异同点，这会使得学生更容易理解，同时也可提高他们的学习积极性。目前，在国内的企业生产中以日本的法纳克(FANUc)和德国的西门子(sIE慨Ns)两种数控系统居多，学校的教学也有华中数控和广州数控等系统。不同厂家生产的数控机床在结构上有所不同，在教学中应强调这一点，并提出其共性部分的特征，以提高学生的适应性。在数控系统的基本操作中，要突出对刀、取刀补及程序录入的操作。因为对刀及取刀补的准确度直接影响到零件的加工精度，而加工程序又是数控机床得以运行的关键。在数控编程的教学中强调加工程序的工艺优化和保证加工精度的方法，选择最佳的切削参数。

对刀是数控加工中的主要操作和重要技能。数控机床在加工前，要进行对刀。对刀的准确性决定了零件的加工精度，同时，对刀效率还直接影响数控加工效率。通过指导学生数控实训发现，学生普遍有这种观点：数控机床的操作并不难，难就难在对刀。让学生掌握简便、实用、有效的对刀方法，是数控教学中的重中之重。

三、利用网络和仿真等软件组织教学，以期提高学生的学习积极性和主动性。

为满足社会对数控专业技术人才的需求，近几年来绝大多数职业学校(包括技工学校和高职高专)都先后开设了数控专业，而且规模较大。许多学校在开设数控专业时，都不同程度地存在师资和教学设备捉襟见肘的现象，学生真正动手操作的机会少，在很大程度上制约或影响了所培养的数控人才的技能水平，学生的知识结构和能力结构与用人单位的要求存在相当一段距离。为此，我们采用网络教学和仿真软件。开始，老师先使用授课功能，讲解软件的使用，学生此时可从仿真软件上学习如何操作机床。与真正操作机床相比，很多同学围在一台机床前，许多同学不能清楚地看到每一步操作，这样学生对实习的兴趣降低，实际操作失误和操作危险性增大。在计算机上讲解，能使每位学生清楚地看到各项操作，而且学生对仿真软件比较感兴趣，可以大大地提高学生对实习的积极性。当进入软件的自由练习状态，学生可自由练习机床操作，如机床回零、安装毛坯料、选择刀具、安装刀具、对刀、输入程序、自动加工、测量工件尺寸等。如果学生操作失误，也不会出现机床损坏或人身伤害，这在很大程度上降低了学生操作的危险性。

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关键词：数控机床；故障诊断；维修；教学方法

Exploration and Practice in NC machine diagnosis and maintenance

Guan Wei

Dalian vocational technology college， Dalian， 116033， China

Abstract： By analyzing NC manufacturing and maintenance course approaches， the author explores some new teaching methods in order to maximize teaching effects in NC manufacturing and maintenance class.

Key words： NC machine tool； fault diagnosis； maintenance； teaching method

近年来，随着我国数控技术的普及和数控设备的大量应用，大多数高职院校在数控技术专业或机电专业都开设了数控机床故障诊断与维修课程，在本课程教学中主要面临的困难有如下两方面：（1）课程教学中涉及的知识较多，如机械结构、电气控制、液压与气动、数控编程与工艺等，而高职学生底子薄，课程教学安排时间又有限，学习会有一定的难度。（2）数控机床维修要求学生有较强的故障判断分析能力和实际动手能力，在传统的教学模式下很难培养出来。因此如何保证数控机床故障诊断与维修课程内容的实用性、实效性？如何引导学生掌握该课程学习方法，提高技能？在有限的时间和空间内如何提高课堂教学效率？如何进行理论与实际相结合？如何加强现场管理，提高学生的综合素质？笔者针对以上几个问题在教学中进行了一些有效的探索。

1 教学内容选取

作为教师，只有了解现场维修人员的工作，才能知道我们教学中的重点是什么。20世纪七八十年代的数控维修人员要对模拟电路、数字电路有较深刻的理解，他们通过电烙铁、万用表、示波器修理损坏的电路板。但今天的数控技术紧随IT技术发展，电路板已被专用的大规模集成电路所取代，数据传送也由“并行传送”为主改为“串行传送”为主，目前示波器、万用表仅作为一些并行信号或静态信号的检测工具，对于CNC本身和数字伺服部分维修帮助非常有限。可以这样认为，今后现场维修人员能够处理的硬件将越来越少，取而代之的是借助各类软件及相关技术资料（厂家和数控系统提供），及时准确判断故障类型，确定维修方法。为了达到上述要求，必须建立“理”“实”一体化教学体系，在教学内容设计上应注重数控机床结构和数控系统的多样性，课堂上注重培养学生的自主学习能力，使学生能够触类旁通，由于新技术、新工艺、新产品的不断应用，要有一定的学习能力，跟上现代数控机床的发展。为了体现这一思路，可以将数控机床故障诊断与维修课程的教学内容体系设计如下：

（1）注重3个层面训练：即学生阅读电气图纸的训练；查阅相关维修资料的训练；故障检测与排除的训练。（2）6个教学内容模块：即数控机床低压电器部分的故障分析；数控系统的硬件装接；数控机床机械拆装及故障；可编控制器的应用；数控机床机电联调；数控机床常见故障排除。

通过上述教学内容的安排，使学生掌握数控机床维修的基本技能和方法。

2 做好相关知识拓展的教学

笔者总结自己多年数控机床调试维修的经验，认为要想快速准确地判断故障，适应数控技术的发展，必须拓展相关知识，加强理论基础。如本课程所需的一些专业基础知识包含在计算机原理、电子技术、电气控制与PLC、数控原理、液压原理、数控机床结构等课程中。学生如果在学习数控机床维修之前，对上述相关专业知识缺乏了解或者遗忘，在上课时会感到很吃力，听不懂，更谈不上有自己对故障现象的分析理解，在实践中无从下手，逐渐丧失对课程的学习兴趣，缺乏专业知识，也不利于学生今后的职业发展。对于这种情况，教师在典型故障分析过程中，对所涉及的有关专业知识，要进行适当的补充和拓展，使学生能够理论联系实际，掌握所学内容，拓宽维修思路。如在讲解数控机床回参考点故障时，就必须增加数控原理中光电编码器的知识点，这样学生才能理解回参考点工作原理。而讲解电动刀架常见故障分析时，需补充霍尔开关的相关知识，学生才能理解刀架转不停的故障检测方法。有理论做基础，能收到事半功倍的效果，数控机床故障才能快速准确地定位，增加学生学习该课程的自信心和兴趣。在数控故障中，往往是同一现象，原因却很多，没有理论作基础，光靠经验是不行的，这也是目前部分企业在岗电工，至今仍无法承担数控维修的原因。

3 教学中合理安排实践教学

由于数控机床采用的数控系统专业性非常强，不同品牌数控系统，其结构、诊断方法、参数设置差异非常大，作为职业技术教育，数控维修授课及实训设备应该有针对性，由于各种原因，大部分学校实训设备不能完全跟上数控系统的更新，因此很难培养走出校门就基本满足企业需要的数控维修调试人员，在教学环节中必须注重加强学生实践环节的培养，可以采用如下方式：数控维修仿真─数控系统连接调试─数控机床整机故障维修。

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关键词：数控技术；教学改革；实践

作者简介：吴刚（1978-），男，湖北汉川人，三峡大学机械与材料学院，副教授；陈从平（1976-），男，湖北荆州人，三峡大学机械与材料学院，副教授。（湖北 宜昌 443002）

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）22-0096-02

制造业是一个国家发展的基础，数控机床的水平标志着本国的制造业水平，也是一个国家综合国力的重要标志之一。作为数控机床的理论基础，“数控技术”课程早就是各大院校机械工程专业的专业课程之一。随着机械行业数控机床的普及，对数控专业人才需求的不断增加，但企业普遍反映学生的理论水平多于实践知识，且在工作中难于将理论和实践结合起来。作为一所以培养应用型人才为根本任务的普通高校，我们有必要从提高学生实际动手能力上出发，改进“数控技术”课程教学过程中的目标和方法，培养具有较强实践能力的高素质应用型人才。这对于适应现代科学技术发展的要求，增强我国制造业的综合实力和国际竞争力有着重要意义。

一、“数控技术”课程的特点

与其他机械类课程不同，“数控技术”课程有着如下三个典型的特点：

首先，数控技术是集机械制造技术、材料科学与技术、控制技术、传感检测与监测技术、网络通信技术等于一体的多学科交叉型科学技术，涉及的知识面宽，对教师的知识结构要求较高。

第二，数控技术在最近几十年中得到了长足的发展，高新技术不断在数控技术领域被刷新。与其他专业课程相比，数控技术的知识更新速度极快，需要授课教师能及时获取最新的行业动态，并融合到自己的授课环节中。

第三，“数控技术”是一门实践性极强的课程。“数控技术”教学中的大多数环节，从机床结构、数控机床的操作、数控加工工艺到数控机床故障诊断等，都应该有相应的实践环节来支撑，才能加强理论教学的效果，让学生对数控机床和数控技术有更直观和深刻的理解。

二、“数控技术”课程改革思路

对于大部分高校而言，本课程的目的是让学生了解数控技术的理论知识，并具有一定的动手操作能力，以适应社会的实际需求。针对上述“数控技术”课程的特点，应该从教学思路、教材师资队伍、考核方式等方面进行改革，以应用为主旨和特征，设计能全面发展学生知识、能力及专业素质的培养方案，构建新的教学内容体系。

1.教学思路上的改革

“数控技术”课程中应包含完整的理论教学和实践教学环节，如图1所示，在课程设置时就应注重对学生应用能力的培养。本课程的前导课程为CADCAM技术，在授课时可以适当向数控技术方向倾斜，讲授数控技术中的部分基础知识。在“数控技术”课程的理论授课环节中，因学生已有一定基础，教师可花较少的课程时间讲授理论学习，将更多的时间用于课程实践中，从而突出“实际、实践和实用”的原则。在教学内容上，目前数控机床均已采用自动编程技术，学生对手工编程原理及技术有所了解即可；对于相对偏深的数控原理、数控机床控制电路等理论内容，学生的兴趣不大，而且在实际工作中也很少接触，可以进行淡化处理；而对于学生今后更有可能接触的知识，如车削、铣削各种常见零件的加工特点和加工工艺等，则应当结合实际操作来重点组织教学和进行实践。

图1 数控技术课程教学体系及内容

2.教材和师资队伍的改革

目前通用的《数控技术》教材，主要以介绍机床结构、数控原理、控制原理、数控程序编写及机床的维修与维护等基础知识为主，对于实践环节中的车削模块和铣削模块则涉及较少，不仅教师讲授起来枯燥无味，学生学习的兴趣也不大。除理论知识外，数控技术的教材应结合培养目标与学校自身的设备情况，组织教师和实验人员共同编写实习教材，选取一些典型的轴套类零件（车削）、盘类零件（铣削）作为例子，通过学习这些实例，学生对数控技术的理解更加深刻。这不仅解决了实习教学中的空白，又推动了教师队伍的建设，更让学生能从中学到有用的技能，对数控技术的教学有着积极的作用。此外，也可引进和聘任一批具有丰富数控技术生产实践经验的技师、高工担任实习教师，或定期开展专题讲座，使实践教学达到较高水准。

3.教学手段上的革新

在课程上通过采用多媒体教学手段，学生能充分理解课本上的理论，但对于教学内容中实践性较强的车削模块和铣削模块，必须经过实践环节的锻炼，才能让学生对数控技术有更深刻的理解。但实际中教师不可能为每一个学生提供机床和材料进行实践。为让学生能自己动手，加深对数控技术中各类零件从设计到制造的全过程的理解，在教学过程中教师可采用学习和实践相结合的教学模式，实行理论讲解、案例演示、分组练习、小组答辩为一体的培养方式，利用数控仿真软件的模拟功能，让学生在计算机上对数控机床进行模拟操作，可有效解决学生多、实验设备少、机床操作时间短的矛盾。仿真软件对零件的加工操作流程与实际机床相同，使学生对加工过程及机床实际操作更加熟悉，这不但有利于提高数控理论教学效果，更有助于学生编程能力的提高，也为以后的实际操作奠定良好的基础。

4.革新课程考核方法

除通过闭卷考试考查学生对相关理论知识的了解外，更应该着重考核学生综合运用所学知识、解决实际问题的能力。

（1）采取常规考试的方式，考查学生对基础知识的掌握和理解能力。

（2）提前将课程的考核课题发下去，让学生利用课余时间完成。利用最后一次课堂时间，采取分组答辩、现场演示和操作等考核方式，重点考查学生专业思维能力、动手能力、独立/协作解决问题的能力和综合运用知识的能力。

（3）鼓励和培养学生获得数控相关的技能等级证书。如通过等级鉴定取得数控车（铣）床的中、高级工证书，通过参加全国数控工艺员考试取得相应的数控车（铣）床工艺员证书，可获得额外的学分奖励。

三、新型教学模式的实施

图2 数控技术课程的教学模式

根据上述课程改革的思路，新型“数控技术”课程的教学模式如图2所示。

1.理论讲解

在学生能理解的程度上，尽可能只讲授理论知识中较难的地方，而一些基础的、学生能看得懂的地方则让学生自学。这不仅能节约较多时间用于后面的实践环节，也能锻炼学生的自学能力。

2.案例演示

选取难度适中、具有多种教学特征的零件，结合数控技术的相关知识进行讲解。为加深学生对数控过程的理解，把数控仿真软件系统引入教学中，根据加工工艺的原则和给定零件的实际形状，选择进行数控加工的工艺，并规划合适的加工路线，最后利用软件的演示功能演示零件的加工过程，还可以在加工过程中故意设置错误的工艺参数和刀具行走路线，让学生指出其错误原因并进行更正，通过这样的互动学习和演示，不仅能充分调动学生的学习积极性，更能让学生在实践中印证理论教学中的知识点。

3.分组练习

为提高学生的学习积极性，教师应根据教学内容和教学目的，提前寻找难度合适零件的图纸，让学生在练习的过程中完成整个零件的加工，使学生学习的目的性更强。为进一步贴合实际，同时锻炼学生的团队协作能力，可以按照“车间组织”的教学模式，将班级的学生分成3～5人一组，将“大班”教学“小班”化成车间的班组，每个小组选出一位组长，负责各组的生产、组织与管理。教师充当车间主任的角色，从宏观上对各小组进行督促和帮助，强化学生的自我管理能力和组织能力，锻炼学生的合作、沟通能力和责任心，培养学生的综合职业素养。

教师在进行理论讲解的同时，将任务下发给各小组，让小组成员在课后查阅资料和分组讨论，完成指定零件的工艺参数的选择、刀具夹具的选择等任务，教师对学生出现的普遍性问题加以详细讲解，在随后的仿真教学过程中，让学生利用仿真软件，按工件实际加工工序完成零件的整个工艺过程： 选择机床和数控系统、安装毛坯与刀具、对刀与校验、工艺参数选择、仿真加工、零件检测等，最终实现整个工件或是工件某一部分工序的仿真加工。教师对学生在实践过程中容易出现问题的夹具设计、工艺参数、走刀路线等环节进行重点指导，以进一步提升学生对数控技术内容的理解程度。

4.小组答辩

经过一段时间的小组讨论实践后，教师可安排时间让小组进行答辩。答辩时学生须运用仿真软件，现场演示从毛坯选择到零件加工完成的整个过程，教师重点考查小组成员对零件各加工工艺选择的合理性和加工路线的设置的准确性，也可让其他学生指出其中的优缺点。小组答辩结束后，教师应根据学生的完成情况，针对性地作出评价，并根据各位学生在课题难度、课题完成过程中的贡献和现场表现进行评分，并作为平时成绩。通过理论和实践相结合的教学模式，能有效增强学生分析问题和解决问题的能力。

四、结束语

“数控技术”课程不仅要学生掌握数控技术的基础知识，更应该以“实际、实践、实用”为宗旨，革新课程的教学体系和教学内容，突出实践、课程设计等教学手段，培养学生的动手能力，使学生成为社会所需要的高级应用型技术人才。

参考文献：

[1]叶邦彦，刘建萍，张承忠，等.面向数控技术课程的创新教学模式研究[J].现代教育技术，2010，11（20）：140-143.

[2]邓遵义，李攀峰.数控仿真软件在数控教学中的应用浅析[J].中国电力教育，2010，（6）：81-82.

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【关键词】数控；教改；课程

【Abstract】By analyzing the“CNC lathe”course features， combined with teaching practice， the current “CNC lathe” Teaching the problems put forward some solutions， for the future development of a teaching reference.

【Key words】CNC；Reform；Course

0 引言

数控技术也叫计算机数控技术（Computerized Numerical Control 简称：CNC），它是采用计算机替代原先用硬件逻辑电路组成的数控装置，使输入数据的存贮、处理、运算、逻辑判断等各种控制机能的实现，均可以通过计算机软件来完成机械加工的一门技术。数控车床，是一种高精度、高效率的自动化机床。它具有广泛的加工艺性能，可加工直线圆柱、斜线圆柱、圆弧和各种螺纹。具有直线插补、圆弧插补各种补偿功能，并在复杂零件的批量生产中发挥了良好的经济效果。与普通机床相比，数控机床具有很多优点：高柔性，适合单件、小批量生产，适合新产品的开发；加工精度高、加工质量稳定可靠、生产率高，数控机床的加工自动化，免除了普通机床上工人的疲劳、粗心、估计等人为误差，提高了产品的一致性；并且数控机床对操作工人的要求降低，一个普通机床的高级技工，不是短时间内可以培养的，而相对来说数控机床操作工人培养时间极短（如数控车工需要一周即可，还会编写简单的加工程序）。随着数控机床在工厂的普及，它已经直接影响到一个国家的经济发展和综合国力，关系到一个国家的战略地位。因此，世界上各工业发达国家均采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业[1]。

1 《数控车床》实训课程性质和特点

《数控车床》课程是我校机械设计及其自动化和机电一体化专业的专业必修实验课。通过本课程学习，使学生建立现代机械制造的全新概念，掌握数控车床的基本知识、基本理论和基本技术。该课程具有如下特点：

1.1 知识密集

《数控车床》是以数控车床设备为主要研究对象讲授计算机数控的基本原理、基础理论和方法。数控车床集合了多学科，具有集机、电、液于一身，技术密集和知识密的特点，设计、使用数控车床必须具备机械制造、微电子、自动控制和计算机等多方面知识。

1.2 理论性与应用性均要求较高

《数控车床》课程既包含了开发设计数控系统和数控机床所需要的深奥的理论知识，又包含了使用数控机床所需要的应用方面的知识。

1.3 知识更新快

随着微电子技术计算机技术的发展，数控技术也在不断地发展。数控技术从创造到现在虽然只有50多年的历史但已经经历了五个发展阶段，相应的数控车床也经历了五次更新换代，专业知识的更新速度非常快。

2 《数控车床》实训课程教学中存在的问题的探讨

《数控车床》实训课程具有以上的特点，给教学带来一定的难度，在教学过程中，授课老师经常有如下困惑：授课的重点在哪里、如何掌握讲授课程的深浅、如何收到好的教学效果等。笔者通过《数控车床》实训课程实践中获得的一些认识和体会归纳如下：

2.1 充分利用计算机辅助软件

由于数控技术教学和培训都离不开数控机床，而数控机床本身价格比较昂贵，同时训练过程不可避免地存在误操作过程，这对机床安全是一个巨大的隐患，同时数控机床的数量有限，难以满足大量学生实践训练的需求。随着计算机技术的普及，数控机床加工仿真技术得到了迅速发展，很好地解决了这些矛盾。数控加工仿真是一种先进的计算机人机交互技术，具有生动的界面和强大的显示功能，图形大小、颜色、观察视角以及刀具的形状等都可由操作者自行设计以满足不同的监控与学习要求；仿真系统的通用性较强，其语法诊断功能可以帮助学生学习编程。在模拟过程中，系统能及时提供错误信息以及刀具相对移动轨迹的显示以及最终加工的立体效果，很容易发现和修改编写程序的错误，高仿真界面及动态的模拟仿真系统可有效地显示代替机床实际运行状况并且还能够提示操作信息，使数控机床的编程操作易于课堂化教学，从而既节省了机床设备和实习消耗，降低了实做危险，又大大提高了教学效率，规避了实习人员的操作风险。仿真系统在模拟中出现人为的编程或操作失误也不会危及学生和机床安全，学生反而还可以从中吸取大量的经验和教训，所以说它是初学者理想的实验、实践工具[2]。

2.2 理论和实践相结合

刚刚开始接触数控车床，首先要掌握常用的指令G、M指令，例如快速进刀指令G00、直线插补指令G01、圆弧指令G02和G03、主轴正转M03等相关的指令。要求学生在最短的时间中熟记他们，对于不明白的概念暂时不要理会，在实训中，通过实际的实践操作就会慢慢的理解明白。简单的指令对于学生的基础知识要求不高，学生学习起来容易。脱离课本上大的知识框架直接从常见指令学期起，学生容易上手，又有成就感，增加学生的学习兴趣[3]。

3 展望

推进高校数控人才的规模化培养，有利于壮大中国数控人才队伍，对中国传统制造业转型有着重大意义，同时还可向创业人才队伍输送人才资源。改变传统数控人才的自底向上的知识串联培养模式，建构以项目为核心、自顶向下目标型的数控教学知识体系，优化实训软硬件环境，改善数控实训的权重，降低高校卓越数控人才规模化培养成本，结合创新、创业实践，不断拓展卓越数控人才培养的知识活化面积，提升其核心竞争力，促进越工程人才规模化培养模式的可持续发展。该目标的实现需要多重数控实训教育资源的进一步优化整合， 有待深入探讨，协同完成。

【参考文献】

[1]张三.数控技术与产业发展途径[J].电工论坛，2013-04-11.

篇6

德国对从事职业教育的专职教师要求非常高，必须获得硕士学位，且有在企业至少五年的专业实践经历，取得相关领域的职业资格证书，体现出德国职业教育教师培训的高等教育化和实践专业高技能。

我国的职业教师越来越多地具备了高学历，加之教育部从2000年开始每年招收1000名在职职校教师进行硕士培训，提升职业教育的教师硕士比例。在国家政策的有利扶持下，职业教育得到前所未有的发展机遇，在职业教学层面上更需要一支高素质、高专业水平的师资队伍，体现为教师和技师的高度融合。

2 对教师和技师的理解

教师 教师是教育的产物，承担着大量的教学任务。教师既是一种社会角色，又是这一角色的承担者。广义的教师是泛指传授知识、经验的人，狭义的教师是指受过专门教育和训练，并在学校中担任教育、教学工作的人。教育改革发展过程的新要求，首先在教师身上体现出来。由此，高职教师从事教学工作必须获得高校教师资格证书，还具备以下高水平的要求。

1）著名教育家叶圣陶曾说过：“教育工作者的全部工作就是为人师表。”为人师表是教师的工作，高职教师必须具有“三高”的整体素质，即思想水平高、教学水平高和学术水平高，在节奏快、压力大的生活和工作中，更要有健康的人格。还要达到“三强”能力，即教育能力强、实践能力强和科研能力强。

2）《师说》中说：“古之学者必有师，师者，所以传道、授业、解惑也。”教师之本是教学，高职教师必须熟悉所从事的职业岗位对人才知识结构和技能结构的要求，能按照可持续发展的职业能力开发新的课程内容，培养实用的高技能人才。

3）高职教师必须深入企业实践锻炼，提升自身实践能力。高职教育是培养高职学生具有较强的实践技能，为此，教师先要具备动手能力和解决有关技术问题的能力，现场具有示范作用。

4）高专业提供论文写作和写作论文的服务，欢迎光临dylw.net职教师必须具有团队协作精神。高职教学经过高效整合后，课程具备较强的综合性，这就要求教师善于与他人合作，保持平和的心态，借鉴和使用他人的知识和专长，相辅相成、积极协作，发挥自身更富创造性的作用。

技师 技师是指技能工程师，是具备相关技术，掌握或精通某一类技巧、技能的人员。在企业中技师具有丰富的业务知识和熟练的操作技能。

以“数控机床装调维修工”国家职业标准为例，其中“培训教师”说明：培训中级、高级数控机床装调维修工的教师应具有本职业技师及以上职业资格证书或本专业（相关专业）中级及以上专业技术职务任职资格；培训技师的教师应具有本职业高级技师职业资格证书或本专业（相关专业）高级专业技术职务任职资格；培训高级技师的教师应具有本职业高级技师职业资格证书两年以上或本专业（相关专业）高级技术职务任职资格。

其中“申报条件——技师（具备以下条件之一者）”：

1）取得本职业高级职业资格证书后，连续从事本职业工作五年以上，经本职业技师正规培训达规定标准学时数，并取得结业证书；

2）取得本职业高级职业资格证书后，连续从事本职业工作八年以上；

3）取得本职业高级职业资格证书的高级技工学校本职业（专业）毕业生，连续从事本职业工作两年以上。

考取“数控机床装调维修工”技师资格证书的基本要求包括：职业道德规范、电气基础知识和机械制图、金属材料、液压传动、钳工操作、机床编程等相关基础知识；会数控机床机械装调和维修，或掌握数控机床电气装调和维修。

对教师和技师的理解 高职教育的主要任务是培养技术应用性人才和高技能型人才，要求培养的人才必须达到层次的高级性、知识能力的职业性。为适应高职教育的发展需求，对师资队伍的要求必须是“双师型”——教师和技师。我国大多数高职院校的教师是从事理论教学，技师是从事实训教学。

目前，对“双师型”教师和技师的认识有不同观点：一是持有“双证型”，持有高校教师资格证和某一职业技能证的教师就是“双师型”教师；二是“双能或者双素质”说，认为既具有作为高校教师的职业素质和能力，又具有某一行业的技师职业素质和能力的专业教师；三是“叠加”说，比“双证”“双能或者双素质”对“双师型”教师概念的界定更全面，它强调的是“双证”和“双能”累加。不同的行业对“证”和“能”的要求差异较大。

承担培养学生具有较强的实践动手能力和解决实际应用问题能力的工作任务，需要一支由教师和技师组成的结构合理的队伍来实现，而非人人既是教师又是技师的队伍。“双师型”教师是职业教育理论知识教学和职业技能实训指导的教师群体，是职业教育师资队伍的特色表述。

3 职业教学融合

在职业课程教学的各种不同学段、不同课程、不同实训场所，培养学生学习相关技术及其应用能力，需要讲专业提供论文写作和写作论文的服务，欢迎光临dylw.net授理论教师和指导实训技师的有效融合。

教学与工作过程融合 教师制定的教学目标是培养学生今后从事实际工作的职业技能。以“数控机床机械装配”课程为例，该课程学习内容是遵循生产实践中数控机床机械装配的工作任务，融合于教学，由技师指导学生解决工作过程中的问题，从而学到知识和能力。

课程知识内容与装配技能融合 教师设计、讲解“数控机床机械装配”课程的知识内容，包括“学习项目1：认识数控机床机械结构和装配工量具，操作数控机床”“学习项目2：数控机床主传动系统的装配”“学习项目3：数控机床进给传动系统的装配”“学习项目4：液压与气动系统操作与调试”“学习项目5：数控机床自动换刀机构的认识与操作”“学习项目6：数控机床调平和精度检验”“学习项目7：数控机床性能及功能检测与验收”。

技师指导学生装配操作，完成数控机床机械装配之前，要教会学生使 用装配工具；装配时，要教会学生清洗零部件、正确使用装配工具、按装配工艺规范能装配数控机床功能部件；装配后要教会学生使用量具，检测数控机床的精度和性能。由此可见装配知识与技能实现了融合。

理论学习与实践融合 “数控机床机械装配”课程采用理论与实践一体化的教学模式，教学中教师精讲理论，技师训练学生多动手操作。实践是实现由知识到能力转化的重要途径，以“做中学”为主，训练学生运用知识的能力，体现了实践与理论学习的融合。

课程教学内容与职业资格标准融合 高职院校依托行业协会制定岗位职业标准，为培养企业需要的高技能人才，与企业合作修订了各个专业人才培养方案，将职业资格标准与课程教学内容融合。教师结合职业资格标准完成教学内容，技师指导学生取得职业资格证书。

教室与实训场地融合 在“数控机床装配与机电联调车间”一体化课程教学场地，教师现场讲解数控机床机械装配的理论知识，技师训练学生数控机床机械装配技能，将理论教学的教室和实训场地合一，建设一个真实的工作环境，实现理论教学场所与技能训练场地融合，为学生提供体验实际工作过程的学习条件。

教学理念与教学行为融合 教学理念就是人们对教学和学习活动内在规律认识的集中体现，同时也是人们对教学活动的看法和持有的基本态度和观念，是人们从事教学活动的信念。“数控机床机械装配”课程确立了知识与技能目标，强调学习过程与方法，更要注重情感态度与价值观，这是课程改革的基本理念。教学行为专业提供论文写作和写作论文的服务，欢迎光临dylw.net是与教师、学生相关的一切教学活动，是教师的教学实践。教师在教学中运用任务驱动法培养学生的思维能力、合作交往能力，使学生乐于学习、勇于探究、学会合作，从而促进学生的学习和发展。将先进的教学理念转化为有效的教学行为，并以有效的教学行为促进先进教学理念发展，教师和技师都要促进教学理念与教学行为的融合。

4 结束语

集教师和技师于一身的“双师”在职业教育别是专业发展中属紧缺人才。教师和技师从原始上根本不同，教师教书育人，技师生产产品，但是现在两者在职业课程教学中开始融合，都具有教书育人、生产产品兼顾的职责，不可或缺。所以不要求教师和技师风格、水平整齐划一，而是允许“双师”在专业发展方向和水平上存在差异，在统筹兼顾专业理论与实践教学的基础上，鼓励和支持“双师”形成自己的专业发展优势和个性风格，允许教师和技师从单一型、叠加型发展到融合型，成为真正专业化的“双师型”职教教师，从而形成群体理想的“双师型”教师队伍。理想的职教教师在专业理论知识和专业实践能力方面应融合为“一师”，而不是目前所说的“双师”。

参考文献

[1]吕宪军，王延玲.试析教学理念与教学行为的割裂与融合[J].教育科学，2012（1）：36-40.

[2]娄锐，纪红.行动导向高职理论教学与实践教学的有机融合[J].职业技术教育，2009（5）：34-35.

[3]张志安.融合报道的教学实践及其反思[J].当代传播，2011（6）：84-86.

[4]徐恬，蔡勇.“双师型”教师锻造高技能人才[N].深圳商报，2009-05-07（4）.

[5]李成建.“双师”素质与“双师”结构之研究[J].商丘职业技术学院学报，2008（3）：110-113.

[6]贺文瑾.“双师型”职教教师的概念解读（下）[J].江苏技术师范学院学报：职教通讯，2008（8）：49-51.

篇7

关键词 管理体系；数控机床；质量管理

中图分类号TH13 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）48-0121-02

随着高科技技术的不断完善和发展，在机械加工制造领域，数控机床已经占据了整个加工和制造的半个江山，如此之大的生产和加工规模，怎样做好质量管理成了制约各大企业发展和创新的关键，辽宁作为老工业基地就务必要针对我国工业发展的实际情况，为大力发展我国高端制造业献礼献策，进一步加快与普及数控技术在各大机械加工领域的应用范围；进一步加大我国机床的研发力度和研发水平。

1 数控机床管理的重要性分析

如何加强对整个企业的数控机床的科学管理，属于企业管理成功与否的一个指标，对于所有的数控设备，科学的管理都是企业对设备是否充分利用风向标，很多先进的产品质量和生产工艺都是依靠它来完成的，每一个生产的任务是不是能很好地，很大程度上都取决于数控机床设备状况和技术工人的具体水平，管理的好与坏直接导致了整套设备的使用年限和使用寿命，因此，企业的经济效果是和管理是直接相关的，甚至就连材料的消耗也是与他息息相关的。所以说，企业对加强对数控设备的科学管理是对整个企业的所有经营活动都有着极其重要的意义。

1.1 数控机床管理的作用

通俗地讲，加强对企业数控机床的科学管理是确保所有企业的正常生产和运行的前提和条件。随着机械加工技术的不断发展以及科学技术的进一步完善，所有的零部件的生产过程都逐渐走向了机械化和自动化，数字化的数控机床已经对整个行业的生产活动起到了引领作用，数控技术对所有的加工生产活动的影响越来越大，数控机床作为整套生产线上的重要设备，一旦出现故障，就会导致整个生产加工系统或者部分生产加工环节的停产。就会完全制约和限制了整个企业生产链条上的正常秩序。所以，确保数控机床永远处在一个良好的运行状态，是整个企业占据市场和提高效率的最佳保证，良好的生产线是确保企业正常生产的先决条件。这就不难理解，为什么要把加强数控机床的科学管理作为提高整个企业的经济效益的唯一手段，在数字化生产加工的过程中，很多产品的都是进过数控设备一次性完成的，所以，数控机床能够真实地反映出企业的经济效果，所生产出来的产品质量、成本、产量、消耗以及企业的利润在一定程度上都受到设备的限制和制约。

1.2 数控机床管理的任务

数控机床管理的最基本的任务，就是要通过科学的技术、高效的经济和先进的管理措施实现企业的综合性管理，确保整个生产和加工的过程中对所有的设备都要正确使用、科学检修、精心维护，使设备长时间处于一个良好的运行状态之中，通过不断的优化和改善所有的设备，从而达到最大限度地延长所有设备的使用周期。

2 ISO9000质量管理体系

ISO9000质量管理体系的实施，是产品获得市场的认可的依据，也是企业数字化管理水平不断提高的前提。由于所有的工序规范操作，都会使产品在整个形成的过程中，有效地将废品率控制到最低水平，同时在辅助材料、用电等方面也将走向合理化，成本有效地控制在最小范围。以质量考核、制度管人，使企业上下责任心有了明显的增强，所有的资源将会得到充分的利用，有效融洽了员工和企业管理层的关系。

ISO9000质量管理体系属于继全面质量管理阶段、统计质量管理阶段、质量检查管理阶段之后的最高管理阶段，属于国际标准化的组织总结每一个国家、每一个不同的发展阶段所形成的管理方法和模式，具体推行的标准化产品、过程、体系、服务的框架性一个模式。这其中包括了GB\T9000所表述质量管理体系的术语和基础知识、GB\T19004提供考虑质量管理体系、GB\T规定质量管理要求的效率的指南和有效性，以及GB\T19011所提供的审核环境和质量的体系指南等4个方面。ISO9000族标准作为一种载体, 是企业管理的总纲，它告知企业，为什么做质量管理，它也属于企业质量管理的“法”，怎样做好质量管理的具体内容和做好质量管理，它能使企业完善质量管理体系，适应当前市场经济的发展，进一步提高产品的竞争力，从根本上转换整个企业的组织经营机构，从而保护了国家和组织权益。

3 数控机床中的质量故障分析

3.1 数控机床的保养与维护

任何设备都要有实施保养和维护，只有不停地对其进行合理的保养和维护，才能有效地提高他的使用周期。在数控设备的使用过程之中，因为技术程度以及一些不可避免的人为行为总会改变和损坏某些部件，所以说非法操作是不可避免，这样就会对设备造成一定程度上的伤害，如果不能及时的处理，就会导致设备的过早退伍，甚至还会造成一些比较严重的事故。所以，维护和保养工作是必不可少的环节，一定要及时地处理因为技术状态的变化而引起故障问题，随时改善设备的使用状况，才能有效的预防和降低数控机床的故障发生几率，才能保证设备的正常运转，延长使用寿命。

3.2 数控机床故障断诊分析

在设备无法正常工作的情况下，首先要判断故障出现的具置和产生的原因，可以目测故障板，仔细检查由于电流过大造成的保险丝熔断，元器件的烧焦烟熏，有无杂物断路现象，造成板子的过流、过压、短路。观察阻容、半导体器件的管脚有无断脚、虚焊等，以此可发现一些较为明显的故障，缩小检修范围，判断故障产生的原因。数控系统的自诊断功能随时监控系统的工作状态。一旦发生异常情况，立即在CRT上显示报警信息或发光二级管指示故障的大致原因，这是维修中最有效的一种方法。近年来随着技术的发展，兴起了新的接口诊断技术，JTAG边界扫描，该规范提供了有效地检测引线间致密的电路板上零件的能力，进一步完善了系统的自我诊断能力。

4 结论

针对我国数控加工制造业的现状，在对不少企业进行大量走访和调研的基础上，同时总结了国内外制造企业成功实施车间管理的经验，本文就一般制造企业车间作业生产管理的需要，从数控机床管理、机床故障信息管理、车间调度管理等方面入手，提出了数控车间机床管理系统的结构模式和总体框架，为系统下一步的实现和开发做好了准备，体现了系统开发的可行性和合理性。

参考文献

篇8

【关键词】 机电 现状 分析

为了认真完成好湖北省教育科学十二五规划课题《中职机电技术应用专业课程设置与教学内定改革研究》的调研工作，课题组成员对中职机电专业课程设置与教学内容现状进行了调研，调研结果是，中职机电专业培养目标是高素质劳动者和中初级专门人才；业务现状是：机械制造人员能熟练地进行普通机床的操作，熟悉典型数控系统机床的编程技术，能熟练进行数控机床的操作，加工中等复杂的机械零件，掌握二维和三维CAD/CAM软件如AutoCAD、UG、Pro/E等软件的应用；机电一体化设备操作维护人员能较熟练地操作维护机电一体化设备；机电一体化设备营销人员。熟悉机电一体化设备的分类、典型结构及特点，熟悉机电一体化设备的操作和调试。具备机电一体化设备的营销基本知识。职业资格证书要求现状是获得普通或数控车工或铣工中初级职业资格证书：中初级维修电工合格证书；机械制图绘图员中初级合格证书。中职机电技术应用专业课程设置与教学内容偏多偏难，改革迫在眉睫。

现以湖北职业技术学院应用技术分院机电技术应用专业为例对当前的专业课程设置与教学内容现状进行具体分析。

1 培养目标现状分析

当前的培养目标是培养与我国社会主义现代化建设要求相适应，德智体美等方面全面发展，具有综合职业能力，在机电生产、服务、技术和管理第一线机电技术应用岗位工作的高素质劳动者和中初级专门人才[1]。

2 业务范围现状分析

（1）机械制造人员：能熟练地进行普通机床的操作，熟悉典型数控系统机床的编程技术，能熟练进行数控机床的操作，加工中等复杂的机械零件，掌握二维和三维CAD/CAM软件如AutoCAD、UG、Pro/E等软件的应用。（2）机电一体化设备操作维护人员：掌握机电一体化设备的结构及工作原理知识，熟练掌握机械原理、电气控制原理和液压技术。能较熟练地操作维护机电一体化设备。（3）机电一体化设备营销人员。熟悉机电一体化设备的分类、典型结构及特点，熟悉机电一体化设备的操作和调试。具备机电一体化设备的营销基本知识。

3 知识结构、能力结构及要求现状分析

3.1 知识、素质和能力的描述（如图1）

图1 知识、素质和能力描述

3.2 职业资格（技能）等级要求

全国计算机等级考试一级证书；

获得国家劳动和社会保障部相关的普通或数控车工或铣工中初级职业资格证书：

中初级维修电工合格证书；

机械制图绘图员中初级合格证书。

4 主要课程、职业技能实训项目及主要实践性教学环节安排现状分析

4.1 课程设置概况

本专业共有10门公共必修课，6门职业基础课，9门职业技术与职业认证课。安排实践性教学环节11个，以确保本专业培养目标的实现。

4.2 主要课程和主干课程

4.2.1 主要课程

语文、英语、数学、政治、机械制图、公差配合与技术测量、AutoCAD应用、计算机基础及办公自动化、金属工艺学、机械原理与机械零件、电工电子技术。

4.2.2 主干课程

机床电气控制与PLC、机械制造基础、电机修理、数控应用技术、工厂供电、protel。

4.3 主要课程学时分配现状

法律基础知识30学时，职业道德与职业指导32学时，哲学基础知识30学时，经济与政治基础知识28学时，求职与创业28学时，语文88学时，英语52学时，数学104学时，体育52学时，计算机基础及办公自动化88学时，机械制图120学时，金属材料与工艺学70学时，电工电子技术90学时，机械设计84学时，公差配合与测量技术20理论，24学时实验，AutoCAD应用56学时， 机械制造基础（含机床）56学时，数控应用技术84学时，电机修理34理论学时，10学时实验，机床电气控制与PLC （总学时84，其中实验学时10个），工厂供电60学时， Protel 60学时，技能认证训练（含液压基础）180学时，企业管理30学时，市场营销60学时[2]。

4.4 实践性环节的安排项目：

金工实习三周、电机修理一周、电子装配一周、机床电气控制与PLC实训一周、机械制图零部件测绘三周、机电一体化设备联调一周、数控机床操作实训二周[3]。

5 教学环节学时分配分析

经过分析：必修课总共3054学时占97%，其中，公共课522学时占17%，专业必修课1026学时占33%，职业技能项目360学时占12%，其它实训课1020学时占35%。理论与实践课比例为43：57。

6 分析结论

根据以上调研分析，结合相前实际，我们认为，中职机电技术应用专业课程设置与教学内容偏多偏难，改革迫在眉睫。同时提出以下建议与设想。

《中职机电技术应用专业课程设置与教学内容改革研究》课题研究的基本内容是针对目前中职生的实际，如何来重新制定中等职业教育机电技术应用专业的课程设置方案以及每门课程的教学内容，重点是课程设置方案的制定，难点是专业课开设种类以及学时配比。

目前已经有很多专家学者进行了中职学生基本现状的研究，已经形成了比较统一的认识，但是在如何从专业教学的实际进行有效突破上还在探索之中。今后要在中职机电专业教学中寻求到比较实用的一套课程设置与教学内容体系。

因此，在新的时期，我们十分有必要重新研究中职课程设置与教学内容改革问题，让学生学有所获，学有所成。

参考文献：

[1]教育部关于中等职业学校德育课课程设置与教学安排的意见[Z].2008-12.

[2]教育部关于制定中等职业学校教学计划的原则意见教职成[Z].2009-1.

[3]教育部关于进一步深化中等职业教育教学改革的若干意见[Z].2008-12.

篇9

【关键词】Master CAM;数控;实验;编程

目前，数控机床给机械制造业带来了巨大的变化。数控技术已成为制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础技术，计算机辅助设计与辅助制造和计算机集成制造技术敏捷制造和智能制造等，都是建立在数控技术之上。数控技术不仅是提高产品质量、提高劳动生产率的必不可少的物质手段，也是体现一个国家综合国力水平的重要标志。新世纪机械制造业的竞争，其实就是数控技术的竞争。基于数控技术在机械制造业的重要性，学校陆续在机械类专业开设了数控课程但由于教学条件的限制，许多只能讲授理论知识，而不能理论联系实践。既不能培养学生的实际应用能力，如数控编程能力、数控机床的操作能力及系统的维护能力，也不能培养学生数控技术的开发能力。这样培养出来的学生毕业后走上工作岗位就不能独立完成在数控技术的应用的任务。因此，如何改善和提高数控技术课程的实验环境，使学生能学有所练、学用结合，是数控技术教学工作面临的一个非常大的难题。

综上所述，数控技术课程是一门实践性很强的课程，离开实践，就谈不上素质，实践是知识转化并升华为素质的根本条件。要想达到理想的教学和实践效果，仅在课堂上实施全方位的教学是不够的，还应具备一个良好的实践教学环境。考虑到前面谈到的数控设备价格的因素，我们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、与数控机床有良好数据接口的MasterCAM软件。利用该系统，我们做了如下工作：

一、利用MasterCAM进行手工编程，并进行程序校验

数控程序的手工编制是计算机自动数控编程的墓础，应用计算机进行数控加工自动编程最终也还要经过后置处理转换成NC程序代码。作为数控技术人才，不仅是数控技术的应用者，更应该是数控技术的开发者。因此要使学生知其然并知其所以然，手动编程是学生熟悉并掌握NC程序基本原理的一个重要途径。但数控指令枯燥、不易记忆，编写的程序又不能得到实现，学生学习的兴趣不高，也得不到应有的实际动手的训练。同时对同一零件编程，学生编写的程序会有多种，老师批改作业、检查学生掌握情况也十分困难。这一难题在MasterCAM系统中就迎刃而解了：只要将NC代码输入该系统，通过加工轨迹校验，NC程序的结果就非常直观地仿真出来了。

二、设置工艺参数，定义零件加工工艺

利用MasterCAM系统中的CAD绘图建模功能绘制生成三维零件模型，或利用该系统提供的数据接口将在其它CAD系统中做好的零件模型，然后综合运用所学过的如《机制工艺》、《金属切削机床》等课程的相关知识，选择合适的加工工艺方法，安排零件的加工工序，确定粗加工、半精加工、精加工所对应的不同加工表面的刀具、切削用量、进退刀路径、主轴转速等参数后，该系统便自动计算出机加工余量，并动态显示出和粗加工、半精加工、精加工所对应的不同加工表面的刀位轨迹和机床代码，省去了人为编制NC程序的烦恼。这一过程将数控编程、制造工艺、刀具、数控机床、数控加工等课程有机地结合起来，使学生觉得以前所学的知识不再孤立、枯燥，在数控技术课程中达到了融汇贯通，并在计算机上变得生动、形象起来，巩固了学生的加工工艺方面的知识，强化了利用Mastercam系统数控教学的效果。

三、利用MasterCAM系统，对计算机计算的刀具轨迹进行模拟仿真

MasterCAM特有的模拟仿真功能，可以进行三维动态仿真加工，每个学生都有模拟加工的机会，省时间、省材料、省投人。在仿真过程中，刀具沿着所定义的加工轨迹进行动态加工，学生可以直观地掌握数控加工的过程，判断刀具轨迹的连续性、合理性，是否存在刀具干涉、撞刀等情况，计算机计算是否正确，加深了学生对加工工艺的理解和对刀具轨迹的认识。通过对照加工后的结果，学生明白了不同的刀位轨迹，其加工结果有很大的差异实质上，加工刀具轨迹定义的合理与否，与学生对零件加工工艺知识掌握的熟练程度有密切的关系。学生可以发挥自己的创造性和综合能力，对不满意的加工结果重新进行零件建模或重新定义刀位轨迹，实现虚拟设汁与虚拟加工。

四、利用MasterCAM系统将刀具轨迹转换成数控加工程序，通过计算机机床接口传送，并控制数控机床进行实际加工

前面所做的工作均是在计算机上进行的，学生还很难将NC程序和实际的加工联系起来，总的理解是停留在理论知识上，感性认识不足，实际应用能力的训练环节很不够。因此在条件允许的情况下，让学生将零件的NC程序通过数据接口传至数控机床，控制机床进行加工。在这个过程中，NC程序、数控系统、数据接口起了非常重要的作用。作为数控技术人才，应该熟练掌握数控编程、数据通讯、接口技术等专业基础知识，并得到相应的动手能力的训练.

数控实验室的功能应该是多方面的，可以进行科研项目研究，提高教师自身的业务水平，同时为生产科研服务，并积极开展对外技术培训和技术服务，以及承接加工任务等，从中获得一定的经济效益，用以改善实验室的条件、促进正常的教学科研活动。

参考文献

[1]白钰枝.MasterCAM在数控教学中的应用[J].电子制作，2013，11.

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篇10

关键词：应用型本科；数控人才；复合型；培养

数控技术的应用是提高制造产品质量和生产率必不可少的重要手段。当前及今后机械制造业的竞争，实质是数控技术的竞争。为了增强竞争能力，制造业已广泛使用先进的数控技术。但目前数控人才的培养远远跟不上形势的要求，数控人才的数量和质量与实际需求存在较大差距。人才严重短缺已成为社会关注的热点。

一、数控技术人才的要求

从广义上讲，数控专业技术人才的培养应以复合型人才的培养为目标，即培养具有积极正确的人生观、价值观，脚踏实地，具有良好的职业道德，知识和技能过硬，具有较强的生存能力的全面发展的专业人才。从专业角度出发，市场对高素质的“蓝领”劳动者的总体需求极其迫切，特别是精通数控编程、数控操作技术和数控维修各个方面的综合知识，具有较高的专业理论水平和丰富的实践经验，能自行完成数控系统的选型、数控机床机械结构设计和电气系统的设计、安装、调试和维修，独立完成旧机床的数控化改造的高层次数控通才。不同类型的企业，对数控技术人才有不同的要求。企业急需什么类型的数控人才？对知识和技能有什么要求？不同性质的学校应培养什么样的数控人才？这些问题都应亟待研究和解决。我们把它分为三类不同的数控工作岗位。一类是制造企业数控机床和加工中心的操作工人，这类人才可通过中等职业教育培养；二类是生产岗位上数控编程的工艺人员和数控机床的维修及改造人员，这类人才要求知识全面，属复合型人才，可以通过各类应用型本科或高职教培养；三类是数控技术研究和开发人员，主要由研究型高校培养。

二、应用型本科院校数控技术人才的培养

目前应用型本科院校的数控技术人才培养通常只重视对数控机床操作和加工工艺能力的培养，而具有数控机床的使用、维修及改造等综合应用能力的人才是中小企业、大量个体私营、合资及外资企业的迫切需要，需求量较大。为此，结合教学经历，认为应用型本科院校数控专业应以培养复合型数控人才为目标，具体抓好以下几方面。

1.调整和优化教学计划。数控专业是机械制造技术、电子技术与计算机应用技术相结合的专业，是多学科的交叉与渗透。而近几年，我们的学生不少去中小企业工作，面对数控机床的维修、改造时所涉及的电气控制、PLC控制、气液压控制、计算机控制、计算机语言等相关知识的应用感到无从下手。这一现象与我们的教学计划的合理与否密切相关。比如“电气控制”这门课在有的学校就没有开设，而开设了“数控机床维修”，使得学生在学习“数控机床维修”时，对有关电气维修部分缺少必要的基础知识，学习困难。又比如许多学校都开设了“VB程序语言设计”等计算机语言课程，多安排在大一、大二，学生在学习时不知道这门课对将来有什么用，学习没有兴趣，到大四时已经忘记得差不多了，而这些做知识是机床数控化改造时开发一些简单的控制系统、仿真软件必须掌握的。因此，如何将多学科知识与专业应用有机结合及调整和优化教学计划，是应用型本科院校培养合格复合型数控人才的一项重要工作。

2.加强实践教学。数控技术应用性很强。为了学生有动手能力，有一定技能，必须重视实践教学环节。要加大实践的课时比例，保证实训时间。于实践中学习新工艺、新技术。同时不应把实训重点仅仅放在数控机床的操作上，应对CAD／CAM与数控自动编程、数控机床维修等专业技术能力多加重视。可将数控机床的安装调试、维护维修、编程操作结合起来，组织学生学习。提高学生学习兴趣和积极性，边干边学才能有效提高教学质量。在实践教学的安排上，除了实验、实训、实习课外，我们尽可能使课程设计与毕业设计选题耒源于企业，完成和解决企业各种技术难题。对踏实、肯干、动手能力较好的学生，可鼓励他们去企业现场，真刀真枪完成项目，学生受到动手动脑的训练，培养了学生独立思考、创新思维的能力。今年，我们将一部分毕业班学生的毕业设计及实习安排到企业，其中有几名学生到深圳一家数控机床制造企业，从事数控机床的安装、调试工作，并在该公司的新项目开发工作，参与信息查询和收集、方案的拟定、结构设计、系统程序编制。他们经过近4个月工作学习收获不小，涉及机械、电子、计算机应用等方面，顺利通过毕业答辩。

3.加强教材的辅助建设。现有的数控教材要优化、重整，其内容陈旧、繁杂、重复、脱离生产实际的状况；没有紧跟技术的发展，体现新技术，新工艺；没有考虑多学科交叉的内容，反映前沿信息。比如，数控机床进给驱动向直线电机发展；高速切削时，电主轴的转速可达每分钟二十万转以上；数控机床的轴承、导轨的新型结构及新材料不断出现；多维数控激光加工机也越耒越多等，都应在教学中有所提及。另外授课教师要结合数控生产实际，注重课程与生产实际和岗位需求的联系，结合数控技术前沿，自编讲义作为教材的补充，力求在有限的时间内给予学生较为全面、系统的专业信息。

4.学生思想素质教育。合格的数控技术人才，也包含好的思想素质。随着经济高速发展，部分大学生被个别不良社会现象所影响。经调查和亲身感受，目前大学生中还存在一些不容忽视的思想问题。数控机床维护技术人员、操作技术人员作为最基层的就业者需求量很大，但由于较脏、较累，在部分梦想着当优秀工程师、设计主管、技术负责人的大学生眼里算“粗浅”活，应该是工人、职校毕业生干的，从而不安于从基层干起，不安于在生产现场摸、爬、滚、打，逐步积累经验。以致于连典型数控机床的基本操作、加工工艺都不甚熟悉。不深入现场熟悉数控系统的特点、软硬件结构，不珍惜机会参与数控机床的安装、调试和维修，是不可能在学校所学基础上逐步提高专业理论水平和丰富的实践经验的。因此，高校要积极建立平台，让学生有机会参与学生工作，参与社会实践，参与勤工俭学，参与任何有意义的活动如担任志愿者、义工等，让学生提前感受社会，培养其谦虚好学、与人为善、勤奋刻苦的美好品德。在与同学、老师的交往中，学会将心比心，谦卑礼让，为今后成才、在专业上有所建树打下坚实的人格基础，应用型本科院校培养合格的复合型数控人才，是当前制造业迅速发展亟待解决的问题。本文从教学计划调整、优化，实践教学加强，教材的建设和思想素质教育等方面进行解析，总结经验，提高教学质量，从而培养出既有理论水平，又具有动手动脑能力和创造力的合格的复合型数控人才。

参考文献：

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