数控教学范文

时间:2023-03-30 16:42:44

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数控教学

篇1

[关键词]数控技术 教学方法 教学效果

[作者简介]岳殿霞(1975- ),女,黑龙江双城人,吉林铁道职业技术学院电气工程系,讲师,硕士,研究方向为电子科学与技术。(吉林 吉林 132002)

[中图分类号]G642 [文献标识码]A [文章编号]1004-3985(2013)18-0139-03

数控技术和数控机床是制造工业现代化的重要基础,数控机床作为一种精密、高效的加工设备,越来越成为机械制造业技术的首选设备。它的广泛应用,给机械制造业的产业结构、产品种类和档次及生产方式带来了根本性的变革,并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。21世纪机械制造业的竞争,在某种程度上是数控技术的竞争。随着制造设备的大规模数控化,企业急需一大批掌握数控机床应用技术的人员。但目前数控技术人才奇缺,严重制约着数控机床的应用,影响了制造业的发展。加快数控人才的培养,已经成为我国制造业的当务之急。数控技术应用型人才已成为高等职业教育的重要任务之一。

职业教育要以就业为导向,以服务生产第一线为目的。职业技术学院作为数控技术人才培养的摇篮,在人才培养过程中起着不可忽视的作用。数控技术是一门应用性很强的实用技术,能够让学生扎实地掌握这门技术,并能够使用这门技术为生产制造服务,成为一名合格的现代高技能人才。职业学院的老师应思考如何提高教学质量,改进教学模式,培养既懂理论又会操作的技能型数控人员,让学生在愉快的学习氛围中学到技能,服务社会,是当前职业学校的紧迫任务。基于这种思考,本文针对目前数控技术教学中存在的教学形式呆板、学习氛围淡薄、学生求知欲不强、教学效果不理想等现状,结合自己在数控技术教学中的几点心得,在“数控车削编程”的教学过程中,我从知识与能力的转化入手,传授数控编程知识的同时,注重学生能力的培养,摸索出一套适合学生能力发展的教学经验,提出了数控技术教学的新模式,谨与大家共享。

一、采用“研究性学习”教学法

“授之以鱼,不如授之以渔”是“研究性学习”中心思想的一种体现。“研究性学习”与普通课堂的不同之处在于它的创新,它注重的是对学生综合素质的培养与学科知识的兼顾。相比传统的老师授课、学生听课的模式,它更注重的是学生讲课、老师主导的模式来进行教学,更多地让学生学会怎样完成一件事情,怎样去面对问题、解决问题,从解决问题的过程当中学会知识、学会方法、学会学习,体会和感悟过程,思考结果,从本质上提高了学生的能力以及素质。在课堂教学中设置综合型讨论题目,通过小组讨论,编好程序并加以实践。让学生成为学习主体,创造条件让学生有机会发表自己的学习体会和研究成果。调动学生学习的主观能动性,教与学融为一体,使学生成为课堂的主体。

这种教学模式首先是给学生提供了一个展示自己能力的平台,锻炼了学生的表达能力,特别是对于那些性格比较内向平时不爱讲话,没有机会上前发言的同学。只要你能走上讲台开口说话,我觉得这就是一个进步。其次学生给学生讲课,他们课前的准备特别充分,其他同学听的也很认真,因为每个组是一个团队,都希望自己的组有个好成绩。一个人讲的不全面,其他团员都很着急,主动到前面进行补充,极大地增加了同学之间的团队意识。第三,学生们通过预习、讲述、编程、上机操作实践这四个过程,对知识内容记忆就很牢固。第四,学生在讲课过程中互动性特别好,经常出现同一小组或不同组之间的问答式探讨。第五,学生在学生互评和教师点评环节能发现自身的优点及意识到自身的不足,更大程度地提升自己的能力。这样的课堂教学效果好,学生非常喜欢,课堂气氛也特别轻松、活跃,充分体现了以学生为主体的教育理念。这种教学模式将教师的“教”和学生的“学”统一到“探究知识以兴趣至学”的同一个平台上,教师的作用是启发、引导学生积极“探究”,在“探究与娱乐”中学习。认识到这种教学在实现从传统教学模式向现代教学模式转变中的重要意义。研究性学习方式是学习个体与学习群体的学习活动相互结合的一种学习方式,是教学主体与教学客体相互转化,相互促进,共同完成以激活创新学习内容和知识结构的一种教学模式。这种学习方式和教学方式将带给课堂一种全新的学习氛围,将带给学生一种蓬勃向上的学习精神和愉悦的学习心态,并将迅速、全面地提高学生的基本素质,为学生今后走上社会,终身学习奠定了良好的基础。

二、项目教学法

采用“项目化”教学。一方面采用理论与实践一体化教学,通过边讲边做、讲练结合的方式,将理论与操作有机结合到每一堂课的教学全过程。另一方面采用“项目化”结构,以实际项目的分析、研究、设计、操作等来达到教学目的。每个项目采用“模块化”设计,即在每个项目内部设置多个模块,并形成“渐进式”教学实施过程。在教学中以项目为载体,以学生为主体,采用工作任务训练方式培养学生的职业岗位能力。

首先是围绕职业能力目标来形成典型工作任务,组织课程训练内容,进行教、学、做相结合,并按照工作过程进行教学内容的排序和设计,清晰体现职业工作过程。其次是以一个个项目作为主线来展开训练,把相关的知识点和技能要点融入项目的各个环节中去,层层推进项目。通过对问题的深化或功能扩充,来拓展知识的广度和深度,直至得到一个完整的项目解决方案,从而达到学习知识、培养能力的目的。最后是以学生为主体的训练方式。在各项目的训练过程中强调以学生为主体,教师的角色从原来的知识讲授者变为项目的指导者和引导人。

以阶梯轴加工为例讲述项目教学的实施过程:

1.项目名称:阶梯轴零件数控编程及加工。能力及知识目标:(1)掌握轴的工艺分析、编程、数控加工、检测、安全生产规程等技能。(2)明确工艺分析、数控编程、数控设备、技术测量及成本核算等有关知识。

2.“阶梯轴零件数控编程及加工”教学中的能力设计及训练。(1)专题研讨与资讯:能正确地分析阶梯轴零件的加工信息。形成资讯任务工单。(2)拟定加工方案:能正确确定加工路线与工艺方案。形成计划任务工单。(3)专项训练与实施:能编写数控加工程序,并实施数控加工的仿真、实操与监控。形成训练任务工单,并完成零件加工。(4)检查验收与核算:能使用测量工具对零件进行检验,并进行成本核算。形成检验任务工单,并进行检验、分析。

3.成绩考核。将学生上交的资料及加工零件等纳入考核,客观、辩证、全面评定学生成绩,并记载归档。

4.工作过程项目教学法的实施。(1)确定项目任务(资讯):第一,工艺分析;第二,准备资料;第三,教师指导。(2)制订计划:首先分组,每组人数一般在6人左右,注意统筹兼顾,选好组长,负责组织协调工作。然后根据任务设想出工作行动的内容,并按要求制定项目工作计划草案。(3)作出决策:这一阶段,学生应从计划阶段列出的多种可能性之中确定一套最佳行动方案。(4)任务实施:首先确定小组成员的分工及合作形式,再按已确定的步骤和程序完成加工任务。(5)检查控制:项目小组应对最终形成的产品按照工序检验单中的技术标准进行逐项检测,做好记录,分析误差原因,提出改进措施,并填写任务工单,最后进行成本核算。(6)评估反馈:小组汇报;互相交流;教师点评;成绩评定;作出结论。

项目教学法与传统教学法相比,有很大的区别,主要表现在改变了传统的三个中心,由以教师为中心转变为以学生为中心,以教材为中心转变为以“项目”为中心,以课堂为中心转变为以实践经验为中心,极大激发了学生参与的积极性。毋庸置疑,项目教学法符合教学规律,是以培养学生综合能力为教育目标,以提高学生专业技能水平为主线,以适应市场需求为导向的教学方法、教学手段。随着教学理念的不断更新,项目教学法会不断发展、完善为贯穿整个教学的一种教学体系。

三、案例教学法

案例教学是为学生提供一种模仿、借鉴和引申的范例。案例教学法始终贯穿于授课的全过程,每一个任务都以一个典型零件为具体加工实例。在每个教学的工作任务提出后,首先利用仿真软件加工出来,学生在有感性认识的前提下,学习数控工艺和数控编程的理论知识,再利用所学的理论知识在黑板上写出该零件的数控程序,然后输入到数控仿真软件完成程序的输入和完成加工,并对加工后的零件进行质量检测和讲解,让同学在消化所学的理论知识的同时,有效地促进实践知识的理解和掌握,最后在数控机床上加工出工作任务的典型零件,为学生完整讲授加工技术的过程。这种方式给了学生一种可以模仿的机会,让学生快速进入实践状态,快速吸收前人留下的经验,提高了学习效率。通过熟悉数控加工全过程,使学生明确学习本课程的目的,激发学生学习兴趣;以一个典型产品的数控加工为案例,通过多媒体的演示和到企业参观了解该产品的数控加工全过程,使广大学生明确了学习本课程的目的,激发了学习本课程的兴趣,学生学习兴趣高,接受知识快。使用这种方式时应特别注意的是分析,只有分析到位,学生才能充分理解,才能进行理论升华,才能适应生产一线的千变万化。

四、形象比喻教学法

针对数控机床原理性知识比较枯燥、难以理解的特点,在教学中采用形象比喻教学法。如在讲解数控机床CNC系统时,将其比喻为人的大脑,将伺服系统比喻为人的四肢,二者之间的动作关系转变为人的大脑支配四肢进行动作。培养了学生的思维能力和想象力,加深了对原理性知识的理解,有利于学生有效地掌握新知识,记忆也更加深刻。

五、分层教学法

使不同层次的学生能在原有的基础上都学有所得;学生根据自己的实际情况选择第二课堂的学习;根据高职学生不同的知识、能力起点和学习态度,在教学过程中针对学生不同的个性特征与心理倾向,设计多层的教学目标,运用不同的教学方法进行教学;使各层次学生都学有所获,为就业拓宽了道路。

六、引导教学法

“会跟着做”和“会做”是两回事,让学生跟着做只能锻炼他们的模仿能力,而想让他们真正掌握做的方法,必须让他们学会判断和分析。在课程中,特别强调采用引导教学法,在每一个项目和工作任务的实施过程中,都引导学生进行自我判断、自我分析、自我得出结论和自我总结,让学生在完成任务的同时锻炼独立分析思考和做事的能力

七、头脑风暴法

在教师的引导下,学生就工件的编程方式和加工参数等问题各抒己见,甚至进行激烈的讨论。这种方法鼓励学生积极地参与和思考,极大地提高了学生学习的主动性和创造性。

在教学手段上充分利用现代化教学手段,摒弃落伍的技术内容,广泛搜集国内外素材、资料,对教学内容进行处理和整合,制作图文并茂、有声有色的多媒体课件。将网络教学、多媒体教学、现场教学等贯穿于教学全过程。与传统的教学手段相比,多媒体教学可以将比较抽象、难以理解的教学内容变得直观,可以化繁为简,化难为易,大幅提高课堂教学效率。将多媒体教学与实践教学融合在一起,优化教学过程。一方面通过形象灵活的教学,一方面通过真枪实练的动手操作,更快地使学生掌握相关技能,达到事半功倍的效果。如在讲解数控机床对刀操作时,可将传统的挂图制作为生动灵活的多媒体演示课件,直观演示了数控机床对刀操作的操作过程,既有趣又生动,非常容易接受,提高学生学习兴趣的同时也加深了学生对于对刀操作的理解,为后续课程的开展打下良好的基础。在讲授主轴加工过程时,采用FANUC系统数控加工仿真软件进行仿真加工,软件具有对学生编制的数控程序进行自动检测并指出错误原因的功能,还具有在真实设备上无法实现的三维功能。这种教学模式改变了以往教师和学生在黑板上开机床的教学形式,使教学更加具体和生动。“仿真软件”也可以让初次接触数控机床的学生在安全的状态下和模拟的环境中,先熟练操作步骤和操作方法,然后再上真正的机床训练。这样不但可以大大提高安全保障性,降低教学难度,而且可以加深学生的印象,提高教学效率,为提高学生的实际操作能力奠定基础。

笔者在2010~2011年的教学评价测评结果(全部是通过网上评价获得)如表所示,可以看到笔者在过去的一年中取得的成绩。一分付出一分收获,付出辛苦的同时也收获了学生们的认同。这份认同既是对我过去教学工作的肯定也是未来探讨新的教学方法提高教学质量的动力。随着机械制造业的发展和更多新技术的出现,职业学校的老师必然面临着更多的考验,如何让学生掌握实用技术、技能,更高效地提高教学效率,是我们永恒探讨的主题。

[参考文献]

[1]关雄飞.数控加工技术综合实训[M].北京:机械工业出版社,2006.

[2]李俊梅.项目课程开发实践[J].职业技术教育,2007(9).

[3]魏效玲,姬晓利.数控技术课程教学浅谈[J].河北建筑科技学院学报:社科版,2006(3).

篇2

关键词:数控技术;人才需求;教学改革;实践教学

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)14-0015-02

数控技术是制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础,数控技术的应用是提高制造业的产品质量和劳动生产率必不可少的重要手段。我国制造业要打造“中国制造”的品牌,要真正成为“世界加工制造中心”,必须要有先进的制造技术与一大批掌握先进制造技术的人才作为支撑。随着数控技术的发展,企业对数控人才的知识、能力结构提出了新的要求。[1]高职数控技术专业要满足制造业发展对人才的需求,必须及时调整专业方向,改革现行的课程体系、教学内容,不断优化培养方案,高起点地培养数控技术复合型人才。

一、企业对数控人才的需求状况和知识结构要求

1.“蓝领层”需求数量大,但相对比例将会有所下降。对于单纯操作机床的“蓝领型”数控人才,必须以传统的机械制造技术(金属材料及热处理、切削原理及刀具、机床夹具、机制工艺等)为基础,学习掌握“数控机床原理及应用基础”、“数控加工编程技术”和“数控加工工艺”,还需要熟练掌握“CAD/CAM”软件。可以预见,在企业对“蓝领层”的数控技术人才的数量有很大需求的同时,对其知识和能力要求会越来越高。

2.“灰领层”数控人才需求的比例增加。对于“灰领型”数控人才,其中数控加工编程工艺员应具有良好的数学基础,更加熟悉产品的三维设计,精通产品的加工工艺。另外,数控机床维修人员要以机、电、光和液(气)控制技术为基础,掌握数控机床维护与维修的技术和技能。随着制造技术的高速发展,大量进口的高档数控加工中心会越来越多,企业对“灰领层”数控人才的需求将明显增加。

3.“金领层”复合型数控技术人才的需求更加迫切。目前,数控高层次复合型人才目前在企业中所占比例仅为5.4%。尤其是专业理论知识层次较高和具备一定动手能力的高级人才更显紧缺。近年来模具企业大量采购数控设备,需要大量设计、数控编程及高层次维护的复合型人才,华东地区和华南地区对复合型数控人才的迫切需求分别占其未来需求量的21.29%和20%。

对于“金领型”数控人才,必须具有较扎实的专业基础,较全面地掌握数控设备的相关原理与技术,具备数控设备研制与开发能力,还必须具有较高的外语水平,掌握网络技术。

二、数控教学改革的具体方案

1.根据市场需求变化调整专业方向,不断优化培养方案。我们对四川、重庆等地区进行了数控技术应用人才需求情况的调研,主要调研的内容有“现有数控人才来源”、“现有数控人才学历状况”、“现有数控人才工作类型”和“未来数控人才需求量与层次”等。通过对调研结果(图1)的分析,在数控人才未来需求当中,编程人员占总需求量的7%,数控机床维修人员占10%。为了满足企业需求,我院在数控技术应用专业方向的基础上,又增设了计算机辅助设计与制造、数控设备应用与维护两个专业方向,优化了培养方案。

2.改革理论教学和实践教学体系。按照高职人才培养目标的要求,学院以培养技术应用能力和操作技能为主线,对课程内容进行整合,减少了一些理论性较强且生产实际中基本不用的内容,成功实行了“融、并、删、减”的“课程综合化”的改革:削减了《高等数学》、《英语》等基础课程的学时,增加《CAD/CAM技术》、《数控加工工艺与编程》、《数控加工实训》等课程的学时,使本专业的实践性教学环节占总课时数超过40%。[2]同时我们采取“案例教学”、“多媒体教学”、“现场教学与实际操作”等教学方法和教学手段完成教学任务。经过近几年的教改实践,我院数控技术应用专业的理论和实践教学体系已逐步形成了综合化的理论与实践教学相融合的课程体系,并在实践中不断完善。

3.加强“双师型”师资队伍的建设。(1)从高等院校毕业的新教师,其基础理论知识一般都比较扎实,但缺乏实际经验,为此学院将他们到校的第一年送到企业进行实践和见习,根据对数控技术的教学需求进行实战培训,重点放在工艺技术、故障诊断和排除等方面。(2)从企业招聘有丰富的现场经验、组织能力强的工程技术人员充实教师队伍。在企业聘用数控技术人员作为兼职教师,参与教学大纲和教学计划的制定,并直接承担教育教学任务。

4.加强数控技术实训基地的建设。(1)重视传统金工实习基地的建设。传统的金属加工理论与实践技能,仍是学习先进制造技术的基础。现代制造技术是在传统技术的基础上发展起来的,自动化的数控机床,离不开传统的车、铣、刨、磨加工技术。一个数控加工人员,如果不懂得刀具角度、切削用量和制造工艺,就不可能成为一个合格的数控人员。所以,在建立现代制造技术实训基地时,也同时应重视传统金属加工技术训练基地的建设。(2)建设数控技术实训基地。为了满足高职教学要求,强化学生职业技能培养,提高学生的动手能力和综合素质。[3]近三年来,学院在资金紧张的情况下,对本专业投入近1000万元,购买高速加工中心、五轴联动加工中心、车铣复合等数控设备与UG、Pro-Engineer等软件,目前可用于CAD/CAM设计的软件有CAXA、MasterCAM、UG、Pro-Engineer等,充实并完善了数控加工实训中心,建起了数控仿真实训室和CAD/CAM实训室。能够充分满足学生实训教学任务。

5.建立校外实践教学基地。多年来,本专业与东方汽轮机厂、东方电机股份有限公司、中国第二重型机械厂、眉山车辆厂、四川齿轮厂等企业建立了良好的校企合作关系。各班级的生产实习或毕业实践主要在这些企业完成。本专业聘请这些企业的工程技术人员担任兼职教师和专业顾问。企业优先录用优秀的毕业生,并及时向学院反馈毕业生的质量和对人才培养的意见。

6.实行职业资格制度。我院从1993年试办五年制高职以来,就已实行了职业资格制度。即将职业资格培训纳入教学计划,使所有高职毕业生全部经过职业技能训练,要求学生达到国家职业技能标准中级工水平。经过训练本专业有99%的学生获得了“数控车床或加工中心中级操作工”证书。此外部分学生还参加了“数控工艺员”、“AutoCAD认证”、“制图员证书”等培训,获证率达80%左右。

7.不断强化校企合作、产学研结合机制,优化人才培养模式。数控专业每年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,包括“专业综合技能训练”、“毕业实践”等。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。学生所完成的“专业综合技能训练”题目都是企业生产现场的实际生产课题,并由企业技术人员进行指导和考核。学生经过这样的训练,毕业后直接上岗,形成了“订单式”数控人才培养模式。[4]

三、数控教学改革的成果

数控技术应用专业作为我院的“国家级精品专业”,经过不断的优化课程设置,改进教学内容,大力加强技能培训改革和实训基地建设,全面提高了学生的动手能力和综合素质。在第一届全国数控技能大赛中,我校学生在四川赛区预赛中包揽了3个工种的冠亚军,总决赛中有三名学生进入了全国前20名。毕业生也受到了用人单位的广泛欢迎,为学校赢来了良好的办学效益和社会声誉。

参考文献:

[1]韦富基.数控专业培养企业需求人才问题探究[J].制造业自动化,2012,(11):93-96.

[2]张晓红,赵长明,周敏.数控技术专业课程改革的实施研究[J].中国职业技术育,2011,(20):44-47.

[3]张丽华.数控技术专业基于工作过程的教学改革研究[J].教育与职业,2010,(14):112-114.

篇3

数控加工实习课是技工学校教育的重要组成部分,处于相当重要的位置。组织好数控加工实习课的一体化教学,至关重要。

一、明确数控专业的培养目标,高度重视职业技能鉴定

技工学校数控专业招收的学生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。因此,作为一线数控专业教师,必须明确,技工学校数控专业培养目标应是熟练掌握数控机床操作、编程及维护技术的生产一线的技术工人,遵循这个原则,合理地制定教学内容、教学计划,组织教学。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就职的资格凭证和用人单位用工的首选。因此,学校要按照职业资格证书的标准要求学生,严把教学与实践质量关,培养合格的技能人才。

二、注重教学方法的创新,突出重点和难点内容

数控机床的操作人员,不仅要掌握数控编程、数控机床操作技能及其维护保养,还需要掌握普通机床的基础知识和基本操作技能。以数控车床的教学为例,由于学生在普通车床实习过,教师在讲解数控车床的编程和加工特点时,可以和普通车床进行比较,分析它们的异同点,使学生更容易理解,记忆更加深刻,同时也可以提高他们的学习积极性。在数控机床的基本操作中,教师要突出讲解对刀的操作,特别要给学生讲解清楚对刀原理的内容。在实际的教学中,教师要多设几个课题,对同一个工件的对刀,提出不同的方案,让学生进行比较、讨论,在教学中会取得很好的效果。

三、利用数控仿真辅助软件教学,提高效率

学校要把学生培养成为生产一线的熟练工人,大量的实训操作是必不可少的,但是学校不可能为每一个学生安排一台机床,让他们用来练习。特别是在实训的初期,学生刚开始操作技术不熟练,经常出现各种错误,很有可能导致事故。为此,教师采用仿真软件教学就能很好地解决这个问题,实训初期的熟悉机床、程序编制都可以用仿真软件来完成,而机床就可以为学生用来进行操作训练,使有限的机床,满足学生的实训需要,大大提高学生的实训水平。

四、制定适宜的学习评价体系

学校制度对学生的学习评价体系要“以学生为本”“以能力为本”,要体现多样化,注重过程与结果。

学生的数控加工实习,通常都是以小组为单位进行的,因此,合作学习就成了其中必不可少的主要形式。而学校对学生合作学习的评价体系,也应运而生。

第一,合作学习中的评价目标,要面向全体、全员参与,增加学生间的交往,促进学生学会学习、学会思考、学会合作,由此设计对数控加工学习评价的五条等级目标:对数控加工有强烈的学习兴趣、学习态度端正、养成良好的学习习惯、思维具有创造性、有强烈的合作意识。根据班级学生实际情况在五条优秀等级中又制定了相应的良好等级。合理的评价可以调动学生的学习积极性,增强他们的自信心,反之,也可以挫伤他们的自信心,产生对立情绪,甚至对学习丧失兴趣。合理的评价体系公正、客观地评价学生,掌握标准,才能起到对学生的促进作用,达到预期的效果。目标制定的出发点要体现出对学生的关怀和希望。

第二,评价可分层次进行。小组对每个同学的表现进行评价,主要从参与是否积极、合作是否友好、工作是否认真负责等方面进行,目的是让每个学生了解自己在小组活动中的表现。方法一,学生自我评价,个人有什么收获、经验或教训,都可以在小组或班上进行自我评价;方法二,小组成员相互评价,个人从组员相互的评价中发现自己的长处或不足,用以调整自己的学习策略。

篇4

关键词:中职生 数控实训

数控加工技术与应用专业是近几年来兴起的一个专业,数控专业的学生多数为男生,虽然他们选择就读数控加工技术专业,思想上有想学好数控技术的愿望(当然也有少部分学生是抱着“混日子”来的),但由于基础差、底子薄,加上以往长期形成的不良学习习惯与学习方法,缺乏吃苦耐劳精神,兴致持续时间不长等,致使他们在数控专业实训学习中,时有力不从心之感,有的甚至在经过一段时间学习之后会产生为难情绪,甚至辍学,这严重影响了数控技术专业实训教学的成效。在这样情况下,如何组织开展实训教学,培养学生学习理论知识和动手操作技能的兴趣,提高教学效率,就成为实训指导老师亟待解决的课题。

一、稳固学生的专业思想,强化基本功操作训练,夯实学生专业基础

初中毕业的学生都没有任何专业技术基础,他们从来没有接触过生产加工环节,在中职学校的学习过程中,如何成功地把他们培养成为一名符合企业要求的合格人才是我们要解决的问题。专业基本功训练是学好专业技能的基本环节,也是重要环节,要抓好基本功训练,则要从以下几个方面入手。

1、加强安全文明生产教育,培养学生尊规守纪的习惯

安全文明生产教育是学生上好实训课的第一环节,要成为一名合格的技术工人,就必须树立牢固的安全文明生产意识。不仅要背下来、记在心里,而且要应用到实训教学的每个环节中去。实践操作中要熟知所操作机床的安全操作规程,实习中劳动防护用品的佩戴及工量具的正确摆放等,要求学生不仅要认真听,还必须要认真记,让安全的警钟在心中长鸣。

2、熟悉数控机床的基本操作

车床的基本操作包括工件的装夹,刀具的装夹,操作面板按键的含义等。在学生基本操作训练初期,进行不转主轴熟悉界面操作训练,之后再设定车床主轴转速时也不宜过高,一般应小于500r/min,其中重点强化工量具的规范摆放,练习的工件可以选用一些比较安全的材料(如塑料棒等)。其目的主要是让学生通过实际操作,熟悉机床的基本使用,要求能灵活快捷的完成装夹工件和对刀过程(通常5分钟以内为合格,3分钟以内为优秀)。

3、工件测量方法的掌握与应用

一名合格的车床操作工人,除了掌握基本操作外,还必须掌握多种测量方法,只有这样才能在生产中加工出合格的产品。在训练中根据工件的不同形状,正确选用相应的测量工具,准确的读出量具数值,这对保证产品质量起到决定性作用。掌握工件的测量方法,是学生能成为一名合格技术工人的基本条件。

二、优化专业实训科目,加强专业操作训练,提高学生的动手技能

在每次实训前,学生根据课题要求自己绘制图纸,认真编写加工工艺,从工艺上保证尺寸精度,形位公差、表面粗糙度等达到设计要求,保证加工的合格率。同时要自己磨刀,提出实训所需材料、刀具、量具、辅助工具等的清单。

1、激发学习热情,培养学习兴趣

让学生对数控加工产生浓厚的兴趣是上好数控实训这门课的关键,如果没有兴趣,学生的学习热情提不起来,学生渐渐的会有厌烦的情绪,也就上不好实训课。可以通过让学生观看一些机械加工宣教系列片等一系列光碟或到机械加工企业实地参观数控车、数控铣、数控线切割等设备和现场生产这种方法,使他们对数控加工有一定认识,再通过理论教学使他们掌握原理,最后加上仿真软件上的练习使他们对操作数控车床产生兴趣,也可以让学生们自己绘制喜欢的图纸,编写程序,在老师的指导下加工出来产品,来树立学生的自信心,激发起学习热情。使数控实训课充满乐趣。允许学生将自己做的作品,在老师同意的情况下带回家里给父母看,让家长对自己的子女学习成绩给予肯定。

2、合理做到理论与实践的紧密结合

在实训课当中注意要求学生把在课堂上学到的理论知识正确的运用在实训实践中,要求他们先读懂图纸,并根据图纸要求编制加工工艺。指导教师对学生在编制工艺过程中出现的问题进行逐一讲解,使学生明白自己哪些方面那些方面存在不足,加以改正。在实训教学环节指导教师要注意多巡视观察,对学生在操作中出现的错误及时指出并加以纠正,从而规范学生的实践技能。

3、从易到难,侧重编程教学

学生在数控课中最感兴趣的是编程。由于数控机床编程指令繁多,而且不同型号的机床编程指令也不同,同时还涉及到数学、工艺等方面的知识,因此复杂零件的编程是数控教学的一个难点。可以在教学过程中,将复杂的零件加工进行分解,先练习一些简单的加工实例,例如车外圆、车一级阶梯轴、车多级阶梯轴倒角、车锥面、半球面、多曲面、车单线螺纹、车多线螺纹等,在将简单的实例进行组合加工练习,按照由少到多、由简到繁的原则。由粗加工到精加工,再引入循环指令。使学生逐渐的掌握复杂零件的编写。中职学生数学基础普遍较差,因此数控专业的数学应以知识够用为原则,重点学习三角函数的运用、相似三角形对应边成比例等方面的数学知识,因为这些数学知识在编程加工零件的关键点坐标值中被使用。有了这些知识作为基础,再通过简单的加工实例编程的练习,可以使学生迅速掌握编程知识。

三、注重实际生产实训,发挥机组人员的合力,全面提高学生实际应用能力

1、通过交流取长补短

传统的教学只告诉学生怎么去做,而且其内容在实践中可能不实用,所有人都做相同的任务,且非常乏味无趣,在一定程度上损害了学生的积极性和学习效果。要想改变这种教学现状,我们在满足教学内容要求的前提下,采用图纸由学生小组自己绘制决定,使得枯燥乏味变得生动活泼,教学效果更佳理想。通过小组同学间的交流,一是可取长补短、促进交流能力提升;二是起到一种提高学习兴趣的效果。

2、注重综合能力的培养

现代企业经营者都知道知识不等于能力,知识应该转化为能力。管理的本身是重实践重效益的,学生一味的通过学习书本的死知识而忽视实际应用能力的培养,不仅对自身的发展有着巨大的障碍,其所在的企业也不会直接受益。因此,在数控实训教学中,要重视学生综合能力的培养,促进学生各项素质的同步提高。只有这样,才能实现学校教学与企业生产实践的有效对接,才能起到即锻炼了学生的实际操作能力和创造思维,又增强了学生在工作中人与人的交流能力和团结协作精神。

3、重视老师的指导

在实训教学中,学生拿到的只是课题的要求,没有具体图纸,他们可以根据自己所学的理论知识,自由的绘制图纸,然后实践加工。在教学过程中,教师要做到巡视指导,对于学生在设计图纸过程中遇到的问题进行详细地解答,以便帮助学生更好地完成设计。同时也促使教师加深思考,根据不同学员的不同理解补充新的教学内容。在实践加工中,学生可能会遇到各种各样的难题,如果单单依靠学生个人的能力去解决问题,存在一定的安全隐患,这就要求实训教师在旁加以指导,更好地完成实训。

综上所述,数控技术不断发展,这对教师的教学提出了更高的要求,我们必须不断钻研专业知识,学习新的工艺、方法,积极投身于教学和科研中去,努力更新自身的知识结构,才能将课教好、将人育好,培养出优秀的企业接班人。

参考文献:

[1]关亮,张向京.数控车床操作与编程技能训练.高等教育出版社.

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关键词:数控加工 理论教学 数控仿真软件

中图分类号:TG547 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2013)05(b)-0161-01

作为《数控车床编程与操作》、《数控加工工艺学》二者合二为一的专业理论课教师,在教学过程中不断研究与探索,随着现代科技的不断发展,发现数控仿真软件运用到数控教学中来,解决了一系列相关迫切的问题,在使用中学生学中做、做中学,既满足了教学中的不同需求。下面我结合在教学实践中的体会浅谈一下数控仿真软件在数控教学中的使用感触。

1 数控仿真软件在数控教学使用中的优越性

1.1 利用仿真软件可以弥补教学设备不足,降低学校成本

由于数控加工机床设备价格比较昂贵,数控机床类型繁多,常用的有数控车床、车削中心、数控铣床,加工中心、数控刨床、数控磨床等,一台普通数控车床或者数控铣床至少也要7、8万,还有20万左右的。一般一台加工中心30万左右,更多则达百万甚至到上千万不等,学校不仅受投资和办学场地的限制,无法购置大量数控机床设备来提供学生实习实训使用。则数控仿真系统可以弥补这方面的不足,使大部分的实习实训操作在数控仿真软件中实现,从而解决学校在数控机床设备上不足和场地不够的现状,使数控技术的教学达到投入少、类型多、见效快、培养的初学者学生动手能力强目的。数控仿真软件使学生增加了有效上机时间,学习效果大幅提高,降低学校成本。

1.2 利用仿真软件的直观性提高教学效果、方便教师授课

数控编程与操作因是一门单纯的纯理论教学,在没有使用仿真软件之前和其它课程一样,直接在黑板上书写,而在黑板上讲按键的作用与程序编写、操作,易使学生感到枯燥无味,也不容易理解和检验程序的对错,只有通过老师作业的批改,而数控仿真软件的引入使用学生可以直观的看到机床操作面板各个按键的表示符号、作用及功能,也可以通过模拟演示功能看到真实图形大小、尺寸的多少、观察机床及工件的不同视角以及刀具的形状以及刀具的走刀轨迹是否合理,是否为最佳合理刀具走刀轨迹。等这些都可由操作者自己进行设计以满足不同零件的加工需求。学生通过仿真软件对所编写程序进行加工与验证同时,还可提高学生对数控技术的学习兴趣和编程能力,更好的去理解数控技术这块内容,所以数控仿真软件是一种既经济实惠、实用、功能多样又安全可靠的数控技术教学辅助工具。从而提高纯理论教学效果,提高学生学习编程能力的提高,同时也为下面学习实际操作奠定了基础。

2 数控仿真软件在教学使用中存在的弊端及解决措施

2.1 只注重仿真训练,易忽视实训操作

数控加工仿真软件只是模拟加工过程并非真实加工过程,所以无法代替学生在真实切削加工的实际感受,数控机床加工全过程的仿真包括机床的选择、毛坯的选择与装夹、刀具以及夹具的选择与定义;切削用量、进给量的选择,数控程序输入、编辑、刀具参数的设置等,由于是虚拟的操作,即使出现是不是人为的操作与编程的失误,也不会伤害到人身与机床设备的安全。学生则可以大胆的操作,可以在比较短的时间里尽可能多得熟练不同机床,不同系统的操作方法,从而能激发学生学习兴趣和动力。实际加工零件时,由于切削量、进给量的选择,以及对安全的疏忽都可能会出现打刀现象或着影响零件实际的加工质量、降低生产效率等问题。因此对教师应引起足够的重视,在仿真教学中即时提醒学生在真正数控机床加工时,二者的区别和注意问题。例如利用车刀在数控仿真系统上加工工件时,只要背吃刀量不大于刀刃长度就可以直接切削,而在实际数控机床上加工,则会因受到机床、刀具、夹具和材料等各方面性能的影响。不可能选取太大背吃刀量;还有切断刀在实际加工中只可以用来切槽和切断加工。而在仿真系统中即使用来车削外圆,也不会有报警显示来提醒等这些问题就需要我们在教学过程中一直反复强调避免将来学生在实际操作时,因一直使用仿真,而忽略实际操作。造成不必要的人、机、伤亡事故。

2.2 长期使用仿真,易使学生依赖于计算机

因部分学生自控能力差,长期使用仿真软件教学,会使学生产生惰性而依赖于计算机,而懒于机床操作。有些学生还会趁机上网和玩游戏,如应对于技校学生,本身基础差、自控能力差,教师在讲课时,可以运用远程来进行控制学生电脑,让学生可以更清楚去理解所学内容,学生自动练习时,可以关闭学生网络信号,使学生无法上网以免长期使用电脑来操作仿真软件,依赖于计算机,应合理安排仿真软件与实际操作上课的时间和顺序。这就要求老师加强责任心、提高管理、适当改进教学方法,减少数控仿真软件在教学中的负效应。

3 结语

数控仿真软件有机的将数控编程和实践操作结合在一起,通过学中做、做中学,使学生把学到的知识灵活的应用到真正的实践中去,它不仅提高了学生的学习兴趣和数控技术的教学效果,而且减少了学校因数控设备少的现状,同时也提高了数控技术人才的培训效率。数控仿真软件存在这些优点的同时也存在一定的缺点,教师应灵活掌握运用,则可以更大的发挥数控仿真软件在教学中的使用。

参考文献

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关键词:数控教学;数控实训;CAXA软件

CAXA软件在数控教学方面主要应用于《数控加工工艺与设备》、《数控机床编程与操作》、《先进制造技术》、《金属切削原理与刀具》等课程的教学,在实践环节中主要用于数控编程与CAD/CAM实训。本文主要从两个方面论述了CAXA软件的应用。

一、 CAXA软件在数控教学与数控实训中的优越性

在数控教学当中,我们结合CAXA数控车、CAXA制造工程师,学生可以直观地看到刀具的运动轨迹,产生了非常好的教学效果。CAXA软件相比其它软件有很大的优越性。CAXA数控车,它无需画出完整的零件图就可以进行编程、加工,大大提高了编程速度,并且可以动态显示整个加工过程,刀具路径清晰明了对于不合理的参数可以随时修改,非常直观,便于发现不合理的加工工艺;并可以根据不同的数控系统,编制与数控机床相适应的加工程序。CAXA制造工程师,它是一种注重加工的CAD与CAM结合的软件,它的CAD造型方面非常方便与其它的设计软件相比,无论是Pro/E 还是Solid edge等设计软件,它突出的优点就是可以在空间角度进行绘图,进行线面编辑,无论是移动、旋转还是缩放都非常灵活方便,比其它同类加工软件更加灵活. 快捷。从CAM角度讲,他根据不同零件的不同加工部位,设计了多种加工方式,如等高线加工、扫描线加工、等壁厚加工等,可以灵活应对各种加工需求,对刀具路径的编辑轻松自如。

二、 CAXA软件在数控教学中的应用

2.1 CAXA提升了数控教学能力

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的环境。我们通过使用CAXA制造工程师软件,学生在我们的指导下在计算机上完成零件的三维造型设计(CAD),并进行手工和自动数控编程(CAM-NC)训练,确定加工方式、刀具规格切削用量等加工工艺参数,在计算机上迅速生成相应的加工刀具轨迹,并对加工轨迹进行直观的加工仿真检验,或对生成的加工轨迹进行再编辑,轨迹无误后自动生成G代码,也还可以将手工编写的G代码进行反读生成刀具轨迹进行仿真检验,教师也可以方便地对学生编写的G代码进行直观地检查。G代码确认无误后,即可根据数控机床及其所使用的数控操作系统进行机床后置处理和代码传输,最后由学生自己动手装卡毛坯、对刀调基准并操作机床将自己的作业加工完成。

2.2 CAXA丰富教师教学课堂和促进了教学改革

通过引入CAXA制造工程师等CAXA-CAM软件对数控加工,数控编程,机床与通讯,传统课程进行改造,使学生在课堂上掌握计算机产品建模,工艺设计,自动编程,模拟加工,机床设置等现代先进制造的全过程,深入认识计算机辅助制造,并实现数控编程与数控加工的实训。CAXA促进了教学改革,任课老师不再是单调在黑板上板书,学生记录或教师操作,学生观看的情况,而成为教师在计算机机房结合专业讲述CAXA实体设计软件的造型——把学生的造型导入CAXA制造工程师软件中进行编程——讲述加工工艺学和软件的功能——验证后到机床进行实际加工的模式。

三、 CAXA软件在数控实训中的应用

与手工编程相比,CAXA自动编程软件使得一些手工编程困难或无法编出的程序能够实现。如复杂曲面(如自由曲面)的编程。在数控实训中引入CAXA软件首先是弥补了因教学资金短缺引起的数控设备的不足问题,其次是在降低教学成本的同时提高了教学效率,三是提高了学生实习实训的安全性。经笔者调查发现好多学校在数控实训中把重点放在了数控机床简单操作上,而对数控加工工艺(如工艺路线选择、刀具选择、切削用量设置等)、模具设计、CAD/CAM与数控自动编程修等专业技术能力训练不够。在数控实训中采用大量的来源于生产一线的例题,源于生产一线,在工艺参数的设置上,以实际的加工为依据,无论是教师还是学生,都会得到不同程度的提高,也强化了学生的就业能力。

3.1 CAXA制造工程师在数控实训中的应用

以2011年华中数控大赛试题为例,可以发现若用手工编程,有些节点左边很难计算,用CAXA制造工程师课轻松完成零件的造型、仿真加工、生成程序。CAXA制造工程师生成轨迹过程,主要分为以下三个步骤:

1):导入三维数模(见图1)                     2)生成加工轨迹(见图2)     

                      图1                                                               图2

3)加工实物(见图3):

图3

      3.2 CAXA数控车在数控实训中的应用

车床一般加工轴类、轴套类零件,如果加工零件形状复杂,一般需要用宏程序编程。对于复杂零件(如非圆曲线轮廓)的零件加工,CAXA 数控车能通过零件几何造型、加工参数设置、刀具路径与加工轨迹的生成、代码生成与后置处理和加工仿真等完成零件的粗车、螺纹、切槽、打孔等编程。具体操作过程在此省略。

3.3 CAXA软件的应用使数控实训上了新的台阶

通过CAXA软件在数控实训中的有效应用,不仅使学生完整地经历了零件三维设计、数控铣削加工工艺设计、手工/自动加工编程、数控铣床加工操作的现代制造过程的实习训练,同时也极大地激发了学生创新学习的兴趣。学生一方面根据产品图纸要求,完成零部件三维造型与产品装配,并利用CAD/CAM软件、数控车床、数控铣床(或加工中心)和其它辅助工具,完成该产品中指定部件的加工工艺设计、加工程序编制、零件加工和装配等工作。另一方面学生可以自己设定主题,自行完成设计,并且生成数控程序进行加工。在数控实训中鼓励学生的个性化实践发展,鼓励和激发学生的创新理念、创新设计和创新作品的制作。

 四、结束语

在数控教学和数控实训中通过软件,可使教学更贴近生产实际,提高了学生和教师的专业素养。CAXA制造工程师等CAXA-CAM软件通过应用于数控车床加工、数控电火花线切割加工、数控铣床加工/数控加工中心加工和特种加工等相应教学和实训后,使每一个学生都能实际动手,学生得到动手能力和基本工程技能的训练,在实际加工或模拟过程中掌握所学知识并培训相应技能。

参考文献

[1]CAXA制造工程师应用技术[M].北京:机械工业出版社,2008.

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在十余年的数控技术教学实践中,作者以从知识到能力的转化为契机,在传授数控理论知识的同时,更加注重学生实践能力的培养,逐步摸索出一套适合学生能力发展的数控技术实践性教学模式。

1.1实践性教学方法的提出

《数控技术》是比较偏重实践性的课程,特别是一些相关的程序、概念,比较抽象,学生不容易理解,听起来比较枯燥,学生兴趣不是很高。在教学中加强课程与专业的联系、课程与实际应用的联系,开展实践性教学改革是全面提高教学质量和教学效果的有效方法和手段。笔者认为,运用现代教学理论,积极探索实践性教学模式,切实提高应用性学科教学质量,是《数控技术》教学改革的一种有效尝试。

12实践性教学的指导思想

“教学活动必须建立在学生的认知发展水平和已有的知识经验基础之上。教师应激发学生的学习积极性,向学生提供充分从事学习、活动的机会,帮助他们在自主探索和合作交流的过程中真正理解和掌握基本的知识与技能和方法,获得广泛的活动经验。”这是开展实践性教学模式研究的指导思想。

1.3实践性教学三法

授课过程中,除了讲解、提问和答疑等常用的方法外,笔者结合《数控技术》课程本身的特点,探索并完善了以案例式教学法、探讨式教学法和现场式教学法为代表的实践性教学三法。

1.3.1案例式教学法

案例式教学法主要是通过列举实例,提高学生临场解决实际问题的能力,引导学生对一些特殊情境进行思考的一种教学方法。

案例教学的目标是让学生像一个真正的老师那样去思考问题、分析问题、解决问题,用综合的观点来审视教育现象,案例答案的不确定性增强了学生面对教学实践中的不可预期性问题的应对策略和能力。通过各种各样的案例演示,学生不仅接触到各种社会现象,而且这些针对性的演练对于学生毕业后走上社会,在经济的大舞台上施展才华无疑具有很强的使用价值。

本文介绍在《数控技术》授课过程中,案例教学法的一个典型应用。如图1所示的切削零件,通过示例,介绍数控编程的基本方法。用螺纹切削复合循环G76指令编程,加工螺纹为M60×2,工件尺寸见图,其中括弧内尺寸根据标准得到。

%2451

N1T0101(换一号刀,确定其坐标系)

N2G00X100Z100(到程序起点或换刀点位置)

N3M03S400(主轴以400r/min正转)

N4G00X90Z4(到简单循环起点位置)

N5G80X61.125Z-30I-0.94F80(加工锥螺纹外表面)

N6G00X100Z100M05(到程序起点或换刀点位置)

N7T0202(换二号刀,确定其坐标系)

N8M03S300(主轴以300r/min正转)

N9G00X90Z4(到螺纹循环起点位置)

N10G76C2R-3E2A60X58.15Z-24I-0.94K1.299U0.1V0.1Q0.4F2

N11G00X100Z100(返回程序起点位置或换刀点位置)

N12M05(主轴停)

N13M30(主程序结束并复位)

2.3.2探讨式教学法

探讨式教学法的实质,首先就在于它不仅是“教”或“学”的过程,而且是一种全体参与的过程。要充分发挥学生的主体性,让他们参与到你的整个教学中去,激发他们的学习兴趣,才能提高教学质量。其次,教学的本质是一种师生交往、交流、互动、对话的活动。在这样的活动中,老师作为一种知识资源出现在学生面前,应成为学生学习的合作者、促进者,而不是教材的代言人。所以教师应该学会在适当的时候设计适当的问题,从而有效地提高学生的学习兴趣,激发学生的学习动机,提高教学效果。

《数控技术》这门课知识点多,相辅相成,完成一个项目需要较严密的逻辑思维能力。在编程学习阶段,可以把学生分为几个学习小组,共同完成。实践的结果表明,在互相讨论又各有其责的学习氛围中,对知识的提高与巩固有很大的帮助,同时也培养了他们的团队合作精神。

例如,在讲授绝对坐标编程和增量坐标编程两种编程方法之前,通过学生讨论,预测出其不同的用法,在这个预测和探讨的过程中,学生已经对两种编程方法的不同有了初步认识。此时讲授起来,学生易于接受,学习的积极性也高。

方法一:用绝对坐标编程

N001G92X0Y18LF

N002G90G02X18Y0R18

F100S300M03LF

N003G03X68Y0R25LF

N004G02X88Y20R-20M02LF

方法二:用增量坐标编程

N001G91G02X18Y-18R18

F100S300M03LF

N002G03X50Y0R25LF

N003G02X20Y20R-20M02LF

2.3.3现场式教学法

因数控技术本身的特点,要求我们必须做到理论与实践相结合,加大现场式教学力度,突出技术的应用性,并要强调教学内容的可操作性。

对于机床操作教学,应尽可能地让学生多摸、多动机床,尤其是手动(JOG、ING)工作方式,对于缺乏实际经验的学生来说,其效果是显而易见的,而且便于控制手动的安全性。

数控编程是数控机床学习的重点,在了解数控手工编程指令的基础上,可由教师指导学生装夹工作,指明欲加工的内容和将要使用的刀具,用单步运行的方式逐段运行程序,边运靠边讲解,可收到事半功倍的效果。

3应解决的几个问题

3.1学生学习观念的转变

首先,学生应转变被动的学习观念,树立自主学习的理念,增强主体意识和自我建构意识,主动参与教学、积极思考、大胆探究。其次,要加强合作意识和能力的培养,学生之间应建立良好的学习合作关系,沟通交流,共同探究。

3.2教师综合素质的提高

教师本人要具备科学研究和创新的基本能力,而且教师必须站在知识的前沿,用自身的创新成果不断丰富和补充教学内容。教师还应提高教学的专业化程度,组织好研究性课程。

3.3网络教学资源的建设

实践性教学的形式与内容是开放的,因此优质的网络教学资源是实施研究性教学的重要保障。网络教学资源的建设应保证内容丰富、开放和动态,以提供研究性教学需要的资料和信息。教学网站中应当构建一个开放、互动的教学平台,并创建各种虚拟的研究环境,为学生参与和自主开展课题研究创造条件。

3.4数控仿真实践教学

由于数控设备投资较大,并且操作过程具有较大的危险性,通过引入数控仿真教学,使学生在机房能够模拟数控机床加工工件,并且基本上与实践加工现场相似,这既能节约数控实践教学的成本,又满足了大量学生实践能力培养的需求。具体教学过程:运用CAXA、SolidEdge、MASTERCAM等三维软件进行零件建模,并自动生成刀具轨迹和NC代码(或者根据图纸手工编程)后在南京宇航、VNUC仿真软件上进行仿真加工,以验证程序是否正确,同时又能熟悉机床操作面板各个按键的作用;此仿真实践教学过程既体现先进制造技术内涵,又充分培养学生设计、分析和动手操作的能力。

4结束语

作者主要从事数控技术等课程的教学,并主持相关科研活动。多年来,通过实践总结,摸索出实践性教学模式在数控技术教学中的应用。实践性的教学模式,教师应根据课堂教学的学习内容,创设教学情境,提供必要的学习材料,让课堂充满研讨、探究、思考的气氛。在实践活动中,让学生享受把所学的知识运用到生活实际中去的体验感受和乐趣。培养学生灵活运用、解决实际问题、大胆创新等综合能力。2004年,作者获新疆大学《数控技术》讲课比赛一等奖,《数控技术》课被评为新疆大学精品课程,并于2006年申报自治区精品课程,这是实践性教学模式在数控教学领域成功的一个例子。

【摘要】数控技术是机械学科一门实践性很强的技术课程。本文初步探讨了实践性教学模式在《数控技术》课程中的应用。旨在引导学生运用加工工艺、程序的编制等理论知识,实际操作和运用数控机床,构建数控技术课程的教学、生产、操作实践相结合的新的教学模式。该模式已在施教过程中得以应用,并取得了显著的教学效果。

【关键词】数控技术程序编制实践性教学模式

参考文献:

[1]赵庆聪,张键,陈元凤.数据库原理与应用.实践性教学方法研究[J].科技信息,2007,(35):224.

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关键词:数控加工仿真系统;数控教学实践;应用;分析和阐述

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.05.200

0 前言

计算技术、虚拟技术是数控加工仿真系统的理论依据。计算机虚拟技术在数控机床进行实际运作和操控,这一操作现象就被叫做数控加工仿真系统。数控加工仿真系统在数控教学过程中,具有较好的操作性,其模拟较为真实、操作安全性较好、可以进行不同类型的技能训练,在当下数控教学实践过程中应用,可以提高学生的实践能力和动手操作能力,可以提高学生的学习能力和自我意识,提高学生观察能力和综合学习能力。

1 数控加工仿真系统的优势

1.1 保证教学财务支出的合理性

在以往的数控教学过程中,教师主要是利用真实的数控机床设备来进行教学,因此,院校需要投入较多的财务,带来了教学成本压力。其次,对于教学的效果来说,传统的数控机床教学方法存在自身的教学弊端,无法在有效时间内,保证每个学生都可以进行再操作,降低了数控教学的积极性,无法保障数控教学的有效性。教师利用数控加工仿真系统来进行数控教学,改变了传统的教学弊端,数控加工仿真系统在实际教学过程中,其可以完善传统教学设备不足的弊端,节省了教学设备的损耗,降低了教学成本,提高了学生的学习积极性,利于实现有效教学目标,促进学生的全面发展。

1.2 具有较好的安全性

对于一些刚刚接触数控学习的学生来说,其在学习过程中,由于学生之前没有接触过数控设备,存在操作难题。因此,学生利用数控设备来进行直接的学习和操作,具有安全风险存在。包括在对数控机床和不同设备、刀具等等操作时,容易带来自身的误伤。利用数控加工仿真系统来进行教学,学生在实际操作过程中,即使会出现操作失误,只会带来程序上的混乱,给出警告和提醒,并不会为学生带来安全危害,消除学生的紧张情绪,避免学生厌学情绪的产生。学生仅仅需要在下一次操作过程中,完善上次的操作不足便可,操作较为灵活和安全。其次,利用数控加工仿真系统来进行教学,在实际操作过程中,学生可以清晰的对操作过程和走刀的线路进行直观的观察,增加学生对数控学习知识和操作技巧的印象,具有较好的教学意义[1]。

1.3 提高学生解决问题能力,增加学生对数控知识学习积极性

虚拟仿真系统在数控教学过程中的应用,学生可以在实际操作过程中,对不同工件的加工环节进行观察,对不同加工现象和会产生的状况进行观察,增加了学生对数控机床加工环节的记忆和能力的掌握。其次,学生也可以利用虚拟仿真系统,来对加工完毕的机床设备进行参数的研究,了解数控机床的加工技巧,掌握不同数控机床的参数特点,在实际观察和操作过程中,提高对数控机床学习的学习积极性。同时,教师要注意对学生的实际操作进行指导,对学生的操作误区进行改正,培养学生的观察能力,提高学生的解决问题能力[2]。

1.4 多样化技能的培养和训练

在数控教学过程中,教师利用虚拟仿真系统进行教学时,由于虚拟仿真系统自身的优势和操作灵活性,其在实际教学过程中可以对学生进行多样化的培养和训练,具有较好的教学意义。其次,从另一个角度来说,教师利用虚拟仿真系统来进行数控教学,允许学生在实际操作过程中,存在操作失误现象的发生。对于学生不同操作问题的发生,教师要及时引导学生进行资料的查阅,增加学生和教师的沟通,增加学生和学生之间的交流,增加对问题产生原因的了解,提高自身的各方面能力,促进学生的全面发展[3]。

2 悼丶庸し抡嫦低吃谑控教学实践中的选择

数控加工仿真系统具有多样性的特点,具有不同的软件类型,因此在进行数控教学时,要注重数控加工仿真系统软件的选择合理性。例如:北京洛克的VNUC这一数控加工仿真系统,南京宇航的数控加工仿真系统的等等,都是当下较为火热的数控加工仿真系统,在现阶段数控教学中应用较为广泛[4]。本文主要对北京洛克的VNUC这一数控加工仿真系统进行阐述,北京洛克的VNUC这一数控加工仿真系统其在实际教学过程中,可以把数控、车床、铣床、数控加工不同环节、数控加工不同零件进行仿真,具有自身的实际教学优势。但是对于数控教学来说,不同数控加工仿真系统软件的选择,要依据实际教学进展和教学要求,依据学生的学习能力和实际操作能力,来选择具有实际教学意义的数控加工仿真系统软件来进行教学,保证教学的有效性、合理性[5]。

3 虚拟仿真系统教学法在数控教学中的应用

3.1 合理应用,发挥虚拟仿真系统的意义作用

为了保证数控教学的实际意义,发挥虚拟仿真系统教学的最大作用,在利用虚拟仿真系统软件进行教学时,要保证应用的合理性。虚拟仿真系统软件在数控教学过程中,其主要是在数控的编制程序环节和操作环节积极性运用,保证虚拟仿真系统的应用方法合理性。首先,在实际应用中,可以利用虚拟仿真系统软件来进行前期的感性化培训,利用虚拟仿真系统软件类对编制程序和指令代码进行训练和学习,切记不要把整个数控教学与虚拟仿真系统联系在一起,要保证实际操作和虚拟仿真系统操作的整合应用。在提高学生虚拟仿真系统操作能力的基础上,提高学生的实际操作能力,保证其建立在科学实践的基础上,提高学生的数控学习效率[6]。

3.2 保证教学内容构建合理性,间接性的掌握虚拟仿真系统操作

在实际数控教学中,利用虚拟仿真系统来进行教学,首先要保证教学内容设置的合理性,循序渐进的来提高学生的虚拟仿真系统的操作能力和编程能力。首先,教师在教学讲授中,要进行基础的教学,对学生进行基础的FANUC教学,掌握虚拟仿真系统的操作程序和编程技巧。虚拟仿真系统的操作和编程基础教学,是虚拟仿真系统教学的重点教学环节,在这一教学环节中,要注意培养学生的应用灵活性。其次,教师要对学生进行提高教学,对学生进行SUMENS的编程和操作教学,增加学生对不同形式的虚拟仿真系统的掌握和理解,提高学生对虚拟仿真系统的应用能力。最后,教师要对学生进行拓展和延伸性教学,建立在虚拟仿真系统教学基础上,对学生进行所学知识点外的延伸教学,激发学生的想象力,提高学生对不同知识的关联性,实现虚拟仿真系统教学的最大目标。

3.3 建立合理化的教学评价体系,培训学生自主学习习惯

教师在利用虚拟仿真系统软件进行数控教学时,为了保证教学的有效性,教师首先要对自身的教学情况进行评价,对自我的教学效果和教学能力进行评价,找到自身的教学弊端,完善自身的教学不足,实现虚拟仿真系统数控教学的最大目标。其次,教师也要对不同学生群体进行评价,发现不同学生的学习优势和劣势,为学生构建具有针对性的学习计划,来提高学生对数控学习的信心和积极性。站在评价方法角度来看,教师在对学生进行教学评价时除了对学生的课堂表现进行评价外,教师课余时间可以利用考试的形式来进行评价。包括对学生的机床零件的操作考试,对刀具认知的考试,对机床实际加工环节的测试,对数控机床的基础编程的测试,对数控机床的实践动手能力测试等等。教师在对学生进行评价时,需要注意的是避免较为直接的对学生进行评价,不要直观的指责学生,要肯定学生的优点,在肯定学生优点基础上,来告知学生的弊端和操作劣势,引导学生进行改善,促进学生的全面发展。

4 结论

虚拟仿真系统教学法在数控教学中的应用具有实际应用性,其改变了传统数控机床教学的弊端,减少了院校对数控机床的财务支出,保证教学财务支出的合理性。提高学生解决问题能力,学生可以利用虚拟仿真系统来对数控机床加工的不同环节进行观察和分析,增加学生对数控知识学习积极性。其次,虚拟仿真系统教学也具有较好的安全性,避免了刀具和其它机床器具实际操作的安全隐患,保证学生的人身安全。

参考文献:

[1]李永祥,王峰,兰菲,虞付进.虚拟仿真系统教学法在数控教学中的应用[J].浙江师范大学学报(自然科学版),2015(03):326-331.

[2]张群.数控加工仿真系统软件在数控教学和鉴定中的应用研究[J].生物技术世界,2014(03):159.

[3]常虹.数控加工仿真软件在数控教学中的应用研究[J].科技信息,2011(23):152.

[4]张福荣.数控加工仿真系统软件在数控技术实训教学中应用研究[J].电脑学习,2010(03):48-50.

篇9

一年即将过去,这即将过去的一年是国家发展的关键一年,也是职业教育中的关键一年,在这一年中本人担任了数控专业《数控编程与操作》和《数控加工基础》这两门专业主干课。回首望去,这一年的教学工作有进步之处也有不足之处。结合自身的教学情况,对一年的教学工作进行一下总结。

《数控编程与操作》和《数控加工基础》课程是专业理论与实践相结合的课程,结合就显得尤为重要,如何结合也是本人教学的工作重点。

在理论知识方面,应充分了解学生的现状,以培养学生的学习兴趣为重点,先有学习兴趣,后续的教学也会进展的更为顺利。从数控技术的发展和应用为切入点,着重介绍数控技术应用在现代制造业中的重要性。另外进入中等职业院校的学生存在着基础知识薄弱、整体学习素质较低的情况,在备课过程中,教师不光对课程知识进行全面的备课,还应对课程知识涉及的其它知识进行充分的准备,以便让学生能充分了解和掌握。

《数控编程与操作》和《数控加工基础》课程理论知识性强,学习知识专业性向,较为枯燥,教师应在课程教学上创新,不光使用板书的方式进行教学,还应在其它硬件和软件上进行准备。在授课过程中,可以通过播放录制的实际加工视频来对授课的理论知识进行诠释,也可以通过加工的实物展示,来具体讲解理论知识中涉及到的内容,加工的实物就是理论知识学习的结果,结果的展示也是对理论知识教学的诠释。在加工实物的展示过程中,应贯穿理论知识,将理论知识在实物中进行讲解,使学生能更加容易理解,也会使得课堂教学丰富多彩,使学生的学习积极性得到提高。

针对《数控编程与操作》和《数控加工基础》课程中的重点、难点,做好充分的教学准备工作,可采用理论知识加实际操作相结合的方式进行教学,在操作现场进行授课。在实操现场,对本节课程的重点,进行实际操作,以教师先进行演示,在演示过程中,穿插讲解理论知识涉及到的关键点,并与学生进行交流,询问学生是否掌握,未掌握的应进行再次演示。然后指导学生进行实际操作,在学生进行实际操作的过程中,教师应将涉及的理论知识进行再次讲解,教师边讲解,学生边操作,因学生在理论知识的实际运用过程中存在不易直接理解的情况,教师应注意学生操作的正确性,应及时做好再次详细讲解的准备。在指导实操完成后,应召集学生进行总结、讨论,自己进行分析,然后让学生再次进行一次独立操作,独立操作中应提醒学生按照理论知识的要求进行,完成后对再按照理论知识内容进行检查,最后进行总结、讨论。通过这样以学生为主体的教学比以教师为主体的教学能更加发挥学生的主观能动性,充分调动学生的学习、操作积极性,对理论知识的内容和实际的运用掌握的更加深刻。

在教学过程中,对《数控编程与操作》和《数控加工基础》课程涉及到的其它拓展知识,也应放入到教学工作中来,因学生多为初中毕业生,对课程涉及到的数学、物理、计算机等内容掌握都不够牢固,在这方面教师备课也要有所关注,对本课程涉及到的其它知识,应在教学过程中,讲透彻讲明白,如在数控设备运行原理上,涉及机械能、电能、电气工作等物理及电工学方面的知识,这些知识都涉及正确操作数控设备和日常数控设备维护的工作,教师在教学过程中应讲解各种能量转换、电机正反转的原理,使学生能充分了解数控设备的运行原理和工作过程,对后续学生正确操作和维护也有着巨大的帮助。

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[关键词]传统教学;实践操作;数控专业教学;数控加工;仿真;操作编程

[中图分类号]G712[文献标志码]A[文章编号]2096-0603(2015)29-0116-01

随着我国制造业的快速发展,数控技术的应用对其发展起着重要的推动力量。数控技术的应用可以促进制造业实现自动化以及集成化的管理,有助于提高产品质量和劳动生产率。同时,在世界经济发展竞争中,数控技术也成为衡量国家是否具有竞争能力的重要指标之一。为提高经济发展的竞争力,全世界任何国家都致力于大力推动数控技术研究的先进制造技术,进而实现综合国力的提高,增加自己在世界舞台上的话语权。

一、从激发兴趣入手,设计好起始课

一般情况下,在数控编程与操作教学过程中,教师要想尽各种办法激发学生操作技能的积极性和主动性。比如教师可以对刚入学的新生,对学科进行详细的介绍,突出科学知识的实用价值,让学生意识到数控编程是未来发展的社会需求,也是未来工作就业的主要方向,使得学生对专业的学习充满了热情和欲望。另外,教师可以充分利用往届毕业学生的就业经历,挖掘专业知识的实用价值,激发学生的学习动机,使更多的学生对数控编程产生浓厚的兴趣。同时,教师也要适当降低门槛,重视对实践操作能力的培养。比如,教师可以从简单的生活用品入手,先做示范性的操作,引起学生的好奇心。利用计算机强大的显示功能和结构,使界面显示丰富多彩的内容,深深地吸引了学生的注意力,激发了学生的学习兴趣和学习动力。教师也要引导学生注意观察,了解实践操作过程等,学生掌握如何操作之后,再进行实践化引导,让学生顺利地进行模仿操作。

二、重视理论与实际的相互结合

在数控编程教学过程中,教师需要结合两部分内容进行引导教学,首先是对基础知识原理进行讲解,然后是结合原理教学内容进行实践操作,进一步加强对原理的领悟,巩固教学知识内容。这样做的缺点就是在无形之中增加了数控编程教学的课时,使得教学内容更加复杂化,而且断断续续。软件教学的出现,轻松地解决了这一难题。一方面,软件教学使教学内容有序地连接起来;另一方面,学生可以得到充足的预习时间,使得初学者很轻松地入门。另外,在采用模拟软件进行仿真操作练习时,有助于提高整个教学过程的时效性,使得教学过程变得更加简单,学生更易理解。如果在实际操作过程中,由于个别人员的工作失误,出现编程错误或者操作失误等问题,由于在系统中添加了与机床过四级操作相互对应的案件以及控制面板,可以避免为此发生的人员危机或者是人身安全事故。教师要引导学生在这些错误中不断积累经验教训,提升能力。教师要引导学生进行自我反省和思考,当一个实验仿真操作完成后,就应该对自己的完成效果进行合理的评估,分析自己存在的不足以及还需不断改进的地方。通过学生不断的自我反省,组织学生讨论问题,相互间交流各自的观点和意见,让学生善于发现别人的优点,改善自己的缺点,不断完善自我。对于那些共同遇到的问题,可以通过学生集思广益,共同商讨解决问题的方案,然后小组仔细研讨制定出一个可行性方案。这时教师要加以引导,在教师的辅助下,学生将零件制作出来,得到教师的认可。通过学生的共同努力,这样做出来的零件一般都存在一定的价值,学生可以保留程序设计,方便以后实际操作。综上所述,数控仿真教学过程中,对学生数控仿真技能的培养已然成为未来数控专业发展的主要方向。为顺应时展的人才需求,学校必须推广课堂教学应用仿真教学软件,实现对学生数控仿真技能的培养和提升,进而提高数控专业的教学质量。

参考文献:

[1]朱照梁,黄云龙,杨陈华,等.数控铣削过程仿真技术的研究[J].机械工程师,2013(9):78-79.