时间:2022-01-27 23:37:30
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇数控机床实训报告,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
课程体系
论文摘要:本文根据当前社会需隶的数控人才所需的知识结构,对机械制造及自动化专业“金属切削机床与数控机庆.课程的教学内容进行了重组和优化,构建了理论教学为引导,实验教学为补充,实训教学为提高的“教学一体化”的人才培养模式,通过采用专职教师与兼职教师相结合,来改变师资队伍的结构.
1前言
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里和劳动生产率必不可少的重要手段;加人世贸组织后,中国正在逐步变成“世界制造中心”,为了增强竞争能力.中国制造业开始广泛使用先进的数控技术。这迫切需要既能利用计算机进行机械产品的辅助设计,又能应用数控技术进行制造的人才,作为培养具备机械设计制造基础知识与应用能力,能在工业生产第一线从事机械制造领域内的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理和经营销售等方面工作的高级工程技术人才的机械设计制造及其自动化专业如何适应发展的需要,根据社会对数控技术人才的需求进行余属切削机床与数控机床课程的教学改革,这是我们必须要深入研究的问题。
z数控人才的需求和知识结构
当前社会需求的数控人才主要有三种类型:,>0蓝领层”数控技术人才:承担数控机床的具体操作及日常简单维护工作的技术工人,z>0灰领层’数控技术人才:承担数控编程的工艺员和数控机床维护、维修人员;3)“金领层,数控技术人才:具备井精通数控操作、数控工艺编程和数控机床维护维修所需要的绘合知识,积累了大量实际经验,知识面广。这三种类型的数控人才所要求的知识结构也各不相同,“蓝领型.:以传统的机械制造技术为墓础,掌握“数控机床原理及应用基础’和“数控加工编程技术’,掌握"CAD/CAM’软件.‘灰领型编程工艺员,:应具有良好的数学基础,熟悉产品的三维设计,产品的加工工艺:“灰领型维修人员,: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。“金领型”: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,掌握网络技术,有较高的外语水平。
3构建与社会需求相适应的宽口径课程体系
根据“金属切削机床与数控机床.在系列课程中的地位和作用,从社会需求出发,对教学内容进行了重组和优化。课程采取理论教学为引导,实验教学为补充,实训教学为提高的“教学一体化”模式.
(1)
通用机床突出重点,贯彻少而精的原则
通用机床部分,我们重点讲授车床、铣床和滚齿机的传动原理,传动系统的分析和主要结构.磨床和其它类型通用机床部分通过布置思考题,让学生自学然后通过课堂讨论,使学生弄清磨床和其它类型通用机床与车床、铁床和滚齿机在结构上的主要差别,进而熟悉通用机房的工艺范围,为制订零件的加工工艺和机床的维护,维修和产品的开发奠定一定的基础。
(z)数控机床突出实践性
在数控机床理论教学中不过于强调系统性和完整性,重在其应用。简要地讲述数控机床的基本组成及其工作原理,介绍数控机床主传动系统、进给传动系统典型结构及附件,着重讲述数控加工工艺设计,CNC车床及其车削中心、CNC铰铁床及其加工中心,CNC线切割机床的手工编程技术及其操作,采用多煤体或录像进行教学,最大限度的展示生产一线的环境,将数控机床图片、所使用的刀具图片,机床附件、加工过程等展示给学生,将抽象的枯燥的概念和技术要领用形象生动的过程模拟来表现,使课堂教学更加生动和形象,便于学生理解和掌握所学的知识。 为了培养学生对数控设备的检修、调试、故隆分析能力和数控加工现场解决问题的能力,将数控机床的安装、调试、保养与维修作为一个专题来学习,借助大盘现实案例教学来阐述常见故障产生的原因及排除方法,或采用现场教学等灵活的方式进行。
(3)课程设计,加强综合性
课程设计是理论教学中重要的一个实践性环节,其目的是对所学知识的一个概括和应用,是对学生各个方面能力的一个综合评价,为了真正使同学们具备编制数控机床加工工艺规程的能力;具备选择工艺参数、编制数控机床加工程序的能力,具备操纵、调试和维护数控机床的能力,我们要求学生利用一周时间先进行程序编制工作,然后上机操作,亲自进行程序的输入,调试、运行,把课堂学习的知识在模书墩作软件上加以验证,使实际操作能力得到锻炼和提高。课程设计完成后要求每人上交一份总结报告,包含工艺过程分析(路线安排+程序原点+工装十切削用量)、数控程序清单及设计心得等内容。
(4)依托职业学校资源,加强实训教学
工科专业学生理应姓“工’,应面向工程,面向生产,面向经济建设实际,因此,所培养的人除了具备应有的专业知识外,还必须具备应有的实践能力包括必要的操作技能,既生产技能与实验技能,这是工科专业学生所必需的工程素质。而实践教学及基地建设往往对硬件设施和软件条件提出严格要求,受财力、人力等办学条件方面的限制,机械制造及自动化专业数控硬件设施和软件条件一般比高职数控专业相对要薄弱一些,我们充分利用职业学校资源进行实践教学.通过与安徽省蚌埠市机械高级技工学校合作,做到资源共享,开展实训教学。各训练项目按照相应的职业资格标准实施,通过考核评定成绩,实训教学结束时组织学生参与加劳动与社会保障部门组织的考核,取得相应的职业资格证书,同时取得相应的课程成绩和学分。
关键词 数控机床故障诊断与维修 教学改革 任务驱动法 项目教学法
中图分类号:G420 文献标识码:A
随着数控机床的推广应用,数控系统功能不断地增强,机械制造行业对数控机床维修及应用人才的需求越来越突出。能否学好“数控机床故障诊断与维修”这一门课程对学生的就业有着非常大的影响。如何让学生通过学习掌握必要的数控机床维修理论和实用的维修技术是中职学校专业教师的责任与使命。因此,理论与实践相结合、突出应用能力的培养、促进学生可持续发展是该门课程教学改革的主要方向。
1 改革教学方法和课程内容,注重学生能力的培养
由于“数控机床故障诊断与维修”这门课程理论性强,涉及的基础理论和知识面广,所以在课程内容安排上注重与先修课程(如典型数控系统、机电设备的控制技术等)与本课程的整合,根据中职学生的实际能力水平以及培养目标,对教材中较繁琐和难懂的内容结合实际进行调整或删减,与实际维修应用技术相结合。笔者采用专题教学,将课程划分为回参考点故障、拉刀故障、主轴传动故障、主轴驱动故障、进给传动故障、回转刀架故障、刀库换刀故障八个课题,每个课题下设与课题相关的任务,如回参考点故障课题设任务一加工中心返回时未找到参考点和任务二数控车床X轴返回参考点时发生漂移,结合案例教学法、任务驱动教学法进行教学。学期初,将专题学习任务计划表发放给学生,让学生了解主要教学内容及所需完成的学习任务,这样可以做到教与学目标明确、思路清晰。课题开始时,教师对整个课题所涉及的理论基础知识进行梳理、穿插典型故障维修案例进行讲解。相应的任务由学生运用所学理论知识至实训车间完成。课题结束后,学生提交任务完成报告书。
2 加强实践环节,培养学生解决问题和分析问题的能力
实践环节,是检验课程理论学习成果的重要环节。因数控机床设备有限,实践教学过程要能达到理想的教学效果,也需要科学合理的组织、管理。
2.1 科学分组,有序组织教学
教师根据学生的理论水平、实践操作水平综合性格等因素,将全班同学分成四小组,每组一台数控电气控制与故障维修实训台。预先根据课题设置不同的任务,人为设置不同的故障现象。组内再分批次,承担不同的角色:故障分析员、故障排除员、任务报告员协同工作:从故障现象入手,分析故障产生的原因,查找资料,确定故障,排除故障,整理完成任务报告书。第一轮结束,由上一批次的故障排除员设置还原初始故障状态,由下一批组员至故障台实践。数控车床故障维修室设有准备室。准备室中由班委成员轮流管理,负责播放相应专题的常见故障现象及排除的案例,为实践操作做好理论准备。
2.2 统筹管理,关注实践过程
在整个实践过程,教师是教学有序进行的组织者,更是引导者。为培养学生的分析、解决问题的能力,激发其学习兴趣,教师应及时关注每组学生实践操作的动态,及时对学生进行启发、引导。任务的成功完成会增强学生的自信心,反之则会让他们对课程心生畏惧从而影响学习效果。所以,教师除了自身巡视辅导外,还可任用一些理论及实践能力较强的学生作为小老师,帮助各小组顺利排除故障,完成学习任务。教师同时对各组故障排除的结果进行评定,对承担各个角色的组员的工作进行确认,并在任务报告书上给定成绩。
3 运用项目教学,提高学生综合应用能力
借助数控电气控制与故障维修实训台,学生只是在模拟环境下排除故障,而且因任务相对独立,专题性强,学生的综合应用能力得不到很好提高。所以,引用项目教学法作为补充也是本课程教学改革的重要环节。笔者的项目教学,一般是与一些中小型数控培训机构进行合作。项目教学以平常实践活动课的大组为单位,对实际数控车床所存在的真实故障进行维修。三人合作组为行动小组,以竞赛的形式完成故障排除。首先各小组通过故障勘探,综合故障现象、报警信息、硬件模块的指示灯状态等各方面信息,罗列出各种可能引起故障的因素,然后确定故障出现在电气、机械、液压等系统的可能性,进一步缩小故障范围,确定故障点,形成小组故障排除方案。然后通过集体讨论确定最优故障排除方案,并按方案对数控机床进行维修。因为是真实的情境并且维修有着现实的意义,学生在项目完成过程中综合应用了所学过的知识,有竞争有合作,取得很好的教学效果。
4 改革教学效果的评价方式
教师的评价标准及评价结果与学生的学习紧密相关,直接影响着人才培养的质量。科学、全面、细致的评价方式可以调动学生学习积极性,能够引导纠正学生学习方向上的偏差,增强学生的自信心。传统的教学评价主要是“一张试卷定成绩”,不能全面评价学生的能力,所以容易产生消极情绪。笔者以“任务完成报告书”为日常学习考核的主要依据,结合学校组织的期中期末成绩综合评定学生本学科的成绩。共8个专题,每个专题10分按70%计入期末总评,每个专题凡承担过三种角色能独立完成报告书者可拿10分。项目任务完成情况占4%,期中成绩占10%,期末成绩占30%。这种评价方式更注重平时实践学习的过程及结果,同时兼顾考查学生的理论基础知识。这就要求学生积极参加每一个专题实践活动,能够通过承担不同角色的任务与他人合作完成学习任务,整个过程中需要动脑、要动手,而且还要会总结,学生各方面的能力都得到锻炼。而且理论考试占总成绩的40%,也避免了学生陷入“重实践而轻理论”的误区。
5 提高教师个人素质,做“双师型”教师
“要给学生一杯水, 老师要有一桶水”。教师自身的教育教学水平及实践操作能力,对整个学科教学有着很大的影响。“数控机床故障诊断与维修”的课程特点,决定了教师提高教育教学水平的关键是多到数控机床厂家、权威机构进行实践、培训,扩展知识层面,增加实践阅历。阅历丰富了,才能更好地把握教材,整合相关学科的知识点,培养学生举一反三的能力、帮助他们养成主动思考、学动学习的习惯。
数控机床故障诊断与维修是一门理论性和实践性都很强的课程,而且随着数控车床及系统的发展,新的故障现象及故障排除方法层出不穷。只有在日常教学中理论联系实践,不断提高学生的动手能力和应用能力,帮助他们学会学习,才能培养出符合行业要求的学生。
参考文献
[1] 刘江,蒋庆斌.数控机床故障诊断与维修课程“项目化”改革的实践探索[J].职教通讯,2003(12).
【关键词】数控实训;安全防护;教育
高职教育以培养生产一线应用性高技能人才为目标,数控实训是机械加工类专业重要的教学环节,其教学质量决定了学生职业素养和职业技能的基础水平。在指导数控实训的过程中,安全管理直接影响着实训教学工作的质量,更直接影响到人身和设备的安全,应当引起数控实训教师的高度重视,不容忽视。
一、高职院校数控实训存在的安全问题现状
数控实训与其它专业实训相比,由于其专业性质,对常处于高速运转的数控机床环境周围的人们而言,安全问题尤为突出,其具体表现为:
1.安全隐患
除了显现的安全事故,还有一些隐患性的问题也存在于数控实训中。例如:个别学生私自开动机床,造成安全隐患;指导老师配备不足,实训教师很难全面地关注每个学生的操作行为,也是个隐患。
2.意外事故
在实训过程中,学生由于缺乏安全意识,不够谨慎或因操作不当,而发生一些意外危险。如机床运转时,调整测量工件和改变方式,手触及刀具碰伤手指;又如机械机床处于自动运行时,打开安全门,崩碎切屑飞出伤人。
3.畏惧心理
一部分学生虽然具有安全意识,但缺乏实践技巧,考虑到自身安全,不敢亲自动手操作,甚至出现回避或袖手旁观的情景,从而影响到其自身基本技能的掌握,实训课的整体教学质量由此降低。可见,实训过程中出现的一些显性和隐性的安全问题,不仅威胁师生的人身安全,也会影响到学生参与实训的积极性,从而降低实训教学效果。
二、造成数控实训安全问题的分析
1.学生缺乏安全意识,忽视实训过程中的操作规程
由于高等教育的大众化高职院校学生的综合素质和文化基础处于不高的水平,还存在着厌学情绪,对转变学习态度的教育往往是收效甚微,安全教育也同样效果不明显。另外,一些学生由于缺乏对就业岗位技能和工作环境的了解和认识,在实训课上忽视老师所反复强调的规范性操作,操作不规范和不严谨,从而导致不同程度的安全事故发生。
2.安全保护设施不齐备
由于国家或地方投入有限,实训基地建设与学校发展规模不相适应,不能完全满足实践教学的需要,设备和工具陈旧,亟待修理或更换。也有一些学校在设备、设施方面考虑不周,保护设施不齐备。
3.专业技术指导力量不足
实训教师除需要具备丰富的实践经验进行操作指导外,还要担负安全责任和设备维护管理。而目前的现状是实训教师与学生的配置比例不符,一位实训指导老师所负责的学生数量过多,教师往往无法对学生进行全面细致的指导,更难观测到每一个学生的操作行为。
三、加强高职数控实训的安全防护教育的切入点
1.从行为习惯上加以引导,养成学生良好的职业素养
实训指导教师既要传授知识和技能,更要进行安全教育,牢固树立安全意识,要对学生从严要求,引导学生养成良好的职业习惯。在开机过程中,CNC单元尚未出现位置显示或报警画面之前(系统自检过程中),不要碰MDI面板上的任何键,因为MDI面板上有些键专门用于维护和特殊操作,如按下这些键,会使CNC处于非正常状态,在这种状态下启动机床,有可能引起机床误动作。为避免刀架与机床其它部件相撞,机床上机后进行返回参考点操作时,如是数控车床,应先X轴回参考点,后Z轴回参考点;如是数控铣,应先Z轴回参考点,后X、Y轴回参考点。对刀操作完毕后,应当输入一个短程序(例如:T0X0X G00 X0 Z100.;)大致检验对刀的正确性,使用“空运行”和“机床锁住”功能模拟程序,检查程序语法和程序轨迹的正确性。在进行工件加工时,不要变换工作方式,修改加工程序和参数,最好处于保护状态。加工时安全防护罩一定要关好,人应站在安全区域内,但不能离开机床,以防机床出现意外而好采取紧急措施。准备不用机床时,要清扫机床切屑,并加好油,并将按键、旋钮复位,按下急停按钮,实施关机。
2.从专业技术层面上加以防止,正确指导编制程序
导致程序编制错误的常有:(1)程序数据输入错误;(2)进、退刀路线不当;(3)程序中换刀点设定不合理;(4)循环起点确定不当;(5)编程时选刀不当。
3.从专业技能形成的角度上加以防范,掌握正确操作的要领,防止误操作
第一对刀方面:对刀是数控加工中非常重要的一项操作,对刀不当,将直接影响到零件的尺寸精度,甚至可能引起撞刀或过切而引起零件报废、刀具或机床损坏等事故。为了避免对刀操作出现失误,除了要熟练掌握对刀操作步骤外,操作中还应该注意以下几点:(1)在进行对刀操作前,先将所有刀具的刀具磨损补偿值清零;(2)在位置补偿和磨损量补偿中都输入相应的位置补偿;(3)手动移动刀架时走刀太快;(4)无论采用哪种对刀方法,对好刀之后都要进行验证。
第二操作方面的错误常有:(1)模拟后不回机床参考点;(2)回机床参考点操作不当;(3)模拟运行时不锁刀架;(4)加工时忘记关闭空运行开关;(5)首件加工时未采用单段方式试切削;(6)车刀安装的刀位和程序中的刀号不一致。
4.从数控设备的维护保养方面加以保障,保持设备处于良好的运行状态
数控机床维护保养和修理时,一定要在断电后进行,因为通电状态保养和修理容易触电或引起机床误动作,提醒学生不要用手触摸数控电柜内带警示符号的元件或电路板,否则有电击危险。当数控机床出现电池报警时,应及时更换正确规格的电池,在给数控机床更换存储器支持电池时,为不使存储器内的零件程序、机床参数、数据丢失,千万不要断电。
5.从完善安全制度和加强场地管理加以宣传教育,营造安全的实训环境,牢固树立学生的安全操作意识
一方面要制定相关的制度,特别是机床设备的安全操作注意事项:(1)进入机械实训现场后,应服从安排,听从指挥,不得擅自启动或操作机床。(2)不得在实训现场嬉戏、打闹及进行任何与实训无关的活动,以保证实训正常、有序的进行。(3)操作机械设备时,对按键及开关的操作要规范,不要有多余的动作,以防止损坏。自动转位刀架未回转到位时,不能用外力强行定位。(4)安装工件要放正,夹紧,安装完毕取出卡盘扳手;装卸大工件要用木板保护床面。(5)穿戴好衣帽,工作服要扎好袖口,头发过长应卷入工作帽中,不准戴手套及穿凉鞋工作。(6)机械加工必须经指导教师认可后方可进行,以防止错误所引起的事故。(7)主轴开始运转后,不能随意改变主轴转速;不能打开机床防护门;不能量度尺寸和触摸工件,切削加工时要精力集中,并要防止各部件的碰撞。(8)若发生事故,应立即按下急停按钮并关闭电源,保护现场,及时报告,分析原因,总结教训。
6.明确安全责任,强化实训教师的安全表率作用
每一位教职工都有维护保障学生实训安全的义务和责任,安全教育必须列入学校实训教学工作的重要议事日程,并认真组织实施职业院校应从落实教学常规合理规避安全风险入手,有效组织实训教学工作,明确安全责任,强化教师的安全表率作用。
首先,应加强对教职员工的安全教育培训,认真组织教师学习掌握安全管知识、应急处理的基本方法、应变技能,养成良好的安全教学习惯。
其次,指导教师是数控实训的第一安全责任人,应明确指导教师的安全责任,规范教师安全从教行为。加强安全防范,做好安全预防工作,指导教师应起到安全表率作用,按时到岗,工作期间不得擅离工作岗位。
最后,实训安全管理中贯彻预防为主、教育先行、实事求是、方便操作的方针,努力把事故消除在萌芽状态,并妥善处理好实训活动过程中发生的安全事故。同时,认真贯彻落实国家在安全教育方面的方针政策,组织开展安全、规范、文明的实训活动,增强学生的安全意识,提高学生的安全防范能力,不让自己的行为习惯影响到学生违章,最大限度地保护学生的人身安全。
参考文献
[1]方沂.数控机床编程与操作[M].国防工业出版社.
[2]李河水.数控机床故障诊断与维护[M].北京邮电大学出版社.
关键词: 数控技术人才培养专业建设
由于数控技术迅速发展,相关数控技术的人才培养已成为各种层次学校的热点。我校也于2002年开办了数控技术应用专业,配备了师资力量,花巨资引进数控设备,建立了实验室、实习场所。为了提高教师自身素质和学校的教学质量,我校组织了暑期实践活动。实践企业为徐州天翔铁业有限公司,实践时间持续一个月。内容涉及如下方面。
(一)了解企业性质、生产产品、行业地位、市场辐射、管理模式、企业文化、发展战略等。
(二)了解企业产品生产流程、技术特征、工艺方法、质量检测等生产管理体系。
(三)了解企业生产目标计划、协调、监督手段、考核方式。
(四)了解车间管理模式,目标计划实现与考核,各岗位所应具备的知识、技能。
(五)深入了解学生在企业中的情况,收集企业对人才品质的各种信息和对人才规格的要求。
(六)严格按照企业管理要求参加企业生产实践。
根据以上要求,现笔者将实践报告总结如下。
一、企业基本情况简介
徐州天翔铁业有限公司始建于2001年8月,位于徐州市贾汪区工业园,占地面积60000多平方米,建筑面积8000多平方米,是一家与徐州天工铸铁有限公司合作加工工程机械零部件的股份制企业,现有固定资产5000余万元,其中机械设备2300多万元,公司于2005年9月28日通过GB/T19001-2000idtISO9001:2000标准质量认证。
公司现拥有各类数控车床、数控立式车床、普通车床、加工中心、坐标镗床、铣床、钻床等80多台加工设备及三维坐标检测仪等高精度检测设备,如CK6180数控卧式车床、CKA6150DI数控卧式车床、CK516数控立式车床、VMC600加工中心、数控车床、B1-400K立式升降台铣床、Z3050*16/1中捷摇臂钻床、Z3050*16/1中捷摇臂钻床、TGX4145B单柱座标镗床,具备工程机械各类零部件的加工与检测能力。公司产品深受山东临工、上海龙工、美国卡特比勒的欢迎,并建立了长久密切的供求合作关系。公司工艺技术水平先进,主要产品有:卡特彼勒(CAT)徐州公司挖掘机球墨铸铁件,美国纽荷兰(CNH)公司灰铸铁件,意大利卡拉罗(CARRARO)球墨铸铁件,美国汉尼斯(HENNESSY)铸件,国内工程机械生产厂驱动桥用高韧性、高精度球墨铸铁件等。
二、调研实践结果及分析
(一)企业数控人才需求层次
根据调研情况,我们可把数控技术人才分为三个层次。
1.“蓝领层”
“蓝领层”是指在生产岗位上承担数控机床的具体操作及日常简单维护工作的技术工人,在企业数控技术岗位中占75%,是目前需求量最大的数控技术人才。这类数控技术人才可通过中等职业教育来培养,企业也可依靠自身力量从普通机床操作工中培养。
2.“灰领层”
“灰领层”是指在生产岗位上承担数控编程的工艺人员和数控机床维护、维修人员,这类人员在企业数控技术岗位中占20%,其中数控编程工艺员占9%,数控机床维护、维修人员占11%。此类人员需求量相对少一些,但也非常缺乏,是企业(特别是民营企业)的抢手人才,待遇较高。此类人员专业知识与技能要求较高,可能通过本科或高职教育作基础培养后,经企业大量实际工作经验积累不断提高。
3.“金领层”
“金领层”人员具备并精通数控操作、数控工艺编程和数控机床维护、维修所需要的综合知识,并在实际工作中积累了大量实际经验,知识面很广;精通数控机床的机械结构设计和数控系统的电气设计,掌握数控机床的机电联调;能自行完成数控系统的选型,数控机床的安装、调试、维修和精度优化;能独立完成机床的数控化改造;适合于担任企业的技术负责人或机床厂数控机床产品开发的机电设计主管。
(二)数控技术人才的学历状况
调研数据表明,50%的数控技术人才为中专及以下学历,38.2%为大专学历,仅有10.3%为本科学历,本科以上学历仅占1.5%。可以看出,中等和高等职业技术教育在数控技术人才培养方面大有可为。
(三)数控技术人才的来源渠道
调研数据表明,在企业现有数控技术人才中,依靠企业自身力量培养提高的占16%,而直接从学校招收的学生占68.6%,从社会招聘占15.4%。
1.职业院校学历教育培养的数控人才还很难完全满足企业的需要。刚走出校门的毕业生,具有不同程度的英语水平、计算机应用能力、机械和电气基础理论知识和一定的动手能力,但由于在校期间难以积累工艺经验,实际动手能力差,难以满足企业对数控人才的要求。
2.数控人才的培养并非高不可攀,企业可以依靠自身力量从普通机床操作工中培养。这就要求职业院校进一步拓展办学功能,加强校企合作,根据企业用人“订单”培养人才,为企业职工提供在岗、转岗数控技术培训。
(四)对职业素质的要求
通过调查,我们发现毕业生的综合素质越来越重要,企业往往要求毕业生能够同时拥有多方面的技能,要求基本功扎实,应用能力较强,能够团结协作,富于开拓和创新精神,要敬业爱岗,踏实肯干,吃苦耐劳,实际动手能力强,综合素质高,具有很强的社会竞争力。
(五)企业对我校毕业生的综合评价
为了更准确地了解我校往届数控专业毕业生的工作情况,我们利用此次实地考察的机会对往届毕业生进行了一次回访,并进行了企业对我校数控专业毕业生综合评价的问卷调查。统计数据显示,企业对我校数控专业毕业生的称职情况的评价较好,满意度较高。综合评价为27%优良,63%称职,10%不称职。数据说明数控专业毕业生在社会中的反映良好,基本能经得起社会的检验,基本能够胜任本职工作,适应相关岗位的要求。另外,调查还包括了企业对毕业生其他素质项目的评价情况。企业对毕业生的职业道德的评价为15%好,65%较好,20%一般,0%差;企业对毕业生专业业务知识的评价为10%好,70较好,10%一般,10%差;对毕业生的基本素质的评价为24%好,56%较好,18%一般,2%差。数据说明用人单位对数控专业毕业生的职业道德、专业业务知识和基本素质较为认可,毕业生在企业中能够表现出较高的职业素养和职业能力,数控专业开展的职业素质教育对学生今后的就业工作起到了积极的作用。
(六)存在的问题及其改进措施
1.存在的问题
在调研中我们发现,从总体来讲我校数控技术应用专业的人才培养目标和培养模式是正确的,但是在具体实施的过程中还存在一些问题和不足。
(1)学生专业理论知识转化能力较差,很难将专业知识应用到实际工作中。
(2)学生对技能的熟练程度和企业的要求有距离。
(3)学生在学校进行的专业实训和企业真实的生产环境有距离。
(4)学生专业面不宽,造成就业口径过窄。
2.改进措施
为了达到教改方案的培养目标和业务规格要求,我们将采取以下措施:
(1)紧扣“实用”“实训”两个环节。
为培养面向生产第一线,专业实践技能强,具有良好职业素质的应用性实用型人才,学校课程设置的架构必须紧扣“实用”、“实训”两个环节,把岗位技能培养融入到课程体系中去,充分开展项目化教学,使课程教学与技能培养充分“对接”。
(2)完善和加强数控专业的实训基地建设。
我校数控专业虽拥有国家级数控实训基地,但是在设备数量上和设备先进性上还有差距,还应该加大投入,紧跟我国数控尤其是企业数控发展水平,实现和企业的无缝对接。
(3)坚持开放式的办学体系,实行校企联合,产、学、研一体化。
虽然我校在数控专业的实训上投入了较多的资金,实训设备条件也相对较好,但是和企业的真实环境总是有距离的,学校不可能投入太多的资金。我们可以利用校企联合、工学结合的方式实现产、学、研一体化。在办学中坚持学校走出去,老师走出去,学生走出去,课程走出去。同时,我们也可以把专家学者请进来作高层次的学术报告,也可以请有一线工作实践经验的工程师来给学生讲学,一些课程也可请外面工程师来上,甚至可以让企业办到学校来。
(4)推行“一专多能、一生多证”。
我校要安排学生多工种的专业实训,培训学生多方面的技能,同时要充分利用节假日和双休日的时间,让所有实训室向学生开放。这样不仅能充分利用现有的实训场地,提高设备的利用率,而且能为学生考取多个技能证书提供条件。
通过本次调研活动,我们获得了大量第一手信息,也得到了许多启发。我们在今后的工作中除了继续加强对学生专业知识和技能的训练之外,更应进一步强调对学生基本素质的培养,注重对学生的职业道德教育,提高学生的诚信意识,同时增加学校与企业的交流,为学生的就业和工作创造良好的环境。随着社会对人才的要求越来越高,走校企联合、工学结合的办学之路将是我校数控技术应用专业的发展方向。
参考文献:
[1]林辉,漆军.珠三角地区数控技术专业人才需求调研与分析[J].广东交通职业技术学院学报,2008,(04).
任务引领式教学法是指教师在围绕某种工作场景,设计带有功能性目的的真实任务,以教学任务为中心,让学生在完成任务的过程中学习专业知识,掌握专业技能,从而培养综合专业能力的教学模式。
近年来,为了提高教学质量,有关教学法的研究有很多。其中任务引领教学法在数控编程教学中得到了广泛应用。但大多应用于数控加工实习、实训环节。关于数控编程实验教学的研究很少。
一、采用任务引领式数控编程教学的意义及其实施流程
数控编程实验教学是围绕数控编程能力培养,将数控编程技能和知识点设计在各个数控编程实验中,在进行数控编程实验教学时,将每个实验作为任务布置给学生,使学生在实验过程中掌握数控编程知识点和编程技巧的一种教学方法。实验通过数控仿真软件实现,以避免理论课结束后直接安排在昂贵的数控机床上进行实训而造成撞机和为了学生安全。
数控编程是数控加工的需要,所以数控编程通常包含有试切削加工的内容。考虑到数控机床价格昂贵和学生初学阶段直接上机练习的安全性等因素,借助现代教学手段即数控教学软件以实验的形式开展数控编程教学具有现实意义。而将任务引领教学法应用到数控编程实验教学中有以下好处:
知识的获得是一个主动的过程,学习者不应是信息的被动接受者,而应是知识获取的主动参与者。构建主义学习理论认为,知识不是通过教师传授得到的,而是学习者在一定的情景下,借助他人(包括教师和学习伙伴)的帮助,利用必要的学习资料,通过意义建构方式获得的。如何引导学生自觉主动地投入学习,激发学生的学习热情、兴趣极为重要。任务引领式实验教学法的开展,使学生在实验过程中,完成各自的实验任务,由被动地听课变为主动地学习,由被动地接受知识变为主动地学习知识,钻研编程技巧,并运用知识、技巧完成实验任务、解决实际问题。激发和提高学生的学习热情,培养学生自我学习能力,解决了教与学的矛盾,实现了“既授之以鱼,又授之以渔”的教学目的,有利于提高教学效果。
任务引领式数控实验教学学生为主体,教师是主导,需要教师对学生提出的问题给予解答,要求教师有相关数控编程实验的知识和数控仿真软件操作使用经验,需要任课教师充分做好准备工作,所以任务引领式数控实验教学有利于提高教师自身素质。
数控编程就是编制零件数控加工程序,编程是一种技能。任务引领教学法是以工作任务为核心来训练技能并构建专业知识的教学法。任务引领,以工作任务为中心引领知识、技能和态度,让学生在完成任务的过程中再学习相关理论知识,发展学生的综合技能,数控编程教学正是以培养学生编程能力为课程目标的。
根据上述数控编程特点,在数控编程实验教学中应用任务引领教学法拟安排流程如下:
1.知识点、能力模块确定阶段
分析数控编程教学任务,明确知识点和能力结构,确定不同层次能力模块。
2.任务载体确定阶段
根据不同层次能力模块,确定体现能力要素的数控编程任务载体――零件或零件图。
3.布置和接受任务阶段
按基础能力模块和特殊编程能力模块,以零件图为载体,将实验任务布置给学生。
4.任务实施阶段
学生接受实验任务,了解和分析任务,并完成任务;
5.成果验收阶段
提交程序及仿真加工产品,提交实验报告。
二、任务引领式数控编程实验教学中任务的确定
在“任务引领”教学中,“任务”的设置是最重要的,它将决定一节课学生是主动地学习还是被动地学习。任务的设置首先要有综合性,使学生既能学到新知识和复习旧知识,还能锻炼学生综合运用知识的能力;其次要突出实践性,任务必须通过实践来完成;然后任务要有吸引力,必须让学生感兴趣;最后设置任务要有创新性,需要考虑到留给学生一定的创新空间,有利于培养学生的创新意识。
(一)数控实验任务的提出
数控编程是一门实践性很强的课程,按照加工零件的类型不同,一般分为数控车床、数控铣床和加工中心编程。按照学习循序渐进的原则,根据数控编程教学的知识点和能力目标,根据教学内容难易程度及其关联性,将教学内容分成几个实验项目,由易到难划分,由简单到复杂,难度系数逐步增加,知识含量逐步加深,后面的实验项目可以包含前面的实验项目的内容或知识点,实验之间环环相扣,前面的实验项目的完成为后面的实验项目完成起到铺垫作用。用于任务引领教学法的实验任务以零件或零件图为载体,如表1所示。
(二)数控实验任务的目标和内容
实验任务一:编程基础实验
1.实验目的
让学生掌握数控及其数控编程相关知识(诸如数控机床坐标系及其零点、工件编程坐标系、数字控制原理、常用G功能、数控车铣床编程及其异同等),培养学生具备数控编程基本能力,为后续编程教学和学生完成后续实验任务奠定基础。
2.实验内容
(1)通过数控仿真软件熟悉数控机床操作面板;(2)选择数控机床和数控系统;(3)确认数控机床零点或参考点位置;(4)明确数控机床坐标系(含坐标系原点和坐标轴方向)和工件编程坐标系;(5)根据简单零件图纸(含简单直线、斜线、圆弧),输入简单程序段,确认M代码、G代码含义;(6)通过软件图形功能,观察点的移动轨迹,确认与图纸图线的吻合。
3.实验学习情景
开启数控仿真软件,进入数控机床仿真编程加工准备环节。通过点击操作数控机床操作面板按钮,进行回参考点或回零操作,理解其异同。输入绝对坐标和增量坐标编程编制的直线、圆弧的简短程序,通过数控图形仿真功能确认其轨迹移动,并分析原理。
4.实验结果
(1)机床零点或参考点显示;(2)图线轨迹显示。
实验任务二:编制数控车床加工程序
1.实验目的
在前期基础实验的基础上,使学生掌握粗精车、螺纹数车循环指令及其使用方法,掌握编程技巧,掌握数控车削对刀、加工的方法,具备一定的数控车床编程能力。
2.实验内容
(1)熟读车削零件图纸;(2)合理确定工件编程坐标系,正确进行节点计算;(3)掌握程序图形检验功能,快速正确输入、编制完成数控加工程序;(4)正确选择数控机床、工件、工装、刀具;(5)快速正确完成对刀、数控加工和测量。
3.实验学习情景
熟读典型车削(含锥面、圆弧外圆和螺纹及退刀槽)零件图纸;参照数控车床编程案例,复习数控车削加工程序编制技巧,确定工件编程坐标系,进行零件图形节点计算,编写数控车床加工程序;启动数控仿真软件,做好编程前准备,输入加工程序;利用图形功能检验程序正确性,完成加工程序编制;选择工件类型、工件尺寸,并安装工件;选择工装,并安装;选择切削刀具,并安装;进行对刀操作,建立工件加工坐标系;利用数控加工单节和循环控制功能,进行仿真加工,并进行零件轮廓和尺寸测量。
4.实验结果
(1)典型车削零件数控加工程序;(2)符合图纸要求的已加工零件。
实验任务三:编制数控铣床加工程序
1.实验目的
在掌握编程基础和数控车床编程方法的基础上,掌握刀具半径补偿功能及其在粗、精加工中的应用,掌握应用零点偏置、子程序编程等编程技巧和数控铣削对刀、加工方法,同时掌握孔加工固定循环指令等相关知识及其程序编制技巧,具备一定的数控铣床编程加工能力。
2.实验内容
(1)熟读铣削零件图纸;(2)合理确定工件编程坐标系,正确进行节点计算;(3)快速正确输入、编制完成数控加工程序,进行程序图形检验;(4)正确选择数控机床、工件、工装、刀具;(5)快速正确完成对刀、加工和测量。
3.实验学习情景
熟读典型铣削(含直线、外轮廓或内轮廓)零件图纸;参照数控铣床编程案例,复习数控铣削加工程序编制技巧,确定工件编程坐标系,进行零件图形节点计算,编写数控铣床加工程序;启动数控仿真软件,做好编程前准备,输入加工程序;利用图形功能检验程序正确性,完成加工程序编制;选择工件类型、工件尺寸,并安装工件;选择工装,并安装;选择切削刀具,并安装;进行对刀操作,建立工件加工坐标系;利用数控加工单节和循环控制功能,进行仿真加工,并进行零件轮廓和尺寸测量。
4.实验结果
(1)典型铣削零件数控加工程序;(2)符合图纸要求的已加工零件。
实验任务四:运用参数化编程方法编制数控机床用户宏程序
1.实验目的
在掌握一般编程理论、编程方法、编程技巧的基础上,掌握B类宏程序、A类宏程序及其变量赋值、运算、条件转移、循环控制等编程原理技巧,具备一定的参数化用户宏程序编制能力,提升学生手动编程整体能力。
2.实验内容
(1)确认并分析被加工零件(含矩形周边斜面、圆周球面或变截面抛物、双曲曲面)类型;
(2)运用A类或B类宏指令编制曲面加工宏程序,并完成数控仿真加工。
3.实验学习情景
分析确认被加工体(含矩形周边斜面、圆周球面或变截面抛物、双曲曲面)类型,应用变量赋值、运算、条件转移、循环控制等编程技巧,编制曲面B类宏程序,并完成数控仿真加工。
4.实验结果
(1)典型曲面体数控宏加工程序;(2)符合要求的已加工零件。
三、任务引领式数控编程实验教学的实施流程
数控编程实验教学安排在数控编程理论课之后和数控实训课之前进行,实验课安排在理论课之后,与理论课交替进行,而且必须安排在有数控仿真软件的多媒体机房进行。在理论课讲授完一个或几个知识点后,紧跟着安排相应的实验课。这样有助于使学生及时地很好地理解和掌握相关知识点,为后续课程内容的学习和理解打好基础。具体流程如下:
1.学生接受教师布置的实验任务。实验任务分为四个环节,由简单到复杂,不断深入,学生接到任务后首先要了解和分析任务。
2.不论是哪个环节的实验任务,都要根据数控编程基本步骤,首先分析零件和零件图,编制零件加工工艺,确定编程坐标系,进行数值计算。
3.每个环节的实验任务,都安排在相应的编程理论课之后,所以进入实验前首先要预填写实验报告,根据所学的编程原理和技巧编写相应的数控加工程序。
4.启动并熟悉数控仿真软件,然后将初步编写的相应的数控加工程序输入数控装置进行程序检验,利用图形模拟功能检查程序所存在的问题。根据报警信息修改程序,直到程序合格为止。
5.选择和安装合适的工件、夹具和刀具,进行对刀操作,完成零件加工。
6.利用仿真软件测量功能,测量各档尺寸,检查是否与零件图纸要求一致。
7.整理实验实施过程中出现的各种问题,完成实验报告,提交程序及仿真加工产品。
由上可见,基本流程为听课复习归纳准备实验报告进行实验进行归纳,学生带着问题,带着兴趣,带着任务,带着期待进入课堂,进入实验。要求学生多学习勤思考,遇到问题发挥主观能动性,积极解决问题。
要求学生提交写好预实验报告,最后的实验报告可以在预实验报告的基础上进行修改。实验报告要求写上实验进行的过程、发现的问题和解决的问题以及存在的问题。如在编写铣削零件内轮廓程序的编写中,如果左、右刀补(G41、G42)的选取与走刀路线不一致,那么在加工后测量轮廓时,会发生尺寸相差一个直径值的情况等。
四、数控编程实验考核方法
以上编程项目的每个实验任务,都准备多套难度不同的零件图纸。每种零件图纸的分值有所不同,难度大的分值高,难度低的分值低。如难度系数较大的分值定为100,中等难度的满分定为80,一般难度的满分定为60。学生可以根据自己的意愿选择不同难度系数的零件图纸进行编程。
每个实验任务目标明确,如图纸要求等。基础环节实验分组完成,同学之间可以相互讨论,但要独立操作完成。特殊编程实验要求学生各自独立完成。必要时教师给予指导,发现问题及时纠正,共性问题及时在实验课堂上进行指导加以解决。
根据数控程序编制的特点,将实验成绩分为程序完成情况分、知识点掌握情况分、实验报告分和平时表现分。教师应该掌握学生进行实验的全过程,并根据实验完成情况进行评分。如,在规定时间内完成的给予基本分,根据运行程序并测量加工轮廓曲线的正确性进行评分,根据检查程序结构的完整性进行评分,根据检查指令使用的正确性进行评分,针对程序中主要程序段进行提问,让学生回答,根据回答的准确程度加以评分,还有对实验报告的完成情况进行评分,根据遵守实验纪律等给予平时成绩分等。
五、结语
教育家陶行知先生所倡导的“在学中做,在做中学”的教育理论,以具体的任务为学习动力或动机;以完成任务的过程为学习过程;以展示任务成果的方式来体现教学的成就。任务引领式教学,是“以完成任务为目的”的教学方式。这种教学方式对学生综合能力的培养十分重要,正日益受到职业教育界的普遍关注。在任务引领式教学中,任务为主线、教师为主导、学生为主体,学生参与到教学当中来,学生在接受老师布置的任务后,针对任务,主动地仔细消化课堂教学的编程理论,制定实施计划,最后完成任务。整个教学过程充分体现着学生的主体地位,实现做学合一,使良好的教学效果得以实现。
关键词:数控专业; 适应能力
中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1006-3315(2012)04-120-001
据调查通过中等职业教育来培养的数控技术人才,在生产岗位上承担数控机床的具体操作及日常简单维护工作的技术工人,在企业数控技术岗位中占70.13%,是目前需求量最大的数控技术人才。企业59.16%的数控技术人才为中专及以下学历,中等职业教育在培养企业人才需求方面显示了越来越重要的作用。但是,就目前中等职业学校数控专业的教学现状来看,存在着教学设施、师资水平、教学模式以及学生接受能力等方面的问题,已影响到学校数控专业的发展及学生就业后工作的稳定。
一、影响就业适应能力的因素
1.课程设置和教学内容的原因
专业课程的设置近几年虽有所改进,但教学内容仍较陈旧。学生所学到的知识与企业的要求尚存在差距。例如,数控加工刀具和工艺的教学还较薄弱。企业急需的数控机床的编程、操作、维护的培训,部分学校因实训条件所限,仍以理论讲授为主,缺乏实践,效果较差。
2.在实践技能培训方面
很多院校把实训重点放在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、数控机床机电设计与联调技术、数控机床的维护、维修等专业技术能力训练不够,操作训练较少。
3.数控专业师资队伍力量薄弱
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。尤其缺乏熟悉企业生产实际,并能够承担数控教学工作的“双师(教师、工程师)型”专业教师,严重制约着现代数控技术人才培养水平的提高。
二、改善的措施及建议
1.在课堂教学中强化对学生就业适应能力、特别是岗位适应能力的培养
课堂教学是教师对学生施加影响最长久、最有效的方式,因此,教师不仅要具有某一个专业的理论教学水平、实际操作能力以及一定的实践经验,还要具备相关的理论知识和基本操作技能。
当前就业市场上,具有专业技能的技工很走俏,社会急需大批量的技术工人,企业作为生产经营单位,无不希望新来的工人技术素质高,操作技能娴熟。来了就能用,上岗就能干,既能顶岗生产又能独挡一面。因此学生在学校要加强专业技能教育,提高就业适应能力。
2.开设特色课,拓宽专业课设置,提高学生的素养,增强学生就业适应能力
2.1特色课。社会分工越来越细,企业要求员工要有各自特色(长)。在就业过程中,我们发现不少学生填写的表格字迹潦草,让人难以辨认,首先遭到用人单位淘汰,而往往一手漂亮的好字首先会获得他人的好感,觉得你素养较高,被录取的机会就增大不少。我们开设书法课程,陶冶了学生的心灵,更重要的是提高了学生的审美能力。不少学生的钢笔书法,进步神速,成了一个特长,为就业竞争增加了一个筹码。
2.2专业课。随着市场经济的发展,过去那种单一的培训目标已经不能适应市场经济的发展的需要了,必须根据市场经济走势和劳动力市场的需要设置专业。巩固所学旧专业,开办所需新专业。新设的专业要遵循适应性、灵活性和超前性原则。
2.3学生信息素质培养。学校适应现代信息技术发展的需要,开设计算机信息专业科,在学生中开展现代信息技术教育,培养学生的计算机应用能力、网络应用能力、信息搜索、信息加工和信息创新能力等信息素养。
2.4开设专题讲座。学生对今后的就业既感到陌生又有点向往,利用这一心理对学生开设相关的择业就业讲座,请学校分管就业的校长作讲座,介绍就业形势就业要求。有意识地开展职业指导和职业能力培养问题专题讨论;通过讲座、辅导、座谈会等形式,帮助学生理解爱岗敬业、与人合作的重要性,培养学生的职业意识,帮助学生掌握综合职业技能,提高学生的社会适应能力和生存与发展能力,为其走出校门、走向社会,顺利实现就业和转岗奠定了基础。
2.5请公司领导和已毕业的优秀学生到校作报告。由于学校老师对公司动态、管理要求不甚了解,教育缺乏针对性,说教较多,学生不感兴趣。可以邀请公司领导到学校给学生作报告。公司领导一个个活生生的事例很可能是学生今后走向社会要碰到的,这些都是学生走向社会后适应社会的关键之处,学生兴趣极大,引起共鸣,收到良好教育效果。
2.6加强个案指导,注意对个案的跟踪,多保持联系及谈心。我们可以选择了几个比较典型的学生,进行个案研究。了解学生情况,制订指导计划,观察学生变化,反思教育效果,调整教育方法。这种形式面不够大,但对于个别学生的成长和积累教育经验还是有很大作用的。
【关键词】机床数控技术 课程建设 人才培养
【中图分类号】TG659 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2014)01-0248-02
一、引言
机床数控技术,是数控机床的核心,它融合了精密机械、电子、计算机、自动控制、伺服驱动、精密检测等技术的最新成就,有效的解决了复杂型面、精密、小批量、多变零件的机械加工问题,其发展和应用水平是衡量一个国家制造业现代化程度的核心标志,体现了国家综合国力[1]。机床数控技术课程作为体现机械工程专业特色和实现学生知识、能力、素养培养的专业核心课程,具有多学科交叉、多领域技术集成创新、实践性强等特点,在机械工程专业教学体系中占有重要位置。
近年,成都理工大学的机械工程及自动化专业结合省级卓越工程师培养计划,不断研究、探索培养创新能力强的高质量工程技术人才的新思路、新体系、新模式,深入开展了包括专业教学团队、实践教学平台、人才培养方案、课程教学改革等方面的建设。机床数控技术课程结合相关平台同时进行了大量的探索和实践。
二、机床数控技术课程教学中的几个关键问题
1.难于把握课程理论知识的深度和广度
机床数控技术是由各种技术相互交叉、渗透、有机结合而成的一门综合性学科,具有很强的系统性和实用性。一方面,现代机床数控技术在社会生产需求的推动下高速发展,而在教学学时普遍不足的情况下,出现了相关理论基础、知识难点和前沿技术三者的取舍、综合问题;另一方面,由于数控技术理论知识教学内容相对枯燥,当教学手段、方法无法提高学生的学习兴趣时,更加大了对理论知识讲授深度和广度的把控难度。
2.课程实践教学资源不足
传统的数控实践教学平台往往以各种数控车铣床、加工中心为主,这类以操作实践为主要目标的教学设备价格昂贵,建设成本极高,除非资金非常充足,否则很难在短时间内建起功能丰富、具有一定规模的实践教学平台。这种思路,往往恶化了设备建设的循环发展条件,造成数控培养系统功能单一,甚至技术落后;同时,精密、昂贵的数控机床对操作者提出了很高的要求,从实践教学安全性等方面考虑,有时不得将某些综合性实验、实训内容等转变成演示性实验,难以达成学生实践动手能力以及创新能力的培养。
3.教学方法与课程多方位实际应用特点的不协调
数控技术是一门典型源于实践、用于实践的多学科理论与多方位实践运用的课程。不仅是技术集成创新的产物,也是科技再创新的重要源头[2]。而传统教学模式以教师为中心、知识灌输为主,这种“填鸭式 ”的教学方式和学生“被动接受”的学习模式破坏了实践主体的主动性、独立性和创造性,学习者必然缺乏面对多方位工程实际应用环境所需的看问题、想问题和解决问题的行动能力。
三、课程建设的思路和目标
为了培养出具有扎实理论基础、先进技术理念、宽泛工程视角,创新精神突出,实践动手能力强、综合素质高的高质量人才,机床数控技术课程的教学改革势在必行。
按照大学课程建设要符合现代教育思想、符合科学性、先进性和教育教学的普遍规律[3],结合机床数控技术课程自身的特点,本课程以“理论与实践并重,实用与先进并重,突出创新,强调应用”为指导思想创建教学内容;以强化学生创新精神和实践动手能力,形成以学生为中心的先进教学方法;以丰富功能,教、研结合,构建多层次递进式实践教学体系,实现从静态知识传授向智能教育的转变。
四、课程教学建设与实践
1.整合、深化教学内容
在专业课的教学中,教学内容的组织对实现培养目标十分重要。在有限的学时数里,一方面必须精简教学内容,同时注意知识体系完整;另一方面必须顺应技术的发展,抓实用性和先进性。为此,我们对教学内容进行了结构性调整、重组和更新。比如,在绪论中注重对数控机床基本工作原理、机床数控技术知识体系及相关专业术语介绍;要求学生利用搜索引擎工具和校园网图书馆电子资源广泛查阅文献资料,完成一份数控技术国内、外应用现状、发展方向的研究报告,为课程后续学习内容的展开和带着兴趣的自主学习打下基础。然后以学生熟悉的机械设计技术作为切入,介绍数控机床的机械结构设计特点。该部分教学内容不仅能加强学生对前期各种机械设计类课程知识的再应用,也要体现出机床技术的发展前沿。为此在探讨提高数控机床结构刚度时,引入对有限元分析的应用,选择学生们相对较熟悉的PRO/e软件,介绍如何分析数控机床工作台结构刚度问题,同时要求学生根据这个实例,课后自主研究学习PRO/e软件的CAE功能,从而拓展了他们在CAD/CAM软件应用方面的实际能力。接下来将数控系统的教学内容分作了四部分。首先介绍连续控制系统的数控插补原理,这是数控系统的核心计算功能。在这部分内容的教学过程中,设计了一个自主开发的插补运算平台,使学生可以在该平台上完成各种插补算法的学习和程序编写(自选内容),极大地激发了学生学习的兴趣,同时增强了他们的高级语言编程能力。然后以有形的NC系统技术着手,展开到CNC系统技术,再扩展到伺服检测技术的介绍。这部分教学内容抽象,是重点也是难点。但对机械专业的同学来说,由于电子技术、计算机技术方面的知识能力普遍不足,成了比较薄弱且难于突破的环节。其教学内容的组织必须注重先进性和实用性,为了减少学生在学习过程中的茫然,我们抓住了一个简单机电一体化系统研发的技术路线这个关键,处处紧扣这个核心,使学生对学习对象的认识更加清晰。最后部分的教学内容安排对数控工艺及编程技术的介绍,在内容上除了注重基本的数控工艺分析和编程指令的讲授,同时加强了对CAD/CAM软件自动编程技术的学习。要求学生在设定的工程环境中具有较强的操作能力和编程能力。
2.改进教学方法
教学方法是达成教学目标的关键。为了配合上述教学内容的开展,在有限的学时内完成基础理论、实用技术和前沿知识的传授,学生必须在学习目的明确的情况下具有自主学习的能力和积极性,因此,着眼于促进以学生为中心的教与学方式的转变是十分必要的。
首先根据内容特点采用灵活的授课形式,包括课堂讲授,讨论,自学,现场课,避免“填鸭式”的一讲到底。在课堂教学形式上,加强师生交流,重点讲思路,讲方法,提问题,启发学生对老师所提问题进行独立的逻辑思考和研究探索,培养他们的创新意识和终身学习能力。精心设计讨论课的内容,讨论题目大多无标准答案,具有较强的探究性。比如以一个实际的机械零件的数控加工工艺分析及编程为例,同学们可以分组研究讨论,然后派代表上台主讲,展示程序及仿真加工效果,互相问辩,最后由老师总结、点评。针对比较抽象、难于理解的某些教学内容,则采用现场课,如数控系统的结构和伺服检测系统的基本工作原理等,则可在数控综合实验平台上一边讲解一边演示来完成。
其次,充分利用多媒体、视频和动画来提升教学效果,改变知识表述方法的单一性,建立多工程实际应用环境,使学生在生动活泼的教学过程中牢牢掌握理解困难并且抽象的数控知识,熟悉以工程师视角分析问题、解决问题的方法。多媒体教学中同时要注意活泼课堂气氛,抓住经典内容,以多媒体结合板书推导,调动学生积极参与教学过程,不断启发学生跟随老师思路积极思维,做到“学、思、行”结合,不仅可以培养学生分析、解决问题以及逻辑思维的能力,也加强了师生间的互动交流。一般来讲,机床数控技术课程的动画演示(尤其是各部件工作的动态展示),难以通过实际部件组建实现,也很难在网络资源里找到相应资源。为了让学生对所学内容有直观而清晰的认识,可以利用自主研制开发的教学平台或设备去获取动态知识素材。比如对数控插补的含义、原理、特点的理解我们就借助了一个基于VB的数控加工预处理系统来演绎,使抽象的知识也能通过视觉直观的获取。
3.注重实践教学平台建设
本课程的实践教学必须以培养学生的工程视角、技术应用能力、操作技能和创新精神为目的,创建真实的多工程应用环境,将“主动实践”贯穿于整个教学过程,抓“基础性、认识性、创新综合性”三个层次的实践教学内容,在实践教学环节的开展中使实践教学和理论教学有机结合并相互补充,教学和科研相互促进,构建多层次递进式实验教学模式。
在有限的资金条件下,我们重点建设三种类型的实验平台。第一类平台拟建成以PPCNC系统为主的集数控编程与加工一体化的实验平台。传统数控设备“买不起、养不起、用不起、责任担不起”的特点使一般学校要么无机可用,要么有机怕用,进而造成学生们在数控加工实践动手能力方面始终“眼高手低”。个人便携式数控机床(Personal Portable CNC,简称PPCNC)是一种针对数控加工教学的新型教学设备,它以塑料、代木作为加工对象,能满足数控加工核心内容的培训要求,具有现场教学互动性好、造价低、安全性高、场地要求低、运行维护成本低等特点,能较好的应对上述数控教育的困扰,满足开放性教学的要求。第二类平台数控系统电气设计、组装、调试、维护等多功能综合实训系统,可以将课堂教学和实训紧密结合,以学生主动探求知识为前提,围绕研究性教学内容展开,通过分析问题和解决问题,重点培养学生的创新精神和实践能力。第三类平台CAD/CAM及数控加工仿真系统,主要提供数控加工仿真及自动编程技术的学习,旨在提升学生对工程实际应用中各类数控系统操作的应对能力及利用CAD/CAM软件进行编程的能力。在上述三类平台上精心设计实践教学内容,有利于构建起多层次递进式实验教学模式。
五、结束语
本课程的教学建设探索旨在面向市场需求,提高数控技术人才培养的创新性、实用性和先进性。从教学内容的整合、教学方法的改进、实践平台的建设等三方面出发,以培养创新精神和实践能力为核心,激发学生主动探究、学习的兴趣;训练学生的工程视角,提升面对实际工程环境分析问题和解决问题的能力。MOOCS风暴强烈地冲击着传统大学教育模式,必将促进机床数控技术课程的一线教学人员对构建网络化、开放型的教学和实践环境,以及与之适应的课程知识体系和教学方法进行更多的研究探索。
参考文献:
[1]张吉堂. 现代数控原理及控制系统[M].北京:国防工业出版社. 2009.
[2]李曦. 数控技术探究式教学方法的探索与体会[J].机械类课程报告论坛论文集. 2010:228~233.
[3]陈彬. 高校精品课程建设思考[J].黑龙江高教研究. 2004(11): 90~91.
Abstract: In this paper, combining training requirements of the applied mechanical undergraduates and enterprise job skills, according to the actual teaching situation, teaching reform and practice on NC machining and programming technology course is demonstrated from the aspects such as teaching content, teaching method and appraisal method.
关键词: 教学改革;数控加工与编程技术;应用型本科
Key words: teaching reform;NC machining and programming technology;applied undergraduate
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2014)10-0285-02
0 引言
数控技术的应用已经得到我国各级政府和企业家的高度重视,数控加工技术已经成为机械加工标志性技术并逐渐得到普及,而数控人才已经成为国家紧缺人才,社会需求巨大。
目前虽然我国各类高等院校加大了培养数控专门人才的力度,但始终不能满足我国数控人才的需求,主要原因之一是教学方法、教学内容和教学模式所培养的学生不能满足企业需求,操作技能不高,实践能力不强,综合应用与创新能力不足。
陕西科技大学机械工程学院在专业建设和教学过程中,摆脱“学科本位”的课程思想,以能力培养为主线,以能力训练为轴心。充分发挥学生学习的主动性,将理论知识和实践技能渗透到一系列的项目教学和实验中。使学生牢固掌握理论知识,熟悉零件的数控加工过程,提高学生的综合能力。
1 教学内容的改革
①解构数控加工与编程技术课程的理论与实践脱节、知识模块相互独立的传统知识体系,把实践与综合应用创新能力的培养融入到相互紧密关联的数控加工工艺、数控加工与编程技术、数控加工综合实验的核心课程中;对课程的内容和实验环节进行重构,实施数控加工工艺-数控加工与编程技术-数控加工综合实验教学模块的系统化串联,即三位一体。
②精选传统内容,强化课程内容的应用型部分。注重编程技术及应用技巧等、实际案例的讲解;注重与机床实际操作、人际互动等相关知识点原理、概念、设置方法等内容的讲解与演示。
③增加CAD/CAM技术在传统编程教学中的比例,强调学生对工具软件的应用能力。增设实验上机环节,给定行业典型零件,要求完成三维建模、工艺规划、程序生成及加工仿真等环节。
④积极扩展新技术应用的内容,使学生及时了解专业前沿动态和应用“热点”,注重课程教学的实用性和前瞻性,合理更新教学内容,改变教学滞后的状况。数控装备的功能复合化、高速切削技术及刀具系统的多样化发展,带来了数控加工工艺的巨大变化,同时也对现代化数控编程技术的改进提出了更高的要求;通过播放日德等先进设备加工视频,查阅资料等,让学生了解数控领域发展的最新动态。
2 突出实验和实践教学
数控加工与编程技术是实践性很强的综合技术,没有实践体验很难获得良好的教学效果。在教学过程中,制订了金工实训数控部分实习指导书、数控加工综合实验指导书、现代加工技术综合实验指导书,以满足学生不同阶段训练需要,对学生进行规范性指导。培养学生独立分析问题、解决问题以及理论联系实际的能力。
在教学设计过程中,把实践教学内容分成三大模块:基础技能、专业技能和综合技能。
基础技能和专业技能阶段,实训工件应完全按教学思想来设计,而不形成产品,遵循由简到繁、由浅入深、循序渐进的教学原则,培养学生全面、扎实的专业基本技能;综合技能阶段,完成实际典型产品的数控综合加工。
①理论教学之后接着进行实践操作(计算机加工仿真实验),充分利用完善的实训条件,强化理论的理解与提高实操的能力,为实际操作数控机床提供了有效训练途径; 教学中,我们利用宇龙数控加工仿真软件,通过数控机床模拟仿真的操作,让学生扮演生产者的角色,在模拟仿真中进行工件的程序编写、程序调试与数控机床的操作,这样学生可以更好理解整个工件的生产过程。
②开设数控加工与现代加工技术两个综合实验,选取制造业中的典型零件,以小组为单位,实现零件的三维造型、工艺规划、程序生成、加工仿真、程序传输、机床操作与加工、零件精度检测等环节,训练学生对数控编程技术及相关工艺知识的综合应用能力。
③在传统的《机械制造技术基础》课程设计中,鼓励学生使用数控装备及工辅具等进行工艺规划,针对方案展开小组讨论和优化,提升学生的团队合作意识以及在传统制造领域应用数控加工与编程技术的能力。
3 教学方法与手段改革
①课程采用“教中学、学中做,学做结合”一体化的教学手段,通过以学生为中心、以数控加工过程为导向的授课方式,项目引领,任务驱动。
以数控铣床编程为例,将原来的内容分解为平面加工、轮廓加工、型腔及孔加工四个模块,分别讲解编程指令、编程技巧、工艺知识等相关内容;在课程实验中分别设置相应的四个模块实验,理论与实践相结合,起到了良好的效果。
②现场教学与教师示范相结合,针对课程中实践性很强的内容,如试切对刀、程序的编辑与调用、安全操作规范的步骤等,安排在工程实训中心进行,达到现场教学与教师示范相结合的教学效果。
③以学生为中心的案例教学方法,教学内容尽量选择有代表性、实用性的案例来进行分析讲评,通过案例教学,教师组织协调,让学生参与讨论,充分发挥学生的主动性、积极性和创新精神,调动学生的学习兴趣。
④采用多媒体教学,改变以往的“单纯课堂”的传统教学模式。充分利用现代化教学设施和手段,采用启发式、互动式、项目驱动等新的教学模式,对于促进教学改革具有重要意义。
⑤建设网络教学资源,推进网络教学发展。在教学建设中,本院建成了《数控加工与编程技术》省级特色精品课程网站,并在学校BBS上开设数控加工论坛版块,充分利用先进的信息技术、丰富的校园网络资源,构建一种教与学的新模式,进一步提高课程的教学质量。
4 考核评价方式改革
建立能力考核为主的评价体系,改革传统的单一卷面考核和一次性终结考核方式来评定学生成绩的方法。考核由卷面考核和项目过程考核相结合,重点按项目和任务进行过程考核,着重考核学生完成工作任务的实际能力。
任课教师结合学生的日常课堂表现给出评价成绩;根据小组的产品精度检测结果及综合实验报告给出小组实验成绩,结合各小组组长提供的贡献率及答辩表现,给出每个组员的实验成绩;期终采用笔试给出理论考核成绩;上述三者分别以2:4:4的比例给出总评成绩。
5 总结
由于数控技术的飞速发展,《数控加工与编程技术》课程的教学始终处在不断摸索的过程中,我们仍将积极实践与探索,以推动教学改革,提高教学质量。
参考文献:
[1]黄瑞,丁守成,尹小霈.加强实验中心建设,提高大学生创新能力[J].实验技术与管理,2006,23(12):128-130.
关键词 开放式;实践教学基地;信息化;仿真技术;高等职业教育
中图分类号 G717 文献标识码 A 文章编号 1008-3219(2012)08-0064-03
实践教学基地信息化建设就是利用计算机技术、多媒体技术、网络通信技术、远程控制技术、虚拟仿真技术等,将实训基地的各类硬件资源、软件资源、人力资源等有效重组,实施信息化管理,充分发挥教学资源的使用效益,实现实践教学基地运行的现代化、开放化和高效化[1]。
一、开放式实践教学基地信息化建设模式
浙江机电职业技术学院开放式实践教学基地信息化建设重点是“一个平台、两种实验室”,即打造开放式实践教学基地信息管理平台,建设虚拟仿真实验室和远程控制实验室,从而加强基地教学资源的使用效率,提高基地管理水平,促进实践教学基地的全面发展。
(一)开放式实践教学基地信息管理平台
开放式实践教学基地信息管理平台是利用计算机技术、网络通信技术、数据库技术,将实践教学基地中的各项教学资源集中在一个统一的平台上,实现教学资源的开放共享,并通过计算机与网络进行开放式管理与使用,使得实训基地在时间和空间上得以延伸,是一个以学生为中心,开放性的、共享性的实践教学管理平台。
1.实训基地信息管理系统
主要功能是实训基地日常管理和教学信息,内容包括实训基地功能与组成介绍、实践教学课程设置、实践教学课程变动公告,以及与实训基地相关的规章制度、教学资源、科研成果、建设情况、师资力量等信息。实训基地信息管理系统整合了实训基地的各类信息与资源,教师和学生通过浏览,能够全面地了解实训基地的情况,并可以查询所需信息,促进工作效率和管理水平的提高。
2.实训基地建设项目管理系统
实训基地建设项目管理系统是基于计算机技术和网络技术的信息管理平台,集合项目申报、论证、审批、采购、验收、付款等过程管理于一体,具有实训基地建设项目网络申报、网上审批,确认书管理、合同备案、货款支付等模块,实现了项目建设过程数据的自动统计与汇总,各种信息的灵活查询和共享,以及建设状态实时监控等功能。该系统的应用使得实训基地建设效率明显改善,建设过程的信息透明度大大提高;学校监管部门可以全程跟踪建设过程的各环节,实现网上监督。
3.教学仪器设备管理系统
设备管理是高职院校实训基地管理工作中的重要组成部分。随着高职院校规模的扩大和实训室建设的快速发展,学校投入大量资金用于购买教学仪器设备,仪器设备的数量和质量有了明显提高。由于受分散管理、封闭使用的传统管理机制的影响,造成大量仪器设备,特别是大型贵重仪器设备的重复购置、利用率低、信息封闭等问题[2]。利用网络技术、计算机技术开发教学仪器设备管理系统,可以及时准确地掌握实践教学基地仪器设备的资源配置及运行情况,实现资源共享,最大限度地利用现有资源,提高仪器设备的使用率,达到仪器设备使用效益的最大化[3]。
教学仪器设备管理系统学校仪器设备使用、管理的相关政策,公布仪器设备名称、型号规格、技术指标、服务领域、安装地点、技术管理人员及联系方式、收费标准、开放时间等各类信息,为教学和科研工作者提供便捷的查询服务。
4.实践教学信息管理系统
实践教学信息管理系统是对实践教学的各个环节和教学资源进行信息管理,实现远程教学互动、网络沟通的平台[4]。通过信息管理系统,学生可以查询教师、课程、实训项目、仪器设备等信息,还可以进行网上实训预习、实训预约、提交报告等活动;教师可以在网上制订教学计划,进行日常教务管理、成绩管理、查询预约结果、实训项目管理等活动。
(二)虚拟仿真实验室
虚拟仿真实验室是综合运用多媒体、计算机网络和虚拟现实等技术而产生和发展的开放式实验平台[5],采用JAVA编程语言、NET技术、VRML技术等进行开发建设。虚拟仿真实验室具有沉浸性、交互性、自主性、开放性、共享性等特点,能够降低认知难度,为学生提供身临其境的体验,激发学生学习的积极性和自主性,使学生更快更好地理解、掌握专业知识,从而提高实践教学效果。
虚拟仿真实验室解决了危险性大、费用高、仪器设备数量少、环境污染等实践教学中可能出现的问题,尤其适合难以实现实际操作的航天航空、化工、热处理、高压电工、工业医药等专业的实践教学。但虚拟仿真实验室并不能完全代替实际动手操作,学生要具有扎实的动手能力和较强的专业技能,仍需要现场操作仪器设备,只有虚拟仿真与实际操作相结合才能取得更好的实践教学效果。
(三)远程控制实验室
远程控制实验室将教学仪器设备特别是贵重仪器设备接连到远程控制教学平台,通过网络、计算机、软件进行远程控制与互动,实现仪器设备的远程操作,从而进行远程实践教学与技能培训。远程控制实践教学平台允许多用户、多任务同时进行,实时远程操作真实的物理仪器设备,操作结果实时反馈,借助软件可实现对操作数据的实时分析,达到与现场操作相同的实验效果。与传统实验室相比,远程控制实验室具有提高仪器设备使用效率和资源共享,避免贵重仪器设备的重复购置;突破传统实践教学模式的时间、空间限制,提高实践教学效率等优点。
二、开放式实践教学基地信息化建设实践效果
(一)信息管理平台开发
浙江机电职业技术学院为适应开放式实践教学的需求,探索开发了高职院校开放式实践教学基地信息管理平台。管理系统平台采用实训基地四级管理模式,即学校—院(系)—实训基地—实训室,从实训基地的信息化管理、资源管理、教学管理等几个方面进行整合,充分实现了对指导教师和实训学生、实验实训设备、教学课件、教学活动的高效管理。
开放式实践教学基地信息管理平台为实训室开放管理提供了安全、有序、便捷的管理模式,改变传统实训室管理工作繁重和复杂的局面,减轻实训室管理人员的工作负担,提高了工作效率和服务水平,同时也适应了不同层次学生个性化学习需要。
(二)虚拟仿真技术应用
浙江机电职业技术学院在双闭环直流调速实验教学中,采用Matlab环境中的Simulink仿真工具箱的仿真功能,实现了双闭环晶闸管不可逆直流调速系统的虚拟仿真,提高了学生的学习积极性与趣味性,使学生对双闭环不可逆直流调速系统的工作原理、组成环节及各主要单元部件的作用有了更直观的认识[6],从而更好地理解双闭环的工作原理、调速过程以及速度调节器对系统性能的影响。
(三)构建数字化制造实训车间
为了满足企业对高素质数控技术应用人才的需求,学校启动建设了数字化制造实训车间。数字化制造实训车间采用以太网接口将数控机床与互联网相连,利用数控系统中的远程控制系统,实现数控机床加工的远程控制、状态监测、故障诊断等功能,建成了数控加工远程控制教学系统。学生通过远程控制系统,实时采集数控机床的运行状态、程序跟踪和加工仿真等数据,实现对数控机床的远程控制。通过数字化制造实训车间,培养学生对数控系统和数控机床远程故障诊断的技能,学习数控机床远程维修与操作的前沿技术,提高了毕业生的就业竞争力。
信息化管理是实践教学基地建设的发展趋势,只有紧跟时代步伐,不断将新的管理理念和管理技术纳入实践教学基地的管理体系中,才能推动高职院校实践教学基地建设朝着现代化、信息化、开放化的方向发展[7]。
参考文献:
[1]唐捷,张进.浅析实训基地信息化环境的构建[J].实验技术与管理,2009(6):142-144.
[2]赵醒文.高校大型精密贵重仪器设备共享管理的研究与探索[J].中国教育技术装备,2011(15):6-7.
[3]刁叔钧.基于资源共享的高校实验仪器设备网络化管理初探[J].实验室研究与探索,2010(8):154-156.
[4]王岩,徐金荣,高珍,等.实验教学信息管理系统的开发与探索[J].实验技术与管理,2010(2):82-85.
[5]岳浩.以数字化为依托 创办高职院校虚拟实训基地[J].中国市场,2010(49):232-233.
[6]尚丽,崔鸣,陈杰.Matlab/Simulink仿真技术在双闭环直流调速实验教学中的应用[J].实验室研究与探索,2011(1):181-184.
[7]周翔.职业学校实验实训基地信息化管理的思考[J].江苏教育,2010(7):82-83.
Exploration on the Informationalization Construction of
Open Practice Teaching Base
——The Case of Zhejiang Mechanical and Electronic Vocational and Technical College
WANG Zhao-peng
(Zhejiang Mechanical & Electronic Vocational and Technical College, Hangzhou Zhejiang 310053, China)
Abstract The informationalized management of practice training base can be achieved by re-organizing various resources of practice training bases using network communication, database and simulation technologies. In the process of building informationalized practice training base, Zhejiang Mechanical & Electronic Vocational and Technical College has developed information management platform, applied simulation technology and built numerical manufacturing practice training workshop, which created conducive conditions for cultivating students’ skills and enhancing benefits of teaching resources.
Key words openness; practice training base; informationalization; simulation technology; higher vocational education
收稿日期:2012-02-11
作者简介:王召鹏(1977- ),男,山东莱州人,浙江机电职业技术学院助理研究员。
[关键词]高职 数控技术专业 人才培养
数控技术专业如何培养高技能人才,本人结合10年来从事数控技术方面的教学与研究,进行探讨。
一、专业人才培养目标
高职培养目标既不是研究型也不是简单的操作型,为此我们对无锡及周边地区进行广泛的调研,以就业为导向,分析市场所需的数控人才层次,进行正确定位。针对我校情况,确定培养目标为:培养适应社会主义现代化经济建设需要,德、智、体全面发展,具有机械、电子、微电子技术的综合知识,具备数控应用能力,能够从事数控设备的制造、安装、调试、加工、维修工作的生产第一线高级应用型技术人才。
人才的就业岗位分析为:工艺规程的编制及实施;数控程序的编制;机电一体化设备的操作;数控设备的操作、调试、维护;车间生产与质量管理等。
二、人才培养模式
人才培养目标如何实现,需要有一定的模式。各制造业发达国家具有不同的模式,主要有: (1)以加拿大、美国为代表的CBE模式。即以能力为基础,从职业岗位的需要出发,确定能力目标。通过有代表性的企业专家组成的课程开发委员会,制定能力分解表。以能力为目标,设置课程,组织教学内容,最后考核是否达到这些能力要求。(2)以英国、澳大利亚为代表的BET模式。以能力为基础进行教育与培训,组织专家确定能力标准,成立国家资格委员会,建立一种能力本位的国家职业资格证书制度。(3)以德国为代表的“双元制”模式。由企业和学校共同担负培养人才的任务,按照企业对人才的要求组织教学和岗位培训。使学生能较熟练地掌握岗位所需的技术,毕业就能很快地顶岗工作。(4)以我国台湾地区为代表的“建教合作”模式。学校与企业合作,企业为学校提供先进的实习设备和实习场地,实施教育与训练,强调实务教学特色,注重职业证书的获取,以技能考核检验教育成效,鼓励学生在取得毕业证书的同时取得职业证书。上述人才培养模式适应其本国或地区技能人才的培养。我国高职教育起步较晚,我校地处我国制造业基地――长江三角洲,应该借鉴国外先进经验,探索新的人才培养模式,通过努力,明确数控专业特色为“零距离”、“不断线”、“双证书”。
“零距离”指学生在学习期间,始终与企业“零距离”。学院利用地处无锡新区的独特优势,坚持以服务为宗旨,以就业为导向,通过“走出去,请进来”开展校企共建“订单培养”等途径,走产学研结合的道路。目前已有多名企业专家级技术人员受聘客座教授,定期为学生讲授专业课程,学院则适时安排学生到企业跟班实践。
“不断线”是指学生在校学习期间始终贯彻三个不断线,即外语训练不断线、计算机应用技能训练不断线、专业技能训练不断线,实行理论与实践一体化教学,不间断地对学生进行“滚动式”顶岗培训,努力培养学生的岗位能力。
“双证书”是指学生毕业时同时应具有毕业证书和本专业相关的技能证书,并把技能证书作为毕业的基本条件之一。
三、课程教学改革
为保证数控专业学生的培养质量,对课程体系进行改革。按“必需、够用”为原则设置课程体系。数控专业的学习主要涉及到识图、造型、加工工艺、编程、维修等,因此开设的主干课程包括机械制图、数控机床、数控编程、数控机床电气控制、数控机床故障诊断与维护等。努力减少其它系统性的理论课程的学习,增加实训课时,如数控加工实训、数控机床故障诊断与维护实训、CAM实训等,确保理论与实训教学课时比例达到1:1,让学生在各类数控实训中强化理论知识,培养专业技能,同时开展正常的职业资格技能培训,有效地促进了学生数控技能的培养。
四、教材的辅助建设
为确保人才培养的质量,教材建设不容忽视。近几年高校教材的改革与建设在一定程度上满足了高校教育发展的需要,但不可否认的是精品教材还占少数,数控专业作为较年轻专业,许多数控教材自成体系,内容重复,缺乏数控专业教材内容的系统性、整体性,而且许多教材参照本科教材的模式,过分强调基础理论,实用性和综合性不够;另一方面教材内容有一定的滞后,缺乏新技术、新工艺。为此,我们尽可能安排双师型教师承担专业主干课程的教学,强调授课教师应敢于打破教材体系,结合数控生产实际,注重课程与岗位需求数控前沿的关系,自编讲义作为补充教材。同时由于数控专业课程的图片信息量大,实用性强,强调教师结合课堂教学,制作多媒体课件,尽可能进行直观性教学。
五、实践教学基地建设
数控技术是一门实践性很强的工程技术,它的每一个教学环节都必须用相应的实践教学来深化。实践教学采取与理论教学体系并行、并重的实践教学体系,既相互渗透,又相对独立,以强化学生各种综合应用能力的培养,实践教学体系包括实验、实训、课程设计、毕业实习、毕业设计、社会实践等多个环节。目前我们依托学校的大力支持与投入,建立了数控实训基地,最大限度地促使学生就业前获取数控职业技能,实现“双证书”目标,目前已建成AutoCAD实训室、Pro/E 3.0实训室、数控编程仿真实训室、快速成形技术实训室、EMCO数控工业系统培训室、数控加工实训室、特种加工实训室、机械拆装实训室、钳工操作实训室等,可满足数控专业各类实训的需要。
实践性教学基地包括校内和校外实训基地。校外长期合作的实训基地有:绿点高科技股份有限公司、明和汽车零部件有限公司、德森精密模具有限公司、华达电器有限公司等。绿点、明和还成立了冠名班。学生通过校企合作到企业中去,深入到具体生产岗位,能感受生产氛围, 拓展生产、技术、设备等方面的知识和技能,体验实际生产劳动过程的组织方法及企业文化等具体工作内涵,有助于学生积累生产实践经验。校内校外实训的运作,有效地保障了学生技能水平的提高,努力实现了学生“零距离”上岗目标。
六、结束语
数控技术是高速发展的先进技术,如何培养出理论知识过硬、又拥有专业技能的数控专业应用型人才,需要借鉴发达国家先进的办学思想、办学理念、办学模式,不断探索符合我国国情的高职教育的办学方法。近几年我校致力于高职教育的专业教学改革,不断完善数控专业的人才培养目标和培养模式,在课程改革、教材的辅助建设、实验实训基地建设等方面进行积极探索,努力寻求满足无锡区域经济发展需求,符合数控高职教育规律的技能应用型人才培养模式,为社会培养受欢迎的数控技术应用型人才。
参考文献:
[1]袁凯峰.培养数控技术技能型紧缺人才的实践.桂林航天工业高等专科学校学报,2006.
[2]孙逸华,朱国文. 职业技术教育数控人才培养、培训现状调查报告.2004-5-12.
[3]张德强. 数控技术教育改革与研究[J]. 辽宁工学院学报, 2006,(4).
关键词:教学改革 项目化教学 数控编程与加工 教学设计
数控专业及机电专业部分课程开展项目化教学后积累了一些经验,现将数控编程与加工课程项目化教学实施过程与经验总结如下:
一、 “项目化教学”的解读
所谓项目化教学法就是以所制作的项目为载体,教师带领学生对实际生产项目进行分析、研究、开发和制作。项目化教学也是师生共同学习、探讨的过程。最后通过师生的共同努力完成项目的制作。
我们认为,必须摒弃“填鸭式”教学,充分发挥学生的主观能动性,由 “被学习”转变为“我要学”。教师已经不再是教学过程单一的讲授者,而应成为学生项目制作的引导者。
二、数控编程与加工课程培养目标与内容
通过学习本课程,要求学生掌握数控加工工艺设计方法:熟悉并掌握数控编程方法及其操作;教学过程中采用多媒体和现场教学相结合方式,采用实践性教学,让学生自己分析图纸,确定工艺路线,编写加工程序并在机床上完成加工,使学生具有独立使用数控机床并进行加工的工作能力。
该课程主要讲授数控机床的工作原理、组成及其分类;数控加工工艺设计方法;数控程序的编制、数控编程中的数值计算、刀具补偿概念和编程技巧;数控车床、数控铣床及加工中心的编程方法和编程实例。
三、数控编程与加工课程特点与要求
本课程属机械制造领域专业课,以技术应用为主,理论知识较少,实践性很强。本该课程要求学生具备以下能力:(1)工艺分析及手动编程能力;(2)实际操作能力;(3)数控机床维护维修能力;(4)自动编程能力;(5)仿真加工能力;(6)创新研究能力。
四、实施方法
数控编程与加工设置为两种工种,分为“数控车削与加工”和“数控铣削与加工”。数控车削与加工主要集中培养学生的数控车床实操能力,数控铣削与加工主要是加强学生数控铣床和加工中心的实际操作能力,这样设置是为了更好教学。每周6学时,因难度和实际情况,理论指导2~4学时,实践指导2~4学时。划分知识模块,每个模块由若干课题组成,每个课题为一个教学项目。以车削轴为例:
1.确立项目
学生选择感兴趣的零件图纸用作车削加工,例如 “子弹”“陀螺”等,也可以由教师依据学校教学资源提出若干个项目,再由学生选择其中之一。所选项目最好是来源于生产一线的,有实际应用价值的。对学生今后的实践和岗位培训要有一定帮助,本节课学生最后选的项目是轴的加工。 如下图示:
教师对学生提出要求:这个零件加工所需要的时间4课时,项目结束后,学生必须上交零件和自评报告。教师做出成绩评定,作为平时成绩,记入期末总评。
2.教师和学生的准备
教师在项目制作之前要准备好课件、实施提纲、仿真软件、项目制作的工具和材料,以及该项目化教学周工作配档,还要根据所选的项目确定数控系统。
数控系统可选择范围相对较小。目前主流的数控系统以西门子、法那克、法歌等为主。国产数控系统以华中数控、广州数控等为代表。西门子数控系统价格昂贵,往往占机床价格一半以上,也因数控系统与机床硬件不匹配造成浪费。法那克数控系统在我国市场占有率很高,多数企业在使用,价格高于国内系统,精度控制较好。国产数控系统能满足一般生产加工需要,且价格也能接受。华中数控系统从低端至多轴控制的高端系统都有,在各大高校应用较广,所以选用华中数控系统。
把学生按数控实训车床数,分为15个教学组。指导教师将项目的目标、任务、要求提供给每个学生或小组。学生之间相互讨论,初步确定各自的加工方案(包括项目工作计划、项目实施步骤和程序等),目的是使学生熟悉实际生产工艺过程,让学生独立思考,对知识点进行理解,探索工程中解决要点。
学生应该提前查阅项目相关资料,做好预习,为项目研究和生产做好准备。
3.项目实施阶段
(1)知识衔接
在项目正式进行前,教师要完成学生知识衔接的任务,教师有必要说明加工这个零件的工艺基础,如装夹方式、加工工艺、刀具选择、切削用量、程序编制和数控系统选择等等。
(2)分组讨论
15个组,每个小组选出一名负责人,在小组中组织同学讨论,每个小组自行讨论,研究制作方案,同时写出项目实施计划,计划中应包括零件图分析、所需材料的测算、工艺分析、程序的编制、相关技术参数确定等内容。
(3)计划实施
计划实施是项目化教学关键的一环,学生在小组讨论后归纳出实施计划,教师指导学生对该计划进行修正,然后按形成的最终方案实施计划。
五、教学总结
在尝试项目化教学法近半年的过程中,我们认为项目化教学法的优势在于,改变了单调枯燥的课堂教学,理论与实际相互融合,是“产学教”浓缩版,有利于培养学生的多种能力,学生专业素质也有很大提高。评价系统注重过程,不再单单看学生的理论课成绩,而是采用理论和实操相结合的方式进行考评,更能全面地评价学生。
项目化教学,适合应用类学科的教学,应该普遍推广。
参考文献:
[1]王爱玲.现代数控原理及控制系统.国防工业出版社,2002
理实一体化教学主旨是要改变以往理论与实践分开,将其划分成项目进行实施,教学过程相对集中,既发挥教师的主导作用,又注重学生动手和专业技能的培养,学生积极性高。通常实施方法有以下几种。
1.1讲解法
即在课堂上,将项目难点重点分条理的展开,通过示范操作及操作注意事项内容的学习后,进行小结,然后在引出一些在理论课上的重要概念,原理解释,通过分析,做到由简入繁,这样学生就能按步骤掌握专业知识。
1.2演示法
即在课题上,通过教师进行示范性实验或操作等方法使学生通过自身的观察而获得自身所需的知识。它可以让学生获得清清楚楚、一目了然的知识,加深对书本知识的理解,并将抽象理论和实际现象联系起来,有助于学生对概念的理解和技能的掌握。要求教师课前要做好演示的准备工作,根据课题选择好对应的设备、工具、量具及原材料。
1.3实操法
即学生上完理论课后,紧跟着在实训老师的指导下进行机床操作练习,提升自身的操作技能,做到活学活用,加深对理论知识的认识,同时实操时一定要掌握正确的方法、步骤,强调操作安全,提高实操的时效,实训老师也必须认真巡回指导,加强实训过程的管理,及时的处理实训中的问题,保证实操的准确性和有效性。
2数控技术应用理实一体化的实训条件
要有与数控专业和规模相适应的硬件设备和实训条件。因此要求作为课堂的实训车间要有足够数量的数控机床,必要的教学场地及黑板,条件好的可以有多媒体投影设备。根据就业前景和用人单位需求,该校结合自身现实情况,主要的培养目标为数控操作人员、编程人员、数控设备维护维修方向。按照培养目标的需要,制定了该校的数控设备选择方案,在设备的选择上,按照有利于培训对象熟练使用、操作、维修数控车、铣床为目标,在确保教学质量的前提下,既考虑机床的规格和配置,同时考虑人才培养所需的机床数量.同时满足合理性、经济性以及教学和企业的需求。在实训工厂内专门设一定面积的讲解场地,包括黑板,座椅,电脑设备等,从硬件上为理实一体化教学师生双方边教、学、做及理论与实训的交替进行提供保障,在条件允许下尽量按照单人单机要求来配置。
3数控技术应用理实一体化课程设置
要具备与专业和规模相适应的课程体系设置。《数控编程与加工》课程,必须建立在学生已具备较为熟练的车工基本操作技能及相关的专业基础课的基础上开展,考虑学校实训条件,借用比较直观的宇龙仿真软件,采用理论课堂教学和宇龙仿真软件教学相结合以及实习课前集中讲解和操作演示与现场巡回指导相结合的形式。及时发现学生学习过程中的问题并解决。注意每个项目中学生成绩的记分,充分调动学生的学习积极性,以提高学生的动手能力。课程的任务包括:(1)掌握常用数控系统特别是FANUC(华中)数控系统的数控车床、铣床的编程方法,并熟练地运用手工编程方法编写较复杂零件加工程序;(2)熟悉常用数控系统FANUC(华中)数控车床、铣床,能够操作面板上的各项按钮,手动输入数控加工程序及修改有关加工参数的设置;(3)能够正确对刀,确定工件坐标系,会对数控加工工艺进行分析与处理、会进行测量及计算、正确选用数控加工刀具及相应的角度、准确完成试切工件的任务、精确对刀偏值及刀补值参数的设置、正确对运行报警识别处理等操作,最终能加工出合格的零件,达到数控初级工理论和技能操作要求。
4数控技术应用理实一体化配套教材
要有与课程相适应的教材与之同步进行。教材要根据教学目标和内容,将各个知识点分解成实训课题项目,有计划地提升学生的技能水平。针对该校中等职业学生的培养目标,要突出与实训技能相关的必备专业基础知识。根据自身的实际情况,编写适合该校教学实际的校本教材和教案,做到既适合学校教师水平及实训条件的要求,又适合中职学生对知识掌握的能力的要求,同时注意用人单位的具体要求及学生的个性发展需要,着重突出学生潜在能力的培养,以需求为主体,对教材内容进行必要的取舍与组合。
5数控技术应用师资队伍
由于教学内容进行了相应的项目化处理,从而改变了课时和讲课方式,因此教师必须改变以往的传统的灌输式的教学方法,不仅要求教师具有扎实的专业理论功底,还要求教师具有过硬的社会实践技能,而双师型人才是突破点,解决方法应从鼓励教师参加各种层次的学历进修和组织教师利用寒暑假参加省培和国培或进企业顶岗锻炼及技能培训方面入手,提升师资队伍的素质。
6合理的质量管理体系