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【關(guān)鍵詞】數(shù)控車床;銑削加工;數(shù)控編程;教學(xué)經(jīng)驗
1、引言
近年來,隨著我國制造業(yè)的迅速崛起和科學(xué)技術(shù)的不斷提高,數(shù)控機床在各個領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用,機床數(shù)量呈幾何倍數(shù)增加,使得整個制造業(yè)對數(shù)控人才的需求也變得極為旺盛。作為數(shù)控操作人員培訓(xùn)的核心教程,數(shù)控銑削編程的教學(xué)就顯得極為重要。但是,目前我國中職、高職學(xué)校學(xué)生大多數(shù)學(xué)習能力、理解能力較差,不管是從生理還是從心理方面都很不成熟,很多學(xué)生自由散漫,再加上數(shù)控銑削編程是理論性與實踐性并重的學(xué)科,不僅包含了大量現(xiàn)在機床加工知識和數(shù)字制造知識,還有大量實踐性應(yīng)用技術(shù),因此其教學(xué)難度較大,必須突破傳統(tǒng)學(xué)科體系教學(xué)模式,根據(jù)勞動力市場對人才的需求實際出發(fā),以提高學(xué)生職業(yè)應(yīng)用能力為基礎(chǔ),才能取得良好的效果。下面,本文從數(shù)控銑削編程教學(xué)實踐出發(fā),就如何進行數(shù)控銑削編程教學(xué)進行一番淺要的探討。
2、數(shù)控銑削編程教學(xué)基本思想
數(shù)控銑削編程是理論性與實踐性并重的學(xué)科,其產(chǎn)生是由于數(shù)控機床在現(xiàn)代制造業(yè)廣泛應(yīng)用的原因,整個課程包含了大量機械加工知識、現(xiàn)代數(shù)字制造知識以及大量實踐性技術(shù),因此采用傳統(tǒng)教學(xué)模式很明顯與課程內(nèi)容不符。而數(shù)控銑削課程的設(shè)置主要是為了提高學(xué)生的職業(yè)技術(shù)水平,對學(xué)生進行職業(yè)實踐性應(yīng)用培訓(xùn),因此整個教學(xué)過程都應(yīng)當緊密圍繞學(xué)生職業(yè)能力的提高而進行。這就要求教師在進行教學(xué)時,要以學(xué)生就業(yè)作為導(dǎo)向,著眼于學(xué)生職業(yè)生涯,營造出職業(yè)崗位實際工作氛圍進行教學(xué),讓學(xué)生能夠體驗生產(chǎn)第一線的情境以提高學(xué)生職業(yè)能力。同時,對于數(shù)控編程,應(yīng)當以典型的、常見的生產(chǎn)實際零件加工作為案例,從零件的設(shè)計、工藝分析到編程實行一體化教學(xué)。此外,還要讓學(xué)生多觀察、多動手、多思考,充分激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習、自由思考的積極性,潛移默化的提高學(xué)生綜合素質(zhì),培養(yǎng)學(xué)生實踐操作應(yīng)用能力。
3、數(shù)控銑削編程教學(xué)策略
傳統(tǒng)觀念認為數(shù)控銑削編程教學(xué),其難點在于編程,只要學(xué)生將編程學(xué)會了,操作就沒什么問題,將編好的程序輸入機床自動運行即可,但實際上卻并非如此,編程與實際加工兩者都是這門課程的重點,同時也是難點,在實際教學(xué)中,應(yīng)當將兩者結(jié)合起來,形成一體化教學(xué)模式。
3.1 程序編寫教學(xué)
程序是數(shù)控機床運行的基礎(chǔ),是數(shù)控機床完成自動機械加工制作的指令集合。作為整個數(shù)控銑削編程教學(xué)中最重要的理論知識部分,大量的指令極容易讓學(xué)生感覺枯燥乏味,生澀難懂。因此,教師在實際教學(xué)中,應(yīng)當盡量同實踐應(yīng)用相結(jié)合,對相關(guān)指令進行講解,從而讓學(xué)生明白每一條指令所代表的意義,在數(shù)控機床運行中所起的作用。程序編寫教學(xué)內(nèi)容包括編程指令的講解、簡單零件編程、外形輪廓銑削編程、孔系零件編程、鍵槽銑削編程、型腔銑削編程等。教師在教學(xué)中,可以舉一些實際例子進行講解,還可以結(jié)合仿真軟件或機床實踐進行講解。
比如數(shù)控銑床編程中非常重要的刀具補償,學(xué)生對于刀具補償?shù)睦斫馔鶅H停留于表面,處于似懂非懂的狀態(tài),在實際應(yīng)用中極容易出錯,尤其在對工件輪廓進行數(shù)控銑削加工時,刀具半徑的存在使刀具的中心同編程軌跡不重合,此時如果不考慮刀具半徑加工出來的零件尺寸在加工外輪廓時必然小一圈,在加工內(nèi)輪廓時則又大一圈,因此必須用G41或G42進行左補償或右補償來確定刀具半徑補償偏置方向。在零件刀具半徑補償軌跡加工完成后,刀具撤回工件回到退刀點,這一過程則應(yīng)取消刀具半徑補償,其指令則用G40。其中G41和G42是模態(tài)指令,G41和G42必須同G40成對使用。
通過這種相似指令對比教學(xué),能有效的幫助學(xué)生歸納記憶,區(qū)分各指令所代表的意義,避免學(xué)生對數(shù)控程序產(chǎn)生混亂而出現(xiàn)程序輸入錯誤現(xiàn)象。
3.2 銑床實控操作
在數(shù)控銑床的實際操作過程中,經(jīng)常會因為各種問題而造成加工過程的中斷。因此,數(shù)控銑削編程教學(xué)不能僅局限于單純的數(shù)控指令意義、編寫的教學(xué),還應(yīng)當讓學(xué)生在學(xué)會輸入程序的同時,對數(shù)控銑床操作過程中將會遇到的各種問題有所了解,并掌握相應(yīng)的處理方法,訓(xùn)練學(xué)生獨立解決實際操作過程中各種問題的能力,這樣才算是真正培養(yǎng)了學(xué)生的職業(yè)操作技能。
比如刀具方向的準確控制,這對于學(xué)生來說是非常重要的,只有學(xué)生辯清方向,才可以避免手動加工時出現(xiàn)撞刀現(xiàn)象,尤其是在刀架移動超程需要取消超程操作時,如果方向不正確將會直接造成銑床的損壞。而在編寫程序時,既便正確編寫了程序但出現(xiàn)了錯誤的輸入,都會造成扎刀與撞刀現(xiàn)象,這種現(xiàn)象在學(xué)生中是極常見的。因此,要通過實踐培養(yǎng)學(xué)生仔細檢查、圖形模擬、單步運行等習慣,避免在實際應(yīng)用中出現(xiàn)錯誤造成不必要的麻煩。比如為保證工件輪廓不會產(chǎn)生過切,編程時就必須注意加工程序的結(jié)構(gòu),嚴格根據(jù)編程規(guī)則進行,如刀具半徑補償規(guī)則,在建立好刀具半徑補償之后,不能連續(xù)出現(xiàn)兩斷z軸移動指令,否則將會出現(xiàn)補償位置不正確現(xiàn)象,使系統(tǒng)無法正確判斷補償矢量方向。
4、結(jié)束語
數(shù)控銑削編程課程是理論性與實踐性相結(jié)合的一門課程,具有很強的操作性、實踐性和應(yīng)用性,是學(xué)生職業(yè)能力培養(yǎng)的重要組成部分,其實踐操作性的特點使傳統(tǒng)教學(xué)模式根本無法滿足課程教學(xué)的要求,必須根據(jù)課程實際和學(xué)生實際,采用理論教學(xué)與實踐操作相結(jié)合的教學(xué)方法,才能真正提高學(xué)生的數(shù)控銑削編程水平,使學(xué)生形成職業(yè)實踐應(yīng)用能力,達到課程設(shè)置的目的。
參考文獻
[1]張燕.杜威新職業(yè)教育觀簡論[J].職業(yè)技術(shù)教育,2005(10)
關(guān)鍵詞:數(shù)控教學(xué);職業(yè)院校;CAD/CAM專業(yè);課程改革
數(shù)控加工技術(shù)是集電子、機械、計算機等學(xué)科于一體,對傳統(tǒng)制造業(yè)進行升級的新興學(xué)科,是實現(xiàn)FMS、CAD/CAM與智能制造等現(xiàn)代制造的核心。當前,數(shù)控編程、數(shù)控加工以及數(shù)控原理逐步在機械制造業(yè)廣泛應(yīng)用,極大地提高了機械制造的精度與效率。隨著我國經(jīng)濟、科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,以及加入世貿(mào)組織后的影響,我國機械制造業(yè)正逐步由加工組裝基地向技術(shù)制造中心蛻變。數(shù)控加工技術(shù)以及高效、可靠、高速、高精度以及自動化等特點,備受制造業(yè)企業(yè)的親睞,同時數(shù)控技術(shù)的運用與發(fā)展也對專業(yè)人才的能力、知識儲備以及綜合素質(zhì)提出了新要求。機械CAD/CAM專業(yè)是培養(yǎng)生產(chǎn)第一線的CAD/CAM技術(shù)專業(yè)人才的基礎(chǔ),而《數(shù)控加工》課程作為其主干課程,對CAD/CAM原理的理解以及學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)具有決定性作用。從近年來高職院校數(shù)控專業(yè)畢業(yè)生的數(shù)量以及就業(yè)情況來看,大部分職業(yè)院校培養(yǎng)出的“高技術(shù)”綜合人才多達不到用人企業(yè)的要求。究其原因,核心在于各高職院校數(shù)控專業(yè)的定位、培養(yǎng)目標與課程開發(fā)不合理,教學(xué)模式有短板,師資力量無法跟上。因此,加強職業(yè)院校數(shù)控專業(yè)課程改革勢在必行。
一、數(shù)控人才的需求性分析
根據(jù)有關(guān)資料顯示,2014年我國數(shù)控機床全年產(chǎn)量已達到400萬臺,數(shù)控技術(shù)的運用與數(shù)控機床的普及是我國機械制造業(yè)發(fā)展的里程碑。但現(xiàn)實是,當前我國機床數(shù)控化率仍不到8%,而數(shù)控技術(shù)人才的短缺無疑是造成該現(xiàn)狀的主要因素。當前,我國數(shù)控技術(shù)人才主要分為三大類別:第一,藍領(lǐng)數(shù)控人才,指在日常生產(chǎn)崗位上負責數(shù)控機床的簡單維護以及基本操作,在所有的數(shù)控技術(shù)人才中占比最大,超過70%,也是需求量最大的數(shù)控專業(yè)人才。其總體知識與能力要求不高,主要是數(shù)控機床基礎(chǔ)知識、日常操作以及手工編程能力的掌握。第二,灰領(lǐng)數(shù)控技術(shù)人才,其主要是承擔數(shù)控編程、機床維修、機床養(yǎng)護的專業(yè)技術(shù)人員,人員分工明確,占比大致為25%左右。第三,金領(lǐng)級別技術(shù)人員,該類數(shù)控技術(shù)人員精通數(shù)控編程、機床維護、數(shù)控操作,綜合素質(zhì)高、經(jīng)驗豐富。同時,其對數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)設(shè)計相當熟悉,能獨立完成數(shù)控機床的安裝、調(diào)試、維修和精度優(yōu)化、數(shù)控化改造以及數(shù)控系統(tǒng)的機電聯(lián)調(diào)、選型,技術(shù)難度大,對專業(yè)素養(yǎng)的要求高,但也是各大職業(yè)院校重點培養(yǎng)的人才類型。
二、數(shù)控加工專業(yè)課程體系的定位
(一)數(shù)控加工專業(yè)培養(yǎng)目標。數(shù)控加工的培養(yǎng)目標應(yīng)依據(jù)學(xué)生特質(zhì)以及產(chǎn)業(yè)特點進行精準定位。當前,我國高職院校數(shù)控加工專業(yè)的基本培養(yǎng)目標是培養(yǎng)全面發(fā)展的、有較高文化素養(yǎng)、創(chuàng)新意識以及職業(yè)道德的制造人才,其具有全面的專業(yè)知識、扎實的基本功與實踐操作能力,能熟練掌握數(shù)控加工編程與數(shù)控加工工藝,熟練操作設(shè)備、積極維護設(shè)施。
(二)專業(yè)能力的要求。數(shù)控專業(yè)人才應(yīng)具備零件與圖紙的辨識與設(shè)計能力,能書寫復(fù)雜的各類復(fù)雜的數(shù)控加工文件。同時,應(yīng)具有較強的實踐操作能力,會合理利用新型刀、夾具、量具并結(jié)合CAD/CAM技術(shù)進行一般零件的制造,能獨自操作機床,掌握數(shù)控機床的維修與養(yǎng)護。另外,作為現(xiàn)代化人才,應(yīng)實時跟進數(shù)控加工技術(shù)發(fā)展,終身學(xué)習以適應(yīng)職業(yè)發(fā)展的要求。
(三)課程教學(xué)的定位。高職院校相關(guān)院系應(yīng)該及時對畢業(yè)生進行跟蹤調(diào)查,通過了解相關(guān)崗位的技術(shù)要求來構(gòu)建和調(diào)整課程體系。學(xué)院應(yīng)以就業(yè)為主要導(dǎo)向,依據(jù)專業(yè)職業(yè)能力來設(shè)計相關(guān)課程,從而實現(xiàn)教學(xué)環(huán)境的仿真化、“零距離”化,有助于學(xué)生及時獲取就業(yè)經(jīng)驗、早日上崗工作。
三、當前職業(yè)院校數(shù)控專業(yè)教學(xué)現(xiàn)狀
根據(jù)有關(guān)部門的調(diào)查統(tǒng)計以及高職院校數(shù)控專業(yè)一線教師的反饋,我國數(shù)控人才在學(xué)院加大培養(yǎng)力度的背景下仍不能滿足社會對相關(guān)人才的需求,其主導(dǎo)因素有以下幾點:
(一)教學(xué)內(nèi)容與課程設(shè)置不合理。第一,我國數(shù)控專業(yè)的基礎(chǔ)與專業(yè)課程設(shè)置近年來雖略有改進,但總體上教學(xué)內(nèi)容仍較陳舊,導(dǎo)致“學(xué)”與“用”之間尚存差距。部分學(xué)校由于工程實訓(xùn)條件的限制,只好放棄實踐類課程設(shè)置,以理論講授為主,導(dǎo)致學(xué)生無法掌握企業(yè)所需要的機床操作、維護、編程等相關(guān)內(nèi)容。其次,部分學(xué)校隨設(shè)置實踐技能培訓(xùn)課程,但實訓(xùn)重點大都在數(shù)控機床基本操作上,對模具設(shè)計、工藝學(xué)習、機床維護、機電設(shè)計與聯(lián)調(diào)、數(shù)控編程等專業(yè)能力訓(xùn)練極為不足。另外,當前數(shù)控領(lǐng)域的教材陳舊、內(nèi)容單一、實踐性差缺乏時代感,亟待調(diào)整與匯編。
(二)專業(yè)教師數(shù)量不足、素質(zhì)不夠。近年來,數(shù)控技術(shù)在社會生產(chǎn)、生活中的廣泛應(yīng)用導(dǎo)致了社會對專業(yè)人才需求的井噴。學(xué)生人數(shù)與日俱增,但職業(yè)院校具備數(shù)控專業(yè)資質(zhì)、理論與實踐經(jīng)驗豐富的專業(yè)教師嚴重不足。熟悉企業(yè)生產(chǎn)運作,能獨立承擔教學(xué)任務(wù)的教師和工程師少之又少,嚴重制約了當前現(xiàn)代數(shù)控領(lǐng)域高素質(zhì)人才的培養(yǎng)。
(三)數(shù)控實訓(xùn)條件簡陋。當前,數(shù)控實訓(xùn)的主要設(shè)備有銑床、數(shù)控車床、加工中心、成型機床以及電火花線切割機床等機械加工設(shè)備,同時還應(yīng)配備調(diào)試、裝拆以及維護系統(tǒng)。但部分院校由于經(jīng)費限制,設(shè)備購置有限,導(dǎo)致學(xué)生無法充分進行實踐操作,因而實訓(xùn)效果不容樂觀。
四、對職業(yè)院校數(shù)控加工專業(yè)教學(xué)改革的思考
(一)加強師資隊伍建設(shè)。(1)專業(yè)教師培訓(xùn)。學(xué)校以課程體系改革和人才培養(yǎng)為出發(fā)點,指導(dǎo)教師逐步轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的數(shù)控專業(yè)教學(xué)方式和教學(xué)理念。以“以工作過程為導(dǎo)向”的理念為指導(dǎo),對教師進行培訓(xùn),引導(dǎo)教師教師進行專業(yè)教學(xué)的探索與探討,從而開發(fā)新的教學(xué)模式與教學(xué)形式。(2)專業(yè)團隊建設(shè)。相關(guān)院系應(yīng)著力選拔教學(xué)理念先進、教學(xué)方法現(xiàn)代化的教師并重點培養(yǎng),同時積極聯(lián)系在企業(yè)工作的、掌握專業(yè)知識與技能的專家,并形成專業(yè)團隊,積極承擔起學(xué)校的教研教改課題,為數(shù)控專業(yè)的教學(xué)明確方向。(3)兼職教師隊伍建設(shè)。高職院校應(yīng)以工作為導(dǎo)向,因而院校應(yīng)積極吸納具有企業(yè)工作背景的技術(shù)人員為兼職教師或客座教授,通過聘請具有實戰(zhàn)經(jīng)驗與專業(yè)素質(zhì)的專家、教師、或企業(yè)高管到校授課或講座,建立完善的兼職教師資源庫,為本校師資隊伍的強化與學(xué)生能力的培養(yǎng)奠定良好的基礎(chǔ)。
(二)以校企合作促進“訂單式”培養(yǎng)模式的實施。實質(zhì)上,“校企合作”在職業(yè)教育中已不少見,校企合作有助于提高教學(xué)的針對性,并創(chuàng)造雙贏的局面。職業(yè)教育最終要面向市場、面向就業(yè),因而學(xué)校應(yīng)該根據(jù)公司的需求有針對性的培養(yǎng)學(xué)生。相關(guān)專業(yè)學(xué)生在完成規(guī)定的課程與任務(wù)后,企業(yè)與學(xué)校應(yīng)該在資源、師資等方面實時共享。學(xué)生通過企業(yè)全方位接觸數(shù)控產(chǎn)品、全面操作,有助于其進入企業(yè)后迅速走上工作崗位。
(三)強化專業(yè)特色與創(chuàng)新。第一,打破以理論為教學(xué)中心的傳統(tǒng)教學(xué)方式,以就業(yè)為導(dǎo)向,按照工學(xué)相結(jié)合的理念,通過實踐與工作完成理論知識的掌握與應(yīng)用,培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)能力、職業(yè)素養(yǎng)以及專業(yè)認同感,讓其更快地融入社會。第二,進行一體化課程建設(shè),以形成有特色的課程教學(xué)模式。通過新教材的編寫,例如《數(shù)控車床操作與編程》、《CAD/CAM》、《液壓與氣動》、《精密機械檢測技術(shù)》等優(yōu)質(zhì)課程教材的編寫,形成工程化、立體化教學(xué)資源。同時,結(jié)合全新的課程教學(xué)模式,對教學(xué)資源進行重新配置,以強化教學(xué)軟硬件,以創(chuàng)造以工作過程為導(dǎo)向的教學(xué)情境模式。學(xué)生能通過日常學(xué)習提高其就業(yè)發(fā)展與適應(yīng)能力,同時形成自主性、多樣性、反饋性的學(xué)習機制。院校為此應(yīng)大家資金投入,定期購買專業(yè)書籍與電子學(xué)習資源庫,主要包括機械技術(shù)、數(shù)控加工、模具制造、機械設(shè)計與維修等方面。通過與課程建設(shè)的配合,進行多媒體課程的開發(fā),實現(xiàn)教學(xué)多樣化。
(四)加強數(shù)控技術(shù)實訓(xùn)基地的建設(shè)。(1)保留傳統(tǒng)實訓(xùn)實習基地。實際上,傳統(tǒng)的切削加工實踐技能是后續(xù)學(xué)習先進制造技術(shù)的基石?,F(xiàn)代制造技術(shù)源于傳統(tǒng)技術(shù),因而自動化數(shù)控機床也離不開傳統(tǒng)的刨、車、磨等加工技術(shù)。如果一個數(shù)控加工人員不知道零件加工的制造工藝與道具的角度,將不是合格的數(shù)控加工人員。因此,在當前現(xiàn)代制造實訓(xùn)逐漸被重視的同時,傳統(tǒng)實訓(xùn)實習基地仍不能被拋棄。(2)加強建設(shè)數(shù)控技術(shù)實訓(xùn)基地。對數(shù)控技術(shù)實訓(xùn)基地的建設(shè),各職業(yè)院校應(yīng)根據(jù)各自實力來進行。其基本設(shè)備包括加工中心、數(shù)控車床、電火花成型器與切割機、數(shù)控銑床、數(shù)控模擬軟件以及綜合試驗臺等設(shè)備。在數(shù)控實訓(xùn)中心的建設(shè)與維護過程中,應(yīng)當優(yōu)先滿足日常教學(xué)與培訓(xùn)的基本要求,將優(yōu)先資金進行合理配置,使學(xué)生能全員參與、多接觸、多實驗。建議高職院校在實訓(xùn)基地的建設(shè)中,機床購置以小型數(shù)控機床為主。同時,重視不論選數(shù)控系統(tǒng)的選擇,以保障主要教學(xué)工作的開展。(3)建立CAD/CAM實訓(xùn)中心。
CAD/CAM是當前數(shù)控技術(shù)發(fā)展的重要方向,因此,對高職院校的學(xué)生進行CAD/CAM的教學(xué)及相關(guān)技能培訓(xùn)是當前我國數(shù)控技術(shù)教學(xué)中不可或缺的環(huán)節(jié)。迄今為止,可用于CAD/CAM設(shè)計的軟件有MasterCAM、CAXA、UG、Pro/E等。(4)教學(xué)與生產(chǎn)相配合。數(shù)控實訓(xùn)基地的建設(shè)與維護勢必需要大筆資金投入,如果能和企業(yè)合作,將學(xué)生實習與企業(yè)日常生產(chǎn)相結(jié)合,將達到互利共贏的局面。同時,學(xué)生可以通過實習了解行業(yè)規(guī)章制度、產(chǎn)品機工工藝等實際問題,有利于其日后發(fā)展。
參考文獻:
事實上,據(jù)上海市勞動和社會保障局日前的一季度“冷門”崗位信息顯示,上海用人單位需要數(shù)控機床工近4000人,但全市總共只有約1000人前去應(yīng)聘。上海市“冷門”崗位信息顯示,數(shù)控機床等高技能人才都求大干供。一些用人單位甚至開出6000元月薪,但卻招不到足夠的數(shù)控機床專業(yè)人員……一系列事實證明。目前我們職業(yè)高中的老師急需培養(yǎng)出一批有數(shù)控技術(shù)生產(chǎn)能力的中等人才,經(jīng)過訓(xùn)練,能夠在工廠第一線操作或在技術(shù)部門從事數(shù)控機床編程、使用與維修及維護、工藝、質(zhì)量檢測等。為此,我校開設(shè)了數(shù)控專業(yè),以滿足與適應(yīng)市場對人才的需求,但由于數(shù)控技術(shù)是一門綜合技術(shù),所以開設(shè)數(shù)控專業(yè)必須緊跟著時代的步伐,但往往開設(shè)一門專業(yè)并不難,難的是應(yīng)該如何成功辦好所開設(shè)的專業(yè),本文從以下幾方面進行了探討。
1 合理的課程結(jié)構(gòu)
課程體系建設(shè)的合理性是實現(xiàn)專業(yè)培養(yǎng)目標的前提條件。因此要制定合理、科學(xué)的課程結(jié)構(gòu),必須明確本專業(yè)的培養(yǎng)目標與人才培養(yǎng)規(guī)格,同時還應(yīng)注重綜合素質(zhì)能力,的培養(yǎng)和體現(xiàn)理論與實踐并重的原則,力求形成優(yōu)化的課程體系,而技工學(xué)校招生對象主要是初中畢業(yè)生,要他們?nèi)嬲莆諗?shù)控機床簡單的操作,只需經(jīng)過一些專業(yè)基礎(chǔ)和工藝課程的學(xué)習后,便可以學(xué)習數(shù)控機床操作和編程等方面的課程,但由于技工學(xué)校生源質(zhì)量參差不齊,應(yīng)對學(xué)生進行篩選以便因材施教,基礎(chǔ)較差的學(xué)生只學(xué)習一般簡單零件的手工編程,而基礎(chǔ)較好的學(xué)生則可學(xué)習較復(fù)雜零件手工編程、CAD/CAM和自動編程等方面的知識。這樣,基礎(chǔ)較差的學(xué)生不會因為學(xué)習難度大而失去學(xué)習興趣,基礎(chǔ)好的學(xué)生也能充分發(fā)揮才能,學(xué)習更多先進的技能,不僅成為數(shù)控機床的操作者,而且可成為一名數(shù)控加工的程序編制人員。
2 數(shù)控專業(yè)的多元化
目前,職業(yè)學(xué)校開設(shè)數(shù)控專業(yè)主要以編程操作為主,而隨著數(shù)控技術(shù)的飛速發(fā)展,已不能滿足社會的需求,數(shù)控專業(yè)應(yīng)逐漸走向多元化:
(1)重型數(shù)控設(shè)備的操作者:要求掌握數(shù)控機床結(jié)構(gòu)的基本知識和大件加工與數(shù)控加工的工藝知識,具備數(shù)控機床的操作、日常維護和手工編程的能力,了解數(shù)控加工的自動編程。
(2)中小型加工中心操作者:要求掌握數(shù)控機床結(jié)構(gòu)的基本知識和機械加工與數(shù)控加工的工藝知識,具備數(shù)控機床的操作、日常維護和手工編程的能力以及一定的自動編程能力。
(3)“操編修一體化”復(fù)合型數(shù)控技術(shù)人才:既精通數(shù)控加工工藝、編程,又能熟練操作數(shù)控機床,同時對數(shù)控機床的維護維修有一定基礎(chǔ)的復(fù)合型的數(shù)控人才。
3 完善的實訓(xùn)基地
實訓(xùn)基地是學(xué)生技能訓(xùn)練的重要場所,應(yīng)重點投入。學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)不能僅僅依靠畢業(yè)實習來實現(xiàn)。一般來說,學(xué)生在校期間,每學(xué)期都應(yīng)開設(shè)一個月左右的實習時間讓他們實習,因為數(shù)控機床,不可能等學(xué)生畢業(yè)后,一下子就讓學(xué)生去工廠動手操作。因此,學(xué)生真正的實踐能力的培養(yǎng)主要還得靠學(xué)校內(nèi)部的實訓(xùn)場所。加強校內(nèi)實習場所的建設(shè)是營造良好實踐環(huán)境的首要條件,同時也是培養(yǎng)學(xué)生實踐技能的重要保證,使學(xué)生可以在比較從容的環(huán)境中主動操作,學(xué)習掌握有關(guān)設(shè)備的操作并進行反復(fù)的練習,但由于每臺數(shù)控設(shè)備非常昂貴,學(xué)校購置設(shè)備數(shù)量有限,每個學(xué)生的獨立動手實際操作機會很少,實訓(xùn)效果并不好,這種安排,不能適應(yīng)普及性的教學(xué)實驗,只能給學(xué)生作“演示實驗”。而數(shù)控技術(shù)是實踐性很強的綜合技術(shù),沒有通過實踐體驗很難獲得良好的教學(xué)效果。目前我校已有數(shù)控車床四臺,數(shù)控銑床一臺,加工中心一臺,已能基本滿足在校數(shù)控專業(yè)學(xué)生的技能訓(xùn)練,使學(xué)生一踏上工作崗位就能在機床上加工操作。
4、高素質(zhì)的“雙師型”教師
要培育高技能人才,必須要有技能高超的教師。近年來,隨著形勢的變化,對老師的要求也越來越高,要求職高學(xué)校的專業(yè)課教師不能是純學(xué)者型、教學(xué)型的,而是通教學(xué)、通生產(chǎn)科技的綜合性人才,既要有豐富的理論知識,又要有熟練的操作能力?!半p師型”專業(yè)教師的缺乏,嚴重制約著現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)人才培養(yǎng)水平的提高。所以,在領(lǐng)導(dǎo)的高度重視和大力支持下,我校機械專業(yè)教師積極參加各種專業(yè)進修,迄今為止,本專業(yè)70%的教師已參加了數(shù)控高級工的培訓(xùn),大大提高了教師的專業(yè)水平和操作能力,有力地保證了我校數(shù)控專業(yè)的教學(xué)質(zhì)量,同時,還聘請了在企業(yè)生產(chǎn)一線工作的既有實踐經(jīng)驗又懂理論知識的技術(shù)人員充實教師隊伍,幫助教師解決教學(xué)過程中遇到的種種實際問題。
5 高水平的技能競賽
目前,很多職業(yè)學(xué)校將教學(xué)的重點放在簡單的操作上,而且接觸到的編程也只是很幾何形狀很簡單的零件的編程,對零件的公差、表面粗糙度幾乎不作要求,只需將零件的基本形狀做出來即可,甚至由于硬件設(shè)備不夠,五六個或十幾個同學(xué)圍在一臺機床上測驗,加工一個零件,可以想象,這樣培訓(xùn)出來的學(xué)生的技能,怎能滿足企業(yè)對人才的需求?教學(xué)嚴重脫離了生產(chǎn)實際,而技能競賽不僅要求學(xué)生將所學(xué)的專業(yè)知識有機的結(jié)合起來,而且對加工工藝、數(shù)控車床的熟練操作及各種工具、量具的使用都提出了相當高的要求,同時還可以在競爭中找出自己的優(yōu)勢和不足之處,切磋經(jīng)驗,取長補短,從而得到更進一步的提高。
關(guān)鍵詞:教學(xué)模式;網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺;教學(xué)改革;數(shù)控技術(shù)
一、緒論
數(shù)控技術(shù)是一門實踐性與工程性很強的課程,是前面所學(xué)課程的整合與應(yīng)用。通過對十幾所高等學(xué)校的調(diào)研,數(shù)控技術(shù)的教學(xué)狀況不容樂觀,教學(xué)模式大致可分為兩種:①由于數(shù)控系統(tǒng)、數(shù)控機床等設(shè)備價格昂貴,數(shù)控技術(shù)的教學(xué)基本只限于課堂教學(xué)。即其教學(xué)模式是以理論教學(xué)為主的課堂授課。②由于學(xué)校實訓(xùn)基地的建設(shè)與數(shù)控模擬器的應(yīng)用,講理論課的同時適當增加了數(shù)控實踐教學(xué)的比重,課內(nèi)實驗采用模擬編程器,實習可以上機床實際操作。這種教學(xué)模式為理論教學(xué)結(jié)合實踐教學(xué)。上海大學(xué)通過四五年的摸索,將網(wǎng)絡(luò)平臺應(yīng)用于數(shù)控理論與實踐教學(xué),取得了較好的效果。采用廠校結(jié)合實現(xiàn)理論與實踐的緊密結(jié)合。經(jīng)過兩年的實踐與調(diào)研,結(jié)果顯示,在增加學(xué)生的學(xué)習興趣與工程能力方面均取得了較好的效果。
二、數(shù)控技術(shù)課程的教學(xué)改革
1.課程理論的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)改革
本課程在兩年之前建立了數(shù)控技術(shù)課程網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺。該平臺為公共網(wǎng),學(xué)生在家里與學(xué)校均能登錄。在數(shù)控網(wǎng)絡(luò)平臺上設(shè)立下面幾個板塊:數(shù)控技術(shù)的課程大綱、數(shù)控技術(shù)的學(xué)習要求與參考文獻、數(shù)控技術(shù)的前沿課題、數(shù)控技術(shù)的相關(guān)課程、數(shù)控技術(shù)的基礎(chǔ)知識、數(shù)控技術(shù)課件、數(shù)控技術(shù)視頻與圖片,網(wǎng)絡(luò)教室、網(wǎng)上答疑、課程公告、課程作業(yè)、數(shù)控雜志等內(nèi)容。這些內(nèi)容可分為三層結(jié)構(gòu),它們分別是知識理解層、知識應(yīng)用層與研究學(xué)習層。數(shù)控技術(shù)大綱主要讓學(xué)生明確學(xué)習的目標、內(nèi)容等,將以前只有老師指定的內(nèi)容放到學(xué)生面前,使得學(xué)生一開始就知道本課程該達到的目的是什么。如課程大綱中提到學(xué)習本課程要與機電一體化的工程實踐相結(jié)合,該內(nèi)容一方面使得學(xué)生在學(xué)習的過程中會將所學(xué)的理論與實踐結(jié)合去思考,另一方面也督促教師在講課時采用理論與實踐相結(jié)合的方法去講解。數(shù)控技術(shù)的前沿課題板塊中,介紹一些與數(shù)控技術(shù)相關(guān)的技術(shù)內(nèi)容如無人化工廠(FMF)、計算機集成制造(CIMS)、工業(yè)機器人、納米技術(shù)等,以及這些數(shù)控技術(shù)在國防工業(yè)、機電工程等方面的典型應(yīng)用,使得學(xué)生大大增加了學(xué)習興趣和愛國激情,由此產(chǎn)生危機感與緊迫感。數(shù)控技術(shù)相關(guān)課程板塊主要介紹數(shù)控技術(shù)包含了哪幾門課的內(nèi)容,即要學(xué)好數(shù)控技術(shù),必須將相關(guān)課程學(xué)好,使得學(xué)生一下就明白了數(shù)控技術(shù)在課程中的地位。網(wǎng)絡(luò)教室板塊是將相關(guān)課程的教學(xué)課件或授課視頻掛于網(wǎng)上,使得學(xué)生能在網(wǎng)上將相關(guān)課程的內(nèi)容再進行一次補習。如講到數(shù)控系統(tǒng)的時候,網(wǎng)絡(luò)教室板塊上就上傳了微機原理的講稿,學(xué)生將微機原理的復(fù)習與數(shù)控系統(tǒng)的學(xué)習有機地結(jié)合起來,一方面能對所學(xué)的知識進行一次復(fù)習,另一方面理解了原來所學(xué)知識的工程應(yīng)用。網(wǎng)上答疑是老師與學(xué)生聯(lián)系的橋梁,老師每天上網(wǎng),將學(xué)生在作業(yè)中、學(xué)習中產(chǎn)生的問題作及時回答,同時,老師也及時了解了講課的效果。數(shù)控技術(shù)的基礎(chǔ)知識板塊,是老師讓學(xué)生自學(xué)的內(nèi)容板塊,在40課時中沒講到的內(nèi)容,老師在基礎(chǔ)知識中詳細地講述,學(xué)生只要根據(jù)老師布置的自學(xué)內(nèi)容,上該板塊就可以網(wǎng)上學(xué)習。數(shù)控雜志內(nèi)容,主要與外網(wǎng)鏈接,在每期雜志上,能閱讀到數(shù)控技術(shù)的動態(tài)、關(guān)鍵技術(shù)的突破狀況、典型數(shù)控系統(tǒng)的培訓(xùn)等相關(guān)內(nèi)容,大大激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習興趣。技術(shù)前沿、網(wǎng)絡(luò)教室、數(shù)控基礎(chǔ)知識、網(wǎng)上答疑等板塊均為互動板塊。如在技術(shù)前沿板塊,如學(xué)生發(fā)現(xiàn)最新的內(nèi)容,可以將其摘錄下來,上傳到該板塊,內(nèi)容就可以實現(xiàn)共享。為了鼓勵更多的學(xué)生參與到該學(xué)習活動中,將平時成績的評定與在網(wǎng)上發(fā)的帖子相結(jié)合,使學(xué)生從不自覺到自覺,潛移默化地影響學(xué)生的學(xué)習方法與學(xué)習態(tài)度。
2.課程實驗的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)改革
教學(xué)實驗是對理論學(xué)習的有效補充,是培養(yǎng)學(xué)生動手能力與思考問題能力的重要環(huán)節(jié)。一般的學(xué)校對實驗相當重視,我們也不例外。在數(shù)控機床的實驗環(huán)節(jié)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)有兩個方面的內(nèi)容,一種為虛擬實驗,另外一種為操作實驗。數(shù)控技術(shù)課程的實驗教學(xué),采用虛擬實驗與操作實驗相結(jié)合的方式。在實驗教學(xué)中,采用軟件實現(xiàn)虛擬的實驗教學(xué),如數(shù)控機床換刀機械手的機構(gòu)組成實驗。實驗采用虛擬實驗的形式,教師主要是制訂實驗的工況、零部件及要實現(xiàn)的目標,學(xué)生可以在零件庫中選取零件進行組裝,最終形成實驗?zāi)繕怂蟮膿Q刀機械手形式與功能。數(shù)控編程有其特殊性,數(shù)控系統(tǒng)多種多樣,雖然系統(tǒng)的性能等方面不同,但其系統(tǒng)指令大同小異,所以,老師在講理論課的時候一般重點講授編程方法與技巧。在編程時,學(xué)生編制的程序五花八門,各不相同,當然也存在很多的錯誤,實驗老師如果察看每個學(xué)生的問題,可能來不及。網(wǎng)絡(luò)平臺就起到了相當大的作用,老師可以將實驗的要求、示范編程等內(nèi)容通過網(wǎng)絡(luò)實時傳送到每臺學(xué)生機上,學(xué)生可以通過講解與編程切換的方式,將屏幕切到編程界面,就可以進行編程。如果有問題,根據(jù)優(yōu)先原則,可以上傳到教師機上,老師可以將修改好的內(nèi)容發(fā)送到該臺學(xué)生機上,實現(xiàn)了實驗中與學(xué)生的實時互動。
3.課程實踐環(huán)節(jié)的教學(xué)改革
實踐教學(xué)環(huán)節(jié),是學(xué)生從課本、實驗室走向工程實踐的一個重要環(huán)節(jié),到工廠、生產(chǎn)第一線去,了解數(shù)控設(shè)備及加工情況,豐富課堂教學(xué)內(nèi)容。課程的實踐環(huán)節(jié)分為兩個部分,一為參觀型,另外一種為操作型。由于紀律及生產(chǎn)任務(wù)等原因,不允許學(xué)生親自動手使用工廠的設(shè)備,但通過參觀工人的操作與編程,同樣得到許多知識與經(jīng)驗。如上海柴油機股份有限公司從國外進口的數(shù)控鏜床能實現(xiàn)上下、左右、前后及旋轉(zhuǎn)運動,學(xué)生通過參觀加工與編程,了解了加工過程中指令與動作之間的關(guān)系,了解了編程工藝與加工路線之間的關(guān)系,理解了對刀點、換刀點、機床原點、編程原點、坐標平移等內(nèi)容。又如學(xué)生在參觀上海機電一體工程有限公司的美國辛辛那堤10-VC數(shù)控銑削加工中心時,機械手能實現(xiàn)自動換刀,了解了機械手在數(shù)控機床上的應(yīng)用,通過現(xiàn)場教學(xué),學(xué)生掌握了數(shù)控加工工藝的制訂等內(nèi)容,同時也了解了10-VC銑削加工中心的工作原理、編程與操作方法,理解了直流伺服在數(shù)控機床上的應(yīng)用。學(xué)生每年的暑期均前往上海市職業(yè)培訓(xùn)指導(dǎo)中心進行為期一周的操作實習,針對的是真正的數(shù)控設(shè)備,教師一對一教學(xué)。學(xué)生通過操作實習,不但掌握了數(shù)控系統(tǒng)各部分的功能、數(shù)控系統(tǒng)中的速度環(huán)與位置環(huán)之間的關(guān)系、不同系統(tǒng)的數(shù)控編程,而且體會了伺服系統(tǒng)的控制的優(yōu)勢。
三、結(jié)束語
通過對“數(shù)控技術(shù)”課程的教學(xué)模式的思考,形成了一套較成熟的具有研究型本科特色的適應(yīng)機電專業(yè)教學(xué)要求的課程理論體系與實踐體系,使學(xué)生能更好地掌握數(shù)控的理論知識,培養(yǎng)了學(xué)生的工程能力。
參考文獻:
[1]郭廣靈.數(shù)控專業(yè)實踐環(huán)節(jié)的綜合改革[J].實驗室研究與探索,2004,(4):62—64.
關(guān)鍵詞:教學(xué)法 行動導(dǎo)向 情景教學(xué)
中圖分類號:G712 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2013)02(c)-0210-01
《數(shù)控加工編程與操作》是一門實踐性和操作性很強的課程,傳統(tǒng)的數(shù)控教學(xué)方法是理論和實踐分開的,學(xué)生不知道如何在真實的情景中靈活地使用知識和運用技巧。這對專業(yè)能力培養(yǎng)是不利的,教學(xué)方法改革迫在眉睫。將廣東省教育廳高教處主辦、廣東技術(shù)師范學(xué)院師資培訓(xùn)中心承辦的2012年廣東省高職院校教師“德國行動導(dǎo)向教學(xué)法”送教上門的培訓(xùn)成果,應(yīng)用在《數(shù)控加工編程與操作》課程的教學(xué)中,取得了良好的教學(xué)效果。
1 行動導(dǎo)向教學(xué)法的內(nèi)涵
行動導(dǎo)向教學(xué)是指教師構(gòu)建特定的教學(xué)情境,以學(xué)生為主體,教師為引導(dǎo)者,在真實或模擬的職業(yè)活動中,通過學(xué)生們同時用腦、心、手進行自主學(xué)習的一種教學(xué)法[1]。它一般采用跨學(xué)科的統(tǒng)合課程模式,不強調(diào)知識的學(xué)科系統(tǒng)性,重視“案例”和“解決問題”以及學(xué)生自我管理式學(xué)習,教師的任務(wù)是為學(xué)生提供咨詢幫助,并與其一道對學(xué)習過程和結(jié)果進行評估。行動導(dǎo)向的主旨是“教、學(xué)、做”三位一體化,核心在于把行動過程與學(xué)習過程相統(tǒng)一。它通過有目的地、系統(tǒng)化地組織學(xué)習者在實際或模擬的專業(yè)環(huán)境中,參與設(shè)計、實施、檢查和評價職業(yè)活動的過程,通過學(xué)習者發(fā)現(xiàn)、探討和解決職業(yè)活動中出現(xiàn)的問題,體驗并反思學(xué)習行動的過程,最終獲得完成相關(guān)職業(yè)活動所需要的知識和能力。在行動導(dǎo)向?qū)W習中,行動是學(xué)習的出發(fā)點、發(fā)生地和歸屬目標,學(xué)習是連接現(xiàn)有能力狀態(tài)和目標行動能力狀態(tài)之間的過程。
2 行動導(dǎo)向教學(xué)首先是教師的角色轉(zhuǎn)變
教師首先要轉(zhuǎn)變觀念,在行動導(dǎo)向教學(xué)中教師的主要職能必須從“授”轉(zhuǎn)變?yōu)椤皩?dǎo)”,包括引導(dǎo)、指導(dǎo)、誘導(dǎo)、輔導(dǎo)、教導(dǎo)和導(dǎo)向,教師應(yīng)是一名研究型學(xué)者或制造業(yè)的專家,是課程開發(fā)與學(xué)生智能開發(fā)相結(jié)合的高明設(shè)計師,策劃和創(chuàng)意良好學(xué)習環(huán)境,經(jīng)過精心加工后的信息資源供給學(xué)生,充當學(xué)生學(xué)習過程的合作伙伴、助手和顧問。
在行動導(dǎo)向教學(xué)中,教師要尊重學(xué)生的個性,發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性,寬容地對待每個學(xué)生,對于學(xué)生的失誤要給予耐心的指導(dǎo),容忍“差生”現(xiàn)象存在[2]。充分挖掘每個學(xué)生的潛能,對每個學(xué)生的發(fā)展充滿信心,同時,也要讓學(xué)生對自己建立自信心,相信自己的能力。教育學(xué)生自己要對學(xué)習負責,而不是對教師負責。學(xué)生是獨立的主體,在學(xué)習的過程中,不光是求知學(xué)技還需伴隨交往選擇、追求、創(chuàng)造與情感的領(lǐng)悟,學(xué)生知識與技能的增長與能力發(fā)展同步,兩者不可偏廢,缺一不可。
3 行動導(dǎo)向教學(xué)法的應(yīng)用
《數(shù)控加工編程與操作》是機電類專業(yè)的核心課程,分為數(shù)控車削、數(shù)控銑削和加工中心三大模塊。在企業(yè)調(diào)研、專家訪談和畢業(yè)生座談的基礎(chǔ)上,確定了數(shù)控加工操作、數(shù)控加工工藝編制、數(shù)控加工編程、數(shù)控設(shè)備管理員等崗位群。從崗位群的工作任務(wù)分析著手,將課程設(shè)計為從易到難的七個教學(xué)情景,以職業(yè)標準為依據(jù),按真實工作任務(wù)及工作過程整合教學(xué)內(nèi)容,設(shè)計各教學(xué)情景的學(xué)習性工作任務(wù)。
在教學(xué)實施過程中,首先在課前將學(xué)生分成若干個項目組,每個組成員為5至6人,由成績好與成績差的學(xué)生合理搭配,每次任務(wù)選一名組長(組長由組內(nèi)學(xué)生輪流擔任)。另外教師在課前需對工作任務(wù)的編程理論知識和實踐操作進行充分的策劃,如精心準備學(xué)生學(xué)習的相關(guān)資料和學(xué)習任務(wù)、零件圖紙、工件毛坯及必要的工量具等。
在課堂上,教師先將當前學(xué)習任務(wù)中的理論知識傳授給學(xué)生,特別是重點和難點,并強調(diào)注意節(jié)約和環(huán)保。講授時間不宜太長,具體工作任務(wù)的編程和操作交給組長來組織完成。按照企業(yè)真實生產(chǎn)場景,組長扮演項目主管的角色,并指派其他組員分別擔任數(shù)控加工員、數(shù)控工藝員、數(shù)控編程員、現(xiàn)場管理員(安全員)等角色,做到分工明細、責任明確又相互協(xié)調(diào)。
以“軸類綜合零件編程與加工”任務(wù)為例,采用行動導(dǎo)向教學(xué)法具體實施如下。
步驟1,資訊準備。按項目組所分配工作任務(wù),項目主管提出工作任務(wù)要求,組員明確工作內(nèi)容。
步驟2,詳細計劃。項目主管帶領(lǐng)各組成員根據(jù)零件特征、尺寸、形位公差及表面質(zhì)量要求,共同參與討論,確定零件的正確加工工藝方案。
步驟3,方案決策。項目組中的數(shù)控工藝員根據(jù)巳確定的加工工藝方案,確定工序內(nèi)容,選擇合理的刀具及刀具參數(shù)、切削用量,獨自編寫刀具卡、工序卡。
步驟4~5,執(zhí)行實施與控制。數(shù)控編程員進行零件的數(shù)控程序編制,并通過數(shù)控加工仿真系統(tǒng)進行零件的程序校驗與仿真加工。經(jīng)教師檢查認可后,由數(shù)控加工員上數(shù)控機床進行零件的數(shù)控加工。在加工過程中,各角色間通過各項措施,確保零件的尺寸與形位公差、表面質(zhì)量達標?,F(xiàn)場管理員負責整個工作過程的5S活動,并確保整個工作過程的安全性。
最后步驟是評價。項目組將該組數(shù)控加工零件進行展示。項目主管在充分聽取組員的建議和意見后認真總結(jié),并在全班進行匯報,在匯報的過程中學(xué)生可以取長補短。最后各組依據(jù)工作任務(wù)考核方式與標準進行自評和互評。
教師在整個具體教學(xué)實施過程中只對學(xué)生進行引導(dǎo)、輔導(dǎo)、答疑,充當學(xué)生學(xué)習過程的合作伙伴。課程最后教師對整個教學(xué)環(huán)節(jié)進行畫龍點睛式總結(jié)和評價,學(xué)生的優(yōu)點要充分肯定,不足和缺點要及時指出,并對下次任務(wù)進行布置,引導(dǎo)學(xué)生提前預(yù)習和查找相關(guān)資料。
4 結(jié)語
在《數(shù)控加工編程與操作》課程中實施行動導(dǎo)向教學(xué)法,改變了傳統(tǒng)的教學(xué)模式,將任務(wù)驅(qū)動、角色扮演、頭腦風暴等教學(xué)法有機的融合在一起,讓學(xué)生真正在一種比較輕松愉快的氛圍中學(xué)習,符合學(xué)生的認知規(guī)律和職業(yè)成長規(guī)律,值得我們在其他的課程中廣泛推廣。
參考文獻
關(guān)鍵詞: 數(shù)控課程教學(xué) 教學(xué)方法 教學(xué)改革
一、 大力培養(yǎng)數(shù)控人才是職業(yè)院校當務(wù)之急
隨著機械制造業(yè)的飛速發(fā)展,數(shù)控機床加工技術(shù)的應(yīng)用也越來越廣泛,并有了更高的要求和標準。然而目前我國緊缺熟練掌握這項技能的專業(yè)人才,滿足不了市場需求,這一現(xiàn)狀嚴重影響并阻礙了我國制造業(yè)的深層次發(fā)展,因此大力培養(yǎng)數(shù)控人才迫在眉睫。
職業(yè)院校是培養(yǎng)和造就數(shù)控人才的搖籃,隨著市場競爭的加強和需求的擴大,我們必須進一步明確培養(yǎng)目標,將學(xué)生的專業(yè)能力訓(xùn)練和職業(yè)能力培養(yǎng)結(jié)合起來,理清思路,找準方法,培養(yǎng)大批動手能力強、思想素質(zhì)高的優(yōu)秀數(shù)控人才,以順應(yīng)社會發(fā)展,滿足市場需求[1]。
二、應(yīng)用仿真軟件是教學(xué)改革的重要舉措
教師在數(shù)控理論課程中使用仿真教學(xué),使課堂教學(xué)更加生動、具體,教學(xué)效果也得到更顯著的強化。目前我國有上?!坝铨垺?、“數(shù)控加工仿真系統(tǒng)”、武漢“宇航數(shù)控加工仿真系統(tǒng)”等軟件。仿真系統(tǒng)內(nèi)容豐富、品種齊全,有數(shù)控車床、數(shù)控銑床、數(shù)控線切割、數(shù)控加工中心等機床操作,其中囊括了國外產(chǎn)品、中外合資產(chǎn)品,以及我國自主開發(fā)的較為先進的數(shù)控機床操作系統(tǒng)。數(shù)控機床的門類品種繁多,各種機床操作面板和軟件系統(tǒng)各異,遍布我國大大小小的工礦企業(yè)。要把這門課程教好,要求各院校購買各類機床供學(xué)生實訓(xùn)和實際操作,這一問題是不容易實現(xiàn)的,所以積極研究和開發(fā)數(shù)控加工計算機電腦仿真系統(tǒng),用于教學(xué)和培訓(xùn)就成了當務(wù)之急。
三、完善教學(xué)方法與教學(xué)模式
(一)在學(xué)生中組成科研小組,將理論與實踐聯(lián)系,激發(fā)學(xué)生求知欲。
我們把各班動手能力較強的優(yōu)秀學(xué)生組織起來,分成若干攻關(guān)小組,由數(shù)控專業(yè)老師帶隊進行常規(guī)指導(dǎo),并給每組下達進行數(shù)控研究課題開發(fā)的任務(wù),及時總結(jié)研究成果,有計劃地制成VCD教學(xué)光碟,以多媒體教學(xué)方式供大家學(xué)習,并將之裝入數(shù)控實訓(xùn)中心的計算機,供學(xué)生自主學(xué)習,給他們創(chuàng)造了更廣泛的學(xué)習空間及更便利的學(xué)習條件,學(xué)生可以戴上耳機,邊看、邊聽,同步學(xué)習制圖、編程和仿真加工。目前我們刻錄了CAxA制造工程師數(shù)控車自動編程教學(xué)片,CAxA數(shù)控銑鼠標加工數(shù)控自動編程教學(xué)片,Master CAM數(shù)控加工中心自動編程教學(xué)片,武漢世紀星數(shù)控車操作加工產(chǎn)品教學(xué)片,西門子數(shù)控車操作VCD教學(xué)片等[2]。以上課題的錄制和安裝,以學(xué)生為主體,讓他們參與其中,使數(shù)控教學(xué)收到了事半功倍的效果。
(二)課堂內(nèi)外結(jié)合,營造學(xué)習數(shù)控技術(shù)的良好氛圍。
在保證正常課堂教學(xué)的前提下,為了拓寬學(xué)生的視野,我們將課堂教學(xué)和課外訓(xùn)練結(jié)合,實現(xiàn)了課堂內(nèi)外的統(tǒng)一與協(xié)調(diào)。
1.學(xué)校免費為有電腦的學(xué)生安裝數(shù)控仿真軟件,供他們在業(yè)余時間學(xué)習、復(fù)習和研究。數(shù)控仿真電腦室業(yè)余時間免費向?qū)W生開放,供無電腦的學(xué)生課余學(xué)習和做作業(yè)。
2.有計劃地組織學(xué)生參與技能競賽,給學(xué)習扎實、操作能力強的學(xué)生一個展示自我的平臺,達到以點帶面、全員提高的目的。
(三)成立學(xué)會組織,提高學(xué)生學(xué)習熱情。
對相關(guān)專業(yè)的新生進行數(shù)控機械基礎(chǔ)知識的學(xué)前教育,由各班選拔,經(jīng)專業(yè)教師審核,每班選出2~3名數(shù)控學(xué)習積極性高的學(xué)生進入學(xué)會的“初級班”學(xué)習、訓(xùn)練。進入高年級、操作技能熟練的老會員可轉(zhuǎn)入“提高班”繼續(xù)學(xué)習。初級班主要學(xué)習數(shù)控初級技術(shù),以提高興趣,擴大影響。為學(xué)生升入二年級時學(xué)習數(shù)控知識打下基礎(chǔ),并力爭將其培養(yǎng)成班上的骨干力量。“提高班”主要是引導(dǎo)學(xué)生超前學(xué)習,強化技能,并組織他們研究開發(fā)新內(nèi)容,出效果、出成績,培養(yǎng)他們的人生自信和探索精神。在學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)和全體師生的支持、配合下,數(shù)控研究學(xué)會一屆傳一屆,成果不斷,這是啟發(fā)式教學(xué)成果的體現(xiàn)。
(四)以點帶面,提高學(xué)生對其他科目的學(xué)習興趣。
我院“機電設(shè)備維修與管理”、“機電模具”等專業(yè)的相關(guān)班級都開設(shè)了“數(shù)控機床編程與操作技術(shù)”專業(yè)課。數(shù)控技術(shù)屬于當代機械制造業(yè)的熱門工種,數(shù)控高技能人才被列為國家四大緊缺人才之一,加速培養(yǎng)中、高級數(shù)控技術(shù)人才已刻不容緩[3]。數(shù)控技術(shù)是機電一體化課程范疇,這一課程的學(xué)習不是單一的,學(xué)生必須把其他機電類專業(yè)課程學(xué)好,打下良好基礎(chǔ),如機械加工工藝基礎(chǔ),車、銑加工工藝學(xué)等。只有學(xué)好了機電類基礎(chǔ)知識才能更快、更好地學(xué)好數(shù)控課程,才能掌握由手工數(shù)控編程轉(zhuǎn)入Master CAM數(shù)控自動編程、由數(shù)控車轉(zhuǎn)入數(shù)控銑及數(shù)控加工中心等操作技能。要促使學(xué)生充分認識到各專業(yè)課的重要性,及各課程間的聯(lián)系,讓他們迅速進入學(xué)習狀態(tài),適應(yīng)學(xué)習環(huán)境,積極主動地制訂學(xué)習計劃,規(guī)劃學(xué)習目標。
總而言之,本院深入貫徹教育部對高職高?!氨匦琛蛴谩钡睦碚撘?,以提高學(xué)生的技能水平為目標。學(xué)院積極采取諸多有效措施,完善數(shù)控課程教學(xué)方法與教學(xué)模式,帶領(lǐng)學(xué)生進行更多實踐活動,等等,取得了一定教學(xué)進展。但由于各種原因,在實際運行中仍存在個別問題,這是有待進一步改進和探索的。每位教育工作者都要積極探索,尋求更加有效的措施,提高教學(xué)質(zhì)量,從而為社會培養(yǎng)更多優(yōu)秀數(shù)控人才。
參考文獻:
[1]王衛(wèi)兵.數(shù)控編程實用教程[J].清華大學(xué)出版社,2012(05):45-49.
關(guān)鍵詞:數(shù)控技術(shù);編程;教學(xué)方法;師資培養(yǎng)
隨著現(xiàn)代技術(shù)的迅猛發(fā)展,數(shù)控技術(shù)在機械制造業(yè)已迅速地被廣泛應(yīng)用,目前,在經(jīng)濟發(fā)達的珠江三角洲地區(qū)的各類企業(yè)中,已普遍使用了數(shù)控設(shè)備進行生產(chǎn)。因此,數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用在很大程度上決定了地區(qū)的發(fā)展速度和企業(yè)的競爭力,可以說,21世紀機械制造行業(yè)的競爭主要就是數(shù)控技術(shù)應(yīng)用能力的竟爭。為了能培養(yǎng)出既懂現(xiàn)代技術(shù),又具有實踐生產(chǎn)力的新型人才,筆者進行了很多探索和研究,在近幾年的教學(xué)實踐中,既遇到教學(xué)的難題,也嘗到了解決難題的樂趣,積累了一定的教學(xué)經(jīng)驗,現(xiàn)將數(shù)控編程課程教學(xué)的一些問題進行探討。
一、目前存在的問題
1.生源素質(zhì)差
教學(xué)對象素質(zhì)較低,主要表現(xiàn)在文化理論基礎(chǔ)差,自控能力弱,思想上不求上進等幾方面。而生源的這些問題給教學(xué)自然地帶來了很大的影響:主要是給正常教學(xué)帶來了很難克服的困難。
2.教學(xué)設(shè)備簡陋,教學(xué)條件差,實踐環(huán)節(jié)薄弱
數(shù)控專業(yè)是一門實踐性很強的專業(yè),需要學(xué)生在講解理論的同時及時地進行實踐操作以加深理論理解。如果不能及時地理論聯(lián)系實際地教學(xué),那就很難有好的教學(xué)效果,而眾多的學(xué)生實習需要有數(shù)量較多的昂貴的數(shù)控設(shè)備,這使許多學(xué)校力所不及。
3.師資培養(yǎng)跟不技術(shù)發(fā)展的需要
目前大多數(shù)學(xué)校的老師都是由其它課老師轉(zhuǎn)型而來,不但在實踐操作能力上不行,在理論上也邊學(xué)邊教,任課老師需要學(xué)習的知識很多,理論與實踐提高的空間還很大。雖然教師學(xué)習的熱情很高,花的氣力也很大,但由于教學(xué)任務(wù)重,培訓(xùn)機會少,知識更新慢,跟不上技術(shù)發(fā)展的需要,很難適應(yīng)教學(xué)方面的要求。
二、解決問題的辦法
以上教學(xué)中存在的問題是目前各校的共性問題,是大環(huán)境造成的,一時難以改變,也非一校所有,為了在現(xiàn)有基礎(chǔ)上搞好教學(xué),我針對上述存在的問題,進行了大膽探索,得到了一定的經(jīng)驗與體會。
1.如何解決學(xué)生素質(zhì)差,教學(xué)計劃難完成的問題
首先,在學(xué)生學(xué)習能力,素質(zhì)差的方面,我采用由淺入深,分階段教學(xué)的方法進行,具體做法是:針對學(xué)校學(xué)生綜合素質(zhì)差,理解能力有限,選擇合適的例題,分階段,有步驟進行教學(xué),我改變了教材一開始就講如何編程,用較難形狀編程的例子的方法,先舉了一個只有單一動作的例題進行編程,給學(xué)生示范,并在機床上操作演示給學(xué)生看,學(xué)生看到了操作成功后,對單一的程序有了初步認識之后,進一步給他們講解有關(guān)程序的格式、內(nèi)容及國家標準規(guī)定的指定數(shù)控代碼,讓學(xué)生記、背熟練。接下來我就講幾種常見輪廓形狀的加工程序的設(shè)計,再根據(jù)教科書上的幾何形面結(jié)合的例題講給學(xué)生聽,這樣由淺入深,層層深入的處理后,學(xué)生就能接受了。這樣分步驟教學(xué)也不是一開始就想到的,是在實踐中發(fā)現(xiàn)學(xué)生不能接受這個新事物時才發(fā)現(xiàn)的,這使筆者體會到,作為教師應(yīng)該了解和熟悉教學(xué)對象,然后,根據(jù)對象的不同,認真把握和處理好教學(xué)內(nèi)容,找出適合學(xué)生的教學(xué)方法,是十分重要的,有了合適的方法,不但能按完成教學(xué)計劃,在教學(xué)上還能做到不能做到的事半功倍。
2.如何解決教學(xué)條件差,實習設(shè)備不足的問題
在教學(xué)方法上,理論與實踐分段進行,構(gòu)建“實踐D理論D再實踐”的教學(xué)方法,做到早實踐、多實踐、實踐教學(xué)不斷線。
(1)理論教學(xué)環(huán)節(jié) 。① 根據(jù)學(xué)生的特點與教材內(nèi)容寫出合理的教學(xué)計劃。② 教學(xué)內(nèi)容以“必須,夠用”為度,少一點公式推導(dǎo),多一點應(yīng)用實踐,刪繁就簡,確保重點,突出針對性和應(yīng)用性。例如:在講“數(shù)控編程與操作”的內(nèi)容時,理論方面應(yīng)著重從編程思想與方法出發(fā),將涉及到的工藝分析、程序的代碼、結(jié)構(gòu)、格式及數(shù)值計算進行詳細講解,多一些編程操作實例,突出實用、實踐,而無需對數(shù)控系統(tǒng)或數(shù)控機床的維護維護保養(yǎng)等知識講解。在教學(xué)中要充分與實踐相結(jié)合,采用精講多練,邊講邊練,講練結(jié)合的形式。③ 在組織教學(xué)方面,運用先進的教學(xué)手段組織教學(xué)。數(shù)控專業(yè)是一門工程實踐很強的學(xué)科,課程中的內(nèi)容較多都要涉及至各種機械的結(jié)構(gòu)及機構(gòu)的傳動,運動原理。隨著計算機、多媒體和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用,數(shù)控專業(yè)的課堂教學(xué)應(yīng)進入數(shù)字化時代。
(2)實習教學(xué)。實習教學(xué)是數(shù)控專業(yè)的一個重要環(huán)節(jié),由于數(shù)控加工牽涉到機床、夾具、刀具、工藝路線、切削參數(shù)及編程方面的知識,由于數(shù)控設(shè)備少,我們可先在普通設(shè)備上培訓(xùn)有關(guān)知識,避免一開始就就讓大批學(xué)生涌向數(shù)量不多的數(shù)控機床,等到相關(guān)知識準備好了,需要進行程序運行時才上數(shù)控機床,這就大大減少了數(shù)控機床的工作量,從而緩解了設(shè)備不足的壓力。因此,我建議實習應(yīng)按普通機床加工(如普車、普銑)仿真模擬訓(xùn)練數(shù)控機床操作三步進行,其中,普車普銑旨在讓學(xué)生掌握主要的機械加工工藝與裝夾方法。訓(xùn)練其對不同材料,不同零件,采用何種工藝路線,及在不同的工藝路線、不同的主軸轉(zhuǎn)速、進給速度及切削深度條件對工件的形位精度產(chǎn)生的影響。培養(yǎng)學(xué)生對切削加工參數(shù)和工藝路線制定的感性認識。仿真模擬訓(xùn)練主要是培養(yǎng)學(xué)生對編程指令和機床面板的熟練程度,為在數(shù)控機床上的操作打下堅實的基礎(chǔ)。避免因指令不熟而損壞數(shù)控設(shè)備。
3.師資隊伍的建設(shè),對數(shù)控教師進行再培養(yǎng)
這次數(shù)控中級培訓(xùn),主要是對PA系統(tǒng)的學(xué)習,內(nèi)容有車床,銑床。暑假之前主要練習數(shù)控編程,而這個學(xué)期偏向于機床操作。通過電腦編程模擬和下車床操作,以及加工零件。我對數(shù)控中級的學(xué)習有了一定的掌握。
對于剛開始的編程理解,我個人還是比較感興趣,從當初的一知半解到現(xiàn)在熟悉運用每個命令,并理解其含義,都是自己每天不斷的摸索和老師耐心的教導(dǎo)息息相關(guān)。主要總結(jié)以下幾點:
一、對數(shù)控編程和模擬的理解和運用
我很榮幸能有這么好的老師來教我們數(shù)控編程,其實學(xué)習最主要的還是靠自己去多練,但關(guān)鍵的時候有老師指導(dǎo),這樣還是進步快點。特別是剛開始接觸編程和機械加工的時候,有老師指導(dǎo)進步特別快。記得8月9日那天,老師開始講編程的過程,特別對經(jīng)常使用的代碼給介紹出來,然后對點位的理解和計算。對模擬好的零件進行模擬加工。通過這些知識點的學(xué)習,我才漸漸的理解數(shù)控編程的一些基本要領(lǐng)。機床上對刀是我之前遇到的最大難題,這是由于命令使用不習慣,和基本感念理解不夠透徹,不過通過后面的反復(fù)練習,現(xiàn)在已經(jīng)熟悉掌握了模擬系統(tǒng)。如今已經(jīng)能夠看懂圖,知道走刀路線。以及涉及到的點位能夠進行換算。
二、實際加工的學(xué)習方法和掌握程度。
對于機床的操作,我總感覺自己練習不夠,特別是對零件加工花的時間比較多,還有實際對刀也掌握不夠好,雖然現(xiàn)在已經(jīng)能把零件給加工出來,而且尺寸也把握得當,但時間控制方面還是不夠好。這主要還是自己的操作熟練程度不夠。
車床上,對刀和加工現(xiàn)在我已經(jīng)能夠在規(guī)定的時間內(nèi)完成了,并且尺寸也能達到所要求,但我認為還是因為自己花在車床的時間多點。而銑床,相對來說,熟練程度不夠好,盡管知道怎么去加工,但尺寸的控制和時間的把握不夠好。不過在后面的不斷實踐和練習中,我得到了很好的提升,能夠進行零件的加工,對機床出現(xiàn)的小問題也會去解決。特別是在最后那段時間,我已經(jīng)能夠加工零件。而且尺寸已能把握好,達到了圖紙上的要求。
三、理論知識的學(xué)習和理解
對于老師發(fā)的資料,我已經(jīng)認真的去學(xué)習,當然,相對要記住每個知識點,還是有一定的差距,但我有信心能把理論知識學(xué)習好。我認為最主要的是去理解每個知識點,而不是死記硬背,因為許多的理論知識都會在實際操作中用到,而且必須掌握。只有完全的理解理論上的知識,才能更好的去完成實際的操作。比如機床上的按鈕,走刀路線,刀補等。都涉及到許多理論知識。只有把理論知識吃透了,才能在加工過程中認真的去遵守規(guī)則,更安全的完成零件的加工。
四、最大的收獲
對于數(shù)控編程和加工學(xué)習的這段時間里,我認為最大的并不是自己所學(xué)到的知識,而是學(xué)習的方法,很榮幸得到老師的幫助,在我學(xué)習感到困惑和吃力的時候,他們能更好的與我溝通,當他們對我講到學(xué)習這門課程的用處,以及以后工作的方向時,我感到非常值得。進入大學(xué)后,已不再是高中時代的應(yīng)試教育。每個人都應(yīng)該找到適合于自己學(xué)習方法。只有掌握好的學(xué)習方法,才能夠?qū)W好自己的課程。而在數(shù)控學(xué)習的這段時間里,我也不斷的去摸索,感覺收獲不少。
五、存在的不足以及個人期望
這次數(shù)控中級培訓(xùn),主要是對pa系統(tǒng)的學(xué)習,內(nèi)容有車床,銑床。暑假之前主要練習數(shù)控編程,而這個學(xué)期偏向于機床操作。通過電腦編程模擬和下車床操作,以及加工零件。我對數(shù)控中級的學(xué)習有了一定的掌握。
對于剛開始的編程理解,我個人還是比較感興趣,從當初的一知半解到現(xiàn)在熟悉運用每個命令,并理解其含義,都是自己每天不斷的摸索和老師耐心的教導(dǎo)息息相關(guān)。主要總結(jié)以下幾點:
一、 對數(shù)控編程和模擬的理解和運用
我很榮幸能有這么好的老師來教我們數(shù)控編程,其實學(xué)習最主要的還是靠自己去多練,但關(guān)鍵的時候有老師指導(dǎo),這樣還是進步快點。特別是剛開始接觸編程和機械加工的時候,有老師指導(dǎo)進步特別快。記得8月9日那天,老師開始講編程的過程,特別對經(jīng)常使用的代碼給介紹出來,然后對點位的理解和計算。對模擬好的零件進行模擬加工。通過這些知識點的學(xué)習,我才漸漸的理解數(shù)控編程的一些基本要領(lǐng)。機床上對刀是我之前遇到的最大難題,這是由于命令使用不習慣,和基本感念理解不夠透徹,不過通過后面的反復(fù)練習,現(xiàn)在已經(jīng)熟悉掌握了模擬系統(tǒng)。如今已經(jīng)能夠看懂圖,知道走刀路線。以及涉及到的點位能夠進行換算。
二、 實際加工的學(xué)習方法和掌握程度。
對于機床的操作,我總感覺自己練習不夠,特別是對零件加工花的時間比較多,還有實際對刀也掌握不夠好,雖然現(xiàn)在已經(jīng)能把零件給加工出來,而且尺寸也把握得當,但時間控制方面還是不夠好。這主要還是自己的操作熟練程度不夠。
車床上,對刀和加工現(xiàn)在我已經(jīng)能夠在規(guī)定的時間內(nèi)完成了,并且尺寸也能達到所要求,但我認為還是因為自己花在車床的時間多點。而銑床,相對來說,熟練程度不夠好,盡管知道怎么去加工,但尺寸的控制和時間的把握不夠好。不過在后面的不斷實踐和練習中,我得到了很好的提升,能夠進行零件的加工,對機床出現(xiàn)的小問題也會去解決。特別是在最后那段時間,我已經(jīng)能夠加工零件。而且尺寸已能把握好,達到了圖紙上的要求。
三、理論知識的學(xué)習和理解
對于老師發(fā)的資料,我已經(jīng)認真的去學(xué)習,當然,相對要記住每個知識點,還是有一定的差距,但我有信心能把理論知識學(xué)習好。我認為最主要的是去理解每個知識點,而不是死記硬背,因為許多的理論知識都會在實際操作中用到,而且必須掌握。只有完全的理解理論上的知識,才能更好的去完成實際的操作。比如機床上的按鈕,走刀路線,刀補等。都涉及到許多理論知識。只有把理論知識吃透了,才能在加工過程中認真的去遵守規(guī)則,更安全的完成零件的加工。
四、最大的收獲
對于數(shù)控編程和加工學(xué)習的這段時間里,我認為最大的并不是自己所學(xué)到的知識,而是學(xué)習的方法,很榮幸得到老師的幫助,在我學(xué)習感到困惑和吃力的時候,他們能更好的與我溝通,當他們對我講到學(xué)習這門課程的用處,以及以后工作的方向時,我感到非常值得。進入大學(xué)后,已不再是高中時代的應(yīng)試教育。每個人都應(yīng)該找到適合于自己學(xué)習方法。只有掌握好的學(xué)習方法,才能夠?qū)W好自己的課程。而在數(shù)控學(xué)習的這段時間里,我也不斷的去摸索,感覺收獲不少。 〖1〗
五、存在的不足以及個人期望