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一、數(shù)控加工實(shí)訓(xùn)的特點(diǎn)
數(shù)控加工實(shí)訓(xùn)以編程基礎(chǔ)知識(shí)和典型數(shù)控設(shè)備編程使用知識(shí)為保障、以具備數(shù)控加工技術(shù)應(yīng)用能力為目的。實(shí)現(xiàn)實(shí)踐教學(xué)中的基本編程方法、機(jī)床加工調(diào)整等內(nèi)容與理論教學(xué)相互滲透,形成既符合教育教學(xué)普遍規(guī)律又兼顧生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)操作規(guī)范的較完整體系,體現(xiàn)高等職業(yè)教育的培養(yǎng)特色。
1)數(shù)控加工實(shí)訓(xùn)教學(xué)對(duì)學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)要求比較嚴(yán)格,既要具備普通機(jī)床的操作技能,又要具有技術(shù)含量較高的編程知識(shí),所以在進(jìn)行數(shù)控實(shí)訓(xùn)教學(xué)之前需要對(duì)學(xué)生的先前能力水平進(jìn)行評(píng)估、鑒定。
2)數(shù)控加工實(shí)訓(xùn)教學(xué)的實(shí)施有別于普通加工實(shí)訓(xùn)教學(xué)一人一機(jī)的操作模式,一般采用3―4人操作一臺(tái)數(shù)控機(jī)床,所以在考查學(xué)生的個(gè)人能力的基礎(chǔ)上必須考查團(tuán)隊(duì)的協(xié)作能力,而且團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力的考核應(yīng)該占據(jù)主要方面。
3)數(shù)控加工實(shí)訓(xùn)教學(xué)的內(nèi)容相對(duì)來(lái)說(shuō)難度較大,實(shí)施起來(lái)較為困難,所以需要分階段、分層次設(shè)置,采用循序漸進(jìn)、螺旋上升的漸進(jìn)式目標(biāo)教學(xué)法,更利于學(xué)生的專(zhuān)業(yè)技術(shù)應(yīng)用能力的培養(yǎng)。
4)在數(shù)控加工實(shí)訓(xùn)教學(xué)中,教師與學(xué)生通過(guò)邊教、邊學(xué)、邊做來(lái)完成教學(xué)過(guò)程,讓學(xué)生在生產(chǎn)環(huán)境中進(jìn)行綜合性的技術(shù)訓(xùn)練,在生產(chǎn)實(shí)踐過(guò)程中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、思考問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性與主動(dòng)性。
5)有利于創(chuàng)新精神與培養(yǎng)創(chuàng)新能力。對(duì)數(shù)控加工實(shí)訓(xùn)教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行分段實(shí)施,由于實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目較大,加工方法和加工程序都具有不唯一性,第一階段按指導(dǎo)書(shū)規(guī)定要求進(jìn)行,第二階段部分按指導(dǎo)書(shū)規(guī)定要求進(jìn)行,其余自行設(shè)計(jì)方案實(shí)施,第三階段按項(xiàng)目目標(biāo)自行設(shè)計(jì)方案實(shí)施。
二、數(shù)控加工實(shí)訓(xùn)教學(xué)框架的設(shè)計(jì)
以前的數(shù)控加工實(shí)訓(xùn)實(shí)施主要采用以下的教學(xué)模式:知識(shí)點(diǎn)講授、圖紙分析、學(xué)生編程練習(xí)、操機(jī)實(shí)訓(xùn)、實(shí)訓(xùn)總結(jié)。
采用以上的教學(xué)形式,只是實(shí)現(xiàn)了知識(shí)的簡(jiǎn)單傳授,沒(méi)有發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性,能力也沒(méi)有得到充分體現(xiàn),這就是為什么學(xué)生在實(shí)訓(xùn)過(guò)程中經(jīng)常感覺(jué)無(wú)事可做,做無(wú)目的的一個(gè)根本原因所在。為了解決這個(gè)問(wèn)題,就需要突破傳統(tǒng)的教學(xué)方式,采用典型零件為載體基于工作過(guò)程的實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式。
采用這樣的實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式,學(xué)生始終處于教學(xué)的主導(dǎo)地位,教師的作用只是輔助學(xué)生完成工作過(guò)程,提供相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的傳授,對(duì)學(xué)生而言,這樣的學(xué)習(xí)非常具有針對(duì)性,同時(shí)學(xué)生在實(shí)施這個(gè)完整的工作任務(wù)中,又能夠把所學(xué)到的知識(shí)點(diǎn)都串連起來(lái),這樣學(xué)習(xí)就更具有針對(duì)性和系統(tǒng)性。在任務(wù)的每個(gè)環(huán)節(jié)里都有體現(xiàn)能力標(biāo)準(zhǔn)的鑒定考核措施,對(duì)學(xué)生團(tuán)隊(duì)在每個(gè)工作環(huán)節(jié)里反映出來(lái)的能力做出及時(shí)的、有效的、正確的評(píng)價(jià),形成了一套先前鑒定、形成性鑒定、終結(jié)性鑒定、能力綜合評(píng)價(jià)為一體的完整考評(píng)體系。
三、數(shù)控加工實(shí)訓(xùn)教學(xué)的具體實(shí)施
數(shù)控加工實(shí)訓(xùn)教學(xué)的實(shí)施過(guò)程就是完成典型任務(wù),從相關(guān)知識(shí)點(diǎn)傳授到考核鑒定技能水平的過(guò)程。
1.相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的傳授
對(duì)數(shù)控加工實(shí)訓(xùn)教學(xué)工作過(guò)程中會(huì)涉及相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的講解制定理論課堂計(jì)劃,講授過(guò)程采用“講解、示范、模仿、練習(xí)、反饋”的教學(xué)五步法。教學(xué)五步法是在“四步教學(xué)法”的基礎(chǔ)上增加了反饋環(huán)節(jié),這樣形成一個(gè)閉環(huán)系統(tǒng),利于掌握情況有針對(duì)性地解決問(wèn)題,同時(shí)也可以使知識(shí)得到不斷更新,促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的提高。
2.完整的考評(píng)體系
先前能力的考評(píng)
以典型工作任務(wù)的形式開(kāi)展數(shù)控加工實(shí)訓(xùn)教學(xué),首先對(duì)參加學(xué)習(xí)的學(xué)生涉及實(shí)訓(xùn)教學(xué)有關(guān)的先前能力進(jìn)行鑒定,填寫(xiě)先前能力鑒定表。表格里的內(nèi)容反映出即將要開(kāi)展的實(shí)訓(xùn)課程所需要學(xué)生具備的能力,教師就根據(jù)反映出的情況對(duì)完成工作任務(wù)所需要的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)歸納,在實(shí)訓(xùn)過(guò)程中給學(xué)生進(jìn)行講解。
形成性考評(píng)過(guò)程
在咨詢―計(jì)劃―決策―實(shí)施―分析―反饋的整個(gè)工作流程中,都設(shè)定了需要達(dá)到的能力標(biāo)準(zhǔn),能力標(biāo)準(zhǔn)以記錄表格的形式體現(xiàn)出來(lái),記錄表格的過(guò)程就是記錄整個(gè)實(shí)際操作的過(guò)程,對(duì)工作過(guò)程中對(duì)表格記錄和動(dòng)手能力的考核就形成了形成性鑒定,同時(shí)也對(duì)學(xué)生在團(tuán)隊(duì)合作中體現(xiàn)出來(lái)的職業(yè)素養(yǎng)進(jìn)行考核評(píng)價(jià)。
終結(jié)性鑒定
完成了以上的典型任務(wù)的工作流程后,小組成員討論填寫(xiě)總結(jié)報(bào)告,總結(jié)加工過(guò)程出現(xiàn)的問(wèn)題、零件的質(zhì)量、與預(yù)期加工相比加工進(jìn)度等等問(wèn)題,最后向?qū)嵱?xùn)教師匯報(bào)答辯,這樣也就完成了工作流程的最后一個(gè)環(huán)節(jié)――總結(jié)和反饋。
四、以數(shù)控銑床加工為例展示實(shí)施效果
按照上述的數(shù)控銑床加工實(shí)施模式,我們對(duì)我校04數(shù)控503班的數(shù)控銑床加工實(shí)訓(xùn)進(jìn)行了一次探索性嘗試,獲得了寶貴的第一手資料,以平面加工為例,展示新的數(shù)控銑床實(shí)訓(xùn)模式(資料包括:平面加工課堂計(jì)劃、小組鑒定清單、小組生產(chǎn)實(shí)施計(jì)劃、小組生產(chǎn)實(shí)施操作流程、小組生產(chǎn)實(shí)施總結(jié)、個(gè)人實(shí)訓(xùn)總結(jié)),同時(shí)在完成加工后對(duì)每個(gè)小組的各個(gè)環(huán)節(jié)的實(shí)施效果進(jìn)行了數(shù)據(jù)分析,定量地評(píng)價(jià)出每個(gè)小組的完成情況。
五、實(shí)施的意義
在職業(yè)技術(shù)教育快步發(fā)展的今天,社會(huì)對(duì)技能人才的需求不斷增加,同時(shí)也對(duì)技能人才提出了更高的要求。學(xué)生技能的培養(yǎng)離不開(kāi)實(shí)訓(xùn)教學(xué)的可靠保證,創(chuàng)新教學(xué)方法的運(yùn)用是實(shí)現(xiàn)這個(gè)保證的基礎(chǔ)。我們借鑒了澳大利亞和德國(guó)職業(yè)教育的先進(jìn)理念和成功經(jīng)驗(yàn),結(jié)合自身特點(diǎn),量身定做出一套新型數(shù)控電加工實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式。建立在基礎(chǔ)上的技能人才大廈是否堅(jiān)實(shí)、壯觀,還要看能否對(duì)其有效地把握和應(yīng)用,這里面大有文章可做,大有潛力可挖。
該研究項(xiàng)目注重能力培養(yǎng),強(qiáng)調(diào)結(jié)構(gòu)體系完整、科學(xué)、合理,實(shí)踐與理論的統(tǒng)一,發(fā)揮學(xué)生的自主性,通過(guò)解決工程問(wèn)題,突出實(shí)踐應(yīng)用能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。從該研究項(xiàng)目的試行情況看,它對(duì)提高我校機(jī)械工程類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的數(shù)控技術(shù)綜合應(yīng)用能力,適應(yīng)制造業(yè)新技術(shù)發(fā)展的要求,拓寬畢業(yè)生就業(yè)渠道,真正實(shí)現(xiàn)“雙證制”教育,辦出專(zhuān)業(yè)特色,起到了巨大的推動(dòng)作用。
參考文獻(xiàn):
[1]教育部.教育部關(guān)于以就業(yè)為導(dǎo)向 深化高等職業(yè)教育改革的若干意見(jiàn),2004.
數(shù)控是機(jī)械加工的重要基礎(chǔ)和關(guān)鍵技術(shù),也是培養(yǎng)學(xué)生主要就業(yè)崗位技能的關(guān)鍵課程。隨著數(shù)控機(jī)床的廣泛應(yīng)用,數(shù)控技術(shù)是中職學(xué)校的必開(kāi)課程,該課程在中職學(xué)校主要是通過(guò)理論學(xué)習(xí)和職業(yè)技能訓(xùn)練,提高學(xué)生的操作實(shí)踐能力,目前在中職學(xué)校里,學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)間較短,怎樣才能使學(xué)生掌握理論的基礎(chǔ)上提高操作能力,是這門(mén)課程的教學(xué)難點(diǎn),為了滿足社會(huì)對(duì)數(shù)控技術(shù)應(yīng)用型人才的需求,更為滿足畢業(yè)生的需要,根據(jù)筆者的實(shí)際教學(xué)經(jīng)驗(yàn),談?wù)勅绾卧诙潭械臅r(shí)間內(nèi)提高學(xué)生的理論知識(shí)和實(shí)踐能力。
一般情況下,在中職學(xué)校數(shù)控應(yīng)用技術(shù)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生先進(jìn)行1~2年的理論學(xué)習(xí),包括《機(jī)械制圖》、《車(chē)工工藝學(xué)》、《公差測(cè)量與技術(shù)》、《數(shù)控加工技術(shù)》、《數(shù)控編程與設(shè)備》、、等十幾門(mén)專(zhuān)業(yè)課和專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課,之后到學(xué)校實(shí)訓(xùn)車(chē)間操作實(shí)踐,最后到企業(yè)頂崗實(shí)習(xí)。課程的實(shí)訓(xùn)在該課程的整個(gè)教學(xué)體系中占有舉足輕重的地位,實(shí)訓(xùn)教學(xué)要分階段、分層次,循序漸進(jìn)的進(jìn)行。為了鞏固和深化理論知識(shí),提高和完善操作技能,培養(yǎng)合格的畢業(yè)生,大致把中職學(xué)生的實(shí)訓(xùn)分為四個(gè)階段:
第一階段:普通車(chē)床實(shí)習(xí),熟練操作車(chē)床,熟悉數(shù)控實(shí)習(xí)環(huán)境。
在中職學(xué)校,普通車(chē)床的實(shí)訓(xùn)高達(dá)80%以上,因?yàn)閿?shù)控機(jī)床是在普通機(jī)床的基礎(chǔ)上產(chǎn)生發(fā)展起來(lái)的,先進(jìn)行普通機(jī)床的實(shí)訓(xùn),有利于學(xué)生較快的學(xué)習(xí)數(shù)控方面的相關(guān)知識(shí)。所以,學(xué)生在實(shí)習(xí)期間應(yīng)在數(shù)控車(chē)床編程、數(shù)控車(chē)削加工工藝之前應(yīng)該進(jìn)行普通車(chē)床加工實(shí)訓(xùn)。具體實(shí)訓(xùn)內(nèi)容包括普通車(chē)床上實(shí)習(xí)、練習(xí)刃磨車(chē)刀,熟練操作車(chē)床,從加工端面等。在教學(xué)中一般是把數(shù)控工藝最簡(jiǎn)單最常用方法和普通機(jī)床對(duì)比結(jié)合講解,學(xué)生沒(méi)有進(jìn)行普車(chē)學(xué)習(xí)和實(shí)訓(xùn),教學(xué)效果明顯降低。只有掌握了普加基礎(chǔ),對(duì)機(jī)床結(jié)構(gòu)、相應(yīng)運(yùn)動(dòng)等了解和掌握之后才能提高學(xué)生的實(shí)訓(xùn)能力。沒(méi)有普通機(jī)床加工經(jīng)驗(yàn),學(xué)生進(jìn)行數(shù)控機(jī)床操作的安全隱患也大幅增加。只有經(jīng)過(guò)這一階段的學(xué)習(xí)和實(shí)訓(xùn),才能節(jié)約教師時(shí)間,為以后的數(shù)控實(shí)習(xí)和提高打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
第二階段:計(jì)算機(jī)數(shù)控仿真軟件練習(xí),編制加工程序,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,提高實(shí)訓(xùn)能力。
數(shù)控加工仿真系統(tǒng)是結(jié)合機(jī)械機(jī)床廠家實(shí)際加工制造經(jīng)驗(yàn)與職教學(xué)校教學(xué)訓(xùn)練一體所開(kāi)發(fā)的一種機(jī)床控制模擬仿真系統(tǒng)軟件,可以滿足大批學(xué)生教學(xué)需求。目前大部分中職學(xué)校經(jīng)費(fèi)不足,數(shù)控加工設(shè)備價(jià)格高,實(shí)訓(xùn)設(shè)備不足,在第一階段實(shí)訓(xùn)后可以進(jìn)行數(shù)控仿真軟件練習(xí)。在實(shí)習(xí)中首先讓學(xué)生熟悉仿真機(jī)床的操作面板和錄入面板明確每個(gè)按鍵的功能.建立工件坐標(biāo)系的方法,利用仿真軟件進(jìn)行模擬操作,就可以做到給學(xué)生充分的實(shí)習(xí)機(jī)會(huì),同時(shí)節(jié)省了操作的時(shí)間,縮短了實(shí)習(xí)的周期。對(duì)于機(jī)床操作的熟練程度將大大提高,而且為下一步的實(shí)際操作也做好了準(zhǔn)備,在實(shí)訓(xùn)中可實(shí)現(xiàn)同步教學(xué)。比如對(duì)刀過(guò)程,其實(shí)是很容易的事情,但如果用傳統(tǒng)的教學(xué)方法大多數(shù)學(xué)生都難以理解,如果利用仿真軟件一邊演示一邊教學(xué),通過(guò)車(chē)刀和工件的運(yùn)動(dòng)學(xué)生就很容易理解,而且還能讓學(xué)生自己親手操作來(lái)加深認(rèn)識(shí),教學(xué)內(nèi)容中涉及數(shù)控編程和操作的內(nèi)容,如工件坐標(biāo)和機(jī)床坐標(biāo)、G指令、M指令等都可以實(shí)現(xiàn)同步教學(xué),使抽象內(nèi)容形象化,提高了教學(xué)質(zhì)量。培養(yǎng)了學(xué)生實(shí)訓(xùn)能力。對(duì)于中職學(xué)校的學(xué)生來(lái)講,由于學(xué)生各方面的基本素質(zhì)普遍比較差,而數(shù)控專(zhuān)業(yè)課又要求極高的抽象性,加上教學(xué)過(guò)程的枯燥乏味,很容易讓學(xué)生產(chǎn)生厭學(xué)的情緒,教學(xué)效果也不理想。而數(shù)控仿真軟件以其和實(shí)際機(jī)床相同的用戶界面和它的可操作性,很大程度上激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。因此仿真軟件使用只能作為縮短實(shí)習(xí)時(shí)間、提高實(shí)習(xí)效率、降低成本的一種輔助手段,總而言之,以“技能操作為核心”的數(shù)控編程仿真教學(xué),有利于全面提高學(xué)生素質(zhì)和綜合職業(yè)能力,激發(fā)獨(dú)立思考和創(chuàng)新意識(shí);但傳統(tǒng)實(shí)習(xí)手段,基礎(chǔ)教學(xué)和基本功的訓(xùn)練、學(xué)習(xí)仍是職業(yè)技術(shù)學(xué)校培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)操能力的基礎(chǔ);兩者不可偏廢,不能因?yàn)橛行碌氖侄畏椒ǘ鴴仐墏鹘y(tǒng),也不能因?yàn)橛泻玫膫鹘y(tǒng)不引進(jìn)新的手段,兩者如能完美結(jié)合,培養(yǎng)出的學(xué)生定是不可限量的。
第三階段:編制程序,數(shù)控加工由易到難,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐和創(chuàng)新能力。
仿真軟件和數(shù)控車(chē)床是同一個(gè)界面,學(xué)生短時(shí)間內(nèi)通過(guò)仿真軟件熟練操縱機(jī)床后,就可以進(jìn)行編制程序加工工件。首先要根據(jù)工件的材質(zhì),所用刀具選擇不同的切削參數(shù)。經(jīng)過(guò)第一階段的實(shí)訓(xùn),這將不是難題。中職學(xué)校數(shù)控實(shí)訓(xùn)過(guò)程中加工的材料多種多樣,主要有木材、石蠟、尼龍棒、鋁材和鋼材,在實(shí)訓(xùn)中的使用比例各不相同。有時(shí)為學(xué)生安全考慮或在培訓(xùn)經(jīng)費(fèi)較少的情況下,很多學(xué)校選擇了少用或不用鋼材。企業(yè)工廠加工的實(shí)際產(chǎn)品多為鋼件,在實(shí)訓(xùn)中我提倡實(shí)訓(xùn)最好還是以鋼件為主。具體安排首先要在教師的指導(dǎo)下,讓學(xué)生編制的程序進(jìn)行圖形模擬加工,在教師檢查程序無(wú)誤后就可以進(jìn)行實(shí)際對(duì)刀加工。這樣遵循漸進(jìn),由易到難、由簡(jiǎn)單到復(fù)雜、由單項(xiàng)到綜合這一過(guò)程,可以提高學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。
【中圖分類(lèi)號(hào)】 G 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】 A
【文章編號(hào)】0450-9889(2014)01C-0143-02
數(shù)控加工技術(shù)是現(xiàn)代制造的基礎(chǔ),同時(shí)也是現(xiàn)代制造的核心,其先進(jìn)性反映了一個(gè)國(guó)家的戰(zhàn)略地位和綜合國(guó)力,全球的制造業(yè)強(qiáng)國(guó)都在采取各種措施積極推進(jìn)本國(guó)數(shù)控技術(shù)及其附屬產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。然而,當(dāng)前我國(guó)掌握數(shù)控技能的專(zhuān)業(yè)人才不僅數(shù)量短缺,在質(zhì)量上與發(fā)達(dá)國(guó)家或地區(qū)相比也存在著明顯差距。因此,我國(guó)需要加強(qiáng)數(shù)控加工人才的培養(yǎng),而以培養(yǎng)技能型人才為主要目的的高職院校更是責(zé)無(wú)旁貸。高職院校專(zhuān)業(yè)技能人才培養(yǎng)應(yīng)以區(qū)域內(nèi)行業(yè)的發(fā)展需要為出發(fā)點(diǎn),其所培養(yǎng)的數(shù)控專(zhuān)業(yè)學(xué)生,要求掌握有關(guān)數(shù)控技術(shù)的知識(shí),具備熟練應(yīng)用數(shù)控機(jī)床的專(zhuān)業(yè)技能,并能通過(guò)訓(xùn)練積累一定的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn);還要具有良好的職業(yè)道德和職業(yè)素養(yǎng),以便能更快地適應(yīng)社會(huì)的需要,服務(wù)于區(qū)域、行業(yè)發(fā)展。
一、“數(shù)控加工編程與實(shí)訓(xùn)”課程教學(xué)初次改革及其成效
近年來(lái),眾多高職院校在數(shù)控技術(shù)專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)中不斷探索,加快教學(xué)改革。鑒于“數(shù)控加工編程與實(shí)訓(xùn)”課程所要求的較強(qiáng)理論性和較強(qiáng)實(shí)踐性,課程涵蓋的知識(shí)面較廣的特點(diǎn),許多高職院校經(jīng)過(guò)認(rèn)真分析研究,完成了對(duì)課程的初次改革,在培養(yǎng)學(xué)生理論知識(shí)和實(shí)踐能力的綜合性方面取得了一定的成效。其中,項(xiàng)目化教學(xué)得到了廣泛的應(yīng)用。項(xiàng)目化教學(xué)以工學(xué)結(jié)合、行動(dòng)導(dǎo)向、項(xiàng)目載體、任務(wù)驅(qū)動(dòng)、素質(zhì)滲透、學(xué)生主體、理論實(shí)踐一體化等為精髓,是當(dāng)前職業(yè)教育提倡的行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)法中的一種,也是國(guó)際國(guó)內(nèi)備受推崇的效果優(yōu)秀的職業(yè)教育方法。“數(shù)控加工編程與實(shí)訓(xùn)”課程教學(xué)改革實(shí)施后,教學(xué)過(guò)程如表1所示。
表1 初次教學(xué)改革的教學(xué)過(guò)程
實(shí)施步驟 教學(xué)內(nèi)容 實(shí)施過(guò)程
一 理論教學(xué) 教師教、學(xué)生學(xué)
二 布置任務(wù) 教師下達(dá)、學(xué)生執(zhí)行
三 示范操作 教師實(shí)踐、學(xué)生觀摩
四 填寫(xiě)工藝文本資料 教師給出模板、學(xué)生分析填寫(xiě)
五 加工實(shí)訓(xùn) 學(xué)生模仿加工、實(shí)機(jī)操作
六 上交文本資料、實(shí)物作品 教師評(píng)定成績(jī)
通過(guò)教學(xué)實(shí)施可以發(fā)現(xiàn),初次改革仍存在以下弊端:一是工作任務(wù)簡(jiǎn)單。教師在設(shè)定任務(wù)時(shí),要綜合考慮整個(gè)班級(jí)甚至整個(gè)年級(jí)學(xué)生的制作水平的差異,不便于設(shè)計(jì)形狀復(fù)雜、精度較高的零件。二是從教學(xué)模式上看,雖然形成了教學(xué)一體化教學(xué)模式,但是由教師教、學(xué)生學(xué)、學(xué)生做,學(xué)生缺乏獨(dú)立思考的過(guò)程,創(chuàng)新思維受到限制,單純地模仿教師的行為,也不能對(duì)學(xué)生進(jìn)行個(gè)性培養(yǎng),發(fā)揮每個(gè)學(xué)生的自身優(yōu)勢(shì)。經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)這樣的場(chǎng)景:一個(gè)班組只要有一人加工出零件,本班組的所有人就都能加工出該零件。三是實(shí)訓(xùn)室、設(shè)備的利用率較低,不能優(yōu)化實(shí)訓(xùn)室、設(shè)備的使用,造成了人力、物力資源等的浪費(fèi)。
從教學(xué)內(nèi)容和實(shí)施過(guò)程中不難看出,雖然經(jīng)過(guò)了改革,但教學(xué)的主體仍然是教師,學(xué)生圍繞著教師的教而學(xué)。教學(xué)過(guò)程中的乏味、無(wú)新意依然存在,教與學(xué)的雙主體性來(lái)能體現(xiàn),學(xué)生的能力提高不明顯。
二、“數(shù)控加工編程與實(shí)訓(xùn)”課程教學(xué)的深度改革
為了切實(shí)地達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)、分析、動(dòng)手實(shí)踐、職業(yè)素養(yǎng)等綜合能力的目的,應(yīng)遵循高職學(xué)生的發(fā)展規(guī)律,在已有改革基礎(chǔ)上,對(duì)“數(shù)控加工編程與實(shí)訓(xùn)”課程教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行再定位和再剖析,進(jìn)一步深入細(xì)致地對(duì)教學(xué)進(jìn)行二次改革。
(一)前期課程及其培養(yǎng)目標(biāo)
在學(xué)習(xí)“數(shù)控加工編程與實(shí)訓(xùn)”課程前,學(xué)生需要先進(jìn)行機(jī)械制造類(lèi)基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí),實(shí)現(xiàn)相關(guān)的知識(shí)目標(biāo)和能力目標(biāo),如表2所示。
表2 機(jī)械制造類(lèi)基礎(chǔ)課程及其培養(yǎng)目標(biāo)
課程名稱(chēng) 知識(shí)目標(biāo)、能力目標(biāo)
機(jī)械制圖 能用圖樣正確表達(dá)零件結(jié)構(gòu)、工作原理、技術(shù)要求
機(jī)械制造基礎(chǔ) 掌握機(jī)械工程材料和機(jī)械制造工藝過(guò)程一般規(guī)律、機(jī)械制造基本方法,具備對(duì)一般機(jī)床的實(shí)際操作能力
機(jī)械制造技術(shù) 能對(duì)機(jī)械制造過(guò)程有總體的、全面的了解,掌握金屬切削過(guò)程的基本規(guī)律,具備制定工藝規(guī)程的能力,具備對(duì)制造系統(tǒng)、制造模式選擇、決策的能力
(二)教學(xué)實(shí)施過(guò)程
第一步:理論教學(xué)、零件設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)。相對(duì)而言,數(shù)控機(jī)床操作的危險(xiǎn)性比普通機(jī)床要高,因此在“數(shù)控加工編程與實(shí)訓(xùn)”課程中理論教學(xué)是不能忽略的,學(xué)生必須掌握扎實(shí)的理論基礎(chǔ)才能進(jìn)行實(shí)踐操作。在理論教學(xué)過(guò)程中,教師作為講授編程理論的主體,學(xué)生以自己的靈感為載體,自行設(shè)計(jì)零件,繪制圖紙,為之后的實(shí)訓(xùn)做好前期準(zhǔn)備。教師在此教學(xué)過(guò)程中循序漸進(jìn)不斷提出新的工作要求,學(xué)生每人必須自行設(shè)計(jì)車(chē)削零件、銑削零件各一件,所設(shè)計(jì)的零件必須包含圓弧、內(nèi)外螺紋、槽、孔等具有典型加工工藝的結(jié)構(gòu)。教師對(duì)學(xué)生所設(shè)計(jì)的圖紙進(jìn)行指導(dǎo)并幫助學(xué)生進(jìn)行修改分析,注意強(qiáng)調(diào)零件的結(jié)構(gòu)工藝性。結(jié)合實(shí)訓(xùn)室設(shè)備的加工精度,再適當(dāng)調(diào)整工藝尺寸公差和形位公差,控制加工的難易程度。完成設(shè)計(jì)工作之后,進(jìn)行工藝規(guī)程編寫(xiě)任務(wù),制定并填寫(xiě)“機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片”和“機(jī)械加工工序卡片”,培養(yǎng)學(xué)生合理利用現(xiàn)有的生產(chǎn)條件,制定出合理并且經(jīng)濟(jì)有效的加工方法進(jìn)行生產(chǎn)加工的實(shí)踐能力。整個(gè)步驟,實(shí)質(zhì)既是一次學(xué)習(xí)新知識(shí)的過(guò)程,又是一次綜合應(yīng)用基礎(chǔ)課程的過(guò)程。對(duì)學(xué)生而言,既熟悉又陌生,激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)好奇心;對(duì)教師而言,活躍了課堂氣氛,使教學(xué)變得新穎、靈活。
第二步:綜合編程、仿真實(shí)訓(xùn)。在前期工作基礎(chǔ)上,進(jìn)行相應(yīng)零件的數(shù)控編程。在教學(xué)過(guò)程中,教師選擇合適的仿真軟件,演示更為直觀,也提高了師生之間的互動(dòng)性,可獲得及時(shí)的反饋;每一位學(xué)生針對(duì)零件編寫(xiě)好程序后,可以利用數(shù)控仿真軟件進(jìn)行校驗(yàn),及時(shí)發(fā)現(xiàn)加工過(guò)程中可能出現(xiàn)的問(wèn)題,降低了直接上機(jī)操作的危險(xiǎn)性,確保實(shí)訓(xùn)加工的順利進(jìn)行。每個(gè)學(xué)校的數(shù)控操作系統(tǒng)的數(shù)量、型號(hào)都是有限的,利用仿真軟件的操作,能夠使學(xué)生了解多種操作系統(tǒng)的操作特點(diǎn),做到舉一反三,還可以拓展學(xué)生的視野,增強(qiáng)就業(yè)信心,縮減學(xué)校和企業(yè)的時(shí)空差距。
第三步:數(shù)控機(jī)床實(shí)訓(xùn)加工。教師結(jié)合實(shí)訓(xùn)用機(jī)床的操作特點(diǎn),重點(diǎn)講授數(shù)控機(jī)床操作和仿真軟件操作的區(qū)別以及安全操作事項(xiàng),側(cè)重于培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)素養(yǎng)。數(shù)控程序必須經(jīng)過(guò)仿真軟件驗(yàn)證無(wú)誤后方可輸入數(shù)控機(jī)床進(jìn)行運(yùn)行。為了生產(chǎn)安全和降低耗材的使用,可以先使用尼龍材料等非金屬材料進(jìn)行試切削加工,加工成型后,再進(jìn)行金屬材料的切削。在整個(gè)步驟的實(shí)施過(guò)程中,始終按照企業(yè)的生產(chǎn)、管理等標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行,模擬企業(yè)的分工制,按實(shí)際工作過(guò)程組織和實(shí)施教學(xué),加強(qiáng)學(xué)生機(jī)械加工綜合能力的培養(yǎng),提高實(shí)踐教學(xué)效果。
第四步:零件檢測(cè)、分析總結(jié)、答辯評(píng)定。為了更好地體現(xiàn)學(xué)生主體特征,與之前教師直接檢測(cè)零件、評(píng)定加工成績(jī)所不同,學(xué)生將加工好的零件對(duì)照自己的設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行檢測(cè)、計(jì)算超差,將測(cè)量結(jié)果進(jìn)行匯總以便于后續(xù)分析。每一位學(xué)生將零件實(shí)物和測(cè)量結(jié)果與教師進(jìn)行面對(duì)面互動(dòng)交流,在交流的過(guò)程中,教師針對(duì)加工結(jié)果和設(shè)計(jì)圖之間的差異與學(xué)生進(jìn)行分析,幫助學(xué)生找出超差原因,鼓勵(lì)學(xué)生思考。不再出現(xiàn)過(guò)去教師提問(wèn)、學(xué)生答辯的緊張氣氛,將答辯、分析總結(jié)、評(píng)定等融為一體。
三、深度改革效果
深度改革后的整個(gè)“數(shù)控加工編程與實(shí)訓(xùn)”教學(xué)過(guò)程注重培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)能力、思考能力、動(dòng)手操作能力,每一個(gè)步驟都體現(xiàn)著“教、學(xué)、做”的一體化,并且突出了以學(xué)生為本的教學(xué)理念,完全區(qū)別于初次改革的“教師教、學(xué)生純粹模仿制作”的模式。同時(shí),充分地挖掘了每一位學(xué)生的潛力,增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生個(gè)性培養(yǎng),因材施教,將學(xué)生所掌握的理論知識(shí)用實(shí)物作品的形式表現(xiàn)出來(lái),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,符合機(jī)械類(lèi)高職教育的人才培養(yǎng)目標(biāo),很好地幫助學(xué)生在就業(yè)后實(shí)現(xiàn)學(xué)校與企業(yè)的“零距離”對(duì)接。對(duì)教師則是提出了更高的要求,在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中教師需要收集更多的資料,進(jìn)行周全的考慮,做好充分的準(zhǔn)備,盡可能地接近企業(yè)生產(chǎn)的模式來(lái)進(jìn)行教學(xué),力求獲得更好的教學(xué)效果。實(shí)訓(xùn)設(shè)備管理者在實(shí)訓(xùn)的前期準(zhǔn)備階段、實(shí)訓(xùn)進(jìn)行階段以及后期收尾階段,都應(yīng)該做好全面的統(tǒng)籌安排,做好設(shè)備的日常保養(yǎng),準(zhǔn)備好各類(lèi)耗材,確保實(shí)訓(xùn)的順利進(jìn)行,同時(shí)保證為下批次的實(shí)訓(xùn)奠定好的基礎(chǔ)。
綜上所述,“數(shù)控加工編程與實(shí)訓(xùn)”課程教學(xué)改革需要緊密地結(jié)合學(xué)生的發(fā)展特點(diǎn)、教師的全面細(xì)致剖析、設(shè)備的綜合利用等各方面進(jìn)行全方位的考慮,還應(yīng)階段性地分析總結(jié)以往改革的利弊。只有多方面多層次的共同努力,才能不斷推進(jìn)課程教學(xué)改革,為數(shù)控加工人才的培養(yǎng)作出貢獻(xiàn)。
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一、科學(xué)設(shè)置課程,掌握理論基礎(chǔ)
《數(shù)控銑工》m然是一門(mén)課程,但里面涉及的專(zhuān)業(yè)知識(shí)非常多:讀零件圖、工藝分析、程序編制、機(jī)床操作、尺寸測(cè)量等等,與眾多數(shù)控課程是緊密聯(lián)系的。學(xué)校和專(zhuān)業(yè)部必須要有遠(yuǎn)見(jiàn)性的目光,科學(xué)開(kāi)設(shè)課程,循序漸進(jìn),才能讓學(xué)生打下堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。
1.機(jī)械制造行業(yè)通常是根據(jù)零件圖進(jìn)行技術(shù)交流和生產(chǎn),因此讀懂零件圖是關(guān)鍵。看懂零件圖所表達(dá)機(jī)件的結(jié)構(gòu),分析機(jī)件各部分的尺寸標(biāo)注,并且要注意是否帶有公差,是否有表面粗糙度要求。開(kāi)設(shè)《機(jī)械制圖》《公差配合與極限測(cè)量》課程,能很好地幫助學(xué)生掌握讀圖技能。
2.制定正確、合理的加工工藝路線,加工工藝路線中的工序劃分,加工順序的安排和走刀路線的確定是對(duì)編制程序的充分準(zhǔn)備。
目前的教材里面關(guān)于加工工藝分析的案例相對(duì)較少,往往造成師生的忽視和舍棄,只注重程序編制和加工,遇到復(fù)雜的零件時(shí)就會(huì)束手無(wú)策,不會(huì)加工。因此在教學(xué)過(guò)程中,可以結(jié)合使用《金屬切削刀具》《數(shù)控加工工藝及編程》,強(qiáng)化分析工藝路線的教學(xué)。增加確定工藝路線的例題,在講解時(shí)先讓學(xué)生寫(xiě)出工藝路線,然后講解如何根據(jù)它們編出程序。
3.數(shù)控銑床作為新一代的加工設(shè)備,具有先進(jìn)性、高效性,但對(duì)操作者的素質(zhì)要求也很高,否則極容易造成機(jī)床損壞甚至出現(xiàn)安全事故。數(shù)控銑床和普通銑床有很多的相同之處,例如切削用量的選擇、工件裝夾方式、加工工藝、夾具設(shè)計(jì)等。開(kāi)設(shè)《銑工實(shí)訓(xùn)》課程,讓學(xué)生先熟悉銑床加工原理,加工流程,為學(xué)習(xí)數(shù)控銑工做好技能準(zhǔn)備。
4.在編程方面,可根據(jù)學(xué)校實(shí)際情況開(kāi)設(shè)一到兩門(mén)軟件編程課程,如我校開(kāi)設(shè)了《MasterCAM X4》和《CAXA制造工程師2013》。根據(jù)不同類(lèi)型的加工零件,可靈活選取更合適的程序編制方法,多樣式的訓(xùn)練大大提升了學(xué)生的編程能力。
5.在開(kāi)設(shè)數(shù)控銑工實(shí)訓(xùn)之前,有必要開(kāi)設(shè)一門(mén)《斯沃?jǐn)?shù)控仿真加工》課程。目的是使學(xué)生在理論學(xué)習(xí)和車(chē)間實(shí)訓(xùn)之間增加一個(gè)非常好的緩沖階段。該軟件很好地模擬數(shù)控銑床的加工環(huán)境,讓每個(gè)學(xué)生都可以通過(guò)電腦進(jìn)行模擬操作,不存在任何的安全問(wèn)題,學(xué)生可以大膽地、獨(dú)立地進(jìn)行學(xué)習(xí)和練習(xí),同時(shí)解決了車(chē)間設(shè)備較少的問(wèn)題。
二、培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣,提高教學(xué)效率
中職學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)薄弱,學(xué)習(xí)積極性較低,學(xué)習(xí)自信心也相對(duì)缺乏,學(xué)習(xí)《數(shù)控銑工》這門(mén)綜合性極強(qiáng)的課程會(huì)感到相當(dāng)吃力。盡管科學(xué)地開(kāi)設(shè)了課程,但是如果學(xué)生學(xué)不進(jìn)去也就一切徒勞。筆者認(rèn)為培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)習(xí)熱情,是學(xué)好這門(mén)課程的有力保障。
1.建立和諧的師生關(guān)系
傳統(tǒng)沉悶、死板的教學(xué)方式,很難讓學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)產(chǎn)生興趣。要讓學(xué)生喜歡這門(mén)課程,首先應(yīng)建立和諧的師生關(guān)系。教師通過(guò)營(yíng)造輕松愉快的學(xué)習(xí)氛圍,尊重中職生的個(gè)性發(fā)展,不挫傷他們的自尊心和積極性,適當(dāng)給予積極的評(píng)價(jià)和鼓勵(lì),學(xué)生慢慢就被這種氛圍所感染,認(rèn)真投入到學(xué)習(xí)中去。
2.講解先進(jìn)制造技術(shù),激發(fā)學(xué)生求知欲
中職學(xué)生對(duì)數(shù)控制造技術(shù)的了解通常來(lái)源于課堂教學(xué),課本文字的敘述很難讓學(xué)生產(chǎn)生深刻的認(rèn)識(shí)。筆者利用多媒體平臺(tái)教學(xué)資源,尋找很多與教學(xué)相關(guān)的先進(jìn)制造技術(shù)視頻和資料,給學(xué)生先講解課堂內(nèi)容的理論知識(shí),然后播放相應(yīng)的視頻,學(xué)生們看得驚嘆連連,興奮不已,明白到學(xué)習(xí)這些內(nèi)容能應(yīng)用到這么先進(jìn)的技術(shù)層面上,激發(fā)了求知欲,迫切要學(xué)好知識(shí)。
3.注重實(shí)訓(xùn),實(shí)施獎(jiǎng)勵(lì)制度
訓(xùn)。比如介紹數(shù)控銑床操作面板,單看書(shū)本圖片收效甚微,可以利用斯沃?jǐn)?shù)控仿真軟件讓學(xué)生進(jìn)行模擬操作,或者直接進(jìn)入車(chē)間讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)物演示,學(xué)生自然會(huì)深刻牢記。另外,可以用數(shù)控作品獎(jiǎng)勵(lì)學(xué)生,比如用數(shù)控銑床雕刻一個(gè)精致的圖案,數(shù)控車(chē)床加工一個(gè)小獎(jiǎng)杯,線切割加工一句勵(lì)志的話,小小的鼓勵(lì)卻從內(nèi)心深處打動(dòng)學(xué)生。
三、合理安排實(shí)訓(xùn),實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)
學(xué)生要真正掌握好《數(shù)控銑工》這門(mén)學(xué)科,必須要到車(chē)間實(shí)訓(xùn),鍛煉加工技能才能學(xué)到真本領(lǐng)。考慮數(shù)控銑床數(shù)量的限制及學(xué)生的實(shí)際情況,應(yīng)該制定嚴(yán)格的管理制度,合理安排車(chē)間實(shí)訓(xùn),確保實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。
1.安全教育
數(shù)控銑床作為機(jī)械加工設(shè)備,如果操作稍有不慎不但會(huì)損壞機(jī)床,還很容易出現(xiàn)安全事故。教學(xué)工作應(yīng)當(dāng)把學(xué)生安全放在首位,實(shí)訓(xùn)前必須進(jìn)行安全教育,讓學(xué)生了解安全操作規(guī)程,遇到緊急情況如何處理,保證安全事故為零。
2.實(shí)行小組實(shí)訓(xùn)制
數(shù)控設(shè)備數(shù)量有限,不能滿足每人使用一臺(tái)機(jī)床的需求。根據(jù)數(shù)控銑床的數(shù)量將班級(jí)學(xué)生分成對(duì)應(yīng)的小組,每個(gè)小組成員應(yīng)當(dāng)合理安排,讓實(shí)操性強(qiáng)的學(xué)生作為小組長(zhǎng),監(jiān)督和輔助組員進(jìn)行實(shí)訓(xùn),匯報(bào)小組實(shí)訓(xùn)報(bào)告。既減輕教師的負(fù)擔(dān),也提高了教學(xué)效率,同時(shí)減少安全事故的發(fā)生。
3.布置實(shí)訓(xùn)任務(wù),考評(píng)和總結(jié)
每一次的實(shí)訓(xùn)課,教師都應(yīng)該根據(jù)教學(xué)內(nèi)容布置相應(yīng)的實(shí)訓(xùn)任務(wù),絕不能有走過(guò)場(chǎng)的心理馬虎應(yīng)付。根據(jù)任務(wù)的難度制定加工時(shí)間,在實(shí)訓(xùn)過(guò)程中適當(dāng)提示和幫助。實(shí)訓(xùn)完畢后對(duì)實(shí)訓(xùn)結(jié)果進(jìn)行考評(píng),師生共同總結(jié)實(shí)訓(xùn)心得體會(huì),對(duì)成功之處給予肯定和表?yè)P(yáng),對(duì)不足之處給予指正和鼓勵(lì),做到每一次實(shí)訓(xùn)課都切實(shí)掌握好知識(shí)點(diǎn)。
數(shù)控是機(jī)械加工的重要基礎(chǔ)和關(guān)鍵技術(shù),也是培養(yǎng)學(xué)生主要就業(yè)崗位技能的關(guān)鍵課程。隨著數(shù)控機(jī)床的廣泛應(yīng)用,數(shù)控技術(shù)成為中職學(xué)校的必開(kāi)課程,該課程在中職學(xué)校主要是通過(guò)理論學(xué)習(xí)和職業(yè)技能訓(xùn)練,提高學(xué)生的操作實(shí)踐能力,怎樣才能使學(xué)生在掌握理論的基礎(chǔ)上提高操作能力,是這門(mén)課程的教學(xué)難點(diǎn)。為了滿足社會(huì)對(duì)數(shù)控技術(shù)應(yīng)用型人才的需求,更為滿足畢業(yè)生的需要,根據(jù)筆者的實(shí)際教學(xué)經(jīng)驗(yàn),談?wù)勅绾卧诙潭械臅r(shí)間內(nèi)提高學(xué)生的理論知識(shí)和實(shí)踐能力。
一般情況下,中職學(xué)校數(shù)控應(yīng)用技術(shù)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生是先進(jìn)行1-2年的理論學(xué)習(xí),包括《機(jī)械制圖》、《車(chē)工工藝學(xué)》、《公差測(cè)量與技術(shù)》、《數(shù)控加工技術(shù)》、《數(shù)控編程與設(shè)備》等十幾門(mén)專(zhuān)業(yè)課和專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課,之后到學(xué)校實(shí)訓(xùn)車(chē)間操作實(shí)踐,最后到企業(yè)頂崗實(shí)習(xí)。課程的實(shí)訓(xùn)在該課程的整個(gè)教學(xué)體系中占有舉足輕重的地位,實(shí)訓(xùn)教學(xué)要分階段、分層次、循序漸進(jìn)地進(jìn)行。為了鞏固和深化理論知識(shí),提高和完善操作技能,培養(yǎng)合格的畢業(yè)生,大致把中職學(xué)生的實(shí)訓(xùn)分為四個(gè)階段:
第一階段:普通車(chē)床實(shí)習(xí),熟練操作車(chē)床,熟悉數(shù)控實(shí)習(xí)環(huán)境。
在中職學(xué)校,普通車(chē)床的實(shí)訓(xùn)高達(dá)80%以上,因?yàn)閿?shù)控機(jī)床是在普通機(jī)床的基礎(chǔ)上產(chǎn)生發(fā)展起來(lái)的,先進(jìn)行普通機(jī)床的實(shí)訓(xùn),有利于學(xué)生較快地學(xué)習(xí)數(shù)控方面的相關(guān)知識(shí)。所以,學(xué)生在實(shí)習(xí)期間應(yīng)在數(shù)控車(chē)床編程、數(shù)控車(chē)削加工工藝之前進(jìn)行普通車(chē)床加工實(shí)訓(xùn)。具體實(shí)訓(xùn)內(nèi)容包括普通車(chē)床上實(shí)習(xí)、練習(xí)刃磨車(chē)刀,熟練操作車(chē)床加工端面等。在教學(xué)中一般是把數(shù)控工藝最簡(jiǎn)單最常用的方法和普通機(jī)床對(duì)比結(jié)合講解,學(xué)生沒(méi)有進(jìn)行普車(chē)學(xué)習(xí)和實(shí)訓(xùn),教學(xué)效果明顯降低。只有經(jīng)過(guò)這一階段的學(xué)習(xí)和實(shí)訓(xùn),才能節(jié)約教師時(shí)間,為以后的數(shù)控實(shí)習(xí)和提高打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
第二階段:計(jì)算機(jī)數(shù)控仿真軟件練習(xí),編制加工程序,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,提高實(shí)訓(xùn)能力。
數(shù)控加工仿真系統(tǒng)是結(jié)合機(jī)械機(jī)床廠家實(shí)際加工制造經(jīng)驗(yàn)與職教學(xué)校教學(xué)訓(xùn)練一體所開(kāi)發(fā)的一種機(jī)床控制模擬仿真系統(tǒng)軟件,可以滿足大批學(xué)生教學(xué)需求。目前大部分中職學(xué)校經(jīng)費(fèi)不足,數(shù)控加工設(shè)備價(jià)格高,實(shí)訓(xùn)設(shè)備不足,在第一階段實(shí)訓(xùn)后可以進(jìn)行數(shù)控仿真軟件練習(xí)。在實(shí)習(xí)中首先讓學(xué)生熟悉仿真機(jī)床的操作面板和錄入面板,明確每個(gè)按鍵的功能,懂得建立工件坐標(biāo)系的方法,利用仿真軟件進(jìn)行模擬操作,就可以做到給學(xué)生充分的實(shí)習(xí)機(jī)會(huì),同時(shí)節(jié)省了操作的時(shí)間,縮短了實(shí)習(xí)的周期,對(duì)于機(jī)床操作的熟練程度將大大提高,而且為下一步的實(shí)際操作也做好了準(zhǔn)備,在實(shí)訓(xùn)中可實(shí)現(xiàn)同步教學(xué)。比如對(duì)刀過(guò)程,其實(shí)是很容易的事情,但如果用傳統(tǒng)的教學(xué)方法大多數(shù)學(xué)生都難以理解,而利用仿真軟件一邊演示一邊教學(xué),通過(guò)車(chē)刀和工件的運(yùn)動(dòng)學(xué)生就很容易理解,而且還能讓學(xué)生親手操作來(lái)加深認(rèn)識(shí)。教學(xué)內(nèi)容中涉及數(shù)控編程和操作的內(nèi)容,如工件坐標(biāo)和機(jī)床坐標(biāo)、G指令、M指令等都可以實(shí)現(xiàn)同步教學(xué),使抽象內(nèi)容形象化,提高了教學(xué)質(zhì)量,培養(yǎng)了學(xué)生實(shí)訓(xùn)能力。對(duì)于中職學(xué)校的學(xué)生來(lái)講,由于各方面的基本素質(zhì)普遍較差,而數(shù)控專(zhuān)業(yè)課又具有極高的抽象性,加上教學(xué)過(guò)程的枯燥乏味,很容易讓學(xué)生產(chǎn)生厭學(xué)的情緒,教學(xué)效果也不理想。而數(shù)控仿真軟件以其和實(shí)際機(jī)床相同的用戶界面和它的可操作性,很大程度上激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。因此仿真軟件的使用可以作為縮短實(shí)習(xí)時(shí)間、提高實(shí)習(xí)效率、降低成本的一種輔助手段。
第三階段:編制程序,數(shù)控加工由易到難,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐和創(chuàng)新能力。
仿真軟件和數(shù)控車(chē)床是同一個(gè)界面,學(xué)生短時(shí)間內(nèi)通過(guò)仿真軟件熟練操縱機(jī)床后,就可以編制程序加工工件。 首先要根據(jù)工件的材質(zhì),所用刀具選擇不同的切削參數(shù)。經(jīng)過(guò)第一階段的實(shí)訓(xùn),這將不是難題。中職學(xué)校數(shù)控實(shí)訓(xùn)過(guò)程中加工的材料多種多樣,主要有木材、石蠟、尼龍棒、鋁材和鋼材,在實(shí)訓(xùn)中的使用比例各不相同。有時(shí)為學(xué)生安全考慮或在培訓(xùn)經(jīng)費(fèi)較少的情況下,很多學(xué)校選擇了少用或不用鋼材。企業(yè)工廠加工的實(shí)際產(chǎn)品多為鋼件,在實(shí)訓(xùn)中我提倡最好還是以鋼件為主。
關(guān)鍵詞:數(shù)控車(chē)床 理實(shí)一體化 中職
2005年國(guó)務(wù)院《關(guān)于大力發(fā)展職業(yè)教育的決定》明確提出,大力發(fā)展職業(yè)教育,加快人力資源開(kāi)發(fā),是落實(shí)科教興國(guó)和人才強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略。國(guó)家的科技興國(guó)戰(zhàn)略使得數(shù)控加工行業(yè)快速發(fā)展,從事數(shù)控加工的工人相對(duì)缺乏。迫切要求職業(yè)學(xué)校培養(yǎng)出大量的在一線從事數(shù)控加工的技術(shù)工人。作為中職學(xué)生,學(xué)習(xí)數(shù)控車(chē)工技術(shù)的目的是使學(xué)生能掌握數(shù)控基本原理、各大模塊的功能、數(shù)控車(chē)床的編程知識(shí),熟悉相關(guān)的仿真a軟件和自動(dòng)編程軟件,并通過(guò)實(shí)訓(xùn)、實(shí)習(xí),提高學(xué)生的動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力和吃苦耐勞的精神,達(dá)到知識(shí)、技能、素質(zhì)的全面發(fā)展。
1、普通車(chē)床實(shí)訓(xùn)是數(shù)控車(chē)床實(shí)訓(xùn)的基礎(chǔ)
對(duì)于零基礎(chǔ)的學(xué)生來(lái)說(shuō),普通車(chē)床實(shí)訓(xùn)是學(xué)習(xí)車(chē)工的第一步。普通車(chē)床實(shí)訓(xùn)是以后進(jìn)行數(shù)控車(chē)床實(shí)訓(xùn)的基礎(chǔ)。我們可以把學(xué)習(xí)普通車(chē)床的操作技能比作學(xué)走路,把數(shù)控機(jī)床的學(xué)習(xí)比作學(xué)跑步,只有走好了才能跑起來(lái)。
現(xiàn)在學(xué)校中的數(shù)控專(zhuān)業(yè),大都是在原有的車(chē)工專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)上,又購(gòu)置了數(shù)控車(chē)床和數(shù)控銑床、加工中心而形成的。數(shù)控車(chē)床的價(jià)格相比于普通車(chē)床要貴許多。大多數(shù)學(xué)校數(shù)控車(chē)床的數(shù)量相比于普通車(chē)床也是要少很多的。綜合上述原因,學(xué)校在安排數(shù)控車(chē)床實(shí)訓(xùn)之前,都要安排一定課時(shí)的普通車(chē)床實(shí)訓(xùn)。這樣可以使學(xué)生在初學(xué)階段利用普通車(chē)床學(xué)習(xí)基本操作技能,為以后學(xué)習(xí)數(shù)控機(jī)床打下基礎(chǔ),利用普通機(jī)床進(jìn)行基本操作技能訓(xùn)練在目前是不可缺少的一個(gè)環(huán)節(jié)。現(xiàn)代制造技術(shù)是在傳統(tǒng)的技術(shù)上發(fā)展起來(lái)的,自動(dòng)化的數(shù)控機(jī)床離不開(kāi)傳統(tǒng)的車(chē)、銑、刨、磨的加工技術(shù),一個(gè)數(shù)控工作人員,如果不懂得刀具角度,切削用量和制造工藝,就不能成為一個(gè)合格的數(shù)控人員。我們培養(yǎng)適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)需要的數(shù)控加工人才就是先要從最基本的知識(shí)抓起,要使學(xué)生學(xué)習(xí)好掌握好基本功,要使學(xué)生牢固掌握普通車(chē)床的基本知識(shí),了解普通車(chē)床的基本性能和基本構(gòu)造,熟練掌握普通車(chē)床的正確操作:車(chē)外圓、車(chē)端面、切斷和車(chē)槽、鉆中心孔、車(chē)孔、鏜孔、車(chē)螺紋、車(chē)圓錐面、車(chē)成形面、滾花等等。這些基本技能、技巧在現(xiàn)階段,我們不可能在數(shù)控機(jī)床上安排大量時(shí)間進(jìn)行練習(xí)。反過(guò)來(lái),我們可以利用普通車(chē)床臺(tái)數(shù)比較多這樣的條件,進(jìn)行這些基本技能操作訓(xùn)練。基本操作技能學(xué)的好與不好,直接影響到以后在數(shù)控機(jī)床實(shí)訓(xùn)的效果。在這個(gè)過(guò)程中,普通車(chē)床實(shí)訓(xùn)起到了一個(gè)承上啟下的作用。
2、中職學(xué)校數(shù)控車(chē)床理實(shí)一體化教學(xué)的流程
學(xué)生學(xué)完普通車(chē)床以后,開(kāi)始進(jìn)入數(shù)控車(chē)床的學(xué)習(xí)。現(xiàn)在技工院校使用最普遍的是沈陽(yáng)機(jī)床廠生產(chǎn)的FANUC系統(tǒng)的機(jī)床。因?yàn)樯婕暗街小⒏呒?jí)工的考試,所以在學(xué)習(xí)數(shù)控實(shí)踐操作的時(shí)候,還要兼顧到中、高級(jí)工理論的學(xué)習(xí)。綜合以上考慮,教學(xué)安排如下:
(1)了解數(shù)控機(jī)床的總成、面板(主要包括CRT顯示器、系統(tǒng)操作區(qū)域、機(jī)床操作區(qū)域),并掌握操作面板按鈕的功能。
(2)認(rèn)識(shí)數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系(x軸、z軸)。
(3)三個(gè)基本操作:回零操作、MDI操作(轉(zhuǎn)速及換刀)、手作。
(4)對(duì)刀操作、對(duì)刀的目的。
(5)掌握基本的編程方法、G指令、M指令,及簡(jiǎn)單的編程過(guò)程。
(6)G71切削循環(huán)指令。
(7)外螺紋、鏜孔、內(nèi)螺紋的編程。
(8)中、高級(jí)工理論、實(shí)踐的模擬練習(xí)。
3、提高學(xué)生數(shù)控車(chē)床操作工的考試通過(guò)率
數(shù)控車(chē)床中、高技工的鑒定考試都包括理論和實(shí)踐操作兩個(gè)部分。只有理論和實(shí)踐操作都通過(guò),才可以取得相應(yīng)的數(shù)控車(chē)床操作工的等級(jí)證書(shū)。針對(duì)學(xué)校數(shù)控車(chē)床中、高級(jí)工考試通過(guò)率不高,提出以下幾點(diǎn)建議:
(1)理論知識(shí)
現(xiàn)在數(shù)控車(chē)床中、高級(jí)工的理論主要涉及機(jī)械制圖、機(jī)械基礎(chǔ)、公差配合與技術(shù)測(cè)量、金屬材料與熱處理、車(chē)工工藝、數(shù)控技工工藝、機(jī)械制造工藝、電力拖動(dòng)、數(shù)控機(jī)床編程與操作、職業(yè)道德、企業(yè)管理等科目。知識(shí)比較復(fù)雜,除了多讀、多看、多練之外,還要學(xué)會(huì)總結(jié)。比如G71、G72、G73、G90、G92、M21、M22、M23等指令很容易混淆,要對(duì)比記憶。
(2)實(shí)踐操作
數(shù)控車(chē)床的實(shí)踐操作技能是衡量數(shù)控車(chē)床操作工水平的重要指標(biāo),也是數(shù)控車(chē)床操作工鑒定的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。考試之前,一定要認(rèn)真閱讀零件圖紙,注意公差、表面粗糙度、同軸度的要求等,然后再編程。同時(shí),要注意心態(tài),一定要沉著冷靜。例如,在考試中,某一個(gè)尺寸誤差做大了,頭腦一定要冷靜。要相信:只要?jiǎng)e的尺寸做對(duì)了一樣可以順利通過(guò)。要及時(shí)調(diào)整情緒,在思想上要有個(gè)充分的應(yīng)試心理準(zhǔn)備,要相信自己有足夠的能力通過(guò)鑒定考試。
(3)考試技巧
在數(shù)控車(chē)床中、高級(jí)工考試中,理論上要本著先易后難、先主后次的做題原則,不要輕易放棄每一道題,必要時(shí)使用排除法、驗(yàn)證法等技巧。實(shí)踐操作考試中,裝夾工件一定要裝夾牢固,工件跳動(dòng)量越小越好。在編寫(xiě)程序時(shí),要先寫(xiě)工藝,然后按照工藝流程的順序來(lái)編程及工件的加工操作。在實(shí)踐操作考試完畢以后,要進(jìn)行機(jī)床的清理和保養(yǎng)。
隨著社會(huì)的發(fā)展,對(duì)數(shù)控機(jī)床操作工、編程人員的要求也越來(lái)越高,同時(shí)對(duì)數(shù)控專(zhuān)業(yè)人才的培養(yǎng)提出了更高的要求。本文從數(shù)控車(chē)床實(shí)訓(xùn)與普通車(chē)床實(shí)訓(xùn)的關(guān)系、中職學(xué)校數(shù)控車(chē)床理實(shí)一體化的教學(xué)流程、如何提高數(shù)控車(chē)床操作工的考試通過(guò)率三個(gè)方面提出了一些自己的建議。
參考文獻(xiàn):
目前,我國(guó)制造業(yè)對(duì)既掌握數(shù)控技術(shù)又熟練數(shù)控編程、加工操作的中等職業(yè)畢業(yè)生需求越來(lái)越大,由于數(shù)控技術(shù)發(fā)展日新月異,教學(xué)內(nèi)容與生產(chǎn)技術(shù)水平總是存在著滯后教學(xué)經(jīng)費(fèi)投入的不足.限制了實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)設(shè)備及數(shù)控應(yīng)用軟件的投入與更新。為了滿足社會(huì)對(duì)數(shù)控技術(shù)應(yīng)用型人才的需求,更為滿足我校畢業(yè)生的需要.我們對(duì)現(xiàn)有的教學(xué)計(jì)劃進(jìn)行了相應(yīng)的調(diào)整:我校數(shù)控技術(shù)應(yīng)用專(zhuān)業(yè)學(xué)制為三年,前兩年在校學(xué)習(xí)理論知識(shí)、到校實(shí)訓(xùn)中心接受實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn),在理論學(xué)習(xí)期間,特開(kāi)設(shè)了《車(chē)工工藝學(xué)》、《數(shù)控加工技術(shù)》、《數(shù)控編程與設(shè)備》、《公差測(cè)量與技術(shù)》、《機(jī)械制圖》等十幾門(mén)專(zhuān)業(yè)課和專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課,使學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)更趨于合理,為實(shí)訓(xùn)作了很好的鋪墊,夯實(shí)了基礎(chǔ)。后一年到企業(yè)頂崗實(shí)習(xí),為更好地向企業(yè)輸送合格的數(shù)控人才,把實(shí)訓(xùn)分四個(gè)階段,以鞏固和深化理論知識(shí),提高和完善操作技能。
第一階段:普車(chē)實(shí)。
這一階段是學(xué)習(xí)數(shù)控車(chē)床不能逾越的過(guò)程。學(xué)生在普通車(chē)床上實(shí)習(xí)、練習(xí)刃磨車(chē)刀,熟練操作車(chē)床,從加工端面、外圓、內(nèi)孔、切槽開(kāi)始,逐漸接觸到螺紋各部分的尺寸計(jì)算和加工,特形面的加工.在這一過(guò)程巾深刻理解刀具幾何角度對(duì)切削加工精度和表面粗糙度的影響,進(jìn)一步認(rèn)識(shí)切削三要素vc、ap、f在加工中的相互關(guān)系及其對(duì)工件質(zhì)量的影響,掌握車(chē)床的調(diào)整方法.掌握切削的有關(guān)計(jì)算、了解常用_t具、龜具的結(jié)構(gòu),熟悉掌握其使用方法,合理地選擇工件的定位基準(zhǔn),安排加工工藝過(guò)程。同時(shí)還須讓學(xué)生知道只有完成這一階段的實(shí)訓(xùn)任務(wù),將來(lái)才有可能在數(shù)控車(chē)床上所編制的加工程序更為合理和實(shí)用。
第二階段:仿真實(shí)訓(xùn)。
第一階段的實(shí)訓(xùn)后.對(duì)學(xué)生進(jìn)行技能考試。操作達(dá)到要求的學(xué)生到計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)控仿真軟件的練習(xí).同時(shí)也能促進(jìn)未選中的學(xué)生努力練習(xí).激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣和競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)。首先讓學(xué)生熟悉仿真機(jī)床的操作面板和錄入面板明確每個(gè)按鍵的功能.建立工件坐標(biāo)系的方法,如何選擇刀具幾何角度設(shè)置刀偏及刀補(bǔ),詳細(xì)地講解每個(gè)過(guò)程。
在編程車(chē)削倒角時(shí).可用兩種方式:(1)把車(chē)刀刀位點(diǎn)指定在倒角起點(diǎn)處,再c01車(chē)削;(2)把車(chē)刀定位在倒角的右邊延長(zhǎng)線上,然后g01車(chē)削而成。同時(shí)讓學(xué)生比較哪種方式更為簡(jiǎn)單和實(shí)用。
在普通螺紋加工中.讓學(xué)生分別使用g92、g76螺紋循環(huán)指令來(lái)編程加工螺紋.在實(shí)訓(xùn)中讓學(xué)生了解根據(jù)導(dǎo)程的大小和螺紋的精度高低選擇不同的加工指令更為合適。g92直進(jìn)式切削和g76斜進(jìn)式切削。由于切削刀具進(jìn)刀方式的不同,這兩種加工方法有所區(qū)別。各自的編程方法也不同,造成加工誤差也不同,工件加工后螺紋段的加工精度也有所不同。g92螺紋切削循環(huán)采用直進(jìn)式進(jìn)刀方式進(jìn)行螺紋切削,螺紋中徑誤差較大,但牙形精度較高,一般多用于小螺距高精度螺紋的加工;加工程序較長(zhǎng),在加工中要經(jīng)常測(cè)量。g76螺紋切削循環(huán)采用斜進(jìn)式進(jìn)刀方式進(jìn)行螺紋切削,牙形精度較差,但t藝性比較合理編程效率較高,一般適用于大螺距低精度螺紋的加工。在螺紋精度要求不高的情況下,此加工方法更為簡(jiǎn)捷方便。所以,學(xué)生要掌握各自的加丁特點(diǎn)及適用范同,并根據(jù)工件的加工特點(diǎn)與工件要求的精度正確靈活地選用這些切削循環(huán)指令,然后編制加工程序,并自動(dòng)加工。
第三階段:數(shù)控加工。
在數(shù)控仿真軟件加工出合格工件的同學(xué)先到數(shù)控車(chē)床上進(jìn)行編程加工。由于仿真軟件和數(shù)控車(chē)床是同一個(gè)界面,學(xué)生短時(shí)間內(nèi)可熟練操縱機(jī)床,但需注意以下幾點(diǎn)。
(1)要根據(jù)工件的材質(zhì),所用刀具的幾何角度來(lái)選擇不同的切削參數(shù)。經(jīng)過(guò)普車(chē)的實(shí)訓(xùn),這將不是難題。
(2)學(xué)生編制的程序要先經(jīng)過(guò)圖形模擬加工,程序正確后再進(jìn)行對(duì)刀加工。
(3)在首件加工中合理使用程序暫定moo指令.在精加工前對(duì)工件進(jìn)行測(cè)量.看是否需調(diào)整刀具補(bǔ)償.最后加工出合格的工件。
(4)重點(diǎn)突出典型零件的工藝分析,裝卡方法的選擇、程序編制,調(diào)整加工和檢驗(yàn),如果有缺陷,應(yīng)找出原因并修正。遵循由易到難、由簡(jiǎn)單到復(fù)雜、由單項(xiàng)到綜合這一過(guò)程,重視在實(shí)踐教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。
對(duì)學(xué)生加工的工件,按小組進(jìn)行互評(píng)。學(xué)生都有好勝心理,會(huì)對(duì)對(duì)方的工件一絲不茍地檢查,不放過(guò)任何一個(gè)細(xì)節(jié)。最后教師根據(jù)實(shí)際情況給出綜合性的評(píng)價(jià),或者讓學(xué)生保存自己滿意的作品,激發(fā)學(xué)生的興趣。學(xué)生的學(xué)習(xí)效果非常明顯。
目前,我國(guó)制造業(yè)進(jìn)入了一個(gè)空前蓬勃發(fā)展的新時(shí)期,這必然造成數(shù)控專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人才的短缺,所以培養(yǎng)現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)人才成為普遍關(guān)注的熱點(diǎn)。目前,職業(yè)學(xué)校近幾年數(shù)控加工技術(shù)專(zhuān)業(yè)的在校生數(shù)大幅度增加,各學(xué)校也紛紛在數(shù)控加工實(shí)習(xí)設(shè)備上進(jìn)行投入,保證職校學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量,滿足企業(yè)需求。初中生升入職中后由于個(gè)性及發(fā)展的差異以及社會(huì)、家庭環(huán)境的影響不同,造成他們的學(xué)習(xí)差異較大。尤其是《數(shù)控銑工實(shí)訓(xùn)》作為本專(zhuān)業(yè)的重點(diǎn)技能課程,其教學(xué)質(zhì)量直接影響到學(xué)生在上機(jī)動(dòng)手操作力和應(yīng)用能力。如何提高課堂教學(xué)質(zhì)量,在較短時(shí)間內(nèi)讓學(xué)生從對(duì)數(shù)控銑工加工技術(shù)一無(wú)所知到有所了解,再到熟練運(yùn)用呢?這必須以“學(xué)生主體”為基點(diǎn),既要按照教學(xué)計(jì)劃安排課堂教學(xué),又要尊重學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。《數(shù)控銑工》實(shí)訓(xùn)課程中如何使學(xué)生“樂(lè)學(xué)”,然后達(dá)到“會(huì)學(xué)”?現(xiàn)結(jié)合我校情況在此探討。
一、提高《數(shù)控銑工實(shí)訓(xùn)》教學(xué)質(zhì)量之一是雙師型教師的培養(yǎng)
教育教學(xué)的質(zhì)量在于教師。俗話說(shuō),教師有一桶水,才能傳授給學(xué)生一碗水。數(shù)控實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)教師對(duì)數(shù)控加工技術(shù)掌握的深度和廣度以及其教學(xué)水平的高低,是制約數(shù)控實(shí)訓(xùn)教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵因素。市委市政府于2008年對(duì)原韶關(guān)市職業(yè)高級(jí)中學(xué)、鐵路一中、體校、藝術(shù)學(xué)校、旅游學(xué)校、供銷(xiāo)中專(zhuān)等學(xué)校實(shí)行資源整合,現(xiàn)在我校是國(guó)家級(jí)重點(diǎn)職業(yè)學(xué)校,廣東省示范職業(yè)技術(shù)學(xué)校。隨著普通高中的逐步萎縮乃至完全消失,出現(xiàn)了文化課教師剩余,而專(zhuān)業(yè)課教師缺乏的現(xiàn)象。那么,國(guó)內(nèi)很多這樣的學(xué)校會(huì)面臨同樣的問(wèn)題。目前,我校專(zhuān)業(yè)課教師所占比例為48%,而“雙師型”教師占專(zhuān)業(yè)課教師的比例為30%,與教育部提出的到2010年中職學(xué)校的“雙師型”教師比例要達(dá)到60%的目標(biāo)有較大的距離。
我校根據(jù)本校實(shí)際情況,對(duì)非本數(shù)控專(zhuān)業(yè)教師是這樣安排的。在進(jìn)行數(shù)控實(shí)習(xí)前,為提高教師的實(shí)踐水平和教學(xué)能力,制訂了如下計(jì)劃。①結(jié)合本校師資的實(shí)際情況,鼓勵(lì)并支持文化課教師向?qū)I(yè)課教師轉(zhuǎn)型。利用“結(jié)對(duì)子”形式,由本專(zhuān)業(yè)學(xué)科帶頭人、骨干教師帶非本專(zhuān)業(yè)教師(如機(jī)電技術(shù)、數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)等專(zhuān)業(yè))進(jìn)行為期四周的《數(shù)控銑工加工》實(shí)訓(xùn),輔助專(zhuān)業(yè)教師教學(xué)。教師轉(zhuǎn)型成功后,學(xué)校組織這些老師參加國(guó)家、省級(jí)的數(shù)控培訓(xùn)班,提高這些轉(zhuǎn)型成功教師的理論和實(shí)踐操作水平。②從普通銑床實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師中,選取具有一定文化功底和理論知識(shí)水平的教師,參與數(shù)控加工技術(shù)有關(guān)知識(shí)的培訓(xùn)。③要求教師積極參與實(shí)踐,要求學(xué)生完成的課題,教師必須先完成,同時(shí)創(chuàng)造條件,鼓勵(lì)教師參加各類(lèi)技能競(jìng)賽,以賽促練,以交流促進(jìn)教師職業(yè)技能水平的提高。
二、提高《數(shù)控銑工實(shí)訓(xùn)》教學(xué)質(zhì)量之二是對(duì)學(xué)生進(jìn)行過(guò)關(guān)激勵(lì)法和互助式教學(xué)法
俗話說(shuō):萬(wàn)事開(kāi)頭難。在數(shù)控銑工教學(xué)中,很多時(shí)候一些老師覺(jué)得很簡(jiǎn)單的零件編程,不少學(xué)生還是感到摸不著頭腦,找不到竅門(mén)。數(shù)控學(xué)習(xí)的特點(diǎn)可以說(shuō)是一通百通,因此,突破入門(mén)關(guān)就顯得十分迫切和重要。數(shù)控加工技術(shù)是在傳統(tǒng)機(jī)械加工技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的,在數(shù)控銑工實(shí)訓(xùn)之前,學(xué)生已學(xué)習(xí)了機(jī)械制圖、數(shù)學(xué)、車(chē)工工藝學(xué)、銑工工藝學(xué)、數(shù)控銑編程、CAXA制造工程等理論知識(shí)的學(xué)習(xí),并進(jìn)行了普通銑工的實(shí)習(xí)。對(duì)零件圖的解讀、坐標(biāo)系的建立、坐標(biāo)點(diǎn)的解算等均有所掌握,特別對(duì)零件的加工工藝路線、工作臺(tái)移動(dòng)方向等都有了感性認(rèn)識(shí)。但我們的生源層次參差不齊,學(xué)生文化基礎(chǔ)較差,如何使我們的學(xué)生從“樂(lè)學(xué)”,然后達(dá)到“會(huì)學(xué)”?
在學(xué)習(xí)他人成功經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,我歸納總結(jié)了以下兩種提高實(shí)訓(xùn)教學(xué)質(zhì)量的方法。
(1)過(guò)關(guān)激勵(lì)法。學(xué)生已有知識(shí):經(jīng)過(guò)各種造型的單項(xiàng)訓(xùn)練和組合訓(xùn)練,具備一定的造型能力,初步掌握各種曲面加工刀具選擇和切削路徑設(shè)計(jì)方法。(現(xiàn)以實(shí)例說(shuō)明)
教學(xué)計(jì)劃如下所示。實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目:數(shù)控銑工加工;實(shí)訓(xùn)周數(shù):4周。實(shí)訓(xùn)班級(jí):二年級(jí)數(shù)控專(zhuān)業(yè)1班,人數(shù)40人。CAD/CAM:實(shí)訓(xùn)室一間。設(shè)備:廣州數(shù)控銑床10臺(tái)。實(shí)訓(xùn)教師:本人、轉(zhuǎn)型成功A老師、轉(zhuǎn)型成功B老師。實(shí)訓(xùn)內(nèi)容:A、B、C、D、E、F(圖略)。時(shí)間及任務(wù)安排:第一周完成A、B兩圖的手工編程及加工,第二周完成C、D兩圖的自動(dòng)編程及加工,第三周完成E、F兩圖自動(dòng)編程及加工,第四周學(xué)生自由發(fā)揮空間想象力。
①過(guò)關(guān)要求。A. 利用CAXA制造工程師軟件進(jìn)行三維造型:實(shí)體或曲面均可,但尺寸必須符合實(shí)物要求,形狀完整,造型方法恰當(dāng)。B. 加工工藝:加工方法運(yùn)用得當(dāng),刀具類(lèi)型和大小適合零件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和尺寸大小,加工參數(shù)選擇合理。
②過(guò)關(guān)教學(xué)過(guò)程。A. 本人最初在CAD/CAM實(shí)訓(xùn)室負(fù)責(zé)幫學(xué)生復(fù)習(xí)手工編程,學(xué)生將第一關(guān)(A圖)編好程序后在仿真軟件進(jìn)行仿真,過(guò)關(guān)經(jīng)檢查后到機(jī)床上機(jī)加工;沒(méi)有過(guò)關(guān)的繼續(xù)在CAD/CAM實(shí)訓(xùn)室進(jìn)行編程。如第一關(guān)過(guò)了,即可進(jìn)行第二關(guān)(B圖),用軟件造型編程加工。如此類(lèi)推下去。B. 將學(xué)生分為每4人一組,布置任務(wù),明確要求。C. 測(cè)繪和造型(一般需半天)要求每位學(xué)生都對(duì)實(shí)物進(jìn)行測(cè)量,分析零件結(jié)構(gòu),小組討論畫(huà)出草圖, 每位學(xué)生獨(dú)立嘗試各種造型方法,再通過(guò)討論找到最佳的解決途徑(必要的時(shí)候由轉(zhuǎn)型成功A教師進(jìn)行適當(dāng)提示和啟發(fā))。D . 在機(jī)床實(shí)際加工過(guò)程中,每位學(xué)生獨(dú)立將程序傳入數(shù)控銑床,進(jìn)行機(jī)床檢查和調(diào)試、刀具準(zhǔn)備、毛坯裝夾、對(duì)刀、粗加工、半精加工和精加工,直至全部完成。本人負(fù)責(zé)過(guò)第三、四、五、六關(guān)學(xué)生的實(shí)訓(xùn)指導(dǎo),轉(zhuǎn)型成功A教師負(fù)責(zé)在CAD/CAM實(shí)訓(xùn)室指導(dǎo)學(xué)生造型與編程,轉(zhuǎn)型成功B教師負(fù)責(zé)指導(dǎo)過(guò)第一、二關(guān)的學(xué)生實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)。對(duì)學(xué)得較好的同學(xué),教師可鼓勵(lì)他們用不同的工藝路線,不同的加工方法進(jìn)行編程,并引導(dǎo)他們分析比較最佳編程方案,通過(guò)練習(xí)養(yǎng)成他們多角度、全方位思考問(wèn)題的習(xí)慣,精益求精地學(xué)習(xí),使有才能的學(xué)生得到充分發(fā)展。
③過(guò)關(guān)獎(jiǎng)勵(lì)。過(guò)了第六關(guān),獎(jiǎng)勵(lì)一個(gè)紀(jì)念品(F圖),實(shí)訓(xùn)成績(jī)95分;過(guò)了第五關(guān),獎(jiǎng)勵(lì)一個(gè)紀(jì)念品(E圖),實(shí)訓(xùn)成績(jī)85分;過(guò)了第四關(guān),獎(jiǎng)勵(lì)一個(gè)紀(jì)念品(D圖),實(shí)訓(xùn)成績(jī)75分。通過(guò)層層過(guò)關(guān),學(xué)生不但提高了實(shí)際操作能力,掌握了編程的要領(lǐng),并且在學(xué)習(xí)的過(guò)程中享受到成功的快樂(lè),學(xué)生從“老師要求學(xué)”變成“我想要學(xué)”。
數(shù)控加工技術(shù)是近30年發(fā)展極快的機(jī)械加工方式,其高速、高精度、智能化加工技術(shù)及裝備已成為企業(yè)創(chuàng)新的代表,不斷促使人們進(jìn)行新的技術(shù)創(chuàng)新,中職數(shù)控教學(xué)中能夠且應(yīng)加強(qiáng)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。哪么,在數(shù)控實(shí)訓(xùn)教學(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維呢?我覺(jué)得應(yīng)從以下幾方面進(jìn)行。
一、抓住中職學(xué)生心理,激發(fā)中職學(xué)生創(chuàng)新興趣
中職學(xué)生文化理論課相對(duì)較差,但他們非常喜歡動(dòng)手操作,有強(qiáng)烈的好奇心,求知欲,而興趣是創(chuàng)新的源泉、思維的動(dòng)力,我們常說(shuō)“興趣”是最好的老師,哪么,在數(shù)控實(shí)訓(xùn)教學(xué)活動(dòng)中,教師應(yīng)在學(xué)生動(dòng)手操作的過(guò)程中,利用學(xué)生的好奇心理,引發(fā)學(xué)生創(chuàng)新的興趣,增強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新思維的動(dòng)力,解決學(xué)生創(chuàng)新思維的動(dòng)機(jī)問(wèn)題。如在課程引入時(shí),我們可以利用加工實(shí)例進(jìn)行演示操作,學(xué)生一下子就被數(shù)控加工的自動(dòng)化所吸引,為什么只要按一下啟動(dòng)鍵,機(jī)床就能做出多個(gè)動(dòng)作,如主軸轉(zhuǎn)了,刀架換了,還自動(dòng)進(jìn)行一刀刀的加工,有圓的,有錐的,加工完成后,機(jī)床自動(dòng)停止,學(xué)生看了,議論紛紛,指指點(diǎn)點(diǎn),興趣一下子就上來(lái)了。只要學(xué)生有興趣,我們就可以抓住他們的心理,把他們引入課堂教學(xué)中,利用學(xué)生的好奇心,鼓勵(lì)他們積極思考,認(rèn)真探索,學(xué)生的創(chuàng)新思維就會(huì)得到一定的發(fā)展。
二、與實(shí)際相結(jié)合,引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)新編程
在數(shù)控編程的教學(xué)過(guò)程中,如果只為編程知識(shí)而講,學(xué)生容易乏味,激不起興趣,在此情景下進(jìn)行教學(xué)收不到好的效果,如果先給學(xué)生創(chuàng)設(shè)一問(wèn)題情景,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入情景之中,使學(xué)生在情境激發(fā)的興奮點(diǎn)上,尋求思路,大膽創(chuàng)新。如軸類(lèi)零件加工編程教學(xué)中,可以展示一些知名企業(yè)生產(chǎn)的軸,或生活中常見(jiàn)的軸類(lèi)零件,如自行車(chē)、摩托車(chē)、電風(fēng)扇的轉(zhuǎn)軸等,讓學(xué)生以這此例子進(jìn)行模擬編程加工生產(chǎn);又如,可以列舉與本校合作的企業(yè)情況,如與我校合作的廣州某數(shù)控公司,專(zhuān)門(mén)生產(chǎn)壓縮機(jī)曲軸及軸承,在編程教學(xué)時(shí),可以讓學(xué)生按廠方提供的圖紙,進(jìn)行編程加工生產(chǎn)。通過(guò)生活事例、與實(shí)際生產(chǎn)相結(jié)合的應(yīng)用等方法,引起學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,既充分調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)積極性,又可提高學(xué)生的自學(xué)能力、知識(shí)運(yùn)用能力、對(duì)實(shí)際問(wèn)題分析和解決的能力,還可以讓學(xué)生了解企業(yè)的實(shí)際情況,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入創(chuàng)新的思維境界。
三、采用項(xiàng)目式教學(xué),培育創(chuàng)新加工技術(shù)
數(shù)控實(shí)訓(xùn)實(shí)操教學(xué)中,如果只是按照教材的安排,進(jìn)行指令的學(xué)習(xí)及操作練習(xí),則學(xué)生很難會(huì)應(yīng)用,更談不上創(chuàng)新了。實(shí)際教學(xué)中,我們更多的是采用項(xiàng)目式教學(xué),把一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的典型零件加工任務(wù)交予學(xué)生,讓他們讀圖、選材、方案的設(shè)計(jì)與實(shí)施、編程與加工,到完成后的評(píng)價(jià),都由學(xué)生具體負(fù)責(zé),教師起到咨詢、指導(dǎo)與解答疑難的作用。如在學(xué)習(xí)直線插補(bǔ)、圓弧插補(bǔ)、循環(huán)加工等的指令時(shí),我都會(huì)采用相應(yīng)的項(xiàng)目,讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)操加工訓(xùn)練,通過(guò)一個(gè)個(gè)項(xiàng)目的實(shí)地進(jìn)行,使所有學(xué)生了解和把握完成項(xiàng)目的每一個(gè)環(huán)節(jié)的基本要求與整個(gè)加工過(guò)程的重點(diǎn)難點(diǎn),在學(xué)習(xí)中對(duì)比,在探索中發(fā)現(xiàn),在實(shí)踐中培育創(chuàng)新思維。
四、充分挖掘教材元素,加強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)
要培養(yǎng)高素質(zhì)的技術(shù)人才,教師應(yīng)充分利用教學(xué)時(shí)機(jī),挖掘創(chuàng)新的元素,訓(xùn)練職中生的創(chuàng)新思維,在數(shù)控實(shí)訓(xùn)教學(xué)中同樣存在著能訓(xùn)練學(xué)生創(chuàng)新思維的元素,應(yīng)該把他們挖掘出來(lái),不失時(shí)機(jī)的加強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)。
1、利用編程的靈活性,培養(yǎng)發(fā)散思維
數(shù)控實(shí)訓(xùn)操作中,編程的方式方法有多種,可根據(jù)實(shí)際進(jìn)行編程,如簡(jiǎn)單的一個(gè)軸類(lèi)零件項(xiàng)目的編程加工,編程時(shí)可以一刀一刀切削,也可以利用循環(huán)切削,也可以采用復(fù)合循環(huán)切削,另外,還可以進(jìn)行慢速及快速切削,編程靈活多樣,在實(shí)訓(xùn)教學(xué)中,我們可以根據(jù)不同的生產(chǎn)條件及要求,引導(dǎo)學(xué)生對(duì)應(yīng)進(jìn)行編程加工。利用編程的靈活性是訓(xùn)練發(fā)散思維的好方法,通過(guò)不同的程序,引導(dǎo)學(xué)生就不同的角度、不同的要求、不同的生產(chǎn)條件分析思考加工的情況。實(shí)訓(xùn)教學(xué)中注重發(fā)散思維的訓(xùn)練,不僅可以使學(xué)生熟練掌握數(shù)控編程中各種指令的運(yùn)用,使編程思路開(kāi)闊,而且對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生成為勇于探索新方法、新理論的創(chuàng)新技術(shù)人才具有重要意義。
2、通過(guò)程序分析比較,培養(yǎng)收斂思維
學(xué)生在數(shù)控實(shí)訓(xùn)學(xué)習(xí)中,一些綜合式的零件加工訓(xùn)練,如帶螺紋的軸類(lèi)零件加工、帶圓弧過(guò)渡的軸類(lèi)零件加工、外圓與內(nèi)孔的加工、配合件的加工等,往往因各人加工的習(xí)慣、對(duì)編程指令的理解及運(yùn)用會(huì)不同,因此,編寫(xiě)的程序也會(huì)有所不同,這時(shí),教師應(yīng)對(duì)這些程序進(jìn)行分析,讓學(xué)生在加工過(guò)程中進(jìn)行比較,引導(dǎo)學(xué)生思考存在的問(wèn)題與優(yōu)缺點(diǎn),最后,讓學(xué)生在各種編程加工中總結(jié)出最佳的加工工序與程式,培養(yǎng)學(xué)生的收斂思維。
3、利用媒體及超軟仿真軟件,培養(yǎng)聯(lián)想思維
工廠企業(yè)生產(chǎn)中的數(shù)控機(jī)床及系統(tǒng)在多種多樣的,而教學(xué)上的數(shù)控設(shè)備及系統(tǒng)不可能也不必要太多太雜,但如果只針對(duì)現(xiàn)有的機(jī)床進(jìn)行教學(xué),學(xué)生一到工廠,往往會(huì)覺(jué)得不適應(yīng)。在數(shù)控教學(xué)中,我們可充分利用媒體及超軟仿真軟件,這樣,可以讓學(xué)生學(xué)習(xí)到不同的機(jī)床操作情況,對(duì)比現(xiàn)有機(jī)床的操作,進(jìn)行多角度地去觀察思考問(wèn)題,進(jìn)行大膽聯(lián)想,尋求答案,訓(xùn)練學(xué)生的聯(lián)想思維。
我國(guó)在故障診斷技術(shù)方面起步較晚,1979年才初步接觸設(shè)備診斷技術(shù),近年來(lái)得到迅速發(fā)展。目前國(guó)內(nèi)對(duì)裝備的故障診斷技術(shù),尤其是板級(jí)故障診斷技術(shù)的研究有了較大的進(jìn)展。經(jīng)過(guò)二十多年的研究與發(fā)展,我國(guó)的故障診斷技術(shù)己廣泛應(yīng)用于軍工、化工、工業(yè)制造等領(lǐng)域,如數(shù)控機(jī)床、汽車(chē)行業(yè)及發(fā)電廠等。
一、數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修行業(yè)人才結(jié)構(gòu)
1.藍(lán)領(lǐng)層
數(shù)控操作工:精通機(jī)械加工和數(shù)控加工工藝知識(shí),熟練掌握數(shù)控機(jī)床的操作和手工編程,了解自動(dòng)編程和數(shù)控機(jī)床的簡(jiǎn)單維護(hù)維修。其崗位適合中職學(xué)校組織培養(yǎng)。此類(lèi)人員市場(chǎng)需求量大,適合作為車(chē)間的數(shù)控機(jī)床操作技工。但由于其知識(shí)較單一,其工資待遇不會(huì)太高。
2.灰領(lǐng)層
(1)數(shù)控編程員:掌握數(shù)控加工工藝知識(shí)和數(shù)控機(jī)床的操作,掌握復(fù)雜模具的設(shè)計(jì)和制造專(zhuān)業(yè)知識(shí),熟練掌握三維CAD/CAM軟件,熟練掌握數(shù)控手工和自動(dòng)編程技術(shù)。其崗位適合高職、本科學(xué)校組織培養(yǎng),適合作為工廠設(shè)計(jì)處和工藝處的數(shù)控編程員。此類(lèi)人員需求量大,尤其在模具行業(yè)非常受歡迎,待遇也較高。
(2)數(shù)控機(jī)床維護(hù)、維修人員:掌握數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)和機(jī)電聯(lián)調(diào),掌握數(shù)控機(jī)床的操作與編程,熟悉各種數(shù)控系統(tǒng)的特點(diǎn)、軟硬件結(jié)構(gòu)、PLC和參數(shù)設(shè)置,精通數(shù)控機(jī)床的機(jī)械和電氣的調(diào)試和維修。其崗位適合高職學(xué)校組織培養(yǎng),適合作為工廠設(shè)備處工程技術(shù)人員。目前非常缺乏,其待遇也較高。
3.金領(lǐng)層
數(shù)控通才:具備并精通數(shù)控操作技工、數(shù)控編程員和數(shù)控維護(hù)、維修人員所需掌握的綜合知識(shí),并積累了大量實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),知識(shí)面很廣。能自行完成數(shù)控系統(tǒng)的選型、數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試和維修,能獨(dú)立完成機(jī)床的數(shù)控化改造,是企業(yè)(特別是民營(yíng)企業(yè))的搶手人才,其待遇很高。其崗位適合本科、高職學(xué)校組織培養(yǎng)。
對(duì)于這三類(lèi)人才主要有兩個(gè)來(lái)源:一是大學(xué)及職校機(jī)電一體化或數(shù)控技術(shù)應(yīng)用等專(zhuān)業(yè)的畢業(yè)生,他們具有不同程度的理論知識(shí)和較強(qiáng)的動(dòng)手能力,最大的缺陷就是學(xué)校難以提供的工藝經(jīng)驗(yàn);另一個(gè)來(lái)源就是從企業(yè)現(xiàn)有員工中挑選人員參加不同層次的數(shù)控技術(shù)中、短期培訓(xùn)。這些人員一般具有企業(yè)所需的工藝背景及比較豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),但是他們知識(shí)面較窄,特別是對(duì)計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)和計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)不太了解。[3]
因此,數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修的教學(xué)應(yīng)圍繞怎樣使學(xué)生具備豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行。
二、當(dāng)前數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修的教學(xué)現(xiàn)狀
(一)學(xué)校師資力量嚴(yán)重不足
數(shù)控技術(shù)在近幾年的廣泛應(yīng)用,引起了數(shù)控人才的大量需求,同時(shí)造成數(shù)控師資、特別是同時(shí)具備相當(dāng)?shù)睦碚撝R(shí)和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的數(shù)控師資隊(duì)伍嚴(yán)重不足。[2]
有些學(xué)校從社會(huì)上引進(jìn)了一些具有豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的工程技術(shù)人員,用來(lái)充實(shí)教師隊(duì)伍。但是,由于有關(guān)規(guī)定的限制,這些人被排除在外。因此一些學(xué)校只有聘用豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的工程師作為學(xué)校的兼職老師,按勞付酬。[5]
(二)實(shí)訓(xùn)設(shè)備種類(lèi)多,且與教材不配套
由于數(shù)控機(jī)床有多種系列,如法那科系列、西門(mén)子系列、三菱、華中系列、廣州數(shù)控系列等,其控制系統(tǒng)及故障表現(xiàn)形式多種多樣。當(dāng)前數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修的相關(guān)高職、高專(zhuān)類(lèi)教材中講解的數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修的典型案例主要針對(duì)市場(chǎng)上的一些主流數(shù)控機(jī)床,使得理論教學(xué)與實(shí)訓(xùn)教學(xué)并不是十分的配套,一定程度上影響了本專(zhuān)業(yè)的教學(xué)質(zhì)量。
三、如何開(kāi)展數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)
(一)師資隊(duì)伍的建設(shè)
1.學(xué)校從機(jī)電一體化及數(shù)控技術(shù)相關(guān)的專(zhuān)業(yè)中錄用本科生或碩士生,他們具有扎實(shí)的基礎(chǔ)理論知識(shí)。可是他們?nèi)狈?shí)踐經(jīng)驗(yàn),為此學(xué)校可將青年教師有計(jì)劃地送到企業(yè)去掛職鍛煉,將實(shí)戰(zhàn)培訓(xùn)的重點(diǎn)放在工藝知識(shí)、故障診斷和故障排除等方面。
2.學(xué)校從數(shù)控設(shè)備多的企業(yè)招聘有豐富的現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)、組織能力強(qiáng)的故障診斷技術(shù)人員,這樣的人才在數(shù)控技術(shù)實(shí)訓(xùn)中能很快把握實(shí)訓(xùn)要點(diǎn)。
(二) 數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修實(shí)訓(xùn)中心的建設(shè)
數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修實(shí)訓(xùn)中心應(yīng)從基礎(chǔ)理論教育到實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐環(huán)節(jié)建立一套完整的實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)體制。為滿足教學(xué)需要一般應(yīng)建立以下幾種實(shí)驗(yàn)室。
1.數(shù)控原理實(shí)驗(yàn)室
包括數(shù)控原理、數(shù)控機(jī)床電氣控制、主軸系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)、機(jī)床檢測(cè)與調(diào)試技術(shù)等基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)。
2.與教材配套的數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修綜合實(shí)驗(yàn)室
本實(shí)驗(yàn)室應(yīng)可以完成數(shù)控系統(tǒng)的功能、結(jié)構(gòu)、安裝、參數(shù)設(shè)置以及調(diào)試等多項(xiàng)實(shí)驗(yàn),其應(yīng)用范圍包括:
(1)教師講授數(shù)控原理、調(diào)試維修以及參數(shù)設(shè)置的平臺(tái);
(2)學(xué)生驗(yàn)證教學(xué)內(nèi)容和基本原理的對(duì)象;
(3)學(xué)生調(diào)試、參數(shù)設(shè)置、故障診斷、維修等實(shí)訓(xùn)實(shí)習(xí)項(xiàng)目的配套設(shè)備。
隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,生產(chǎn)組織形式得到了不斷的優(yōu)化和升級(jí),同時(shí)也對(duì)職業(yè)教育提出了越來(lái)越高的要求,尤其側(cè)重學(xué)生社會(huì)能力、實(shí)踐能力及其他關(guān)鍵能力的培養(yǎng)。機(jī)械數(shù)控加工實(shí)訓(xùn)是培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力的有效途徑之一,它可以讓學(xué)生在實(shí)訓(xùn)的過(guò)程中掌握完成項(xiàng)目的流程,學(xué)到有關(guān)的操作知識(shí)。因此,如何才能高效地利用實(shí)訓(xùn)課和實(shí)驗(yàn)設(shè)備是當(dāng)下教師們亟待解決的任務(wù)之一。下面從項(xiàng)目教學(xué)法概述入手,就其在機(jī)械數(shù)控加工實(shí)訓(xùn)中的應(yīng)用進(jìn)行了探討,希望給后續(xù)有關(guān)方面的研究提供幫助。
一、項(xiàng)目教學(xué)法在機(jī)械數(shù)控加工實(shí)訓(xùn)中的應(yīng)用概述
項(xiàng)目教學(xué)法實(shí)際上就是學(xué)生在教師的帶領(lǐng)下,共同完成一個(gè)完整項(xiàng)目的教學(xué)活動(dòng)。項(xiàng)目教學(xué)法可以根據(jù)學(xué)生的能力來(lái)安排適宜學(xué)生的項(xiàng)目,其操作具有極佳的靈活性。項(xiàng)目教學(xué)法的主要目的就是讓學(xué)生通過(guò)完成整個(gè)項(xiàng)目,讓其所學(xué)的數(shù)控加工的理論知識(shí)、實(shí)際操作技能得到豐富和提升,同時(shí)也可以給學(xué)生一個(gè)獨(dú)立制定任務(wù)計(jì)劃并實(shí)施的機(jī)會(huì)。學(xué)生在機(jī)械數(shù)控加工實(shí)訓(xùn)過(guò)程中可以按照教學(xué)要求來(lái)自行制定、組織和安排學(xué)習(xí)計(jì)劃,從而達(dá)到培養(yǎng)自身實(shí)踐能力的目的。但是需要注意的是,在該項(xiàng)目開(kāi)展過(guò)程中,學(xué)生應(yīng)盡量運(yùn)用自身所學(xué)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)來(lái)克服自己在項(xiàng)目開(kāi)展過(guò)程中所遇到的各種困難和問(wèn)題。項(xiàng)目教學(xué)法在機(jī)械數(shù)控加工實(shí)訓(xùn)中的應(yīng)用可以使學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的編程和數(shù)控工藝等理論知識(shí),同時(shí)也可以極大地培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力。
二、項(xiàng)目教學(xué)法在機(jī)械數(shù)控加工實(shí)訓(xùn)中的實(shí)施過(guò)程分析
1.項(xiàng)目任務(wù)布置
數(shù)控編程和零件數(shù)控加工工藝是“機(jī)械數(shù)控加工技術(shù)”理論教學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容,同時(shí)也是機(jī)械數(shù)控加工實(shí)訓(xùn)所側(cè)重實(shí)習(xí)的內(nèi)容。通過(guò)實(shí)訓(xùn)教學(xué)活動(dòng)來(lái)讓學(xué)生綜合運(yùn)用其所學(xué)到的編程和數(shù)控工藝知識(shí),從而深化其所學(xué)的知識(shí),讓學(xué)生系統(tǒng)、完整地掌握必要的數(shù)控機(jī)床操作技能和工藝編程知識(shí)。
指導(dǎo)教師在為學(xué)生安排實(shí)訓(xùn)活動(dòng)的時(shí)候,需要為學(xué)生設(shè)置一些具有難度,且能體現(xiàn)學(xué)生綜合操作技能和知識(shí)的零件,這樣也可以達(dá)到提高學(xué)生學(xué)習(xí)能力的目的。實(shí)訓(xùn)過(guò)程中除了要讓學(xué)生注重項(xiàng)目的完成情況外,還要讓學(xué)生對(duì)于實(shí)訓(xùn)過(guò)程中的情況和問(wèn)題進(jìn)行及時(shí)的總結(jié)和思考,這就需要教師除了要求學(xué)生交出滿足項(xiàng)目精度要求的加工工件外,還需要教師及時(shí)提交自己所寫(xiě)的實(shí)訓(xùn)報(bào)告,包括加工操作過(guò)程、數(shù)控程序、刀具軌跡圖、工藝卡片以及實(shí)訓(xùn)體會(huì)等。此外,教師作為實(shí)訓(xùn)活動(dòng)的參與者,除了指導(dǎo)學(xué)生外,還要確保學(xué)生在整個(gè)實(shí)訓(xùn)過(guò)程中的安全。為了培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)結(jié)協(xié)作意識(shí),教師可以以小組的形式來(lái)讓學(xué)生開(kāi)展實(shí)訓(xùn)活動(dòng),一般一組可以安排3~4人。
2. 學(xué)生完成項(xiàng)目過(guò)程分析
(1)機(jī)械數(shù)控加工前的工作。對(duì)于剛學(xué)完機(jī)械數(shù)控加工理論知識(shí)的學(xué)生而言,他們由于沒(méi)有接觸過(guò)完整的項(xiàng)目操作流程,所以不可避免地會(huì)在接到任務(wù)單的時(shí)候感到茫然。大多數(shù)學(xué)生都將編數(shù)控程序作為完成項(xiàng)目的第一步工作,這樣一來(lái),學(xué)生后期的可操作性很差。這時(shí)候,指導(dǎo)教師需要指導(dǎo)學(xué)生有計(jì)劃地安排自己的項(xiàng)目。在機(jī)械數(shù)控加工實(shí)訓(xùn)中,學(xué)生可以以小組的形式來(lái)展開(kāi)數(shù)值的分析和討論,但是需要學(xué)生自主安排學(xué)習(xí)計(jì)劃。
有了比較系統(tǒng)、完善的工藝設(shè)計(jì)參數(shù)和思路后,學(xué)生在編制數(shù)控程序的時(shí)候也就有了重要的依據(jù)。為了提高學(xué)生們的理論知識(shí),學(xué)生們可以在編程的過(guò)程中采用互相討論的學(xué)習(xí)方式。為了確保程序運(yùn)行的安全性,在程序編制完成后還需要對(duì)其可行性進(jìn)行及時(shí)的驗(yàn)證。學(xué)生編制的程序大都不全面,這樣在驗(yàn)證的時(shí)候不但會(huì)占用大量的時(shí)間來(lái)進(jìn)行數(shù)控程序的驗(yàn)證,同時(shí)也可能造成工件與機(jī)床上的運(yùn)動(dòng)部件之間發(fā)生碰撞。因此,學(xué)生所編程序的驗(yàn)證一般采用計(jì)算機(jī)仿真軟件來(lái)進(jìn)行虛擬的模擬驗(yàn)證。
(2)數(shù)控機(jī)床操作中的工作。首先,學(xué)生需要將驗(yàn)證合格的數(shù)控程序傳輸至數(shù)控銑床和數(shù)控車(chē)床的控制臺(tái)中。其次,學(xué)生按照零件的制作步驟將各種加工材料放到加工機(jī)床特定的部位來(lái)進(jìn)行機(jī)械車(chē)床加工。需要特別注意的一點(diǎn)就是,如果需要考慮工件的裝夾問(wèn)題,則需要將數(shù)控銑床上U形槽和正六邊形等的加工安排在數(shù)控車(chē)床加工回轉(zhuǎn)體部分之后;指導(dǎo)教師對(duì)于學(xué)生在工作中遇到的問(wèn)題需要及時(shí)進(jìn)行指導(dǎo)和糾正,從而促使學(xué)生的綜合能力得到提升。
總之,項(xiàng)目教學(xué)法在機(jī)械數(shù)控加工實(shí)訓(xùn)教學(xué)活動(dòng)中的應(yīng)用,可以有效地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,提高學(xué)生參與實(shí)訓(xùn)的積極性和熱情,充分地鍛煉學(xué)生的綜合能力,尤其是在動(dòng)手實(shí)踐能力方面,同時(shí)也可以培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立解決工件加工過(guò)程中出現(xiàn)各種不利問(wèn)題的能力,使學(xué)生真正成為實(shí)訓(xùn)的主體,自主地掌握實(shí)訓(xùn)的真正流程,增強(qiáng)自身的操作能力,這樣才能順應(yīng)科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展。
參考文獻(xiàn):