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關鍵詞:任務驅動教學法;數控實訓教學;教學方法
中圖分類號:C42文獻標識碼:B文章編號:1009-9166(2009)011(c)-0115-01
高職院校主要培養的是技能型人才,學生學習的是專業性較強的知識,由于知識類型的轉變,學生可能出現學習目的不明確,不知道應該學什么,怎么去學,怎么學效率才會高等一系列問題;在相關理論課程的時間安排上,專業基礎課和專業課往往與實訓課程沒有安排在同一時間,導致實訓期間學生對所學的專業知識已經遺忘,實訓課程進度會受到很大的影響,從而效果不明顯,并且有可能產生理論與實際不能接軌的情況;還有在實訓當中,對不同專業不同層次的學生講授實訓課題內容基本一致,最終的成績評定標準不明確等情況。
一、任務驅動教學方法在數控實訓教學中的指導思想:常見的教學方法是教師以教為主,學生所處的位置就是接受。教師教什么,學生就接受什么,這樣下去很容易導致學生上課不積極,容易分散注意力,不能積極發揮學生學習的熱情?!稊悼貦C床實訓》課程是基于《數控編程與加工技術》課程的學習基礎并與之配套所進行常見的數控機床常規操作的技能強化訓練,是具備數控機床基本操作技能,繼而形成數控加工技術應用能力必不可少的強有力支撐。課程的任務主要是對在校學生進行常見數控機床基本操作技能的訓練,使學生具備常見數控機床的基本操作能力,了解數控機床結構,掌握對數控機床維護、保養的一般方法,有一定分析、解決數控機床操作工程中實際問題的能力,為學生獲得勞動部頒發的數控加工應用中級工等級證書而打下良好的操作基礎;為今后的就業做好準備,使學生擁有從學校畢業就能走進工廠上崗的能力。“任務驅動”教學法是“構建主義”理論中的一種教學模式,是將所要學習的新知識隱含在一個或多個任務當中,學生首先對任務進行分析、理解后,找出任務中哪些是已學知識,哪些是新知識,在教師的指導幫助下主動學習,經過個人努力,最終找到找到解決問題的方法,通過對任務的完成,實現對所學知識的掌握。在數控實訓教學當中,根據學生、課程,設計一些有意義的任務,以任務為先導,進而帶出相關的知識點的操作技能,引導學生思考,通過學和做,培養分析問題和解決問題的能力。隨著任務的完成,給學生以成就感,使他們不斷體會到使用數控機床的樂趣,在完成任務的過程中,增長知識,學會技能。
二、任務驅動教學法的實施環節:將任務驅動法運用于數控實訓教學的步驟是:數控編程編程模擬綜合訓練產教結合。教師如何將任務驅動法引入到數控實訓教學當中,從改變第一節課開始,可以將第一節課改為作品展示課,學生們會對這些精美的作品會產生濃厚的興趣,他們會詢問這些作品是怎樣完成的,并產生自己動手去做的想法,這時候教師就可以引導學生開始學習,自己動手動腦,這樣的目的就是要改變教學模式:從傳統的教與學模式改為學生自發式學習;從老師引導到學生自己給自己布置任務。1、數控編程學習:時間:實訓前期1-2周;進度:理論與實訓同步進行;效果:邊學邊練,理論運用于實踐。學生在理論課上學習的知識馬上就能在數控機床上進行驗證,這樣的學習方法非常有助于知識的積累,勢必能達到事半功倍的效果,從而避免了重復學習。2、編程模擬:方法:以筆代刀。優勢:①保證了人身和設備安全。②清晰模擬走刀路線;效果:讓事實來說話。通常機床都是安裝刀具進行加工,初學者難以下手,并且容易引起人身和設備的事故,如果將金屬刀具換成筆芯進行模擬,這種方法既達到了編程練習的目的,也保證了人身和設備安全,一舉兩得的效果。3、綜合訓練:前提:熟練掌握機床的基本操作和數控編程。組織:根據不同專業不同層次的學生安排不同的實訓加工課題。提高:逐漸提高尺寸以及精度要求,并且對于每項訓練都記錄成績。學生經過基本技能的訓練后就能夠進行實際零件的加工練習,通過實訓課題的訓練,能夠基本掌握數控機床的操作與加工,經過不斷的練習以及理論與實操考試,合格后取得數控技能中級工等級證書。4、產教結合:高職院校是培養高技能型人才的搖籃,培養出的學生走出校門走上工作崗位后,大多都是要從事實際操作加工工作,那么,讓學生在學校實習的過程當中就接觸企業產品,參與產品零件的加工,增強學生的產品意識,對于學生的能力提高有很好的效果,也就可是實現真正意義上的與企業零距離接觸。
三、成績評定:成績評定不但是重要的教學環節,也是教學手段。我們用學生技能操作成績記錄表來評定每個學生的實訓成績,它將成績的評定分為5塊,每塊所占比例不同,都直接影響最終的總成績,對與每一個學生的每一個實訓課題都會進行相應的成績記錄,并且這樣就避免了學生成績評定不全面的缺陷。另外實訓成績分析表能夠總結整個實訓效果,并且反應問題,通過這個表能看出學生的成績分布情況,并且對于成績能夠進行分析,對其中的各個因素能夠進行評價,對于主要影響因素進行總結,從中得到結論,運用于以后班級的教學改進和組織方法。
結語:任務驅動的數控實訓教學法提高了學生學習的主動性,培養了學生解決分析問題解決問題的能力,與工廠相仿的教學情境,培養了學生的動手能力和規范作業能力,有助于形成良好的職業意識;自我檢驗評價培養了學生熟練使用常用量具的能力和質量意識;分工合作培養了學生的組織能力和團隊精神;自我歸納總結培養了學生的創新能力和反思能力。調查結果顯示,學生也認識到在完成任務的過程中隨機處理能力、加工工藝能力均能得到一定的鍛煉。這些都使成為職業學校多數教師鐘情及探索追求的新領域。在實踐任務驅動教學法中應注意以下幾點:(1)學校要投入相當的資金,配套的設備與軟件,以創設理論與實踐一體的教學環境;(2)對任課教師要求較高,既要有較強的機械加工工藝能力、編程能力還要有較強的數控設備操作能力;(3)為使任務具有系統性、延續性,要抓好項目化的教材建設;(4)由于學生分組后分工明確,為防止學生單項發展造成綜合能力的削弱,執行各任務時的分工應注意有所交叉;(5)有些大型的任務要提前調整教學課時安排。
【關鍵詞】 信息化 數控加工 教學實施
1 概述
《零件的數控加工》是數控技術專業的核心課程之一,具有很強的實踐性、職業性和實用性。課程前期學生已學習機械制圖與CAD、機械加工工藝編制、鉗工實訓、普通車床銑床實訓,后期還將學習復雜零件數控編程、機械加工質量控制及數控實訓課程。課程的核心工作崗位:數控編程員、數控機床操作工、數控加工工藝設計實施人員。
課程教學主要內容:(1)學會正確設計零件的數控加工工藝;(2)學會數控機床加工的編程指令與零件加工程序編制;(3)學會各種數控機床的操作方法與程序輸入加工出合格零件。
課程教學內容的選取依托崗位職業要求,注重崗位化能力培養,選取實際典型加工案例,依據學生學習規律進行了教學化改造。按照有簡到難,由單一到綜合的順序設計典型工作項目,以工作任務承載教學內容。課程設置4個典型工作項目培養學生數控加工能力。
2 項目驅動信息化教學組織
教學組織以工作項目4-綜合軸類零件加工的子任務-帶內孔軸類零件(圖1)的加工為例。[1][2][3][4][5]
2.1 本次教學目標分為知識目標、技能目標和職業素質目標
知識目標包括:(1)掌握簡單固定循環指令的格式;(2)熟練運用G70、G71、G72編寫零件的加工程序;(3)掌握數控車床的對刀方法。
技能目標包括:(1)了解數控機床的工作流程;(2)會階梯軸零件的數控工藝分析、程序編制、刀具的選用。(3)會數控車床的操作。
通用能力和職業素質目標包括:(1)培養學生信息處理能力;(2)培養學生的科學思維能力;(3)培養學生安全意識、質量意識、環保意識;(4)培養學生良好的職業道德等關鍵能力。
2.2 教學方法
教學以核心職業能力培養為主線。以學生為主體,實施基于工作過程的“教、學、做”一體化和“任務驅動,項目導向”的教學模式。加工任務的實施按照數控加工工作流程,運用六步法組織教學。數控加工的工作流程通常為:分析加工零件圖紙;制定數控加工工藝方案;編制數控加工程序;輸入程序操作加工;合格零件的加工完成。與數控加工過程相對應,設計教學流程為資訊、計劃、決策、實施、檢查,最后進行學習評價。
本次課程教學的重點是:(1)G70、G71、G72固定循環指令的格式;(2)運用G71等固定循環指令的程序編寫;(3)數控模擬系統的操作方法;(4)數控車床的對刀方法。
教學難點是:(1)G70、G71、G72固定循環指令的程序編寫;(2)數控車床的對刀方法;(3)走刀路徑規劃。
重點難點的解決方法:(1)充分利用采用網絡教室、虛擬仿真軟件、視頻、動畫等信息技術教學;(2)加強教學中的輔導和答疑;(3)按照崗位要求,學生團隊合作。組內討論、組間互學,取長補短。(4)精心設計教學環節,評價總結工作過程和成果,提高綜合能力;(5)充分利用網絡教學資源,鞏固難點和重點;(6)利用數控實訓進行實作與論證,加深理解。
2.3 教學過程
教學以學生為主體,教師輔助,采用六步法組織實施。
(1)資訊階段:借助網絡教學軟件(圖2),運用網絡化的傳輸方式下發零件圖紙、加工任務書(圖3)等資料。學生根據下發的圖紙等資料,查閱分析相關信息,教師引導學生收集分析相關加工資料,達到該階段的教學目標。
(2)計劃階段:利用多媒體CAD/CAM信息化實訓室,結合零件加工實際,組織學生分組討論資訊信息,下發工藝卡(圖4)、工序卡(圖5)、車削加工項目報告書(圖6)、刀具卡等電子文檔及樣本,合理組織信息化課堂(圖7),引導學生制定加工工藝及加工操作方案。
(3)決策階段;學生通過網絡提交小組的工序卡、工步卡、刀具卡等機械加工工藝資料(圖8)以及編制的數控加工程序(圖9),提高學生的加工分析水平和文字信息處理能力。
(4)實施階段:
運用信息化虛擬加工平臺-宇龍數控加工仿真系統(圖10)進行零件加工。該仿真系統可進行程序的編輯和虛擬加工;幫助學生進行實際操作加工前的準備,了解實際操作加工規范,學會數控車床對刀操作,同時可了解不同數控設備及編程要求。
仿真演示數控加工仿真符合工程實際,仿真從毛坯的選擇裝夾、刀具量具的選擇、程序的編寫與輸入、數控機床的正確操作。如在加工中發生加工故障,會有故障信息提示。學生通過檢查加工程序和操作,分析故障。學生通過故障的處理,加深理編程知識和操作技能。
教學依托網絡教學實訓室,虛擬仿真軟件的基礎上,充分利用多媒體技術解決難點重點知識,幫助學生學習。主要有編程手冊、圖形圖片資料、G71、G72動畫,數控車床對刀視頻等。
(5)檢測階段:以加工零件為依據,運用軟件測量工具進行質量檢查,填寫質量分析報告(圖11)、機床操作故障單(圖12),幫助學生樹立質量意識,提高數控車床設備操作水平。
(6)學習評價階段:依據整個學習過程及加工零件,進行成果評價、自我評價、小組互評和教師評價,填寫學習評價表(圖13),總結學習過程,進行成果展示。為便于知識的學習、鞏固,課后學生可充分利用學校的教學資源平臺進行自主學習。教學平臺依據專業分類,核心課程提高了習題集、視頻庫、企業案例集、技術資源網站(圖14)等資源。
2.4 教學效果
經過幾輪的教學實踐,通過一體化教學,學生主體作用凸顯,操作技能明顯增強,職業素養明顯提高。后續的數控實訓奠定了堅實的基礎,幾次參加北京市的數控大賽都取得了好成績。
3 結語
課程教學環節中采用教、學、做一體化的教學模式,以學生自主學習為主、教師輔助學生完成加工任務。教學中充分利用信息化教學資源:一體化的信息教學實訓室;虛擬仿真加工設備教學軟件;課后自主學習的網絡教學平臺和技術網站;各種文字手冊、圖片、動畫、視頻資料。信息化技術在課程中的綜合應用,極大的激發了學生的學習興趣,取得了優異的教學效果。
參考文獻:
[1]劉雄偉.數控機床操作與編程培訓教程.北京:機械工業出版社,2001.
[2]蔣建強.數控加工技術與實訓.北京:電子工業出版社,2004.
[3]趙燕偉.現代數控技術.杭州:浙江科學技術出版社,2004.
摘要:數控技術是一門新興的技術學科,數控技術課程是數控類專業必修的專業基礎課程。通過本課程學生能掌握數控原理、插補原理、伺服系統、檢測原理等基本知識,掌握典型的數控系統的應用與操作,以及數控機床的編程知識;熟悉相關的仿真軟件和CAM軟件的應用。本文根據數控技術應用課程的特點,指出當前數控技術課程教學中存在的問題,提出了提高和解決數控技術應用課程教學質量的方法和途徑。
關鍵詞:數控技術應用;職業教育;課程特點;問題;解決方法
【中圖分類號】G423.04
目前,隨著數控技術教育的普及,職業院校數控技術課程教學面臨著種種問題。這種情況嚴重制約著職業院校中數控專業的發展,有必要予以高度重視,進行深入研究。
現根據數控技術課程的特點,從數控技術課程存在的問題提出相應的的解決方法和途徑。
一、數控技術應用課程的特點
1、數控技術涉及面廣。數控技術涉及到加工工藝方面的知識、機床及機床夾具方面的知識、刀具及刀具材料的知識、金屬切削原理、工件材料、機電技術方面的知識、數字控制和計算機技術、CAD/CAM一體化技術、FMS、CIMS軟件技術、信息流管理與控制等等。
2、軟件技術更新快。目前,數控技術正在發生根本性技術更新,從專用型封閉式開環控制模式,向通用型開放式實時動態全閉環控制模式發展。在現代集成化基礎上,數控系統已經實現了小型化、薄型化,而且綜合了計算機、模糊控制、神經網絡等多學科技術,數控系統實現了高速、高精、高效控制,加工過程中可以自動修正、調節與補償各項參數,實現了在線診斷和智能化故障處理;
3、課程實踐性強。數控技術是實踐性很強的一門學科,數控技術教學中每一個環節,如數控機床伺服系統分析,機械結構分析、加工工藝分析、數控機床故障診斷與維修以及數控編程與操作等,都必須用相應的實訓教學來加深加強理論教學的效果,通過實操來驗證理論教學。離開實踐,既不能培養學生的數控編程能力、數控機床的操作能力,也不能培養數控系統的維護能力
二、當前數控技術課程教學存在的問題
1、適合的書籍太少。目前,適合職業院校使用的數控技術課程的書籍還是太少,教學上所使用的書籍從內容上還比較膚淺,大都比較重視理論,真正適合實訓教學的還比較少,在實訓教學操作中碰到的難題和集中問題在教材中基本沒有體現。而且深入反映科技前沿技術的教材缺乏,適應高層次人才培養的高質量教材更少。數控技術的特點是更新快,很多教材知識體系還停留在十年前。另外沒有與本校實訓設備的數控系統配套的教材。市場上相關的教材對每一種數控系統都是泛泛而談,沒有針對性。
2、專業師資技術不過硬。很多職業院校從事數控教學的教師都是高校畢業直接從事數控教學,或者從其他機械基礎專業轉數控方向。在理論教學上,沒有太大的問題。但是這些老師普遍存在一個問題,他們自己本身對于機械加工都極其欠缺生產實踐經驗,在數控技術教學中根本不能很好的把理論和實踐結合起來。導致教學過程按照概念照本宣科,枯燥無味,學生學不到真正有用的東西。
3、忽視傳統實習項目。很多職業院校不怎么重視傳統實訓項目,由于師資和場地的原因,傳統實訓簡單走過場。傳統的實習項目車工、鉗工、銑工、磨工等工種對學生動手能力的培養作用很大,在實訓過程中不容忽視。只有通過這些傳統項目的實訓,學生才能夠真正掌握加工參數的重要性,從而掌握刀具的磨削和使用,才能體會材料與刀具、刀具與加工參數之間的關系,進行數控編程時選擇加工參數才會更合理。數控專業學生不通過普通機床實習直接去操作數控機床是不合理的。
4、教學內容不太規范。很多職業院校安排課程,數控編程前期安排的課程對于數控機床的機械結構、伺服控制系統、刀具及數控加工工藝方面的知識相對安排較少。數控技術作為一門專業基礎課,許多實質性技術和最新技術講授得不夠深入,往往停留在書本概念上,新功能、新技術的講授也跟不上技術發展的理論,理論聯系實踐探討的深度不夠,課程教學內容不夠深入和前沿,導致學生只知道是什么,不知道為什么。
5、實訓教學環節條件較差。一部分職業院校學生的實訓教學遠遠達不到要求,實訓內容還存在著很大的缺陷,實訓時間安排不夠,實訓課題脫離生產實際,沒有系統性,學生對數控機床的認識還有相當的距離,對于數控機床的了解也僅停留在熟練使用操作面板上,對于操作過程當中出現的具體問題還不能應對。
三、提高和解決數控技術應用課程教學質量的方法和途徑
1、加強數控專業校本教材的開發。針對現在市場上合適的教材少的問題,結合本校實訓設備的數控系統,加大校本教材的開發,將學生實訓操作中碰到的難題在教材中一一解決,并且邀請生產企業技術崗位的人員參與編寫,結合企業產品加工中出現的問題,以企業產品實例為課題,多編寫實例。這種方法,在實踐中,已經取得了比較好的效果
2、加強數控師資培養。數控技術課程的師資和那些專業基礎課教師相比,所需要接受的專業訓練和從教資歷有很大的不同。他們既需要有扎實的理論,更需要有相當的生產實踐經驗。在師資培訓方面,不僅要邀請不同領域的數控技術專家來學校定期講座培訓,了解最先進的前沿技術的發展和應用。更要有計劃的選派一部分任課教師深入到生產實訓基地參與數控技能培訓,也可以深入工廠進行專業技能培訓,彌補我們的教學、實驗、實訓中存在的缺陷。
3、重視傳統實訓項目。數控專業的學生在操作數控車床之前必須進行普通車床的實習,掌握切削用量對加工的影響,掌握常規零件加工工藝。在操作數控銑床、加工中心之前必須進行普通銑床的實習。因為傳統普通機床的實訓,直接決定著數控水平的高低,所以機加工基礎的強化,是數控實習的重點。職業院校根據本校數控技術專業學生人數建設數控實訓、實驗基地的同時,也要配套建設傳統實訓基地。
4、改善教學實訓環節。因為數控技術課程不但具有理論知識面寬,而且具有很強的實踐性和應用性,所以需從系統出發,安排學生更多的實驗、實訓時間,才能達到滿意的效果。教學安排中要注意實踐教學所占比例,并使理論教學與實踐教學交叉進行。為使學生對已有知識做到融會貫通,在設計實訓課題時要注重循序漸進,能夠發揮學生的主觀能動性。
5、采用合適的教學方法和教學手段。數控技術課程部分章節的內容很抽象,剛開始學習數控技術的學生僅憑文字很難理解數控系統中各組成部分的含義和功能,也無法理解數控裝置到底是個什么設備,很難理解檢測信號反饋的意義在哪等等一系列的問題。如果僅僅只采用課堂講述的方法是無法達到很好的效果的。
采用多媒體輔助教學,制作多媒體課件,比如在編程坐標系的教學中,展示機床坐標系與主軸卡盤關系,加入工件后,描繪出編程坐標系所在位置,用不同顏色亮點顯示機器零點、換刀點,讓主軸卡盤動畫閃爍,在視覺上產生一種轉動感覺,對于理解直徑編程起到重要作用。
采取比較法教學,比如,在介紹數控車床時,采用比較法。采取比較法,使整個教學內容清晰有序,使學生在比較、歸納、總結的過程中,加深對數控機床的認識。
采用分組討論法。在實訓后期,可以結合學校產品或者企業產品,將學生分成幾個團隊,每個團隊針對產品拿出自己的設計方案、工藝方案、加工方案。給定時間讓他們自己完成整個零件,老師再比較優劣,引導分析原因。還學生主動思維的空間,避免了教師是主角,大部分學生是聽眾的教學模式。
采用仿真實訓輔助教學,在數控實訓中,適當的教學輔助手段是必需的,在編程教學中適當利用仿真軟件,可以滿足學生們檢驗編程的程序的正確性,也可以部分的代替數控機床進行實踐操作學習,增加工位。為了彌補仿真軟件的不足,可以讓學生們通過仿真軟件和實際機床輪流實訓,這樣能充分理解切削用量概念,掌握獲得工件加工質量的方法。
6、培養學生興趣。在進入數控技術課程學習時,組織學生觀看有關柔性加工系統、柔性加工單元、柔性自動化裝配線和數控機床概述等錄像帶,到工廠參觀數控車、數控銑、數控線切割、加工中心等設備和現場生產,使他們對數控加工有一定的認識。通過直觀的了解,學生的學習熱情容易被激發起來,才會充滿興趣地投入數控專業學習。如果還是采取老師滿堂講,學生被動聽、黑板上板書開機床的教學方法和手段,很難引起學生對數控技術課程的興趣。
7、合理節省實訓材料。部分職業院校為了降低實訓成本,有意識的減少教學環節、減少實訓時間等。其實可以通過合理節省實訓材料達到降低實訓成本的目的。數控實訓實習實訓材料全部采用鋼料加工不太現實。為了降低成本,提高安全系數,在實訓初期可先不用鋼,而用其它材料進行加工。初期可以采用石蠟,塑料棒等材料制成的產品,減少實訓初期學生對機床操作不熟練造成的失誤,但是,在用其它材料代替鋼件加工過程中,切削用量是無法體會的,因此,在實習最后采用鋁及鋼進行加工。更換材料的時間安排應視不同學生的情況靈活決定。
關鍵詞:中職 興趣 積極性 創新能力
隨著社會的不斷發展,各大、中、小企業單位對專業技術人才技能的要求不斷提高,但是對中職畢業生的專業技能操作水平滿意度是下降的。所以,對中職學校來講,加強學生的技能教學,提高學生的技能操作水平,是一件關系到學校生存與職業教育發展的大事。對此,我們應該努力提高中職學生的專業技能操作水平。
《數控車床加工技能實訓》是一門理論和實踐相結合的基礎性課程。課堂教學是教學活動的中心環節,是學生獲取知識、培養能力的主要途徑。下面,筆者就如何在《數控車床加工技能實訓》專業課程的課堂教學中增加學生的興趣,提高學生積極性,培養學生的創新能力,談談自己的體會。
一、正面引導,增加學生的自信心
在中職,由于很多學生在上中學時學習成績較差,所以得到教師的鼓勵和表揚也非常少,漸漸地就產生了自卑感,把學習當作負擔,不求上進,甘居人后。還有的學生抱著混文憑的思想,整天無所事事,破罐子破摔,這樣容易招致教師的訓斥、責備,更厲害的給予不同程度的處罰,這樣就傷害了這些學生的自尊心和自信心,使他們與教師產生了對立情緒,從而形成了惡性循環。
而要想增加學生的自信心,應該盡力給予學生正面地積極地引導、鼓勵。并且在講授新的知識內容之前,先了解學生前面所學知識的掌握情況,通過檢查復習這一環節,發現學生缺少什么知識,先給補上,使知識的鏈條不脫節,這樣在學習新知識時學生就有自信,這樣才有效果。
二、結合實體,充分激發學生的學習興趣
《數控車床加工技能實訓》是一門實用性較強的科目,當學生開始學習時很自然會產生一些興趣,教師應該引導這種興趣,努力在教學中運用實體教學等各種方法讓學生保持、持續這種興趣。如我們在學習到數控車床主要部件的認識時,把學生領到機加工實訓室,讓學生先認識并熟悉普通車床的主要部件及結構,然后再讓學生在數控車床前觀察,對照普通車床認識數控車床的主要部件和基本結構,并能夠找出與普通車床的相同與區別之處,這樣既增強了學生對數控車床的認識,又加強了記憶,而且激發了學生的學習興趣,從而達到讓學生輕松學習的目的。
三、講練結合,充分調動學生的學習積極性
將課堂講解與技能操作訓練合理結合,有些教學內容可以安排在實訓中進行。通過各種各樣的訓練方式,提高技能操作水平。
首先,就是制定詳細的數控車技能訓練計劃,其次是落實計劃,鼓勵學生按照技能訓練計劃去學習。
有了詳細的訓練計劃,我們還要通過各種訓練方式,訓練學生正確的操作技能,使學生能夠有更多的興趣去學習,提高自己的技能操作水平。
(一)計算機輔助教學法
計算機輔助教學方法是以計算機技術為支持手段進行的教學,它注重計算機模擬的應用。而數控專業的數控仿真軟件,也是通過計算機模擬軟件,學生學習數控仿真軟件,讓學生可以掌握不同數控系統的數控車床的簡單操作和加工過程,并且能夠在仿真軟件上仿真模擬出需要加工的零件。如學習了數控編程(華中系統)以后,可以把學生領到微機室,讓學生打開數控仿真軟件,如宇龍仿真軟件,把編輯好的程序輸入宇龍數控仿真軟件進行仿真,當零件在仿真軟件上模擬出來以后,學生就有了一定的成就感,增加了學生學習數控的積極性。這樣學生就會有更多的興趣去學習和鉆研,以至于操作起真實的數控車床時,能夠得心應手,非常熟練。
(二)示范模仿法
就是由教師做講解示范,然后指導學生練習。如數控車床實訓,先由實訓老師講解安全操作規范和實訓操作要求,再由教師進行示范操作,然后將學生劃分成2-3人為一小組,進行模仿練習。一般來說,學生經過3―5天的練習就能掌握數控車床的基本操作要領和技術。
(三)實際操作教學法
有條件的學校還可以把學生領到機加工實訓室,由教師指導學生,在數控操作實訓室中,把編輯好并通過計算機數控宇龍仿真軟件仿真模擬好的程序,輸入到數控車床中,進行首件實體的加工。在教師的指導下,讓學生親自加工出零件,當學生把自已手工編程并加工出的零件拿到手以后,那心情是不言而喻的。這樣就更進一步的增加了學生的學習和練習技能操作的興趣。
(四)實習教學
實習教學是根據專業教學計劃規定的培養目標。有條件的學校,可以在教師的組織指導下,組織學生在校內(外)數控實習基地,以生產、加工現場或管理工作現場為課堂,通過參觀訪問,參加生產勞動,參加簡單的技能操作,學習專業技術,掌握專業操作技術而獲得職業技能的教學形式。通過實習使學生把學校內所學知識系統的整合起來,進一步提高學生的專業技能操作水平。實習教學也是中等職業學校不可缺少的教學過程之一。
這樣學生就更加注重動口、動手、動腦,主動參與到老師所引導的課堂上來,成為課堂的主人,成為學習的主動者。這樣就充分發揮了學生的主體作用,調動了學生學習的積極性。
四、培養學生學會發現問題,分析解決問題的能力
以前,教師講、學生聽;教師寫、學生記。教師花費大量時間用在課堂灌輸上,學生沒有積極思考,發問質疑的時間和空間,忽視了作為獨立個體的學生在課堂教學中的多種需求的潛能,慢慢地學生就會對這種“滿堂灌”產生一種膩煩感,產生了學習的厭煩心理。
現在,我們要嘗試讓學生依據我們的要求和教材所提供的材料,自己去發現問題,并且嘗試分析和解決問題。首先,向學生提出需要探究的問題,進行簡單的講解,指出思考方向;然后,指導其閱讀教材,分幾人為一小組進行實驗,展開討論最后小結。如學習了華中數控編程粗車復合循環指令G71,再學習廣州數控編程粗車復合循環指令G71時,結合書上的講解,讓學生找出他們的相同點和不同點,并針對一個零件圖紙編出兩個系統的程序,以3―4人為一小組,小組討論如何分析和解決,得出結論,然后由各個小組組長總結,教師引導匯總出最終的結果。通過以上種種活動,讓學生逐步學會發現問題,提高分析問題和解決問題的能力。這樣做的目的是培養學生的好奇心,因好奇而發問,往往是發現問題,解決問題的開始。好奇心強的人探索未知世界的內在驅動力會更大,也往往更容易獲得更多的創新。
關鍵詞:數控精雕;校企共建;數控加工;《CAM技術應用》
中圖分類號:G712 文獻標識碼:A 文章編號:1671-0568(2012)26-0143-02
近些年來,各省市高職院校按照教育部門的要求,在人才培養模式、教育模式、實訓基地等建設,方方面面圍繞“校企合作、工學結合”等進行大量成功的探索實踐改革,推動了我國高職教育教學模式的發展與教學質量的穩步提升。針對高職院校學生培養目標的特點,開展項目式的課程改革,就是為了突出實踐課程在整個課程體系中的地位,采用基于工作過程的課程開發方法,用項目教學穿插理論知識。校企共建數控精雕實訓室就是通過數控專業學生在實訓室親自動手操作,完成零件的加工工藝分析。由于實訓課程教學對強化學生的技能訓練至關重要,實訓室建設作為實踐教學環節的重要平臺,在學生實踐操作的技能培養上起著舉足輕重的作用。對于加強學生理解知識、提高動手能力非常有必要。
一、建立數控精雕實訓室的主要意義
浙江工商職業技術學院(以下簡稱“我院”)數控技術專業實訓室項目2011年立項后逐步開展各項工作,現均已按計劃完成,且完成情況良好。我院模具數控實訓基地項目實訓室的確立,廣泛征求專業教師意見,并根據本專業的設置進行認真全面的研究,在數控專業實訓課程形式上進行必要的改革。數控技術專業的主要核心課程是《數控工藝與編程》和《CAM技術應用》,都是理論與實踐一體化的課程。數控加工工藝包括G指令和工藝方法,而學生只能抽象的圖紙,且缺乏實際生產經驗,不知道怎樣才能達到工藝要求,工藝方法在課堂上也很難講清楚。因此,有必要讓學生走進數控精雕實訓室,通過親自編排零件加工工藝,設計加工程序,加工出合格零件。
二、精雕實訓室的主要建設規劃
數控精雕實訓室在設計方向上,要突出“學中做、做中學”的原則。模擬企業的真實生產環境,借鑒好的企業管理模式。在引進企業產品的同時,吸納企業的先進生產管理理念和方法,在學員著裝、工具擺放、車間行為規范等方面都作了比較嚴格的規定,使空間得到充分利用,兼顧美觀和實用。這樣,學生在校內就能完成崗前培訓。因此,將現有的教室進行改造成為首選,本著節約建設費用、滿足教學需要的原則。對實訓室作如下設計:精雕實訓室共有三間,中間用玻璃門隔開,布局見下圖。左邊設置為學生作品和企業產品的展示區,展示柜上放置學生和企業的作品,用玻璃隔開,下面放置工具和材料。右間作為教學區域,學生可在6張討論桌上制訂工藝設計,形成完整的加工方案。中間為加工區,學生在機床上完成加工,并進行檢測。
數控精雕實訓室布局圖
三、實訓教學與生產性實訓相結合
在數控專業實訓課程形式上進行改革??偟闹笇悸肥且援a學研為核心,以企業生產模式為樣板,以培養新型高級技能人才為目標,廣泛學習和研究國內外職業教育的先進經驗。結合我院的具體情況,形成具有本專業特色的人才培養模式,培養具有較高水平的“雙師型”教師隊伍,在職業教育方面為地方經濟做出貢獻。經過不斷研究和探索,總結了一套具有特色的實踐教學方法,具體做法如下:
1. 理論與實踐教學一體化。數控編程與操作課程的部分教學內容在課堂里講授,學生很難理解,也很容易忘掉,學生編出的程序正確與否也不能直接驗證。針對上述問題,將課堂直接搬到機床旁邊,邊講授邊實踐,動靜結合。通過實踐操作,學生很容易發現程序中的錯誤,并對切削用量參數的確定也有直觀認識。
2. 實訓考核與技能鑒定一體化。在數控實訓教學考核時,采用實訓科目考核與工種技能鑒定一體化的考核方式,讓技能鑒定部門來檢驗教學質量和學員的學習水平,鑒定通過即為合格,反之為不合格。不合格的學生必須重新訓練,重新鑒定,直到通過為止。為了讓學生高質、高效地操作現有實訓設備,我們組織編寫了全套的校本實訓教材,教材的重點突出,目標明確,與國家職業技能鑒定標準相銜接,使教師教學、學生學習規范化。
3. 實訓與生產一體化。在畢業實習階段開展校內頂崗實習,積極開拓校企合作領域,真正做到與企業零接觸。在此過程中,進一步加強了學員的產品質量意識、生產效率及合同工期意識,還體會了企業生產的氛圍。目前,我院已與寧海產學研基地的相關企業建立穩固的合作關系,完成2000多件產品。
四、預期效益
1. 取得的成績與效果。數控精雕專業實訓基地投入使用后實際效果顯著:①充分滿足學校實訓教學需要,大幅提高學生動手能力,尤其是操作技能的水平,促進該專業的招生與就業;②推動課程改革,實施模塊教學的人才培養模式,專業教學質量明顯提高;③開創工學結合、校企合作的新局面;④為數控職業技能培訓創造條件,產生良好的社會效益;⑤學校交流成果顯著,為學校間的交流提供平臺。
2. 人才培養和培訓方面。數控專業人才的培養、專業教師的提升和培訓、在校學生的數控技能培訓,等等,都可為地方經濟服務。
3. 開展技術服務。教學工廠的建立,將充分利用技術優勢開展對外技術服務工作,為地方經濟發展提供技術支持,實訓基地也能獲得一定的經濟回報。
齊全的實訓教學設備,完善的各種規范和實訓教學制度,是建立先進模具數控實訓基地必不可少的因素,如此才能營造真實的實訓教學環境。根據專業人才培養模式和企業崗位的需求,高職院校應加強數控實訓室和工廠車間建設,為師生的科研轉換創造條件,并發揮自身的科研優勢,開展對外社會服務,縮短學校與企業之間的差距。
通過這種實訓模式的訓練,大多數學生都能根據企業崗位的需要正確選擇工藝路線、加工參數、工藝基準和工件的正確裝夾方法,生產出合格的產品。學生的綜合加工能力得到提升,數控實踐教學的質量得到明顯提高。
參考文獻:
[1]鐘江靜.模具拆裝實驗室的建設[J].機械職業教育,2011,(3).
[2]周明康.柔性綜合實訓車間:高職機電類專業實訓室建設探新[J].職業教育研究,2011,(5).
關鍵詞:中職學校;數控加工;課堂;教學改革
中圖分類號:G712 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)17-0198-02
數控加工技術課程是數控類專業的一門重要基礎性課程,其主要培養目標是為加工制造類企業培養技能扎實的數控加工操作人員。在教學中如何活躍課堂氣氛,如何使理論知識與實踐技能有機結合,如何使實訓與生產相互結合是中職學校數控加工課堂教學改革的重點。
一、培育中職生學習數控加工課程的興趣
中職生學習興趣之高低是影響其學習積極性的重要因素之一。怎樣提升學習者的學習興趣,對于學好數控加工技術課來說顯得十分重要。鑒于目前普高持續擴招,導致中職學校學生的總體素質不斷下降,不僅學生的基礎知識十分薄弱,而且大多具有自信心不強、學習積極性不高等現象,為提升中職學生的學習興趣,教師應當全面運用課堂教學主渠道來培養學生的學習積極性。因為數控加工技術課具備相當強的理論性,導致學生學后覺得枯燥乏味,無法對這一課程學習產生足夠強烈的興趣。因此,培養中職生們的學習積極性也就成為了順利完成這一課程教學任務的重要保障。筆者覺得可以在課堂教學中全面運用各種不同的形式來培養學生們的興趣。比如,可以運用中職生的好奇心與求知欲較強的特點,在講授數控機床加工工藝時設計出中職生們所熟悉的機床加工工藝、加工切削量和加工刀具選擇等,再運用從簡單到復雜的原則以吸引學生的注意力。讓學生帶著疑問去上課,并在課堂上解決相關的問題,從而讓其體會到解決問題之喜悅與成就感,從而更好地調動起中職生們的學習主觀能動性,提升其自信心與學習興趣。
二、建立模塊化的數控加工課堂教學體系
在數控加工技術課程的教學內容上,應當依據各位學生的知識能力結構上的差異,將教學的內容劃分為不同的模塊,每個模塊都有明確的目標和要求,還包括一個特定技能的詳細工作步驟,它強調學以致用,具有較強的靈活性。具體包括普通車床操作模塊、數控機床編程模塊、數控機床操作模塊、數控機床維修模塊等。其中數控機床編程模塊、數控機床操作模塊是重點,主要包括數控機床的結構、操作界面及程序編制等,能根據所給零件圖熟練地進行程序編制,調試,零件裝夾,刀具選擇與裝夾,直至加工出合格的零件。在具體實施過程中要依據實際、實用與實踐的原則來組織好教學工作。理論教學以必須和夠用為標準,盡可能地少一些公式的推導,盡可能地多一些實踐運用,做到刪繁就簡以保障重點,強調針對性與應用性。在數控加工課堂教學過程中,充分運用精講多練和講練結合等形式,讓學生們分不同的模塊開展討論式學習。在每一模塊的學習結束之后,一定要達到具體的學習成效,從而體現出中職生的實踐能力、創新能力與創業精神?,F舉實例加以說明。比如,筆者將模擬實訓模塊的教學內容劃分為外徑粗車、端面粗車、成型加工、孔加工以及螺紋加工等小模塊。將學生進行分組,要求各組熟悉圖紙、編制加工工藝、編程,在計算機中模擬切削,并在每小組完成之后實施大討論,并由組長來介紹本組主張的切削方法,再由全體學生投票決定成績最好的小組,最后筆者再進行總結點評。
三、改進數控加工實踐教學環節
一是加工演示環節。中職學生在進入到數控實訓車間中由于首次接觸到數控機床,對于有關知識的認識一般都相當模糊。在中職學生實習的初期,一般是由實訓指導教師先行使用數控機床來加工某一件產品,從而讓學生們對于數控加工的過程能夠產生感性的認識,以便于激發出中職生們的學習主動性。
二是課堂理論講授環節。在實施完數控加工演示之后,再實施課堂理論知識的講授,主要是講解數控機床的構成與特點、工作原理、工藝與編程知識等。由于中職學生已在學習之前從事過普通機床的加工工作,因而已具備了基本的加工原理與知識,故在講解數控機床組成與特點之時,可運用和普通機床進行對比的方法,讓學生們能很快地進入到角色之中。在講解具體的工作原理之時,應當針對實訓所用到的數控機床系統,積極鼓勵學生們在課余時間查閱相關的資料,并且更多地學到相關的數控加工知識。
三是自行設計編程環節。在對理論知識進行講解之后,還應當在實訓指導教師的精心指導之下,由學生自行設計數控編程。數控編程主要可運用手工編程與自動編程等兩種不同的方式。前者主要限制于二維平面之內,絕大部分針對的是較為簡單的輪廓圖形,因為計算較為簡單、程序較少,而且具有經濟性和及時性,所以在生產教學當中的運用相當廣泛。要充分考慮到中職學生實習的時間較短的特點,對于一些較為復雜的零件,往往運用自動編程的方式,自動編程十分簡單和迅速,而且可靠性相當高,能夠激發出學生們十分濃厚的學習積極性。
四是現場實踐操作環節。在數控加工程序編制完之后,中職學校數控加工實訓教師應當進一步地針對數控機床操作面板加以講解,留給中職學生足夠多的時間以熟悉與操作數控機床,通過讓中職學生開展現場實踐訓練,從而培養中職學生的實際動手能力。要根據中職學生所編制的程序開展零件的加工,從而讓圖紙中的設計轉變成為實實在在的產品,這樣一來就能充分體會到數控機床加工的特征與優勢。在學生實習遇到問題之時,應當引導其積極開動腦筋進行思考,并且鼓勵學生間進行討論,從而深化學生對于數控加工之理解與提升其學習興趣。
四、實現實習評價和技能考核的有機結合
在數控加工教學的過程中,對中職學生能力的評價是無法缺少的重要組成部分,按照中職培養目標與職業活動貼近,培養標準與職業標準對接,學習考試與職業技能考試鑒定接軌的原則,建立起良好的評價體系,就能對中職生階段知識點的掌握實施準確的判斷。中等職業學校應當結合以往教學經驗,充分應用評價和技能考核的有機結合,也就是依據《國家職業技能標準》當中對于數控機床操作工當中的初、中級工之要求,對各考點做出分解,并且分解至各實習項目之中。比如,在機床基本操作項目當中,主要有四項任務,一是進行機床面板操作;二是實施手動操作試切削;三是進行程序輸入和編輯;四是開展MDI操作以及對刀。在軸類零件加工項目中,主要有四項任務:一是進行簡單的階梯軸加工;二是實施槽加工和切斷;三是開展外圓錐面加工;四是進行多階梯軸加工。在套類零件加工項目,主要有四項任務:一是通孔類零件的加工任務;二是階梯孔類零件的加工任務;三是不通孔類零件的加工任務;四是內輪廓的綜合加工任務。在成型面加工項目中,主要有三項任務:一是凹圓弧面零件的加工任務;二是凸圓弧面零件的加工業務;三是內圓弧面零件的加工任務。中職學校應當將數控加工實訓和人力資源社會保障局設于本校的技能鑒定站保持相互配合,把初、中級工考核從統一考核改為分階段考核,依據實訓的項目來確定考核的內容,并且由具備考評員資質的數控教師開展考核,從而保障實訓的成效,達到數控加工課堂教學的要求。
總的來說,中職數控加工教學改革是需要進行長期的探索,絕不可能一蹴而就,這就需要各位中職數控教師依據學生的特點,深入把握教學重點和難點所在,持續改進教育教學方法,充分總結教學經驗,從而為社會培養出高素質、高技能的實用型人才。
參考文獻:
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一、數控實驗室6S 管理的內涵
將6S 運用到數控實驗室的管理中,即可以改善實驗室的環境,提高相關教學人員的職業素質,更重要的是,它又可以提升實驗室管理的水平和實驗設備的利用率,使數控實驗室的管理達到一個新的水平,數控實驗室6S 管理的內涵為:
(一)整理:在數控實驗室將數控設備有序地擺放整齊,通道暢通、整潔;工作場所的實習設備、零件毛坯堆放整齊,不放置不必要的東西;資料柜、工具柜內物品資料歸類并放置整齊;待修設備要明確標識,且要注明故障原因;設備編號要明確醒目;料架的物品擺放整齊。將工作場所的任何工件區分為已加工的和待加工的。把已加工的零件入庫,目的是騰出加工空間,防止零件丟失,塑造清爽的實訓場地。
(二)整頓:數控機床定期保養,并配有設備保養記錄;刀具定位放置;零部件定位擺放,有統一標識;工、量、夾具明確定位,標識明確,取用方便;車間各區域有6S 責任區及責任人;照明燈、開關、插座等電氣設備完好,無灰塵;拖把、掃帚、抹布使用完畢應清洗干凈,并擺放于指定位置;實訓日志及時填寫完整;實訓室管理制度完善,并嚴格執行。把需要使用的工量具依規定位置擺放,并放置整齊。目的:工作場所一目了然,減少教師和學生尋找工量具的時間,整齊的加工設備,給大家提供一個良好的工作環境。
(三)清掃:保持通道干凈、實習場地無任何雜物,每次下課前清掃一次;數控機床內外、工作臺面以及四周環境整潔,每次下課前清掃一次;窗、墻壁、水池干凈整潔,每月末清掃一次;刀具、夾具、檢測平臺及時清理;鐵屑及時清理,并做好場地保潔。清除垃圾,美化環境;將工作場所內看得見與看不見的地方清掃干凈,保持實驗場所干凈、整潔的環境。目的:穩定品質,減少工業傷害。
(四)清潔:通道作業臺劃分清楚,通道順暢。地面、墻面、桌面干凈;垃圾桶,紙簍框定位擺放并及時清理;墻面,角落無鐵屑灰塵;工具柜、桌椅擺放整齊,并保持整潔;形成制度,貫徹到底;經常保持環境外在美觀的狀態。目的:創造明朗現場,維持上面3S成果。
(五)素養:實訓教師遵守學校各項規章制度,上課期間禁止擅自離開實訓室;學生嚴格遵守作息時間,不遲到、早退、無故缺課;對機床定期維護保養,并保持整潔規范;禁止做與上課無關的事;人走機停,節約能源,及時關閉電源;做好防火、防盜工作;禁止在實訓室內玩游戲,打電話;實訓室內不得打鬧,嬉戲;禁止將早點帶進實驗室,不得在場地內抽煙。妥善保管機床附件和量具、刀具,保持完好和清潔。養成習慣,以人為本;每位成員養成良好的習慣,并遵守實驗室規則,培養積極主動的精神。
(六)安全:操作數控機床時要把防護門關上;要穿上實習工作服,女同學帶上安全帽;禁止觸摸旋轉的工件和刀具;重視安全教育,實行現場巡視;實訓結束后,切斷所有電器設備電源,保持安全狀態;消防通道保持暢通,清潔、無堆積物;定期檢查電源線、開關、電風扇、照明燈、投影機等設備;定期檢查門窗、鎖,課后及時鎖門。重視成員安全教育,每時每刻都有安全第一觀念,防范于未然。目的:建立起安全生產的環境,所有的工作應建立在安全的前提下。
二、數控實驗室日常管理規范與6S
在日常管理工作上,將6S 作為一項重要工作來抓,滲透到每一個工作環節,使本部門每個成員逐步形成自律自查的工作習慣和良好的工作素養。6S管理工作原則:要在保證工作質量和安全的情況下進行,加強檢查與監督,部門全員參與,相互監督,共同實施和進行。建立管理目標:塑造一個安全舒適、整潔清爽的工作環境。開展培訓與學習,學習6S 管理技能,學習與借鑒其他學校經驗,做好6S 管理工作。
針對數控實驗實訓室的特點,結合6S 管理的實施要點及內涵,我們可以從多方面著手對實驗室的環境進行調整和完善,具體措施如下:
(一)設備管理標記
所有設備都要標識明確,粘貼必要的設備資產標簽,可用設備是否處于正常使用狀態,設備的使用率是多少,哪些設備處于閑置狀態,哪些設備處于維修狀態,設備的運行情況需要進行登記。
(二)按功能對數控實驗室進行劃分
數控實驗設備可以分為四大類:一類是數控車床,主要用于回轉體零件的精加工;第二類是數控銑床,主要用于平面類零件的銑削加工;第三類是加工中心,主要用于多道工序連續加工的平面類零件的加工;第四類是多功能的加工中心,主要用于復雜零件的平面曲面的加工。各類機床劃分區域整齊擺放,將數控設備按功能進行明確劃分,體現出數控實驗室的功能性,使得教師和學生在最短的時間內找到所要使用的設備,充分利用空間,節約時間。
(三)建立倉庫,所用刀具量具、加工零件歸類擺放
實習的毛坯材料入庫擺放整齊,一些零碎的小工具還容易丟失。應當在實驗需要的時候,由老師向設備管理員申請借用,本次實驗完畢,由教師檢查、清點后歸還倉庫。刀具量具要分類擺放整齊。加工好零件,貼上標簽,注上班級和姓名交給實習指導教師進行測量評分。測評后的零件歸類擺放在貨架上。
(四)建立嚴格的清潔制度
任課教師每次實驗課下課前要督促學生清掃實驗室,實驗實訓管理員要關注所有實驗室的整體清潔狀況,每天按時檢查。檢查機床內外是否清潔,有沒有定期維護保養;工量具和加工的零件是否按規定進行擺放整齊;實驗設備是否完好等等。
(五)綜合考慮,合理布置實驗室
首先要從硬件方面考慮。前面提到了不同功能的實驗設備要分開,實驗室必須寬敞明亮,必須保證學生的實習空間,實驗室都要配有座椅、黑板,以便教師教學和學生填寫實習報告,所以座位的擺放要以小組的形式,而數控實驗室主要以精加工為主,因此每個工位上都要有工量具擺放臺。
(六)安全第一,預防為主
要重視數控設備使用人員的安全教育。本專業的學生在進行數控實習之前,要由數控實驗室管理員帶領參觀實訓室,介紹相關實驗實訓室的功能以及設備使用的相關規章制度。實習指導教師更是要在實驗過程中時刻注意,一旦發現數控設備異?,F象第一時間與實驗室管理人員聯系。另外,要重視設備安全,每個實驗實訓室要安裝監控設備,時刻監控數控機床的使用情況,避免設備人為損壞或者丟失。
三 、當前數控實驗室管理存在的問題
(一)教師在進行試驗教學時,缺乏熟練的操作技能。
(二)大多數老師都是從學院理論教學中來,受傳統教育觀念及方法的影響,未能真正融入試驗室管理中,缺乏節約意識,忽視對試驗室環境的保護,導致試驗室環境不夠整潔,影響了實驗室整體功能的有效發揮。
(三)數控設備沒有按時維護保養,導致機床精度降低。
(四)刀具、量具沒有專門的擺放臺,導致工量具的丟失。
(五)學生實習沒有穿工作服,安全意識薄弱;
(六)實驗室沒有固定的座椅黑板,學生沒有地方填寫實習報告,給教師教學帶來不便。
四、實施6s 管理在數控實驗室的實踐
數控實驗實訓中心是面向全校機械機電專業的實驗室,下設數控車床、數控銑床、加工中心、電火花加工、激光切割等5 個實驗項目,承擔了全校數控實習教學工作,同時承擔校內頂崗實習的教學任務,以培養學生實踐能力、創新創業能力為宗旨,在我校機械機電類專業建設中發揮了重要作用。
(一)規劃現場,目視化管理
通過規劃試驗室布局,對實驗室設備工具等進行畫線、定位、標識等工作,將所有的設備工具展示在大家面前,讓我們在工作時一看就明白實驗室設備工具擺放位置,減少了尋找工具環節,大大提高了工作效率;還可避免一些沒有使用性的物品出現在實驗室,明確實驗室檢測環境要求,避免因外部因素影響檢驗質量,造成測量誤差。
(二)加強管理,分工明確
對實驗室管理人員、實訓指導教師進行定期培訓和考核,學院邀請相應的6s 專家來指導培訓完善相應規范,每學期開展相應的實驗室6s 評比,對做得好的要給予獎勵。定期對實驗室相關工作人員進行考核。實驗室工作人員要遵守崗位職責。實訓中心主任負責實驗室建設和督促與檢查實驗室各項安全措施的落實,負責對進入數控實驗室的師生進行安全教育,努力提高實踐教學質量。實驗室管理員及實訓教師要遵守實驗室各項管理規章制度,要保證實驗室良好的工作環境,參與數控機床的驗收、安裝、調試,定期對數控設備進行維護保養,及時排除故障。每學期結束實驗室相關工作人員結合崗位職責及本學期的工作完成情況,進行全面總結,上交實驗室期末總結報告,由院實訓中心考核評比。
關鍵詞: 數控銑床實訓教學 教學目標 實訓內容 教學方法 管理制度
一、明確教學目標,確定培養方向
中等職業學校應該立足本位,把培養數控機床操作工作為教學重點,使學生精通數控加工工藝知識,熟練掌握數控機床的操作和手工編程,了解自動編程和數控機床的常見故障的排除。具體應培養學生的三種能力:
1.專業能力。
具備從事數控行業所需的技能和與之相應的知識,包括單項的技能與知識,綜合的技能與知識。
2.方法能力。
具備從事數控行業所需要的工作方法和學習方法,包括制定工作計劃的步驟、解決實際問題的思路、獨立學習新技術的方法等。
3.社會能力。
具備從事數控行業所需的行為能力,包括人際交往、公共關系、職業道德、環境意識等。因此,要把職業道德、行業要求滲透到專業教學中,培養學生具有過硬的專業素質。
二、制定科學嚴謹的實訓內容,確保教學目標的實現
作為一名合格的藍領層數控銑床技術人員,必須掌握以下內容:
1.操作面板的熟悉和控制軟件的基本使用。
2.坐標系的建立,工件和刀具的裝夾,基準刀具的對刀找正。
3.基本編程指令的運用。手工編程與程序輸入訓練,空運行校驗模擬。
4.輪廓銑削和槽形銑削編程訓練與上機調試,掌握程序校驗方法。
5.刀具長度與刀具半徑補償及編程訓練。手工換刀基本操作,多把刀具的對刀。
6.子程序調用,程序調試技巧,鉆孔加工的基本編程。
7.實際銑削訓練,合理設置、調整校核工藝參數,排除基本故障。
8.了解與冷卻系統,機床的維護與保養。
三、因材施教,運用切實可行的教學方法
1.實踐中穿插必要的理論講解,彌補課堂教學的不足。
實踐教學是指在專業理論知識學習的基礎上,以深化理論、獲得能力為目的的師生共同參與并完成的整個教學中的一個環節。數控機床是集機械制造技術、自動控制技術、信息處理加工傳輸技術、伺服驅動技術、傳感器技術及軟件技術于一身的機電一體化設備,學生要學好這門課程并不容易。特別是現在的生源普遍基礎較差,數控理論知識更是難以掌握, 學生在學習理論課時如果聽不懂就會失去學習興趣,越是這樣就越難以學好該課程。因此,參加數控實訓的學生就沒有多少理論指導,或者說理論很籠統,無法用于指導實際操作,這樣在指導學生實際操作加工的實訓中,就必須增加一定課時量的與操作、加工和編程有關的理論知識講解。
2.實行小組式教學方式,以學生輔導學生。
由于教學設備的限制,在數控實訓時不可能每位學生都操作一臺機床。在這種情況下,就必須根據學校的現有設備,將實訓班級分成若干小組開展實訓教學。在分組之前,我們聽取班主任老師的意見,將動手能力強、反映快、專業知識扎實的學生選出,并將他們作為小組組長,由于這些學生的接受能力較強,能很快掌握老師教授的內容,這樣在實訓的過程中他們就可以實時地輔導其他學生。這種以學生輔導學生的教學方法,既保證了實訓教學的質量,又減輕了教師的負擔,同時還降低了實訓安全事故的發生,增強了學生的學習興趣,收到了教好的教學效果。
3.循序漸進、螺旋上升的漸進式教學方法。
數控機床的操作不當,輕者會撞刀、零件加工成了廢品,重者會發生安全事故。為使學生更好地掌握數控機床的基本操作,更好地適應用人單位的需要,我們對實訓的每一個內容的練習都分解成許多細小的步驟,采用循序漸進、螺旋上升的漸進式教學方法,讓學生先分解后總合,收到良好的教學效果。例如在講解對刀的時候,先教學生練習使用手輪,再練習MDA方式啟動主軸轉動,再練習X方向對刀,再練習Y方向對刀,再練習Z方向對刀,最后再將三個方向同時對刀。這樣教師講解起來就比較省事,學生掌握起來也比較輕松。
4.以“導”為主,以“授”為輔。
把數控知識的內容由原理知識轉換成實用知識, 學生的學習由靜態向動態轉換,能夠激發學生的學習興趣,對掌握專業技能有很好的促進作用。目前,行動教育已被廣泛使用,這就要求教師由“授”轉變為“導”,教師不僅僅要親手教會學生如何使用機床,還要引導、指導、輔導學生完成新零件的工藝設計、刀具的選用、程序編制及加工完成,在這個過程中,學生會產生一系列的問題。而在老師的指導下,學生會設法逐一解決這些問題,而隨著問題的解決學生就會很有成就感,產生濃厚的興趣,這對于學生掌握數控知識會收到很好的效果。
5.突出能力本位,增強學生動手能力。
學生技能水平的高低體現在能否為用人單位解決實際問題,要為社會培養出合格的人才,不僅僅要有好的教學方法,還要具備先進的教學設備,數控技術的實踐教學更是如此,要使學生更快地適應生產環境,所用教學設備越是貼近生產實際或者直接使用實際生產設備,教學效果就越好。目前我校用于數控實訓的設備全是生產型的工業用機床,學生通過實習再到工廠,很快就能上手。不僅如此,為了拓展學生的視野,學校在購置數控設備時不應局限于某一數控系統,目前學校擁有西門子數控系統和法拉克數控系統。雖然系統種類多了,實訓指導老師的教學工作量大了,但經過多種數控系統的操作、編程與加工的實訓,學生增強了適應能力,即使到工廠以后接觸一個全新的數控系統,也能較快掌握,較快地適應工廠生產加工的需要。
四、嚴格、科學的管理制度,確保學生安全,提高教學質量
1.安全教育。
數控機床屬于大型機床、精密機床,學生稍有不慎,就會出現各種安全事故。為此,在學生進行數控實訓之前,必須對學生進行安全教育,使學生了解數控機床的安全操作規程,并通過對實際案例的講解,引起學生的注意。“操作零失誤”是我們對學生的基本要求,也是最嚴格的要求。
2.每組每日一考制。
關鍵詞:數控機床;生產性實訓;教學模式;課程改革
中圖分類號:G712 文獻標識碼:A 文章編號:1672-5727(2013)10-0137-02
課程改革背景
近年來,數控加工已成為制造加工業的主要力量。2009年,國務院出臺了《國家裝備制造業振興規劃》,出臺了一系列政策對本行業進行大力扶持。我國數控機床年消費超過60億美元,臺數超過10萬臺。進口和消費機床連續8年排名世界第一,數控機床生產和操作所占市場份額的迅速提升,使得相關技術人才的需求量急劇上升。目前,國內數控人才缺口率高達65%,缺口量達200萬人,尤其缺乏數控機床操作等高技能人才。因此,學習數控機床的操作、零件的程序編制、工藝處理等對于數控技術專業的學生來說非常重要。
高職院校的主要任務就是培養符合企業要求的“技術基礎厚,實踐技能強”的高技能人才。面對一邊是大量畢業生找不到工作,畢業即失業,一邊是工廠企業需要大量的技術人才卻招聘不到的市場現狀,如何才能滿足企業對畢業生“不僅能用,而且好用”的期望,是我們急需解決的問題。
課程設計
(一)課程設計的基本思路
課程組成員通過對相關數控企業進行調研得知,數控技術人才的主要就業崗位有加工工藝員、數控編程員以及數控操作工等。這些崗位不僅要求學生有扎實的理論基礎,還要求有過硬的實操能力。因此,為培養學生“厚基礎,強技能”的綜合水平,將數控編程理論課程與數控機床加工實踐課程合二為一,形成“教學做”一體化的數控機床編程與操作課程,是一門培養數控機床操作、維護、程序編制、產品檢驗、車間管理等職業崗位群基礎能力的專業核心課程。課程的實施地點為校內綜合性實訓基地,課程教師由校內專任教師和企業技術人員共同擔任,課程的實施過程即產品的生產流程。
(二)適應生產性實訓的校內實訓基地建設
我院校內實驗實訓設施雖較完善,但綜合性生產實訓場地不夠,還不能完全滿足工學結合的生產性實訓要求,并且運行模式不能滿足工學結合、校企一體、為行業企業服務的需要。因此,須建設以生產性實訓為特征的教學形式,即按照一個完整的生產鏈要求,整合校內現有實訓條件,引進企業優勢資源,按實際生產中的不同功能規劃生產車間,建成設施完善,工位充足,集生產、教學、培訓、科研、技術服務與職業技能鑒定于一體的綜合性實訓基地;并營造出企業真實的工作情境及管理模式,形成“專業+企業+師生員工”的教學管理模式,校企共育高端技能型人才。
這種模式的建立,使學生可以數控機床編程與操作課程為載體,在生產性實訓基地從事煤礦機械零件工藝編制、加工、產品檢驗、機床的安裝調試與維護等工作,為學生創造真實的生產環境和職業崗位,使學生在完成生產任務、提高職業技能的同時,接受企業文化的熏陶,提升職業素質。還可以解決企業加工設備、操作技術工人有限的問題,降低產品訂單的生產成本,縮短生產周期,在為企業降低生產成本的同時,為學校創造效益,最終實現校企雙贏。該生產性實訓基地的組成及功能如圖1所示。
(三)教學內容設計
教學內容的設計依據高職突出職業性的特點,主要培養技能型人才。高職學生的特點是形象思維強于邏輯思維、動手能力強于思辨能力。高職教師的特點是專兼結合的“雙師型”教師。而高職的就業特點是“雙證”畢業,直接上崗。
教學內容按照“真設備、真標準、真項目、真生產”的四真原則設計。真設備即教學條件為真實并先進的數控加工設備;真標準即課程教學標準依照真實的職業標準;真項目即教學項目采用企業真實的生產項目;真生產即教學過程按照真實產品的生產流程(教學設計如下頁圖2所示)。
課程實施
課程實施采用以生產性實訓為特征的教學模式,具體表現在以下幾個方面。
(一)“雙師、雙真、雙證”,融“教學做”于一體
“雙師”執教,即教師隊伍由企業兼職教師和學校專職教師組成;“雙真”運行,即在具有真實生產環境的校內實訓基地,運行企業的真實生產實例,融“教學做”為一體;獲得“雙證”,即通過實施“雙師”執教,“雙真”運行,在做中教、做中學,學生最后獲得畢業證和職業資格證(雙證)。
(二)以生產性實訓為特征,實現校企共贏
以生產性實訓為特征,主要體現在以下四個方面:(1)生產訂單。實訓內容采用真實的生產訂單,實現來料加工、效益型實訓。(2)生產人員。實訓指導教師為企業的生產技術人員,實訓學生為企業的“準員工”。(3)生產設備。實訓加工設備采用與企業同步的生產設備,包括數控車床、數控銑床以及加工中心。(4)生產流程。實訓流程按照企業產品真實的生產流程進行組織。
(三)單元教學采用“五步法”
單元教學采用“五步法”進行教學組織與實施。(1)下達任務。學生以生產小組為單位召開班前會,傳達學習及操作任務、要求、勞動分工及安全注意事項,勞動監管與檢查、考評等。(2)任務討論。項目組成員一起討論任務單,分析所需知識與技能以及任務分配。(3)任務指導。在各組進行任務分析與實施過程中,專兼職教師對其進行指導、講解及答疑。(4)任務實施。各生產小組學生在教師的指導下完成零件的裝夾、刀具的選用、零件的加工等相關工作任務。(5)總結任務。召開班后會,進行產品質量檢測,總結當日的學習任務完成情況。
(四)實施“三按四檢”考核方案
總體考核思路 本課程的總體考核思路摒棄了傳統考試內容重理論、輕能力,形式單一化、缺乏創新的平面考核,改為產品設計、現場演示、產品加工、取證、答辯等形式多樣的立體考核;摒棄了考試時間靜止不變、考試環境靜止不變、考試過程靜止不動的靜態考核,不僅使學生手動、大腦動,還要身體動(進行實操)、嘴動(進行答辯)、環境動(從教室到實訓車間)、時間動(從學期末變為貫穿到整個教學過程中),整體實現動態考核。
具體考核方案 本課程的考核方案參照企業“三按四檢”的質量檢測標準,考核標準依據企業按圖紙、按工藝、按技術的“三按”要求,考核形式遵循企業自檢、首檢、巡檢、終檢的“四檢”形式(具體如圖3所示)。
實施效果
以“四真”原則為基本依據的課程改革在實施過程中取得了較好的成效。改革緊緊圍繞培養學生全面素質和綜合職業能力這一核心目標,對原有課程進行了重新整合,構建了以技能為核心的課程體系,實施了以生產性實訓為特征的教學模式,將原有專業課程技能融入生產過程中,教師邊教邊學,學生邊學習邊實踐,讓每一名學生對工作過程及崗位任務有一個完整的體驗,在教技能的同時,培養了學生的職業素養和創新精神,學生的取證率高達96%以上。
同時,增強了社會服務能力,圍繞機械設計、機械加工技術等應用,開展技術開發、技術推廣、技術咨詢和技術服務工作。通過以生產性實訓為特征的課程實施,為中平能化集團、平高集團等煤礦設備生產企業加工零部件,緩解了企業訂單交付時間緊、加工設備及技術工人短缺的問題,真正起到了“取之于企業,服務于企業”的作用。
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