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隨著制造技術的發展,為了適應時代的發展,現在的中職學校都開設了數控車床編程的教學內容,中職學生各方面的能力都比較弱,如何學好這一門課程,成為師生共同思考的問題和討論的話題。我認為應該從以下幾方面進行探討:
一、讓學生知道數控車床在機械專業中的重要性
隨著科學技術的發展,機電產品日益精密復雜。零件加工質量和精度要求越來越高。而數控技術是現代化加工設備的基礎,又是精密、高效、高可靠性、高柔性加工技術的支撐。發展先進制造技術必須以數控技術為基礎。目前,數控車床是車削加工功能較全的數控機床。它可以把車削、銑削、螺紋加工、鉆削等集中到一臺設備上,使其具有多種工藝手段。由于產品的變化頻繁,在一般機械加工中,單件小批量的生產約占70%以上。這樣一來采用數控車床進行加工可以大大提高產品的質量,保證加工零間的精度,減輕勞動強度,為新產品的研制和改型換代節省大量時間和費用,從而提高企業產品的競爭力。因此,對于中職的學生來說,掌握好一門技術對于自己來說比什么都重要。
二、明確學習目的
學編程,做一名編程人員,從個人角度講,可以解決在軟件使用中所遇到的問題,改進現有軟件,可以為自己找到一份理想的工作添加重要的砝碼,有利于在求職道路上謀得一個好的職位;從國家的角度,可以為中國的軟件產業作出應有的貢獻,一名優秀的程序員永遠是被爭奪的對象。知識經濟時代給我們帶來了無限的機會,要想真正掌握計算機技術,并在IT行業里干出一番事業來,具有一定的編程能力是一個基本條件和要求。
三、學習方法與技巧
同其他知識和技能的學習一樣,掌握正確的學習方法對提高數控編程技術的學習效率和質量起著十分重要的作用。應該掌握基本的理論知識,以實踐為主,抓重點,實踐所需的知識要查閱相關資料,掌握關鍵理論知識。切削加工基礎、刀具知識、量具使用是在實際工作中慢慢積累起來的。數控機床結構、編程語言代碼是不用花很多時間就可以掌握的。
1.理論與實踐相結合
首先,掌握那些常用的指令,如G、M開頭的指令,要求同學們不但要學會還要熟記它們。對于不是很明白的概念可以暫時不管,等到實訓的時候,通過實際的加工操作就會自然而然地明白,因此,只有理論沒有實踐,有好些內容就理解不了了,而只有實踐沒有理論,接受起來就慢很多。
2.集中精力在一個較短的時間內集中完成一個學習目標,并及時加以應用,避免進行馬拉松式的學習
數控加工步驟繁瑣,如果不能靜下心來,思想不集中,很容易出錯。必須高度集中精力做好每一個細節,做到“心如止水”。
3.對軟件功能進行合理的分類,這樣不僅可提高記憶效率,而且有助于從整體上把握軟件功能的應用
建議在學習軟件編程之前,先熟悉數控機床的操作,并且要學會簡單的手工編程。最好還能掌握對后期的處理軟件的簡單修改,以使程序能適應你使用的數控系統。在學習軟件編程時,如果主要是加工一些形狀較規則的零件,我認為MasterCAM非常好用。軟件的學習其實沒什么難處,不用花太多的時間就可以熟悉。
4.從一開始就注重培養規范的操作習慣,培養嚴謹、細致的工作作風,這一點往往比單純學習技術更為重要
做數控加工其實很枯燥乏味,如果不能調節自己的情緒就會感覺做這一行很累,這也是很多人不愿做的一大原因。很多時候,因為一個無關緊要的小小的失誤,影響自己的心情,造成更大的錯誤,甚至連犯低級錯誤。這就要求我們必須具有良好的心理素質,具有較好的心理承受能力和抗干擾能力。
5.樹立長遠的目標
數控編程是一門集大成的工種,必須掌握切削加工基礎、刀具知識、量具使用、機械加工工藝、數控機床結構、編程語言代碼、編程軟件使用等相關方面的知識。而這些知識不是一朝一夕就能學會的,要達到熟練的程度需要三年左右的時間,而要融會貫通則需要五年甚至更長的時間。這就需要從業者樹立長遠的目標,并且不斷學習,持之以恒。
6.積累經驗,將平時所遇到的問題、失誤和學習要點記錄下來,這樣對你以后避免犯同類錯誤非常有用,這種積累的過程就是水平不斷提高的過程。
四、編程與實訓加工的有機結合
當然,實踐經驗是數控編程技術的重要組成部分,只能通過實際加工獲得,這是任何一本數控加工培訓教材都不可能替代的。雖然大家都注重強調與實踐相結合,但應該說在不同的加工環境下所產生的工藝因素變化是很難用書面形式來表述完整的。最后,同學習其他技術一樣,既要對完成學習目標樹立堅定的信心,同時又要腳踏實地地對待每一個學習環節。
參考文獻:
[1]宋祥玲,陳文娟,張立文.如何學好《數控車床編程與操作》課.山東水利職業學院院刊,2009,6(02).
數控技術在現代制造技術中的應用,最具代表性的是數控機床,所以數控機床的實訓應是整個機械工程實訓的重點內容之一,數控機床的實訓時間占訓練時間的比例應大一些。常見的數控機床有數控車床、數控銑床和數控加工中心,這3種機床的數量多,具有代表性。對于一臺數控機床來說,包括4方面的內容:制造、操作、編程和維修。實訓的主要內容以操作、編程和加工簡單的零件為主,增加學生的感性認識為主要目的。
1.1合理安排數控機床實訓的時間由于機械工程實訓總學時的限制,青島農業大學機械專業學生共實習4周。數控機床實訓的內容較多,在訓練時間的安排上,數控車床2天、數控銑床和加工中心2天、其他數控機床1天,這樣既重點突出又全面。數控機床應用了先進的數控技術,和普通機床的實訓相比,講解的時間會多一些。一般操作講解、黑板上指令講解的時間約占1/2,讓學生能較深刻地理解數控機床是如何加工零件的;學生操作機床加工零件的時間約占1/2,使學生有較充足的時間增強對數控機床加工零件的感性認識??傊?,實訓的重點雖為實踐,數控機床訓練的特點又決定了講解占了約一半的時間。
1.2合理安排數控機床實訓的內容和方法在數控機床實訓中,操作、編程和加工零件是主要內容。首先對照機床講解基本的操作;然后學習數控的編程知識;最后加工出零件。編程方法的講解,只能在黑板上講解組成程序的指令字、程序的格式等,然后編寫一個簡單的程序。數控機床的坐標系是主要內容之一,機械坐標系、工件坐標系(編程坐標系)的概念,它們的作用是什么,必須結合編程才能講清楚。數控機床是按程序自動加工零件的,刀具沿程序指令的刀路運動切削工件,刀路的位置必須使用坐標系描述。所以,首先講清各種坐標系的概念,進而才能講清對刀等關鍵的概念,才能理解為什么在編程坐標系下編寫的程序可以在機床上加工出零件等問題。數控機床的實訓內容應與數控機床理論課的內容相輔相成,各有側重,通過數控機床的實訓為下一步學習數控機床理論課打下良好的基礎。數控機床實訓應以機床操作、編程、日常保養和安全使用為基本內容,重點應放在編程和操作上。通過基本編程知識和操作的學習,學生可具備基本的編程和操作能力,為了提高學生的實訓興趣和創新意識,可以讓學生自己設計一個簡單的零件,自己編程,經指導教師檢查無誤后上機加工;或者編程加工一些有趣的零件。如:數控車床上可以加工仿真子彈、仿真酒瓶等;數控銑床上可以加工一些漢字,如“歡迎實習”等。
1.3手工編程和自動編程數控編程分手工編程和自動編程,形狀復雜的零件加工程序只能由計算機自動編程來完成。在實訓內容上,應手工編程和計算機自動編程并重。手工編程是數控車床實習的基本內容,通過手工編程加工簡單的小零件,是普遍采用的訓練方法。但隨著計算機技術的發展,CAD/CAM在機械加工中的廣泛應用,計算機自動編程也應是數控機床特別是數控銑床實習必講內容之一。由于實訓時間的限制,這部分的內容較多。所以,可以精簡為由實習指導教師通過一個例子演示給學生看,邊演示邊講解,講明形狀復雜及包含曲面的零件或模具的加工必須用計算機自動編程的方法編程,然后加工成所需的零件或模具。自動編程是通過計算機軟件完成的,常用的具有計算機編程功能的軟件有:CAXA、UG、Cimatron、Pro/E等。
1.4數控機床仿真軟件的應用機械工程實訓場地往往有限,數控機床價格較貴,配備的數控機床的種類和數量有限,平均到每一名學生的上機操作時間較少。為了解決這個矛盾,可以安排一定的時間,讓學生在機房使用數控機床仿真軟件練習數控機床的操作、編程和加工仿真。也可以不做統一安排,讓學生課后根據自己的情況自由上機練習。數控機床實訓的內容多,時間相對較少,一定要制訂詳細可行的實訓計劃,明確每天的訓練任務、訓練目的、訓練方法和訓練設備。這樣學生面對從未見過的設備就不會感到茫然,教師指導學生也會有條不紊,順利完成實訓任務。
2演示教學法的應用
2.1什么是演示教學法由于機械工程實訓總學時的限制,學生不可能自己動手操作每一種機床,特別是一些比較危險、貴重和精密的設備,比如高壓水切割機床、三坐標測量機以及電火花線切割、電火花成型等機床。為了解決這個矛盾,基于學校的實際情況,采用了演示教學的實訓方法。所謂演示教學法即指導教師講解機床的加工原理、操作方法、編程方法,然后自己操作機床加工一個零件演示給學生看。通過演示教學的實訓方法,解決了實訓內容多時間少、機床有限及教師有限的矛盾,還可以給學生打下進一步學習研究的基礎。
2.2以電火花線切割為例電火花線切割屬于特種加工,特種加工是利用電能、化學能、光能或聲能等能量對工程材料進行加工的工藝方法。在特種加工中,加工工具(廣義的刀具)、加工工件與傳統的機加工不同,一般不是采用機械力加工,在實習時學生首先會想到加工工具是怎樣加工工件的。所以實習指導教師在實習的開始,應首先講明電火花線切割的加工原理。實習步驟如下:(1)指導教師啟動機床,用薄鋼板切割一個小五角星演示給學生看。學生發現一根很長的光滑的金屬鉬絲可以切割鋼板時,一定感到吃驚,想知道它的加工原理是什么。(2)在切割小五角星的過程中指導教師講解加工的原理,舉一個日常生活中簡單的電火花放電的例子:我們平時開關電器或插拔插頭時,會發現有時有電火花放電,嚴重時開關或插頭的導電部位有被燒的痕跡,甚至掉渣。電火花線切割的加工原理就是利用電火花放電產生的熱量使金屬被燒腐蝕而起到切割的作用。講完這個常見的現象后,再講電火花線切割的加工原理,學生就感到易于理解了。(3)指導教師再講解機床的操作方法。(4)簡單講解編程的方法,整個過程大約45min。
3多媒體技術在機械工程實訓中的應用
隨著計算機技術的飛速發展,計算機的多媒體技術和仿真技術已經應用于各行各業。機械工程實訓是一種實踐教學活動,但是計算機的多媒體技術和仿真技術在機械工程實訓中也能發揮重要的作用。由于實訓的內容不可能面面俱到,在學生實習完基本的內容后,可利用多媒體技術補充和總結,會起到良好的教學效果。
4結束語
關鍵詞:目的內容 教師指導 總結評估
受聘中職學校數控實訓教師之前,曾在武漢某職業技術學院數控實訓中心擔任實訓教師近5年。在連續指導了多個班級的數控實訓教學后,感觸頗深,現將數控實訓教學在中等職業學校和高等職業院校的異同綜述如下:
1.實訓目的
中職學校和高職學校的數控實訓目的差異主要便現在:中職學校辦學目標是要培養高素質勞動者,所以實訓的目的也就圍繞著這個思路,著重強調培養學生的動手編程操作能力和職業素質,為學生就業做好準備;高職院校辦學目標是要培養復合應用型人才,實訓的目的強調除了提高動手能力之外的創新和管理等各方面能力,還要為學生就業、擇業和創業打下了基礎。兩者相比之下,高職院校實訓目的更加廣泛,要求也相應更高。
2.實訓內容
3自行編程校驗
4預約上機實操
5實訓總結大會
在中職學校,學生多為初中文化程度,甚至有的學生連初中學習水平都還達不到,基礎知識不扎實,理論基礎差,所以在進行數控實訓時,第一周要進行編程學習,實訓老師在擔任實訓教學的過程當中無形地擔任了編程理論教學的任務,加重了實訓教師的負擔,減少了學生實操的時間。
高職學院將理論教學和實訓教學嚴格分開,理論教學考慮課程的連貫性和順序性,理論課程學習完畢后再進行數控實訓,實訓分為4步:首先進行數控編程理論課程,其次數控操作實訓,然后在熟練操作后進行數控加工工藝實訓,最后綜合應用掌握的實訓技能進行畢業項目設計,達到一個最好的教學效果。
3.實訓教師指導
教師在實訓過程中的指導方式根據實訓對象和實訓內容的不同也有所不同:
中職學校數控實訓教師的主要任務是制定計劃,編程授課,軟件教學,操作指導,成績評定;高職學院數控實訓教師的主要任務是制定計劃,分配任務,引導設計,操作指導,成績評定。
從上面的實訓教師的主要任務就可以看出兩者的差別:中職實訓教學是一個“被實訓”的過程,高職實訓教學是一個引導學生主動實訓,積極參與實訓的過程。
4.實訓總結
中職數控實訓這個環節比較隨意,學生完成實訓后由老師根據整個實訓過程和實訓成績總結實訓,學生在完成實訓任務后心理上也比較放松,很多學生抱著完成任務甚至是敷衍的心理,并沒有發揮主觀能動性,激起求知欲。在高職學院,數控實訓結束后,會專門安排半天時間進行一個實訓總結會,每個參加實訓的學生上臺發言,總結數控實訓的過程和收獲,讓學生作為實訓總結的主角,同時也鍛煉來了學生演講和表達能力。
5.實訓成績評估
中職學校數控實訓結束后,對實訓成績的評估一般由以下成績組成:實訓理論考試成績、安規考試成績、數控仿真軟件成績、實操成績、平時成績五個部分組成。學生對實訓的評估主要通過實訓報告本加上實訓小結的形式進行,這樣的評估模式的特點是具體、量化,直觀,衡量了學生在實訓過程中的各方面的表現情況。
高職學院在數控實訓評估一般采取等級制,不采取記分制。根據學生在實訓過程中設計零件的難度、設計過程、完成情況、實操表現來進行“優秀”、“良好”、“合格”“不合格”四個等級。學生對實訓的評估主要通過總結會發言的形式來進行。
以上五點是本人在長期數控實訓中的一些感受,我認為,同我國現行的偏重系統理論傳授的職業教育教學內容相比,以崗位要求為培訓目標的德國雙元制職業教育培養出來的人才更受企業的歡迎。在此本人著重為中職數控實訓提出以下建議:
1) 增加中職學生數控實訓上機時間,增加機床的種類和數量,提高機床使用率和設備完好率。
2) 建議編程理論教學和實訓教學采用一體化教室教學實訓模式,將傳統的理論授課教室搬到實訓基地,邊講邊看,邊講邊做,做到眼到、耳到、思維到、手到。
3) 重新審視實訓成績的評估模式,因為實訓的目的在于過程而不是在于結果,建議采用實訓成績等級制度,將學生的日常表現和完成零件的情況量化,最后實訓成績按照分數段分成“優秀”、“良好”、“合格”“不合格”,讓學生提高信心減小差距。
關鍵詞: 做中學 數控機床操作實訓 教學實踐
“做中學”是一些教育者根據自身實踐經驗,共同倡導的一項“基于動手探究的科學教育”的項目,旨在提高學生的實際動手能力,培養科學的思維方式和生活方式。“做中學”在高職數控機床操作實訓中,通過理論聯系實踐,以在工作中學習為切入點,倡導一種全新的學習方式,是高職數控實訓教學研究與改革的極其重要的發展方向和趨勢。
一、“做中學”教學的必要性
1.“做中學”的特點
“做中學”是一種讓學生在實際操作過程中學習知識、掌握基本技能的教學手段,以實際動手的方式學習課程。這種教學方法以學生操作為主,講究師生互動,讓學生在實際動手過程中積累知識和經驗。與傳統教學方法有所不同,“做中學”強調以學生做為主,改變了以往教學中強調以老師教為主的概念,促使學生主動思考,大大強化了課堂教學效果。
2.數控機床操作實訓的特點
數控是目前高職院校最熱門的專業之一,在機械制造業中應用特別廣泛,是數控、機制、模具專業學生都要學習的實訓內容。數控機床操作實訓是一門專業的實訓教學課程,主要講述如何利用數控機床加工高精度的機械零件,如何編程,如何正確選擇刀具,如何合理使用切削用量,具有較強的操作性,是比較適合“做中學”的教學方式。
3.傳統教學方法的缺點
目前大多數實訓課程教學中,教師仍以理論講解為主,雖然也有一些實驗,但機床少,學生操作的時間不多,一些內容老師講起來枯燥乏味,調動不了學生的學習積極性。可在“做中學”中盡量調動學生的學習積極性,在做的過程中掌握數控中各個指令的使用方法,達到最佳教學效果。
二、“做中學”在教學中的具體操作
在高職數控實訓“做中學”的課堂上,教師精心創設問題情境,讓學生面對真實的操作環境,根據教學內容的設計,在數控機床上操作。在操作過程中,學生提出問題,并思考討論。
數控機床操作實訓是一門專業課程,本課程徹底改變了以前教學中的“以講為主”的教學模式,整個教學模式都圍繞“做中學”安排。下面就教學的課程性質和任務、教學內容與學習評價三個方面作介紹。
1.課程的性質和任務
(1)課程性質
本課程是數控專業的一門重要專項能力訓練的實踐教學課程。
(2)課程任務
學生通過《數控機床操作實訓》課程的學習,了解數控機床操作的基本要領和基本知識。熟悉安全操作規程及程序編制方法。正確操作數控機床加工簡單的零件及使用量具調整尺寸誤差。掌握循環指令的編程加工及尺寸的修調方法。掌握圓柱、端面切削循環的編程加工。掌握螺紋(圓柱)的編程加工。編制程序中的數學處理,非圓曲面的加工。掌握宏程序的編程加工。
2.課程的教學內容
(1)入門指導
①數控機床的簡介。
②數控機床操作面板的介紹及操作。
③數控機床的坐標系及工件坐標系。
課堂練習及測試要求:熟悉數控機床基本操作,熟練掌握機床按鈕操作,會建立工件坐標系。
巡回指導:重點是機床各按鈕的操作,注意超程報警。
(2)臺階外圓的加工
①臺階外圓的編程及加工。
②刀尖圓弧半徑的補償。
③加工工件表面質量的提高。
課堂練習及測試要求:加工臺階外圓,會編程加工臺階外圓并提高工件的表面質量。
(3)圓弧外圓的加工
①圓弧指令的格式及編程。
②尺寸誤差的消除。
③圓弧外圓的編程及加工。
課堂練習及測試要求:加工圓弧外圓,會用修改刀補值的方法消除尺寸誤差。
巡回指導:注意加工工件的尺寸要符合圖紙的要求。
(4)圓柱切削循環(G80)
①G80的編程格式。
②工件圖的分析。
③工件的編程及加工。
課堂練習及測試要求:掌握大余量工件車削中單一循環G80的運用。
巡回指導:重點注意編程的格式。
(5)端面切削循環(G81)
①G81的編程格式。
②工件圖的分析。
③工件的編程及加工。
課堂練習及測試要求:掌握大余量工件車削中單一循環G81的運用。
巡回指導:重點注意編程的格式。
(6)圓弧階梯軸的加工
①復合循環指令G71、G73的指令格式。
②圓弧階梯軸的編程及加工。
課堂練習及測試要求:熟練掌握復合循環指令G71、G73的運用。
巡回指導:注意G71、G73指令格式中各參數的選用。
(7)螺紋(圓柱)的加工
①三角螺紋各部分尺寸的計算。
②三角螺紋的編程。
③三角螺紋的加工。
④三角螺紋的檢驗。
課堂練習及測試要求:熟練掌握三角螺紋的編程及加工。
巡回指導:注意螺紋中徑尺寸的計算要正確。
(8)橢圓宏程序(中心在軸線)
①宏程序的基本使用方法。
②橢圓加工計算。
③中心在軸線宏程序的編制。
課堂練習及測試要求:熟練掌握宏程序的編制,會加工橢圓零件。
3.學習評價
《數控機床操作實訓》課程成績評價表
三、“做中學”的教學效果
關鍵詞:技工院校 數控技術專業 “一體化”教學
技工院校是培養中、高級實用型人才的職業院校。我校數控專業正處在快速發展階段,利用德國貸款人民幣5000萬元購置的數控設備將于今年6月份到位。結合我院的實際情況,為適應社會和企業用人的需求,“一體化”教學模式成為我院教學改革的重點。在教學的實踐過程中,我們把專業理論和操作技能系統地結合在一起,注重教學內容的實用性。通過一體化教學方法的實施,強化了學生的技能訓練,提高了學生的動手能力,收到了事半功倍的效果。
1、數控專業理論課的教學
數控專業的一些課程的相關性較強,進行一體化教學可以相互補充,促進學生理解、消化和吸收,達到更好的教學效果。例如:機械制圖、AutoCAD、公差三門課就可進行一體化教學,機械制圖可使學生掌握機械圖的繪制方法、規范,而AutoCAD是應用計算機輔助準確、高效的作圖,與公差課的配合學習,可有助于理解抽象的公差概念,并正確標注,正確識讀圖紙技術要求。
還有手工編程和自動編程是學習數控編程的重點,只有兩者兼具,才能構成一個完整的數控教學體系。手工編程是數控編程最基本的內容,是學好數控編程的基礎。學習編程指令時應對FANUC、SIEMENS兩大系統的異同點進行分類學習。在學習各種指令的基礎上,綜合運用,完成各類回轉體類零件(軸類、軸套類、盤類、各種回轉體成形面、切斷、螺紋等)的加工。對復雜零件的程序編制,手工編程是解決不了的,這里就需要學習自動編程。自動編程常利用各類編程軟件如:MASTER CAM以及UNIGRAPHCS(即UG)。即利用自動編程軟件本身的自動繪圖CAD(計算機輔助設計)功能,繪制出幾何圖形,再利用軟件的CAM(計算機輔助制造)功能,制作出數控加工程序,通過其圖形演示功能對零件的加工路徑進行驗證。
2、數控專業理論與實訓的教學
理論與實訓的一體化教學要有相適應學習環境,如我院數控實訓場地,實訓內容非常豐富,一個實習車間可進行好幾個工種的教學。在實習車間內有教室,將教室與實習車間合二為一,形成仿真的工作場所,使教學過程變為生產過程,學習任務變為工作任務,使學生通過學習親身體驗工作。首先老師在車間的教室內講解完理論知識后緊接著就可以進行實際操作訓練,如:普通車工、數控車工、數控銑工等,然后根據實際操作中普遍存在的問題再進行理論講解。結合我院實際和我市各企業的實際情況,數控教學要求學生掌握FANUC、西門子、廣州數控等數控機床操作系統,重點是掌握華廣州數控、FANUC操作系統、編程指令和操作方法,能獨立編程并完成較復雜零件的加工。數控加工原理和基本知識,數控機床結構講解與見習、各系統對刀原理,編程指令講解與實訓,各系統面板的熟悉,對刀方法及一般軸類、套類、盤類零件的編程加工(實訓操作)。這一整個教學過程都是由教師主講并指導實操,因此這樣的理論與實訓的“一體化”教學為師生提供了邊教、邊學、邊做、理論與實踐互補的有效保障,從而保證了“一體化”教學的順利實施。
3、數控專業英語的教學
我國外資規模不斷擴大,吸引了大批的外國企業和投資者。英語在外資企業中的產品圖紙、技術標準、工藝文件、檢驗文件和操作說明書中被使用,外資企業急需熟悉本專業知識且掌握專業英語的復合型人才。所以技工院校開設專業英語課程非常有必要。技工院校的學生仍是以掌握必備的專業知識和操作技能為主,所以在課堂教學中盡量精選專業英語教學內容,做到“夠用”就好??芍攸c講述機床運動、軸系統和坐標、工程圖、機床控制、編程規劃流程等方面的內容。
4、數控機床維護與保養的教學
絕大多數技工院校的數控專業教學可能側重的是數控機床的編程與加工,而對機床維護與保養的教學不夠重視,這極有可能造成數控機床的維護保養和實訓操作兩者間的不和諧,不統一。作為技工院校,向社會輸送一批批專業技能過硬的技術工人是整個人才培養方案中的一項重要指標。但與其同時,不能搞片面教學,在注重技術過關過硬的基礎上,更為關鍵的是制定切實可行的機床維護保養制度,從而培養學生的崗位責任感,培養學生的安全操作規范意識,培養學生嚴謹的勞動紀律和態度。
一體化教學既豐富了課堂教學,又提高了教學效果和教學的綜合能力;既符合學生實際特點,又突出操作技能實訓,并且講授內容針對性強,學生邊學習理論邊實習操作;既有利于學生對教學內容的理解和記憶,又有利于教師及時發現問題,并能及時靈活地加以解決。作為職業院校的教師,我們更加要重視教學方法,而不是教學內容,重視的是教學過程,而不是教學結果,重視的不是學什么,而是怎樣學,使他們能適應社會的要求。在知識經濟和信息時代,對高技能人才提出了新的更高要求,技工院校應突出學生綜合素質和操作技能的培養,把學生培養成一專多能的復合型高技能人才。■
參考文獻:
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關鍵詞:項目激勵 數控車削實訓教學 實踐與探索
一、問題提出
數控技術是20世紀中期才發展起來的一門綜合性學科,它集微電子、信息處理、自動檢測、自動控制及機械制造等高新技術于一體。當前的機械制造業已經實現數控化,為了適應市場對人才的需求,技工院校設立了數控專業,以培養數控技能型人才,而數控技能型人才必須在實踐操作及數控技術應用方面具有非常強的動手操作能力?!稊悼剀囅骷庸ぁ纷鳛橐婚T基礎學科,首先應在技工院校中受到重視,對如何提高其教學效果進行實踐與探索,以期相互學習、共同進步。
“如何提高教學效果”也可以理解為“如何有效地教學”。所謂“有效”,是指通過教師在一段時間的教學之后,學生能獲得的具體的進步或發展。教師遵循教學活動的客觀規律,以盡量少的時間、精力和物力投入,取得盡可能好的教學效果。
筆者進行了多年的教學實踐與探索,嘗試在原來的基礎上用不同的教學方法進行數控車削教學的改革與研究,記錄其中的差異,并通過測驗、技能鑒定考試和職業技能競賽等總結歸納教學經驗,得出相應的改進結論,提高學生的綜合操作能力。
二、實踐與探索
1.興趣項目,操作先行
(1)先做后教,體驗成功。數控車床的操作有固定的程序和功能,相比于理論知識,操作相對簡單。所以,對于數控車床而言,操作先行是可行的一種教學方法。而操作先行,項目的選擇至關重要,要激勵學生在項目的實施中參與創造實踐活動,學生在項目實踐過程中,能夠體驗創新的艱辛與樂趣,能夠培養學生團隊精神和合作能力。
(2)亦玩亦做,興趣自來。讓學生自己操作數控車床,加工出一個“子彈”的零件,如圖1所示。學生既感到興奮,又有一種成就感。操作先行避免了一開始就學習編程的枯燥和艱澀,有效地給了學生對自我的肯定和滿足。學生通過輸入老師預先編寫好的程序,如表1所示,能很直觀地對數控程序有了認識――“字母+數字”。同時,也對該課程的學習目標有了清晰的感受――操作機床,加工出合格的零件。
2.核心項目,分組實施
(1)教前摸底,有的放矢。數控編程涉及的知識面較廣,每個學生的基礎、特長不同,在核心項目實施前對學生作一次全面的測試,有利于老師對學生的了解,有利于后續的分組教學。具體測試的內容應該包括數學、機械制圖和車工操作等課程。其中數學的知識應該以幾何圖形的尺寸計算及三角函數為主。測試之后,對測試的結果進行詳細的分析,歸納出各課程學生的差異。
(2)精心分組,優勢互補。通常,學生如果在測試的課程中遇到困難,也會反映到以后的數控編程的學習過程中,根據測試的情況,有針對性地對學生進行分組,有利于促進學生團隊精神的培養;有利于學生優勢互補,共同進步;有利于學生相互指正、減小操作過程中的故障率。
分組的人數以3人為宜。人數過多,效率降低,因為人均操作的機會偏少;剛開始學習時,如果人數偏少,也容易造成學生縮手縮腳,故障率也相應偏高。
對學生分組的時候要考慮的因素比較多,最主要考慮要把每組學生盡量組合成互補的,比如把數學好機械制圖差的學生和機械制圖好數學差的學生組合,把數控操作好計算機編程差的學生和數控操作差計算機編程好的學生組合。
學生分組后也容易造成學生兩極分化現象,有可能造成交給一個組的任務,結果由一個學生全部完成了,其他學生并沒有參與,所以,任務分配的時候也可以考慮適當細化。比如:3人一組,一人計算機編程,一人數據記錄,一人數控操作,然后兩兩輪換進行,課程結束將對學生一個個進行考核。
(3)削枝強干、突出重點。在數控車的教學過程中,不可避免地會和某些課程發生聯系,如圖2所示,也會碰到有些學生沒有掌握好這些基礎知識而出現學習瓶頸,而且情況各有不同,有學生被數學難住了,有學生看不懂圖樣,有學生不懂工藝等等。如果把這些內容全部放在數控課堂上學習,其效果和效率都是低下的,因為只是有部分學生沒有掌握相關的部分知識點。所以,在數控的教學過程中不應該把已經學習過的內容作為教學的重點。
對于技工院校的數控教學目標定位是學生能根據圖樣要求,獨立編程、操作,在規定的時間內,加工出合格的零件。數控課程要解決的問題就是“數控編程”和“數控機床操作”。數控車床的結構、組成等其他的知識,學生可通過自學或教師輔導獲得。
數控車削的教學重點應放在圖形(或圖樣)的數字化處理、程序的編寫及數控機床的操作這三方面。圖3所示是一個保齡球瓶的零件圖,進行編程需要計算從O到F各點的坐標,通過學生自己計算或用CAD都可以得到各點的坐標。筆者的處理方法是指導學生標注這些點的坐標,如表2所示,并告訴學生為什么選取這些值作為坐標值。由于教學的重點是計算機編程的方法,坐標值的計算可以直接、明白地教授給學生,能有效地保證計算機編程教學的效率。
例如,現要編寫一個保齡球瓶零件的加工程序。零件和刀具的參數如下:毛坯直徑10mm,1號刀為35°外圓刀,2號刀為切斷刀。
計算機程序的編寫必須和企業的技術文件統一,有利于接軌企業生產,有利于養成嚴謹的學習態度,也便于編程的學習。具體的技術文件包括圖樣、數控加工工序卡片、數控加工刀具卡片、數控加工進給路線圖、數控加工程序單等。這些技術文件都以表格的形式存在,有規律、有條理、也比較系統,而且比較清晰、要點突出,非常貼合機械加工及數控編程的特點――邏輯嚴密、條理清晰。把技術文件(表格)的格式,運用到數控車削教學過程中可有效提高數控教學的效益。如表3所示,學生填寫準確即可加工出保齡球瓶的零件。
3.仿真項目,虛擬加工
目前的數控機床可以直接通過數據線和計算機連接,學生可以通過操作計算機進行編程、模擬并校驗程序,而后通過計算機控制機床進行加工。常用的數控仿真軟件有南京思沃、上海宇龍、斐克數控仿真等,這些軟件可以完全模擬從程序輸入到零件加工完成的整個過程。
數控車削課程的實訓教學,必須在數控機床上通過大量的操作練習才能完成,因此需要購置教學設備,還有機床的日常維護、刀具和材料,這些都需不小的費用。另一方面,由于學生都是初學者,在操作中常常因操作錯誤而損壞數控車床?;谝陨细鞣N原因,在實訓課教學中引入數控仿真技術是非常必要的。對實訓過程進行仿真教學既滿足了實訓教學的要求,又節省了設備的投資成本。針對無法實現一對一手把手教學而造成教師不能及時發現和糾正學生在實操過程中出現的問題,教師可利用軟件提供的“測試”和“錄制”功能,要求學生將自己操作過程錄制下來,以備教師課后調出檢查。對于學有余力的學生而言,可以讓他們先在仿真中獨立完成,完成的效果圖如圖4所示。
我們可把計算機仿真編程學習穿插在核心項目的教學當中,這樣可以非常安全地讓學生學習編程,把有些可能出現的危險先通過模擬去表現并排除。在計算機上模擬加工零件,其速度是可以調節的,同時,不需要裝夾工件和刀具,有效地節約時間,提高了效率。當然,數控仿真模擬加工對編程學習很有幫助,但是對刀、工件測量等環節還需要通過實際操作來提高水平。
三、實施成效
1.學生職業素養普遍提高
(1)促進學生學習注意力和學習興趣品質的提高。學習興趣在學生積極性中是很現實且十分活躍的心理成分,它在學習活動中起著重要作用。托爾斯泰說過“成功的教學所需要的不是強制,而是激發學生的興趣?!睂W校教研組分別對2011、2012級機械加工兩個班的85名學生進行了問卷調查,調查結果有72%的學生認為在探索有效實訓教學的策略以來,學習興趣是“增強了”。
(2)促進學生基本技能的快速提高。多年來,通過開展專業技能興趣小組,數控專業學生的操作能力大為提高,還涌現了一批技能操作能手。他們在各類競賽中獲得了優異的成績,2015年臨安市第七屆中等職業學校技能比賽數車項目,一人獲一等獎,二人獲三等獎;2015年杭州市機械專業學生技能競賽數車項目,分別有學生獲得了一等獎和二等獎。
2.畢業生就業率明顯提高
隨著各項措施的落實,學生職業素養的不斷提高,畢業生的質量更為貼近人才市場需求,職業技能更接軌企業,深受企業的歡迎和肯定,就業呈供不應求的趨勢。近幾年來畢業生就業率平均在98%以上,其中60%以上的學生與數控專業對口。
四、小結
數控車削加工是一門重要的專業操作課程,很多教材的編寫也已經項目化。項目教學的實施,注重的不僅是最終的結果,還要關注完成任務的過程,做到“做中學、學中做”。培養學生分析問題和解決問題的能力,不但訓練學生之間協調、合作的能力,還可以充分發掘學生的創造潛能,培養了學生系統解決問題的能力。
本文在探索有效實訓教學的策略時,將項目分成三類,即興趣項目、核心項目、仿真項目。興趣項目的實施,可稍多注重其最終結果,對學生的成果進行多場合的展示,而且采取激勵的措施,提高學生的信心和成就感。核心項目的實施,注重過程,講究合作,分組競爭,小組完成情況在實訓場所醒目位置公示。仿真項目的實施,注重因材施教,對優秀生,開發思維,鼓勵拔尖;對基礎較差的學生,培養興趣,掌握基礎,促成其理論知識的實踐化。
總之,我們必須為學生提供更加有效的實訓環境,培養學生的綜合能力。要將整個實訓教學過程中的教、學、練融為一體,加強實訓中的互動,使實訓教學的質量和效益得到大幅度的提高。我們要培養不僅有專業知識,而且還有一定創新思維和較強實際操作能力的技能人才。
參考文獻:
[1]楊有君.數控技術[M].北京:機械工業出版社,2014.
[2]張夢欣.數控車床編程與操作[M].北京:中國勞動社會保障出版社,2014.
1.課程教學內容比較抽象,學生理解困難。一般機制專業的學生前期對數控相關知識和設備了解較少,初步接觸該課程時沒有感性認識,對所講內容感覺抽象不易理解和掌握,學習興趣不濃。
2.傳統教學往往將理論和實訓分開進行,不僅導致理論老師和實訓教師重復講授,而且造成了師資、時間和設備的極大浪費,也不利于理論和實踐的結合。
3.實驗內容相對理論較為滯后,加之學生之前對數控設備沒有接觸,實驗時間比較緊張(在規定時間內很難完成實驗內容),以及學生在初學時對編程操作不熟練,往往存在一定的安全隱患;極易造成機床、刀具的損壞,更有甚者造成人身傷害。
4.數控設備不足以及機制專業數控實訓少,學生很難通過幾次實驗掌握所學內容。如果數控機床的編程操作完全依靠數控機床進行實作訓練,則投入大消耗較大成本極高。一般學校很難承擔起此種消耗與投入,且也完全沒有必要。
5.數控系統型號多且復雜。一般院校所使用的教材可能會與實際實訓的設備系統不一致,且學校也不可能將所有的系統配齊。這樣便導致課堂所講系統與實際實訓不同,在校所學的系統與工廠中不符,而最終導致學生就業后不能很快定崗生產。
二、仿真軟件在該課程教學過程中的優勢
1.在現實生產中實際的數控機床往往只是某一種數控系統,有可能與課堂所講系統不同。而仿真軟件往往自帶多種數控系統,可以方便學生熟悉和學習不同系統。
2.仿真軟件一般包含多個廠家的數控設備,而且仿真的機床面板和實際機床完全一致且系統模擬仿真真實,學生練習操作面板極為方便。
3.仿真軟件可以在虛擬環境下對程序進行仿真驗證、圖像模擬等。仿真的圖像形象逼真,真實再現了實際加工過程。
4.仿真軟件的三維仿真加工過程形象逼真,學生可以直觀形象地感受數控機床的實際加工過程,更容易理解和接受所學知識。5.仿真軟件具有多種模式,授課模式、練習模式以及測驗模式等,極大地方便教師講授和學生練習以及在線測驗。
6.利用仿真軟件采用虛擬機床替代真實機床進行學習和培訓,不僅可以解決設備和師資的不足,同時也可以節約實訓成本,更經濟。
三、仿真軟件在該課程教學過程中的創新和應用
1.運用數控仿真軟件結合多媒體教學。打破了以前的《數控技術應用》課程教學的傳統方法。現在老師先利用多媒體或者在黑板上講解原理以及指令的格式、編程方法及注意事項,然后現場運用數控仿真軟件對其所講解的指令進行示例編程并模擬真實機床生產加工,并結合多媒體廣播給學生演示加工過程,這樣學生就更容易理解和掌握所講內容。最后學生再利用練習模式進行強化訓練,并直觀感受,從而較快地理解掌握所學內容,增強自信心。突出學生手腦并用的效果,使學生被動學習變為主動學習。在很大程度上激發了學生的學習興趣和積極性,使學生真正成為學習的主人;同時也使原本抽象枯燥乏味的理論教學內容更加容易理解和掌握,提高學生的學習興趣。
2.運用仿真軟件可以使得學生在做實驗或者實訓之前對相關設備進行熟悉,學生可以在實驗實訓之前先通過自己的實際仿真練習,對相關設備的操作和使用有一定的了解,然后再去車間做實驗實訓就能夠在規定時間內完成實驗實訓內容,同時也避免了學生在初學時由于編程錯誤以及設備操作不熟練或者不當,而造成機床、刀具的損壞,更有甚者造成人身傷害,讓學生做實訓實驗時更安全高效。老師在上課時可以對不同數控系統以及設備進行比較和歸納講解,讓學生能很快清楚和理解掌握不同數控系統的設備之間的區別并很快適應;達到一通百通的目的。而最終可以使學生在就業進入工廠后針對不同的數控系統都能得心應手,很快適應生產崗位。
3.運用仿真軟件可以彌補設備不足以及實訓環節較少的問題。在學生進行實踐操作之前,可以自己先利用仿真軟件對實訓內容進行模擬操作,然后再去車間在數控設備上進行實際操作,這樣就可以極大地節省操作的時間,縮短實習周期,而且也提高了設備的利用率。其次現在幾乎所有的學生都有自己的電腦,這樣學生就可以在課外或者空余時間足不出戶在自己宿舍對所講的內容及自己的作業等進行反復的仿真練習和驗證。既保證了每個同學有充足的時間來動手練習,同時也不僅使學生掌握了編程知識以及機床操作技能,一舉兩得。
4.仿真軟件往往包含從經濟型的數控到高檔數控系統等多種數控系統。教師可以根據學生的基礎知識的掌握情況以及認知水平和發展的需要,循序漸近地掌握數控編程與操作技巧。在實際講授時可分為兩個模塊進行:一為基礎模塊,這一模塊是教學重點,主要講解與訓練該課程所講的最常用的數控系統中的編程指令及方法、操作及應用。以及當前學校配備的數控系統的編程方法和操作,這樣不僅使絕大多數學生都能掌握該課程的基本內容知識,同時也使學生進行技能練習時方便,必須使學生熟練掌握,靈活應用。二為提高模塊,由于學生工作之后可能操作的數控系統與上學時所學的不同,所以這部分主要為學有余力的學生講解與訓練目前絕大多數企業所使用的高檔數控系統的機床的編程與操作,以幫助學生提高在不同數控系統下對不同數控機床的編程方法的理解與應用能力;這樣,學生在從業時能夠信心十足地面對所操作的數控機床,較快適應所從事的工作。
四、結束語
關鍵詞:數控加工仿真系統軟件
實訓教學
教學模式
中圖分類號:TG659 TP391.9
文獻標識碼:B
文章編號:1002-2422(2010)03-0048-03
1數控加工仿真系統軟件的特點
數控加工仿真系統軟件是結合機床廠家實際加工制造經驗與高校教學訓練一體所開發的一種機床控制虛擬仿真系統軟件。學生在微機平臺上運行此軟件進行仿真操作,會達到同真實設備一樣的操作教學效果,可以滿足大批量學生教學需求。系統還可以依據不同的客戶要求進行設計,尤其適于初學者的入門訓練。
1,1數控加工仿真系統軟件的優點
(1)實訓基地建設投入資源少,卻能做到一人一機操作,有利于提高了學生實際操作能力。
(2)可以使學生達到接近實物操作的訓練,并且安全可靠。
(3)能使抽象問題形象化,操作訓練過程中允許出錯。
(4)通過動態的仿真操作使教學過程易教、易學,教學效果顯著提高。
1,2數控加工仿真系統軟件的不足
(1)參數設置具有隨意性。
(2)學生無法通過仿真軟件體會真實的加工環境。
(3)不利于學生嚴謹、認真的工作態度養成。
(4)先入為主,易淡薄安全意識。
為使學生能夠獨立而正確的操作數控機床打下真實的基礎,在數控加工仿真系統軟件環境下的實訓教學,既要充分發揮數控加工仿真系統軟件的優點,更要正確認識其缺點。
2數控加工仿真系統軟件環境下教學研究
采用數控加工仿真系統軟件環境上機實訓前,教師要以就業為導向科學地設計實訓教學內容,可把實訓內容分為3個模塊來安排。一是基礎模塊:主要講解實訓教學最常用的FANUC數控系統中的數控車床、數控銑床、加工中心的編程方法、操作及應用,這是所有學生必須掌握的教學重點。二是提高模塊:主要講解實訓教學EMENS數控系統的編程與操作,進一步加強學生對不同數控系統機床編程方法的了解與應用。三是拓展模塊:學習一些目前常用的國產系統,如華中、廣數等系統的編程與操作方法來拓寬學生的知識面。將數控加工仿真系統軟件環境中數控實訓教學模式歸納如圖1所示。
2,1運用數控加工仿真系統軟件,采納激發引導型教學方法
在數控仿真教學中,激發學生技能操作的積極性變被動為主動。首先抓住新生第一次實訓,結合學科特點,介紹數控編程知識的實用價值,有意識地讓學生了解數控編程與今后工作的密切關系,了解所學專業知識主要和數控編程及操作有著緊密的聯系。從歷屆學生中挖掘具有實用價值的,能激發學習動機、學習熱情和學生興趣的典型事例,充分展現數控編程及操作的價值,使更多的學生對數控編程產生濃厚的興趣。
2,2運用數控加工仿真系統軟件,循序漸進提高數控編程與操作能力
在教學過程中一開始設計較簡單的零件圖樣,教師先進行示范性操作,同時提醒學生認真觀察,掌握操作要領。當機床的模擬切削聲響起來,切屑飛濺,毛坯隨著刀具的加工變成圖樣要求的工件后,學生的好奇心和求知欲極度膨脹,此時也恰是讓學生動手操作,進行模仿的最佳時機。當學生獨立完成,興奮不已時,及時表揚學生所取得的成績,發現學生的閃光點,鼓勵學生勇于戰勝自己,激發每位學生的學習自信心,挖掘學生的內在潛能。當學生激動的情緒趨于平靜時,及時引導學生積極地思考,工件為什么會變成與圖樣尺寸一樣?機床為什么會自己加工?這樣也就順理成章導出:機床由計算機控制,計算機由程序控制,程序是由技術人員編寫的。顯然,學生處在一種循序漸進的體驗中學習,既激發了學生的主動性,又培養了學習知識的能力。
2,3運用數控加工仿真系統軟件,營造情景教學氛圍
在教學過程中,經常有意識地設置“陷阱”:故意少編一個程序段、參數輸入錯誤等。如發生撞刀現象,致使工件車不出,讓學生自己找出失敗的原因。在運用數控加工仿真系統軟件教學中應創設讓學生嘗試“挫折”考驗的情境,以此來磨煉學生堅強的意志品質,使學生體驗到只有經過艱苦努力,獲得的成功才更有價值,從而產生足夠的自信和克服挫折的勇氣。當學生真正排除了故障后,就會在“山窮水盡疑無路,柳暗花明又一村”的情感中體驗學習的成就感。既獲取了知識,又培養了堅韌的意志,這種經受挫折、克服挫折的教育在潛移默化中也是幫助學生增強信心的重要一環。將會讓學生獲益終生。
2,4運用數控加工仿真系統軟件,提高學生解決實際問題、獨立工作能力
教師應十分重視數控加工仿真在教學中的應用方法,擺正數控加工仿真在教學中的位置,既不能完全依賴數控加工仿真而放棄教師在教學中的引導作用,也不能在教學中教師唱獨角戲。在上機前教師應利用數控加工仿真系統進行相關操作演示,并在學生上機時進行巡回指導。學生在計算機上應用數控加工仿真軟件進行編程與操作,遇到問題反復調試、相互探討。有時可通過網絡交互協作討論,模擬解決實際問題。顯然,學生更快更好的掌握數控專業技能的同時,又培養了學生自學能力、解決實際問題的能力、獨立工作能力和團隊協作能力。
2,5運用數控加工仿真系統軟件,教學中還應構建多元評價體系
教學評價直接影響學生學習的主動性和積極性,所以評價要做到:第一,合理且有一定的彈性。答案不能限制太死,只要合理就行,如一些仿真操作中學生實施方案的可行性討論,實際操作過程中加工線路等。第二,既要評價技能操作結果,又要評價技能操作的過程。對在技能操作中學生的積極參與表現出來的良好個性品質要給予充分的鼓勵、肯定、嘉獎。第三,轉換評價的主客體關系,對學生在實訓過程中的技能操作情況及結果不僅僅由教師來評,還可以讓學生自評或互評。如加工線路的制定、某些圖樣的理解、坐標點的計算,可采用學生討論評價的方式,在研討中發現問題,得出正確結果。就這樣,運用數控加工仿真系統軟件教學中構建多元評價體系,學習的主動性、積極性也就自發地調動出來了。
3數控仿真系統軟件環境中數控實訓教學的改進措施
社會上需要的數控技術人才,要有扎實的理論基礎又要有過硬的操作水平,即對機床操作熟練又能進行工藝分析編制加工程序,更要有一定的真刀真槍加工水平。當今,隨著仿真軟件的快速發展,雖然仿真軟件與實際加工的差距越來越小,但是兩者之間始終還有差距存在,二者不能混為一談、相互替代。在實訓教學中要揚長避短,注重發揮優勢,改進不足;
首先,教師應首先明確仿真軟件與實際機床的區別,并引導學生進行相互比較,時刻注意這些差距,使學生認識到仿真軟件的不足,并進行有針對性的訓練,而不是完全依賴仿真軟件。在有限條件下盡可能多進行從圖紙的工藝性分析到編程加工的實操練習,利用數控仿真軟件進行初期感性訓練和基本程序與指令代碼的練習。
其次,在應用數控加工仿真系統軟件時,重視安全教育,規范化操作,讓學生養成良好的機床保養與維護知識。專項進行刀具知識的系統學習,讓學生正確理解刀具參數含義,進行正確選用并能掌握磨刀技術。
最后,應用數控加工仿真系統軟件時,要滲透和回憶前面所學的普通機床的基本操作過程,并將二者加以比較。數控加工仿真系統軟件的使用主要定在熟悉面板操作等加工過程,并且在仿真教學過程中穿插現場教學,而不能把整個實訓教學活動過多地放在仿真軟件訓練上。
只有在教學中科學、合理、有效的利用仿真軟件,將仿真訓練與真刀真槍上機床操作訓練有機結合起來,才能發揮仿真教學的最佳效果,使實訓教學真正達到事半功倍。
一、《數控機床編程與操作》校本教材開發的必要性
數控技術發展迅速,生產數控系統的廠家眾多,而不同廠家生產的數控系統在編程與操作上又有較大的差別。各學校因辦學條件的差異,配置的數控機床及設備也有所不同,所以需要的相關教材也會有所差別。例如常見的數控系統有日本的FANUC系統、德國的SIEMENS系統、國產的華中系統、廣數系統等,這些數控系統在編程與操作上都有所不同。各學校因各種條件限制,不可能把所有的數控系統及各種型號的數控設備都配齊。而現在出版的數控機床編程與操作教材,所講述的數控系統或設備型號和各學?,F有的數控設備都會有所差別,教材上有些內容也不太實用,給學校的教學工作帶來很多不便。例如現在出版的很多教材普遍以日本的FANUC和德國的SIEMENS兩大數控系統作為典型案例進行講述,而現在各學校主要配置的國產華中數控系統,在教材上都沒有相應的內容。再如現在各學校普遍采用的投入少、效果顯著的數控仿真系統教學軟件,在很多教材上也很少出現。所以,只有各學校開發校本教材才可以解決以上問題。在編寫校本教材時,可以立足于校情,根據學?,F有的數控仿真系統教學軟件及數控設備的配置情況,并結合校企合作企業的生產情況,參考機床廠家的編程與操作說明書,選擇兩大數控系統的編程與操作作為重點,進行全面的講述,對其他數控系統的不同之處也要有所介紹。所以,有針對性地開發具有本校特色,實用性強的數控機床編程與操作校本教材很有必要。
二、《數控機床編程與操作》校本教材開發的基本要求
《數控機床編程與操作》校本教材的開發要以就業為導向,以企業用人標準為依據,以培養學生的操作技能為主。根據本校學生的實際情況,理論知識應以必需、夠用、實用為原則,技能操作要以實踐為主線,對課程內容進行創新整合,充分體現“教、學、做合一”的教學思想,可操作性要強,要讓學生真正能夠在“做中學,學中做”。教材的編寫上要參考相應的國家職業資格標準,理論教學要與實訓教學一體化,實訓教學要與企業生產一體化。例如:在數控編程與操作的例題設計上,就可以根據學校的實際情況,合理設計加工圖紙,靈活選擇材料。原來教材上的一些例題零件圖的加工材料要求就不合理,都是一些金屬材料,如果都用金屬材料進行實訓,效果雖然較好,但是材料及刀具的損耗很大,加工出來的產品又沒有實用價值,浪費很大,并且學生在剛開始操作時很容易發生安全事故。校本教材可要求學生在初期進行數控實訓時,在數控車床上用硬圓木棒或尼龍棒來代替金屬材料進行加工,數控銑床上用石蠟或硬塑料板來代替金屬材料進行加工;實訓的中期,可用鋁或銅材料進行加工;實訓的后期,可按校企合作企業的產品要求進行正規的產品加工。這樣既可以節約材料,提高設備及刀具的使用壽命,也利于保證設備及學生的人身安全,循序漸進地提高學生的技能水平,讓學生到企業工作時能夠快速地從學校學生轉換為企業工人。
三、《數控機床編程與操作》校本教材開發時要注意的事項
校本教材的開發是因為現有的教材編寫不合理,所以,在開發校本教材時,在參考其他的教材及機床廠家的編程與操作說明書時,要避免照搬照套現象的出現,不能盲目跟風、追求數量及眼前功利,為完成任務或個人私利而開發教材。參加編寫校本教材的老師應該是既掌握了扎實的數控專業及相關專業的理論知識,又具有熟練的數控機床編程與操作技能,更要有豐富的教學經驗,能把理論知識與實踐結合起來的“雙師型”教師。在進行校本教材開發前,編寫人員應在校內外進行大量的調查研究工作,明確學校在該專業的培養目標,了解學生將來的就業方向,要深入企業,及時掌握企業生產崗位對人才在知識、技能等方面的要求。要把企業的一些典型零件加工案例、新工藝、新技術納入到教材中。