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摘要:數控車床集精密機械、計算機、通信、液壓、氣動、光電等多種技術為一體,是機械制造業的主流設備。學好數控車床編程與加工專業課程,在機械加工中顯得尤為重要。隨著科學技術的發展,教學方法也應不斷更新。筆者提出,可通過教材體系、教學內容、教學方法、教學手段、評價體系等對原有的教學進行改革,達到教學效果的最優化。
關鍵詞 :數控車床編程與加工 優化教學 典型工作任務
課題:本文系河南省職業教育教學改革研究項目“中職數控技術應用專業課程改革創新研究”階段性研究成果,項目編號:ZJB14227。
在技工學校數控技術應用專業,數控車床編程與加工是與生產實際聯系緊密的專業課,而目前中職學生普遍基礎文化底子比較薄,之前很少接觸過機床加工生產,理論知識難聽懂,實訓操作時害怕撞刀,從而感覺該課程枯燥無味,缺乏動手操作的勇氣。在教學中,教師要通過精心設計、優化教學,營造一個輕松、愉快的一體化實訓環境,優化課程內容,提高學生的學習興趣,從而提高教學質量。筆者作為該課程的教師,在連續十多年的教學工作中不斷探索總結,從中感悟出一些教學技巧,現談幾點粗淺認識。
一、專業課程體系的改革
隨著機械加工自動化進程的發展,加工企業對數控專業技術技能型人才的需求量越來越大,同時對數控人才的要求也越來越高,尤其是技術技能操作型人才。技工學校數控專業的主要目標就是為企業培養一線技能操作型人才,因此專業課程體系整體設置不僅應適應現階段中職學生的特點,還應結合企業和市場的實際需求。而我們在專業課程體系的設置上沒有充分考慮學生今后就業的需要,專業基礎理論課門數和內容過多,存在著知識理論性過強、技能訓練部分較少等問題。針對這個問題,在專業基礎課程設置時,應優先考慮公差配合與技術測量、鉗工、AutoCAD、普通車工這4門專業基礎課,還應采用以實訓為主的“工學結合、做學教合一”的一體化教材。這4門課程在教學中都要采用“任務驅動、情境教學、項目教學、案例教學”等職業教育的教學方法。將金屬材料、機械基礎、機械制造工藝等作為選修課,增加數控車床的學時總量,提高其在專業課程中的主體地位。為提高學生的學習興趣,學校為學生購買了關于數控車床操作的多種最新參考書籍,訂閱了一些關于機械加工、職業教育方面的期刊;本校教師嘗試編寫數控機床編程與加工方面的校本教材,讓學生多角度認識數控車床,增強學生在數控車床編程與加工中的創新意識。
二、數控車床編程與加工課程教學內容的改革
技工學校目前使用的《數控車床編程與加工》教材,其教學內容大都是參照大學或高職同等專業的數控車床編程與加工課程,過分地強調理論的系統性、完整性,把知識的講授放在第一位,和技工學校學生的培養目標和實際情況相背離。技校絕大多數學生的基礎文化知識比較薄弱,邏輯思維和運算能力較差,對復雜的理論和計算,很難全面透徹地掌握,但他們對動手操作卻具有較高的興趣。因此數控車床編程與加工教學應改變以傳授知識為主的思想,突出一體化實訓教學的特點,把操作能力的培養放在第一位。因此,在教學內容上,采用模塊式課程結構,每個模塊又分為幾個典型工作任務,每個任務結構包括:學習目標、任務描述、任務分析、相關知識技術鏈接、任務實施、任務評價、思考與練習、總結提升等幾個階段。譬如,在講到軸類零件的加工任務實施時,教師為加深學生對整個加工過程的理解,可以讓學生先在計算機上仿真:開機回零編程輸入安裝工件安裝刀具手動試切對刀程序模擬自動加工測量。編程之前要確定加工工藝方案:加工圖樣分析、先加工哪一端、后加工哪一端、如何裝夾工件、刀具選擇、加工工藝路線擬定、節點坐標、切削用量、編程指令、程序格式、加工過程分析、尺寸和形位精度測量、先仿真演示,后獨自進行練習,遇到難題在老師的引導下分析解決,直到熟練地完成加工的全過程。師生互動、分析總結后,再到數控車床上輸入程序、對刀加工。這樣既提高了學生的自信心,又不會出現撞刀等安全事故。
三、教學方法的改革
數控車床編程與加工課程傳統的教學方法就是課堂講授法和實習演示法,教師以講為主,學生以學和練為輔;理論與實訓脫離,師生缺少互動。隨著職業教育培養目標和教學方法的改革,傳統的“填鴨式”教學方法已不能滿足新的教學要求,教師應在教學實踐中,勇于創新,不斷改革教學方法,從而達到培養出適合于職業教育特點的技術技能型人才的目的。對教學方法的改進可以從以下幾個方面著手。
1.在教學過程中運用類比教學方法
譬如,把數控裝置的組成及工作過程與計算機的組成及工作過程相類比:硬件都有輸入∕輸出接口、運算器、內部存儲器(RAM∕ROM)等組成;軟件都有管理軟件、控制軟件、應用軟件(數控系統的應用軟件是加工程序)。數控機床的鍵盤與計算機鍵盤也很類似。通過類比,讓學生覺得那些復雜的概念、原理不再遙不可及,而是在生活中隨處可見,從而讓學生從心底產生一種想學習的沖動。例如,數控車床加工與普通車床加工相類比,工件幾何精度要求、刀具、切削用量、加工路線、測量等有許多共同之處;加工的適應性、特點、速度、節奏、工序集中程度等有許多不同處。類比能夠使一些復雜的問題簡單化,使數控技術技能教學達到事半功倍的效果。
2.應用探究式教學方法,加深每個任務知識的記憶和技能的熟練程度
在營造企業數控加工原型的問題情境中進行探究,教師首先要幫助學生擬訂合理的計劃,選擇恰當的時機,提出一定的問題和給出必要的資料,由學生自己動手去仿真練習或者在互聯網上查閱,來尋求問題的答案。這時,教師起到一個導演的角色,指導、規范學生的探索過程。這個過程可以由單個學生完成,也可以由學生小組(3個人一個小組,每個小組一臺數控車床)來完成。要加強培養學生尋求合作的團隊精神。經過探究過程,學生要把自己的仿真操作過程或者查閱的資料進行總結梳理,得出自己的結論和解釋。不同的學生或者團隊可以就同一問題提出不同的解釋或看法。不要怕出錯,不要怕反復,要讓他們能夠將自己的結論、想法清楚地表達出來,大家共同探討。例如,在學到數控車床坐標系時,教師讓學生探究前置刀架和后置刀架可能出現的各種坐標系,最終讓學生引導到笛卡爾右手坐標系的坐標軸關系上來。標準規定:主軸軸心線為Z軸,刀具遠離工件的方向為Z軸的正方向,然后據笛卡爾右手坐標系的坐標軸關系確定X軸;探究機床坐標系和工件坐標系的關系;查詢笛卡爾坐標的來歷等。讓學生有趣地在互聯網上查找機床坐標系和工件坐標系的知識,觀察坐標系現象,并運用前面所學過的相關知識解釋數控機床坐標系必須統一標準的理由。
3.利用情境教學法,取得優秀教學效果
情境教學法的核心就是激發學生的情感。數控車床編程與加工情境教學,是在對數控車床編程與加工內容、企業加工實例進一步提煉和加工后才影響于學生的。諸如技能競賽上優秀加工案例的作用、生動形象的語言描繪、課內游戲、師生角色互換、工藝分析、程序分析、加工視頻等等,都是寓教學內容于具體形象的情境之中,也就自然存在著潛移默化的暗示作用。情境教學法就是要在教學過程中引起學生積極的、健康的情感體驗,充分利用右腦的直觀體驗,提高學生學習的積極性,使數控車床加工操作成為學生主動進行的、快樂的事情。情感對認知活動的增力效能,給我們解決目前技校學生中普遍存在的學習動力不足等問題以新的啟示。情境教學法要求創設的情境就是要使學生感到輕松愉快、耳目一新。專業技術課教學的實踐使人深深感到:歡快活潑的課堂氣氛是取得優秀教學效果的重要條件,學生情感高漲和歡欣鼓舞之時也是知識技能內化和深化之時。這樣,學生就會走出理論知識難懂、操作怕出事故的困境。
四、教學手段的改革
教學手段是在教學過程中所運用的方法、軟件和硬件資源,是中職師生獲取新知識、新技術、新工藝的有效途徑。現代化教學手段為數控車床編程與加工課程教學增加了便捷性、趣味性。
1.充分發揮典型加工實例在教學中的作用
根據國家、省、市技能大賽,獲取數控車床編程與加工經典實例,反復研討分析,讓師生共同練習,提高技術技能水平。聘請社會上、優秀企業中的能工巧匠做兼職教師,給學生進行加工實例的操作講解,提高學生數控加工練習的趣味性和真實性,豐富感性知識,減少學習中的困難,開拓師生的眼界,發展學生的觀察和思維能力。為就業后職業能力的提升做好鋪墊。
2.提高學生的計算機操作技術,加強對互聯網、校園網上的數控技術技能資源的利用
師生共同制作數控車床編程與加工的PPT、視頻等課件。通過智能手機、iPad、計算機等網絡終端,通過微信、微博、易信、QQ、電子郵件等媒介,師生相互傳遞,更好地理解和掌握教學內容,豐富學生的知識技能范圍。
五、評價體系的改革
根據教學的內容和標準,利用一定的評價方法對教學過程及預期的教學效果給予評判。而現有的評價大都是一學期一次期末考評,這種評價方法太單一,距我們推行的素質教育相去甚遠。因此,傳統的評價體系必須改革,這就要求我們要建立一個較為科學的評價體系,通過評價讓學生認識到自己的收獲和不足。評價也不要過于復雜多樣,要以鼓勵和賞識為主,讓每一位學生都能獲得自信和動力。
1.一體化實訓過程評價
在實訓過程中,布置一些項目或任務,對學生完成項目或任務的過程記錄評價,并讓學生自己總結。
2.典型任務考評
軸類、套類、螺紋類零件編程與加工等每一項任務,對學生加工工件的尺寸、形位精度和表面粗糙度等質量要求進行考評。
3.技能鑒定考評
按照數控車床初級工、中級工分兩個時間節點,用國家技能鑒定題庫中的理論和實操試題對學生進行全面考核鑒定,對少數優秀的學生再進行高級工的技能鑒定。
關鍵詞:數控技術 實訓 實訓教學
數控是機械加工的重要基礎和關鍵技術,也是培養學生主要就業崗位技能的關鍵課程。隨著數控機床的廣泛應用,數控技術成為中職學校的必開課程,該課程在中職學校主要是通過理論學習和職業技能訓練,提高學生的操作實踐能力,怎樣才能使學生在掌握理論的基礎上提高操作能力,是這門課程的教學難點。為了滿足社會對數控技術應用型人才的需求,更為滿足畢業生的需要,根據筆者的實際教學經驗,談談如何在短而集中的時間內提高學生的理論知識和實踐能力。
一般情況下,中職學校數控應用技術專業的學生是先進行1-2年的理論學習,包括《機械制圖》、《車工工藝學》、《公差測量與技術》、《數控加工技術》、《數控編程與設備》等十幾門專業課和專業基礎課,之后到學校實訓車間操作實踐,最后到企業頂崗實習。課程的實訓在該課程的整個教學體系中占有舉足輕重的地位,實訓教學要分階段、分層次、循序漸進地進行。為了鞏固和深化理論知識,提高和完善操作技能,培養合格的畢業生,大致把中職學生的實訓分為四個階段:
第一階段:普通車床實習,熟練操作車床,熟悉數控實習環境。
在中職學校,普通車床的實訓高達80%以上,因為數控機床是在普通機床的基礎上產生發展起來的,先進行普通機床的實訓,有利于學生較快地學習數控方面的相關知識。所以,學生在實習期間應在數控車床編程、數控車削加工工藝之前進行普通車床加工實訓。具體實訓內容包括普通車床上實習、練習刃磨車刀,熟練操作車床加工端面等。在教學中一般是把數控工藝最簡單最常用的方法和普通機床對比結合講解,學生沒有進行普車學習和實訓,教學效果明顯降低。只有經過這一階段的學習和實訓,才能節約教師時間,為以后的數控實習和提高打下堅實的基礎。
第二階段:計算機數控仿真軟件練習,編制加工程序,激發學生學習興趣,提高實訓能力。
數控加工仿真系統是結合機械機床廠家實際加工制造經驗與職教學校教學訓練一體所開發的一種機床控制模擬仿真系統軟件,可以滿足大批學生教學需求。目前大部分中職學校經費不足,數控加工設備價格高,實訓設備不足,在第一階段實訓后可以進行數控仿真軟件練習。在實習中首先讓學生熟悉仿真機床的操作面板和錄入面板,明確每個按鍵的功能,懂得建立工件坐標系的方法,利用仿真軟件進行模擬操作,就可以做到給學生充分的實習機會,同時節省了操作的時間,縮短了實習的周期,對于機床操作的熟練程度將大大提高,而且為下一步的實際操作也做好了準備,在實訓中可實現同步教學。比如對刀過程,其實是很容易的事情,但如果用傳統的教學方法大多數學生都難以理解,而利用仿真軟件一邊演示一邊教學,通過車刀和工件的運動學生就很容易理解,而且還能讓學生親手操作來加深認識。教學內容中涉及數控編程和操作的內容,如工件坐標和機床坐標、G指令、M指令等都可以實現同步教學,使抽象內容形象化,提高了教學質量,培養了學生實訓能力。對于中職學校的學生來講,由于各方面的基本素質普遍較差,而數控專業課又具有極高的抽象性,加上教學過程的枯燥乏味,很容易讓學生產生厭學的情緒,教學效果也不理想。而數控仿真軟件以其和實際機床相同的用戶界面和它的可操作性,很大程度上激發了學生的學習興趣。因此仿真軟件的使用可以作為縮短實習時間、提高實習效率、降低成本的一種輔助手段。
第三階段:編制程序,數控加工由易到難,培養學生的實踐和創新能力。
仿真軟件和數控車床是同一個界面,學生短時間內通過仿真軟件熟練操縱機床后,就可以編制程序加工工件。 首先要根據工件的材質,所用刀具選擇不同的切削參數。經過第一階段的實訓,這將不是難題。中職學校數控實訓過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,在實訓中的使用比例各不相同。有時為學生安全考慮或在培訓經費較少的情況下,很多學校選擇了少用或不用鋼材。企業工廠加工的實際產品多為鋼件,在實訓中我提倡最好還是以鋼件為主。
第四階段:師生共同探討,總結經驗,解決實踐中遇到的問題,總結提高。
關鍵詞:數控實訓;有效性;中職
一、數控實訓教學的現狀
國家大力發展職業教育,中職是職業教育的大軍。數控專業的畢業生社會需求量大,其中,數控技能實訓是數控專業學生將理論與實踐結合,練好技能為工作打好基礎的重要的專業課程。數控實訓效果的好壞決定了學生技能理論水平的高低。但是在實際的教學和觀察中發現數控實訓教學中存在著如下的幾個問題。
1.教學模式落后單一,學生的學習興趣不高
傳統的以教師為中心的“傳遞―接受”教學模式,教師先進行理論的學習,然后集中一段時間進行實訓教學。在教學過程中,根據學習目標畫一些圖紙讓學生去編程加工零件。此種方法發揮了教師的主動性,可以很好地把握學生的理論和技能的學習情況,但是學生在學習和實訓的過程中缺乏興趣,沒有積極主動性。雖然有人提出了“理實一體化”教學,也有了項目化教學的相關教材,但是在實際的教學中執行情況不多,學習興趣不高,學習效果不好。
2.實訓課枯燥乏味,學生的學習有效性不高
在實訓中學生需要通過實際操作加工大量的零件來達到熟練操作的目的,但這些零件單調生冷,沒有美感。剛開始學生還有一定的興趣,能認真地去做,隨著時間的延長,學生對加工單調生冷的機械零件產生了疲勞,失去了興趣,實訓加工變成了一種敷衍,學生沒有一點積極主動性,這就使得學習效果有所下降,學習有效性不高。
二、提高數控實訓教學有效性的改革嘗試
針對上述情況,如何調動學生的積極性和興趣,使得學生的學習有效性得到提高,是關乎教學效果好壞的關鍵,下面是一些嘗試。
1.改變教學模式,將“理實一體化”教學落到實處,而非停止在口號的呼喊和做樣子上面
在整個教學環節中,理論和實踐交替進行,直觀和抽象交錯出現,沒有固定的先實后理或先理后實,而是理中有實,實中有理。突出學生動手能力和專業技能的培養,充分調動和激發學生的學習
興趣。這樣就能避免學生在學習理論時抽象晦澀、不知其然,等到實訓教學時,學生加工出來零件之后又不知其所以然的現象。
2.以“項目化”教學為基礎,設計一套具有藝術欣賞性質的圖紙零件,讓學生加工
項目化教學的教材根據學習的目標設計很好的聯系圖紙以供學生加工,但是這些題目大多沒有美感,只是一些生硬單調的圖形。這樣學生在練習的過程中容易產生疲勞,感覺加工出來的零件沒有成就感和美感。
如下圖所示,同為數控車床加工的兩張學生練習的零件圖紙,通過對比我們可以看到,兩張圖里都涉及圓弧指令(G02)、直線指令(G01)的應用和溝槽的加工。圖一只是幾個簡單要素的結合,是一個沒有“美感”的零件,學生長期做這樣的零件,加工這樣的零件,久而久之會產生疲勞,從而學習的興趣減弱,變成敷衍,使得實訓的有效性降低。圖二在考慮學生學習要求的前提下,進行了“藝術”設計,它是一個子彈的模型,這樣學生加工完畢之后可以作為玩具,或者收藏品,可以讓學生向其他人“炫耀”,使他們有一定的成就感,從而激發他們學習的興趣。同時還可以鼓勵學生自己去設計一些有意思的“藝術品”,這樣既能提高學生的積極性,同時還能調動他們的主動性和探索欲。“興趣是最好的老師”,有了興趣,學生的實訓有效性自然會得到提高。
目前作者已經設計出一套用于數控車床的“藝術性”圖紙,在學校的數控車床實訓中取得了學生的好評和認可,取得了良好的效果。
三、提高教師的綜合素質
數控車床的使用比普通車床的難度要大,因為它涉及的知識面寬,因此對教師的素質要求較高,需要指導教師達到“雙師型”教師的水平。這就需要我們的教師做到:
1.按數控車床的特點備課
做好每次講課計劃,有足夠的信息量。在保證教學內容的情況下,教師要有足夠的潛質,不斷充實和更新自己的知識。只有經常不斷地學習最新的數控知識,才能使自己具備較高的理論知識水
平,只有經常下車間熟悉學校的各種數控車床,才能提高自己的實踐技能。只有這樣才能提高自己的綜合素質,才能適應數控教學的需要。
2.充分運用現代化的教學手段
數控技術涉及計算機的內容較多,在教學上采用計算機輔助教學有助于開展教學,符合專業教學目標。數控加工仿真軟件的運用,能促進學習效率的提高。如面板的操作中,教師對數控機床的面板操作進行講解時,很多學生圍著教師在一臺數控機床上熟悉操作面板,因受到視角的限制和實訓室噪音的影響而無法聽清教師的講解,仿真軟件的應用可以解決這個問題。
參考文獻:
[1]張世亮,何真,楊今福.改革成教課程體系培養技能型實用人才.湛江海洋大學學報,2004(2).
[2]丘志敏.關于數控車技能人才培養的思考.湖南工業職業技術學院學報,2004(03).
【關鍵詞】普通車床 實訓教學
【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A
【文章編號】0450-9889(2016)06B-0167-02
普通車床實訓是中等職業學校機械類專業培養學生技能的重要課程,為學生掌握更加扎實的生產基礎提供必要的訓練。本文主要根據普通車床實訓教學的實踐,探討中職學生普通車床技能實訓存在的問題和對策。
一、普通車床實訓教學常遇見的問題及原因
隨著數控技術在制造業中的廣泛應用,數控車床已經成為機械制造的主流,可以說,不懂得數控技術幾乎不能從事機械制造業工作,因此,目前中職機械制造類專業的不少學生對普通車床技能實訓熱情不高,其結果是普通車床技能實訓效果不明顯。筆者跟很多中職學校相關專業的教師交流發現,大家都覺得這不是個別中職學校的現象,而是目前很多中職學校機械制造類專業普遍存在現象。
筆者通過對學生調查分析,發現中職機械制造類專業的學生對普通車床技能實訓熱情不高,技術掌握不好,歸納起來主要有幾方面原因:(1)“普通車床無用論”。學生認為在制造業已經廣泛應用數控技術的今天,普通車床操作技能已經是一種落后的沒有用的技能,學了也沒有用。在他們眼里中國制造業里的車床已經全部實現數字化了,普通車床早已經被淘汰,普通車床操作技能沒有必要學了,所以沒有興趣。(2)“普通車床苦力論”。認為普通車床操作勞動量大、太辛苦,不想學。現在中職學生多是“90后”“00后”,相對以前的學生來說,在吃苦耐勞方面比較欠缺。他們從小在網絡的環境下長大,對數字化的東西比較感興趣,如對數控車床的操作比較容易理解和感興趣,不想學耗費體力的技術,“苦”的技術。他們覺得普通車床操作就是做苦力,因而對普通車床操作實訓沒有熱情,產生厭學情緒和現象。(3)現在中職普通車床實訓教材地方適應性差,沒有針對性,教師只能機械地照搬來進行實訓教學,因而效果差。
二、提高普通車床實訓教學效果的對策
針對上述的原因,在教學實踐中,筆者總結經驗,主要通過以下幾個對策來提高他學生對普通車床操作技能實訓的熱情和效果。
(一)提高學生普通車床操作技能實訓的熱情
教育學生正確認識普通車床操作技能,使他們認識到認為普通車床操作技能是一種落后的沒有用的觀點是錯誤的。筆者利用課余時間組織學生到貴港市遠清機械廠的生產車間參觀,讓學生真實地看到除了數控車床在生產外,還有很多普通車床在生產一線中被大量使用,且發揮著重要的作用。組織他們到一些有代表性的五金加工廠,讓他們看到更多的普通車床還在生產中運用。此外,讓他們瀏覽一些普通車床操作工的招聘廣告。通過參觀,讓他們真實地認識到普通車床操作技能還是有用的,從而激發他們學習熱情,提高他們普通車床操作技能實訓效果。
對學生進行思想道德教育,讓他們明白吃苦耐勞精神是制造業技術工人應該具備的素質之一。利用本校的往屆數控技術應用和模具設計與制造專業的畢業學生在職業生涯中的成功案例鼓舞他們,如一些從一些生產崗位做起,經過自己的刻苦鉆研、勤奮工作而成為工廠的技術骨干,甚至成長為工程師、管理者等事例。教育學生明白吃苦耐勞的敬業精神是一種積極向上的精神,是自己將來走上工作崗位必備的一種職業精神。要求學生端正學習態度,提高他們對普通車床操作技能實訓的熱情。
隨著計算機的普及,數控技術在制造業得到廣泛應用,普通車床的主導地位被數控車床取代是不可改變的客觀事實。因此,在教學中要適當地把普通車床操作技能作為數控車床操作技能的基礎和過度來引導學生,靈活安排普通車床操作實訓項目的內容,做到既保證滿足國家車工操作中級工水平的需要又積極培養學生的創新思維,為他們以后學習數控車床操作技能打好基礎。通過銜接式教學來提高學生對普通車床操作技能實訓的熱情。
(二)改進普通車床技能實訓方法,提高實訓效果
1.精心備好實訓課
結合校情安排實訓教學。在國家普通車床工操作中級工水平技能要求下,選擇或編寫適合本校的普通車床實訓教材,這是實訓指導教師應該具備的能力。教師要根據國家普通車床操作中級工水平技能和實訓計劃的要求,確定實訓內容。在保證普通車床操作工中級工的技能要求下,結合本校學生和實訓機床設備特點,精選出符合校情的實訓項目,然后根據實訓項目安排實訓教學。
選擇適合校情的實訓教學方法。根據實訓項目內容,選擇適合校情的實訓教學方法,一般主要有:(1)實訓指導教師示范訓練教學方法。根據普通車床實訓項目,實訓指導教師針對加工工件操作步驟、操作要領、操作技巧進行示范加工,有針對性地講解。根據往屆實訓教學經驗,在學生容易犯錯誤的地方適當地進行提前提示和警告。(2)分組安排學生實訓操作教學方法。分組安排學生實訓操作車床加工工件,教師來回指導、檢查,發現加工工藝步驟不合理、違反車床操作安全規定等要及時制止和指正。(3)訓后集中講評實訓教學方法。為達到實訓效果,在實訓結束前,教師要針對本次實訓學生普遍存在的問題進行集中講評,分析原因,指正錯誤,同時對加工方法、精度高的工件進行打分,對出色完成實訓任務的學生進行表揚和鼓勵。
2.規劃安排好實訓教學內容
普通車床操作實訓項目內容安排要遵循從易到難,由簡單到復雜的原則。比如先加工單軸工件,再加工臺階軸工件;在加工臺階軸工件熟悉之后再加工帶槽的臺階軸工件;然后再加工有錐度的帶槽的臺階軸工件;這樣通過一段時間的訓練和鞏固練習之后,再布置加工有螺紋有錐度的帶槽的臺階軸工件;最后加工比較復雜的有配合要求的套類工件。這樣由易到難地訓練,到了這時候學生的操作技能就能達到較高水平。中級工培訓要通過由簡單到復雜的實訓,才能讓學生在加工中不斷獲得成就感,使其更有信心加工更加復雜的工件。這樣在不知不覺中提高了普通車床操作實訓效果。
3.建立合理的評價標準
學校的普通機床比較多,可夠2人共用一臺機床,使得在實訓中能給學生充足的實訓時間。在這樣的情況下,如果沒有一套合理的評價標準來對學生實訓作品進行評價,那么就會嚴重地影響學生的積極性。對此,我們在每個項目工件都要有合理的評分標準,按照工件加工難易程度給予不同的分值比例,然后用扣分制進行評分。如工件總長100 mm、誤差±0.03 mm的占10分,誤差每超0.01 mm扣1分。外徑30 mm、誤差±0.04 mm的占10分,誤差每超0.01 mm扣1分。槽10×4 mm、誤差±0.1 mm的占5分,誤差每超0.1 mm扣2分。安全操作占10分,清理機床占5分。利用這個評分標準評價每一個學生加工的工件,對完成得好的學生及時給予表揚。對相對比較差的學生指出錯誤的地方,讓他知道自己不足的地方,以便下次改正。通過合理的評價讓學生真實地看到自己加工的成績,并形成良性的合理競爭,從而提高實訓效果。
4.充分利用校企合作企業,適當地安排學生進行生產加工
經過一段時間實訓以后,學生掌握了普通車床操作基本技能,已經能加工中等復雜的工件。當學生對自己掌握的普通車床操作基本技能是否適應工廠的車床操作工的崗位要求產生疑惑時,適當安排學生進行生產加工,讓學生加工一些中等復雜的機器零件。安排學生進行生產加工時,要根據學校的機床數量、學生人數、學生素質、實訓時間等做具體安排,適當接企業訂單,讓學生在其能力范圍內有時間完成任務。要安排得當,如果超出他們能力范圍那么就會取得相反作用。通過實戰讓他們明白他們的實訓不是“紙上談兵”,從而提高實訓積極性、提高實訓效果。
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。總之,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[5]。
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,一定會感到吃驚,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
一、明確實訓實習的目的
安排數控實習的基本目的,在于通過該課程的學習,使學生熟悉地掌握數控車床或數控銑床(加工中心)的基本手工編程方法、典型零件、常規工序的數控機床加工操作方法,初步掌握數控機床精度檢驗和維護技能,并能達到中級或中級以上的水平。
具體表現在以下三個方面:
⒈重視學生良好習慣的培養
學生開始實訓時先進行為期兩天的入廠教育,主要內容是尊師教育、安全操作教育、文明操作教育、實訓日常行為規范教育、專業思想教育、學習方法教育,擦機床訓練、打掃車間衛生訓練、工量具擺放訓練。通過教育,有助于學生形成良好的思想意識,養成良好的工作習慣。
⒉因材施教
“包教,包會”,確保每一個學生達到基本標準要求,對于極個別差的學生,如果在規定的實訓期間內達不到要求,允許隨以下的班級訓練達到要求。同時為優秀的學生創造脫穎而出的機會,鼓勵他們參加高級工考試。
⒊盡量為學生提供較多的訓練時間
實訓教師克服機床品種繁雜,操作方法不一樣的困難,盡可能的多安排機床供學生訓練;同時盡可能延長實訓時間,每天從早上:一直到晚上:都有實訓,周六、周日也從不休息。
二、精心組織,認真做好實習教學
⒈實訓教材的編寫
我系實訓中心現有臺能正常使用的數控機床,共種不同的品種和型號,各自的操作方法均不相同,市面上沒有任何一種教材合適我系設備情況,這就給實訓教學帶來極大的困難。為此,我中心老師經過艱苦而緊張的工作,終于在本學期實訓開始之前完成了本共萬字的講義編寫任務(其中有本為習題冊、本為《入廠教育》手冊),其中實訓中心主任孫連棟老師一人完成本共萬字的編寫任務,實訓教學第一次有了合適的教材,徹底結束了口述指令的歷史,大大提高了實訓的效果,學生反映良好。
⒉高起點設計訓練目標
此次實訓跨躍了用蠟模、尼龍棒加工的階段,直接用鋁料加工;訓練題目難度按中級工設計。學生加工零件的精度高于部分機床的定位精度,為實現與就業的零距離對接打下了堅實的基礎。
⒊新老結合,互相促進,互相提高
在此次承擔實訓任務的名教師中有名教師是第一次承擔教學任務。在教學過程中他們能夠克服老師少、設備系統繁多的種種困難,并虛心請教老教師,很快進入角色,迅速成為一名受學生歡迎的老師,出色地完成了本次教學任務。
⒋實習成績的評定
為調動實習學生的積極性,保證實習效果,本系對實習學生的成績評定分為兩部分:
一是實習期間,由任課老師對學生的平時表現和加工情況做出鑒定;
二是由任課教師對學生完成的實測驗進行評定,用百分制打分。
兩者的結合最后形成學生實習的期末成績計入學生學籍登記表。
三、實習教學取得的效果(更多精彩文章來自“秘書不求人”)
、實習教學是理論與實踐相結合的一種教學手段,有力的促進了我系人才培養計劃的完善,是高職教育的重要組成部分。近年來,我系為適應學生的實踐需要陸續增設與調整了一系列課程,受到了同學的歡迎。
、實習教學達到了專業教學的預期目的。在實習之后,學生普遍感到不僅實際動手能力得到了前所未有的提高,絕大多數學生達到了數控中級工的要求,更重要的是通過具體的實踐,進一步激發了廣大同學對專業知識的興趣,并能夠做到理論與實踐相結合,為后繼課程(如和畢業設計)和今后自身的就業及發展打下了扎實的基礎。
四、存在的問題
在每期結束后,我們都做了認真的總結和反饋。大部分學生對我們安排的實習表示了滿意,對任課教師也給予了很好的評價,但學生普遍也反映出一些不足。根據我們現有的情況,目前我們存在不足有:
⒈師資隊伍不足,已嚴重制約了教學質量的進一步提高。
目前,我們正式編制的實訓教師只有人(名去讀研的教師未計算在里),而本次參加實訓的學生有人,現在的師生比是:,與我院提出的師資隊伍建設規劃中的到年在校生師生比:的這一要求還相差甚遠。學生人數多在實訓期間出現的問題也隨之增多,且出現的問題往往各式各樣,帶課教師不可能一一加以解決,這樣的話就影響了教學質量的提高,久而久之,學生的意見也會越來越大,對我院的聲譽可能也會造成一定的影響。
⒉設備太少,機床種類的數量嚴重不平衡,遠遠不能滿足實習要求。
目前,我中心共有臺數控機床,其中有臺數控機床已不能正常使用于教學,處于淘汰狀態,另外臺暫時不參加實訓教學,所以實際上參與教學的只有臺,學生采用班倒,這樣的話平均下來~名學生共用臺機床,加之學生參加實訓的時間短,輔導的教師少,再者,數控車床、數控銑床和加工中心的數量和班級學生人數又有嚴重的不平衡,如此一來,我們的實踐教學的質量不能進一步得到加強。
關鍵詞:數控車 一體化教學 一體化教學的優點 實施步驟 注意事項
一、什么是數控車一體化教學
數控車一體化教學法即把《數控車削編程與操作》、《數控加工技術》、數控車工實習融合一體的教學法。突破以往理論與實踐相脫節的現象,教學環節相對集中。它強調充分發揮教師的主導作用,通過設定教學任務和教學目標,讓師生雙方邊教、邊學、邊做,全程構建素質和技能培養框架,豐富課堂教學和實踐教學環節,提高教學質量。在整個教學環節中,理論和實踐交替進行,直觀和抽象交錯出現,沒有固定的先實后理或先理后實,而理中有實,實中有理。突出學生動手能力和專業技能的培養,充分調動和激發學生學習興趣的一種教學方法。
二、中職學生采用一體化教學的優點
我校數控專業實行理論與實習的一體化教學,改變學生被動聽講的局面,讓學生“動”起來。在理論與實踐一體化的教學中可以把企業中對員工的許多要求融入進去,有利于培養學生對工作的認真負責態度和敬業精神,生產安全意識,團結協作精神,文明生產觀念,良好職業道德。
三、我校實施數控車一體化教學的步驟
我校把涉及到數控車一體化教學的《數控車削編程與操作》、《數控加工技術》、數控車實習的相關內容整合成校本教材。下面談談具體的實施步驟:
(一) 確定任務
數控車一體化教學學習目標是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)的加工,總目標細分成外輪廓和內輪廓兩個大項目,并且每個項目內容細化了不同的任務,例如:外輪廓模塊包括數控車床安全文明和生產及日常維護保養、數控車床介紹(組成及工作原理)、數控車床控制面操作、數控車床刀具和對刀操作、外圓、臺階與端面的加工、外圓錐面的加工、外圓弧面的加工等任務;內輪廓模塊包括內圓柱面的加工、內圓錐面的加工、內圓弧面的加工、內溝槽的加工實例等任務。
(二)知識準備
將實習任務展開后,通過演示操作及相關內容的學習后,進行總結并引出一些概念,原理進行解釋,分析和論證,既突出重點,又系統地傳授知識,使學生在較短的時間內獲得構建的系統知識。講課的過程是說理的過程,提出問題,分析問題,解決問題,做到由淺入深,由易到難,即符合知識本身的系統,又符合學生的認識規律。這樣學生就能一步步掌握專業知識。每次課知識準備完成之后,每個同學填寫評價表,包括以下的內容:
1、圖樣分析
制定加工工藝首先要解決的重要問題是對零件圖進行分析,教師既要注重培養學生的讀圖識圖的能力,更重要的是讓學生知道對工件圖樣分析的內容、方法和目的。
2、工藝確定
包括工步內容、刀具號、刀具規格、主軸轉速、進給速度、切削深度、工藝裝備等,讓學生從全局掌握課題實施的細節和過程,培養學生的良好的工作方法和嚴謹的工作作風。
3、程序編制
數控加工程序是數控加工工藝分析結果的體現,也是實現數控加工必備條件。
(三)任務實施
首先,學生要進行模擬仿真,校驗程序,學生在教師的指導下用宇龍仿真軟件進行練習,從而掌握一定的技能和技巧,把理論知識通過操作練習進行驗證,系統地了解所學的知識,練習時一定要掌握正確的練習方法,強調操作安全,提高練習的效果,教師認真巡回指導,加強監督,發現錯誤立即糾正,保證練習的準確性。對每名學生的仿真操作結果給一定的成績。以提高學生練習的自覺性,促進練習效果。其次,學生程序校驗合格,到機床上實際操作,課前教師要做好演示的準備工作,根據課題選擇好設備,工具,量具。老師給學生示范工件的加工過程,它可以使學生獲得具體、清晰、生動、形象的感性知識,加深對學習書本知識,抽象理論和實際事物及現象聯系起來,幫助學生形成正確的概念,掌握正確的操作技能。
(四) 教學評價
根據學生整個的實習過程填寫教學評價表,評價表的內容包括給安全文明生產、機床操作、編程、以及工件的各個部分打分。
(五)項目拓展
每個任務都給出一個拓展提高的零件圖,有能力的同學可以在余下的時間練習,達到舉一反三的效果。
四、實施過程中應該注意的問題
1、理論教師要從學科體系教學轉變到行動體系教學,會有一個較難適應的轉變過程,另外,數控車一體化教師要有全方面的業務能力,例如:教學需要備課,準備工、夾具、量具。一旦開始上課,就沒有時間備課,這得要求授課教師對教學內容非常的熟悉。
2、學生已經習慣于學科教學模式,實施之初,也會有所不適。模塊教師在設計教案時,要充分考慮到這點,可以在演示中講,邊講邊演示,多授些穩性知識、經驗性知識,還要反復進行,讓學生盡快適應這種教學模式,順利完成轉變。
五、結束語
數控車一體化教學模式旨在使理論教學與實踐教學交互進行,融為一體。第一:提高理論教師的實踐能力,實訓教師的理論水平,培養一支高素質的師資隊伍;第二:教師將理論知識融于實踐教學中,讓學生在學中練、練中學,在學練中理解理論知識、掌握操作技能;第三:有利于教師及時發現問題,并能及時靈活地加以解決。一體化教學提高了學生的學習興趣,增強了學生學習的靈活性和創造性。
參考文獻:
[1]何錦倫.一體化模塊式教學:提高技能的有效方法[J].職業教育研究,2006,(9).
[2] 楊珍.數控一體化教學的具體實施與探索[J].職業教育育研究,2007(7)
[3]李俊峰;韓桂芬.《數控車床編程與實訓》一體化教學模式分析[J];現代商貿工業;2009年14期
一、存在的問題
對與實訓的學生而言,在短時間內要掌握基本的編程和操作的技能是有一定難度的,在數控機床的實訓期間,存在的問題首先就是技校學生的基礎差,在進入技工教育學習之前,學生都是停留在初中或高中書本知識的學習上,對于理工類,尤其是機械專業真正要求動手的練習接觸甚少。
首先,就是學生是參差不齊的。在實訓期間,進行的統一的大班教學,由于學生的接收程度的差異,接收速度的不同,所以教師在進行教學的時候不能統籌兼顧到每個學生的情況,導致學生的接受不明朗,在進行實時操練的時候出現一系列的問題,不能達到預期的實踐的目的。
其次,就是現今學生大都缺乏創新思維,在實訓的時候以接受老師的教學為主,沒有自己的思考。老師教學是從最簡單的面板操作開始,每個步驟都板書在黑板上,學生就筆記逐句的模仿來編寫程序,沒有搞懂原理,也沒有自己的理解,這樣會在短時間內忘掉,達不到教學的目的。還有就是教學以應試教育為主,在教師的教育過程中,都是以學生最后能夠得到的分數為主要的目的,并且學生能夠考試及格就好了,并不考慮其背后所要求的創新能力。
二、針對于問題的教學方案的改革措施
1.采用“一分三”的教學方法
由于一個班級學生的人數較多,在教學過程中造成了老師不能很好地掌握每個同學的接受程度,所以可以將學生分為三部分:第一部分由理論編程的老師帶領,在教室進行小班的編程教學,使每個同學有機會向老師提問,在老師在黑板上寫下了例題的編程的答案時,不是一味地去抄襲,而是理解。讓每一個學生自己編一個程序,甚至讓學生自己設計圖紙自己編程,然后單獨指導他們進行程序的修改,并在此過程中得到學生獨立的創新能力的鍛煉。第二部分進行計算機輔助編程的學習,熟悉各個編程指令代表的是什么含義,如G54、G01、G02等,在進行編程時所需要注意的操作規則,采用實體教學的方法,使學生形象地接收各個書上抽象的知識點。在這部分教學中,提起了學生的興趣,對于初次接觸到數控機器的學生來說這無疑一個很好的機會,所以他們都會很認真地學習,并且是小班的教學所以每個學生都有機會在老師的指導下親自操作機器,了解操作的要領,并熟練地掌握。第三部分進行的是機床的操作,機床的操作包括選刀、裝刀、對刀、加工等操作,這些都是有一定的技術性要求,并且都帶有一定的危險性的。在手動對刀的時候,刀具和工具的位置的要求一定要對準,并且是在對好刀之后才開始進行自動加工,所以對的位置要準,否則會有危險發生。在三個部分中,這個部分要求的動手能力是最強的,在這個部分學生的高度參與都將使得他們對于數控機床的工作原理有著很好的理解,并學習到掌握到以后的工作中所需要的最基本的操作要求。
2.采用先慢后快的教學速度
針對于不同層次的學生的存在,以及學生是第一次接觸到數控和機械。在有了一定的識圖基礎的學習之后,學生對于各種視圖有了一定的了解,但在一開始接觸到零件的加工的時候還需要老師從最基本的知識和操作開始給他們教學。數控機床可謂是機床中的高端機械,在此之前可以適當地普及普通機床的知識。在一開始的入門知識教授好了之后,可以適當地提高教學速度,針對于第一點的分組教學,可以考慮到將接受能力強的學生安排在一個組,將接受能力稍弱的學生安排在另一個組。在教學時主要先將接受快的組帶動起來,再讓這組同學輔助老師帶動其他組同學一起學習。這樣可以充分的資源優化配置,可以在快組中多進行知識的拓展和創新能力的培養,而對于稍慢的組則注重基礎的扎實,這樣快慢相結合,先慢后快的教學方案有利于針對于實際情況的分析,因人而異地施教。
3.注意應試和素質教育的結合,著重于學生的創新能力培養
在21世紀,最主要的就是創新。而教師營造良好的學習氛圍,以充分鼓勵和信任的態度支持學生們新奇的想法,激發他們的創作熱情,使他們多思多問,敢于質疑。可以在教學過程中,采用啟發式、關聯式、討論式、逆向式等教學方法,再用好的語言進行教學。在編寫程序的時候,可以給學生一個想象的空間,不給定零件的具體形狀,而只是大概的功用,讓學生自己設計零件的形狀,然后再自己編程,交由教師審核,看是否有可行性,并加以指正。在編程課上可以讓老師寫一個程序,而后讓學生就這個程序畫出零件的形狀,而后讓同學進行實地操作,加工出自己設計的零件和老師編程的零件,觀察其準確性,而后進行綜合評價。
關于應試教育,在這個大的時代背景下是不可避免的。但是,素質教育應該占據主體地位,在創新性的培養過程中就是素質教育的要求,但是應試教育又在其中得以實行,所以對于數控機床的實訓教學可以采用二者結合,以創新思維培養為主的教育方式。
三、總結
數控機床在機械加工中占據的地位使得技校學生的實訓教學應該要充分給以重視,而又針對于現行的教學方案所帶有的固有缺陷充分地認識并進行改革。在教學背景下,著重于素質教育,能夠看到教學中的學生的現狀和彼此之間的差異,而后采用分組教學,教學時先慢后快,充分利用資源。教師在教學過程中給學生足夠的空間來思考,提出問題,真正地掌握數控機床的操作技巧。
參考文獻:
\[1\]項目教學法在《數控車床操作與編程》教學中的應用.科技創新導報,2009,(14).
\[2\]項目教學法在數控車床編程與技術加工中的應用.新課程研究(職業教育),2011,(3).
\[3\]基于數控對刀的項目教學法研究.中國科技縱橫,2009,(12).
關鍵詞:數控加工 一體化 教學改革 數控加工
隨著中國制造業的發展,數控加工己成為現代先進制造技術的基礎,代表著當今機械加工技術的方向,甚至有專家預言:21世紀機械制造業的競爭將成為數控技術的競爭。由江蘇地區數控類技術人才的需求調查報告發現,綜合素質高、專業能力強的畢業生越來越受到企業的青睞,而企業自行培養這類人才則耗時耗力,成本很高,且畢業生很難在短時間內適應企業的工作需求。這種現象在一些高端行業中尤為突出。所以對制造業而言,他們更愿意招聘有經驗的數控加工工人,這樣毫無工作經驗的畢業生就失去了很多機會。這對職業學校教育提出了越來越高的要求。緊扣企業需求,填補市場短缺,解企業之困擾,去學生之憂愁,培養出能短時間內適應企業工作需求,迅速進入企業工作角色,滿足企業的人才需求是職業類學校改革傳統教學模式的重點。
一、一體化教學模式的提出
為適應市場需求,筆者所在學校借鑒德國“雙元制”教育模式,深化教學改革,積極推行一體化教學。德國“雙元制”教育理論上講求廣而淺,專業技能上要求熟而精。一方面在職業學校傳授與職業有關的專業知識;另一方面在企業或校外實訓場所,接受職業技能方面的專業培訓。所以“雙元制”的核心是“知識”和“技能”,即“理論”和“實踐”的有機結合。這種以“企業為導向”的教育模式,學生與企業打成一片,深受企業工作機制的熏陶,進入企業工作后能夠迅速適應企業的工作機制,從而滿足企業對人才的需求。學校目前的情況,還不具備學生部分時間在學校學習,部分時間接受企業培訓的教學條件,而是結合辦學實際采取一體化的教學模式,貫徹“雙元制”的精髓,推進一體化的教學改革。
二、一體化教學的實施
1.教學計劃的改革
教學計劃的制訂應突出對學生專業知識、動手能力和職業素質的培養,打破原有的教學模式,即理論課與實訓課分開,專業基礎課與專業課分開的傳統教學模式,進而擺脫理論與實踐嚴重脫節的現象,將專業基礎課與專業課、理論課與實習課有機糅合在一起。以數控車加工為例,一直困擾實訓老師的是,實習所用的理論知識盡管理論課中已詳細講解過,但每次實習時實習老師又必須重新講授一遍。例如對刀操作,理論課上雖己講過,但實習時學生還是不知從何下手,實習老師又得重新將對刀操作要點講解一遍,示范操作一遍,學生才可以慢慢操作起來。類似這樣的情況還有很多,嚴重影響實習進度,且理論課的作用沒發揮出來。其實同樣的問題也一直困擾著理論教師。純粹的理論由于缺少實踐操作講解的支撐變得蒼白無力,學生對所授知識失去興趣,理論課變得枯燥無味,這樣就形成了理論課與實習課嚴重脫節的惡性循環。因此如何將理論知識與實際操作有機結合起來,在教中學,學中做,實現“教、學、做”在時間與空間上的一體,理論知識以“夠用為度”“實用為本”,側重“做什么”和“怎么做”,充分體現理論為實踐服務,突出實踐的主導地位,實踐需要什么樣的理論,理論教學就按需設置相應的必需課程及課時量。如數控車專業可以將專業理論、專業繪圖、機械制圖、專業實訓四門必需的專業主修課融合為一門大課。與技能培養相關的內容講深學透,與之無關的干脆不列入教學計劃,目標集中,針對性強,既簡單易學,目標明確、操作方便。在實施教學過程中,不斷地總結實施過程中的優點和缺點,不斷修訂、補充和完善,最終改變學生的厭學情緒,激發學習熱情,使其快速掌握理論知識的同時提高實踐操作技能,促使課堂教學質量不斷提高。
對德國的“雙元制”教學模式,不是照搬移植,而是吸收其精華,根據其特點,結合學校實際情況,制訂一套融理論與實踐于一體的“雙元制”教學大綱和教學計劃。
2.教學資源整合
(1)理論教室與實訓教室的整合。以數車加工為例,傳統的教學方式是,先在理論教室講授數控車床加工工藝與編程,該課程結束后統一組織到實習車間進行為期數周的實訓教學,這樣理論教室用來講授編程方法是可以的,但所編程序是否正確,換種編程方法是否也可以達到同樣效果,這些都沒法得到驗證。等到實習時,有些講過的知識也忘得差不多了,效果很差。如果先在理論教室講授理論接著帶至實習車間進行練習,一方面浪費時間,另一方面影響教學秩序。因此必須改革這種模式,將理論教室與實習車間合二為一,將教學場所設在實習車間,采用一體化教室,教室配有數控車床、多媒體投影,課桌以小組形式擺放,講授中能通過視頻展示的盡量不用掛圖講解,能示范操作的盡量不照本宣書,能小組討論的盡量不以老師為主角。徹底解放思維方式,不是告訴學生是什么,而是讓學生自己去思考為什么。通過教學場所的整合,把理論教室與實訓車間有機結合起來,理論知識有了實踐的支撐,不再蒼白,學生學習的熱情也激發出來,課堂中突然產生的一些靈感還可以隨后在數控車床上加以實現,學生分析問題、思考問題及創新能力也被調動起來。另外,一體化教室的分區還可參照企業,劃分為下料區、加工區、質量檢驗區,且分別由不同的團隊來擔任,模擬企業角色,并周期地進行角色輪換,這樣學生可以提前適應企業的運作方式。
(2)理論教材和實訓教材的整合。學校數控車加工理論教材為《數控車床加工工藝與編程》,實訓教材為《數控車床加工操作》,從教學效果來看,弊端很多。第一,一些理論知識與實際實訓脫節。例如,理論教材以FUNUC系統為主講解編程方法,而實訓時則存在多個系統,有FUNUC系統,有西門子系統,還有廣數系統,根據理論課所學編程方法所編程序,不能如期加工出工件,一檢查發現所編程序與系統不一致,從而導致所學理論知識與實際實習操作不一致,即所學非所用。第二,理論教材往往以知識的連貫性為主體,有很多內容在實際操作中根本用不到,反而容易混淆思維。第三,專業基礎知識繁冗復雜,講了很多,但加工中用的基礎知識如公差、尺寸鏈、配合、識圖、繪圖等又不講了,與數控加工所用知識對接不上。第四,理論課及實訓課所學知識與企業實際相脫離。畢業生參加工作后發現學校學的知識根本用不上,而企業所需要的知識在學校又沒學,造成學校與企業實際的脫節。所以迫切需要對現有教材進行大刀闊斧的改革,編寫適合本校教學實際的一體化教材。
一體化教材,由本專業相關教師及企業相關人員一起編寫。該教材中的任務源于企業訂單項目,結合學校實情設計難度適中的教學任務,遵循學生接受知識的規律各案例由淺至深逐一鋪開,圍繞相關知識點逐步講透,同時各任務中融合了機械制圖、機械測繪、公差與配合中所涉及的相關內容,由專業基礎課教師、數控加工專業課教師及企業中從事數控車產品加工的高級技術人員所組成的團隊聯合編寫,編寫完成后由企業和相關專家進行審核。該教材以企業中的訂單及實踐操作為主,知識點覆蓋廣、具有很強的實用性,一改我校傳統教材以知識點為主的結構,代之以企業案例為主的模塊結構。目前本套教材正在編寫、完善之中。
(3)理論教師與實訓教師的整合。師者,傳道、授業、解惑,所以教師自身須具有一定的知識儲備。純粹的理論教師實踐操作能力欠缺,而實訓課教師又缺乏知識的系統性。故一體化教學對教師能力提出了更高的要求,既要有扎實的專業理論知識,又具有豐富的數控產品加工經驗,具備肯動手、勤動手、會動手的實踐修養,即我們所說的“雙師型”教師。另一方面,要改變傳統教學模式中教師的主體作用,更多地發揮學生的主動意識,積極主動地學習,而不是被動地接受知識,全面啟發學生思維,激發學生的創新精神,培養具有開拓創新精神的人才。學校要加大“雙師型”教師的培養力度,定期向企業輸送教師到企業掛職鍛煉,爭取用3~5年的時間培養一批專業理論豐富、實踐操作能力強的數控加工一體化教師。
(4)考核機制一體化。僅僅以期末考試成績就評價一個學生學習成績的好壞是不全面的,學習能力、學習態度、分析能力、創新能力等都應在考核中有所體現,因此建立合適的評價制度,對培養各種層次的技能人才,樹立正確的人生觀、價值觀,甚至會影響學生今后的發展方向。故應針對每個學生的課堂表現,遵循考核項目多元化,考核方式化,注重過程的評價原則,綜合運用觀察交流、測驗、實際操作、作品展示等,結合自評與互評等多種方式,全面反映每個學生成長歷程。