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绪论:在寻找写作灵感吗?爱发表网为您精选了8篇数控机床实训报告,愿这些内容能够启迪您的思维,激发您的创作热情,欢迎您的阅读与分享!
数控机床维修工是我国劳动和社会保障部在2006年的新职业,主要从事数控机床的安装、调试、维护保养和检修工作。一名合格的数控机床维修工不仅要具有扎实的专业理论知识功底,还要具备检查、分析、确定故障原因和快速准确的维修好机床的能力。为满足社会需求,大多数职业院校在数控技术专业或数控设备维修等专业都开设了《数控机床故障诊断与维修》课程,并把它作为一门专业核心课程,为社会输送了大量数控机床维修人员。然而高职院校数控机床维修课程在教学中存在重理论轻实践,理论和实践教学脱离的现象,学生的职业素质与企业的用工要求还有一定的距离。这就导致了企业招聘的数控维修工不能达到用工要求,相关专业的毕业生就业难以对口的矛盾。因此,对于数控机床故障诊断与维修课程的教学迫切需要进行改革与创新,探索出学校、学生和企业都能共同参与、共同获益的教学方法。
1课程教学主要面临的问题
(1)课程教学中涉及的知识面广,包括了数控系统、数控机床机械结构、电气控制、液压与气动等相关知识,这些知识在前置课程中进行了独立设置。但是在前期教学中,学生基本只是孤立的接受知识,而本课程则是将这些知识融合到一起,并且要将理论知识应用于实践解决实际问题,再加上职业院校的学生文化基础相对比较薄弱,这就导致了大部分学生感到这门课程的学习难度很大,对知识进行综合应用时无从下手。
(2)课程教学仍然以理论教学为主。在本门课程的实践教学过程中,数控设备通常会处于被保护状态,不能进行拆装,这就使得用于维修教学的设备不足,学生仅仅只是接收一些认知实验,或者老师设定一些简单的故障让学生进行排除,实习时间得不到足够保障,学生的综合实践能力难以提高。
(3)数控系统的品牌、型号众多,更新也快,其结构、参数设置以及故障诊断方法等在不同的品牌和型号中均存在一定的差异。而本课程在课堂教学中往往只是以一种数控系统为载体来进行教学设计与安排,最多再把学校拥有的其它数控系统作为辅助介绍,缺乏了对机床故障诊断与维修方法能力的培养,因此,难以培养出走出校门就能满足企业基本要求的数控维修人员。
(4)考核方式不合理,《数控机床故障诊断与维修》传统的考核方式为:平时成绩(50%)+期末考试(50%)=总评成绩,这种考核方式已不再适应“双证融通”人才培养模式,也不适合于本门课程的成绩评定,为此该课程的考核方式需要进行改革。考核方式不合理,《数控机床故障诊断与维修》传统的考核方式为:平时成绩(50%)+期末考试(50%)=总评成绩,这种考核方式已不再适应“双证融通”人才培养模式,也不适合于本门课程的成绩评定,为此该课程的考核方式需要进行改革。
2课程教学改革的研究内容
(1)研究以典型项目为载体的基于工作过程的课程教学内容,让学生在真实或接近真实的实践情境中获得知识和技能。
(2)依托FANUC0imateTD数控实训平台研究数控机床维修的典型工作任务,并结合维修工的国家职业技能鉴定标准对教学内容进行整合,确定出课程学习的不同学习情境,精选企业现场典型的维修案例作为教学任务。
(3)研究新的课程考核评价方式。
3解决教学问题采取的方法
(1)采用项目教学法,以工程为背景,把项目作为载体实施课堂教学,依托FANUC0imateTD数控实训平台,学生亲自完成各项目实施的整个过程。构建课程项目围绕项目构思设计实施运作的主线来进行,实现课程理论知识和实践技能一体化教学。
(2)课程项目要符合课程教学目标的要求,与企业实际相结合,还要考虑学生的综合能力。课程项目的开发最好由学校教师、企业维修技术人员以及行业专家共同研讨,精选出有代表性的项目案例;也可以让学生利用学校建立的FANUC数控实训台参与开发一些简单的课程项目,使学校资源得到更好的利用最大化。
(3)课程教学实行双导师制,尤其在实践教学环节,安排企业工程师或学校的实训教师与学校理论教师一起共同担任该环节的指导老师。同时,学校也应多安排专业教师到企业兼职锻炼,不断提升教师的工程实践能力。
(4)对于强调实践能力突出的课程,传统的考核方式不能合适体现课程的学习效果。新的评价方法应该是注重学生的综合职业能力,以过程性考核为主,采用多元化的评价方法。比如课程项目实施完成后做项目的展示;以小组为单位进行答辩;答辩完后学生撰写个人项目报告,总结项目学习的成果,分享心得和体会。
4教学改革的主要特色
(1)课程项目的实施过程依托FANUC数控实训台,体现了“做中学”的理念。
(2)课程主要在实践教学环节实行双导师制,能够更好地达到对学生的指导效果。
(3)评价方法的改革注重学生的综合职业能力的培养。
5课程教学改革的预期效果
(1)数控机床维修课程项目教学法的实施,将会激发出学生的学习潜力。遇到技术问题时,能够学会主动查找资料,探讨和寻找解决方法;能够正确进行故障的判断、检测和排除,使学生把抽象难懂的理论知识融到实践过程之中,既提高了学生的动手能力和语言表达能力,也培养了学生独立工作的能力和团队合作的精神,同时也增强了学生的自信心,为他们今后的学习和就业打下良好的基础。
(2)制作丰富的教学资源。包括开发数控机床维修项目案例库;编写适合本课程教学内容的特色教材;搜集相关的技术资料和视频教学案例等。并在教学过程中不断积累更新,为本课程的后续教学顺利进行提供有利的保障。
参考文献:
[1]岑华.数控机床维修教学中CDIO项目教学法的应用[J].广西教育c:职业与高等教育版,2014(47):147~148.
[2]文娟萍.基于工作过程的《数控机床故障诊断与维修》教学改革与实践[J].教育教学论坛,2013(40).
【关键词】双主体;厂中校;校中厂;实训基地
数控设备在工业现场应用多年,数控设备应用与维护人才逐步成为紧缺人才,数控设备应用与维护专业已经成为各高职院校重点建设专业。2011年我院批准为国家骨干高职院校建设单位,数控设备应用与维护专业建设是项目之一。
项目建设总目标是针对天津及滨海新区对数控设备应用与维护专业领域人才需求,在与大连机床集团开展全方位、深层次的合作下,深化“双主体工学交替”的校企共同育人的人才培养模式和“企业主导,课证融通”的专业课程体系;建设集教学实训、企业培训、产品展示、技术服务为一体的厂中校,校中厂的校内外实训基地;通过实施教师企业实践、校企互聘,打造专兼结合的市级水平专业教学团队;依据机床行业标准和规范对人才培养过程、教学质量进行监控和考核,确保人才培养质量。培养“能够做、踏实做、做得好” 高端技能型专门人才。通过三年建设,与机床企业“共同投入,共同建设,共同管理,共同发展”,探索构建校企“双主体”育人的运行机制,将数控设备应用与维护专业建成在全国同类专业中起骨干、带动作用的国内一流专业。
建设方案中实训基地建设是重点之一,目前本专业拥有生产性的校内实训基地,本专业校内实训基地承担数控设备维修实训。现有高速高精密加工中心1台、数控车床9台、四轴加工中心1台、数控维修实验台6台。其中用专利项目产品充实实验室,为数控设备应用与维护专业发展起着重要作用。
学院拥有生产经营、实训教学、技术培训为一体的天津轻模工贸有限公司,该公司不仅承担着本专业的数控加工实训、数控机床故障诊断与维修实训、数控机床拆装、毕业实践等教学环节,同时进行数控机床操作工、特种加工、数控机床调整工的技能鉴定工作,还可面向企业进行在职员工的培训,承揽对外加工的生产任务,并把对外加工与学生实训相结合,满足教育教学需要。
本次建设项目要进行“双主体”实验实训基地建设,学院与大连机床集团有限责任公司合作,在学院内建设“大连机床集团天津服务示范中心”成为“校中厂”, 其功能集数控机床整机展示、装配、调试、维修、营销、人才培养、培训、技术攻关、课程开发、教材开发、售后服务于一体。
在大连机床集团有限责任公司的天津厂内,建设“大连机床天津研发制造基地培训中心”成为“厂中校”,实施企业人员培训、学院在校生的培训,使其成为服务于机床研发、制造、销售、维修人员上岗、继续教育、技能培训的“校企‘双主体’育人”的示范基地。
1.“校中厂”实训基地建设
学院与大连机床集团合作,在学院内共同建设“大连机床集团天津服务示范中心”成为“校中厂”, 实现工厂融于学院。包含数控机床产品展示中心、大连机床备品备件中心、数控机床售后服务中心、校内一体化实训中心、数控系统应用中心。其中在校内一体化实训中心里,新建1个、完善3个一体化实训室。校企共同制定并实施“天津服务示范中心”的校中厂运行管理制度,确定领导小组例会制度、校企人员互聘与考核管理规定、学生厂校实训管理办法、实训设备的配备与管理、企业用户培训管理规范、备件管理使用规定等等。形成专任教师主动为企业服务、兼职教师积极参与教学与教改,校企深度融合的“校中厂”的高效运行新机制。
(1)数控机床产品展示中心
本中心为学院与大连机床集团有限责任公司共同建设,由学院提供场地,展示校企合作育人模式和大连机床的数控机床整机产品。其主要社会功能是展示“双主体工学交替”的校企共同育人的人才培养模式;展示大连机床的数控产品、企业文化;及时展示数控机床新产品、新技术、新工艺及在工业生产中的发展趋势。本中心同时也是教学的一个主要环节,承担专业教育、认识实习、学习企业文化等教学任务。本中心既是展示职业教育改革成果的窗口,也是展示企业文化和新产品新技术的窗口。
(2)大连机床备品备件中心
本中心是大连机床集团有限责任公司华北地区备品备件中心,提供华北地区售后服务备件支持。本中心是大连机床华北区技术服务的不可或缺的环节,是企业运营的重要组成部分。本中心还是教学中认识数控机床零部件的主要实训场所,数控机床故障诊断与维修等专业课中认识、测量数控机床零部件良好性的教学内容在本中心进行。人才培养过程中对企业文化和企业运行模式的教育部分内容在本中心进行,对学生了解职业环境,直接就业有着重要意义。
(3)数控机床售后服务中心
本中心是大连机床集团有限责任公司华北地区售后服务中心,承担华北地区售后服务技术支持,是大连机床在天津地区重要部门。本专业教师在中心任主要技术职务,承担安装、调试工作;承担大连机床集团天津地区售后技术服务工作。同时收集数控机床故障诊断维修工作案例,作为教师进行教学和课程资源建设的素材;也为保障天津地区企业的设备利用率,提供高层次技术服务。学生在本中心完成现场调试验收部分教学,加快学生的职业化进程。
(4)数控系统应用中心
本中心是数控系统应用技术(系统连接,调试,维修及维护)的综合实习和实训平台,主要进行本专业学生的培养及教学新模式探索;本专业教学资源建设及研讨;本专业师资培训,以及数控技能鉴定培训;用户技术交流及论坛;企业员工培训,企业技术服务;行业调研,岗位需求分析,与本地区企业开展人才培养合作等。
(5)校内一体化实训中心
在原有三个实训室基础上,购置新设备加强校内生产性实训,强化与企业和市场更紧密地联系,使校内生产性实训与校外顶岗实习有机衔接与融通,使校内生产性实习实训占校内实践教学环节的比例超过70%,提高校内实训基地开放和使用效率。校内一体化实训中心建设见表1。
为保证本专业工学结合人才培养方案的顺利实施,促进学生专业技能的培养,加强对校内共享型生产性实训基地的建设与完善,充分考虑资源的合理利用与配置,促进数控设备应用与维护技术专业及专业群的协调发展,依托大连机床集团天津服务示范中心,融专业教学、培训、技能鉴定和技术服务为一体。直接为数控设备应用与维护专业的工学结合人才培养模式服务,实现学生对专业由陌生到熟悉、专业知识由单一到综合、专业能力由初级到高级的培养过程。
2.校外实训基地与内涵建设
在大连机床集团有限责任公司的天津组装厂内,建设“大连机床天津研发制造基地培训中心”成为“厂中校”,在“厂中校”内,完成数控设备装调岗前技能训练。学生在企业环境中,按照企业操作规范,自然地融入了企业文化、职业氛围,职业素养和职业技能大幅提升。
同时在“厂中校”中进行新产品的研发、制造、销售、维修人员上岗、继续教育、企业人员和学院在校生的技能培训,使“厂中校”成为“校企‘双主体’育人”的示范基地。
此外,数控设备应用与维护专业一直在努力建设校内外实践教学基地,实践教学条件已得到较大的改善,但数控设备应用与维护专业发展起点高、技术含量高、发展时间短。因此,为保证本专业工学结合人才培养方案的顺利建立与实施,必须大力发掘和利用社会资源,积极参加行业协会活动,为企业提供培训和技术服务,加强和机床企业的联系和技术合作,在原有4个基础上,再建天津中际装备制造有限公司等4个校外实习基地,以保证实现学生半年以上顶岗实习的顺利实施。校外主要实训基地见表2所示。
关键词:数控仿真;职业教育;实践教学;评教结合
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)16-0174-02
数控加工技术产生于20世纪中期,该技术最早可追溯到1952年的美国麻省理工学院,直到20世纪60年代早期,数控技术应用到产品制造领域[1]。真正的繁荣时代是在1972年前后随着CNC技术的产生到来的。随着数控加工技术的发展、实训室开放等活动的开展,开放设施,自主训练[2],数控实训教学就显得尤为重要。数控实训教学过程基本按照三个部分来完成,即工艺程序部分、机床操作部分和零件检测完成部分,其过程图如下图所示。
显然,数控机床操作是数控实训教学的中心环节。然而,数控机床操作实训,受到很多方面的制约。这其中影响最大的是数控系统种类和数控设备的台套数。设备数量与学生规模之间的反差,严重影响数控实训、培训效果[3],从而导致学生不能正确和熟练地操作数控机床。这不仅存在着严重的安全隐患,还影响了学校毕业生质量与学生的培养质量。在传统的职业教育中,常规的数控实训教学模式是通过指导老师直接在生产性的数控机床上进行教学。但随着国家对数控人才的需求,数控专业的学生和参加数控技能操作培训人数大幅度增加,这样暴露出来的问题越来越多,有限的数控设备无法保证教学培训质量。高价的数控设备使得教学投入成本很高。另一方面,由于生产性数控设备面向的是熟练操作人员,对于非熟练操作学习者存在着一定的危险性,极易对数控机床进行损坏,这种方式始终存在着一定的教学风险。因此,传统的数控技术培训教学质量低下,教师工作量大,教学费用太高,不能满足数控技术教学的发展。数控仿真技术可以仿真数控加工技术,模拟数控加工环境及其加工过程。数控仿真软件是采用虚拟仿真技术于数控加工技术的仿真软件。传统的数控仿真软件是将数控机床操作和数控加工都以仿真形式出现,这种仿真方式与真实的机床差距很大,学生通过这样的方式仿真练习后并不能在真实的机床上进行操作。
一、数控仿真系统的应用
数控仿真系统在数控编程教学中的应用。数控编程指令比较抽象,通常在课堂中,学生不易理解,编写的程序不知道对错,需要老师的检查,无法自我查证。在课堂中采用数控仿真系统可以让课堂教学变得形象有趣,易于理解。当然,如果要进行数控编程的校验,需要进行数控机床的操作,学习好数控机床的操作是进行数控编程的编写和校验的基础,这也为后期的数控加工实训打下了很好的基础。同时,学生可以根据有趣的零件进行编程操作和加工,仿真出真实结果。因此,采用数控仿真系统可以使得枯燥的理论知识变得生动形象,能够提高理论课程的教学质量。
数控仿真系统在实习教学中的应用。数控加工实习的内容是进行数控机床的操作,然后进行对刀操作建立工件坐标系,通过数控程序的编写进行零件的加工,完成零件的制造。这些内容本来是在真实的机床上进行的,学生需要进行独立操作。由于是切削真实的零件,很容易损坏设备、刀具和工件。仿真机床的操作安全性高,初学者不会因为误操作而产生人身伤害,也不会有材料、刀具的损耗,同时也解决了机床设备不足的问题。数控仿真系统与真实机床结合实习,可以提高实习效率。初学者首先在仿真机床上实习,达到熟练和正确操作之后再在真实机床上进行实习,提高了实习的效果和质量。在仿真机床上学生可以反复操作,不用担心安全、危险等问题。而且仿真机床多机型多系统可以通过选择,进行不同机床的实习,学到更多的数控机床操作方法,为创新教学方法、拓展教学内容提供了基础。
二、当前仿真机床的现状
数控仿真机床的操作教学与真实机床一样,需要老师在课堂上,认真仔细的教学,学生不能课前进行预习。而且对于不同的机型和系统的机床其操作方法不一样,都需要进行分别的讲解与示范,如果进行讲解与示范,需要花较多的时间,同时学生学习的过程也需要更多的时间。这样,数控仿真机床在学生的学习过程中并没有提供一些简便的方式,学生学习时间较长难度较大。数控仿真系统过于理想化,数控仿真的过程是软件在考虑理想切削状态的过程。在这个过程中,机床的性能、材料、刀具等都处在理想状态中,这与真实切削环境有着较大的落差。数控仿真的过程中是一个假定的状态,并没有考虑刀具在切削过程中材料的变化、切削温度的变化、冷却液的使用等情况,因此数控仿真的切削用量的选择,并没有在真实机床上加工那么严格。切削用量的数值偏离较大时,在仿真机床上可能不会有问题,但置于真实机床上就可能直接损坏刀具或机床设备。仿真过程并不能反映出实际的数控机床切削过程。安全操作意识淡化。由于数控仿真机床的操作不会产生危险,因此,会使学生养成对数控机床操作的随意性、不规范不认真的习惯,而这些习惯可能影响在真实机床的操作过程中。这些就会在真实实习的过程中产生危险,而且形成习惯以后,很难改进,只能慢慢的在实践中进行纠正。学习者在学习完成后对数控仿真机床的操作正确与错误,学生自己不能进行评价,还是需要老师人为进行检查和指导。仿真完成的零件轮廓尺寸也需要人工的点击测量,数控仿真中不能提供自动评分,学生自我不能对自己的操作和仿真的结果进行打分。传统的仿真系统,其评价体系还不够完善,不能很好的促进学生的自我学习。
三、虚与实结合仿真系统的研究实践
数控加工技术学习过程中首先通过认知实践课程的学习让学生对数控加工技术有个基本的了解,通过一些案例激发学习兴趣。通过仿真系统的学习与数控编程课程内容的结合,培养学生理实一体化的能力。在数控仿真系统学习中进行教程导入、虚实结合、自我评价三个方面的创新实践。真实操作面板与仿真加工过程相结合,严格规范操作。传统的数控仿真软件以纯软件的方式进行,其虚拟程度太高,真实性差。而且由于其涉及的数控系统和机型过多,给学生学习造成了一定的困难。学生需要在一种机型上学好学精,然后再拓宽到其他机型。所以真实的操作面板与实际机床上的面板相同,操作方法相同,结合虚拟的加工过程,以突出仿真性的优点。通过这种虚实结合的数控仿真系统学习,学生很容易在真实的机床上上手,没有陌生感,增加了亲切性。数控机床操作教程的引入,进行学习评价体系建设。在数控培训仿真机床上,加载测评和学习两个模块。用户需要登录才能进入测评和学习模块,登录时需要输入姓名、班级和密码。登录有两个方式,一个是直接登录,另一个是继续操作。直接登录就是重要开始,继续操作是继续前面中断的操作。在测评菜单下,加载数控编程、机床操作、尺寸测量、结果提交四个模块,每个操作模块具体实现一种数控机床的操作功能,这几个操作模块涵盖了数控机床操作的所有功能。在数控编程中加载了工艺设计、编程、语法检查。在机床操作中加载了机床回零、自动加工、主轴启动、试切法对刀。从工艺设计、第一次编程的正确率、加工效率、数控加工时的机床关键操作、仿真后的尺寸、程序中的切削用量、仿真完成时间等方面进行。通过尺寸测量对数控仿真的零件尺寸进行检测,测量出仿真零件的实际尺寸。将所记录的仿真数控机床的操作步骤与规范的操作步骤进行比对,判断学生对仿真机床操作的正确与否。将所测量出的实际尺寸与零件图的要求尺寸进行比较,得出结果比对。其中工艺设计通过菜单【测验/数控编程/工艺设计】实现,主要输入工艺规划的切削用量和刀具的圆角半径。语法检查,对编写的数控程序进行检查,具体包括程序的规范化、非法字符检查、词法检查、逻辑检查。在学习菜单下,加载数控编程方法、仿真机床操作方法两个模块,每个操作模块具体实现一种数控机床的操作功能,且都有正确操作方法的视频讲解。在数控编程方法中加载了工艺设计方法、编程方法。在机床操作方法中加载了机床回零方法、自动加工方法、主轴启动方法、试切法对刀方法。
本文从教学实际出发,详细的阐述了虚与实相结合的数控仿真系统的设计应用研究,真实的操作面板与虚拟的仿真加工相结合,给数控加工技术的学习带来了重大的影响。通过这一措施可以减少训练实习成本,提高教学质量。并且将数控仿真系统分模块视频教程、自动评分系统,两者与数控仿真系统相结合,实现了学生的自学、自评,为提高数控加工技术的教学质量提供了很大的保障。在实际过程中,通过两届学生的试用实施,效果较好。
参考文献:
[1]来建良.数控加工实训[M].杭州:浙江大学出版社,2004.
[关键词]《数控机床故障诊断与维修》;课程建设;教学改革
一、国内《数控机床故障诊断与维修》课程建设的概况
(一)对该课程的重视程度不够
目前,有为数不多的职业院校把数控维修作为一门专业来建设。将《数控机床故障诊断与维修》这门课作为一门专业选修课,是相当多职业院校的做法,他们并没有把这门课放到足够重要的位置上,这使众多数控专业的学生仅仅懂得机床操作,而对维修仍然一无所知,这已经不能满足市场对数控专业学生综合素质的需要。
(二)有关该课程的研究很少
不少学校在安排《数控机床故障诊断与维修》这门课时主要还是理论教学,实践环节安排的课时很少,也没有非常优秀实用的教材,更缺乏对该课程教学模式的探索,非常不利于学生掌握数控维修技能。
(三)理论与实践环节脱离
《数控机床故障诊断与维修》是理论知识难度大、实践性强的课程,教学中理论和实践都应该重视。长期以来,《数控机床故障与维修》课程教学理论和实践分开,教学内容不能紧跟市场需求,教学方法和手段单一,背离职业教育强调应用性、实践性、创新性的教学特点,不能适应当前制造业对数控人才所需技能的要求。理论与实践课程脱节,学校环境和工厂环境反差大,所培养学生的维修技能无法适应企业的需要。
二、转变观念,积极开展《数控机床故障诊断与维修》课程建设
(一)转变观念,适应市场需要
课程建设应以适应市场需要为宗旨,以服务就业岗位为目标。课程建设应该与时俱进,不断在深化教育教学体制改革中,适应市场变化的需要。学校教育的目的就是:“一切为了学生,为了学生一切,为了一切学生。”教育的目的就是为了培养适应社会需要的人才,为了这个目的,学校一切工作都应该服务于这个目的。我所在的学院以示范性建设为契机,全面实施教学质量工程,转变观念,以市场为导向,强化学生专业知识、人文素质、创新精神、实践能力和健全人格的培养,建立产业、学校、行业一体的产教融合的合作办学机制,创新人才培养模式。
(二)加强《数控机床故障诊断与维修》课程建设
随着《中国制造2015》计划的推进,我国由制造大国向制造强国迈进,企业生产中使用数控设备越来越普遍,数控设备的维护维修人员需求将呈现强劲增长的态势。根据市场调研,企业所需数控专业人才岗位(群)分为以下几个部分:数控设备的操作人员、数控设备的装调人员、数控设备的维护维修人员以及其他工作岗位。数控专业主要岗位对应的职业能力有:数控机床的操作、维护;数控机床的安装、检测、验收;数控机床的常见故障诊断与排除;普通设备的数控化改造。推进《数控机床故障诊断与维修》课程建设对培养高素质高技能的数控机床装调与维修人员是非常有意义的。
三、推进《数控机床故障诊断与维修》课程改革与建设的有效措施
1.加强师资队伍建设,特别是提高数控维修专业教师的理论和实践水平,形成一支年龄结构合理、教学水平较高的高等数学课程教学和研究队伍,从教学人员上保证课程建设的不断深入发展。2.继续完善教学大纲与授课计划的修订,使之更能适应高等教育从精英教育到大众化教育的需要,使教学计划和课程设置符合就业导向。3.教材建设(1)推进项目化教学和案例教学内容。以具体的案例或任务为载体编写教学内容,充分发挥学生的主观能动性。(2)建设立体化教材,把实践性强的内容视频化,知识点微课化。(3)不断更新教学内容,紧跟市场需求。(4)适应学生需求,力求教材知识与趣味性一体。4.现代教育技术的使用(1)不断改进教学方法和教学手段。教学手段应从过去传统的黑板加粉笔的单一方法过渡到传统方法与多媒体现代化教学手段相结合的综合性方法,力争开展多媒体授课。(2)建设课程资源库,开发微课资源。(3)建设信息化资源课,使教学资源上网,充分发挥学生自学的主观能动性。
四、以数控维修实验台的研究应用为契机,推进《数控机床故障诊断与维修》课程建设
笔者所在学校配合数控专业的示范性建设,投资60余万元用于数控维修实训中心建设。在数控维修实训中心建设过程中,由学校教师根据本校学生特点,结合企业对数控专业学生的要求自主设计,自主建设实训中心,不但使学校的数控维修实训教学条件大大改观,也锻炼了教师的能力。数控机床安装、调试与故障维修能力是数控技术专业核心的能力之一,在课程的设计上遵循以下理念:以工程应用为背景,以岗位职业能力培养为目标,以典型的工作任务为载体,构建完成岗位工作所需要的专业能力、方法能力、社会能力三位一体的教学内容体系;教学组织与实施是以学生为主、老师为辅的师生互动的过程,理实一体化的教学模式,课程标准以职业标准为依据,学生通过学习获得与工作岗位一致的能力,把工学结合的思想贯穿在整个课程教学过程中。本课程嵌入数控机床装调与维修工职业资格标准,理论联系实际,以任务为学习载体,采用理实一体化的教学模式。以数控机床安装调试与维修的过程为主线,设计学习情境,在学习情境内学生完成安装调试与维修任务。根据教学内容的组织,设计相应的教学计划。上述教学内容,学生在完成过程中,全部采用任务驱动的方式,在任务二和任务三实施过程中,学生在完成任务的过程中对遇到的问题可以查阅故障诊断手册,可以通过手机APP上网查看知识点微课,学生完成任务书要由小组一起进行PPT汇报,对完成任务的情况进行汇报总结。以其中任务三中的一个子任务为例,教学过程如下表所示。在每次的教学过程中注意体现学生的主导地位,教师加以引导,报告完成后仔细进行讨论、分析,目的是学生掌握技能。
五、结论
通过教学改革,教师因材施教,学生既能在轻松的环境中学习和获取理论知识,也能锻炼学生的操作技能,是对培养适应市场需求人才的教育教学模式的一种有益探索。
参考文献:
[1]王道林,朱秀琳.机械制造基础.工学结合特色课程建设研究[J].南京工业职业技术学院学报,2007(12):78-79.
[2]陈玉琨.课程改革与课程评价[M].北京:教育科学出版社,2001(6):l-8.
关键词:数控加工;实训;模式;体系
近年来,中国的制造业取得了举世瞩目的成就,机械制造行业作为制造业基础,龙头的地位日益凸显。随着中国经济的飞速发展,机械制造行业的作用必将进一步得到提升和强化,同时随着国家产业结构的调整,机械制造业的就业前景一片光明。
我校模具数控专业学制三年,前两年在校学习理论知识,到实训车间接受实训。我校模具数控专业特开设了《钳工》 《车工加工工艺学 》 《模具数控加工技术》 《公差测量与技术》《机械制图》 《CAD》《UG》《Mastercam》等基础课程,使学生掌握编程理论及有关方面的知识,建立一个完整的知识体系。每周六进行全天的实训操作,掌握数控加工的实际操作技术,每个学期要进行三个月的实训,为第三年的顶岗实习做准备,这样才能源源不断的为企业输送“血液”,学生才能学以致用,更好的就业。为了熟练地掌握操作技能,巩固理论知识,本人将实训课的教学模式分为五个步骤,也做实训五步教学法。
1 钳工实训课:基础性技能
随着我国在世界制造业的中心地位的凸显,机械制造领域中技能型人才愈显紧缺,在“以服务为宗旨,以就业我导向”的职业教育办学思想的指导下,各职业学校更加重视对学生技能的培养和培训工作,钳工是机械制造中最古老的金属加工技术。19世纪以后,各种机床的发展和普及,虽然逐步使大部分钳工作业实现了机械化和自动化,但在机械制造过程中钳工仍是广泛应用的基本技术。
钳工的主要任务是使用钳工工具,钻床等,按技木要求对工件进行加工、修整、装配等工作。钳工主要用在机械加工方法不适宜或难以解决的场合。其特点是灵活性强,工作范围广,技术性强,操作者的技能水平直接决定工件的加工质量。国民经济建设中,钳工工种 占有很重要的地位,发挥着独特的作用,如装配、调式、安装、维修、工具 制造等都离开钳。
钳工基本内容划线、錾削、锯削、钻孔、扩孔、铰孔、锪孔、攻螺纹、套螺纹、刮削、研磨、技术测量、简单的热处理、并能部件机械进行配调试等。
钳工实训课的开设使学生正确使用和维护保养常用设备,了解钳工安全操作技术及所用设备安全操作规程和车间(实训室)安全文明生产管理规定。熟悉钳工的基本知识,了解钳工工艺范围,掌握钳工常用设备、工具的结构、用途及正确使用、维护保养方法。熟悉钳工常用量具的基本知识,掌握钳工常用量具使用和维护保养方法。掌握钳工常用刃具的使用和刃磨方法。掌握钳工的基本操作技能,按图样独立加工工件,达到中级钳工考核标准。培养勤学苦练精神,养成遵纪守规、安全操作、文明生产的职业习惯。并能使学生合理选择主轴转速切削用量、刀具的装夹方式等,能够根据零件的技术要求编制加工工艺。通过钳工 的实训使学生理解尺寸连接的概念,常用尺寸连接的基本方法,掌握尺寸定位、装夹的概念方法,和典型结构的装配工艺过程,并懂得机床的维修常识。
2 普车实训课:苦练基本功
普车加工是模具数控专业学生必须掌握的基本功,只有苦练好车工技术,才能为将来的数控车加工扫平困难。
磨刀是车工基础当中的基础,只要刀具能够磨对磨好,加工就能很顺畅的进行,如果刀具磨不好,就会出现各种各样的问题,例如:外圆车削不光滑,车削不动铁,并出现很大的响声;切断刀磨不好,就会出现崩刀和车不了槽的现象等等。
一个合格的车工必须学会磨刀,装刀,熟练操作机床,他们掌握工件的端面车削、内外外圆车削、槽车削、内外螺纹车削,以及更加复杂的细长轴车削、蜗杆蜗轮车削等,在此过程中学生会摸索出各种切削用量的最佳选择,并且制定出最好的机械加工工艺,为后面的数控加工打下坚实的基础。
不过从各学校机械专业学生组成结构来看,具有年龄小、个头低、农村学生多,这就给普车实训课安全操作带来了一定难度。从心理上对车床操作具有畏惧感,经常表现出不敢大胆上车床操作的情绪,就是勉强上去,也是提心吊胆,生怕出现事故,因而造成心理的过度紧张或焦虑。当一旦发生小事故时,他们就惊慌失措,不是果断地压下安全按钮或采取停车等措施,而是手足无措大喊大叫,或者逃离操作平台,头脑迷蒙误操作,往往将一个小事故演变为一个大事故。这就要求实训指导老师要多了解熟悉每一个学生,因人施教,进行差别化指导,除了多对他们手把手地传授操作技能外,还要对他们进行心理上的训练与指导,克服生理和心理上的障碍,培养学生勇敢、果断、镇静和有必胜的意志品质。
3 数控仿真课:模拟数控技术
随着科学技术的飞速发展,机械制造技术正在发生着深刻的变革,传统的普通加工设备难以适应市场对产品质量、生产效率、多元化的要求,而以数控技术为核心的现在制造技术正在逐渐取代传统的机械制造技术。数控制造技术是集机械制造技术、计算机技术、微电子 技术、现代控制技术、网络信息技术、光机电一体化技术于一身的多学科高新制造技术。数 控技术水平的高低、数控机床的拥有量,已经成为衡量一个国家工业现代化水平的重要 标 志。
数控技术课程是一门实践性很强的课程,离开实践,就谈不上素质,实践是知识转化并升华为素质的根本条件。要想达到理想的教学和实践效果,仅在课堂上实施全方位的教学是不够的,还应具备一个良好的实践教学环境。
但是大部分农村中职学校设备不足,要想让每个学生都拥有一台机床跟着教师操作练习很困难,而数控加工仿真软件的出现解决了这一问题。
它既能解决实训设备不足,学生实习时间少的问题,又能加强学生对数控系统操作及控制面板的熟悉度,还能提高学生的编程能力及对加工工艺安排的能力。
数控仿真是对数控加工零件的走刀路线的模拟,通过计算机仿真练习,可以验证程序 编写的准确程度,防止试加工时撞刀,及时对加工程序给予修正。仿真练习中使学生熟悉仿真机床的操作面板和录入面板,明确每个按键的功能,掌握建立工件坐标系,选择刀具集合度,设置刀偏、刀位的方法。正确灵活地选用切削指令,制定加工程序加工出符合要求 的零件。
4 数控实训课:增强综合素质
近年来,数控机床以其加工精度高、柔性好、适应中批量生产而日益受到重视,由于数 控机床是通过数控程序完成加工循环的,无需人工操作,调试方便,适应灵活多变的产品,使得中小批生产自动化成为可能。目前国内市场需要大批数控人才,急需大批能熟练掌握数控机床编程、操作、维护的一线工人,所以中职学校加强数控实训,以增强学生的综合素质为基础,以能力为本位,把培养学生的职业能力放在首要位置,加强实践性教学环节,使学 生成为企业生产一线迫切需要的高素质劳动者。基予数控仿真的练习,同学把仿真后的程 序输 数控机床上进行实操练习。由于仿真软件和数控车床按键功能,车削的方法,刀具的 选择等是基本相同的,所以学生短时间内可以熟练操作机床。数控机床练习时,除了严格按操作规执行外,遇到具体问题,能够正确解决,具体在数控车床和数控铣床操作时还要注意以下几点。
(1)学会选择刀具及切削参数,工件的材质不同,所用的刀具几何角度不同。
(2)数控加工之前,要根据工件的图形编制好程序。模拟加工,确认无误后把程序传送到数控机床上。
(3)进行数控机床的对刀工作,这一项十分重要,直接关系到人身安全和工件的好坏。
(4)精加工前使用MO0指令使机床暂停测量后,重新检查是否需要调整刀补,再继续精车,要保质保量地加工出合格的产品。
(5)加工的过程中要遵循由易到难,由简单到复杂,由单项到综合的原则进行加工。加工之前对零件进行加工工艺分析,确定装夹方法、切削用量等,做到万无一失,从而训练学生的实践能力及严谨的科学学习态度。
(6)认真填写好实验报告,组织学生以小组为单位对加工出来的零件互评、自评。不能放过任何一个细节,选出优秀的零件放到展柜里展览,以激发学生的上进心。中职学校 实训课注重培养学生的技能,掌握加工常用工件的工艺分析方法,编程方法和机床的实际操 作技能,这样才能使学生在这一行业中、在自己的岗位上,实现自己的价值。
5 探究提高:优化实训效果“教学相长”,在教学过程中,师生共同学习,相互总结提高,通过多年的实践,笔者认为数控实训的重点要从以下几个方面人手
(1)明确实训目的,安排数控实训的基本目的是通过该课程的学习,使学生熟练的掌握数控车床、数控铣床的基本手工编程方法,电火花、线切割数控机床操作方法,初步掌握数控机床精度检验和维护技能。
(2)精心组织,认真做好实习教学。在零件车削的实际教学中,要根据实训的教学内容,机床的种类,合理的安排加工工艺和准确的编写加工程序,实践中优化实训效果,在 数控专业的实训课中,钳工―― 普车加工―― 数控仿真―― 数控加工,充分的利用了教 学资源,避免了事故的发生,提高了机床的利用率和使用寿命。
(3)实训教学取得的成果实训是职业教育中最主要的教学环节,动手能力的高低直接影响学生的就业。在实训课程之后,绝大多数学基本掌握数控机床的基本操作,感到不仅实际动手能力得到了前所未有的提高,而且通过具体的实践进一步激发学生对专业知识的 兴趣,并且做到理论和实践相结合,为今后自身的就业及发展打下扎实的基础,现在学校一直进行“校企合作”,教学和生产相结合,教学效果会更好。
(4)存在的问题和努力方向
①我校数控设备不足,影响学生的正常实训,远远不能满足教学需求。
②大部分年轻专业教师实际操作水平较低,需要多进行培训和下厂实践,这样可以提高教学能力。
③以后一定会努力提高自己的专业知识水平和实际操作能力,更好的胜任教学工作。
参考文献:
[l]王锦亚.数控加工技术【M1.北京邮电大学出版社,2006 .
[2]孙建东,袁锋.数控机床加工技术【 M】.北京:高等教育出版社,2007.
[3]高枫,肖卫宁.数控车削编程与操作训练[ M】.北京:高等教育出版社,20O 4 .
论文摘要:数控机床相对普通机床在生产安全防护方面有了很大的改进和提高,但对于职业学院的学生在实训操作中仍有很多的安全隐患。本文针对我院实训过程中发现的诸多安全问题,作出分析和研究,为以后的实训教学提供很好的参考。
随着我国数控设备的普及,数控技术在制造业中的应用越来越广泛,为此全国各类高职院校都开设了数控技术专业,以缓解数控程序员和数控操作员紧缺的局面。而数控机床加工是应用数字化信号对机器的运动进行控制的一种自动控制的机械加工技术。数控技术的应用是机械制造行业现代化的标志。通过数控车床加工,数控铣床加工教学实习达到提高学生从事“机—电—计”工程实践工作的能力,拓展学生在机械制造工艺技术领域思维的目的。 掌握机床坐标系与工作坐标系,掌握数控机床程序的结构,掌握数控机床的常用指令。我院针对社会企事业单位的需求开设了数控技术专业,而数控机床操作实训作为该专业的重要实训课程,受到更多的重视和关注。通过数控实训使学生了解数控机床及数控加工概念,掌握数控机床程序编制内容,使学生具备一定的数控加工基础知识,可以编制较复杂的数控加工程序,初步掌握数控机床的操作与维护。使学生对所学专业也更深的理解,在掌握理论知识的前提下,提高了实际动手操作能力。
1 数控机床实训中存在的安全隐患
通过在我院几年的数控实训教学工作,对学生在操作实训过程中存在的安全问题有了很深的了解。作为高职院校,我院的学生相对来说实际动手能力较强,但对操作实训过程中安全知识了解不多,经常出现安全隐患。往往事故发生的主要原因是物体的不安全状态和人的不安全行为。其中在机械使用过程中,人的不安全行为是引发事故的重要的直接原因。人的行为受到生理、心理等多种因素的影响,表现是多种多样的。缺乏安全意识和安全技能差,即安全素质低下是认为引发事故的主要原因,例如不了解使用机械存在的危险、不按安全规范操作、缺乏自我保护和处理意外情况的能力等。指挥失误(违章指挥)、操作失误(操作差错、在意外情况时的反射行为或违章作业)、监护失误等不安全行为常见的表现。在日常工作中,人的不安全行为常常表现在不安全的工作习惯上,例如工具或量具随手乱放、测量工件不停机、站在工作台上装夹工件、越过运转刀具取送物料、攀越大型设备不走安全通道等。我院在实训中的安全隐患主要体现在如数控机床床身都比较高,防护罩又是活动的,如果在防护板上放置刀具、工量具等,不小心很容易造成掉落,损坏机床或伤害到操作人员;这种情况常常出现,主要是学生思想不够重视,随意性太大。再有学生在拆卸工件时,把卡盘扳手留在卡盘上,由于一台机床上安排几名学生实习,人多情况较复杂,此时如果有人开启机床,主轴旋转,扳手飞出,造成很大的危险。可见,诸如此类的安全隐患随处可见,时时给我们敲响警钟。
2 安全教育在数控实训中的重要性
由此可见,安全教育在实训中是多么的重要。而安全生产是为了使劳动过程在符合安全要求的物质条件和工作秩序下进行,防止伤亡事故、设备事故及各种灾害的发生,保障劳动者的安全健康和生产作业过程的正常进行而采取的各种措施和从事的一切活动。以某企业的安全教育为例,对员工进行安全教育是国家法律法规的要求,是企业生存发展的需求,是员工自我保护的需要。根据这一要求,我院与企业的三级安全教育相结合制定了一套适合于实训教学的安全教育课程。
2.1 校级安全教育
学院对学生的实训安全问题非常的重视,按照生产企业的标准制定了各项规章制度,并制成展板放置于实训车间。把“安全第一,提高警惕”作为首要任务。根据要求由数控教研室组织编写了安全教育读本,发给参加数控实训的学生阅读学习,安排针对性较强的安全教育课,让有生产一线工作经验的老师讲解所操作机床的结构和性能以及在实训操作中可能存在的安全问题,使学生对所接触的机床操作安全问题有基本的认识;其次通过观看安全教育录像和事故展板,面对活生生的安全事故让学生有直观的印象,提高安全防范意识。再针对所学工种,具体讲解其操作规程。以数控车床为例,其主要操作规程为:工作前必须戴好劳动防护品、女生戴好工作帽、不准围围巾、禁止穿高跟鞋。操作时不准戴手套,不准吸烟,不准与他人闲谈,精神要集中;工件运转中,不准用卡尺、千分尺测量,操作者不得隔车面探身取物或传递物品,不准用手摸和用棉丝擦工作物,刀头和更换刀具,不得擅自离开工作岗位,如需离岗时,必须关车切断电源等。禁止用手接触刀尖和铁屑,铁屑必须要用铁钩子或毛刷清理等。通过老师的讲解,学生对自己所学工种的操作规程有了很深的理解,基本的安全知识能了如指掌,为以后进入车间实训做好了充分的准备。
2.2 车间级安全教育
在进入车间实训时,有专人负责对所有学生进行本车间劳动卫生状况和规章制度的讲解,介绍实训车间的概况,车间人员结构、安全实训组织状况及活动情况,车间危险区域,车间劳动保护方面的规章制度和对劳动保护用品的穿戴要求和注意事项,车间事故多发部位、原因、有什么特殊规定和安全要求,车间常见事故和对典型事故案例的剖析。介绍车间防火知识,防火的要害部位及防火的特殊需要,消防用品放置地点,灭火器的性能、使用方法,车间消防组织情况,遇到火险如何处理等。组织学生学习安全生产文件和安全操作规程制度,并应教育学生应尊敬老师,听从指挥,安全实训。通过一系列的讲解和学习,取得了较好的成果。
2.3 班组级安全教育
班组级安全教育是最直接、最重要的安全教育,学生进入实训车间后,参加实训的就是所要操作的机床,由具体带班的实训老师讲解其岗位安全操作规程,劳动防护用品的性能和正确使用方法等。实训的第一节课组织学生学习安全技术操作规程并督促执行,教育学生遵章守纪,正确穿戴劳动防护用品,正确使用安全刀具,制止违章作业,切实做到“三不伤害”(不伤害自己,不伤害他人,不被他人伤害)。通过实训现场老师的讲解和动手示范,取得的效果很明显,大大降低了学生在实训过程中出现安全隐患的可能性。实训老师安排学生按规定对环境因素和危险源进行检查并记录,定期对本班组内使用的设备、设施、器具、工作场所等进行检查,发现隐患和不安全因素及时整改,对本班组无力解决的及时上报并采取有效的防范措施,做好记录,避免发生人身事故及其它责任事故。对此,制定了机床运行记录本,由每天参加实训的学生和带班老师共同填写。
几年的数控操作实训,积累了很多的安全实训经验。对不同的学生,制定不同的教学方法。安全实训的经验是学生身边活生生的教育材料,对提高学生的安全知识水平,增强安全意识有着十分重要的意义。安全实训经验是从实践中摸索和总结出来的成果,是防止事故发生的措施,是安全技术、安全管理方法、安全管理理论的基础。及时地总结、推广先进经验,可以使其他学生受到教育和启发。总体来说,效果很好。
与经验相对应的是教训,教训往往付出了沉痛的代价,因而它的教育意义也就十分深刻。事故案例是进行安全教育最具有说服力的反面教材,它从反面指导学生应该如何避免复杂事故,消除不安全因素,促进安全生产。因此,运用本工种、同岗位的典型事故案例进行教育,可以使学生更好地树立安全第一的思想,总结经验教训,制定预防措施,防止在本车间、本班组、本岗位发生类似事故。为此,在学生实训过程中,针对可能出现的安全隐患,以以往发生的安全事故为事例,通过讲解与告诫,使学生提高警惕,加强安全防护意识。
3 学生自我安全学习
通过以上三级安全教育,学生基本掌握其所学工种的安全生产知识和自我防护。但有些职责还必须了解,如熟悉并严格执行本岗位工艺纪律和安全技术操作规程,掌握本岗位设备仪器及其他相关设备,装置的结构和性能,爱护和正确使用机具设备及附属安全装置,遇到异常情况能够及时发现并排除,正确使用劳动防护用品,操作中坚持互相帮助,互相监督,不违章作业,抵制违章指挥,遇有危及安全的紧急情况时,应采取果断措施,并及时报告老师,认真总结经验教训,贯彻实施好安全防护措施。
4 结束语
几年的数控机床实训教学,使我深刻体会到安全教育的重要性,通过所有人的努力,取得了很好的效果,至今没出现安全事故,做到了“安全第一,提高技能”的宗旨。还要继续努力,做到如企业一样的安全培训五则:教育使其不为,培训使其不惑,规范使其不乱,奖罚使其不敢,制度使其不怨。在实际生产中,仅仅有安全知识是不够的,必须把学到的知识运用到实际中去,因而还要十分重视安全技能的教育和训练。安全技能是从实际生产过程中总结提炼出来的,一般情况下,都以学习、掌握“操作规程”等来完成,有的通过教育指导者的言传身教来实现。但无论用什么方法,受教育者都要经过自身的实践,反复纠正错误动作,逐渐领会和掌握正确的操作要领,才能不断提高安全技能的熟练程度。
参考文献
[1]任树奎.全国中小企业安全生产教育读本.煤炭工业出版社,2009.
数控行业在整个装备制造业中具有基础性和战略性地位,国家一直从政策上保持对机床行业较大的扶持力度,在宏观经济依然处于阶段性调整的关键阶段,政策因素是我国机床产业未来发展的重要推动力。根据中国产业信息网的《2016-2022年中国机床市场全景及未来趋势报告》,我国工业经历长期高速发展后,面临新的周期性调整压力,进入需要推动转型升级的发展新阶段。从外部发展环境看,全球经济结构加速调整,新的格局正在形成。发达国家重新重视发展实体经济,加快布局新能源、新材料、信息、环保、生命科学等领域发展,抢占未来科技和产业发展制高点,这从客观上对我国经济发展形成了巨大压力和制约。所以加快包括数控技术在内的制造业转型、升级,培养各类专业人才显得尤为重要。现就学校数控技术的实训基地相关建设加以分析,略书一二。
一、建设数控技术实训基地的背景
数控技术将电子、信息、机械和管理学融为一体,它是门新兴的交叉性学科,数控技术的出现,迫使人们不断提高自身能力、知识和素质结构。伴随先进制造技术的发展,数控机床数量不断增加,同时,就需要更多机床操作、修理等方面人员。我国数控机床的普及率呈现逐年上升趋势,据资料显示:江苏省作为经济、文化强省,数控机床的普及率明显高于全国平均水平(约30%左右),但与发达国家70%的比例相差甚远。据说在我国湖南省的一些发达地区就出现了部分数控机床无人操作的现象,而一些偏远地区的数控操作人员更是少之又少,可谓凤毛麟角。放眼全局,未来五年,我国仍将严重缺少数控技术人才,因此,我们必须加快培养数控技术方面人才,而这就要求国家对建设高职数控教学基地投入更多人力、物力和财力。
以我校为例,我校创办于1957年,是一所具有近60年办学历史的学校,在苏北乃至全省职业教育领域起步较早,是职业教育的一颗璀璨明星,方兴未艾。2011年学校被国家三部委批准为首批“全国中等职业教育改革发展示范学校”项目学校。2013年教育部公布的从276所项目校中遴选出来的首批“国示范”建设100个典型案例中,我校2个典型案例榜上有名,其中中外合作典型做法受到鲁昕部长的点名表扬。目前,“国示范”建设进入了“后示范”时期,继续发挥着示范、引领和辐射作用。校内实训基地2万余平方米,数控实训基地为首批国家数控技术技能型紧缺人才培养培训基地。建有各类专业实验实习室60多个,实验实训设备总值近3692万多元,生均实训设备值8683多元。同时顺应时展,建成了数字化学习资源管理和应用平台,学校教学用计算机总台数超千台,投资千万元与中国电信共同打造“智能化校园”。数控技术应用专业是我校的特色专业和明星专业,如何更有效地顺应职业教育的办学特点,符合人才培养纲要要求,数控教学实训基地的建设和优化至关重要,也是我校职业教育取得长足与特色发展的坚实保障。
二、建立数控教学实训基地的重要性
目前,我国先进数控技术的应用范围十分宽泛,在这个数字化的时代,数控技术早已成为现代制造业的核心技术,但是我国在这方面的优秀人才十分稀缺。据统计,我国数控机床操作工缺少至六十万人,即便是高薪聘请依然找不到高级技术工人。这一问题已经引起了国家相关部门的高度重视,因此,深化高职教育改革,迅速培养数控人才已经是迫在眉睫。同时,为了培养社会稀缺的数控人才,劳动和社会保障局正式启动了高技能人才培训工程。
现在我国很多大型企业都很看重人才的综合素质和能力,一个既能进行操作编程又能对机床进行维修的工作人员,注定更会受到企业的欢迎。为了符合这一发展要求,我们必须提高高职数控教学的质量,同时更注重对实训基地的建设,正所谓“物质基础决定上层建筑”,大量培养全方位综合素质的数控技术人员是为了适应我国市场的需求,更是提高我国综合国力的重点,在进行数控技术培训的过程中,不止要加强对理论知识的传授,更要注重实践教学部分,而想要实现这一目标,首先要完善相应的基础设施――建立更先进的数控教学实训基地。
三、建设教学实训基地应该具备的特点
通过我校数控实训基地的实践操作来看,在高职教育中,为了使学生理论结合实际而设置了实训基地,方便教师对学生进行实践教学,包括教学所需的设备,训练计划,以及指导教师,等等,是进行高职教育必不可少的条件,而建立教学实训基地,需要具备以下特点。
(一)实现基地功能专业化
高职教学培训基地最重要的功能是为学生提供专业化的技能培训,是学生完成特定学习任务的必要场所。因此,数控基地应该满足三方面的技能培训需求:首先是数控加工,其中包括对零件程序的编制,工艺数据的选择,以及对机床实际操作方面的技术。其次是数控调试与设计,其中包括PLC程序的调试和编制、数据设定和硬件连接等。最后是维修技能,当机床出现故障,运用所学综合基础知识对问题进行诊断和维修。
(二)实现资源的可再生
可持续发展是当今社会发展的主旋律,我校也不例外,鉴于我校每天的实训开支数目较大,日均万余元,所以可持续发展显得尤为迫切与重要。在这方面,我们开动脑筋,精心设计、选材,优化调整相关工艺,使得单纯消耗性的数控加工呈现出少消耗、再利用等特点资源可再生其实就是指运用最小的成本,使基地的功能实现最大化。不管是哪一种科学理论,或者是职能体系,它的再生性其实就是其自身生命力的体现,也就是说它能够不断适应社会发展和环境的变化。这其中包括一专多能,即本专业的老师不但可以教授本转移的课程知识,还可以对其他相关专业课程进行讲解。还包括场地的一机多用,即不同专业能够同时在一个场地进行教学。最后是资源的可重复利用,即资源的主要功能和寿命等。
(三)实现管理情境化
为教学创建的实训基地并不能完成面向社会的生产和服务,因为这里并没有厂长,也没有实际操作的技术工人,所有的内部结构都是“虚拟”的。在高职教育实践过程中,有些专业并不需要实际的职能运作和生产力,部分学生在实训过程中扮演的角色在现实生活中并不存在,只是一种场景模拟即“情境化”,为了让学生更身临其境地感受和思考,从而提出解决问题的办法,减少理论学习和实践之间的差距。
四、建设数控教学实训基地面临的问题与思考
(一)制定教学目标
当前我国高职院校愈发注重对优秀技术型人才的培养,注重人才的实际动手操作能力。伴随社会经济发展,社会需要的已经不仅仅是掌握基本技能的人才,而是全方位发展的综合型素质人才,这样的人才要具备业务、决策、合作等多种能力,总而言之,实训基地教育应该是可持续发展的终身教育。
我国目前大量需要三种层次的数控技术人才:第一种是熟悉数控机床的操作及加工工艺、懂得机床维护、能够进行手工或自动编程的操作人员和装配人员;第二种是熟悉数控机床机械结构及数控系统软硬件知识的中级人才,能够熟练应用UG、PRO/E、CAD/CAM等软件,同时有扎实的专业理论知识、较高的英语水平并积累了大量实践经验;第三种是精通数控机床结构设计及数控系统电气设计、能够进行数控机床产品开发及技术创新的数控技术高级人才。此类人才的缺少影响了行业发展。
(二)完善教学手段和教学模式
实训基地作为高职教育环节的一种模式,不仅是为了加强学生的实际动手操作能力,更是学生通过实践加深对教材和理论知识的理解和研究,通过理论结合实际,使学生更好地完善自身能力。高职教育主要是强调实践教学,学生不仅要在实训中心进行训练,还要到企业里进行实习,而我们理想中的教学模式应该是将学术知识、实践和研究相结合的方式。
(三)职业资格和技术等级鉴定
职业技能证书是评估实训基地教学成果的体现,目前,我国有很多高校要求毕业生必须在校期间获得CET等级证书、计算机等级证书及专业证书才能予以毕业,这种方式同样适用于教学实训基地,因为它对学生起到促进和激励作用,能够使学生在实训过程中积极学习,认真掌握专业技能,获得更多职业等级证书,对日后工作和发展起到帮助作用。我校实行的“133”育人工程中第二个的“3”,即明确要求学生在校期间取得与本专业相关的三张证书,方可毕业。
我院数控技术专业是首批品牌专业,高等职业教育数控技术专业的培养目标是既具有专业操作技能,又有专业理论知识的应用型、复合型的技术人才。针对这一特点,我院在教学示范的过程中,对数控实践教学进行了改革与探索。
一、实训基地硬件、软件平台建设
我院建立了认知实习—基础实践操作—提高性实训—顶岗实习的实践教学体系,此体系针对我院机电系所有专业进行分层次教学。从2004年开始至今,我院搭建了一套以26台数控车床、10台数控铣床、10台加工中心、2台五轴加工中心、2台特种加工机床组成的数控实训基地, 3个60台计算机机房构成的硬件平台。
市场上数控系统种类较多,我院经过企业、经销商、高职院校多方位的走访调研,首先在设备选型上避免教学模型化,购买的机床与企业的机床没有任何区别,都可以直接用于生产。学生在实训的过程中就接触到企业所用机床。在实训中心学习过数控机床的同学,能更快的融入到企业生产中。其次,采用了企业和高职院校普遍应用的系统。分别为数控机床配置了HNC-21T、SIEMENS、FANUC数控系统。这样学生在学校就能够了解生产企业应用较普遍的各种数控系统。
在软件方面,我院主要配置了VUNC数控仿真软件,用于实训加工前的仿真。Pro/E应用软件,CAXA三维实体设计、工艺图表、注塑模设计、冷冲模设计、数控铣、线切割、数控车和雕刻等CAD/CAM软件,用于学生零件图绘制,三维实体建模与加工。学生可以根据自己专业特点选择不同的加工方案实现加工。
二、数控实践教学模式的改革
目前,高职院校招生对象有一个很普遍的问题,大部分学生高中时学习成绩偏低,这些学生基础相对差,自我约束力也不强,大多数学生从他们一踏进校门对学习就没有多大的积极性,有的甚至还有很强的厌学、逆反心理,这无疑给我们的教学带来了很大困难。
然而,我们都知道,学习知识是一个积极能动的认识过程,不能用消极、被动、强迫接受的方法,面对这种实际情况,如何使学生由不爱学习到逐渐对学习产生兴趣,如何提高教学质量,成了摆在我们面前的一大难题。我院数控实训基地在实践教学过程中,授课教师结合学生自身特点和各专业的特点进行教学,在实践教学分四个环节,教学效果较好。
1.认知性的实训教学环节
金工实习是我院基本实践教学环节之一,主要针对大学一年级的学生。我院彻底改变了传统、单一的利用普通车床、刨床、铣床进行教学的方式,而是把数控技术内容加在普通机床上。指导教师在讲解普通机床时把数控机床工作原理、加工工艺、编程、结构穿去,并在数控机床上现场演示零件的加工。从而让学生对数控技术有一个感性的认识。
第一次接触机械制造业的生产方式和工艺过程,因为没有必需的基础知识,这一阶段的实习主要是认知性的。
2.基础性数控实训教学环节
数控技术是一门实践性很强的专业课。我院数控系统手工编程以HNC-21T系统指令为主,以FANUC、SIEMENS系统指令为辅。为了使学生对数控系统有一个较为系统、全面的认识,我院120学时开设的内容如下:
(1)仿真:学会使用VUNC数控仿真软件,模拟加工,了解加工整个过程。
(2)数控系统的原理及组成:掌握数控加工原理、机床结构和组成;华中数控系统与其他系统的区别。数控系统常用部件的原理及应用。
(3)数控车床、数控铣床、加工中心、特种加工:掌握控制面板的操作;手工编程(华中数控系统指令编程为重点);对刀的操作和一些不太复杂零件的加工,并进行工件检测的整个过程。
(4)宏程序加工:引用一些变量、函数,来加工双曲线、椭圆、三角函数曲线等,具有实时动态计算能力。
(5)CAXA软件:掌握零件绘制,生成加工轨迹和G代码,通过计算机接口导入数控机床,驱动机床各坐标轴来加工。
通过仿真加工、典型零件的加工和三维CAM软件自动编程系列实训,使学生对加工各环节有了一个整体的认识,同时也是系统巩固和扩大理论知识过程,提高学生们的动手能力和学习兴趣,教学效果良好。
3.给学生提供参加数控技能大赛机会和考证机会
2010数控人才需求调研报告表明,数控技术人才本科及其以上的占10.2%,大专学历占31.6%,中专及以下学历占58.2%。针对上述情况,我院为了提高学生就业竞争力,每年参加国家、省部级举办的高职院校的技能大赛,同时学院举办校园文化节数控技能大赛,并开展大规模培训,无偿提供数控基地供学生们学习。学院给获奖的选手颁发荣誉证书。代表学院参加国家、省级比赛的学生,有的在参赛现场就被企业聘用,同时这些企业后期也给予了我院良好的评价。
在学生自愿的前提下,学院组织学生报名、参加省部级劳动部门举办的职业技能鉴定考核,获得相应的数控操作技能职业资格证书,为就业增加竞争砝码。
4.通过校企合作,让学生到企业顶岗实习
学院组织学生到校外实训基地实顶岗习,主要是一些企业,例如像呼和浩特众环集团就是我院数控专业顶岗实习的单位之一,学生轮流参与其工厂生产的各个工种,加强岗位职业技能和综合素质的培养,实现从学生角色到生产操作者角色的改变,使他们在毕业后能尽快适应工作环境,缩短磨合期。
三、结束语
华中数控股份有限公司、呼和浩特众环集团、包钢集团、霍林河煤矿均反映我院毕业的学生对数控方面掌握快,能较快的适应企业,成为企业的技术骨干。这些反馈的信息证明,我院的数控实践教学的改革是行之有效的。