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隨著計(jì)算機(jī)及控制技術(shù)的發(fā)展,數(shù)控加工設(shè)備在機(jī)械加工領(lǐng)域已廣泛應(yīng)用,其對(duì)復(fù)雜形狀零件的加工能力、高加工精度及生產(chǎn)效率是普通機(jī)床無(wú)法比擬的,為讓學(xué)生掌握數(shù)控加工設(shè)備,我校在機(jī)電工程學(xué)院全部專(zhuān)業(yè)金工實(shí)習(xí)中開(kāi)設(shè)了數(shù)控車(chē)床加工實(shí)習(xí),既為后續(xù)課程《數(shù)控技術(shù)》的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ),同時(shí)也為學(xué)生學(xué)習(xí)其他數(shù)控設(shè)備操作起到入門(mén)的作用。數(shù)控車(chē)床實(shí)習(xí)研究的比較多的是中專(zhuān)、高職高專(zhuān)的教師,一般是從學(xué)生如何掌握操作車(chē)床的角度研究,一些高校也進(jìn)行了這方面的研究,大多是從某一具體的問(wèn)題進(jìn)行研究探討。本文就實(shí)習(xí)教學(xué)中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行分析,提出改進(jìn)措施,可提高本科生數(shù)控車(chē)床實(shí)習(xí)效果。
1實(shí)習(xí)內(nèi)容及設(shè)備
數(shù)控車(chē)床實(shí)習(xí)是在學(xué)生操作過(guò)3天普通車(chē)床的基礎(chǔ)上進(jìn)行實(shí)習(xí)的,其實(shí)習(xí)內(nèi)容主要有:正確開(kāi)機(jī)、面板操作、試切對(duì)刀、簡(jiǎn)單指令、自動(dòng)切削。設(shè)備為沈陽(yáng)機(jī)床集團(tuán)生產(chǎn)的CAK3665數(shù)控車(chē)床,控制系統(tǒng)為廣州數(shù)控設(shè)備有限公司生產(chǎn)的GSK980TDb車(chē)床數(shù)控系統(tǒng)。
2數(shù)控車(chē)床實(shí)習(xí)現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題
2.1實(shí)習(xí)興趣不高
數(shù)控車(chē)床實(shí)習(xí)作為金工實(shí)習(xí)中車(chē)工實(shí)習(xí)的一部分,時(shí)間短,內(nèi)容多,學(xué)生以前從沒(méi)接觸過(guò)數(shù)控設(shè)備,操作起來(lái)比普通設(shè)備難度大,另外在參加金工實(shí)習(xí)的所有專(zhuān)業(yè)中只有機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)有《數(shù)控技術(shù)》后續(xù)課程,因此,學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高,處于被動(dòng)學(xué)習(xí)狀態(tài)。
2.2量具不能正確讀數(shù)
學(xué)生在試切對(duì)刀過(guò)程中,對(duì)所用卡尺不能正確讀數(shù),出現(xiàn)問(wèn)題主要是單位搞錯(cuò),往往讀出的數(shù)據(jù)以厘米為單位,在刀補(bǔ)界面輸數(shù)值時(shí)出錯(cuò);有的學(xué)生根本不懂游標(biāo)卡尺讀數(shù)原理的,讀數(shù)讀錯(cuò),由于學(xué)生們愛(ài)面子,不會(huì)讀數(shù)也不問(wèn),導(dǎo)致數(shù)控車(chē)床實(shí)習(xí)失敗。
2.3指導(dǎo)教師少
設(shè)備越復(fù)雜,學(xué)習(xí)操作時(shí)越困難,數(shù)控車(chē)床的操作學(xué)習(xí)遠(yuǎn)沒(méi)有普通車(chē)床容易學(xué)習(xí),尤其在學(xué)生學(xué)習(xí)對(duì)刀時(shí),由于對(duì)對(duì)刀要求及原理的不理解,總是不能正確進(jìn)行對(duì)刀,這時(shí)明顯指導(dǎo)教師不夠用。
3提高數(shù)控車(chē)床實(shí)習(xí)效果的措施
3.1利用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù),提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
對(duì)于農(nóng)業(yè)院校的工科本科生來(lái)說(shuō),金工實(shí)習(xí)因種種原因,重視程度不夠,尤其隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展及社會(huì)的需要,現(xiàn)代制造設(shè)備如數(shù)控設(shè)備及特種加工設(shè)備添加到了金工實(shí)習(xí)中來(lái),由于該設(shè)備的動(dòng)手實(shí)習(xí)操作需要一定的理論知識(shí),加之學(xué)生在校學(xué)習(xí)往往就是以獲得該課程的學(xué)分而學(xué)習(xí),學(xué)生們學(xué)習(xí)興趣不高,僅僅混個(gè)學(xué)分而已,不能像其它傳統(tǒng)的金工實(shí)習(xí)工種那么認(rèn)真。針對(duì)這種現(xiàn)象,借助于現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù),以視頻的形式介紹數(shù)控設(shè)備在現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)中的應(yīng)用,以及學(xué)生在數(shù)控制造行業(yè)的就業(yè)前景;把數(shù)控車(chē)床實(shí)習(xí)內(nèi)容按模塊做成集聲音、圖像、動(dòng)畫(huà)及、文字為一體的多媒體課件,放到微信群中供學(xué)生學(xué)習(xí)使用。以此來(lái)彌補(bǔ)學(xué)生在數(shù)控車(chē)床實(shí)習(xí)操作前補(bǔ)充的理論知識(shí)不能完全掌握的現(xiàn)狀,并解決了學(xué)生不愛(ài)向教師、其他同學(xué)請(qǐng)教的現(xiàn)實(shí),給足學(xué)生面子,提高其學(xué)習(xí)興趣。
3.2針對(duì)實(shí)習(xí)內(nèi)容,分模塊教學(xué)
根據(jù)金工實(shí)習(xí)教學(xué)大綱要求,數(shù)控車(chē)床獨(dú)立操作應(yīng)能達(dá)到:
(1)掌握數(shù)控車(chē)床的開(kāi)啟、系統(tǒng)開(kāi)啟、機(jī)床回零點(diǎn)、對(duì)刀等基本操作;
(2)能進(jìn)行簡(jiǎn)單程序的輸入、修改;
(3)能進(jìn)行簡(jiǎn)單零件的數(shù)控編程及加工。
根據(jù)這一要求,將實(shí)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行以下分塊:
(1)數(shù)控車(chē)床的開(kāi)啟,包括打開(kāi)設(shè)備電源和數(shù)控啟動(dòng)電源按鈕;
(2)回機(jī)床零點(diǎn);
(3)主軸旋轉(zhuǎn);
(4)試切法對(duì)刀;
(5)以普通車(chē)床上加工零件的零件為例,進(jìn)行編程并進(jìn)行指令的講解,指令主要包括T、M03、S、G00、G01、F、M30這7個(gè)基本指令,學(xué)的快的學(xué)生可增加G02、G03、G32這3個(gè)指令,要求學(xué)生在聽(tīng)完教師講解、演示之后,能對(duì)普通車(chē)上加工的零件進(jìn)行編程、輸入和自動(dòng)切削加工,并能按教師的要求進(jìn)行同類(lèi)零件的加工。每一模塊都做成多媒體課件,供學(xué)生聽(tīng)完講解后能對(duì)著課件進(jìn)行獨(dú)立操作。
3.3根據(jù)實(shí)習(xí)設(shè)備,編寫(xiě)有針對(duì)的實(shí)習(xí)指導(dǎo)書(shū)
實(shí)習(xí)教材與理論教材有很大的不同,實(shí)習(xí)教材必須根據(jù)自己學(xué)校的實(shí)習(xí)設(shè)備、教學(xué)大綱進(jìn)行編寫(xiě),這樣才能在實(shí)習(xí)過(guò)程中發(fā)揮作用,起到按步驟指導(dǎo)能夠自學(xué)的作用。往往所購(gòu)買(mǎi)的實(shí)習(xí)教材所依據(jù)的設(shè)備與本校所用設(shè)備不一樣,只能起到參考的作用,而不能起到指導(dǎo)的作用,為此,在參閱設(shè)備說(shuō)明書(shū)、依據(jù)教學(xué)大綱及指導(dǎo)教師多年指導(dǎo)學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上編寫(xiě)了一本《數(shù)控車(chē)床實(shí)習(xí)教材―GSK980TDb系統(tǒng)操作與編程》指導(dǎo)書(shū),來(lái)滿(mǎn)足不同層次學(xué)生在實(shí)習(xí)過(guò)程中的需求。
3.4充分發(fā)揮學(xué)生團(tuán)隊(duì)互助作用
數(shù)控車(chē)床實(shí)習(xí)指導(dǎo)的特點(diǎn)就是學(xué)生開(kāi)始入門(mén)時(shí)很難,每一步都得指導(dǎo)教師現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo),教師不夠用,為此數(shù)控車(chē)床實(shí)習(xí)中應(yīng)發(fā)揮學(xué)生的團(tuán)隊(duì)精神一部分先學(xué)會(huì)然后再教其他學(xué)生,在教其他學(xué)生的過(guò)程中提高自己。其具體做法是先重點(diǎn)指導(dǎo)5名學(xué)生,讓他們先學(xué)會(huì)數(shù)控車(chē)床操作所需要的基本技能,然后讓他們每人負(fù)責(zé)指導(dǎo)一臺(tái)數(shù)控車(chē)床上的實(shí)習(xí)學(xué)生,指導(dǎo)老師騰出時(shí)間巡視每臺(tái)車(chē)床,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)解決,這樣明顯提高了指導(dǎo)效果,并培養(yǎng)了學(xué)生領(lǐng)導(dǎo)能力及團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。
3.5增加考核,提高學(xué)生掌握數(shù)控車(chē)床操作能力
前期數(shù)控車(chē)床實(shí)習(xí)一直沒(méi)有特別強(qiáng)調(diào)考核,本著以學(xué)生為本,以不給學(xué)生壓力、快樂(lè)學(xué)習(xí)的宗旨,本想讓學(xué)生自由學(xué)習(xí),掌握更多的知識(shí),實(shí)踐證明沒(méi)有考核就沒(méi)有認(rèn)真學(xué)習(xí)的學(xué)生,包括理論課學(xué)習(xí)好的學(xué)生,為此增加考核,來(lái)提高學(xué)生掌握數(shù)控車(chē)床的操作能力,其具體做法是:出勤率(40%)+編程操作(30%)+答辯,也就是隨機(jī)詢(xún)問(wèn)(30%),這樣做首先是保證學(xué)生實(shí)習(xí)操作的時(shí)間,通過(guò)答辯,詢(xún)問(wèn)一些問(wèn)題看學(xué)生理解的程度,不以最后結(jié)果即編程操作為唯一考核標(biāo)準(zhǔn),目的是使學(xué)生真正掌握數(shù)控車(chē)床操作的基本要求。
一、職校數(shù)控項(xiàng)目教學(xué)現(xiàn)狀分析
(一)在實(shí)施項(xiàng)目教學(xué)時(shí)生搬硬套,脫離了職校學(xué)生的學(xué)情。筆者曾經(jīng)按項(xiàng)目教學(xué)法的描述實(shí)施教學(xué):在老師的指導(dǎo)下,將一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的項(xiàng)目交由學(xué)生處理:信息收集、方案設(shè)計(jì)、項(xiàng)目實(shí)施及評(píng)價(jià),試圖讓學(xué)生了解并把握整個(gè)過(guò)程。然而在實(shí)施過(guò)程中發(fā)現(xiàn)寸步難行,教學(xué)效果甚至還不如傳統(tǒng)的實(shí)訓(xùn)教學(xué)。因?yàn)殚_(kāi)展項(xiàng)目教學(xué)需要學(xué)生具有較強(qiáng)的綜合素質(zhì),而大部分職校生在初中階段就已經(jīng)“掉隊(duì)”,主動(dòng)學(xué)習(xí)能力和分析解決問(wèn)題的能力普遍薄弱,這些學(xué)習(xí)長(zhǎng)期處于被動(dòng)地位和學(xué)習(xí)能力不足的學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)控技術(shù)這種綜合性的學(xué)科時(shí)會(huì)遇到許多障礙。這也是為什么項(xiàng)目教學(xué)在高職院校開(kāi)展得熱火朝天、有聲有色,而在職校學(xué)校卻不理想的重要原因之一。
實(shí)踐證明,如果在實(shí)施項(xiàng)目教學(xué)時(shí)生搬硬套,脫離職校生的實(shí)際情況,項(xiàng)目教學(xué)很難達(dá)到預(yù)期效果。
基于上述分析,在項(xiàng)目教學(xué)的開(kāi)始階段應(yīng)以學(xué)生的初始能力情況為依據(jù),先把學(xué)生引入門(mén),把他們從初級(jí)階段帶入更高階段,循序漸進(jìn)地為實(shí)施完整的項(xiàng)目教學(xué)鋪平道路。
(二)現(xiàn)成的項(xiàng)目本身先天不足。項(xiàng)目是知識(shí)和技能的載體,項(xiàng)目合適與否直接影響教學(xué)成敗。目前有不少數(shù)控項(xiàng)目教程是由若干個(gè)數(shù)控加工案例拼湊而成的,其中不少項(xiàng)目本來(lái)就不是針對(duì)項(xiàng)目教學(xué)設(shè)計(jì)的,存在先天不足。在此引入案例進(jìn)行分析:該零件圖有外輪廓2個(gè)、凹槽1個(gè),在學(xué)習(xí)外輪廓編程加工內(nèi)容時(shí)(假設(shè)5人為1個(gè)學(xué)習(xí)小組),老師講解其中1個(gè)外輪廓的編程,僅剩1個(gè)外輪廓留給5個(gè)學(xué)生,極易導(dǎo)致濫竽充數(shù)的“南郭先生”的出現(xiàn),出現(xiàn)前述兩幕鏡頭中部分學(xué)生沒(méi)事干的現(xiàn)象就不足為奇了。可見(jiàn)設(shè)計(jì)適合小組學(xué)習(xí)的項(xiàng)目勢(shì)在必行。
(三)大班制教學(xué)不利于理實(shí)一體化項(xiàng)目教學(xué)的開(kāi)展。職校學(xué)校班級(jí)規(guī)模較為龐大,甚至有些學(xué)校的數(shù)控班人數(shù)達(dá)到50人以上,由于數(shù)控設(shè)備成本高、數(shù)量有限,再加上師資有限,所以大班制模式下的項(xiàng)目教學(xué)的學(xué)生參與度偏低、教學(xué)管理難度高、教學(xué)過(guò)程較松散。因此,研究如何解決大班制給教學(xué)帶來(lái)的困難具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和價(jià)值。
(四)評(píng)價(jià)促進(jìn)學(xué)習(xí)的作用缺失。評(píng)價(jià)的目的是促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí),但在職校項(xiàng)目教學(xué)中并沒(méi)有充分體現(xiàn)這一作用。造成評(píng)價(jià)促進(jìn)學(xué)習(xí)作用缺失的主要原因包括:一是評(píng)價(jià)內(nèi)容單一,只重視結(jié)果的評(píng)價(jià)而不關(guān)注學(xué)習(xí)過(guò)程的評(píng)價(jià),只重視知識(shí)技能的評(píng)價(jià)而忽略職業(yè)道德素養(yǎng)的評(píng)價(jià);二是評(píng)價(jià)方式單一,只重視教師對(duì)學(xué)生的評(píng)價(jià)而不重視學(xué)生的自評(píng)、互評(píng),缺乏語(yǔ)言激勵(lì)和情感激勵(lì)。
二、職校數(shù)控項(xiàng)目教學(xué)實(shí)施策略
針對(duì)當(dāng)前職校數(shù)控項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)教學(xué)實(shí)施過(guò)程中存在的問(wèn)題,筆者在教學(xué)實(shí)踐中進(jìn)行了一系列探索,采取了以下對(duì)策:
(一)以學(xué)生的實(shí)際情況為依據(jù),分階段開(kāi)展項(xiàng)目教學(xué)。針對(duì)職校生初始能力不足、綜合素質(zhì)欠缺的情況,將數(shù)控項(xiàng)目教學(xué)分為三個(gè)階段:
1.入門(mén)階段。這一階段的項(xiàng)目是以學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí)和技能為目標(biāo)的學(xué)習(xí)型項(xiàng)目,主要任務(wù)是帶領(lǐng)學(xué)生入門(mén),使學(xué)生掌握基本操作技能和編程加工方法等。
2.鞏固提高階段。鞏固提高階段的主要任務(wù)是在強(qiáng)化基礎(chǔ)知識(shí)和技能的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。這一階段的項(xiàng)目依然屬于學(xué)習(xí)型項(xiàng)目,但已經(jīng)具備工作任務(wù)型項(xiàng)目的雛形。
3.綜合應(yīng)用階段。通過(guò)前面兩個(gè)階段的學(xué)習(xí),學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力得到了較大提升,也積累了一定的項(xiàng)目學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn),此時(shí)開(kāi)展較完整的工作任務(wù)型項(xiàng)目教學(xué)將水到渠成。
(二)合理設(shè)計(jì)項(xiàng)目,確保人人有“活”干。根據(jù)不同階段的特點(diǎn)合理設(shè)計(jì)或選擇項(xiàng)目,最基本的條件是要有足夠的工作量,確保人人都有自己的加工任務(wù)。
(三)項(xiàng)目難易程度要適宜,讓人人都能把“活”干好。確定項(xiàng)目時(shí),要根據(jù)學(xué)生的接受能力把握好項(xiàng)目的難易程度,使學(xué)生在付出一定努力后都能完成任務(wù)。我在實(shí)踐中采取以下兩種處理方法:一是先用較容易的項(xiàng)目激發(fā)學(xué)生的信心,然后根據(jù)學(xué)生的學(xué)情逐漸調(diào)整難度;二是同一個(gè)項(xiàng)目中有難度不同的任務(wù),可以兼顧個(gè)體差異。
(四)工種組合實(shí)訓(xùn)是實(shí)現(xiàn)大班實(shí)訓(xùn)小班化的有效途徑。大班制的數(shù)控實(shí)訓(xùn),小組人數(shù)普遍較多,不利于開(kāi)展教學(xué),采取工種組合實(shí)訓(xùn)可以實(shí)現(xiàn)大班實(shí)訓(xùn)的小班化,例如:數(shù)控車(chē)銑組合實(shí)訓(xùn)、數(shù)控加工與計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)制造的組合實(shí)訓(xùn)等。
(五)發(fā)揮評(píng)價(jià)促進(jìn)學(xué)習(xí)的積極作用。評(píng)價(jià)是項(xiàng)目教學(xué)不可或缺的重要環(huán)節(jié)之一,可以使學(xué)生找到成就感,激發(fā)他們的學(xué)習(xí)熱情。評(píng)價(jià)應(yīng)該是具體的、全方位的:一是要有記錄學(xué)習(xí)過(guò)程和結(jié)果的具體評(píng)價(jià)指標(biāo);二是要充分發(fā)揮語(yǔ)言激勵(lì)和情感激勵(lì)的積極作用,一句鼓勵(lì)的話(huà),一個(gè)肯定的眼神,就是一個(gè)學(xué)生進(jìn)步的臺(tái)階;三是集中評(píng)價(jià)與分散評(píng)價(jià)相結(jié)合;四是技能評(píng)價(jià)與職業(yè)道德評(píng)價(jià)相結(jié)合;五是個(gè)體評(píng)價(jià)要與團(tuán)隊(duì)評(píng)價(jià)緊密結(jié)合,既有教師的評(píng)價(jià),又有學(xué)生的自評(píng)、互評(píng)。
三、保證項(xiàng)目教學(xué)順利實(shí)施需要注意的問(wèn)題
(一)教師必須對(duì)教學(xué)的全程進(jìn)行引導(dǎo)、監(jiān)督和輔導(dǎo),做到分工到組,包工到人,使項(xiàng)目教學(xué)由原來(lái)的“粗放型”向“精細(xì)化”轉(zhuǎn)變。
(二)注意轉(zhuǎn)化“厭學(xué)”的學(xué)生。每個(gè)班級(jí)都有“厭學(xué)”的學(xué)生,厭學(xué)表象背后隱藏的是學(xué)生學(xué)習(xí)信心的極度缺乏,要給這些學(xué)生“壓”任務(wù)并輔導(dǎo)他們完成任務(wù),他們?cè)谝酝膶W(xué)習(xí)中丟失了信心,就要引導(dǎo)他們?cè)趯W(xué)習(xí)中把信心重新找回來(lái)。
關(guān)鍵詞:中職;理實(shí)一體化;數(shù)控;項(xiàng)目教學(xué);實(shí)施;策略
中圖分類(lèi)號(hào):G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1003-2851(2012)05-0140-02
理實(shí)一體化教學(xué)是一種創(chuàng)新的教學(xué)模式, 特別是基于項(xiàng)目教學(xué)法的數(shù)控理實(shí)一體化教學(xué)符合數(shù)控技能學(xué)習(xí)的特點(diǎn)。那么當(dāng)前中職數(shù)控專(zhuān)業(yè)項(xiàng)目教學(xué)情況如何呢?以下是筆者近年在部分中職學(xué)校數(shù)控項(xiàng)目教學(xué)課堂的所見(jiàn)所聞:
鏡頭一:在韶關(guān)地區(qū)某職校數(shù)控車(chē)車(chē)間,兩名老師帶著約40多名學(xué)生進(jìn)行數(shù)車(chē)加工操作。每臺(tái)機(jī)床有學(xué)生6-8人,但實(shí)際在工位上認(rèn)真操作的學(xué)生僅2-4人,其他的學(xué)生有的東張西望、有的在聊天。
鏡頭二:在某沿海地區(qū)一職校的數(shù)控銑車(chē)間,兩名老師帶著30多名學(xué)生進(jìn)行數(shù)銑加工實(shí)訓(xùn),老師在每臺(tái)機(jī)床上安排一名學(xué)生操作,其他的學(xué)生則坐在車(chē)間角落的大臺(tái)邊上,有的聊天,有的無(wú)所事事,只有少數(shù)學(xué)生在編程。
從上述課堂情況來(lái)看,盡管老師布置了學(xué)習(xí)任務(wù),并極力糾正違反課堂紀(jì)律學(xué)生的行為,然而卻力不從心,教學(xué)效果不盡如人意。實(shí)際上當(dāng)前中職項(xiàng)目教學(xué)舉步維艱的狀況非常普遍,教學(xué)效果并沒(méi)有實(shí)質(zhì)性的提高。
一、中職數(shù)控理實(shí)一體化項(xiàng)目教學(xué)實(shí)施難的原因分析
造成中職數(shù)控項(xiàng)目教學(xué)實(shí)施難的原因是多方面的,本文僅從項(xiàng)目的角度予以分析:
1.在實(shí)施項(xiàng)目教學(xué)時(shí)生搬硬套,脫離了中職學(xué)生的學(xué)情。筆者曾經(jīng)按項(xiàng)目教學(xué)法的描述實(shí)施教學(xué):在老師的指導(dǎo)下,將一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的項(xiàng)目交由學(xué)生處理:信息收集、方案設(shè)計(jì)、項(xiàng)目實(shí)施及評(píng)價(jià),試圖讓學(xué)生了解并把握整個(gè)過(guò)程。然而在實(shí)施的過(guò)程中卻發(fā)現(xiàn)寸步難行,教學(xué)效果甚至還不如傳統(tǒng)的實(shí)訓(xùn)教學(xué)。因?yàn)殚_(kāi)展項(xiàng)目教學(xué)需要學(xué)生具有較強(qiáng)的綜合素質(zhì),而大部分中職生在初中階段時(shí)就已經(jīng)“掉隊(duì)”,主動(dòng)學(xué)習(xí)能力和分析解決問(wèn)題的能力普遍薄弱,這些學(xué)習(xí)長(zhǎng)期處于被動(dòng)地位和學(xué)習(xí)能力不足的學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)控技術(shù)這種綜合性的學(xué)科時(shí)會(huì)遇到許多的障礙。這也是為什么項(xiàng)目教學(xué)在高職院校開(kāi)展得熱火朝天、有聲有色,而在中職學(xué)校卻不理想的重要原因之一。
實(shí)踐證明,如果在實(shí)施項(xiàng)目教學(xué)時(shí)生搬硬套,脫離中職生的實(shí)際情況,項(xiàng)目教學(xué)很難達(dá)到預(yù)期效果。
基于上述分析,在項(xiàng)目教學(xué)的開(kāi)始階段應(yīng)以學(xué)生的初始能力情況為依據(jù),先把學(xué)生引入門(mén),把他們從初級(jí)階段帶入更高的階段,順序漸進(jìn)的為實(shí)施完整的項(xiàng)目教學(xué)鋪平道路。
2.現(xiàn)成的項(xiàng)目本身存在先天的不足。項(xiàng)目是知識(shí)和技能的載體,項(xiàng)目合適與否直接影響到教學(xué)的成敗。目前有不少數(shù)控項(xiàng)目教程是由若干個(gè)數(shù)控加工案例拼湊而成的,其中不少項(xiàng)目本來(lái)就不是針對(duì)項(xiàng)目教學(xué)設(shè)計(jì)的,存在著先天的不足。在此以某個(gè)案例進(jìn)行分析(如圖1):
該零件圖有外輪廓2個(gè)、凹槽1個(gè),在學(xué)習(xí)外輪廓編程加工內(nèi)容時(shí)(假設(shè)5人為1個(gè)學(xué)習(xí)小組),老師講解其中1個(gè)外輪廓的編程,僅剩下1個(gè)外輪廓留給5個(gè)學(xué)生,極易滋生濫竽充數(shù)的“南郭先生”,出現(xiàn)前述兩幕鏡頭中部分學(xué)生沒(méi)事干的現(xiàn)象就不足為奇了??梢?jiàn)設(shè)計(jì)適合小組學(xué)習(xí)的項(xiàng)目勢(shì)在必行。
3.大班制教學(xué)不利于理實(shí)一體化項(xiàng)目教學(xué)的開(kāi)展。中職學(xué)校班級(jí)規(guī)模較為龐大,甚至有些學(xué)校的數(shù)控班人數(shù)達(dá)到50人以上,由于數(shù)控設(shè)備成本高、數(shù)量有限,再加上師資有限,所以大班制模式下的項(xiàng)目教學(xué)的學(xué)生參與度偏低、教學(xué)管理難度高、教學(xué)過(guò)程較松散等。
因此,研究如何解決大班制給教學(xué)帶來(lái)的困難具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和價(jià)值。
4.評(píng)價(jià)促進(jìn)學(xué)習(xí)的作用缺失。評(píng)價(jià)的目的是為了促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí),但在中職項(xiàng)目教學(xué)中并沒(méi)有充分體現(xiàn)這一作用。造成評(píng)價(jià)促進(jìn)學(xué)習(xí)作用缺失的主要原因:一是評(píng)價(jià)內(nèi)容單一,只重視結(jié)果的評(píng)價(jià)而不關(guān)注學(xué)習(xí)過(guò)程的評(píng)價(jià),只重視知識(shí)技能的評(píng)價(jià)而忽略職業(yè)道德素養(yǎng)的評(píng)價(jià);二是評(píng)價(jià)方式單一,只重視教師對(duì)學(xué)生的評(píng)價(jià)而不重視學(xué)生的自評(píng)、互評(píng),缺乏語(yǔ)言激勵(lì)和情感激勵(lì)。
二、中職數(shù)控一體化項(xiàng)目教學(xué)實(shí)施策略
針對(duì)當(dāng)前中職數(shù)控項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)教學(xué)實(shí)施過(guò)程中存在的問(wèn)題,筆者在教學(xué)實(shí)踐中進(jìn)行了一系列探索,采取了以下對(duì)策:
(一)以學(xué)生的實(shí)際情況為依據(jù),分階段開(kāi)展項(xiàng)目教學(xué)。針對(duì)中職生初始能力不足、綜合素質(zhì)欠缺的情況,將數(shù)控項(xiàng)目教學(xué)分為三個(gè)階段:
1.入門(mén)階段。這一階段的項(xiàng)目是以學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí)和技能為目標(biāo)的學(xué)習(xí)型項(xiàng)目,主要任務(wù)是把學(xué)生引入門(mén),使學(xué)生掌握基本操作技能和編程加工方法等。
2.鞏固提高階段。鞏固提高階段的主要任務(wù)是在強(qiáng)化基礎(chǔ)知識(shí)和技能的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。這一階段的項(xiàng)目依然屬于學(xué)習(xí)型的項(xiàng)目,但已經(jīng)具備工作任務(wù)型項(xiàng)目的雛形。
3.綜合應(yīng)用階段。通過(guò)前面兩個(gè)階段的學(xué)習(xí),學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力得到了較大提升,也積累了一定的項(xiàng)目學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn),此時(shí)開(kāi)展較完整的工作任務(wù)型項(xiàng)目教學(xué)將水到渠成。
(二)合理設(shè)計(jì)項(xiàng)目,確保人人有“活”干。根據(jù)不同階段的特點(diǎn)合理設(shè)計(jì)或選擇項(xiàng)目,最基本的條件是要有足夠的工作量,確保人人都有自己的加工任務(wù)。在此以我設(shè)計(jì)的數(shù)銑入門(mén)階段的凸臺(tái)類(lèi)零件圖為例,說(shuō)明如何使項(xiàng)目滿(mǎn)足小組學(xué)習(xí)的需求(圖2):
該零件共有凸臺(tái)特征9個(gè),除去1個(gè)由老師講解外,剩下8個(gè)凸全滿(mǎn)足2-8人小組的分工需求,人人都有“活”干,與之前的圖1相比,圖2明顯更有利于教學(xué)。
(三)項(xiàng)目難易程度要適宜,讓人人都能把“活”干好。確定項(xiàng)目時(shí),要根據(jù)學(xué)生的接受能力把握好項(xiàng)目的難易程度,使學(xué)生在付出一定的努力后都能把任務(wù)完成。我在實(shí)踐中采取以下兩種處理方法:一是先用較容易的項(xiàng)目激發(fā)學(xué)生的信心,然后再根據(jù)學(xué)生的學(xué)情逐漸調(diào)整難度;二是同一個(gè)項(xiàng)目中有難度不同的任務(wù),可以兼顧個(gè)體的差異。
(四)工種組合實(shí)訓(xùn)是實(shí)現(xiàn)大班實(shí)訓(xùn)小班化的有效途徑。大班制的數(shù)控實(shí)訓(xùn),小組人數(shù)普遍較多,不利于開(kāi)展教學(xué),采取工種組合實(shí)訓(xùn)可以實(shí)現(xiàn)大班實(shí)訓(xùn)的小班化,例如:數(shù)控車(chē)銑組合實(shí)訓(xùn)、數(shù)控加工與計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)制造的組合實(shí)訓(xùn)等。在此以數(shù)控車(chē)銑組合實(shí)訓(xùn)實(shí)施流程圖為例說(shuō)明具體的實(shí)施流程:
(五)發(fā)揮評(píng)價(jià)促進(jìn)學(xué)習(xí)的積極作用。評(píng)價(jià)是項(xiàng)目教學(xué)不可或缺的重要環(huán)節(jié)之一,可以使學(xué)生找到成就感,激發(fā)他們的學(xué)習(xí)熱情。評(píng)價(jià)應(yīng)該是具體的、全方位的:一是要有記錄學(xué)習(xí)過(guò)程和結(jié)果的具體評(píng)價(jià)指標(biāo);二是要充分發(fā)揮語(yǔ)言激勵(lì)和情感激勵(lì)的積極作用,一句鼓勵(lì)的話(huà),一個(gè)肯定的眼神,就是一個(gè)學(xué)生進(jìn)步的臺(tái)階;三是集中評(píng)價(jià)與分散評(píng)價(jià)相結(jié)合;四是技能評(píng)價(jià)與職業(yè)道德評(píng)價(jià)相結(jié)合;五是個(gè)體評(píng)價(jià)要與團(tuán)隊(duì)評(píng)價(jià)緊密結(jié)合,既有教師的評(píng)價(jià),也有學(xué)生的自評(píng)、互評(píng)。
三、保證項(xiàng)目教學(xué)順利實(shí)施需要注意的問(wèn)題
1.教師必須對(duì)教學(xué)的全程進(jìn)行引導(dǎo)、監(jiān)督和輔導(dǎo),做到分工到組,包工到人,使項(xiàng)目教學(xué)由原來(lái)的“粗放型”向“精細(xì)化”轉(zhuǎn)變2.注意轉(zhuǎn)化“厭學(xué)”的學(xué)生。每個(gè)班級(jí)都有“厭學(xué)”的學(xué)生,厭學(xué)表象背后隱藏的是學(xué)生學(xué)習(xí)信心的極度缺乏,要給這些學(xué)生“壓”任務(wù)并輔導(dǎo)他們完成任務(wù),他們?cè)谝酝膶W(xué)習(xí)中丟失了信心,就要他們?cè)趯W(xué)習(xí)中把信心重新找回來(lái)。
四、結(jié)束語(yǔ)
我們的項(xiàng)目教學(xué)尚處在起步階段,隨著教學(xué)改革的不斷深入開(kāi)展還會(huì)有更多的問(wèn)題和困難出現(xiàn),只要我們始終堅(jiān)持朝著提高教育教學(xué)質(zhì)量的方向不斷總結(jié)和改進(jìn),就一定能克服困難,探索出一條適合學(xué)校自身實(shí)際的項(xiàng)目教學(xué)模式,為社會(huì)培養(yǎng)出更多的優(yōu)秀技術(shù)人才。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞:數(shù)控加工仿真系統(tǒng)軟件
實(shí)訓(xùn)教學(xué)
教學(xué)模式
中圖分類(lèi)號(hào):TG659 TP391.9
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B
文章編號(hào):1002-2422(2010)03-0048-03
1數(shù)控加工仿真系統(tǒng)軟件的特點(diǎn)
數(shù)控加工仿真系統(tǒng)軟件是結(jié)合機(jī)床廠家實(shí)際加工制造經(jīng)驗(yàn)與高校教學(xué)訓(xùn)練一體所開(kāi)發(fā)的一種機(jī)床控制虛擬仿真系統(tǒng)軟件。學(xué)生在微機(jī)平臺(tái)上運(yùn)行此軟件進(jìn)行仿真操作,會(huì)達(dá)到同真實(shí)設(shè)備一樣的操作教學(xué)效果,可以滿(mǎn)足大批量學(xué)生教學(xué)需求。系統(tǒng)還可以依據(jù)不同的客戶(hù)要求進(jìn)行設(shè)計(jì),尤其適于初學(xué)者的入門(mén)訓(xùn)練。
1,1數(shù)控加工仿真系統(tǒng)軟件的優(yōu)點(diǎn)
(1)實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)投入資源少,卻能做到一人一機(jī)操作,有利于提高了學(xué)生實(shí)際操作能力。
(2)可以使學(xué)生達(dá)到接近實(shí)物操作的訓(xùn)練,并且安全可靠。
(3)能使抽象問(wèn)題形象化,操作訓(xùn)練過(guò)程中允許出錯(cuò)。
(4)通過(guò)動(dòng)態(tài)的仿真操作使教學(xué)過(guò)程易教、易學(xué),教學(xué)效果顯著提高。
1,2數(shù)控加工仿真系統(tǒng)軟件的不足
(1)參數(shù)設(shè)置具有隨意性。
(2)學(xué)生無(wú)法通過(guò)仿真軟件體會(huì)真實(shí)的加工環(huán)境。
(3)不利于學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真的工作態(tài)度養(yǎng)成。
(4)先入為主,易淡薄安全意識(shí)。
為使學(xué)生能夠獨(dú)立而正確的操作數(shù)控機(jī)床打下真實(shí)的基礎(chǔ),在數(shù)控加工仿真系統(tǒng)軟件環(huán)境下的實(shí)訓(xùn)教學(xué),既要充分發(fā)揮數(shù)控加工仿真系統(tǒng)軟件的優(yōu)點(diǎn),更要正確認(rèn)識(shí)其缺點(diǎn)。
2數(shù)控加工仿真系統(tǒng)軟件環(huán)境下教學(xué)研究
采用數(shù)控加工仿真系統(tǒng)軟件環(huán)境上機(jī)實(shí)訓(xùn)前,教師要以就業(yè)為導(dǎo)向科學(xué)地設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容,可把實(shí)訓(xùn)內(nèi)容分為3個(gè)模塊來(lái)安排。一是基礎(chǔ)模塊:主要講解實(shí)訓(xùn)教學(xué)最常用的FANUC數(shù)控系統(tǒng)中的數(shù)控車(chē)床、數(shù)控銑床、加工中心的編程方法、操作及應(yīng)用,這是所有學(xué)生必須掌握的教學(xué)重點(diǎn)。二是提高模塊:主要講解實(shí)訓(xùn)教學(xué)EMENS數(shù)控系統(tǒng)的編程與操作,進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)生對(duì)不同數(shù)控系統(tǒng)機(jī)床編程方法的了解與應(yīng)用。三是拓展模塊:學(xué)習(xí)一些目前常用的國(guó)產(chǎn)系統(tǒng),如華中、廣數(shù)等系統(tǒng)的編程與操作方法來(lái)拓寬學(xué)生的知識(shí)面。將數(shù)控加工仿真系統(tǒng)軟件環(huán)境中數(shù)控實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式歸納如圖1所示。
2,1運(yùn)用數(shù)控加工仿真系統(tǒng)軟件,采納激發(fā)引導(dǎo)型教學(xué)方法
在數(shù)控仿真教學(xué)中,激發(fā)學(xué)生技能操作的積極性變被動(dòng)為主動(dòng)。首先抓住新生第一次實(shí)訓(xùn),結(jié)合學(xué)科特點(diǎn),介紹數(shù)控編程知識(shí)的實(shí)用價(jià)值,有意識(shí)地讓學(xué)生了解數(shù)控編程與今后工作的密切關(guān)系,了解所學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí)主要和數(shù)控編程及操作有著緊密的聯(lián)系。從歷屆學(xué)生中挖掘具有實(shí)用價(jià)值的,能激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)、學(xué)習(xí)熱情和學(xué)生興趣的典型事例,充分展現(xiàn)數(shù)控編程及操作的價(jià)值,使更多的學(xué)生對(duì)數(shù)控編程產(chǎn)生濃厚的興趣。
2,2運(yùn)用數(shù)控加工仿真系統(tǒng)軟件,循序漸進(jìn)提高數(shù)控編程與操作能力
在教學(xué)過(guò)程中一開(kāi)始設(shè)計(jì)較簡(jiǎn)單的零件圖樣,教師先進(jìn)行示范性操作,同時(shí)提醒學(xué)生認(rèn)真觀察,掌握操作要領(lǐng)。當(dāng)機(jī)床的模擬切削聲響起來(lái),切屑飛濺,毛坯隨著刀具的加工變成圖樣要求的工件后,學(xué)生的好奇心和求知欲極度膨脹,此時(shí)也恰是讓學(xué)生動(dòng)手操作,進(jìn)行模仿的最佳時(shí)機(jī)。當(dāng)學(xué)生獨(dú)立完成,興奮不已時(shí),及時(shí)表?yè)P(yáng)學(xué)生所取得的成績(jī),發(fā)現(xiàn)學(xué)生的閃光點(diǎn),鼓勵(lì)學(xué)生勇于戰(zhàn)勝自己,激發(fā)每位學(xué)生的學(xué)習(xí)自信心,挖掘?qū)W生的內(nèi)在潛能。當(dāng)學(xué)生激動(dòng)的情緒趨于平靜時(shí),及時(shí)引導(dǎo)學(xué)生積極地思考,工件為什么會(huì)變成與圖樣尺寸一樣?機(jī)床為什么會(huì)自己加工?這樣也就順理成章導(dǎo)出:機(jī)床由計(jì)算機(jī)控制,計(jì)算機(jī)由程序控制,程序是由技術(shù)人員編寫(xiě)的。顯然,學(xué)生處在一種循序漸進(jìn)的體驗(yàn)中學(xué)習(xí),既激發(fā)了學(xué)生的主動(dòng)性,又培養(yǎng)了學(xué)習(xí)知識(shí)的能力。
2,3運(yùn)用數(shù)控加工仿真系統(tǒng)軟件,營(yíng)造情景教學(xué)氛圍
在教學(xué)過(guò)程中,經(jīng)常有意識(shí)地設(shè)置“陷阱”:故意少編一個(gè)程序段、參數(shù)輸入錯(cuò)誤等。如發(fā)生撞刀現(xiàn)象,致使工件車(chē)不出,讓學(xué)生自己找出失敗的原因。在運(yùn)用數(shù)控加工仿真系統(tǒng)軟件教學(xué)中應(yīng)創(chuàng)設(shè)讓學(xué)生嘗試“挫折”考驗(yàn)的情境,以此來(lái)磨煉學(xué)生堅(jiān)強(qiáng)的意志品質(zhì),使學(xué)生體驗(yàn)到只有經(jīng)過(guò)艱苦努力,獲得的成功才更有價(jià)值,從而產(chǎn)生足夠的自信和克服挫折的勇氣。當(dāng)學(xué)生真正排除了故障后,就會(huì)在“山窮水盡疑無(wú)路,柳暗花明又一村”的情感中體驗(yàn)學(xué)習(xí)的成就感。既獲取了知識(shí),又培養(yǎng)了堅(jiān)韌的意志,這種經(jīng)受挫折、克服挫折的教育在潛移默化中也是幫助學(xué)生增強(qiáng)信心的重要一環(huán)。將會(huì)讓學(xué)生獲益終生。
2,4運(yùn)用數(shù)控加工仿真系統(tǒng)軟件,提高學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題、獨(dú)立工作能力
教師應(yīng)十分重視數(shù)控加工仿真在教學(xué)中的應(yīng)用方法,擺正數(shù)控加工仿真在教學(xué)中的位置,既不能完全依賴(lài)數(shù)控加工仿真而放棄教師在教學(xué)中的引導(dǎo)作用,也不能在教學(xué)中教師唱獨(dú)角戲。在上機(jī)前教師應(yīng)利用數(shù)控加工仿真系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)操作演示,并在學(xué)生上機(jī)時(shí)進(jìn)行巡回指導(dǎo)。學(xué)生在計(jì)算機(jī)上應(yīng)用數(shù)控加工仿真軟件進(jìn)行編程與操作,遇到問(wèn)題反復(fù)調(diào)試、相互探討。有時(shí)可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)交互協(xié)作討論,模擬解決實(shí)際問(wèn)題。顯然,學(xué)生更快更好的掌握數(shù)控專(zhuān)業(yè)技能的同時(shí),又培養(yǎng)了學(xué)生自學(xué)能力、解決實(shí)際問(wèn)題的能力、獨(dú)立工作能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。
2,5運(yùn)用數(shù)控加工仿真系統(tǒng)軟件,教學(xué)中還應(yīng)構(gòu)建多元評(píng)價(jià)體系
教學(xué)評(píng)價(jià)直接影響學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性,所以評(píng)價(jià)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(xué)生實(shí)施方案的可行性討論,實(shí)際操作過(guò)程中加工線(xiàn)路等。第二,既要評(píng)價(jià)技能操作結(jié)果,又要評(píng)價(jià)技能操作的過(guò)程。對(duì)在技能操作中學(xué)生的積極參與表現(xiàn)出來(lái)的良好個(gè)性品質(zhì)要給予充分的鼓勵(lì)、肯定、嘉獎(jiǎng)。第三,轉(zhuǎn)換評(píng)價(jià)的主客體關(guān)系,對(duì)學(xué)生在實(shí)訓(xùn)過(guò)程中的技能操作情況及結(jié)果不僅僅由教師來(lái)評(píng),還可以讓學(xué)生自評(píng)或互評(píng)。如加工線(xiàn)路的制定、某些圖樣的理解、坐標(biāo)點(diǎn)的計(jì)算,可采用學(xué)生討論評(píng)價(jià)的方式,在研討中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,得出正確結(jié)果。就這樣,運(yùn)用數(shù)控加工仿真系統(tǒng)軟件教學(xué)中構(gòu)建多元評(píng)價(jià)體系,學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、積極性也就自發(fā)地調(diào)動(dòng)出來(lái)了。
3數(shù)控仿真系統(tǒng)軟件環(huán)境中數(shù)控實(shí)訓(xùn)教學(xué)的改進(jìn)措施
社會(huì)上需要的數(shù)控技術(shù)人才,要有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)又要有過(guò)硬的操作水平,即對(duì)機(jī)床操作熟練又能進(jìn)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(dāng)今,隨著仿真軟件的快速發(fā)展,雖然仿真軟件與實(shí)際加工的差距越來(lái)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(shí)訓(xùn)教學(xué)中要揚(yáng)長(zhǎng)避短,注重發(fā)揮優(yōu)勢(shì),改進(jìn)不足;
首先,教師應(yīng)首先明確仿真軟件與實(shí)際機(jī)床的區(qū)別,并引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行相互比較,時(shí)刻注意這些差距,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到仿真軟件的不足,并進(jìn)行有針對(duì)性的訓(xùn)練,而不是完全依賴(lài)仿真軟件。在有限條件下盡可能多進(jìn)行從圖紙的工藝性分析到編程加工的實(shí)操練習(xí),利用數(shù)控仿真軟件進(jìn)行初期感性訓(xùn)練和基本程序與指令代碼的練習(xí)。
其次,在應(yīng)用數(shù)控加工仿真系統(tǒng)軟件時(shí),重視安全教育,規(guī)范化操作,讓學(xué)生養(yǎng)成良好的機(jī)床保養(yǎng)與維護(hù)知識(shí)。專(zhuān)項(xiàng)進(jìn)行刀具知識(shí)的系統(tǒng)學(xué)習(xí),讓學(xué)生正確理解刀具參數(shù)含義,進(jìn)行正確選用并能掌握磨刀技術(shù)。
最后,應(yīng)用數(shù)控加工仿真系統(tǒng)軟件時(shí),要滲透和回憶前面所學(xué)的普通機(jī)床的基本操作過(guò)程,并將二者加以比較。數(shù)控加工仿真系統(tǒng)軟件的使用主要定在熟悉面板操作等加工過(guò)程,并且在仿真教學(xué)過(guò)程中穿插現(xiàn)場(chǎng)教學(xué),而不能把整個(gè)實(shí)訓(xùn)教學(xué)活動(dòng)過(guò)多地放在仿真軟件訓(xùn)練上。
只有在教學(xué)中科學(xué)、合理、有效的利用仿真軟件,將仿真訓(xùn)練與真刀真槍上機(jī)床操作訓(xùn)練有機(jī)結(jié)合起來(lái),才能發(fā)揮仿真教學(xué)的最佳效果,使實(shí)訓(xùn)教學(xué)真正達(dá)到事半功倍。
一、微型數(shù)控銑床簡(jiǎn)介
機(jī)床在研發(fā)初期,主要是以小型并且桌面化的成品展示出來(lái),并且拋開(kāi)了現(xiàn)在的數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)都采用的市場(chǎng)上商業(yè)化的數(shù)控系統(tǒng),轉(zhuǎn)為采用可編程程度高的單片微處理器控制,能最大限度地控制成本,從而滿(mǎn)足自主研發(fā)并生產(chǎn)的要求。
更為簡(jiǎn)單,材料更為低廉,這也大大降低了由于學(xué)生經(jīng)驗(yàn)不足帶來(lái)的設(shè)備安全隱患,也從一定程度上降低了學(xué)生心理壓力,為數(shù)控銑床后續(xù)教學(xué)打下了良好的基礎(chǔ)。實(shí)踐證明,通過(guò)學(xué)生的實(shí)踐操作與自主學(xué)習(xí),大大提高了學(xué)生解決問(wèn)題的能力,也從另一方面提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
在教學(xué)的評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)中,先由學(xué)生進(jìn)行自我評(píng)價(jià),再由組長(zhǎng)進(jìn)行評(píng)分,最后由教師對(duì)學(xué)生進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),將優(yōu)秀的工件應(yīng)用到本專(zhuān)業(yè)的下一個(gè)教學(xué)項(xiàng)目中。
二、數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)介紹的積極作用
在學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)控機(jī)床之初,對(duì)于機(jī)床的整體結(jié)構(gòu)了解還不夠深入,如果僅僅是教師照本宣科的講解,對(duì)于中職學(xué)生來(lái)說(shuō)太過(guò)于枯燥,通過(guò)對(duì)微型數(shù)控銑床床身機(jī)械部分的拆裝,不僅讓原本書(shū)本上枯燥的名詞更生動(dòng)具體,也鍛煉了學(xué)生的動(dòng)手能力,從教育效果來(lái)看比原本的純理論教學(xué)更受學(xué)生的青睞。在電氣專(zhuān)業(yè)方面,讓學(xué)生通過(guò)電氣控制的制作,解決了數(shù)控機(jī)床的接線(xiàn)、安裝和調(diào)試的綜合操作訓(xùn)練;在數(shù)控、模具專(zhuān)業(yè)方面,讓學(xué)生在微型數(shù)控銑床上編寫(xiě)加工程序,進(jìn)行實(shí)際產(chǎn)品加工。
三、對(duì)數(shù)控加工技術(shù)教學(xué)的支持作用
通過(guò)微型數(shù)控銑床產(chǎn)品開(kāi)發(fā)制作“學(xué)做一體化”的實(shí)踐,解決工學(xué)結(jié)合中“工、學(xué)”分離的普遍性問(wèn)題。即以產(chǎn)品為教學(xué)活動(dòng)載體,結(jié)合專(zhuān)業(yè)技能模塊,構(gòu)建基于工作過(guò)程的項(xiàng)目化教材,讓學(xué)生在參與產(chǎn)品設(shè)計(jì)、加工、檢測(cè)的一系列生產(chǎn)過(guò)程中,通過(guò)邊學(xué)邊做的方式,系統(tǒng)掌握專(zhuān)業(yè)核心知識(shí)和技能指標(biāo)。過(guò)去我們只是將工廠的產(chǎn)品引進(jìn)校園進(jìn)行加工,經(jīng)過(guò)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)外來(lái)的產(chǎn)品過(guò)于單一,無(wú)法將系統(tǒng)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)結(jié)合起來(lái)進(jìn)行教學(xué),通過(guò)微型數(shù)控銑床產(chǎn)品零件的生產(chǎn)制作,按照專(zhuān)業(yè)編制校本教材及進(jìn)行教學(xué),完全符合實(shí)際專(zhuān)業(yè)教學(xué)需要。
四、對(duì)數(shù)控維修專(zhuān)業(yè)的提升作用
微型數(shù)控銑床因其結(jié)構(gòu)相對(duì)來(lái)說(shuō)更為簡(jiǎn)單,對(duì)學(xué)生一開(kāi)始入門(mén)學(xué)習(xí)數(shù)控機(jī)床控制原理和維修原理更為易學(xué),學(xué)生通過(guò)對(duì)微型數(shù)控銑床的控制原理的分析與學(xué)習(xí),可以更直觀地掌握數(shù)控機(jī)床上PLC的控制原理,對(duì)數(shù)控維修的學(xué)習(xí)起到提升的作用。
五、在專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)中發(fā)揮生動(dòng)的實(shí)例作用
微型數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)過(guò)程中的各零部件和傳動(dòng)組成部分也受到學(xué)校《機(jī)械基礎(chǔ)》《機(jī)械制圖》等課程教師的青睞,將微型數(shù)控機(jī)床中的零部件作為課堂上的教具,使機(jī)械基礎(chǔ)教學(xué)中螺紋傳動(dòng)、帶傳動(dòng)等知識(shí)的講解更生動(dòng);將微型數(shù)控銑床的零件作為《機(jī)械制圖》課程的教具,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)制圖知識(shí)時(shí)更貼近實(shí)際運(yùn)用,提高案例的真實(shí)性,充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
六、對(duì)教師教學(xué)能力和研發(fā)能力的提升作用
通過(guò)微型數(shù)控銑床產(chǎn)品開(kāi)發(fā)制作、“學(xué)做一體化”的教學(xué)實(shí)踐解決教師隊(duì)伍成長(zhǎng)缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的問(wèn)題。通過(guò)微型數(shù)控銑床產(chǎn)品開(kāi)發(fā)制作,實(shí)施“學(xué)做聯(lián)動(dòng)”的教學(xué)模式,教師在帶領(lǐng)學(xué)生邊學(xué)邊做的過(guò)程中,實(shí)現(xiàn)了知識(shí)的更新和技能的提高,保證了教學(xué)的質(zhì)量。
我們看到,這種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格較低、自主性大的微型數(shù)控銑床在中職機(jī)械及相關(guān)類(lèi)專(zhuān)業(yè)的教學(xué)實(shí)踐中收到了令人滿(mǎn)意的效果,大大提升了中職教學(xué)的實(shí)踐性、參與性,為中職數(shù)控人才的培養(yǎng)拓寬了思路。
本微型數(shù)控銑床是一個(gè)集成了機(jī)械與電氣自動(dòng)化的控制系統(tǒng),它與工廠生產(chǎn)加工用的數(shù)控銑床并無(wú)本質(zhì)上的區(qū)別,所以它能應(yīng)用于基本的數(shù)控加工領(lǐng)域。其核心技術(shù)涉及到機(jī)械、電氣、自動(dòng)化控制、計(jì)算機(jī)軟件、數(shù)控加工等多個(gè)技術(shù)領(lǐng)域。
二、微型數(shù)控銑床在教學(xué)中的地位和作用
微型數(shù)控銑床的主要應(yīng)用是以減緩因設(shè)備不足帶來(lái)的教學(xué)實(shí)訓(xùn)資源的需求壓力,降低教學(xué)成本,從而解決教學(xué)課程與教學(xué)資源之間的矛盾。結(jié)合我校的專(zhuān)業(yè)特點(diǎn),微型數(shù)控銑床的核心技術(shù)主要對(duì)應(yīng)我校的機(jī)電專(zhuān)業(yè)和自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)。
微型數(shù)控銑床的功能是參照商業(yè)化的數(shù)控銑床基本功能而設(shè)計(jì)的,所以微型數(shù)控銑床能在一定程度上完成一些基本的加工要求。隨著國(guó)家大力支持職業(yè)教育,如今中職生的數(shù)量比以往多得多。作為制造強(qiáng)國(guó)的中國(guó),機(jī)電專(zhuān)業(yè)更是許多中職生的首選專(zhuān)業(yè)。那么隨著機(jī)電類(lèi)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生不斷增加,學(xué)校教學(xué)設(shè)備資源也會(huì)變得越來(lái)越緊張。微型數(shù)控銑床的出現(xiàn)可以在很大程度上解決因設(shè)備資源不足而帶來(lái)的教學(xué)壓力。首先,制造一臺(tái)微型數(shù)控銑床的成本大概只占了采購(gòu)一臺(tái)一般性能的數(shù)控銑床價(jià)格的5%,也就是說(shuō)采購(gòu)一臺(tái)一般性能的數(shù)控銑床能制造大概20臺(tái)的微型數(shù)控銑床。這個(gè)價(jià)格比例就是微型數(shù)控銑床的最大優(yōu)勢(shì)。而且,微型數(shù)控銑床的結(jié)構(gòu)是以桌面型產(chǎn)品的方向去設(shè)計(jì)的,所以其對(duì)空間的占用是很少的,放置一臺(tái)微型數(shù)控銑床只需1平方米。所以它很容易就能走進(jìn)實(shí)習(xí)車(chē)間、實(shí)驗(yàn)室、教室甚至是辦公室。最后,微型數(shù)控銑床的小型化設(shè)計(jì)也決定了它工作時(shí)所消耗的電力資源,經(jīng)實(shí)測(cè)微型數(shù)控銑床滿(mǎn)載工作時(shí)的電能功率消耗最高300W,只是C6130A型普通車(chē)床(4.5KW)的7%,并且它只需要民用市電的200V電壓,并不需要電價(jià)昂貴的工業(yè)用電380V。
1.微型數(shù)控銑床的機(jī)械結(jié)構(gòu)組成能對(duì)應(yīng)相關(guān)的教學(xué)課程
我校的機(jī)電專(zhuān)業(yè)機(jī)械方面教學(xué)主要是以基礎(chǔ)理論、加工實(shí)訓(xùn)、鉗工裝配和技能競(jìng)賽為主,微型數(shù)控銑床的機(jī)械結(jié)構(gòu)組成恰好也能對(duì)應(yīng)上以上的教學(xué)課程。
微型數(shù)控銑床能承擔(dān)機(jī)械加工實(shí)訓(xùn)教學(xué)。微型數(shù)控銑床主要是完成機(jī)械切削加工的功能,它同樣也是采用數(shù)控編程的方法進(jìn)行加工控制的??刂瞥绦蚺c我校數(shù)控銑編程常用的CAXA軟件所生成的G代碼文件完全兼容通用,所以在編程操作上是完全一樣的,學(xué)生可以將在微型數(shù)控銑床上調(diào)試好的程序直接拿到學(xué)校的數(shù)控銑床上進(jìn)行加工。微型數(shù)控銑床使用的加工刀具是小型的雕刻刀,能加工的材料主要是體格相對(duì)低廉的亞力克、塑料、木材等軟材料,大大地節(jié)省了刀具損耗和材料損耗,這特別適合初學(xué)學(xué)生練習(xí)用。組合成微型數(shù)控銑床的基本部件由鋁合金板材做成,其零件外形的尺寸要求并不復(fù)雜,很適合學(xué)生進(jìn)行加工生產(chǎn)。所以在大批生產(chǎn)微型數(shù)控銑床時(shí),機(jī)械部件全部由學(xué)生完成,這不僅節(jié)省了很多的人力資源,還可以對(duì)學(xué)生進(jìn)行項(xiàng)目教學(xué),讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)訓(xùn)加工操作,了解機(jī)器的整個(gè)制造加工過(guò)程。
微型數(shù)控銑床可用于鉗工裝配教學(xué)。機(jī)器的機(jī)械裝配也可以由老師輔導(dǎo)學(xué)生完成,機(jī)器的主要裝配是以板材部件連接、電機(jī)安裝、絲桿安裝、導(dǎo)軌安裝、工作臺(tái)安裝和整機(jī)調(diào)試校驗(yàn)等為主。一臺(tái)機(jī)器涉及到多個(gè)安裝項(xiàng)目要求,比以前的由鋸銼削再到簡(jiǎn)單裝配實(shí)訓(xùn)內(nèi)容要豐富得多,也能為競(jìng)賽增加訓(xùn)練項(xiàng)目。
微型數(shù)控銑床為數(shù)控維修教學(xué)打下基礎(chǔ)。數(shù)控維修在我校是機(jī)電專(zhuān)業(yè)的一個(gè)分支,但微型數(shù)控銑床是一個(gè)機(jī)與電的組合。相比于數(shù)控機(jī)床龐大的電氣控制系統(tǒng),微型數(shù)控銑床要簡(jiǎn)單得多,機(jī)械結(jié)構(gòu)也相對(duì)簡(jiǎn)單。對(duì)機(jī)電專(zhuān)業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō),從數(shù)控維修邁向電氣專(zhuān)業(yè),微型數(shù)控銑床就成了其中最好的橋梁。微型數(shù)控銑床雖然結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,但它包含有數(shù)控機(jī)床的基本功能模塊,簡(jiǎn)化的數(shù)控機(jī)床更容易使學(xué)生理解認(rèn)識(shí),是由淺入深向高層次學(xué)習(xí)的最好的引領(lǐng)教學(xué)項(xiàng)目。
2. 微型數(shù)控銑床能對(duì)應(yīng)上自動(dòng)化控制的項(xiàng)目分枝
隨著社會(huì)的發(fā)展,工業(yè)自動(dòng)乃至智能化越來(lái)越普及,也是我校的機(jī)電專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)學(xué)生的方向。我校的機(jī)電自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)主要是基礎(chǔ)理論教學(xué)、電子電工理論和實(shí)訓(xùn)教學(xué)、可編程自動(dòng)化教學(xué)以及計(jì)算機(jī)軟件和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)。微型數(shù)控銑床既然是機(jī)械與電氣的組合體,它同樣也相應(yīng)地對(duì)應(yīng)上了自動(dòng)化控制的項(xiàng)目分枝。
微型數(shù)控銑床對(duì)電子電工專(zhuān)業(yè)教學(xué)的促進(jìn)作用。微型數(shù)控銑床是自主開(kāi)發(fā)的,我校蔡躍偉和陳仟新老師獲得了國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局的專(zhuān)利一項(xiàng),那么我校就掌握著全部的核心技術(shù)。在制造微型數(shù)控銑床的過(guò)程中,其中的電路板就可以交給電子專(zhuān)業(yè)的學(xué)生來(lái)完成。里面包含著電子制作的基礎(chǔ),如焊接、識(shí)圖、選件等,也有電子線(xiàn)路中的兩大組合,模擬電子和數(shù)字電子,在電子理論教學(xué)中有一個(gè)很好的實(shí)物參照;電氣控制部分和安裝也可以交給電工專(zhuān)業(yè)的學(xué)生完成,可以讓學(xué)生熟悉一臺(tái)設(shè)備的電氣安裝的項(xiàng)目要求。除了能培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力外,電氣安裝的安全規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)也是重要的檢驗(yàn)指標(biāo),從而讓學(xué)生培養(yǎng)良好的職業(yè)道德和工作態(tài)度。
關(guān)鍵詞 任務(wù)驅(qū)動(dòng) 工作頁(yè) 工學(xué)結(jié)合
中圖分類(lèi)號(hào):G424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
Practice Research to Build Conservation-oriented
Training Courses of Task-driven Orientation
ZHANG Hui, CUI Lingling
(Chien-shiung Institute of Technology, Taicang, Jiangsu 215411)
Abstract In CNC technology training courses, based on integration of theory and practice, cost-saving supplies under the premise, both improve students' comprehensive vocational ability, but also meet the demand for research when student employment, but also to allow students learn how to learn in the future career and self-improvement is the ability to make various vocational colleges, it often a confusing and difficult problem, this paper takes "Using CNC machine parts processing" course, for example, from several aspects to discuss the status of the issue.
Key words task-driven; work page; combination of work and study
“能力本位”是國(guó)際職教界的共識(shí),然而對(duì)職業(yè)能力的內(nèi)涵,不同的國(guó)家是有不同的理解,英語(yǔ)國(guó)家看重通過(guò)考核鑒定來(lái)確定的具體的技能和績(jī)效,德國(guó)強(qiáng)調(diào)人的能力發(fā)展過(guò)程,而在我國(guó),教育部門(mén)對(duì)能力的理解多是“綜合職業(yè)能力”,但是勞動(dòng)部門(mén)和很多院校的理解是英語(yǔ)國(guó)家式的。不同的理解會(huì)影響課程目標(biāo)的定位:即職業(yè)教育是培養(yǎng)“崗位能力”,還是完成綜合性工作任務(wù)的能力?是保證實(shí)現(xiàn)當(dāng)前就業(yè)需要,還是奠定持久性職業(yè)生涯發(fā)展的基礎(chǔ)?在數(shù)控技術(shù)實(shí)訓(xùn)課程中,如何能夠在理實(shí)一體化、節(jié)約耗材成本的前提下,既提高學(xué)生的綜合職業(yè)能力,又滿(mǎn)足學(xué)生就業(yè)時(shí)對(duì)考證的需求?
工學(xué)結(jié)合目前已成為職業(yè)院校人才培養(yǎng)模式改革的主線(xiàn),在宏觀層面需要解決校企合作問(wèn)題,在微觀層面需要探索課程與教學(xué)問(wèn)題。 工學(xué)結(jié)合課程教學(xué)的核心特征是理論學(xué)習(xí)與實(shí)踐學(xué)習(xí)相結(jié)合,在課堂上實(shí)現(xiàn)“實(shí)踐—理論”一體化,促進(jìn)學(xué)生認(rèn)知能力發(fā)展與建立職業(yè)認(rèn)同感相結(jié)合,學(xué)生通過(guò)對(duì)技術(shù)(或服務(wù))工作的任務(wù)、過(guò)程和環(huán)境進(jìn)行的整體化感悟和反思,實(shí)現(xiàn)知識(shí)與技能、過(guò)程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀學(xué)習(xí)的統(tǒng)一。
工學(xué)結(jié)合過(guò)程中,一些高職院校在此模式下實(shí)施人才培養(yǎng)時(shí),并未真正做到在真實(shí)的企業(yè)工作環(huán)境中開(kāi)展工學(xué)結(jié)合,真實(shí)的職業(yè)崗位有別于模擬工作崗位,其重要標(biāo)志之一應(yīng)該是與企業(yè)產(chǎn)品零件加工要求相一致的項(xiàng)目載體成為培養(yǎng)學(xué)生(或準(zhǔn)員工)的主要載體,學(xué)生在學(xué)習(xí)如何工作的時(shí)候,不是聽(tīng)從于教師的安排,按部就班地完成零件的編程和加工,而是根據(jù)自身對(duì)零件的加工要求和開(kāi)展生產(chǎn)所需的生產(chǎn)資料的分析,近乎獨(dú)立地完成項(xiàng)目任務(wù),成為課程的主體。
使用數(shù)控機(jī)床的零件加工課程是一項(xiàng)綜合技能課程,為了達(dá)到提高技能和滿(mǎn)足鑒定合格要求,需要對(duì)數(shù)控編程的各個(gè)指令和機(jī)床操作進(jìn)行全面練習(xí),因此需要消耗大量的耗材和刀具,由于人才培養(yǎng)經(jīng)費(fèi)有限,兩者的矛盾成為了各個(gè)院校面臨的難題。
1 課程改革、建設(shè)基本思路
(1)將數(shù)控編程練習(xí)項(xiàng)目和操作機(jī)床加工實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目合二為一,使學(xué)生做到知行合一,能夠?qū)λ鶎W(xué)的東西進(jìn)行理論聯(lián)系實(shí)際的反復(fù)思考、質(zhì)疑、錘煉、總結(jié)和提升,符合在工作過(guò)程中成長(zhǎng)的規(guī)律,做到不唯書(shū)、不唯師、只唯實(shí)。
(2)充分利用我校目前已有的省級(jí)數(shù)控實(shí)訓(xùn)基地的硬件條件,根據(jù)基于工作過(guò)程的學(xué)習(xí)領(lǐng)域,開(kāi)發(fā)一套以學(xué)生為中心的任務(wù)驅(qū)動(dòng)型數(shù)控機(jī)床實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書(shū)(工作頁(yè)),并在教學(xué)中實(shí)踐應(yīng)用。
(3)通過(guò)深入研究數(shù)控編程、數(shù)控加工工藝?yán)碚摰膬?nèi)在聯(lián)系和實(shí)際應(yīng)用情況,開(kāi)發(fā)出節(jié)約型實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目,將基本的數(shù)控編程指令和數(shù)控加工工藝進(jìn)行整合,使學(xué)生在項(xiàng)目練習(xí)的過(guò)程中,實(shí)現(xiàn)從完成簡(jiǎn)單工作任務(wù)到完成復(fù)雜工作任務(wù)的轉(zhuǎn)變,在提高技能水平的同時(shí)提升職業(yè)素養(yǎng)。
(4)走訪各兄弟院校,學(xué)習(xí)各院校在數(shù)控實(shí)訓(xùn)課程建設(shè)和改革中取得的成效和特色,加以借鑒。
(5)邀請(qǐng)數(shù)控領(lǐng)域的專(zhuān)家和企業(yè)的實(shí)踐專(zhuān)家來(lái)指導(dǎo),學(xué)習(xí)其他行業(yè)在知行合一節(jié)約型課程或培訓(xùn)中的做法。
2 待解決的問(wèn)題
工作頁(yè)原本是企業(yè)進(jìn)行作業(yè)指導(dǎo),或進(jìn)行員工培訓(xùn)時(shí)常用的學(xué)習(xí)介質(zhì),由于其與工作崗位要求和工作內(nèi)容結(jié)合緊密,指導(dǎo)性強(qiáng),收效快,現(xiàn)在被很多職業(yè)院校用于工學(xué)結(jié)合實(shí)訓(xùn)課程的教輔材料,且取得了較好的成效,但是,一些高職院校在使用工作頁(yè)作為教參的過(guò)程中,存在不少問(wèn)題:
(1)將工作頁(yè)當(dāng)成教材或?qū)嵙?xí)指導(dǎo)書(shū);(2)引導(dǎo)文沒(méi)有答案,很難解答;(3)對(duì)于沒(méi)有確定答案的引導(dǎo)文或工作頁(yè),沒(méi)有給學(xué)生指明實(shí)踐或驗(yàn)證的方法,沒(méi)有提供必要的、足夠的設(shè)備供學(xué)生動(dòng)手;(4)在使用工作頁(yè)的過(guò)程中,沒(méi)有正確引導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)理念;(5)學(xué)校的設(shè)備與學(xué)習(xí)工作頁(yè)不一致或不配套,成為紙上談兵。(6)在課程實(shí)訓(xùn)過(guò)程中,將工作頁(yè)的使用演變成了習(xí)題課。
3 課程實(shí)踐內(nèi)容和方法
(1)構(gòu)建新的本項(xiàng)目課程的教學(xué)實(shí)施項(xiàng)目和評(píng)價(jià)方案,解決本課程實(shí)施過(guò)程中對(duì)毛坯和刀具等耗材消耗成本高的問(wèn)題,減少課程的實(shí)施成本。
吸取數(shù)控領(lǐng)域中加工、管理等各方面專(zhuān)家在專(zhuān)業(yè)改革和人才培養(yǎng)方面的意見(jiàn),充分考慮到學(xué)生的技能鍛煉和個(gè)人成長(zhǎng),以及就業(yè)、擇業(yè)或以后轉(zhuǎn)崗的需要,充分考慮該課程教學(xué)模式本身的可操作性和可移植性,按照“產(chǎn)學(xué)結(jié)合、校企合作培養(yǎng)高技術(shù)應(yīng)用能力和高職業(yè)素養(yǎng)”的主線(xiàn)來(lái)設(shè)計(jì)學(xué)生培養(yǎng)方案和課程項(xiàng)目結(jié)構(gòu),構(gòu)建基于工作過(guò)程的課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)和教學(xué)實(shí)施方案,使學(xué)生能快速滿(mǎn)足現(xiàn)代制造企業(yè)和社會(huì)發(fā)展的需求。
項(xiàng)目分為基礎(chǔ)項(xiàng)目、練習(xí)項(xiàng)目和提高項(xiàng)目,每個(gè)項(xiàng)目都做到使學(xué)生知行合一,基礎(chǔ)項(xiàng)目主要是以實(shí)訓(xùn)耗材的高利用率、高節(jié)約性為原則,在不降低教學(xué)要求和質(zhì)量的前提下,以盡量少的項(xiàng)目完成各相應(yīng)模塊的理論學(xué)習(xí)和實(shí)踐入門(mén),大大減輕學(xué)校經(jīng)費(fèi)負(fù)擔(dān);練習(xí)項(xiàng)目和提高項(xiàng)目分別以鞏固學(xué)生實(shí)訓(xùn)技能和提高實(shí)訓(xùn)技能為目標(biāo),并分別能夠滿(mǎn)足數(shù)控機(jī)床操作工中級(jí)鑒定和高級(jí)鑒定的要求。
(2)構(gòu)建新的“我要學(xué)”的“準(zhǔn)員工模式”,培養(yǎng)學(xué)生如何學(xué)習(xí)職業(yè)技能、理論知識(shí)、自主學(xué)習(xí)和驗(yàn)證、自覺(jué)養(yǎng)成職業(yè)素養(yǎng)、工作主動(dòng)的意識(shí)和本領(lǐng)。解決課程實(shí)施過(guò)程中“要我學(xué)”的“學(xué)生模式”,擺脫單純被動(dòng)式學(xué)習(xí)知識(shí)和技能的狀態(tài)。
(3)編寫(xiě)出一套工學(xué)結(jié)合模式下知行合一節(jié)約型課程指導(dǎo)書(shū)(工作頁(yè))。指導(dǎo)書(shū)(工作頁(yè))的開(kāi)發(fā)基于工作過(guò)程的規(guī)律和學(xué)生的學(xué)習(xí)角度出發(fā),以完成簡(jiǎn)單任務(wù)到完成復(fù)雜任務(wù)為過(guò)程主線(xiàn),整合引導(dǎo)文、工作頁(yè)、學(xué)習(xí)手冊(cè)的表現(xiàn)形式和優(yōu)點(diǎn),按照典型工作任務(wù)的需求,靈活組織應(yīng)用,主要內(nèi)容包括項(xiàng)目任務(wù)描述,引導(dǎo)信息,任務(wù)實(shí)施,過(guò)程記錄,反饋評(píng)價(jià)等內(nèi)容,組織形式多樣,也結(jié)合國(guó)家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn),以本專(zhuān)業(yè)的各個(gè)典型工作領(lǐng)域內(nèi)容為主線(xiàn),由淺入深,循序漸進(jìn)展開(kāi)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目任務(wù)。
4 實(shí)踐意義
(1)構(gòu)建了新的知行合一的數(shù)控實(shí)訓(xùn)課程人才培養(yǎng)模式。本項(xiàng)目改變了課題實(shí)施過(guò)程中“要我學(xué)”的單純被動(dòng)式學(xué)習(xí)知識(shí)和技能的“學(xué)生模式”,通過(guò)新的“我要學(xué)”的“準(zhǔn)員工模式”,培養(yǎng)學(xué)生如何學(xué)習(xí)的本領(lǐng)和工作主動(dòng)的意識(shí)。
(2)構(gòu)建了節(jié)約型數(shù)控實(shí)訓(xùn)課程項(xiàng)目方案和評(píng)價(jià)體系。提出了一種結(jié)合德國(guó)職業(yè)技術(shù)工人培養(yǎng)模式的節(jié)約型數(shù)控實(shí)訓(xùn)課程的建設(shè)方案和實(shí)例,能夠在理實(shí)一體化的基礎(chǔ)上,在節(jié)約耗材成本的前提下,既提高學(xué)生的綜合職業(yè)能力,又滿(mǎn)足學(xué)生就業(yè)時(shí)對(duì)考證的需求,同時(shí)也能夠讓學(xué)生掌握在以后的職業(yè)生涯中如何去學(xué)習(xí)和自我提升的本領(lǐng)。
5 總結(jié)
以任務(wù)驅(qū)動(dòng)為導(dǎo)向的節(jié)約型數(shù)控實(shí)訓(xùn)課程的建設(shè)方案能夠在理實(shí)一體化的基礎(chǔ)上,在節(jié)約耗材成本的前提下,既提高學(xué)生的綜合職業(yè)能力,又滿(mǎn)足學(xué)生就業(yè)時(shí)對(duì)考證的需求,同時(shí)也能夠讓學(xué)生掌握在以后的職業(yè)生涯中如何去學(xué)習(xí)和自我提升的本領(lǐng)。項(xiàng)目課程的實(shí)施將改變目前高職院校和國(guó)內(nèi)高校數(shù)控實(shí)訓(xùn)課程耗材消耗量大,理論與實(shí)踐不充分一致,知行不合一的教學(xué)模式,真正培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)如何工作的能力,具備現(xiàn)代企業(yè)所需的職業(yè)素養(yǎng)。
課程將原本需要使用多個(gè)耗材零件才能完成教學(xué)目標(biāo)的加工練習(xí)項(xiàng)目,改革成綜合訓(xùn)練項(xiàng)目,既滿(mǎn)足了數(shù)控編程指令的學(xué)習(xí)要求,又實(shí)現(xiàn)了將數(shù)控加工工藝知識(shí)融合在項(xiàng)目工作過(guò)程中,簡(jiǎn)約又高效,且具有良好的可操作性。
以工作頁(yè)為載體,任務(wù)驅(qū)動(dòng)型課程在專(zhuān)業(yè)改革和人才培養(yǎng)方面具有良好的實(shí)施效果,充分考慮到了學(xué)生的技能鍛煉和個(gè)人成長(zhǎng),以及就業(yè)、擇業(yè)或以后轉(zhuǎn)崗的需要,充分考慮該課程教學(xué)模式本身的可操作性和可移植性,使學(xué)生能快速滿(mǎn)足現(xiàn)代制造企業(yè)和社會(huì)發(fā)展的需求。
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【關(guān)鍵詞】實(shí)訓(xùn) 考核 學(xué)習(xí)興趣 教學(xué)效果
【中圖分類(lèi)號(hào)】G71 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089(2015)10-0183-01
一、“示范-實(shí)訓(xùn)-考核”教學(xué)法產(chǎn)生背景
《數(shù)控機(jī)床電氣控制及PLC》課程特點(diǎn):《數(shù)控機(jī)床電氣控制及PLC》課程是遼寧裝備職業(yè)技術(shù)學(xué)院,機(jī)械工程學(xué)院,數(shù)控技術(shù)專(zhuān)業(yè)(維修方向)的一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程,課程開(kāi)設(shè)在第3學(xué)期。主要講授數(shù)控機(jī)床的電氣結(jié)構(gòu),電器元件原理及結(jié)構(gòu),數(shù)控機(jī)床的電氣原理圖識(shí)讀,數(shù)控機(jī)床的常見(jiàn)接觸繼電器控制電路,數(shù)控機(jī)床PLC編程,數(shù)控機(jī)床主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的原理等內(nèi)容。
目前該課程的教學(xué)現(xiàn)狀是:《數(shù)控機(jī)床電氣控制及PLC》課程是一門(mén)理論實(shí)踐一體化課程,理論課和實(shí)訓(xùn)課由同一名老師擔(dān)任,學(xué)生都是由高考統(tǒng)招來(lái)的,作為高職的學(xué)生,高考成績(jī)都不高,學(xué)生的特點(diǎn)是學(xué)習(xí)興趣很強(qiáng),但是缺乏學(xué)習(xí)方法,容易半途而廢?!稊?shù)控機(jī)床電氣控制及PLC》這門(mén)課程有大量的實(shí)訓(xùn)課程,學(xué)生上實(shí)訓(xùn)課程的表現(xiàn)是,學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣很強(qiáng),但是在做實(shí)訓(xùn)的時(shí)候不知道應(yīng)該從何入手,老師講解多遍也是無(wú)濟(jì)于事,聽(tīng)不懂。讓學(xué)生自己做實(shí)訓(xùn)的時(shí)候,只有少數(shù)的同學(xué)可以完成實(shí)訓(xùn),多數(shù)的學(xué)生干坐了一節(jié)課。
根據(jù)這種現(xiàn)象我校經(jīng)過(guò)不斷思索、論證、實(shí)踐,總結(jié)出了這套“示范-實(shí)訓(xùn)-考核”的教學(xué)方法,通過(guò)實(shí)踐證明,這套教學(xué)方法可以將學(xué)生很好的組織起來(lái),降低了理解實(shí)訓(xùn)的難度,通過(guò)這套方法可以使學(xué)生百分之百的完成實(shí)訓(xùn)。由于實(shí)訓(xùn)課和理論課是相關(guān)的,實(shí)訓(xùn)課的教學(xué)效果好了,理論課的授課效果也得到了提高。
二、“示范-實(shí)訓(xùn)-考核”教學(xué)法的教育學(xué)、心理學(xué)理論依據(jù)
現(xiàn)代教育觀認(rèn)為在教育活動(dòng)中,學(xué)生居于主體地位,教師起主導(dǎo)作用。教學(xué)是一個(gè)以學(xué)生為中心有機(jī)的整體。教學(xué)的最終目的是學(xué)生學(xué)會(huì)了什么,而不是老師教了什么,教學(xué)過(guò)程中教師采取什么樣的教學(xué)方法,必須綜合考慮各方面因素,要考慮學(xué)生有沒(méi)有興趣,如何使學(xué)生保持并引導(dǎo)好這種興趣。 “示范-實(shí)訓(xùn)-考核”教學(xué)法就考慮了學(xué)生的心理狀態(tài),同時(shí)又顧及了其它的因素,因而它符合觀代教育觀的要求。首先,實(shí)訓(xùn)課的項(xiàng)目本身都是學(xué)生感興趣的項(xiàng)目,學(xué)生在上實(shí)訓(xùn)課的時(shí)候都是興趣很高的,但是由于對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目入門(mén)很難,多數(shù)學(xué)生覺(jué)得無(wú)從下手,做實(shí)訓(xùn)的興趣就減弱了,最后干脆不做了,說(shuō)說(shuō)話(huà),玩玩手機(jī)白過(guò)了一節(jié)課。教育學(xué)告訴我們,興趣影響著人們所從事活動(dòng)的效果。興趣是最好的老師。教學(xué)活動(dòng)中,教師的首要任務(wù)是要讓學(xué)生對(duì)所學(xué)課程產(chǎn)生濃厚持久的學(xué)習(xí)興趣?!笆痉?實(shí)訓(xùn)-考核”教學(xué)法,一開(kāi)始便注重了對(duì)學(xué)生興趣的培養(yǎng)。它從能引起學(xué)生興趣的示范入手,讓所有的學(xué)生在老師示范的帶領(lǐng)下,從容的跨過(guò)了實(shí)訓(xùn)入門(mén)的門(mén)檻,讓實(shí)訓(xùn)以一種全新的形式展現(xiàn)給學(xué)生并賦予它新的內(nèi)容,使教學(xué)得以順利實(shí)施,取得滿(mǎn)意的教學(xué)效果。
三、“示范-實(shí)訓(xùn)-考核”教學(xué)方法的含義及實(shí)施過(guò)程
“示范-實(shí)訓(xùn)-考核”教學(xué)法,是基于課堂組織基礎(chǔ)上,以提高課堂教學(xué)效果為目的,注重調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性,指導(dǎo)學(xué)生掌握實(shí)訓(xùn)內(nèi)容的一種教學(xué)方法。該教學(xué)法把考核貫串于整個(gè)課程教學(xué)過(guò)程。
實(shí)施過(guò)程分三步完成,即“示范降低門(mén)檻,實(shí)訓(xùn)融會(huì)貫通,考核點(diǎn)燃激情”。具體實(shí)施就是在實(shí)訓(xùn)課一開(kāi)始,先由老師來(lái)講解和實(shí)訓(xùn)相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí),學(xué)生在上課之前對(duì)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目是很感興趣的,但是由于自身的基礎(chǔ)比較差,對(duì)于電路的理解比較困難,如果沒(méi)有老師對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行講解,學(xué)生理解起來(lái)是比較困難的。接下來(lái)是示范,可以教師自己演示,也可以老師在旁邊指導(dǎo)請(qǐng)兩名同學(xué)來(lái)為大家演示。這樣學(xué)生在了解原理的基礎(chǔ)上,又看到了同學(xué)的演示,自己在做實(shí)訓(xùn)的時(shí)候就沒(méi)有問(wèn)題了。第三步是讓學(xué)生自己做實(shí)訓(xùn),裝備學(xué)院的實(shí)訓(xùn)設(shè)備在遼寧省來(lái)說(shuō)已經(jīng)算是比較多的了,但是也不能保證每名同學(xué)一臺(tái)實(shí)訓(xùn)設(shè)備,上實(shí)訓(xùn)課的時(shí)候一般是兩名學(xué)生一臺(tái)設(shè)備,這樣一名同學(xué)做另一名同學(xué)就容易偷懶,因此在做實(shí)訓(xùn)前要做好分工,一名同學(xué)在做實(shí)訓(xùn)的時(shí)候,另一名同學(xué)要完成實(shí)訓(xùn)報(bào)告冊(cè),這樣兩名同學(xué)都有事情可以做。第四步就是要做好考核,考核即是對(duì)教學(xué)效果的一種檢測(cè),也可以給學(xué)生一種成就感。完成實(shí)訓(xùn)并通過(guò)考核的學(xué)生,在做下一次的實(shí)訓(xùn)的時(shí)候就會(huì)產(chǎn)生更大的興趣。沒(méi)有通過(guò)考核的學(xué)生,也知道了自己錯(cuò)在哪兒,下次也不會(huì)再犯相同的錯(cuò)誤。
四、存在的問(wèn)題和改進(jìn)措施
【基金項(xiàng)目】本文系浙江省高等職業(yè)教育研究會(huì)項(xiàng)目“資源節(jié)約型數(shù)控實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)思路與設(shè)計(jì)”(編號(hào):浙高職[2015]10號(hào))的研究成果。
中圖分類(lèi)號(hào):G712 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1671-0568(2017)26-0048-02
機(jī)械制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè),關(guān)系到一個(gè)國(guó)家的綜合國(guó)力,現(xiàn)代制造業(yè)正在發(fā)生巨大變化,我國(guó)有著巨大的市場(chǎng)潛力和勞動(dòng)力資源,并日益成為全世界機(jī)械制造業(yè)中心,數(shù)控技術(shù)應(yīng)用在這種形勢(shì)下當(dāng)大有可為。作為浙江省乃至全國(guó)領(lǐng)先的制造業(yè)大區(qū),杭州市蕭山區(qū)工業(yè)經(jīng)濟(jì)總量一直占杭州市的1/3左右。隨著傳統(tǒng)制造業(yè)制約因素不斷增加,如何打造工業(yè)“升級(jí)版”成為擺在蕭山這個(gè)工業(yè)大區(qū)面前的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。面對(duì)轉(zhuǎn)型“陣痛”,蕭山區(qū)委、區(qū)政府提出,將把蕭山區(qū)建成國(guó)際制造業(yè)基地,走新型工業(yè)化道路,這些新形勢(shì)對(duì)技術(shù)技能型、知識(shí)技能型、復(fù)合技能型等新型的各類(lèi)人才在數(shù)量與質(zhì)量上提出了新的要求。我院位于蕭山大江東地區(qū),和區(qū)域內(nèi)許多制造企業(yè)有著良好的合作關(guān)系,在機(jī)械加工和制造業(yè)面臨挑戰(zhàn)同時(shí),也給我院數(shù)控技術(shù)人才培養(yǎng)提供了不可多得的發(fā)展機(jī)遇。
一、現(xiàn)狀分析
在數(shù)控技術(shù)人才培養(yǎng)過(guò)程中,主要通過(guò)創(chuàng)新教學(xué)環(huán)境,擴(kuò)大校內(nèi)外實(shí)訓(xùn)室和實(shí)訓(xùn)基地建設(shè),完善實(shí)訓(xùn)設(shè)備數(shù)量和教學(xué)質(zhì)量,突出技能訓(xùn)練在教學(xué)中的重要作用,重視教學(xué)環(huán)境與企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)相對(duì)接。因此基于生產(chǎn)型普通機(jī)床、數(shù)控機(jī)床構(gòu)建數(shù)控實(shí)訓(xùn)基地已經(jīng)成為業(yè)內(nèi)的廣泛共識(shí),生產(chǎn)型機(jī)床優(yōu)勢(shì)是與工業(yè)接軌,剛性強(qiáng),性能可靠,效率高。構(gòu)建模擬化工廠式的實(shí)訓(xùn)基地,適于實(shí)習(xí)、實(shí)訓(xùn),便于就業(yè)。
但是生產(chǎn)型機(jī)床劣勢(shì)是場(chǎng)地占用大、設(shè)備昂貴、耗電耗材多、設(shè)備封閉。許多院學(xué)?,F(xiàn)狀是以下幾個(gè)方面:①投資大,許多學(xué)校買(mǎi)不起足夠數(shù)量的設(shè)備;②運(yùn)行費(fèi)用高,買(mǎi)得起但用不起;③安全隱患大,學(xué)校承受的壓力大;④資源浪費(fèi)嚴(yán)重。
如何在資金投入不足的情況下培養(yǎng)出高素質(zhì)的數(shù)控人才,解決數(shù)控機(jī)床數(shù)目不足、場(chǎng)地不足、運(yùn)行費(fèi)用不足,是我們需要解決的問(wèn)題。
二、資源節(jié)約型數(shù)控實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)構(gòu)想
在資源節(jié)約型數(shù)控實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)思路上,前人主要以日常建設(shè)和管理時(shí)節(jié)約材料、降低實(shí)訓(xùn)成本為主,而我們的設(shè)想是以下兩點(diǎn):(1)引入小型數(shù)控機(jī)床;(2)引入小型普通機(jī)床。通過(guò)小型機(jī)床與工業(yè)機(jī)床的優(yōu)化組合,可以在同樣的資金投入下確保設(shè)備臺(tái)套數(shù)成倍增加,在同樣的實(shí)訓(xùn)場(chǎng)所可以放入更多的實(shí)訓(xùn)機(jī)床。將小型機(jī)床引進(jìn)教室,構(gòu)建立體化教室,能夠大大提高實(shí)訓(xùn)時(shí)間和學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。
三、資源節(jié)約型數(shù)控實(shí)訓(xùn)基地思路與設(shè)計(jì)
1. 實(shí)訓(xùn)基地設(shè)計(jì)
目前,我們的數(shù)控理實(shí)一體化教室一般是將教室放在數(shù)控機(jī)床、普通機(jī)床實(shí)訓(xùn)室邊上,或者直接將教室置于實(shí)訓(xùn)室內(nèi)。在學(xué)習(xí)過(guò)程中,一般是先進(jìn)行理論部分的講解,再到機(jī)床上進(jìn)行教師的示范操作與學(xué)生的實(shí)際操作與加工。這種教學(xué)模式存在幾個(gè)問(wèn)題,一是在進(jìn)行理論部分講解時(shí)仍然是脫離機(jī)床,對(duì)于我們的高職學(xué)生來(lái)說(shuō),有些時(shí)候理論講解時(shí)間過(guò)長(zhǎng),內(nèi)容過(guò)于枯燥和抽象,他們的注意力大都仍然喜歡集中在操作示范上;二是在操作示范的時(shí)候一個(gè)老師示范,幾十多個(gè)學(xué)生要觀看,真正能觀察到的只有靠近教師的幾位學(xué)生,所以對(duì)于大部分同學(xué)來(lái)說(shuō)比較能集中注意力的觀察學(xué)習(xí)也容易缺失,那么有時(shí)候老師會(huì)進(jìn)行分批或者多次示范,導(dǎo)致教學(xué)效率低下;三是設(shè)備少,一個(gè)班的學(xué)生需要分組輪流進(jìn)行,根據(jù)實(shí)際設(shè)備數(shù)量多少,每組至少四五人以上,一般操作過(guò)程中兩人會(huì)互相監(jiān)督與學(xué)習(xí),剩下的同學(xué)就會(huì)閑著,導(dǎo)致學(xué)習(xí)效率低下;四是從整個(gè)教學(xué)內(nèi)容上來(lái)說(shuō),有些項(xiàng)目并不需要很大的生產(chǎn)設(shè)備,比如初始的設(shè)備面板操作、入門(mén)的簡(jiǎn)易零件加工、與前面零件有對(duì)比工藝內(nèi)容不大的零件加工等,會(huì)造成教學(xué)效率低和實(shí)際材料消耗的浪費(fèi)。
因此,如何高效地開(kāi)展教學(xué)做一體化的數(shù)控類(lèi)專(zhuān)業(yè)課程改革,有效解決教學(xué)效率低、材料消耗大、場(chǎng)地占用大,教學(xué)效果差等問(wèn)題,是我們建設(shè)資源節(jié)約型數(shù)控實(shí)訓(xùn)基地的目的。我們的設(shè)計(jì)是,將小型數(shù)控機(jī)床、普通機(jī)床引進(jìn)教室構(gòu)建立體化教室,微型或小型數(shù)控機(jī)床體型小但仍然具有金屬件包括鋼件的加工能力,但每臺(tái)設(shè)備的費(fèi)用比工業(yè)機(jī)床低幾倍,因此可以在同樣的投入下購(gòu)置更多數(shù)量的數(shù)控機(jī)床。用小型機(jī)床形成專(zhuān)業(yè)的理實(shí)一體化教室,學(xué)生和老師都在微型或小型數(shù)控機(jī)床前進(jìn)行理論知識(shí)的講解,老師和學(xué)生可以隨時(shí)地親密接觸機(jī)床,能有效并長(zhǎng)期地吸引學(xué)生的注意力;同時(shí)注重生產(chǎn)實(shí)際,與原有的擁有工業(yè)機(jī)床的實(shí)訓(xùn)車(chē)間相結(jié)合,進(jìn)行相應(yīng)的項(xiàng)目操作。大致的實(shí)訓(xùn)室方案如圖1所示。
2. 實(shí)訓(xùn)教學(xué)改革
在此資源下,我們可以采取以下措施。
(1)在機(jī)械制造基礎(chǔ)專(zhuān)業(yè)課程中引入普通小型機(jī)床,大大提高對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握。在數(shù)控編程、工藝訓(xùn)練、機(jī)床加工、機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)裝配等內(nèi)容中全部融入“實(shí)操”;大大提高全體學(xué)生的實(shí)訓(xùn)時(shí)間。
(2)能比較有條件的從原理驗(yàn)證、工藝訓(xùn)練、加工實(shí)訓(xùn)等多角度開(kāi)展訓(xùn)練。
(3)在數(shù)控類(lèi)課程教學(xué)中提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣??梢蕴岣邔?shí)訓(xùn)時(shí)間、減少理論教學(xué)時(shí)間;進(jìn)行相關(guān)教學(xué)項(xiàng)目改革,提高項(xiàng)目的趣味性。
(4)進(jìn)行多學(xué)科的融合發(fā)展,使學(xué)生在較短的時(shí)間內(nèi)掌握足夠的理論知識(shí)和較高的技能
3. 預(yù)期效果
我們希望通過(guò)建設(shè)資源節(jié)約型數(shù)控實(shí)訓(xùn)基地,能夠?qū)崿F(xiàn)以下效果。
(1)提高數(shù)控設(shè)備的數(shù)量,豐富設(shè)備類(lèi)型;減少學(xué)生空閑時(shí)間,提高教學(xué)效率
(2)減少材料的消耗,大大降低實(shí)訓(xùn)成本
(3)結(jié)合資源節(jié)約型數(shù)控實(shí)訓(xùn)基地,開(kāi)發(fā)新的的教學(xué)做一體化教學(xué)資源,注重專(zhuān)業(yè)知識(shí)、專(zhuān)業(yè)技能和職業(yè)素質(zhì)培養(yǎng),開(kāi)展豐富的、趣味性很強(qiáng)的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞:機(jī)床坐標(biāo)系 三級(jí)工件坐標(biāo)系 零點(diǎn)偏移
坐標(biāo)是數(shù)控機(jī)床操作和編程時(shí)用來(lái)表達(dá)空間位置的基本對(duì)象。如何建立和設(shè)定坐標(biāo)系是學(xué)習(xí)數(shù)控機(jī)床操作的基礎(chǔ)性入門(mén)知識(shí),也是初學(xué)者難以理解和掌握的內(nèi)容。隨著CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展,機(jī)床的編程和操作會(huì)顯得愈加輕松和高效??茖W(xué)合理地設(shè)定坐標(biāo)系,深刻理解各坐標(biāo)系的設(shè)定原理,靈活地運(yùn)用各種方法建立坐標(biāo)系就成為了數(shù)控機(jī)床操作的重要內(nèi)容。因此,正確地理解各個(gè)坐標(biāo)系的概念及它們之間的關(guān)系,是熟練操作數(shù)控機(jī)床的前提和基礎(chǔ)。
1 操作中的錯(cuò)誤現(xiàn)象
初學(xué)者學(xué)習(xí)機(jī)床編程和操作時(shí),各種錯(cuò)誤現(xiàn)象出現(xiàn)較多,具體如下:(1)采用試切法對(duì)刀后,未將參數(shù)記錄于Offset零偏數(shù)據(jù)區(qū)便移開(kāi)刀具,工件實(shí)際零點(diǎn)高于設(shè)定位置,導(dǎo)致實(shí)際加工時(shí)深度達(dá)不到程序要求,或刀具根本不能觸及工件。(2)在Offset零偏狀態(tài)下,坐標(biāo)值位置記錄錯(cuò)誤,導(dǎo)致零偏指令使用前后不一致。(3)程序開(kāi)頭未使用G54(~G59)指令激活工件坐標(biāo)系,導(dǎo)致刀具不能觸及工件或發(fā)生安全事故。(4)機(jī)械式記憶操作,在【測(cè)量工件】操作方式下,未將刀補(bǔ)數(shù)據(jù)清零而使用自動(dòng)計(jì)算,導(dǎo)致工件零點(diǎn)發(fā)生偏移。(5)借助尋邊器和Z軸設(shè)定器等儀器進(jìn)行間接對(duì)刀方式操作,在【測(cè)量工件】方式下,不能正確設(shè)定偏移方向和偏移距離。(6)利用CAD/CAM軟件編程時(shí),忽略圖形在坐標(biāo)系中的定位,導(dǎo)致程序無(wú)效。種種錯(cuò)誤表明機(jī)床的操作者只是機(jī)械地模仿和記憶各種操作,不能正確理解坐標(biāo)系的概念及相互間的關(guān)系,導(dǎo)致各種錯(cuò)誤出現(xiàn),嚴(yán)重時(shí)還會(huì)發(fā)生各類(lèi)操作事故。這就需要我們教學(xué)指導(dǎo)人員積極探索教學(xué)方法,科學(xué)安排教學(xué)內(nèi)容,靈活運(yùn)用各種教學(xué)手段,增強(qiáng)初學(xué)者對(duì)坐標(biāo)系的理解。
2 機(jī)床坐標(biāo)系
機(jī)床坐標(biāo)系是由機(jī)床制造廠家在生產(chǎn)制造機(jī)床時(shí)設(shè)定的一個(gè)機(jī)械坐標(biāo)系,分別在數(shù)控銑床的每個(gè)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向安裝一個(gè)機(jī)械擋塊來(lái)設(shè)定機(jī)床零點(diǎn)位置[1]。機(jī)床坐標(biāo)系的三根坐標(biāo)軸:X,Y,Z,各軸位置符合右手笛卡兒坐標(biāo)系的位置關(guān)系。軸的正負(fù)方向?yàn)榈毒呦鄬?duì)工件的運(yùn)動(dòng)方向(刀具不一定做絕對(duì)運(yùn)動(dòng)),坐標(biāo)系的原點(diǎn)定在機(jī)床零點(diǎn),是所有坐標(biāo)軸的零點(diǎn)位置。
在SIEMENS操作系統(tǒng)下,按【加工區(qū)域操作鍵】,可切換為坐標(biāo)位置界面(如圖1所示)。若保持【基本設(shè)定】的參數(shù)為零,則畫(huà)面顯示的坐標(biāo)值即為刀具當(dāng)前所處空間位置在機(jī)床坐標(biāo)系的坐標(biāo)。移動(dòng)刀具,坐標(biāo)會(huì)同步變化,通過(guò)觀察屏幕數(shù)據(jù)可知刀具當(dāng)前空間位置的具體坐標(biāo)。
圖1 坐標(biāo)位置界面
工件若已固定安裝到工作臺(tái)上,其上任何一點(diǎn)的坐標(biāo)也就同步確定。此時(shí)移動(dòng)工作臺(tái),工件同步移動(dòng),但工件任何一點(diǎn)的坐標(biāo)不再改變,改變的只是刀具的空間位置和坐標(biāo)。
進(jìn)行零件的批量生產(chǎn)時(shí),需安裝支撐墊鐵和定位塊,保證每個(gè)工件都是安裝在工作臺(tái)的相同位置,從而保證每個(gè)工件安裝后都處在機(jī)床坐標(biāo)系內(nèi)的相同坐標(biāo)處。
SIEMENS系統(tǒng)每次開(kāi)機(jī),在坐標(biāo)位置顯示狀態(tài)下顯示的刀具當(dāng)前坐標(biāo)值為(0,0,0),很顯然這是不正確的,因?yàn)殛P(guān)機(jī)前刀具所處位置未必都是處在機(jī)床坐標(biāo)系的零點(diǎn),雖然在此狀態(tài)下移動(dòng)刀具,系統(tǒng)也會(huì)跟蹤并顯示刀具的當(dāng)前坐標(biāo),但此時(shí)屏幕的坐標(biāo)值和刀具所處空間位置的坐標(biāo)值不統(tǒng)一,若在此狀態(tài)啟動(dòng)先前的零件程序進(jìn)行批量生產(chǎn),必然發(fā)生刀具不能觸及工件或發(fā)生重大安全事故。因此,務(wù)必進(jìn)行回原點(diǎn)(回參考點(diǎn))操作,使機(jī)床的每個(gè)坐標(biāo)軸自動(dòng)回到零點(diǎn)位置,并將系統(tǒng)坐標(biāo)自動(dòng)清零,從而修復(fù)機(jī)床坐標(biāo)系的開(kāi)機(jī)錯(cuò)誤。 具體操作如下:
(1)按動(dòng),進(jìn)入回參考點(diǎn)狀態(tài)。
(2)按動(dòng)分別將各坐標(biāo)軸回到零點(diǎn)。
(3)顯示符號(hào),表明坐標(biāo)軸未回到參考點(diǎn);若顯示符號(hào),則表明坐標(biāo)軸已經(jīng)回到參考點(diǎn)[2]。
要求:各軸回參考點(diǎn)之前應(yīng)處于零點(diǎn)以?xún)?nèi)。當(dāng)選擇另一種運(yùn)行方式(MDA,AUTO,JOG)結(jié)束該功能。
3 工件坐標(biāo)系
編寫(xiě)零件的加工程序時(shí),可能工件尚未裝夾,工件處在機(jī)床坐標(biāo)系中的坐標(biāo)便未確定,因此無(wú)法使用機(jī)床坐標(biāo)系來(lái)表達(dá)工件的各點(diǎn)坐標(biāo),須在工件上尋找一個(gè)參考點(diǎn)作為編程基準(zhǔn),這就必須建立另一個(gè)坐標(biāo)系――工件坐標(biāo)系(或稱(chēng)編程坐標(biāo)系),工件坐標(biāo)系就是由編程人員根據(jù)編程需要而設(shè)定的坐標(biāo)系,坐標(biāo)系的原點(diǎn)可在編程圖紙(或工件)上自由設(shè)定,而坐標(biāo)軸必須與機(jī)床坐標(biāo)系一致。原點(diǎn)位置的設(shè)定原則需滿(mǎn)足以下條件:(1)方便計(jì)算和表達(dá)各編程坐標(biāo);(2)方便對(duì)刀操作。
由于工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)是編程時(shí)人為設(shè)定點(diǎn),在裝夾好工件后,機(jī)床自身是不能識(shí)別該點(diǎn)的,必須在系統(tǒng)執(zhí)行程序前將該位置告知機(jī)床,這一過(guò)程就是通過(guò)對(duì)刀操作來(lái)實(shí)現(xiàn)的。因?yàn)閿?shù)控系統(tǒng)能反饋刀具在坐標(biāo)系內(nèi)的實(shí)時(shí)坐標(biāo),對(duì)刀就是將刀具與工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)位置重合(也可使用間接對(duì)刀計(jì)算出該點(diǎn)坐標(biāo)),獲取工件裝夾后該點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系里的坐標(biāo)值,然后將該坐標(biāo)值保存下來(lái)。
操作時(shí),將刀具停留在該點(diǎn),記錄保存該位置坐標(biāo)值的操作方法有如下兩種,分別建立不同級(jí)別的工件坐標(biāo)系:
3.1 第一級(jí)工件坐標(biāo)系
操作方法如下:
(1)按,進(jìn)入坐標(biāo)位置畫(huà)面,按【基本設(shè)定】。
(2)按【X=0】【Y=0】【Z=0】,直接將該點(diǎn)設(shè)成工件坐標(biāo)系的原點(diǎn),也可采用間接對(duì)刀,計(jì)算出工件原點(diǎn)的坐標(biāo)值后,通過(guò)數(shù)據(jù)輸入的方式寫(xiě)入X,Y,Z 對(duì)應(yīng)參數(shù)區(qū)。
一級(jí)工件坐標(biāo)系也稱(chēng)基礎(chǔ)坐標(biāo)系,是位于底層的工件坐標(biāo)系。該坐標(biāo)一旦建立,便處于激活狀態(tài),在AUTO自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)下執(zhí)行的程序或在MDI狀態(tài)下運(yùn)行的程序,將以該點(diǎn)作為工件原點(diǎn)執(zhí)行。
用【基本設(shè)定】建立的一級(jí)工件坐標(biāo)系只能記錄一個(gè)空間位置,并始終以該位置作為當(dāng)前坐標(biāo)系工作,操作者若想設(shè)定另一個(gè)位置作為工件坐標(biāo)系,只能將其覆蓋,因此以該方式建立的工件坐標(biāo)系只能作為單件生產(chǎn),批量生產(chǎn)方式就顯得很不方便。
3.2 第二級(jí)工件坐標(biāo)系
該坐標(biāo)系是操作者最常用也是生產(chǎn)中最方便使用的坐標(biāo)系,在SIEMENS 802D操作系統(tǒng)中有6個(gè)指令可供操作者使用(G54~G59),可以分別記錄6個(gè)空間位置作為工件坐標(biāo)系的原點(diǎn),也就表明可以同時(shí)建立6個(gè)工件坐標(biāo)系,有的操作系統(tǒng)(如FANUC OI MC)可同時(shí)存儲(chǔ)100多個(gè)位置。具體操作時(shí),可使用以下兩種方法:
3.2.1 自動(dòng)計(jì)算零點(diǎn)偏置值
選擇進(jìn)入圖2操作界面。
圖2 自動(dòng)計(jì)算零偏狀態(tài)
操作步驟:
(1)將刀具移動(dòng)至相對(duì)工件的所需位置(相對(duì)工件坐標(biāo)系的已知位置);
(2)按,選擇零點(diǎn)偏置方式(如G54);
(3)分別選定要計(jì)算的坐標(biāo)軸,在偏置項(xiàng)輸入偏置尺寸;
選擇【計(jì)算】,系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算出零點(diǎn)位置,并實(shí)現(xiàn)同步保存。
3.2.2 手動(dòng)輸入零點(diǎn)偏置值
按Offset param后選擇進(jìn)入零偏設(shè)置界面(如圖3所示)。
圖3 手動(dòng)設(shè)定零偏狀態(tài)
操作步驟:
(1)將光標(biāo)移到適當(dāng)位置(如G54)。
(2)通過(guò)編輯面板的數(shù)字鍵將當(dāng)前位置的WCS坐標(biāo)值 (前一組坐標(biāo)值) 記錄到對(duì)應(yīng)指令的單元格內(nèi)。
(3)選擇【改變有效】,保存該數(shù)據(jù)。
SIEMENS系統(tǒng)操作時(shí)應(yīng)特別注意,用G54(~G59)建立的二級(jí)工件坐標(biāo)系是臨時(shí)有效坐標(biāo)系,具體使用規(guī)則是:當(dāng)程序執(zhí)行到G54指令時(shí),該坐標(biāo)系激活成為當(dāng)前坐標(biāo)系,若程序執(zhí)行另一個(gè)零點(diǎn)偏移指令(如G58),則關(guān)閉當(dāng)前的G54坐標(biāo)系,新坐標(biāo)系生效。當(dāng)程序執(zhí)行完畢(執(zhí)行到M02)或按RESET復(fù)位鍵,該坐標(biāo)系關(guān)閉,系統(tǒng)自動(dòng)恢復(fù)一級(jí)工件坐標(biāo)系為當(dāng)前坐標(biāo)系。
3.3 第三級(jí)工件坐標(biāo)系
第三級(jí)工件坐標(biāo)系是由TRANS(或ATRANS)指令建立的工件坐標(biāo)系,編程人員可在原某級(jí)坐標(biāo)系的基礎(chǔ)上,再次偏移工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)位置,滿(mǎn)足下一步的編程需要。
指令使用格式為:TRANS/ATRANS X…Y…Z…其中,X,Y,Z分別表示新工件坐標(biāo)系原點(diǎn)在原工件坐標(biāo)系中的坐標(biāo)。當(dāng)程序再次執(zhí)行到單獨(dú)的TRANS(或ROT/SCALE/ MIRROR)指令時(shí),關(guān)閉此級(jí)坐標(biāo)系,系統(tǒng)自動(dòng)回復(fù)到上級(jí)工件坐標(biāo)系中工作。
4 結(jié)束語(yǔ)
機(jī)床坐標(biāo)系及三級(jí)工件坐標(biāo)系構(gòu)成了數(shù)控機(jī)床編程和操作時(shí)的復(fù)雜坐標(biāo)系系統(tǒng),機(jī)床坐標(biāo)是位于最底層的坐標(biāo)系,然后是第一、第二或第三級(jí)坐標(biāo)系,當(dāng)?shù)讓拥淖鴺?biāo)系發(fā)生變化時(shí),上層坐標(biāo)系也必然相應(yīng)發(fā)生變化。
不同的操作者對(duì)于各級(jí)坐標(biāo)系有著不同的操作習(xí)慣和使用方法,甚至有些操作人員在未建立任何一級(jí)的工件坐標(biāo)系時(shí),直接使用刀具補(bǔ)償在機(jī)床坐標(biāo)系中就可實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的加工。當(dāng)然工件坐標(biāo)系建立的層次越多,意味著加工期間各級(jí)坐標(biāo)系間變換也就越靈活。深刻理解各級(jí)坐標(biāo)系的工作特點(diǎn)和建立方法,才能使手工編程工作變得得心應(yīng)手。
參考文獻(xiàn)
級(jí)別:部級(jí)期刊
榮譽(yù):中國(guó)優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫(kù)
級(jí)別:省級(jí)期刊
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榮譽(yù):全國(guó)優(yōu)秀科技期刊
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