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中图分类号:TH 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)35-0042-01
随着机械加工技术的发展,数控机床技术也变的越来越普遍,在机械行业中得到广泛应用。企业对数控车人才的需求日益加大,这就促使职业院校加大了对数控车实训设备的投入,培养符合企业需要的高素质技能型人才。本文从数控车实训教学的实际情况出发,针对学生在操作数控车床的加工过程中出现的撞刀原因进行了分析探讨,总结了数控车操作过程中发生撞刀的原因,并提出了切实可行的解决措施,以减少撞刀事故的发生。
1 撞刀原因分析
撞刀是指刀具(包括刀架、拖板等)在移动过程中与工件、卡盘或尾座发生意外碰撞的机故。数控车床操作初学者,容易撞刀,撞刀是数控车床操作新手最有可能发生的事故,一旦发生撞刀事故,轻者影响机床精度,重者造成机床损坏,使机床的加工精度丧失 , 甚至造成人身事故,必须引起操作者的高度重视。在长期的教学过程中发现学生在操作数控车床时容易撞刀,导致学生不敢碰机床。撞刀原因很多,大致可归纳为操作机床不当和编程时考虑不周全所造成的撞刀。本文从这两方面进行分析,总结出撞刀的各种因素。从而让学生实训时,减少撞刀几率。
1.1 机床操作不当造成的撞刀
数控机床操作不当会造成刀架或车刀与工件、主轴卡盘或尾架发生碰撞。主要从以下各方面分析:
(1)工件没固定好。工件在加工时候,长的工件,会引起甩尾,震动引起撞刀。
(2)安装刀具错误。在安装刀具时一定要使刀位点对准主轴中心线,即刀具安装好后试切工件右端面,切完右端面后刀位点应在工件右端面中心。
(3)刀架或车刀与尾架发生碰撞。回参考点或退刀时,应该Z向使刀架或车刀远离主轴,避免发生碰撞。
(4)试切法对刀时走刀过快或背吃刀量过大。刀具在加工工件时,一定要注意加工的背吃刀量,如果过大,会造成刀具和工件的撞刀。粗加工应优先选用较大切削深度,一般取2-4mm,精加工一般取0.3-0.5mm。
(5)对刀不准确造成的撞刀。
(6)机械零点坐标与绝对和相对坐标一致。校验程序完毕后要回参考点, 在校验程序时机床是锁住不动的,而刀具相对工件加工在模拟运行(绝对坐标和相对坐标在变化),这时的坐标与实际位置不符, 需用返回参考点的方法, 保证机械零点坐标与绝对和相对坐标一致。这一环节有时不注意在校验程序后没有发现问题就进行加工操作,会造成撞刀现象。
(7)数控车床执行程序正常加工过程中,由于操作者误操作使程序停下来,如果操作者按“RESET”复位后,立即进行循环启动,此时容易造成刀具与工件发生碰撞。因为运行的默认值与程序的设定值发生变化,按“RESET”复位,则把数控系统复位到初始状态,清除了保存在DRAM内的预读程序信息,会改变刀具移动指令及主轴转速。在自动运行程序过程中,如出现误停车导致程序停止运行,此时将模式改为编辑方式,按“RESET”复位程序,再重新运行程序。
1.2 程序编写不当造成的撞刀
程序编制是数控加工最重要的环节,提高编程技巧可以在很大程度上避免一些不必要的碰撞安全事故,总结并在以下各方面分析:
(1)G00坐标设置离毛坯太近。一般编程时候在工件右端,1mm。
(2)换刀时,未使用G00指令远离工件。换刀需要用G00,远离工件。以防止车刀与工件产生干涉。
(3)加工螺纹时误把导程(F)当作进给速度,如:G92 X40 Z-20 F2写成 G92 X40 Z-20 F80。
(4)程序坐标值编写或者输入有误。
(5)加工完零件退刀时先走Z向,远离工件,再走X向。
2 撞刀常见现象解决方法
经过以上总结和分析,根据常见的撞刀原因,结合实际操作经验,现提出如下几点对策:
(1)编写的程序需要仔细检查。系统较老的机床,需要输入标点符号,更需要编程人员仔细认真。
(2)检查好的程序需要在机床程序里面校验图形。利用数控机床的图形校验的功能可以检验程序的轮廓,减少错误率。
(3)装刀长度出错。刀具长度不够,刀具的刃长不够,都会导致干涉现象,另外刀具的装夹方式有误,也能导致撞刀。需要刀路轨迹模拟,明确加工部位。按程序单上的刀具进行选择和复核是否正确。
(4)正确对刀并设置刀补,Z方向试切对刀时,必须注意对刀使用的Z向零点应与编程使用的Z向零点统一,避免因工件坐标系设置不统一而造成撞刀。
(5)在调试程序加工第一件工件时,一定要仔细检查程序,试加工时单段运行,随时控制进给率,随时看剩余行程,加工前应模拟运行一次,单段运行,再正式加工。看看有没有意外的刀具路径出现,一旦出错,迅速急停,特别是初学者,要注意急停按钮的应用。
(6)将刀架移动到安全位置,按下锁住机床和空运行键进行空运行操作,主要观察运行轨迹是否正确,且仿真运行后要回参考点校验。
(7)如果加工时必须使用尾架,安装刀具时必须考虑到在X 方向电动刀架与尾架不发生碰撞的极限位置,在Z方向拖板与尾架不发生碰撞的极限位置。
(8)建议在计算机上用模拟软件模拟程序,进行检验,再把程序拷贝到机床上可以减少错误。
3 结束语
要避免数控车床撞刀事故的发生应以预防为主。机床操作者首先应熟悉数控系统的各种操作,掌握系统功能键,达到熟练操作,减少失误,将误操作的概率降至最低点;其次在编写加工程序时,应根据工件特点进行,按工件的形状及加工位置确定退刀和回零的顺序是先退X向,还是先退Z向;再次应注意机床的保养,在平时加工后,丝杠,导轨应擦拭干净,避免切屑等杂物夹在滚珠丝杠和导轨内,造成加工出现误差,损伤导轨,影响加工;同时,操作人员还要掌握一些异常情况发生时紧急处理方法。如按暂停、急停及切断电源等来最大限度的减少碰撞事故发生带来的损失。
参考文献
[1]郝新成.实习中数控车撞刀事故的防范[J].实践与探索,2011(3):266-267
[2] 袁锋.数控车床培训教程[M].北京:机械工业出版社,2005.
一、引言
随着信息时代的来临,中国将成为世界制造业中心,然而我国的数控技术人才非常稀缺。作为培养机械本科专业优秀人才不可或缺的课程,作为指导工人实践生产,数控技术对于我校学生技能培养,但是目前我们学校对专业技能实训课研究比较落后,在学校里教授的内容往往同实际生产应用不对口。数控专业是一门具有工种多、操作性强等特点的工科专业。应该怎样来评价数控专业技能实训教学,以社会生产提供高质量技能型人才的中职学校需要对数控车加工实训课的有效教学进行实践与研究。通过查阅相关文献资料,国外特别是德国、美国等西方职业教育发达的国家对职业教育的专业技能课教学做了大量的研究,有较为固定的教学模式和相应的评价方法,都获得巨大的成功。但由于国家整体教学环境制度不同、观念差异,我们认为对国外职业教育的教学形式、评价方法等要消化性吸收,需要有所扬弃,不能照抄照搬。
国内关于高校数控专业课教学的研究近几年还刚刚起步,但是发展较快,特别是上海、江苏、广东等职业教育较发达地区的一些中职学校开展过一些研究。我们知道,对数控专业技能教学的评价和审核是劳动部门的一种技能鉴定。在这里需要强调的是劳动部门的技能鉴定只能体现一种学习的结果,并体现不了整个学习的过程,就更说不上对其进行控制。至于高校数控专业教学过程中对教学项目量化达标的规定,目前在我国还处在最阶段。
二、数控车加工实训课存在的问题
(一)学生动手的机会少,危险性大。由于数控机床的设备比较精密,且价格贵,使学生操作起来有顾虑,只能在教师的亲手指导下才敢动手操作,这样就减少了学生动手操作的机会。所以很多学生对数控机床的操作都很陌生,在以后的操作中,大部分学生都没有办法独立完成操作,这使机床误操作的可能性大大增多,存在很大的危险性。
(二)学生无法检验加工程序,加大教师检查编制程序的难度。每一个学生在加工程序时的进刀方式、进刀点和走刀路线完全不一样,显然编制完成的加工程序也各不相同,甚至存在很大差异。这样就加大了教师检查程序的难度,需要花费很多的时间,同时降低了授课效率。
(三)学生对学习失去积极性,实训效率低。首先是对程序的编制,学生编制好程序后,教师要对其进行检查,确认没有问题以后才可以把程序输入到机床;如果学生编制的程序有问题,必须重新编制,直到程序可使用为止。其次是程序的输入,要求认真仔细,输入的程序确保无误才可进行加工,程序输入在实训中是非常重要一步。因为一个零件的加工程序很长,难免在输入过程中会有一些失误,因此在程序输完以后要进行逐字检查,这其中会花费很长的时间,这种繁琐重复的工作不能提高学生的学习积极性,而且降低了实训课的有效性。
(四)班级学生数多,学校设备少,无一人一机的实训条件。从现有的班级现状来看,学生数量明显增加,已达到40人左右,而我院现有数控车床数量总共才10台(除去比赛训练用机床4台),根本不能满足学生在同一时段进行1人1机(1台)的实操需要,使得学生等候时间较长,学生平均操作次数也减少输了熟练程度也大打折扣,要想提高操作技能也较难。
针对以上所产生的原因,为改变现有的不良现状,努力提高数控车加工实训课有效性,笔者也根据这么多年在教学实践中的摸索,能对此进行了积极和有效的探索性实践研究。找出一条符合我校校情,切实可行的教学之路。这对于加快我校数控专业的发展、提高学生的专业能力和增强教师教学能力无疑都有着重要的意义。
三、提高加工实训课有效性的对策
(一)加强数控车加工实训课教学方法的研究。据研究表明,学生对有数控车加工实训与数控理论学习交叉进行的教学方式不赞同。然而每一个学校都力求培养既能懂理论又能懂技能的高技能人才,同时这也是一个非常值得研究的重要课题。有些学校拥有技能高超但教学能力却不强的人才,于是我建议数控车加工实训教师应该加强数控加工实训指导方法学习,寻找新的教学方法,将理论传授和技能训练有机结合起来。
(二)引导为主,激发学生的想象力和动手能力。为了激发学生的创造力、想像力,让学生对数控加工实训感兴趣,首先要抛开传统教学模式,试着让学生自行加工和设计零件,需要强调的是,进行加工设计之前一定要先在模拟软件上进行仿真,通过老师审查符合要求后才能进行实体加工,避免安全事故发生。在整个过程中学生都是独自进行零件设计、绘制图表、制定工艺、选择加工方式、编写程序的,老师只是对零件加工进行验证检查。通过这样的训练让学生能学以致用,相信假以时日学生的综合素质会获得一个质的飞跃。
(三)分组实训,组内成员各安排任务。针对我校近年来数控专业招生人数的增多,设备的缺乏,数控教师应根据本校特色选取适合本课程的教学组织形式,我们可以将班级实训分成若干个小组,小组成员分工合作,根据因材施教的原则,让小组成员都能参与实训,如(第一位操作机床,第二位编程、写工艺,第三位检测等)实训完成之后,小组成员进行小组交流,总结教训,通过分工合作,让学生对单件的加工技能得到加强巩固。同时教师也要积极去引导,让学生在加工每个零件的过程中循序渐进,提高技能。当然,也希望通过实践教学与其他兄弟学校取经的方式研究出一条符合本校数控车加工实训课有效性的教学形式,以满足每个学生共同参与数控车的实训。
参考文献:
[1]邹玉杰,韩鸿鸾 .《数控车工全技师培训教程》[M],北京:化学工业出版社,2009年6月。
中职教育得到大力发展。现在学生的文化素质普遍偏低,学生对专业技能的需求比较强,企业对学生技能水平的高低也很重视,家长和社会对中职学生的期望值也不断在提高。
职业教育应在“做中学、做中教”,只有在做中教才是真正的教,只有在做中学才是真正的学。我们教育工作者要从实践来提升的自己教学方法,目前数控专业学生的动手能力已达到相对较高水平,但由于教学手法单一、欠缺创新、分摊到每个学生身上的操作时间少、实训课堂教学效率低等原因,如何在各种因素限制中推动专业课做到做中学,学中做呢?
下面我从中职数控车实训“做中学,学中做”改革展开论述。
一、数控车实训教学现状和存在的问题
(1)学生基础薄弱。中职数控专业生源主要是面向初中毕业生,他们的知识基础相对较差、学习的目的性不强,在传统的教学模式下要学好数控车床的编程与操作,并非易事,也达不到让学生养成自我学习的目标。
(2)教师教学单一、欠缺创新。近年来数控专业经过几年的建设和发展,已经有一支相对比较专业的教师队伍,由于学生刚刚接触专业知识,对专业理解不够,教师的传统、单一的教学是无法激发学生的学习热情,调动学生学习的积极性,直接导致实训课堂教学效率低下。
(3)在数车实训的教学中,有的教师只是把学生的上课地点从教室搬到实训车间,先讲一堆的理论,然后老师做示范,学生再模仿,在这个过程中,学生只是机械的模仿,以后的工作中创新能力将会欠缺。真正的“做中学,学中做”绝不是理论教学和实训教学的简单组合,而是将理论教学内容和技能训练有机的结合,要求教师从学生技能技巧形成的认知规律出发,突出以学生为主体,学生要在课堂上动起来,学与做一体,做到理论和实践相联系,提高学生自主学习的能力。
二、中职数车实训实行“做中学、学中做”改革意义
在中职数车实训实行“做中学,学中做”的实践教学改革,其目的在于实现对学生的职业行为感知,职业行为认知和职业能力养成的培养目标。
(1)“做中学、做中教” 充分发挥教师的主导作用和突出学生的主体地位,在中职数控车实训中是比较适应中职学生特点的教学模式,也有利于改变实训教师创新教学方法,“做中学”是当前我校数控车实训中改革的主流,是以工作项目或典型任务的实践活动为载体,体现为理论和实践一体化特点,在做的过程中反思与总结。“学中做”是以学习理论知识为主线,通过理论结合实践活动来完善的整个教学过程。同时具有与理论体系相适应的实验、实训、实习、设计等实践教学体系。
(2)“做中学、做中教”的教育理念就是一种体验教育。改变实训教师的教学方式和角色,也改变学生的学习方式,它强调的是在教学过程中,以学生为中心,强调学生的主体参与,突出交流沟通、理解与合作。使学生通过亲身体验,让所有学生的观察、提问、设想、动手实践相互交流评价过程的过程中愉快地学习,获取对自然及其规律的认识和感受,体验并学习、把握知识,总结学习做人做事的基本道理,唤起学生的好奇心,从而有效地激发学生的积极性和主动性。
三、如何实施“做中学”、“学中做”
(1)首先要有效地发挥教师主导作用。在数控车实训中传统教学是理论教学与实践教学分开进行的,往往是教师讲授,学生被动接受。教师主导作用发挥的淋漓尽致,但学生实质上是没有主动、积极地投入学习,教师的主导作用应体现为保证学生主体性的充分发挥,在这种思想指导下,教师在教学过程中,是学生的导师和学习伙伴,是教学活动的组织者、策划者和导演者。在教学过程中,教师作为指导者,不断引导学生独立学习、查阅资料、动手实践、亲身体验,使学生真正成为学习的主人。学生参与教育活动的全过程,这种教学方式,充分体现出学生的自我教育意识,充分发挥了学生的内在积极性的转变。
(2)合理设计实训项目,提高学生学习兴趣。项目设计应激发学生的学习兴趣,充分调动学生的学习积极性。每一实训项目既要考虑可操作性,可控性,也要考虑其安全性,这包括设备的安全和实训人员的安全。在实训方案设计时,要考虑该实训项目对机器的损坏程度和可能发生的人身伤害事故。实训项目的的设计还要考虑时效性,社会需要的新技术和新工艺在实训项目中的体现程度,过时的技术将使学生在走上工作岗位时缺乏竞争力。新颖与趣味性的实训项目过程会使学生在技能的获取上主动而不乏味并能激发创造潜能。良好的学习氛围、浓厚的学习兴趣也能弥补物资基础的不足。
(3)明确实训课教学改革。强调教师职责不仅仅是教会学生知识和技能,在数控车实训课的一系列“做中W、学中做”的实践教学改革,以强化职业能力、创新能力和就业能力培养为目标,设计各种场景,推行一体化的情景教学方法,通过采用各种案例教学法、角色扮演法和项目任务驱动法,既提高学生学习兴趣的同时,也有效地将理论知识的传授与实践技能的训练加以有机的结合。
(4)实 现“做中学做中教”的最效途径是工学结合、校企合作,“工学结合、校企合作”,它更能凸显职业教育必须“联系实际”的实践性本质,更加强调了职业教育必须与企业相结合的社会性特征,更加深刻地反映出职业教育的“做中教、做中学”的基本规律。
总之,“做中学,学中做”既是一种教学方式的改革,更是一种教学思想的创新,在探索前行中必然困难重重,问题丛生,这就需要任课教师有足够的勇气和不懈的毅力,加强各个科任之间的交流,有机会的话可以走出校园,寻找其他学校比较有经验的教师一起交流合作。总之,我们一定要在不断学习的基础上,在实施教学过程中,继续坚持用“做中学,学中做”教学理念,不断完善教学方法,为社会培养更多的实用人才。
参考文献:
[1]陶行知.陶行知全集(第一卷)[M].成都:四川教育出版社,1991.
目前,我国制造业对既掌握数控技术又熟练数控编程、加工操作的中等职业毕业生需求越来越大,由于数控技术发展日新月异,教学内容与生产技术水平总是存在着滞后。教学经费投入的不足,限制了实验、实训设备及数控应用软件的投入与更新。为了满足社会对数控技术应用型人才的需求,更为满足我校毕业生的需要,我们对现有的教学计划进行了相应的调整:我校数控技术应用专业学制为三年,前两年在校学习理论知识、到校实训中心接受实验、实训,在理论学习期间,特开设了《车工工艺学》、《数控加工技术》、《数控编程与设备》、《公差测量与技术》、《机械制图》等十几门专业课和专业基础课,使学生的知识结构更趋于合理,为实训作了很好的铺垫,夯实了基础。后一年到企业顶岗实习,为更好地向企业输送合格的数控人才,把实训分四个阶段,以巩固和深化理论知识,提高和完善操作技能。
第一阶段:普车实训。
这一阶段是学习数控车床不能逾越的过程,学生在普通车床上实习、练习刃磨车刀,熟练操作车床,从加工端面、外圆、内孔、切槽开始,逐渐接触到螺纹各部分的尺寸计算和加工,特形面的加工,在这一过程中深刻理解刀具几何角度对切削加工精度和表面粗糙度的影响,进一步认识切削三要素Vc、ap、F在加工中的相互关系及其对工件质量的影响,掌握车床的调整方法,掌握切削的有关计算、了解常用工具、量具的结构,熟悉掌握其使用方法,合理地选择工件的定位基准,安排加工工艺过程。同时还须让学生知道只有完成这一阶段的实训任务,将来才有可能在数控车床上所编制的加工程序更为合理和实用。
第二阶段:仿真实训。
第一阶段的实训后,对学生进行技能考试,操作达到要求的学生到计算机进行数控仿真软件的练习,同时也能促进未选中的学生努力练习,激发他们的学习兴趣和竞争意识。首先让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,建立工件坐标系的方法,如何选择刀具几何角度设置刀偏及刀补,详细地讲解每个过程。
在编程车削倒角时,可用两种方式:(1)把车刀刀位点指定在倒角起点处,再G01车削;(2)把车刀定位在倒角的右边延长线上,然后G01车削而成。同时让学生比较哪种方式更为简单和实用。
在普通螺纹加工中,让学生分别使用G92、G76螺纹循环指令来编程加工螺纹,在实训中让学生了解根据导程的大小和螺纹的精度高低选择不同的加工指令更为合适。G92直进式切削和G76斜进式切削。由于切削刀具进刀方式的不同,这两种加工方法有所区别,各自的编程方法也不同,造成加工误差也不同,工件加工后螺纹段的加工精度也有所不同。G92螺纹切削循环采用直进式进刀方式进行螺纹切削,螺纹中径误差较大,但牙形精度较高,一般多用于小螺距高精度螺纹的加工;加工程序较长,在加工中要经常测量。G76螺纹切削循环采用斜进式进刀方式进行螺纹切削,牙形精度较差,但工艺性比较合理,编程效率较高,一般适用于大螺距低精度螺纹的加工。在螺纹精度要求不高的情况下,此加工方法更为简捷方便。所以,学生要掌握各自的加工特点及适用范围,并根据工件的加工特点与工件要求的精度正确灵活地选用这些切削循环指令,然后编制加工程序,并自动加工。
第三阶段:数控加工。
在数控仿真软件加工出合格工件的同学先到数控车床上进行编程加工。由于仿真软件和数控车床是同一个界面,学生短时间内可熟练操纵机床,但需注意以下几点。
(1)要根据工件的材质,所用刀具的几何角度来选择不同的切削参数。经过普车的实训,这将不是难题。
(2)学生编制的程序要先经过图形模拟加工,程序正确后再进行对刀加工。
(3)在首件加工中合理使用程序暂定M00指令,在精加工前对工件进行测量,看是否需调整刀具补偿,最后加工出合格的工件。
(4)重点突出典型零件的工艺分析,装卡方法的选择、程序编制,调整加工和检验,如果有缺陷,应找出原因并修正。遵循由易到难、由简单到复杂、由单项到综合这一过程,重视在实践教学中培养学生的实践能力和创新能力。
对学生加工的工件,按小组进行互评。学生都有好胜心理,会对对方的工件一丝不苟地检查,不放过任何一个细节。最后教师根据实际情况给出综合性的评价,或者让学生保存自己满意的作品,激发学生的兴趣。学生的学习效果非常明显。
如此,学生能全面了解数控加工的全过程,深刻理解加工原理、机床工作过程、编程方法及制订工艺的原则,能够对数控机床加工中出现的常见故障予以解决,对将来从来数控工作上手快,操作规范,具备解决问题的能力。
第四阶段:总结提高。
老师和同学共同探讨实训经验及实践教学中遇到的问题。由于实训内容较多,机床种类全,学生在短时间内既要掌握机床的操作,又要对复杂零件进行合理的工艺安排和准确地编程加工,现场讲解具有局限性。将工艺分析及基本编程内容制成课件,能方便学生掌握和复习,多年来的实践证明这是行之有效的方法,优化实训的效果。数控实训教学过程:普车加工―仿真数控软件―数控机床加工,这几步走的教学方案能最大限度地发挥教学资源的使用性和经济性,尽可能避免事故的发生,缩短机床的人均占有时间,提高机床的利用率和使用寿命,如果能结合实际生产,其教学效果将更显著。
参考文献:
[1]程仲文.数控实训项目研究与改革.兰州工业大学,2007.
一、数控车实训现状,呼唤教学新范式
在数控车实训教学过程中,老师布置的课堂任务是要求学生按照已有的图纸进行零件加工,但是一个班级只有数量很少的学生能够单独完成老师交代的任务,而其他学生都需要慢慢理解或者是在老师的指导下才能够完成。这足以说明目前班级式的教学不能照顾到班级中的所有学生,不能满足所有学生共同进步的需求。如果学校不采取措施进行教学改革,不考虑学生之间个体的差异,则必然导致更差的教学效果,进而影响学生发展。
二、“三三”教学新范式的构建
“三三交互式”教学是一种创新的分层教学方法,第一个“三”是指学生的优、中、弱的三层式;第二个“三”是老师在课前、课中、课后的指导和评价的三段式,两个“三”的分设是以学生能力的提高为目标(如图所示)。它坚持使学生的整体成绩有所提高,同时照顾个别学生个性发展的原则。这种教学思想完全符合素质教育的教学理念。
面对数控车实训的现状,我校开始教学改革,应用“三三交互式”的教学法,可以有效解决传统教学方法中遇到的各种问题,提高教学质量,强化教学效果。不仅能够使学生的整体成绩有所提高,还能够实现每个学生有所收获。
图1 “三三交互式”教学法
三、“三三交互式”教学在数控车实训中的应用
(一)课前交互分层,满足学生学习需求。
传统的教学方法和手段是针对整个班级的学习情况制定的,缺少对个别学生的关注。为了使每个学生都能获得最大限度的发展,教师应根据每一个学生的具体学习情况和学习能力特点,对学生和目标进行分层。
1.学生分类交互。
学生分为优生层、进步层、基础层三层。当然这种分层是隐形的,教师要做到心中有数,不能公布于学生。
2.目标定制交互。
教学时,老师根据前面的分层,设置不同的教学目标;教师设定目标的目的是使学生都有所进步,因此设定的目标必须有一个合理的范围;目标太高了,学生缺乏信心,目标太低了,学生没有动力。只有针对学生的特点设定不同目标,让每一个学生都觉得只要自己努力了,就能够成功,这样才能调动每个学生学习的积极性。
优生层的学生,由于本身的学科能力较强,对其的目标要求侧重于拓展能力、合作与竞争及人际协调能力等方面;对进步层的学生,要求其能独立完成加工、具备合作与分享的能力、具有团队意识等;针对基础层学生学科知识薄弱的特点,要求其能在同学的帮助下指导下,能独立完成零件的加工,具有合作能力、团队意识等。
(二)课中交互技能,实现技能训练目标。
在数控车实训教学过程中,利用学校现有的14台数控机床,把一个班40多学生按优中弱三层中的3名学生分成一组,把班级划分为一个一个学习单位,这3个学生就是一个学习小组。
1.设立组长,明确职责。
将分层中的最优层学生任命为小组组长,使其帮助其他层次的学生提高实际操作能力,同时实行数控机床组长负责制。
这样的设置,优层的学生会主动帮助其他层次的学生,其他层次的学生也可以向优层次的学生及时请教和学习。可以充分利用学生层次之间的差异性,从而实现学生之间的合作与分享意识强化,令每一个成员都能有所提升。
具体方法是:组长在课堂中要做到对于组员不能够理解的问题给予正确指导和帮助。组长要根据自己平时积累的经验对组员进行指导,和组员分享学习心得和体会,从而增强其他组员学习的热情和积极向上的信心。
2.差异分工,交互操作。
每个小组的组长课前要与任课教师进行有效沟通,明确本节实训课的内容。组长根据本课的任务,结合根据每个组员的特点分配适合的任务,确保每个组员在上课时候能顺利完成。
组长要布置给每个组员一个完成感想和收获,这个作业需要课后完成。在课堂教学过程中,组长要根据每一个组员的完成任务的情况进行评分,帮助一些组员解决实训过程中遇到的困难。同时组员应该按照组长的表现给组长进行评议。在完成实训课程之后,组长和组员都要总结实训课的收获,总结经验,以便在班级中交流。
如以圆弧轴加工为例:
①组长从老师处明确圆弧轴的加工任务和注意事项。
②组长根据任务进行分工:进步层的组员直接进行软件的仿真加工;基础层的组员进行图纸分析和研究,进行书面程序的编写;组长负责答疑和指导,如果问题无法解决,则和任课教师交流。在这一过程中,组长及时记录组员的出错情况。
③在基础层的学生加工程序正确、进步层的学生仿真成功后,组长负责组内首件的加工,两位组员旁边学习观看并对组长的行为进行记录。
④在组长的监督指导下,确保安全的同时,组员1和组员2分别独立进行轴的加工操练。
⑤组内评议总结:总结整个过程中遇到的问题,并记录自己的学习心得。
(三)课后交互评价,展示操作成果。
1.交互评价,评选最佳。
通过实训练习,课后每个小组进行作品交互展示。根据零件的评分标准,组员之间、小组之间互相测量评分,选择出班级的最佳作品和最优小组,给予“优秀小组”、“加工能手”等称号。同时,根据每一个组员操作加工时工艺的改进、时间的节约、加工参数的选择等,选出最佳创新能手。
2.经验分享,共同提高。
获得了荣誉称号的小组接受其他小组的提问,帮助解答其他小组的问题。获得荣誉称号的个人要将自己实训过程中的技巧或者是心得分享给大家,这样大家可以互相学习,强化数控车工实训效果。
这样的竞争方式可以激发学生学习的积极性和热情,提高学生的思考能力和动手能力。
四、实施的效果
(一)有利于“师生、生生协作”。
由于“三三交互式”教学法的实施,老师和学生、学生和学生互动性增强,联系密切,不同学生能够将内心的真实想法跟老师、同学沟通,能把自己薄弱的环节展示出来,老师或学生能对存在的问题进行正确指导,增加学生的信息,促进师生协作、生生协作。
(二)有利于“生生”进行交流和分享。
由于不同层次学生之间的学习能力和领悟能力都不同,因此优等层次的学生可以帮助基础层和进步层的学生解决在数控车工实训过程中的问题和困难,同时他们之间可以分享学习方法和操作技能的心得,这样不仅能提高薄弱学生的能力,而且有利于优生知识的巩固,由于不同学生掌握的侧重点不同,学生间的“导”和被“导”更是一个互导互学的过程。
(三)有利于学生操作技能的提高。
在实施“三三交互式”教学法后,真正实现了学生的操作技能的提高。数控车实训课锻炼的是学生的实践操作能力,是学生将理论知识应用到实践过程中的重要平台。经过“三三交互式”的教学,学生不仅操作技能有所提高,而且懂得了互相合作和互相分享。将自己会的或者是在实践中学习到的实际操作技巧拿出来和同学分享。
“三三交互式”教学在数控车实训中的实施,有效提高了教学质量,提高了学生的学习成绩,帮助学生由不能够单独完成设计任务到能够独立完成任务,在数控车实训教学中使用“三三交互式”教学,为我校教学改革作出了重要贡献。
1.缺乏职业意识和吃苦耐劳的敬业精神随着国家对职业教育的大力投入,职业学校添置了大量数控设备,逐步走出了数控加工实习实训设备不足的窘境,在增加学生数控机床操作时间的同时,大幅削减甚至取消普通加工的实习时间,忽视了钳工、普车等普通加工对学生职业意识特别是吃苦耐劳精神的培养作用。
2.操作能力特别是解决实际问题的能力差很多学校虽然添置了大量数控设备,但出于人身、机床安全方面的考虑,学生的实习材料大多还是铝料、塑料,并没有进入真刀实枪的实战,只是把原来在电脑上的模拟搬到了数控机床上。学生到了企业感觉好像什么都学过,但什么也不会做,需要企业重新培养。
3.工艺分析能力基本就是一张白纸有些学校实行从课堂一步到数控机床的教学模式,使得作为数控加工工人必须具备的金属切削原理与刀具、机械制造工艺学等专业基础、专业工艺知识等不能通过实践得到检验,丧失了理论指导实习、实习中总结理论的锻炼机会,很多学生在离开学校时已经把这些应该掌握的专业知识还给了老师。
4.动手能力差,手脑并用的能力更差在制造业工作,动手能力最重要。但事实是学数车的不会磨刀,学数铣的不会装夹。很多学校把职业技能鉴定也搞成了应试教育,考什么练什么,更有甚者要求学生背程序。虽然在目前的职业技能鉴定模式下,绝大多数学生都可以在毕业前顺利取得数控中级职业资格证书,但企业不认可,学生也没自信,最后转行也就成了必然。
5.质量意识薄弱,测量能力差质量是企业的生命线,是企业生存和发展的根本。学校的“60分万岁”跟企业的合格产品完全是两码事,要生产出合格的产品,就要求工人要有很强的质量意识,具备很好的测量能力。会开数控机床,会编制加工程序,不代表就会测量,特别是关联精度的控制。
6.适应、应变能力差企业根据生产需要进行岗位调整时发现,由于有些学校忽视专业知识和普通加工实训的教学,学生适应、应变能力极差,不要说换设备、换工种,就是换数控系统也不行,会法兰克的不懂华中,会华中的不知道广数。个别学校甚至给数控设备配上电脑,把手工编程的教学也免了。
二、普通加工实训对数控专业教学的作用
现代制造技术是在传统加工技术的基础上发展起来的,自动化的数控机床离不开钳、车、铣、刨、磨等普通加工技术,离开了普通加工技术的奠基作用,数控加工专业教学就是空中楼阁。
1.钳工实训对数控加工专业教学的作用钳工是机械制造中最古老的金属加工技术,具有两千多年的历史。19世纪以后,各种机床的发展和普及,特别是数控加工技术的广泛应用,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。钳工作为一种以手工操作为主的工种,在数控专业教学中对学生职业道德、职业素质特别是吃苦耐劳精神的培养具有不可替代的作用。首先,通过钳工实训,可以提高和培养学生的工程实践能力、创新意识和创新能力,培养学生的劳动观点、质量和经济观念,让学生熟悉安全文明生产知识,养成安全文明生产的习惯。钳工实训需要学生细心观察,反复实践,失败了就从头再来,对培养学生一丝不苟、严谨踏实的工作作风最有效。其次,通过钳工实训可以让学生掌握作为机械操作工人必须掌握的钻削、锯削、锉削、铰孔、钻头刃磨、攻丝套丝等基本操作技能,锻炼和提高他们在数控加工中经常用到的画线技能。钳工制作最讲究加工工艺,所以钳工实训也是一个提高学生工艺分析能力的很好途径。再次,通过钳工实训可以更快地提高学生的测量技能。钳工实训可以说是所有机械加工工种中使用量具种类最多、使用最频繁的工种之一,通过钳工实训可以让学生掌握大多数量具的使用和测量技巧。钳工锉配可以让学生更好地理解尺寸精度与形位精度的关系,有利于对学生精度概念和质量意识的培养。第四,通过钳工实训可以培养学生的团队协作精神。学校装配钳工的实训一般分小组进行,需要学生协作完成,有利于提高学生的人际协调素质和沟通素质,激发学生的创造创新精神。学生在完成装配任务的过程中,学习常见机构的装配技巧,体验零件质量对装配精度的直接影响,提高常用夹具的使用技能。
2.普车普铣实训对数控加工专业教学的作用数控机床就是在普通机床的基础上加装了计算机数控系统。数控专业开设普车普铣实训,可以为数车数铣技能教学打好基础。通过普车实训,可以让学生对金属切削过程有一个明确的认识,熟悉工件的装夹、刀具的安装、切削原理、走刀路线、技术测量与精度控制、工艺参数等知识与操作技能,使学生对机床切削加工有一个感性认识。普通机床操作是数控机床操作的基础,在学习数车数铣前学好普车普铣技能可以起到事半功倍的作用。
首先,通过普车普铣实训,可以提高学生操作机床的水平。普车普铣上有多个操作手柄,可以充分训练学生的眼、脑、手脚的协调性、灵活性,使学生成为身手敏捷、反应快速、动作准确连贯的熟练操作者。而在数车数铣上,并没有这么好的练习效果。
其次,通过普车普铣实训,可以强化学生对切削过程和切削用量的感性认识。一些熟练有经验的车工师傅看铁屑形态、凭进刀切削时手的感觉,就可以判断出有多大的切削用量,判断出切削用量是否合理,这种手感在数车数铣上是学不到的。由于普车普铣加工是开放的,学生可以观察到整个切削过程,更容易感觉到声音、振动,观察到铁屑的形状及颜色等,也容易察觉到机床是否存在事故隐患,对刚性、变形、顺铣逆铣的差别等也有更直观的认识。
随着社会的不断发展,各大、中、小企业单位对专业技术人才技能的要求不断提高,但是对中职毕业生的专业技能操作水平满意度是下降的。所以,对中职学校来讲,加强学生的技能教学,提高学生的技能操作水平,是一件关系到学校生存与职业教育发展的大事。对此,我们应该努力提高中职学生的专业技能操作水平。
《数控车床加工技能实训》是一门理论和实践相结合的基础性课程。课堂教学是教学活动的中心环节,是学生获取知识、培养能力的主要途径。下面,笔者就如何在《数控车床加工技能实训》专业课程的课堂教学中增加学生的兴趣,提高学生积极性,培养学生的创新能力,谈谈自己的体会。
一、正面引导,增加学生的自信心
在中职,由于很多学生在上中学时学习成绩较差,所以得到教师的鼓励和表扬也非常少,渐渐地就产生了自卑感,把学习当作负担,不求上进,甘居人后。还有的学生抱着混文凭的思想,整天无所事事,破罐子破摔,这样容易招致教师的训斥、责备,更厉害的给予不同程度的处罚,这样就伤害了这些学生的自尊心和自信心,使他们与教师产生了对立情绪,从而形成了恶性循环。
而要想增加学生的自信心,应该尽力给予学生正面地积极地引导、鼓励。并且在讲授新的知识内容之前,先了解学生前面所学知识的掌握情况,通过检查复习这一环节,发现学生缺少什么知识,先给补上,使知识的链条不脱节,这样在学习新知识时学生就有自信,这样才有效果。
二、结合实体,充分激发学生的学习兴趣
《数控车床加工技能实训》是一门实用性较强的科目,当学生开始学习时很自然会产生一些兴趣,教师应该引导这种兴趣,努力在教学中运用实体教学等各种方法让学生保持、持续这种兴趣。如我们在学习到数控车床主要部件的认识时,把学生领到机加工实训室,让学生先认识并熟悉普通车床的主要部件及结构,然后再让学生在数控车床前观察,对照普通车床认识数控车床的主要部件和基本结构,并能够找出与普通车床的相同与区别之处,这样既增强了学生对数控车床的认识,又加强了记忆,而且激发了学生的学习兴趣,从而达到让学生轻松学习的目的。
三、讲练结合,充分调动学生的学习积极性
将课堂讲解与技能操作训练合理结合,有些教学内容可以安排在实训中进行。通过各种各样的训练方式,提高技能操作水平。
首先,就是制定详细的数控车技能训练计划,其次是落实计划,鼓励学生按照技能训练计划去学习。
有了详细的训练计划,我们还要通过各种训练方式,训练学生正确的操作技能,使学生能够有更多的兴趣去学习,提高自己的技能操作水平。
(一)计算机辅助教学法
计算机辅助教学方法是以计算机技术为支持手段进行的教学,它注重计算机模拟的应用。而数控专业的数控仿真软件,也是通过计算机模拟软件,学生学习数控仿真软件,让学生可以掌握不同数控系统的数控车床的简单操作和加工过程,并且能够在仿真软件上仿真模拟出需要加工的零件。如学习了数控编程(华中系统)以后,可以把学生领到微机室,让学生打开数控仿真软件,如宇龙仿真软件,把编辑好的程序输入宇龙数控仿真软件进行仿真,当零件在仿真软件上模拟出来以后,学生就有了一定的成就感,增加了学生学习数控的积极性。这样学生就会有更多的兴趣去学习和钻研,以至于操作起真实的数控车床时,能够得心应手,非常熟练。
(二)示范模仿法
就是由教师做讲解示范,然后指导学生练习。如数控车床实训,先由实训老师讲解安全操作规范和实训操作要求,再由教师进行示范操作,然后将学生划分成2-3人为一小组,进行模仿练习。一般来说,学生经过3―5天的练习就能掌握数控车床的基本操作要领和技术。
(三)实际操作教学法
有条件的学校还可以把学生领到机加工实训室,由教师指导学生,在数控操作实训室中,把编辑好并通过计算机数控宇龙仿真软件仿真模拟好的程序,输入到数控车床中,进行首件实体的加工。在教师的指导下,让学生亲自加工出零件,当学生把自已手工编程并加工出的零件拿到手以后,那心情是不言而喻的。这样就更进一步的增加了学生的学习和练习技能操作的兴趣。
(四)实习教学
实习教学是根据专业教学计划规定的培养目标。有条件的学校,可以在教师的组织指导下,组织学生在校内(外)数控实习基地,以生产、加工现场或管理工作现场为课堂,通过参观访问,参加生产劳动,参加简单的技能操作,学习专业技术,掌握专业操作技术而获得职业技能的教学形式。通过实习使学生把学校内所学知识系统的整合起来,进一步提高学生的专业技能操作水平。实习教学也是中等职业学校不可缺少的教学过程之一。
这样学生就更加注重动口、动手、动脑,主动参与到老师所引导的课堂上来,成为课堂的主人,成为学习的主动者。这样就充分发挥了学生的主体作用,调动了学生学习的积极性。
四、培养学生学会发现问题,分析解决问题的能力
以前,教师讲、学生听;教师写、学生记。教师花费大量时间用在课堂灌输上,学生没有积极思考,发问质疑的时间和空间,忽视了作为独立个体的学生在课堂教学中的多种需求的潜能,慢慢地学生就会对这种“满堂灌”产生一种腻烦感,产生了学习的厌烦心理。
中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1671-0568(2012)08-0152-03
项目教学法就是将一个完整的项目交由学生自己完成。学生自己制定项目方案、实施项目计划,进行质量检测,最后完成项目展示和评价。在整个项目过程中,老师解惑起主导作用,学生为主体,学生通过完成整个项目,将各科知识有机的融合在一起并灵活运用。数控加工实训课程是一门综合性较强的学科,它融合了数控编程、数控加工工艺学、金属切削等多门课程,其主要任务是训练学生数控编程和数控加工的能力,目的是培养学生的理论知识学习与实践技能训练整合的能力与职业素质培养。
一、项目教学法在《数控实训》中的应用
1 选课题、制定项目任务书。项目课题的选定是理论与实际相联系的一个桥梁,选择课题时,需将数控加工工艺与数控编程两门课程整合在一起,设计出符合实际生产的选题,培养学生分析、解决生产实际的能力以及专业知识综合运用能力。
2 分小组、制定项目方案。教师布置项目工作任务,对教学班级进行分组,小组讨论制定工艺方案。在此环节中,学生通过查阅资料,教师解惑完成项目工艺制定方案,这样能充分调动学生的积极性,锻炼学生创新、分析、比较的能力,也培养了团队协作精神和语言表达能力。
3 实施项目计划。学生根据自己在各个小组里的分工,开始按照已确定的工作步骤和程序进行加工。通过这一教学环节,学生能切身体验到从制订工艺到具体实施,最后形成产品的喜悦。在这个环节中真实的体现了“理实一体”的教学模式。充分将学生所学的知识和实践操作联系在一起。
4 项目展示与评价。这个阶段是整个项目的升华。学生完成作品后,接下来要做的就是各小组进行成果汇报和展示。评价分为自我评价和教师评价。先由各小组进行自我评价,可以介绍自己的成功经验供他人借鉴,阐述项目在实施过程中所遇到的困难及解决方法:以发现自己的不足之处,主动弥补,以点评小组成员在整个项目完成过程中的表现情况。
教师评价时,不能只注重结果,而要注重过程,每个小组的水平参差不齐,要能及时发现学生的闪光点,并给予表扬,激发学生的积极性。学生在项目实施过程中会存在各式各样的问题,教师在评价时要指出问题的所在与解决的方法,比较各组的方案,总结各组的特点,引导他们互相学习别人的长处来改进和完善自己的实施方案,使学生的各种能力在评价中得到提高。
二、典型案例分析一轴类零件的加工
以数控车实训中常用和典型的轴类零件的加工为例,如图1。阐述项目教学在数控车实训这门课程中的应用。
1 项目任务分析。教师布置工作任务,学生查阅资料或提出问题,教师解惑,学生填写零件图工艺信息卡片,如表1。
2 分小组、制定项目方案。教师布置项目工作任务,对教学班级进行分组,小组讨论制定工艺方案。教学流程如下:
(1)确定加工顺序:小组讨论,教师听取学生的决策意见,学生填写加工顺序卡片,如表2。(2)选择刀具、切削用量。教师提出问题,学生查阅资料,听取学生的决策意见,学生填写刀具卡片,如表3。
(3)确定工件零点,绘制走刀路线图,编制程序清单,如表4。
3 实施项目计划。为了检测自己所编程序是否正确和安全性出发,各组先用仿真系统进行模拟加工,确认程序以后按照各组组员分工,在车床上团结协作完成项目任务。
4 项目检测。①学生对加工完的零件进行检测:②教师与学生共同填写零件质量检测结果报告单;③各小组检查、点评;④教师填写考核结果报告单。
5 项目展示与评价。①根据做出的实际工件,学生填写加工质量分析报告;②每个学生都要完成一份个人工作过程总结;③各小组完成项目自评、互评表,如表5。
【关键词】
数控车工实训;职业技能;教学策略
开展数控车工实训课,其可以有效检验学生对专业知识技能的掌握程度,因此,在数控车工实训课中,教师应注重实践教学环节的把握,将学生掌握的基础理论知识有效应用于实践教学中,提高学生的实践技能和创新探索能力,使培养的技能型应用人才毕业后能适应社会的发展需要。
1 精心设计课堂,使学生具有良好的职业素质
在数控车工实训中,首先应要求学生应充分掌握基本的基础知识,包括数控机床的生产特点及数控加工技术等,这就要求教师需要利用多媒体软件将数控机床的背景,发展历程、生产特点及数控加工技术以播放视频的形式展现在学生面前,使学生充分了解现代化机械制造的先进性,具有质量稳定、生产率高,加工适应性强的数控加工技术,让学生充分了解数控加工技术与普通机床加工的区别,充分调动学生学习的自觉性和积极性,以达到事半功倍的效果。例如学习《数控加工工艺与技能训练》时,该教材具有知识面广、实用性强、理论与实践一体化的特点,其大部分课题的内容都是根据课题内容要求来安排相关理论知识、数值计算、零件加工程序简图清单、形成零件加工程序等结构进行编排的,为了使内容讲解条理化,首先,教师应根据课题内容来明确实习教学目标;其次,加强理论知识讲解,根据零件图样的基础要求进行图样分析,并明确教学中的重点、难点;再者,进行工艺分析和数值计算,包括选用的机床型号、刀具类型及材料的性质等,准确进行数值的计算;最后,编制详细的零件加工程序,并进行程序校验与首件加工。另外,在数控加工实训课中,应将安全生产放在第一位,坚持文明生产和安全操作规程的原则,让学生充分认识到安全文明生产是提高企业经济效益的重要保障,尤其是对于高速运转机床的安全生产,这就要求学生必须充分掌握数控机床的性能,养成文明生产的良好习惯,并养成严谨负责的工作作风,做好数控车床维护技术保养,从而培养学生良好的职业素质。
2 利用数控仿真系统为学生营造一个虚拟环境
数控加工仿真系统的面板、按键功能是与数控机床操作系统是一样的,但数控加工仿真系统没有任何安全隐患,采用现代化的数控加工仿真系统,学生可以大胆地去尝试和练习,并且其可以实现以下几个功能:第一,可以实现模拟演示功能,学生可以按照相关标准要求进行模拟演示;第二,程序自诊断功能,其不仅可以自动检测出学生编制的数控程序,详细分析出学生出现错误的原因,也可以实现三维测量功能,这些功能在真实设备上是不能实现的,因此,采用数控加工仿真软件不仅可以让学生全面掌握数控操作的基本知识,也可以培养学生的实践能力和创新思维能力,同时也可以锻炼学生的胆量,让学生积极、主动的参与到数控加工实训中,使学生树立学习的自信心。
3 注重实训课的合理安排
由于数控机床的种类较多,其结构、性能及操作系统也有所不一样,特别是不同的车床,其控制面板和辅助功能是完全不一样的,所以,在实训课中,必须让学生对车床的结构、控制面板和操作系统有一定的了解,当学生充分掌握数控机床的基本知识后,教师可以给学生一些圆弧等模型零件的加工程序,通过在教师的帮助和指导下,让学生根据相关要求进行输入,这样不仅可以让学生更深层次的了解车床的性能,也可以充分掌握操作的规程;再者,为了让学生充分掌握所要操作的内容及技术要求,教师应要求学生对简单零件的图纸进行查看,明确加工的程序,例如切削用量、选择刀具等,手工编写加工程序单,编制刀路线图等技术;最后,在数控实训课中,教师可以要求学生按照自己所编写的工艺路线独自加工完成零件,根据考级要求让学生充分掌握各类辅助功能,加工先从轴类零件、内外螺纹零件开始训练,待学生熟练掌握车制机床轴、车制内外球面等复杂零件后,再进行高难度复杂零件加工的训练,从而培养学生独立思考的能力和实践能力。
4 坚持学生个性化差异和因材施教的原则
学生是数控机床实训课中的主要学习者,其主要以培养学生的操作技能和科技能力为目标,因此,在数控机床实训课中,第一,教师应根据学生的心理和生理特征有针对性的开展教学;第二,应坚持学生个性化差异和因材施教的原则,使学生的实际操作能力得到提高。对于操作能力不是很强的学生来说,教师应认真讲解数控机床的操作技术,帮助学生理解操作基础的基本内涵,从而培养学生的动手能力。例如进行有关刀尖圆弧半径补偿的加工时候,对于理解能力不是很好的学生来说,其可能无法理解在编程过程中对刀补的内含,因此,针对这种情况,教师可以给学生加工的模拟图纸,让学生充分了解到在数控加工过程中都是依据这些轮廓的零件来进行编程的,由于刀具具有特定的半径,并且刀具中心的运动轨迹并不等于加工零件的实际轮廓,其是偏移轮廓一个刀具半径值加上刀具磨损以及加工余量,所以,在加工外轮廓时,应将刀具中心运动轨迹偏移加工零件的外轮廓表面的一个刀具半径值,同理,进行内轮廓加工时,应将刀具中心运动轨迹偏移内轮廓表面一个半径值。然而,对于操作技能较好的学生,在实训课中,教师应适当加大操作难度,科学、合理的改变一些教学内容,使学生的操作技能水平得到提升。
5 总结
数控机床实训课是各类中职院校的一门专业课程,加强数控车工实训教学,不仅可以培养学生的实践操作能力和创新能力,也可以为企业输送高技能应用型人才,因此,加强数控车工实训教学是非常有必要的。
数控专业实训教学是在实训中将理论学习与实践训练紧密结合起来,突破以往理论与实践相脱节的现象,强调充分发挥教师的主导作用,以学生为主体,注重培养学生的动手能力,全程构建素质和技能培养构架,丰富课堂教学和实践教学环节,提高教学质量。中职的培养目标定位为:培养高素质和高技术的劳动者。所以数控专业技能实训教学在整个教学中的地位和作用非常重要。中职数控专业技能实训中存在的主要问题及造成现有学生不愿意参加技能实训的原因,归纳总结主要有以下几个方面。
一、学生基础知识薄弱、学习习惯差
中职的学生文化基础知识薄弱,没有学习动机,不用心学习、不遵守劳动纪律、怕苦、怕累、怕脏、怕动手,缺乏自主和反思意识,大多数学生在学习专业课时感到很吃力,在专业理论学习中感到难学易忘,怕学厌学心理严重,从而专业系统知识得不到形成。在专业实训教学阶段,由于专业理论知识掌握不扎实,只能盲目性、模仿性的机械操作,因而无法做到理论指导实践,难以形成系统技能。
在专业课教学中,考虑到中职学生的认知能力,不要在课堂上进行纯理论教学,应该在实训车间设置多媒体教室,在现场进行教学,之后进行实训,实训过程中可以临时集中讲解学生在实训中出现的问题,在实训结束之前在进行集中总结。可以针对不同的学生进行因材施教,这样学生便于理解所学专业理论知识,便于提高实践动手能力。
二、进一步健全校内实训教学管理制度
加强实训教学工作的管理是提高实训教学质量的根本保证,加强校内实训教学管理要着重突出强化“实训教学计划管理”、“实训教学常规管理”、“实训教学过程管理”、“实训教学仪器设备管理”、“实训教学质量管理”等几方面。
中职数控专业校内实训教学质量管理体系须进一步健全,应建立校内实训教学考核评价体系,实训制度应科学规范,实训中心应当独立,做大做强,提升校内数控实训教学质量。
三、数控专业实训设备数量少
中职都有自己的数控实训基地,也在加大教学设备的资金投入,力争建立完善的数控实训基地。但是,由于每台数控设备都比较昂贵,学校购置的设备数量有限。机床数量少,每个学生的独立动手实际操作机会就少,教学培训的实践操作受到局限,教学目标难以实现,实训效果也较差。
中职数控专业实训基地主要包括普车中心、普铣床中心、数车中心和数铣中心等实训中心。数控专业实训教学时2位同学一台机床较合适,实训时3~4位同学一台机床,机床数量略少,须设备投入。在数控实训过程中机床少,每个学生真正动手的机会就很少,而且学生在操作过程中往往会浪费很多时间,在每次实训教学中,同组第一个同学操作完成之后,时间就所剩无几了,同组其他同学就没操作机会了。实训过程中还发现,每次第一次操作的基本上都是同一个学生,一段时间下来,就有一部分学生实训想跟也跟不上了,使实训效果变差。中职学校普车中心、普铣中心应该拥有教学设备24台以上,保证实训时2位同学一台机床;数车中心、数铣中心应该拥有教学设备16台以上,保证实训时3位同学一台机床,其中1位同学操作,1位同学编程,1位同学观看。实训时每位同学都有事可做,实训效果较好。
四、中职数控专业教材实践性较差
中职数控专业实训教材主要有《车工工艺与技能》、《铣工工艺与技能》、《数控车床编程与加工技术》等,这些教材的共同特点是理论知识偏多,技能知识偏少,往往是每门课程教材刚开始时使用,过一段时间以后就用不上了。
中职学校一般都根据本校实际情况,由数控专业教师集体编制校本实训教材,作为辅助教材,提高教材的实践性,提高学生的动手操作能力。中职学校应当在实践中探索出一套适合本校学生实训的项目化教材。
五、班级人数多,教师配备不够
中职数控专业教师的组成:一般来说,数控专业各工种配备专业教师2~3位,实训指导教师2位。中职数控专业一般一个班级40人左右,上实训课时,一般一个班级配备1位专业教师和2位实训指导教师,基本上是每位教师13名学生左右,教师配备略显不足。上实训课时,班级人数多,数控实训设备不可能达到每人一台,实训场地又开阔,机床又比较密集,几个人共用一台机床,学生自觉性又不强,教师既要教学生技能又要维持实训课堂正常秩序,负责教学过程中的人身和设备安全等事情,有时感到力不从心、管不过来,实训达不到良好效果。
实训课堂小班化,对提高职高生实训技能起到了巨大的作用。上实训课,把一个班级分成两个小班,将一个小班的学生进行数车实训,另一小班学生进行数控仿真模拟实训,这样可以有效地解决学校数控机床不足的问题,实训一半时间再反过来。班级一小,每位学生都有一台机床,都有动手机会,整个课堂氛围非常好,学生会跟着老师认真学习操作技能,实训效果较好。
六、部分专业课教师和实训指导教师非“双师型”教师
由于现存教学体系的客观原因,许多专业教师是直接从高等学校出来的,一般没有企业生产第一线的任职经验,这样本身的专业技能就可想而知了。专业教师下企业锻炼制度,往往也会因教学任务重,教师数量少,而没有真正落实到实处,很多教师也缺乏到企业锻炼的动力。一是教师进入企业往往不能真正参与到企业生产中提高知识和技能,实习实训容易流于形式;二是让教师参与实习实训,对教师的职务评聘等缺乏实际效用;三是由于中职普遍缺乏相应的激励机制,是否为“双师型”教师对教师影响不大,因而教师普遍缺乏成为“双师型”教师的压力和动力。另外数控专业教师国家级、省级培训机会少,这些原因都影响了教师整体专业素质的提升,从而影响了实训质量。
鼓励高学位、高职称教师到实践教学工作一线,建立一支具有扎实专业理论知识又有较为丰富的实践经验、较强动手操作能力的双师型教师队伍。同时,职校要积极聘请企业生产第一线工作的既有实践经验又懂理论知识的技术人员担任数控实训指导教师。
七、数控专业教师的评价体系不完善,缺乏考核激励制度
对专业课教师、实训指导教师没有实行职业技能鉴定制度,没有加强操作、分析、实验及解决生产技术难题能力的培训,专业技能水平没有得到提高。数控专业教师的评价体系不完善,缺乏考核激励制度,导致教师责任心变差,从而影响校内实训质量。职校要定期考核教师工作业绩,将考核工作与职称评定、工资收益、职务晋升等挂钩,提高教师责任心,提高工作积极性,从而提高校内实训质量。
八、项目化实训教学中教学项目选取随意性较大
中职数控专业都已开展以“项目化”教学为手段的教学模式的探索与实践,数控专业课程基本都采用了项目化教学,在项目法教学过程中能充分发挥教师的主导与学生的主体作用。在项目化实训教学中具体采用什么项目应由数控专业教师集体研究决定,再报实训中心审批后方可执行,不能由一位专业课教师自己决定,否则教学项目的选取随意性较大,有时项目的采用不具有代表性,比较简单,会影响实训效果。
九、实训课堂评价制度应加强完善
中职数控专业实训课堂评价不仅能激励学生学习的积极性,调动学生努力达到更高峰。同时,课程教学评价还能使教师与学校管理者努力发掘找出教学管理过程中存在的问题,并加以解决。在实训过程中每个项目教师均应提供过程性评价和学生自我评价两个记录,主要参照技能等级标准执行。
上实训课时,每堂课的实训任务完成情况要及时有效地进行考核评价,学生实训过程中要及时知道自己哪里做的好、哪里做的有问题。实训中存在的问题及时得到纠正,实训技能就会得到质的飞跃。
十、技能等级考证制度不完善
中职大都有自己的技能等级考证考核机构,考评员也都是自己学校的老师兼任,考证理论试题和实操试题也都是本校老师出的题,这样技能等级考证就大打折扣了,有时不能反应学生的真实操作水平。技能等级考证应由当地劳动社会保障局来完成或现场监督,这样学生实训就会更加认真努力,从而提高实训质量,提高学生实践动手能力。
我国各地正在加快建设步伐,职高生能否立足于社会,能否为当地经济的发展做出应有的贡献,关键看学生是否学到了过硬的本领。不凭文凭凭能力,动手能力强成为职高生就业的最大优势。数控专业校内实训对职高生动手能力的培养起到了决定性的作用,通过剖析中职数控校内实训中存在的困境进行分析并提出解决对策,旨在为规范校内数控实训教学工作,全面提高校内数控实训教学质量,提高学生实践动手能力。
【参考文献】
项目是指企业生产一件具体的、有实际应用价值的产品为最终目的的任务,是有针对性的,专门对一种或一类产品进行生产的生产流程。“项目式”教学则是将实训课程按照类别分为多个教学组,每个教学组作为一个单独的教学项目,要实行理论与实践并行的教学任务,每个教学组都要进行专门的训练,在每个类型的教学任务学习中让学生能够在不思考其他项目的基础上完成目标。“项目式”教学,就好比学生学习一样,分为好多科目,每个科目作为一个单独的教学项目,各自有各自的内容,需要进行各自的训练与学习,要让自己发展成为一个全方位人才,做到在数控车工实训领域达到真正的融会贯通,可以做到举一反三,触类旁通。
一、数控车工实训的现状
在经济飞速发展的今天,新理念、新思想、新技术引领着时代的潮流,在车工领域,也随着思想、理念与技术的革新而不断发展,数字化进程加快,数控车工实现可行性,对该行业的发展起到了革命性的推动作用,在数控车工大力发展并为各大公司所推崇后,理论知识与实际操作的衔接失调等问题也就随之出现,在进行了各番尝试后,数控车工实训项目开始推出,这使得该行业学员可以将理论与实际相连结,能够对学生的各方面能力进行较大的提升。
如今,数控车工实训蓬勃发展,也出现了许多问题,例如教学内容糅杂,各个方面的教学内容混杂在一起,使学生难以对所学内容进行很好的掌握,好比上文所说语文与数学本同是增加知识的两种科目,但却不能同时讲授意义,没有进行分类的实训无法做到精益求精,不利于实训成绩的理想化。因此,近年来许多学者与该领域专业人士提出了“项目式”教学,其目的就是讲实训内容分门别类,提高学生的学习效率,其理念在各个领域均收到了良好的成效,起到了促进与提高学生质量与积极性的作用,在数控车工实训方面,也效果明显。
二、“项目式”教学
对于“项目式”教学来说,其项目选取尤为关键,正确的项目选取,首先要与理论知识机密结合,并在此基础上留有适当的想象空间与探索空间,以此激发学生的好奇心与求知欲,使学生可以在熟悉并运用已知的所学知识的基础上进行适当的创新与摸索,对于开发学生的创新思想有着良好的助力。
(一)项目选取。下面,我们通过对《轴类零件的加工》项目教学进行分析。要求根据提供的轴类零件图,加工出要求的零件。
(二)实施分析与实施过程。首先,要对零件图样进行分析,要看懂零件图,要对零件的尺寸,大小,形位公差等进行逐一的了解;在此基础上,我们要进行加工工艺的分析,其次,我们要进行工件的定位,最后,则是主轴传送。以上步骤,缺一不可。在准备工作进行完毕后,应开始编写加工程序,并在确认无误后输入加工程序进行操作。而后,则应对工件进行加工操作,进一步地监测程序,解决监测出来的隐患,使得操作的错误率降低。分析过后,开始实施操作,对零件图进行讨论与分析,并提出操作的任务要求。将学生分为四组,每组十人(定制工艺和编程三人;操作加工四人;监测评分三人)。每小组按照编写的程序来操作机床对零件进行加工,生产处合格的零件,并进行监测评分;之后,每个小组派出代表,对本组的操作及加工过程进行介绍,并与其他小组讨论,回答其他小组所提出的疑问。
作为“项目式”教学的核心,项目式教学的实施过程则其过程中最重要的一环,更应被所有教师做重视。在项目确定后,教师就要做好对学生的动员工作,使得学生心中能够对“项目式”教学有一个良好的看法,并在教学中能够积极配合,在实施的过程中,要学生能够充分发挥自身的各项能力,努力做到最好,并且要注重全方位发展,切忌过分深入其中一门而忽略其他项目,要做到各个项目齐头发展,共同进步,争取成长成为一个全方位人才,在日后的岗位上为公司作出更大的贡献。
(三)总结评估。在每一个项目完成后,并不能算完全的结束,对于学生在项目教学内容中出现的问题与不足,应在项目完成后进行总结与评估,并且提出改正的方法,这是“项目式”教学中必不可少的一个环节,对于完善教学实践性是很必要的。好的总结评估,可以使学生找到自身的不足,并且通过总结来体会自身在教学中收获的所有先关知识,并可以通过交流来弥补自身的不足之处。教师在总结评估时,应该对学生在教学中经常出现的错误加以强调,并再一次演示并指出解决的方法,使学生可以通过总结评估再一次加强对于教学知识的掌握程度。在上段提到的《轴类零件的加工》项目教学分析中,也应该进行最后进行项目总结,学生通过进行自主操作,总结出零件由图纸到实物的整个过程,并谈谈自己的心得体会。教师可以对学生在教学中表现出的能力进行肯定,使付出努力的学生更加有自信心,可以以更加自信地参与到接下来的学习与训练之中。
三、结束语
“项目式”教学在如今的数控车工实训中已经被广泛地应用,以其可控性好、实践性强、综合性优等特点获得了众多的好评,是培养技术工人的一种良好的教学方式,可以使学生处于教学的主导地位,并参与放教学的各个环节,更加充分地掌握数控车工的全方面知识,使学生日后的发展拥有良好的前景。但“项目式”教学对于教师的要求很高,教师需要在各个环节起到适当的引导作用,要提前做到对教学内容的了如指掌,并且要使教学内容与如今社会所需要的人才接轨,不能仅仅懂得教学,更要懂得对学生的适当的引导。
参考文献: