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数控技术教学模式模板(10篇)

时间:2022-03-26 17:49:01

数控技术教学模式

数控技术教学模式例1

2《数控技术》课程教学模式改革的几项措施

2.1合企业需求和职业学校学生特点,合理安排教学内容

我校作为一所职业学校,学生来源广泛,学习基础参差不齐,对知识的理解和掌握能力有差距,这给教学工作带来了一定的难度。《数控技术》课程目前采用的教材一般先对电气和机械部分讲解,理论知识强调过多,到后面的电器控制回路和机械系统控制分析时,感觉联系不大;同时学生基础较差,对高深理论知识的理解也很有限。我校数控专业学生大多数毕业后进入一些从事机械加工和电子产品生产的公司,而目前的《数控技术》教学数控技术理论部分的知识内容和实践知识部分分开在不同的学期进行教学,学生学完理论知识不能及时的付诸实践,等到另外一学期上实训时,理论的内容基本上都遗忘了,两者严重脱节。因此,结合生产实际,应将理论和实训操作部分放在同一学期内建议分前十周后十周的教学方式,增强学生学习的连贯性。

2.2过程中多媒体课件的广泛使用,提高课堂教学效果

多媒体以其全面生动的声、像、图、文等综合课程信息颠覆传统的干巴巴的文字教学,有利于提升学生学习的注意力。同时,丰富多彩的多媒体课件也能激发学生的学习兴趣,提高学生学习的主动性。因此教学中应制作大量易于学生学习和理解的电器和机械控制系统课程动画素材,运用多样的教学载体,从挂图、教具到实物、动画;从板书到多媒体课件;努力营造真实的教学环境以追求最好的教学效果。

2.3强实训教学,提高学生的创新能力

课程实训教学的目标是通过加强实训环节的教学,使学生掌握基本的实训方法和实训技能,能熟练地运用电器基本回路和机械系统组合满足实际需要的数控加工系统以及编制数控程序和进行加工操作。同时加强实训教学,能加深学生对一些基本理论的理解。在理论讲解过程中穿插实训教学环节,使学生更容易更直观地理解复杂、难懂的结构和原理,同时在理解的基础上可以引导进行改进设计,提高学生的创新能力。我校现有的机械加工设备和电气实训设备为我们的实训教学提供了有力保证。比如介绍机床的结构及工作原理时,由于内部具有复杂的结构,学生仅仅通过看图和教师的讲授往往不易看懂、弄明白,可以在课堂讲授过程中穿行机床结构拆装实训,变抽象为具体,使学生形象的了解各类零件工作的实质。同时数控技术应紧跟时代潮流,与时俱进,充分利用计算机设备及软件进行仿真加工,对复杂零件利用计算机仿真软件进行自动编程,通过相应的数据传送通道将其输入到数控机床内,进行自动加工。

2.4建立试题库,学习评价,考核标准多样化

通常在机械类专业及其它相关学科专业的班级开设《数控技术》课程,工作量由几位老师承担,考试一般是各任课教师各自出题,难免具有片面性,且题目保密性差,因此各班成绩也无可比性,教学效果不明显。考试的目的是通过教师的“教”与学生的“学”的双向互动过程,通过考试学生、教师以及教学管理人员可以及时发现教学中存在的问题,进而改进课程教学,提高教育质量。通常实行教考分离是比较有效的措施。因此建立试题库并使用试题库进行考试是非常必要的。建立试题库既能为课程教学改革服务,使的考试科学化、规范化,减轻教师的工作强度,又有利于监控教学质量,是加强教学管理工作的重要手段之一。在考教分离同时还必须注重平时学习成绩考核,利用理论成绩、课堂表现、课后作业和实训并重的学习评价考核方式。例如对学生平时课堂参与状况、回答问题情况、作业完成情况,特别是实践教学中的能力表现等情况进行全面考核,记入成绩。

数控技术教学模式例2

由于受经济发达程度的限制和教育体制不完善等因素的影响,职业教育相对发达国家如德国、美国、英国发展的较缓慢。为了适应职业教育的发展,国家教育部提出了工学结合培养人才的模式。数控专业是我校刚刚起步的专业,也是要重点发展的专业,为了更好的把数控专业办好,更多的培养出实用型数控专业技术人才,校领导积极地去寻找企业联合办学,在实力比较强的铭山工厂建立了分校,开始推行数控专业工学结合的教学模式探索。经过几年的摸索,取得了很好的成效。在这里,针对数控专业工学结合的教学模式进行一下探讨。

一、数控专业工学结合教学的意义

近年来,我国机械行业发展的很快,尤其是数控专业,企业大量需要能上岗操作的技术型人才。可是传统的教学不能培养出毕业后就能上岗操作的技术型人才,应届毕业生进入工厂大都需要半年乃至一年的实际工作适应期;另外,应届毕业生缺乏企业的安全意识和职业道德素质,很多工厂拒绝接受这种传统教育模式下的毕业生,对学生的就业造成了很大的影响。从毕业生的分配情况看,在数控专业工学结合的教学模式下,培养出了大批的优秀的毕业生人才,近几届的毕业生多数均被企业认可,有些毕业生刚到企业上岗就被送出去继续深造其他的相关专业。从这一点可以看出,企业不仅相中了学生的技术水平,更相中了这种教学模式下培养出的人才及他们所具有的潜力和积极向上的品质。

1.工学结合提升了学生的专业技能素质

工学结合,就是以就业为导向,让学生在校学习期间有机会进行生产一线和具体工作任务的实际操练,把所学知识用于生产实践,又将实践中遇到的问题,通过再学习寻找解答,得以提高,即“学习——实践——再学习——再实践”。这种学习模式往往更能引起学生的学习兴趣,充分调动学生对专业知识的积极性,很大程度上增加了学生对学习和就业的自信心,并使学生的专业知识和职业技能得到全面提升。

2.工学结合提升了学生的综合素质

职业学校的学生的综合素质普遍较差,多数学生不仅学习态度不端正,惰性思维比较强。但在坚持“做中学,做中教”的工学结合教学模式下,以上情况大大改观。学生的主动学习代替了被动学习,具有了实践操作能力和运用知识解决问的能力,从而培养了学生做事情能力。通过这种校企合作,工学结合的教学模式,使学生更好地融入社会,培养学生的人生观、价值观,及学生协作能力。另外,工厂的安全教育和工人师傅热情虚心的指导,更能让学生们踏踏实实的去学去做,培养了学生生存和发展能力。总之,学生的思想道德素质、吃苦耐劳精神、专业技能都有不同程度的提高,成为受企业和用人单位欢迎的技能型人才。

二、数控专业工学结合教学的课程实施

为了更好地完成理论和实践教育教学任务,在实施工学结合教学时应系统地制定好比较完善的教学计划。以保证教学在实施过程中能顺利地进行。

1.模块化教学管理

学生来到工厂即学习又生产劳动。根据数控专业的特点,我校采用了模块化教学管理。每一个学期都有四个教师进行模块教学。学生共分四个大组,每个老师带一组学生,进行四周的教学,四周一轮换。理论与实践相结合,例如在工厂的第一学期时,一组同学在教室里进行四周的数控车仿真软件模拟,一组同学在车间进行普车实训操作。另两组分别在教室进行零件测绘,和在车间进行数控车操作。每一模块都集中的全天进行教学,这种集中性的教学方法让学生能更系统更充分地掌握所学的知识和技能,更能调动学生学习的积极性。

2.思维引导方式进行教学管理

在制定整个教学计划的同时由任课教师集中系统地制定教学内容。由整体引领局部,制定的教学内容是环环相扣的,而且也是彼此相关的。例如在车间里普车加工的零件,也可以在教室数控车模拟软件下模拟加工,也可在车间数控车床上进行加工。加工出的工件再拿到教室里,由同学亲自进行测绘、绘制图形、标注尺寸,真正地把理论教学与实践教学联系起来,让学生学好每一个模块,完全达到知识的贯通。

3.团结协作教学管理

在进行每一个组的数控仿真实训教学时,由于同学人数较多,四周的教学任务量也很多。教师抽不出更多的时间亲自对每位同学做出指导。为了让每个同学都能充分的掌握,在教学过程中,每个大组又细化分为几个小组,每个小组都选一个比较优秀的学生当组长带几个同学,共同协助教师完成教学。在教学过程中引入了竞争机制,这就必然使每个组都能团结协作,互相帮助,互相辅导,把教师安排的任务圆满完成。在实施教学过程中,不让一个人掉队。这种细化分组的教学措施,收到了特别好的效果。每个同学都能积极热情地去学习。而且在学习中学生受到这种团结协作精神的影响,每个学生都在快乐的学习,促进了他们的友谊,也让他们学会了如何做人。

4.加强技能考核,实施科学的教学管理

全面考核每位学生,对学生的考核既要重视过程的考核,又要重视结果的考核。过程考核主要考察学生的劳动纪律和态度,结果考核主要考察学生的技能水平,包括操作能力、工效及加工质量等。教师可根据评分标准评出成绩。学生总成绩中,平时表现和实训成绩可合理设定比率,如20%-30%和70%-80%。这样考核,可培养和提高每位学生职业所需的综合能力和素养,具有多面效果。

5.奖惩分明教学管理

建立并实施奖惩机制,对参加产品生产实习的学生,发放一定数额的生活补贴,表现优异者给予适度奖励。这样既减轻了学生的家庭负担,又能带动学生的好学上进,体现一定的社会效益。同时,在工学结合时,应设置一定的淘汰率。这不但能使学生学有动力,练有目标,增强竞争意识,而且还能确保给企业提供合格人才和校内工学结合的顺利实施等等。

三、数控专业工学结合教学教师专业素质的培养

数控技术专业教师实践能力的培养是一个复杂的系统工程。如何做到科学性、合理性,就必须按照一定的培养原则和培养方案去进行。

1.培养原则

提倡个性化原则培养,教师专业技能培养,应该使每个受训教师的专业技能都得到发展。因教师本人知识经验、实际专业技能和智力水平及个性品质等自身素质的差异,应采取个性化灵活的培养方法进行因材施教。比如,有的教师对数控装置比较了解,那么可在培训内容设计上倾向于PLC、单片机等方面专业技能培养;有的教师有一定的数控加工工艺及编程知识,那么其培养方案重点可放在对编程能力培养上,有的教师对车工技能比较熟练,可重点的培养其在数控车床上实践动手操作能力。

2.培养方案

在自我培养的基础上,我校采取的方法有:第一,“结对子”,就是给每一个青年教师选派一个实践能力突出,经验丰富的老教师作为其导师指导其各项实践工作,使青年教师能迅速提高自我实践能力。第二,让教师全面参与实验室建设和到学校工程训练中心参加工程实践训练。通过这样的方法,使教师对本专业的各项实践工作都有所了解,使他们具备相关的动手操作能力,尤其是对数控机床的动手操作。第三,全员参与专业实习,改变了过去单纯由实习教师指导学生专业实习的方法,变成由理论教师与实习教师共同指导实习。理论教师在实习教师的指导下,提前进行实践技能训练,达到一定水平后,与实习教师共同指导实习,在实习教学第一线边学边教,强化了实习指导能力。

四、结束语

工学结合的教学模式下,激发了学生的学习兴趣,同时也使学生取得了很大的进步,部分学生能够提前走向岗位,半工半读,顶岗实习。这不但解决了贫困学生的经济,对其他学生也是一种促进。另外,也减少了企业用人的支出,为企业带来了一定的经济效益。这种模式下培养出的学生毕业去向都很乐观,这也给学校的招生就业带来了很大的好处,并且教师从中也学到了一定的理论与实践技能。总之,工学结合教学使学校、教师、企业、学生都受益。这种教学模式是适应职业教育发展的。

数控技术教学模式例3

[中图分类号]G712[文献标志码]A[文章编号]2096-0603(2016)32-0160-01

随着社会生产力和经济水平的不断提高,对应用型人才的专业素质要求也越来越高。当前,为满足现阶段制造业的需求,改善数控技术专业人才的紧缺状况,教师应在教育教学过程中注重培养学生数控加工制造技能的实际操作能力,开展多元化的实践教学活动,提高应用型专业学生的实践能力,以适应当今社会的技术方向的需求。

一、数控技术专业的教学现状

(一)教学内容安排不合理

当前,以创新精神为核心的教育理念在不断推进的过程中,改善了我国原有的完全的应试教育模式,促使教育模式由传统型向现代型的转变。但现阶段我国的教育体制仍然存在“理论重于实践”的现象,这对新兴发展起来的数控技术专业无疑存在着潜移默化的影响。在一定程度上导致数控技术专业教学过程中忽视实践教学环节,缺乏对学生实际操作能力的锻炼。长此以往,学生在本专业的学习上也产生了懈怠,对实践教学环节的重视程度不够,这些都将直接影响对数控技术专业人才的培养。

(二)教学模式安排不合理

数控技术专业的实践教学环节是当下社会对于数控专业人才的要求提出的新的挑战。当前,数控技术专业的实践教学环节仍然处于探索和研究阶段。因此,存在着不同方面的不足。首先,实践教学的设置不合理,主要表现在实践课程的课时少,实践课程的内容程式化、僵化,以及教学方法手段相对落后等方面。再者,实践教学的教材建设相对滞后,主要表现为当前的数控专业教材仍处于理论阶段,缺乏有效可行的实践课程内容。现阶段的相关实践课程教材无法满足实践课程要求的可操作性,实用性较差。

二、数控技术专业实践教学模式的改革方法

(一)完善数控技术实践课程体系

针对现阶段数控技术专业的实践课程,教师应该在安排实践教学时,加强和提高实践教学中学生自行操作的比重,应该遵循应用效率逐步提高、累计进行的原则。按照年级层次的差异,进行分层教学;设置不同的教学目标,以通过训练达到不同的实践目的。使得学生在专业技术训练中熟练掌握数控技术专业的各项基本技能。例如,数控车床、数控工艺、电加工等各项专题。

(二)注重和加强实践课程教学环节

实践课程理论要求教师具备实践理念、实践精神、实践能力,这就要求教学的实训与校内校外的实验基地相结合。要保证学生在校内的操作实践课程中将课堂理论知识与实践操作技能相结合。在专业技能的训练过程中,要强调基础的测绘、构图,对数控机床的加工实习也要重视专业知识的融会贯通。课后实践作业可以通过组织小组分工改进专业实习、作业的设计。在教学过程中,教师应注意从实践理念和创新精神出发对学生的实践操作给予评价,促进学生熟练地、高质量地掌握数控技术专业的基本技能。

(三)创新实践教学模式

教师要构建创新体系以及实施保证措施。首先,从机制上要建立健全组织管理机构,不断创新和改革实践教学的管理机制,利用科学合理的管理体系推动数控实践教学的新模式。其次,从环境上要扩大校内实践教学基地的建设,为实践教学提供良好的外部条件,为实践教学的操作训练提供硬件基础设施,保证实践教学的顺利实施。例如,将加工车间虚拟化实验和加工操作过程虚拟化的程序引入课堂教学,为实践教学的实际操作做好铺垫。在实践课程中,大胆创新,模拟实际职业操作环境情景在情境中培养学生有效应对突发情况,有效解决突出问题的综合能力。从根本上提高学生对参与实践课程的积极性,真正使学生走向社会后学有所用、学有所成。

数控技术专业的培养目标是培养应用型技术人才,主要应用于使用和维护维修各类数控机床,这就要求数控技术专业人才具有基本的数控机床操作技能,从而具备高超的数控加工工艺。从理论上来说,还需要具有数控技术专业的基本综合理论基础。从综合素质来看,更要具有一定的实践精神和创新能力。创新教学模式等积极有效的措施,突出学生专业能力培养,强化学生专业技能的训练,突破传统教学的理论为主的教学方法,以适应社会对数控技术专业人才的需求。

参考文献:

数控技术教学模式例4

数控技术是一门集机械制造、电工电子、信息处理、自动控制、计算机软件等技术于一体的多学科交叉的综合技术,涉及的基础理论知识范围广,且难以理解.因此,该课程的理论教学容易枯燥乏味,如果没有足够的实践教学体验,很难达到良好的教学效果.目前高等院校相当课程的教学学时一再压缩、严重不足是造成一些专业课程“重理论轻实践”教学模式的主要原因.为了完成教学任务,不断压缩实践教学课时,学生缺少应有的动手实践,无法理解消化课堂所学理论知识,从而缺乏学习的积极性.

1.2教学内容枯燥缺乏实用性

传统数控技术课程的教学内容主要围绕数控机床的机械本体、数控加工编程基础、数控装置及其轨迹插补原理、伺服系统和检测装置等功能模块展开,主要介绍各功能模块的组成及工作原理,但课程突出理论知识的介绍,缺少相应的实验验证,学生只了解表层基础知识,对专业深层次的理论知识一知半解,甚至无法理解,理论教学枯燥乏味,教学内容缺乏实用性.

1.3实践教学环节薄弱甚至缺失

数控技术课程作为一门实践性非常强的课程,其中很多内容的教学,如果增加相应的实践教学环节,将有助于学生对理论知识的理解,并减轻教师教学压力.比如,在进行机床机械结构的教学,若辅以现场教学,则能增强学生的感性认识,使教学效果起到立竿见影的效果;进行数控装置轨迹插补原理和机床伺服系统与检测装置等理论教学时,若增加相应的实验教学,则可以及时帮助学生理解课堂上枯燥的理论知识,激起学习的兴趣;而在进行数控加工编程教学时,若辅以数控加工仿真教学,则可以使学生加深对数控代码的理解并培养自己的学习兴趣.但是众多地方本科院校都存在学生多设备少、实践教学经费不足等现象,所开设的实验主要是基础性和简单验证性实验,无法开展综合性和创新性的实验.

2数控技术课程教学改革

2.1确定课程教学目标

随着我国逐步由“制造大国”向“制造强国”的转变,为了满足智能制造业对数控人才的需求,工科类高等院校应及时调整制造类专业培养工程型人才的目标,重新确定数控技术课程的教学目标[2],着力培养基于技术员级别和工程师级别的两类数控人才.其培养目标如表1所示.课程最终考核要求所有学生必须达到技术员级别应有的能力,而对于既有较强动手能力又有一定工程创新意识的学生则以工程师级别的标准来培养。

2.2构建课程知识体系

根据专业培养方案和课程教学目标,并结合学校现有教学资源,我们对数控技术课程教学内容进行了重新调整和组合,采用课堂理论教学、现场实践教学和任务式网络自学三种形式,其教学内容均包括数控机床机械结构、加工程序编制基础知识、数控装置、轨迹控制原理和伺服系统等教学模块,但侧重点不同。

3数控技术教学模式探索

3.1理论实践并重,建设网络课程

在数控技术课程教学目标的指引下,我们应坚持理论实践并重的原则[3],在进行理论教学的同时,及时开展相应的实践教学,做到理论联系实际,使学生在实践中加深对理论知识的理解,提高学习兴趣.针对数控技术课程课时少、教学任务重的特点,本课题组承担了该课程的网络精品课程建设,为学生提供丰富的网络资源,使有兴趣的学生在课余时间完成网络自学内容,为工程师级别的数控技术人才的培养奠定理论基础.

3.2实施因人施教,培养各类人才

教师在教学过程中,应善于发现学生的特长和优点,按学生兴趣爱好进行分组教学,并充分利用校内资源和校企合作资源,实施因材施教的模式,培养具有不同专业特长的工程师级别的数控技术人才.比如,对熟悉三维数字软件的学生,按数控机床产品结构设计工程师要求进行培养;对数控加工编程感兴趣且熟悉编程软件的学生,按数控加工编程工程师要求进行培养;而对机床结构和电子电路感兴趣的学生则按机床电气工程师要求进行培养.在此基础上,培养适应现代智能制造所需要的各类具有工程意识的创新型人才.

3.3转变考核方式,合理评价教学效果

由于对教学模式作了较大调整,数控技术课程不能再以学期末理论考试成绩占80%和平时成绩占20%的方式来评价教学效果.因此,在强调实践能力训练的同时,应及时对实践教学效果作出评价,突出学生实践环节的考核比重.课程考核方式调整为期末考试成绩占50%和平时成绩占50%两大部分,其中平时成绩由基础性实验15%、创新性综合实验5%、课外读书笔记10%、作业5%和考勤5%五部分组成.这种考核方式加大了对学生平时学习情况的考核,不仅反映了学生对理论与实践知识的掌握程度,而且还反映了学生的课外自我学习的能力,既体现了基础理论的重要性,又突出了学生综合素质的培养.

数控技术教学模式例5

2实践性教学模式

在十余年的数控技术教学实践中,作者以从知识到能力的转化为契机,在传授数控理论知识的同时,更加注重学生实践能力的培养,逐步摸索出一套适合学生能力发展的数控技术实践性教学模式。

2.1实践性教学方法的提出

《数控技术》是比较偏重实践性的课程,特别是一些相关的程序、概念,比较抽象,学生不容易理解,听起来比较枯燥,学生兴趣不是很高。在教学中加强课程与专业的联系、课程与实际应用的联系,开展实践性教学改革是全面提高教学质量和教学效果的有效方法和手段。笔者认为,运用现代教学理论,积极探索实践性教学模式,切实提高应用性学科教学质量,是《数控技术》教学改革的一种有效尝试。

2.2实践性教学的指导思想

“教学活动必须建立在学生的认知发展水平和已有的知识经验基础之上。教师应激发学生的学习积极性,向学生提供充分从事学习、活动的机会,帮助他们在自主探索和合作交流的过程中真正理解和掌握基本的知识与技能和方法,获得广泛的活动经验。”这是开展实践性教学模式研究的指导思想。

2.3实践性教学三法

授课过程中,除了讲解、提问和答疑等常用的方法外,笔者结合《数控技术》课程本身的特点,探索并完善了以案例式教学法、探讨式教学法和现场式教学法为代表的实践性教学三法。

2.3.1案例式教学法

案例式教学法主要是通过列举实例,提高学生临场解决实际问题的能力,引导学生对一些特殊情境进行思考的一种教学方法。

案例教学的目标是让学生像一个真正的老师那样去思考问题、分析问题、解决问题,用综合的观点来审视教育现象,案例答案的不确定性增强了学生面对教学实践中的不可预期性问题的应对策略和能力。通过各种各样的案例演示,学生不仅接触到各种社会现象,而且这些针对性的演练对于学生毕业后走上社会,在经济的大舞台上施展才华无疑具有很强的使用价值。

本文介绍在《数控技术》授课过程中,案例教学法的一个典型应用。如图1所示的切削零件,通过示例,介绍数控编程的基本方法。用螺纹切削复合循环G76指令编程,加工螺纹为M60×2,工件尺寸见图,其中括弧内尺寸根据标准得到。

%2451

N1T0101(换一号刀,确定其坐标系)

N2G00X100Z100(到程序起点或换刀点位置)

N3M03S400(主轴以400r/min正转)

N4G00X90Z4(到简单循环起点位置)

N5G80X61.125Z-30I-0.94F80(加工锥螺纹外表面)

N6G00X100Z100M05(到程序起点或换刀点位置)

N7T0202(换二号刀,确定其坐标系)

N8M03S300(主轴以300r/min正转)

N9G00X90Z4(到螺纹循环起点位置)

N10G76C2R-3E2A60X58.15Z-24I-0.94K1.299U0.1V0.1Q0.4F2

N11G00X100Z100(返回程序起点位置或换刀点位置)

N12M05(主轴停)

N13M30(主程序结束并复位)2.3.2探讨式教学法

探讨式教学法的实质,首先就在于它不仅是“教”或“学”的过程,而且是一种全体参与的过程。要充分发挥学生的主体性,让他们参与到你的整个教学中去,激发他们的学习兴趣,才能提高教学质量。其次,教学的本质是一种师生交往、交流、互动、对话的活动。在这样的活动中,老师作为一种知识资源出现在学生面前,应成为学生学习的合作者、促进者,而不是教材的代言人。所以教师应该学会在适当的时候设计适当的问题,从而有效地提高学生的学习兴趣,激发学生的学习动机,提高教学效果。

《数控技术》这门课知识点多,相辅相成,完成一个项目需要较严密的逻辑思维能力。在编程学习阶段,可以把学生分为几个学习小组,共同完成。实践的结果表明,在互相讨论又各有其责的学习氛围中,对知识的提高与巩固有很大的帮助,同时也培养了他们的团队合作精神。

例如,在讲授绝对坐标编程和增量坐标编程两种编程方法之前,通过学生讨论,预测出其不同的用法,在这个预测和探讨的过程中,学生已经对两种编程方法的不同有了初步认识。此时讲授起来,学生易于接受,学习的积极性也高。

方法一:用绝对坐标编程

N001G92X0Y18LF

N002G90G02X18Y0R18

F100S300M03LF

N003G03X68Y0R25LF

N004G02X88Y20R-20M02LF

方法二:用增量坐标编程

N001G91G02X18Y-18R18

F100S300M03LF

N002G03X50Y0R25LF

N003G02X20Y20R-20M02LF

2.3.3现场式教学法

因数控技术本身的特点,要求我们必须做到理论与实践相结合,加大现场式教学力度,突出技术的应用性,并要强调教学内容的可操作性。

对于机床操作教学,应尽可能地让学生多摸、多动机床,尤其是手动(JOG、ING)工作方式,对于缺乏实际经验的学生来说,其效果是显而易见的,而且便于控制手动的安全性。

数控编程是数控机床学习的重点,在了解数控手工编程指令的基础上,可由教师指导学生装夹工作,指明欲加工的内容和将要使用的刀具,用单步运行的方式逐段运行程序,边运靠边讲解,可收到事半功倍的效果。

3应解决的几个问题

3.1学生学习观念的转变

首先,学生应转变被动的学习观念,树立自主学习的理念,增强主体意识和自我建构意识,主动参与教学、积极思考、大胆探究。其次,要加强合作意识和能力的培养,学生之间应建立良好的学习合作关系,沟通交流,共同探究。

3.2教师综合素质的提高

教师本人要具备科学研究和创新的基本能力,而且教师必须站在知识的前沿,用自身的创新成果不断丰富和补充教学内容。教师还应提高教学的专业化程度,组织好研究性课程。

3.3网络教学资源的建设

实践性教学的形式与内容是开放的,因此优质的网络教学资源是实施研究性教学的重要保障。网络教学资源的建设应保证内容丰富、开放和动态,以提供研究性教学需要的资料和信息。教学网站中应当构建一个开放、互动的教学平台,并创建各种虚拟的研究环境,为学生参与和自主开展课题研究创造条件。

3.4数控仿真实践教学

由于数控设备投资较大,并且操作过程具有较大的危险性,通过引入数控仿真教学,使学生在机房能够模拟数控机床加工工件,并且基本上与实践加工现场相似,这既能节约数控实践教学的成本,又满足了大量学生实践能力培养的需求。具体教学过程:运用CAXA、SolidEdge、MASTERCAM等三维软件进行零件建模,并自动生成刀具轨迹和NC代码(或者根据图纸手工编程)后在南京宇航、VNUC仿真软件上进行仿真加工,以验证程序是否正确,同时又能熟悉机床操作面板各个按键的作用;此仿真实践教学过程既体现先进制造技术内涵,又充分培养学生设计、分析和动手操作的能力。

4结束语

作者主要从事数控技术等课程的教学,并主持相关科研活动。多年来,通过实践总结,摸索出实践性教学模式在数控技术教学中的应用。实践性的教学模式,教师应根据课堂教学的学习内容,创设教学情境,提供必要的学习材料,让课堂充满研讨、探究、思考的气氛。在实践活动中,让学生享受把所学的知识运用到生活实际中去的体验感受和乐趣。培养学生灵活运用、解决实际问题、大胆创新等综合能力。2004年,作者获新疆大学《数控技术》讲课比赛一等奖,《数控技术》课被评为新疆大学精品课程,并于2006年申报自治区精品课程,这是实践性教学模式在数控教学领域成功的一个例子。

【摘要】数控技术是机械学科一门实践性很强的技术课程。本文初步探讨了实践性教学模式在《数控技术》课程中的应用。旨在引导学生运用加工工艺、程序的编制等理论知识,实际操作和运用数控机床,构建数控技术课程的教学、生产、操作实践相结合的新的教学模式。该模式已在施教过程中得以应用,并取得了显著的教学效果。

【关键词】数控技术程序编制实践性教学模式

参考文献:

数控技术教学模式例6

(一)CDIO概述

CDIO是国际创新型的教学模式,是构想(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)、运作(Operate)四个英文单词的缩写,是由麻省理工学院同瑞典三所顶尖的工业大学共同倡导,集多国工程教育精英耗资数百万美元所建立的一整套工程教学理念与实施体系,这种模式注重培养学生掌握扎实的基础理论和专业知识,在此基础上通过贯穿于整个人才培养过程的团队设计与创新实践环节的训练,培养既有过硬的专业技能,又有良好的职业职业道德的国际化工程师。自2004年国际化CDIO国际合作组织成立以来,目前国际上已有几十所国际大学加入其中,作为该组织中唯一的中国成员,汕头大学工学院与2006年加入该组织,成为中国高等教育CDIO的改革先锋。

CDIO是“做中学”与“基于项目的教育和学习”原则的集中体现,它以工程项目包括产品、生产流程和系统从研发到运行的生命周期为载体,让学生以主动实践、课程之间有机联系得方式学习工程。

该理论成果一面世,就受到各国教育界的重视,中国也不例外。在CDIO的教学理念下,对测控技术与仪器专业的教学模式进行理论与实践的研究,无论从理论上还是实践上均具有重大的意义。这种理念不仅适应了现代工业社会对人才的培养要求,同时将CDIO应用到《数控技术》教学,是理论应用上的一个创新。

(二)传统的教学模式存在的问题

《数控技术》课程,是一门机电综合类课程,内容包括:数控编程,数控系统,伺服系统,机械结构等内容,具有实践性强,内容与实践结合较紧密等特点,一般的教学中,教师均将重点放在数控系统、数控原理及伺服原理部分的讲解,学生很少尝试进行数控安装、调试、伺服系统的驱动、调试等方面的内容,对于数控系统应用型的拓展更是没有涉及。没有这些实践环节,学生对基本概念的理解均是片面的,概念性的且缺乏层次的。在这种教学模式下,学生一般是采用记忆的方式来掌握原理性的内容。学生普遍反映学过的学习的课程与课程之间是脱节的,没有系统性。学过的内容不知应用到什么地方。理论与实际的脱节严重。学习效果较差。

二、CDIO的标准

CDIO的理念提出了系统的能力培养、全面的实施指导、完整的实施过程和严格的检验的12条标准,其中7项体现了CDIO区别于其他的教育改革计划的基本特点,最为关键标准为:标准1:CDIO的关联原则以产品和系统的生命周期的开发及使用作为知识与能力培养的载体及环境,强调知识与能力培养之间的关联,而不是具体内容。标准2:CDIO的教学大纲制定于需求分析:CDIO作为方法论,强调教学大纲的设计与培养目标的确定应与长夜对学生素质和能力的要求逐项挂钩。标准3:CDIO集成化课程设置建立和发展课程之间的关联,使专业目标得到多门课程的共同支持。标准5:设计--制作 实践 课程设置一般包括两个或更多的“设计-制作”实践项目,包括基础层次和高级层次项目。标准7:集成化教学过程:通过集成化教学过程,使学生获得专业知识,同时培养个人自身能力、团队合作能力及建造产品与系统能力。标准9:加强教师的CDIO的能力:专门采取措施促使教师加强自身能力、团队合作能力、建造产品与系统能力。标准11:CDIO能力评价:对学生个体在CDIO教学方法中获得的成效进行评估验收。

三、CDIO教学理念在《数控技术》教学实践中的实施

通过对CDIO理念实质内涵及7个标准的分析,结合我校的《数控技术》课程教学的特色及优势,实施如下改革:标准1的实现:CDIO教学模式要求在学生培养的过程中必须结合某些具体工程项目,使学生获得实习和实践,以期培养较强的理论联系实际的能力,进而能解决一般的工程项目全生命周期产生的许多问题,换言之“做中学”当然要通过具体的工程项目才能进行,因此我们确立知识与能力培养的载体及环境为-《数控技术》实验课平台的研究与开发。内容包括:数控插补原理的实现、伺服与步进电机系统的应用、数控系统的连接与软件安装、软件的二次开发,数控原理的实现等内容。标准3的实现:在CDIO的教学理念中,教学的模式是按照工程项目全生命周期的要求来组织教、学、做,这势必要求教学中需突出课程之间的关联性,围绕专业目标进行系统设计,从而避免不必要的重复,重点使得学生掌握各门课程知识之间的联系,并用于解决综合问题。要实现这样的目标,其关键是打破教师之间和课程之间的壁垒,要围绕CDIO工程项目的实施进行教学计划设计和课程的关联工作。对教师的传统做法是一种挑战。为此,我们在综合平台的设计与研发过程中,涉及了传感器、微机原理、电机驱动、PLC技术等方面的内容,可实施的项目:传感器在数控中的应用、微机驱动伺服系统、简易2轴伺服系统的搭建、PLC控制电机及信号的采集等试验项目,在课程与课程之间搭建了联系的桥梁。打破了课程与课程之间的壁垒,实现知识的一体化。标准5的实现:根据标准5 的内容,我们对课程设计进行了改革。将课程设计分解为一个具有3级项目的工程,内容包括:方案设计、原理设计、实践实施与应用拓展。课程设计一共有5个课题,学生分成5组。项目的核心思想是鼓励学生进行综合学习及理论联系实践学习。实施团队工作方式。团队内部适时开展课题讨论。培养学生方案设计、方案比较、原理设计、结构设计与电气设计及结构实现与电气实现的能力。通过专题讲座、技术研讨、方案研究等形式,启发学生的创新思维。实现标准5规定的设计、制作实践。

标准7的实现: 所谓集成化教学过程即是让学生通过参与和现场结合的实际工程项目来获得专业的知识,同时培养个人自身能力、团队合作能力及建造产品与系统能力。为此,我们对课程设计内容进行了改革。基于CDIO教学模式,课程设计所列的5个实践项目均是我们专业教师和工厂实际相关的工程项目。同时,集成化教学同实践基地建设的关系相当重要。实践基地既有已经做好的或在外购买的仪器测控设备,又有需要研发的和正在组装调试的设备。实践方案设想聘用实践基地的工程师作为我们的兼职导师,采取一对二的帮带方式,即一个工程师带两个学生,进行集成化的教学。我们已经在2010年进行了尝试。效果较好,目前这项工作在修改中。

四、结论

采用国际先进的CDIO的教学理念,对《数控技术》课程的相关内容进行了改革,相关内容已于2010年进行了实施,取得了初步的成果,从实施的结果来看,主要有下面几方面的效果:对于提出的课题的要求,教师通过案例分析,背景介绍及专题讲座等方式,引导学生思考问题,学生具备了初步的方案制定能力及创新性的思维。在学生进行设计过程中,通过与实践的精密结合,使得课程与课程之间的壁垒被打破,一条清晰地解决问题的思路被形成。在项目的实践过程中,使得学生的动手能力及综合学习能力得到充分的锻炼。这些效果的初步体现,逐步地验证了CDIO教学理念的先进性。基于CDIO所做的《数控技术》课程的改革,不但弥补了传统教育的不足,而且必将在以后的教学实践中发挥越来越大的优越性。

基金项目:上海市重点课程建设项目:数控技术的教学研究(项目编号:A.08-0109-11-002 )

[参考文献]

[1]宋爱国等.测控技术与其一本科专业人才培养体系探索[J];高等工程教学研究,2005(1):48-50.

[2]林艺真.CDIO高等工程教育模式探析[J];哈尔滨学院学报,2008(4):137-140.

[3]王刚.工程教育模式的解读与思考[J];中国高教研究,2009(5):86-87.

数控技术教学模式例7

关键词: 数控技术专业;核心课程;就业为导向;任务驱动

Key words: Numerical control technology specialty;core curriculum;Take the employment as the guidance;Task driving

中图分类号:G42 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2013)08-0275-02

1 研究背景、意义及内容

目前高职院校数控专业核心课程的教学既增加了理论学习的难度,又造成了理论与实践的严重脱节;教学模式无法适应学生的职业特点;现在所学知识绝大部分主要为学校学科教学所需,而非为社会职业所需。这样的教育现状最终结果就是或者毕业生能力达不到工作岗位的实际要求,或者企业对我们学生的实操水平不很满意。要改变高等职业教育的教学现状必须进行课程改革,开发出适应企业的要求、适应学生的特点、提高学生职业能力培养的专业课程。

传统的教学模式是以教师的课堂讲解为主,学生被动的接受知识,学生的学习目标不是很明确,学习主动性和学习效果差;实行新的教学模式后教师和学生在教学中的位置发生了改变,学生成为了教学过程的主体,教师的作用不再是普通的讲,而是转变为提出主体任务、进行适当引导、讲授课程原理、提供实物示范、评估教学结果,学生的学习转变为在教师指导下,独立的进行任务相关信息查询、制定任务计划、完成任务。新的教学模式下,学生始终处于教学阶段的主体地位,整个学习阶段以实际的工作过程为基础,学生在任务的驱动下学习理论知识和操作技能,学习的主动性积极性高,学习效果好。

数控技术专业是我院示范校建设的重点专业之一。《工程图识读与绘制》、《机械零件与测绘》、《AUTOCAD图纸设计》、《数控机床编程与操作》、《数控机床维护与拆装》、《数控加工工艺编制》等课程为重点专业的核心课程。《工程图识读与绘制》这门课程已作为首批建设学课于2010年完成其课程标准的制订和完善工作,并被定为首批编写示范校建设校内讲义之一,已于2010年9月开始使用。为了更好建设其它核心课程,有必要对已开始建设的课程的教学模式进行分析、总结及不断完善,带动其它核心课程的建设。

通过相关课题研究,构建“情境”氛围,以“就业为导向,以任务驱动为核心”的教学模式,将教育教学过程和内容无限延伸。

整个教学实施的过程中,学生是绝对的“主角”,这是课程教学效果的保证,学习态度决定一切,而学习兴趣决定了学习态度。

①充分改革教学的组织形式和手段,鼓励学生主动参与教学。整个课程教学过程设计中,重点以“企业评价”方式进行考核,激励学生主动的投入到课程教学中;更重要的是,通过一系列教学新措施的引入以及“以就业为导向、以任务驱动为核心”贯穿到教学过程中,充分的激发了学生的学习兴趣。由于采用任务形式组织教学,每个任务组成员间的紧密配合和充分研讨、交流并共同学习是保证任务成功的关键,同时也达到了学习过程中暂时落后的同学能够有随时、方便的学习和交流,间接地使得学生在项目实践中尝到了学习的乐趣。

②使教学环境和未来的工作环境相统一。在教学过程中,采用真实的情境,把传统的课堂教学转移到实训中心中进行。随着学生学习、实践的不断深入,所涉及到的基本知识和专业知识越来越广,所遇到的实际问题也越来越多,对于专业知识的探知欲使得学习内容也得以无限扩展。使学生在“学中做,做中学”的过程中建立起了他们的知识框架和学习能力。

2 面临的问题

以就业为导向、以任务驱动为核心”教学模式的实践过程中,有如下几个问题必须值得关注:

①师资队伍建设是保障:师资队伍尤其是双师队伍的建设,是本教学模式的关键。它要求教师要有丰富的实际项目设计、研发经验和能力,必须具备较强的教学组织协调能力,能够关注学生的个体特征并且积极调动学生的学习兴趣和动力,能够关注学生的创新意识和创新能力培养。由于项目实践而引发的众多实际现场问题更是对老师实践经验和能力的严峻考验。

②课程开发是重中之重:本教学模式的核心是课程体系重构。在教学实践中,应该按照“以就业为导向、以任务驱动为核心”的思想,打破目前高职课程体系中理论系统性,突出以应用、实践为主的以职业能力为单位划分的课程模块化结构体系。最典型的特征就是应该积极组织开发以“以就业为导向、以任务驱动为核心”为主要思想的、以能力为本位的一门课程或课程模块的教材建设。

③“以学生为主体”是中心:由于高职学生的普遍特点,其基本功、学习能力和主观能动性差是本教学模式面临的挑战之一。由此,更要求教师在教学过程中必须时刻“以学生为中心”,非常关注学生学习目标的正确性、学习兴趣的浓厚性、学习能力的成长性等,不是简单灌输、传授,而是积极帮助、鼓励。

3 结束语

从实践效果来看,基于“以就业为导向、以任务驱动为核心”的教学模式相较之传统课程教学模式更符合数控技术专业的教学规律,很好地激发了学生学习的主动性、创造性,通过不断的发现问题-分析问题-解决问题使学生真正达到了该专业的职业能力要求,而随之得到的实践能力更是“教”不出来的。当然,基于“以就业为导向、以任务驱动为核心”的教学模式对教师的教学业务能力、专业实践能力、课堂任务组织能力提出了更高的要求,也是“教学相长”必然的要求。

参考文献:

数控技术教学模式例8

中图分类号:G71 文献标识码:A 文章编号:1003-9082(2013)12-0213-01

对于中职院校的学生来说,实践的掌握比理论知识的学习在日后的工作中运用范围更广。对于数控技术专业的学生来说,这一趋势又更为明显。实践教学培训是中职院校培训过程中的重要过程和环节,应当受到教师的充分重视。长期以来,中职学校的教育多以理论课程为主,实践课程的缺乏造成学生入职后的操作能力不足,这对学生的工作产生了阻碍,影响了中职院校人才的培养。本文通过对于数控技术专业实践教学模式的现状探析,为数控技术专业中职教师实践教学培训模式提供了创新途径。

一、数控技术专业实践教学模式现状

我国中职院校的教学目前仍以理论教学为主,实践教学由于其实施难度大、硬件设施要求高、师资力量要求高等原因一直没有受到重视和发展。这种长期以理论为主的教育模式造成了学生操作能力不强,理论知识基础又不扎实的结果。目前许多中职院校已经逐步意识到实践培训教学的重要性,并且不断加强教学的时间性与操作性。但是在众多中职院校中,实践教学模式还是存在一些问题亟待解决。数控技术掌握的关键与否,要在于是否能在实践中掌握技术的要领,在于是否在实践与理论相结合的同时提高技术水准,在于是否可以真正提高数控操作人员的综合素质。目前,国内一些数控技术专业在这些关键技术节点上,并没有加强理论与实践的学习,面对企业对数控操作人员的严格要求,在日常的教学模式中可以加大调整与改革力度,不断探索与实践,摸索出一条适合数控技术教学未来发展的道路。

二、数控技术专业实践教学模式存在的问题

1.实践教学观念落后

目前诸多中职院校还是将学生的理论课程教学放在第一位,并没有对实践教学产生足够的重视。在教学模式配置上,没能把实践教学摆在一个恰当的位置,所以当面对企业的人才要求时,注重理论,忽视实践的弊端也就显而易见了。过于注重理论教学还存在一点就是培养不出高素质的综合人才。未来数控技术的发展,不仅仅需要操作人才,还需要创新与实践管理人才,面对日新月异的市场科技发展,不能在实践中学习是学生毕业后无法取得较好就业方式的一个重要原因。

2.实践教学内容落后,方法失当

在目前诸多的中职院校的实践教学中,部分学校、部分专业,过于走形式不以具体实践为主,进而也使得实践教学模式过于落后。特别是数控技术专业,必须要重视实践教学,切莫在实践教学上走过场。在实践方法上,很多学校还是以班级为形式,实行参观制度,在一定程度上没能让学生真切地掌握到数控技术的要点与难点。下一步,学校可以进一步改进机制,在实践方法上不断创新研究,总结出一套可行性教学方案与模式。

3.实践教学师资力量不足

在中职院校日常教学中,由于多种因素的制约,师资力量一直严重不足,这也对学生的培养产生了至关重要的影响。当前,培养学生的关键还是要依靠老师,强劲的师资力量会对学生的发展、学校的发展产生关键的影响力。教学师资力量不足的原因在于如下三点:第一:教师待遇不高。第二:教学模式以及学校培养模式有待提高。第三:整体学校标准与配置不高制约了人才的引进与培养。

4.实践教学硬件设施缺乏

由于教育经费不足等原因,现在很多中职院校内教学硬件设施配置尚未到位,很多教学基础设施配置尚好,但相关硬件设备并没有后续跟进,这使得就总体而言,教学硬件设备未能达到相应的标准。特别是对于中职院校数控技术教育,应当着重重视实践的培养,如果硬件设施配备不标准,将会在很大程度上制约中职院校的进一步发展。因此,必须要统一配置,不断加强对学校硬件设施的建设。

5.实践教学教材设计落后

目前,科学技术不断发展,虽然部分中职数控技术专业已经逐步重视实践教学,在日常的教学工作中已经开设了实践教学的课程。但是,不得不面对的是,部分学校在实践教学的教材设计上并没有摆脱过于传统的影子,很多教学设计没有达到现代化的教学标准,甚至部分数控参数数据还停留在原有的层面上。因此,进一步改进实践教学教材设计迫在眉睫。

三、数控技术专业实践教学培训的创新模式

1.重视实践教学,完善教学体系

数控技术专业要注重以实践为依托,不断总结与完善整体教学体系,要让学生在实践中学习知识。其中,实践教学可以通过与数控企业的合作,可以进行长期定点的合作模式,在企业的实际生产中深入进行实践教学活动。同时,在教学体系的建立上,要进一步完善教学体系,以数控教师的意见为主,减少行政性干预,在最大程度上降低教学风险。

2.转变教学方法,更新教学内容

现代数控技术的培养与教育不能以传统的教学方式为主导,要进一步转变教学方法,以适合社会与企业发展的教育模式为基点,统筹兼顾,以学生为主,在教学中不断以学生的需求为重点。在数控技术教学内容上,要不断更新教材,加强学习,不能为了实践而抛弃理论,也不能为了理论而抛弃实践,二者要有机地相结合。

3.增强师资力量

要定期对教师进行培养,可以实行一年定点培训以及半年出教学成果的增强模式。同时,还要创新教学机制,不断引进人才,发展人才,在最大程度上丰富校内教学人才,实现教学成果与教学人才的相互结合与统一。

4.增强硬件设施与提高教材内容的时效性

在学校的硬件配置上,可以进一步加大资金投入力度,特别是对于数控技术的一些关键性硬件,学校应该加大对其基本的资金保障,要在硬件上使得学校达到一定的高度。针对目前的数控教材过于老旧的现状,学校及相关院系应当统一意见,在大范围内进行教材的选用,以达到较好的学习效果。

四、小结

数控技术教学模式例9

根据《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》提出要更新人才培养观念,树立多样化人才观念,尊重个人选择,鼓励个性发展,不拘一格培养人才。我校加速推进教学模式的创新,以达到零距离就业的人才培养目标。以企业典型产品为载体,构建教学包项目课程体系。以教学模式改革为动力,构建“引产入教”新的教学模式。经过几年的改革与实践,深层次进行校企合作,数控技术应用专业“引产入教”的教学模式取得了显著成果。

引产入教:在教学中引进企业的典型产品,以典型产品为项目载体,实施项目教学。结合实训教学进行“引产入教”,以达到产学相长,既使相关专业师生的技能水平和素养得到提高,又能把以往的实训教学作品转化为企业市场需求的商品,既能参与到企业的技术研发,又能投入到新产品开发工作中。并使学生技能水平和职业素养方面与企业岗位、企业文化的要求进行零对接。

一、构建引产入教课程体系

为把学生培养成基础知识牢、实践技能强、岗位适应快、创新意识高、综合素质好的高素质技能型人才,以“精操作、能编程、知工艺、会维修”为目标,构建基于企业典型产品为载体的教学包项目课程体系。

图基于企业典型产品为载体的教学包项目课程体系示意图

素质课程:按照中等职业教育的人才培养规格和企业对人才的素质要求,以科目课程形式开设,由基本素质课程和素质拓展课程两部分组成,主要培养学生的人文素质和通用能力。基本素质课程由德育课、计算机应用技术、数学基础、应用英语、语文、体育与健康课组成,拓展素质课程由礼仪修养、心理健康、职业指导与创业教育课组成。

项目课程:与企业共同设计与开发,根据专业面向的四大主要岗位能力要求和参照数控中级操作员职业资格标准,以“精操作、能编程、知工艺、会维修”为目标,设置四个渐进式的专业能力目标。围绕专业能力目标确定专业基础能力、专业能力、专业核心能力三个教学包和一个专业拓展能力教学包。

专业基础能力教学包:专业基础能力教学包由零件的手动工具加工、普通车削加工技术、普通铣削加工技术课程组成。通过选取由简单到较复杂,由单一到综合的机械零件的加工项目,从图纸分析到普通刀具、夹具的选用、普通机械加工工艺的制定以及普通机床的操作训练,使学生掌握机械制图、机械制造工艺、机床夹具、刀具、机械设计、公差与测量等相关知识,培养学生机械加工工艺实施能力,为学生专业能力的学习打下基础。

专业能力教学包:专业能力教学包由数控车削加工技术、数控铣削加工技术和加工中心加工技术课程组成,是在学生具备普通机械加工工艺实施能力的基础上,通过设置零件的数控加工项目,进一步训练学生的中等复杂程度零件图纸的分析能力,同时训练学生数控加工工艺设计、数控刀具夹具选用、数控机床手工编程及操作的能力,使学生达到数控机床中级工操作水平,为培养学生的专业核心能力奠定基础。

专业核心能力教学包:专业核心能力教学包由产品的数控编程加工与装配课程和数控加工工艺课程组成。专业核心能力是在前两个专业能力的基础上,通过综合项目的训练,进一步提高学生对较复杂零件图及装配图的分析能力,能完成典型综合件的加工、CAD/CAM软件应用、模拟加工等相关知识,提升数控工艺的实施能力,使知识、技能、素质综合化,达到本专业人才培养目标的要求。

专业拓展能力教学包:专业拓展能力教学包由数控机床维修技术和车间管理课程组成,学生任选其一。拓展课程为拓展学生相关岗位能力而开设,主要内容为电工与电子技术、电机与电气控制、PLC、数控机床维修与检测、车间管理等,使学生的综合能力进一步加强。

二、构建引产入教的师资队伍

通过外出学习、培训、科研或教改项目、企业挂职或参与项目开发等多种形式进行师资队伍的梯队建设,通过引进高水准的兼职教师,提升教师队伍的整体水平。

三、构建引产入教的实训基地

按“引产入教”的人才培养模式,与企业深度合作,建数控系统实训室、数控加工仿真实训室(含数控车仿真实训室、数控铣仿真实训室)、数控铣床实训室、加工中心实训室、普车实训室、钳工实训室、机械加工实训室。以真实岗位、真实任务、真实场景把校内实训基地建设成融教学、培训、技术服务、社会服务和技能鉴定“五位一体”的经营性、生产性实训基地,以“企业化运营管理模式”实现基地自我“造血”功能,满足教学包项目课程和职业技能培养教学需要。实训基地企业保证提供充足的学生实习岗位,让学生上学如上班,上课如上岗,实现教学与生产的高度融合。使生产性实训占校内实训的50%以上,为学生职业能力培养提供可靠保障。

四、构建引产入教的教学模式

专业能力教学包、专业核心能力教学包、专业拓展能力教学包以项目为切入点,结合典型产品进行项目教学。

教学中,教师按项目组成小组,共同完成项目教学任务。每个项目教学前,教师将项目指导书和任务书交给学生,提出学习目标,明确学习内容,学生在教师指导下制定项目工作计划,确定工作步骤和程序,实施加工,使学生在做中学、教师在做中教,融“教、学、做”为一体。这种教学模式,突出学生的主体地位,理论与实践有机融合,充分调动学生学习的主动性,使学生由被动学习变为主动学习,由主动学习变为主动创新,利于学生各种能力的培养。

数控技术教学模式例10

中图分类号:G642.0 文献标识码:B 文章编号:1671-489X(2012)06-0057-02

Practice and Exploration of Diversified Teaching Mode on Numerical Control Technology Course//Fan Suxiang

Abstract According to characteristics of the course numerical control technology, the diversified teaching mode was proposed. In this model, by rational using multimedia technology, numerical simulation software, case teaching and heuristic teaching, and fully carrying out practice teaching, the innovation and practical abilities of students was greatly improved. The teaching practice shows that the diversified teaching mode can effectively promote the teaching quality, and enhance interest in learning.

Key words numerical control technology; diversification; teaching model

Author’s address Mechanical College, North China University of Water Resources and Electric Power, Zhengzhou, China 450011

目前数控技术的趋势是向高速、高精、复合化、智能化、开放化、并联化及网络化方向发展,传统的制造技术正在向数字化制造技术过渡。数控技术课程是机械设计制造及其自动化专业的重要专业课程之一,内容多,范围广,不但融合了机械制造、计算机、自动控制、电气传动、精密测量等学科的最新技术,而且具有很强的实践性。本文结合数控技术课程这几年的教学实践,改变单一教学模式为多元化教学模式,充分利用现代教育技术手段,合理运用多媒体技术和数控仿真软件,调动学生的学习积极性,锻炼学生分析和解决实际问题的能力。

1 多元化教学模式内涵

多元化教学是在多个元素(即多个主题、多种媒介、多种途径)参与下的综合教学方法[1]。“授人以鱼不如授人以渔。”作为高校教师,其教学目的不仅是向学生传授知识,更重要的是传授学习方法和思维方式。所以数控技术课程的教学不应只局限于讲述一门技术,而应该体现整个机械专业的课程体系和方向,培养学生的独立思考能力、动手能力、解决问题能力以及创新能力,而单一教学模式很难达到这个目的。

2 多元化教学模式内容

教学内容决定教学模式,不同的课程可以选择不同的教学模式,同一课程,根据不同内容,也可以选择不同的教学模式。对于概论、数控编程、插补原理、CNC装置、数控检测装置及数控伺服系统[2],根据内容和各部分特点,采用相宜的教学方法。

2.1 合理使用多媒体

传统的以教师板书口授和理论讲解为主体的填鸭式教学模式,信息量小,欠生动和直观,难以表达清楚,教学效果较差,而采用多媒体教学就可以弥补这些缺点。比如第一章概论部分,介绍数控的发展趋势及数控前沿技术时,首先提出问题:在普通机床上一周的时间才能加工出来的零件,采用加工中心只需30分钟就能完成,这是真的吗?7秒钟时间就能换一把刀具可能吗?有专家学者声称只有设计不出来的零件,没有加工不出来的零件,确有其事吗?学生的兴趣马上就被调动起来。然后播放一些先进的数控加工中心的图片和视频,观看零件高速加工的全过程录像,让学生充分体验到数控的高速、高精、高复合化,再将往届学生做的三维作品演示给大家看,学生就极为惊讶,这么高科技的作品难道自己也能做出来吗?鼓励学生只要认真学习,勇于实践,最后大家也能做出这么漂亮的作品,这样极大地调动学生的学习积极性。

2.2 充分利用数控仿真软件

第二章“数控编程”讲授数控编程指令、数控工艺、数控操作,这部分内容实践性强,如果采用传统教学方法,教师即使使出浑身解数,学生依然是一脸茫然,不知所云。随着计算机技术和虚拟现实技术(Virtual Realty)[3]的不断发展,用于数控编程与数控教学的虚拟仿真软件不断涌现。目前这类软件有上海宇龙数控加工仿真系统、南京斯沃数控仿真软件(SSCNC)、南京宇航数控仿真软件(YHCNC)等。数控仿真软件可以模拟出实际机床三维加工环境及其工作状态,变静态教学为动态教学,能使理论教学的效果得到明显改善。俗话说“百闻不如一见”,在三维数控环境下进行模拟操作演示,让学生亲眼目睹如何在“机床”上操作,学生就一目了然了,教学效果大大增强。

数控仿真软件可以减少实验费用及改善高校数控机床数量不足的局面。数控机床是高精度精密设备,价格昂贵,投资较大,有限的机床数量难以保证学生有足够的实验时间。此外学校的数控设备更新换代慢,往往滞后于企业,造成教学与社会需要脱节。数控仿真软件更新速度快,和先进的数控机床及数控技术同步。学习数控技术是一个循序渐进的过程,程序不经验证,直接在数控设备上操作难免会出现各种意想不到的错误,从而导致安全事故,轻则损坏机床刀具,重则造成人员伤亡。采用数控仿真软件可大大减少误操作引起的机床故障、刀具损耗、冷却液油的浪费等导致的资金消耗,而且可以根据课程的需要随时调整实验、实训项目。

2.3 适当采用案例教学

教学过程中,在具体要确定工艺路线、选择合适切削用量以及根据尺寸公差选择合适的加工方式时,发现学生综合运用先修知识来解决实际问题的能力较弱,数控编程工艺基础这部分内容如果按部就班,泛泛而谈,学生就会感觉很枯燥。如果将这些理论知识贯穿到实际案例中,形成边讲解理论边讲解实例的授课方式,将理论用于实践,可大大提高学生分析问题和解决问题的能力。例如,给一张零件图,引导学生分析零件加工工艺,确定加工路线,选择刀具和切削用量,编制数控程序,导入数控仿真软件进行虚拟加工,最后加工出合格零件。案例教学方法可以很好地解决学生对理论知识缺乏学习兴趣的现状,可以做到理论和实际紧密结合,提高学生的学习积极性。

2.4 采用启发式教学

学生中还存在一种不正确的认识:重实践轻理论,认为只要把数控编程与操作学好就行了,不需要学习数控插补原理、CNC装置、数控伺服系统这些“枯燥无用”的知识。数控理论是数控编程的基石,只有掌握了数控原理,数控编程与加工的大厦才能屹立不倒。为了纠正学生的错误认识,要求教师以引导启发为主,通过提问、交流、答疑等方式,让学生意识到理论学习与实践密不可分。比如在讲解第五章“数控检测装置”时,提出问题:先修课程中学习过传感器,那么数控机床上用的传感器有什么不同呢?有什么特殊要求?工作原理如何?学生带着这些问题,在教师的引导下逐渐找到答案,由此意识到数控检测装置的重要性。如此在教学过程中精心设计每一个教学环节,由此及彼地发现新旧知识之间的联系,充分发挥学生自主学习的能力和创新能力。

2.5 有条件地开展实践教学

为了让学生真正掌握数控加工的基本原理、工艺知识与编程技巧,实践环节必须加强。数控技术的实践教学内容分数控上机实验和课程实验两部分进行。教师布置加工任务,要求学生对所给的零件选择毛坯,安排加工工艺路线,设定切削用量,从毛坯开始,编制合理的程序,在数控仿真软件上进行虚拟加工,验证无误后,由教师指导学生在机床上操作。实验中采取分组协同合作的方式,让大家通过相互讨论,变被动学习为主动学习,增加学习兴趣,并且在实践的过程中综合运用所学知识。

3 结语

根据数控技术课程特点和内容,采用多元化教学模式,应用数控仿真软件,合理利用多媒体,采用启发式和案例教学,理论和实践相结合,激发学生兴趣,培养学生实践能力、创新能力和解决实际问题的能力。该课程经过6年的实践,取得良好的教学效果,深得师生好评。

参考文献