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数控技术教学论文模板(10篇)

时间:2023-03-23 15:21:41

数控技术教学论文

数控技术教学论文例1

1.1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。

12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。

1.3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。

1.3.1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:

数控技术教学论文例2

二、教学效果和效率

数控程序编写是数控类课程的主要教学内容之一,如何正确地编写数控程序也是数控类课程的重要任务。在传统课堂上,教师主要利用PPT课间插入动画、图片、文字等内容进行讲解,虽然利用了一些多媒体资源,但是并没有充分发挥多媒体最大的功用。在讲解过程中往往比较枯燥乏味,难以更加形象具体地表述数控代码控制刀具、机床主轴的运动情况。特别是对于一些比较复杂的循环指令只是通过这样的讲解方式往往很难准确地表达。虽然目前有些教师可以采用一些三维软件、动画软件制作一些比较详细的动画,但是这种动画往往就是固定设置好的动作,缺乏参数的变化,不能通过修改参数来观察刀具运动的变化。目前大多数计算机数控仿真数控系统都是模拟实际的数控机床操作,几乎完全和实际的数控机床操作相同。教师在授课过程中可以编写实际的数控程序,再输入到数控仿真系统中进行验证,在验证的过程中,可以随时改变数控程序中的参数,来讲解数控指令中参数控制刀具的运动规律,也可以改变数控程序中的程序指令,来讲解不同指令刀具的运行轨迹;这样就可以更加清楚形象地讲解数控编程中的各种程序指令和指令中各个参数的含义。在斯沃数控仿真系统模拟加工零件过程中,在操作界面的左侧显示编写的数控程序,仿真操作过程中根据刀具的运行轨迹,自动跳转相应的程序段,帮助学生理解程序中控制对象的运行情况,并且利用不同的颜色来展示不同刀具的运动轨迹,在直观地展示运动轨迹的同时也可以随时更改数控程序或程序中的参数来获取不同的轨迹。

数控技术教学论文例3

1.1讲解法

即在课堂上,将项目难点重点分条理的展开,通过示范操作及操作注意事项内容的学习后,进行小结,然后在引出一些在理论课上的重要概念,原理解释,通过分析,做到由简入繁,这样学生就能按步骤掌握专业知识。

1.2演示法

即在课题上,通过教师进行示范性实验或操作等方法使学生通过自身的观察而获得自身所需的知识。它可以让学生获得清清楚楚、一目了然的知识,加深对书本知识的理解,并将抽象理论和实际现象联系起来,有助于学生对概念的理解和技能的掌握。要求教师课前要做好演示的准备工作,根据课题选择好对应的设备、工具、量具及原材料。

1.3实操法

即学生上完理论课后,紧跟着在实训老师的指导下进行机床操作练习,提升自身的操作技能,做到活学活用,加深对理论知识的认识,同时实操时一定要掌握正确的方法、步骤,强调操作安全,提高实操的时效,实训老师也必须认真巡回指导,加强实训过程的管理,及时的处理实训中的问题,保证实操的准确性和有效性。

2数控技术应用理实一体化的实训条件

要有与数控专业和规模相适应的硬件设备和实训条件。因此要求作为课堂的实训车间要有足够数量的数控机床,必要的教学场地及黑板,条件好的可以有多媒体投影设备。根据就业前景和用人单位需求,该校结合自身现实情况,主要的培养目标为数控操作人员、编程人员、数控设备维护维修方向。按照培养目标的需要,制定了该校的数控设备选择方案,在设备的选择上,按照有利于培训对象熟练使用、操作、维修数控车、铣床为目标,在确保教学质量的前提下,既考虑机床的规格和配置,同时考虑人才培养所需的机床数量.同时满足合理性、经济性以及教学和企业的需求。在实训工厂内专门设一定面积的讲解场地,包括黑板,座椅,电脑设备等,从硬件上为理实一体化教学师生双方边教、学、做及理论与实训的交替进行提供保障,在条件允许下尽量按照单人单机要求来配置。

3数控技术应用理实一体化课程设置

要具备与专业和规模相适应的课程体系设置。《数控编程与加工》课程,必须建立在学生已具备较为熟练的车工基本操作技能及相关的专业基础课的基础上开展,考虑学校实训条件,借用比较直观的宇龙仿真软件,采用理论课堂教学和宇龙仿真软件教学相结合以及实习课前集中讲解和操作演示与现场巡回指导相结合的形式。及时发现学生学习过程中的问题并解决。注意每个项目中学生成绩的记分,充分调动学生的学习积极性,以提高学生的动手能力。课程的任务包括:(1)掌握常用数控系统特别是FANUC(华中)数控系统的数控车床、铣床的编程方法,并熟练地运用手工编程方法编写较复杂零件加工程序;(2)熟悉常用数控系统FANUC(华中)数控车床、铣床,能够操作面板上的各项按钮,手动输入数控加工程序及修改有关加工参数的设置;(3)能够正确对刀,确定工件坐标系,会对数控加工工艺进行分析与处理、会进行测量及计算、正确选用数控加工刀具及相应的角度、准确完成试切工件的任务、精确对刀偏值及刀补值参数的设置、正确对运行报警识别处理等操作,最终能加工出合格的零件,达到数控初级工理论和技能操作要求。

4数控技术应用理实一体化配套教材

要有与课程相适应的教材与之同步进行。教材要根据教学目标和内容,将各个知识点分解成实训课题项目,有计划地提升学生的技能水平。针对该校中等职业学生的培养目标,要突出与实训技能相关的必备专业基础知识。根据自身的实际情况,编写适合该校教学实际的校本教材和教案,做到既适合学校教师水平及实训条件的要求,又适合中职学生对知识掌握的能力的要求,同时注意用人单位的具体要求及学生的个性发展需要,着重突出学生潜在能力的培养,以需求为主体,对教材内容进行必要的取舍与组合。

5数控技术应用师资队伍

由于教学内容进行了相应的项目化处理,从而改变了课时和讲课方式,因此教师必须改变以往的传统的灌输式的教学方法,不仅要求教师具有扎实的专业理论功底,还要求教师具有过硬的社会实践技能,而双师型人才是突破点,解决方法应从鼓励教师参加各种层次的学历进修和组织教师利用寒暑假参加省培和国培或进企业顶岗锻炼及技能培训方面入手,提升师资队伍的素质。

数控技术教学论文例4

为适应新一轮科技革命和产业变革的新趋势,基于国家战略发展新需求,在立德树人新要求的背景下,提出了“新工科”工程教育的改革方向[1]。随着2017年“新工科”教育理念的提出和2018年教育部、工业和信息化部、中国工程院《关于加快建设发展新工科实施卓越工程师教育培养计划2.0的意见》教高〔2018〕3号的提出,标志着以“新工科”为主题的工程教育理念是我国从工程教育大国迈向工程强国的必经之路。“新工科”背景下,制造业的发展非常重要,制造业直接体现了一个国家的生产力水平,伴随着工科及制造业的发展,企业自动化和智能设备的应用增加了数控加工类人才的需求[2,3],如何能够为社会培养有素质、有技术的专业人才是广大高校需要探讨并解决的问题,因此数控技术教学模式的构建及改革有着重要意义。

1数控技术课程教学现状

1.1数控技术教学模式

当前应用型高校数控技术课程的培养模式为:理论课程+实验课程(1+1模式),但主要以理论课堂教学为主,实验教学占比低,用于辅助理论教学。数控技术专业课是集机械、电子、自动控制与信息学科于一体的课程,具有较强的理论性,大部分授课教师在讲课过程中,注重教学大纲,主要进行相关基础理论与编程指令的讲解,忽视了实验教学模块的作用,存在理论知识明确,动手实践能力差的现象,导致学到的理论知识无法合理进行应用。传统的教学模式导致学生缺少对数控技术课程的感性认识,缺少积极主动性,学生对课程出现枯燥、兴趣低迷的现象,随着课程进度的深入,理论知识的叠加,教育理念不及时融入新的技术,使部分学生存在知识点混淆,理论无法联系实际,因此传统的课堂模式无法提高学生的专业素质,不利于学生的专业发展[4]。数控技术课程当前的教学模式,无法满足新工科的基本要求。

1.2教师队伍

数控技术这门专业课具有较强的理论性和实践性,因此对教师队伍水平具有较高的要求,目前大部分教师的理论水平高,缺乏实践动手能力,并且部分教师是高校毕业后直接进入学校从事教学活动,接触数控技术工作及数控设备较少,缺少实战经验,实践课程多为实践基础的讲解,代入感较低,实践目标单一,因此会对教学实践活动的开展造成一定影响,也是目前导致学生动手实践积极性低的重要原因,教师队伍的实践教学水平制约着数控技术课程的专业教学活动。

1.3教学内容

数控技术课程可为从事数控技术方面的工程设计与开发打好必要的基础,重点在于技术应用能力和实践能力。首先,在理论教学过程中主要是对数控加工程序编程指令、手工编程基本方法进行讲解,忽略了对零件材料特性的说明和加工工艺的分析,存在掌握数控加工指令却无法合理地编写出零件加工程序的问题;其次,在数控教学时多基于理论的学习,如计算机数控装置的硬件、软件、刀补、插补、伺服控制系统等内容,讲课过程中教师注重了系统的完整性,强调了基础的重要性,但是内容抽象,难以透彻地讲解其中的要点,致使学生学起来觉得枯燥乏味,创新能力偏低。随着社会经济的不断发展,社会需求不断增加,基于传统教学无法有效跟进数控技术的内容,实践教学出现对数控装备无法上手等问题,目前理论及实践教学缺乏新技术、新工艺的了解,教学内容与社会需求脱节成为制约数控课程发展满足新工科要求的因素之一。综上所述,目前应用型高校中数控技术课程教学存在一定的局限性,制约了新工科工程教育的发展,为了解决上述问题,必须引入新教学理念,明确应用型本科在新工科背景下的培养目标和课程特点,以学生为中心,引入驱动教学法,培养学生数控技术专业课程的技术应用能力和创新能力。

2新工科背景下数控技术课程教学改革

2.1课程教学理念与培养目标改革

教育部提出新工科的培养目标,创新型、多元化的人才为今后培养方向,能为今后工业发展提供人才保障[5]。传统的教学理念不能满足新工科建设要求,因此需要对课程教学理念与培养目标进行改革,团队提出以学生为中心,以工业发展为导向,培养理论和实践能力强的创新型卓越工程人才的目标,以满足国家战略需求,培养适应新技术、新产业、新经济发展的工科人才。将理论和实践进行有机结合,引导学生适应数控技术发展趋势,不在进行填鸭式教育,注重以工程发展需求为导向,强调工程实践与理论相互结合,实施育训一体。保证数控技术课程教学的质量和教学效果,使学生能够满足今后社会发展对创新人才的需求。

2.2教学方法的改革

数控技术集技术应用性与实践特性为一体,数控技术课程的学习,学生需要对基础理论知识掌握,掌握数控加工程序编程指令,掌握手工编程基本方法,了解计算机自动编程原理,从而对零件进行编程和加工。传统的教学方法是以语言传递信息为主的方法,包括讲授法、讨论法,借助多媒体进行讲授。讲授法能够使学生在较短时间内获得大量系统的科学知识。然而教学过程中会导致学生学习的主动性、积极性不易发挥,导致教学内容满堂灌、学生被动听的局面。因此结合新工科发展趋势,数控技术课程引入项目驱动教学法、模拟教学法等,能够提高学生的感官认知,还能提升其学习的主动性。2.2.1项目驱动教学,优化教学模式项目驱动法是“以项目为载体、以系统化工作过程中的工作任务作驱动”的教学模式,这就要求学生在学习的时候不仅要掌握理论知识,还要会应用并且形成一套应用体系,理论课程带着目标学习,数控实践过程包含了加工工艺、数学处理、程序编制、数控机床的操作,实现零件图-实物的全过程[6]。(1)项目确定与实施计划:项目驱动教学是以学生为主体,教师引导学生,项目的确定要遵守适用性原则、可行性原则、综合性原则三大原则。在项目任务确定后,教师进行指导,引导学生掌握知识点和技能,学生进行项目计划,制定模具各板块的加工工艺,各个阶段的时间安排,分工内容等,在现代化教学中,实施“做中教、做中学”项目教学模式,最终完成任务,进行自我评价,直至完成整个项目,掌握数控技术理论知识和实践能力。(2)项目实施:项目的实施理论为基础,实践为重点,数控技术课程中理论课的学习就是为项目实施做准备,组织学生以小组的形式进行合作学习,学生根据制定的加工工艺,查询相关书籍、文献、实例进行工作思路确定和任务分工,项目实施过程也是最能激发学生动手积极性和兴趣的关键步骤。此过程教师全程跟踪学生实施过程,及时进行引导及答疑解惑,若在实施过程中有些较难的环节没有掌握,可以借助网络、信息构建网络交流群,进行小组讨论以解决问题,保证项目的完成。(3)项目考核与评价:项目完成后,结合小组分工与实施计划进行打分,各小组进入互评环节,结合工艺合理性和加工尺寸精度,教师根据加工工艺、程序编制、加工实体等方面进行模块化打分,这样有利于分析各个环节出现的问题以及不足,从而可以进一步的反思和进步,最后根据每项目完成情况予以学生评价,完成验收工作。2.2.2仿真教学,提高教学水平数控技术课程融入了计算机技术、自动控制技术等,是一门多学科交叉的专业课程,数控技术课程中讲授数控编程和实际操作时采用传统的教学方式易出现厌学、畏惧的现象。引入数控仿真软件进行教学,化抽象为具体,可以模拟出各环境下数控机床的工作状态,加工过程与显示过程可在三维或二维数控环境中显示,学生们可独立在仿真界面观察数控加工的整个过程,能够将枯燥无味的知识点形象地展示,以便于更好地熟悉数控加工的过程,从而降低数控机床加工实训环节出现事故、机床损耗严重等问题的概率。一套仿真软件可模拟多系统机床操作,以网络为搭建平台可与学生更好地交流沟通,结合理论学习和实际操作能够提高学生积极性,弥补数控机床不足,对数控操作技术进行全面的教学,提高教学水平。

2.3师资队伍培养

总书记在全国教育大会上指出“教师是人类灵魂的工程师,是人类文明的传承者”,坚持把教师队伍建设作为基础工作。建设社会主义现代化强国,对教师队伍建设提出新的更高要求,在新工科背景下,高校需要培养出适合现代制造业需求的技术型和实践性人才,首先教师要立德树人,师德为范。为提高教师专业素养,通过校企合作,将产学研特点释放,学校联合企业通过“培养、实践、参与、研究”等途径开展针对学院的专业带头人、骨干教师、青年教师的全方位培训,以“第二课堂”等方式推动校企合作,发挥教师在其中的作用,建立一支结构合理、教学水平高、实践经验丰富的应用型师资队伍。引导专业教师参与科研,培养教师的工程意识和创新意识,使其在科研背景下实时了解研究领域前沿,实时进行知识更新,科研辅助教学,激发学生兴趣,改进教学效果。

2.4考核方式的修订

传统的考核方式由两部分组成:期末成绩(70%)+平时成绩(30%),其中平时成绩包含了学生理论课考勤、作业、实验课考勤、实验报告、平时回答问题这几部分;将课程考核方式进行调整,由三部分组成,分别为:期末成绩(60%)+实验成绩(20%)+平时成绩(20%),其中平时成绩包括创新创业比赛、申请专利、参与教师项目等,这样不仅提高学生实践兴趣和创新能力,还能够解决理论和实践衔接不紧密,不融洽等问题,提高学生专业素养。

3结语

在新工科背景下,应用型大学面临新形势、新任务的挑战,数控技术课程也要主动适应企业发展对人才的最新需要,结合我国“新工科”工程教育理念进行了课程改革,提出了以学生为中心,以工业发展为导向,培养理论和实践能力强的创新型卓越工程人才的目标。结合传统教学的不足融入了项目驱动教学和仿真教学法,提高整个教学过程学生的积极性和参与性,结合师资培养提高教师的教学水平,完善师资队伍的建设。通过课程考核修订,不断提升学生的主观能动性,让学生成为主体,提高动手实践能力和解决问题的能力,整个教学过程中实现了将理论实践有机结合,保证了教学质量,符合新形势下对实践性高素质人才的需求。

【参考文献】

[1]钟登华.新工科建设的内涵与行动[J].高等工程教育研究,2017(3):1-6.

[2]王龙,胡灿,郭文松,等.浅谈数控仿真软件在数控教学中的应用[J].新疆农机化,2020(6):44-46.

[3]郑欣欣.基于“新工科”理念的数控技术方向应用型人才专业课程教学模式研究与实践[J].无线互联科技,2020,17(23):156-157.

[4]李建岗.数控人才需求与数控专业教学改革探索[J].教育现代化,2020,7(37):64-66.

数控技术教学论文例5

关键词:数控技术课程 实验教学 教学内容 教学方法

中图分类号:G642.3 文献标识码: A

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2014)01(b)-0000-00

数控机床作为典型的机电一体化产品,在现代制造业中的应用日趋广泛。数控机床中综合运用了计算机、自动控制、自动检测、精密机械等多学科知识,是机械设计制造及其自动化专业中知识应用的综合体现。本文根据作者多年教学实践经验,就数控技术课程实验教学中教学内容的设置与教学方法的应用进行简要分析和探讨。

1 结合课程教学内容,明确实验教学目标

数控技术课程内容[1,2]通常以数控机床为中心进行展开。数控机床作为典型的机电一体化产品,总体包含机械系统、电气控制系统两大部分,即分别为被控对象和控制系统两部分。按照控制理论的基本思想,数控机床控制系统又可以分为输入系统、控制系统、驱动系统、执行系统和检测系统等五大部分。数控技术课程内容按照程序编制、插补算法与CNC系统、驱动放大电路、伺服电机、检测装置等部分进行设置即采用了这一分类方法。

从数控技术课程内容的规划中可以明确,数控技术实验教学目标应该包含对数控机床控制思想的总体认识、对数控机床操作的实践技能培养和对数控技术原理的基本认识,从而通过实践教学实现对课堂理论教学内容的深化理解。

2 根据实验条件,确定实验教学内容及教学方法

目前的数控技术实验教学中大多只注重数控编程部分的实践,而数控技术作为一门专业方向课程,可以供学生选择的方向除了数控加工技术外还应包含数字控制技术。因此,实验内容的选择不应只局限于编程,还应注重于机床的数字控制原理,该部分内容几乎涉及到除数控编程外的所有数控技术课堂教学内容。

我校数控实验室现有数控车床、数控仿形铣床、立式加工中心、数控线切割、数控雕刻机、宇龙仿真软件及机电一体化实验台等设备,设备虽然不同,但都属于典型的机电一体化产品,具有相同的控制思想。因此,在数控编程课堂教学内容开始前,进行的数控机床基本操作实验中,首先通过各个机床的加工演示和讲解,让学生对机床的结构组成、工作原理、控制思想、操作方法进行初步认识,加深对数控机床原理的理解。然后,以数控机床的基本操作为重点,通过对机床操作面板的使用,让学生熟悉机床的基本操作方法。最后,通过简单实例,从零件图、程序组成结构、程序输入、调用、材料装夹、对刀、模拟、加工,介绍数控编程加工的总体实现过程。

在数控编程课程结束后进行的数控机床编程加工实验中,由教师给定题目或学生自拟的方式,根据零件图纸,学生通过仿真软件编制程序,最后经教师审核后在机床上加工。

在课堂教学后期进行的数控机床控制原理实验中,首先通过机电一体化实验台,演示对数控机床工作台的控制,介绍机床控制系统中的PLC、继电器、接触器、环形分配器、驱动器等关键部件,然后,通过结合机床操作面板、控制程序让学生观察电气控制柜和数控系统软件界面中的PLC输入输出信号的变化,让学生理解数控机床中信息的传递与驱动、反馈控制原理。

3 做好实验准备,提高实验效率

数控机床是一种高技术含量、高精度、高性能的设备,设备造价比较高,受客观因素的影响,实验设备少,学生人数多,要使学生在短时间的实验教学课时限制下尽可能多的理解和掌握数控机床编程及其技术原理的众多知识,实验前的准备工作极为重要。开学后,实验教师应与理论课教师充分沟通,协调一致,制定好理论教学与实验教学的教学计划;实验课程开始前,实验教师应充分了解学生的理论课程进展情况,从而根据学生实际情况,制定实验教学方案,并事先准备好刀具、材料、程序,并试运行,防止因疏忽造成实验过程中的时间浪费。数控技术涉及理论广泛,学生的疑问也较多,因此,实验教师要不断提高自身理论知识,充分理解实验中涉及到的理论原理,明确实验过程,从而使整个实验过程系统化,并能及时准确、简洁明了的解答学生的提问,从而提高实验效率。

4 注重知识应用,提升综合素质

单一的数控机床编程操作实验,简单的通过加工演示、简单实例,很难达到对学生综合实践能力的锻炼,因此,应有针对性地开发综合类的实验项目。如:利用加工中心,设置刀具长度补偿和半径补偿,采用多种刀具完成零件的钻孔、平面轮廓铣削加工、圆及圆弧等的加工;利用数控车床多刀加工,完成回转零件的内外圆柱面、端面、切槽、螺纹的加工;通过对操作面板的操作,观察数控系统PLC状态图的变化,结合电气控制柜中的继电器、接触器的动作,绘制机床的电气控制原理图;通过机电一体化实验台,编制PLC梯形图,实现对机床工作台的运动控制;采用自动编程软件,完成零件的自动编程。与此同时,鼓励学生在掌握基础知识的情况下,根据实验室条件,结合自身兴趣和方向、科研经验,自主设计实验内容,或在教师指导下参与共同设计新的实验,从而充分调动学生的积极性和主动性, 提高学生分析和解决实际问题的能力,有利于学生创新精神和实践能力的培养与提高,从而达到培养具有综合能力和创新能力人才的目的。

5 完善实验考核方式

数控技术课程作为一门专业方向课,相比于大多数课程,实践应用能力更为重要,因此,应加大实验内容所占比重。考核形式采用基本理论、软件仿真、基本操作、综合实践四个方面进行考核。其中基本理论涉及机床结构、控制原理、程序代码等;软件仿真涉及材料、刀具、工艺及程序等;基本操作包括图纸、编程、对刀、加工等实践操作;综合实践由教师拟定综合实例,由学生选题或自主选择工程科研实际问题,拟定加工工艺完成操作加工。

6 结语

实践是创新的源泉,学生通过动手实践,加深对理论的理解,从而更好的实现知识的应用,进而实现对知识的综合和创新思维的产生。数控技术课程实验是学生通过实践理解和深化认识数控技术理论的关键,同时也是对知识综合应用能力培养的关键。数控技术实验课程的特点,要求教师要在教学过程中不断总结和完善,丰富教学手段和教学方法,优化教学内容,提升自身理论与实践能力,从而确保教学效果。

数控技术教学论文例6

【中图分类号】G637 【文献标识码】B 【文章编号】2095-3089(2013)17-00-01

一、目前中等职业学校数控专业教学的现状

现阶段的中等职业学校一般仍旧沿袭普通中学常用的以教师讲授知识为主的教学模式,强调理论知识体系的完整性、严密性。而中等职业学校的学生对于理论知识的学习普遍存在着严重的厌学情绪,使得老师抱怨现在的学生越来越难教了,学生抱怨老师讲的理论知识枯燥乏味,什么都没听懂。现在,精密机械制造业广泛采用先进的数控技术,劳动力市场出现数控技术应用型人才的严重短缺的局面。中职学校作为“蓝领”——生产第一线技术工人的培养基地,应针对传统教学模式不能适应教学需要的事实,及时合理地调整教学模式,快速高效地培养出符合社会需要的高质量技术工人。

二、打破传统的教学模式,逐步引入“一体化,模块式”教学模式

一体化模块式教学就是在教学中,理论和实践相结合,打破传统的课程体系,遵循“实用为主,够用为度”的原则,根据培养目标的职业标准要求,以技能训练为核心,确定该项技能所需要的知识内容,按照技能的特点和分类,建立若干个教学功能模块,将理论教学和技能训练有机地结合在一起,完成教学任务的一种教学模式。数控加工技术教学的目标是使学生全部达到中级操作工技能水平,使部分优秀学生达到高级工技能水平。围绕这一总目标,根据工作过程导向,将工作项目与工作任务进行整合,然后将任务层层分解,按其包含的基本技能,将数控加工技术教学划分为五个模块:制图技能模块、机加工操作实训模块、CAD/CAM软件应用模块、数控设备操作实训模块、数控设备的维护与保养实训模块。

1、制图技能模块

制图技能模块主要包括机械制图、公差与测量、机械设计基础、Auto CAD等相关知识。机械制图是机械工程人员的语言,是从事机械工程非常重要的一项基本技能。数控专业是非常典型的机械专业,从事该专业的人员将长期与机械制图接触。因此制图模块的技能培养要在中职数控专业重视起来,并成为中职学校学生的内在基本职业素质。制图技能模块对数控专业学生的培养重点应放在看图、识图及测量的技能上。为了能使制图技能模块的培养目标充分实现,该模块应在整个知识内容讲授后,设计一个制图模块综合实训项目,以提高学生对该技能的掌握水平。

2、机加工操作实训模块

机加工操作实训模块主要包括钳工实训模块、普通车工实训模块、普通铣工实训模块及刨工和磨工实训模块等相应机加工技能操作实训。现代制造技术是在传统技术的基础上发展起来的,但是自动化的数控机床却离不开传统的车、铣、刨、磨等加工技术。因此,传统的金属加工理论与实践技能,是学习先进制造技术的基础。为此,从数控技术应用型人才培养的角度出发,构建以金工实习为重点,机械制图、机械设计基础、机械制造基础等课程相结合的机加工操作技术训练模块,通过机加工操作技术训练模块的训练,使学生初步具有识图、绘图、工件测量与精度检验、普通机床操作、工艺分析、切削用量选择等机械加工工艺能力。

3、CAD/CAM软件应用模块

CAD/CAM软件应用模块主要包括Auto CAD、CAXA及数控仿真等几个方面实训。CAD/CAM是数控技术发展的方向,对学生进行CAD/CAM的教学及技能培训是数控技术教学中不可缺少的环节,通过CAD/CAM教学软件,学生能够在计算机上进行机械制图和零件工艺分析,在计算机上通过仿真软件模拟实际,掌握数控车、铣、加工中心的基本编程和基本操作,初步掌握数控加工工艺,培养学生对数控机床的感性认识。目前可用于CAD/CAM设计的软件有CAXA、Master CAM、Pro-Engineer、UG等,学校可根据具体情况合理选择其中的两种软件。

4、数控设备操作实训模块

经过前面几个模块的训练后,学生具备了机械绘图、识图和工量具的使用和读数能力,并掌握了一定的机械设计、制造工艺的知识和数控技术应用的基础知识。在此基础上,构建以数控中级工认证强化训练为重点,数控机床、数控加工编程与操作等课程相结合的数控设备操作实训模块:以数控车床为主体,具有数控铣床、电火花、线切割等数控实训;通过数控机床基本操作,数控车削加工,数控铣削加工,数控电火花、线切割机床等项目的学习与训练,能熟练掌握数控机床的面板操作、零件程序的编辑和对零件的自动加工,能读懂绘制中等复杂零件图与装配图;能制定数控加工工艺;能正确选择和安装刀具,并确定切削参数;通过对各种典型零件的加工,达到数控中级工认证的能力要求。

5、数控设备的维护与保养实训模块

数控设备的维护与保养实训模块主要包括有机械部件的维护、液压气压系统维护、数控系统的维护等相关知识。目前企业对员工的要求不仅是只会操作数控设备,还要求员工们具备一定的数控设备维护与保养的能力,而数控设备是一种自动化程度较高,结构较复杂的先进加工设备,是企业的重点、关键设备。做好日常维护保养,可使设备保守良好的技术状态,延缓劣化进程,及时发现和消灭故障隐患,从而保证安全运行。因此,在实训课教学中要做到理论与实践相互交叉的一体化教学,同时引入企业对设备的维护与保养等相关内容,使学生在“学中做,做中学”的环境下掌握数控设备的维护与保养的相关知识,能解决日常使用中出现的一般故障。

三、引入一体化,模块式实践教学体系的初步成效

数控专业教学中一体化模块式教学法的引入,改变传统的“教师讲,学生听,满堂灌,先理论,后技能”的教学模式,积极开展“教、学、做一体化”教学模式,将理论课的课堂搬到车间,实现“车间”即“课堂”,采用现场教学法,边教边学边做,边听边看边练,有针对性地解决课堂教学中存在的重点和难点问题。同时有效激发学生对操作技能课的兴趣,极大地提高学生学习的积极性,让学生学习更主动、更用功,使教学质量有很大幅度的提升。可使学生就业后能迅速适应企业对技能型人才的要求,充分体现职业教育为学生、为企业服务的宗旨。实训中模块式教学法的引入,可加强相关科目教师的协调配合,从根本上避免重复教学;教学模块选择目的性强,可强化教学针对性,要求教师必须根据教学模块要求开展教研、教改,使教学更贴近企业和学生需求。

参考文献

[1]王增杰:《构建职校数控专业“模块化”实践教学体系》。《机械职业教育》2007年第12期。

[2]李海欧,刘军华:《浅谈焊接专业实训教学中的模块化教学》。中国论文下载中心。

[3]《“任务引领教学法”在数控技术应用专业中的应用》。论文先生网。

数控技术教学论文例7

随着科技的迅猛发展,计算机辅助软件在数控加工制造中被广泛的应用。在数控加工制造业中广泛应用计算机辅助数控技术,数控专业是具有很强的理论性和实践性特征的专业,计算机辅助教学技术极大的提高数控教学效果和降低教学成本,本文研究了计算机辅助教学技术在数控教学中的应用。

1 数控教学中存在的问题

数控专业涉及多门学科,且交叉程度高,具有很强的其理论性和实践性,数控专业的理论知识体系很复杂,实践操作要求高,因此数控专业的实践教学在教学中起着极为关键的作用,通过有效的计算机辅助实践教学能够促进学生了解数控车床的基本原理与结构,能够让学生加快掌握数控车床的基本操作技能,熟练操作CAD/CAM应用的方法与流程,最终提高综合能力,但是在实际数控教学过程中,往往受到教学条件和专业特征等因素的制约,导致在具体的教学中存在一些常见问题:(1)由于数控车床涉及多门学科,因此数控这门专业所需的理论知识体系相当复杂,而且许多教学内容很抽象、知识结构复杂,以往教师在课堂上单纯的讲解课本教学方式,导致学生难以理解,学习过程中选择逃过复杂的数控理论体系,导致学生普遍理论知识欠缺,最后必然导致学生难以理解接受理论知识;(2)数控车床综合应用多种技术,结构原理和生产过程是非常复杂,车床产品类型极为复杂,广泛应用于各行各业模型和各种数控车床,其价格远高于普通车床。数控车床价格太贵导致教学成本太高,因此学校在教学中不能将用于数控车床模型和数量配置完整,从而影响教学效果;(3)车床型号太多且价格昂贵,导致学校配置不能配齐所有车床型号,因此在实际教学中,学生不能对所有型号的数控车床进行实际的实践操作,导致学生在学校学校学到的知识,不能实际应用到企业;(4)当前职业教育广泛采用班级授课制,数控实训往往是一个班的同学在同一时间对数控实习室培训操作,训练设备的限制,很难确保每个学生数控车床操作培训,培训指导老师不能到每个学生调度监控和指导,这将导致在训练过程中存在安全隐患。

2 计算机辅助教学在数控教学中的应用措施

根据以上所述数控专业的专业特征及数控专业教学中存在的问题,可以利用现代技术计算机辅助数控教学,凭借计算机辅助教学有效的模拟效果提高数控专业的教学效果,具体措施包括:(1)数控专业理论中存在大量的抽象复杂的理论知识,传统的教学方式将导致学生很难理解,应用计算机辅助教学技术提高教学效果,数控车床的结构与原理极为复杂,而且很难找到实物演示观察,教师在讲解时难以表达清楚,学生很难理解掌握;这些抽象概念学生很难理解,采用计算机辅助教学技术,可以将复杂和抽象的教学内容简单化和具体化,从而让学生轻松地掌握这些复杂难懂的理论知识;在讲解数控指令等抽象内容时,可以运用计算机辅助教学技术将其实现功能形象地表达出来,从而将抽象内容具体化,应用计算机辅助教学技术可将教学内容形象化、具体化,还能突出重点、简化难点,并且能激发学生的学习兴趣,从而提高教学效果。(2)计算机辅助教学即利用硬件与软件结合构建虚拟实验室,在计算机网络上进行模拟、仿真各种实验操作,替代部分甚至全部传统的常规实验仪器设备,由于数控车床的型号和种类繁多,且更新换代极为快速,以职业学校的经济实力,不能将所有型号的实验设备配备齐全,可以充分利用计算机辅助软件构建虚拟实验室进行仿真。随着计算机辅助教学技术的日趋成熟,计算机仿真系统越来越完善,可模拟数控实际设备加工环境以及其工作状态也更加全面,可以验证数控加工程序更高的正确性和可靠性,计算机辅助数控加工仿真在数控教学中起着十分重要的作用,是现代数控专业实践教学的有效辅助方式。在虚拟实验室,利用计算机辅助处于虚拟环境中可动态分析观察数控工件制作程序的正确性和完整性,教师利用仿真平台进行工件加工操作演示,学生都能清楚的观察到每一个详细的操作步骤,学生自己也可以在虚拟实验室进行仿真实验操作,学生通过仿真实验,学校不必花费太多的经济就能够使学生得到实践练习的机会,仿真实验让学生加深对数控指令的理解,缩短对实际数控车床的熟悉时间,减少加工材料损耗和浪费,节约时间;(3)在学习一个段落或者一个知识点后,有必要进行一次有效的教学效果评价,但传统的单一的书面考试形式的评价模式的运作程序,将不能够提高学生的学习兴趣,不但影响评定效果,也不利于教学。应用计算机辅助教学技术教学的效果是可以测试学生在学习效果,通过仿真实验,对学生所学知识进行测试,可以直接反映教学效果,同时增加学生的学习兴趣。

3 结语

本文对数控专业教学的现状及存在的问题进行分析,对计算机辅助教学技术在数控专业中的应用进行研究,且提出了计算机辅助软件在数控专业教学中的具体的实施方案,计算机辅助在教学能够将抽象复杂的理论知识具体简单化,促进学生对其的理解,从而可以提高教学效果,提高了学生的知识与技能。

参考文献

[1] 薛成,罗霞.浅谈五年制高职数控专业的教学改革[J].中国科技信息,2009(10).

[2] 梁家强.数控专业教学体系研究与实践[J].科技信息,2010(36).

[3] 刘峻,朱敏红.高职数控技术专业教学改革的核心——课程体系改革[J].科技信息,2011(10).

[4] 杨丽.浅谈中职数控专业实行“学分制”的必要性以及课程设置[J].科技资讯,2010(06).

数控技术教学论文例8

近年来,由于数控技术受到了热烈的追捧,越来越多的高校开展了“数控一体化”等专业科目,为社会提供相关专业领域的人才。但综观各企业的现状,数控人才质量难以符合实际发展需求,其根源在于高职院校上。本文对高职院校数控技术专业教学现状及对策进行了探究。

一、高职院校数控技术教学中存在的不足

首先,数控教学中理论脱离实践。无论是在生产、生活、学习,抑或是工作中,理论与实践相结合都会产生巨大能量,数控技术教学更是如此。但是,教师在实际教学中并没有遵循这一理念,其原因包括:其一,传统教学模式根深蒂固,将理论知识作为主要教学内容者居多,没有重视对学生实践能力的培养,学生在实际操作中遇到难以解决的问题又立刻翻书本,看不见问题的根源所在。这种“重理论、轻实践”的教学模式不利于学生实践能力的提升;其二,数控设备匮乏,导致部分学生得不到应有的训练,其所掌握的专业技能与企业要求相去甚远。其次,基础设施已无法满足有关需求。综观我国高职院校,能够提供充足教学设施的院校屈指可数,资金的短缺导致数控教学工作难以有效开展。部分院校的教学设备没有及时更新,数量也无法满足学生的需求,机器的性能也存在一些问题。同时,由于教师过多地强调理论内容,忽视了学生的动手能力,对设备的利用效果也不甚理想,无法从根本上保证数控技术教学质量。最后,教师素质有待提高。高职院校师资力量不足,对专业数控技术人才缺乏吸引力,学校教师队伍没有新鲜血液注入,骨干教师也渐渐跟不上时代的步伐,数控教学工作只能止步不前。数控技术是一门信息含量较高的综合性学科,对教师的素质有着较高的要求,高职院校对此需要加以重视。

二、优化高职院校数控教学的有效措施

第一,构建实用型教学体系。要构建新型教学框架,就要从根本上消除当前的教学弊病,重视实践,辩证看待理论与实践间的联系。改善传统的教学模式,将理论教学与实践教学有机结合。在学生学习理论知识时,要求学生利用实践中获取的心得与体验填补理论上的空白;进行实际操作时,合理运用理论知识加强对技能的掌握,使学生的专业素质能够从根本上得到保证,符合企业、市场的需求。同时,利用引导教学法丰富教学手段。在教授理论知识时,教师应该做到言简意赅,提炼教材的精华部分,让学生掌握知识要点,这样既保证了教学效率,又能剩余大量时间为学生提供实践机会。在实际操作中,学生利用技术要点来解决操作中出现的问题,如果学生对某个阶段不理解,此时教师再针对该问题进行详细教学,这样一来能够加深学生的印象,从熟练掌握各项技能,实现理论与实践双丰收。其次,以市场作为参照物,提高学生的实践能力。针对学生实践能力偏弱的现象,一方面,高职院校要不断满足现代化数控教学的要求,另一方面还要与学生共同拓展实践空间,加强与企业的沟通与联系,让学生在锻炼中磨合自己。引进现代化数控机床设备,如FANUC品牌下的数控设备。考虑到资金问题,高职院校不仅需要政府大力支持,还可以进行校企合作。高职院校可与企业每年签订合同,为企业输送人才;企业则按需提供教学补助。同时,利用仿真系统不断加强对技能的应用与掌握,从而达到真正意义上的综合型数控人才。最后,学生是不是人才与教师有着莫大的关系,教师作为传道授业解惑者,更应该不断完善自身素质,学习引领时代潮流的现代化数控技术,实际教学中要耐心解答学生的问题,提高对实践的重视。从院校角度来看,努力适应新时期下所倡导的教学改革,大力投入师资建设,打造一个高素质、高水平、吃苦耐劳、责任心强的数控专业教师团队。定期为教师提供学习与培训的机会,加强与其他院校的交流,互相派遣教师共同学习与参观。此外,利用校企合作的机会,聘请专业数控讲师来我校指导,为全校师生提供合理化建议。

三、结语

本文阐述了我国高职院校数控技术教学中存在的各种问题,就如何有效培养数控人才提出几条建议。以市场信息作为数控人才供求的参考目标,是今后高职院校数控技术教学的主要发展方向。高校需要不断完善师资建设,让学生在实践中掌握相关技能,争取早日做到“只要有市场,就不怕没人才”。

参考文献:

[1]刘佳坤.浅析高职数控实训教学过程考核评价体系的建立[J].电子制作,2015(4):207-208.

数控技术教学论文例9

[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:

数控技术教学论文例10

【中图分类号】TG659 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2014)01-0248-02

一、引言

机床数控技术,是数控机床的核心,它融合了精密机械、电子、计算机、自动控制、伺服驱动、精密检测等技术的最新成就,有效的解决了复杂型面、精密、小批量、多变零件的机械加工问题,其发展和应用水平是衡量一个国家制造业现代化程度的核心标志,体现了国家综合国力[1]。机床数控技术课程作为体现机械工程专业特色和实现学生知识、能力、素养培养的专业核心课程,具有多学科交叉、多领域技术集成创新、实践性强等特点,在机械工程专业教学体系中占有重要位置。

近年,成都理工大学的机械工程及自动化专业结合省级卓越工程师培养计划,不断研究、探索培养创新能力强的高质量工程技术人才的新思路、新体系、新模式,深入开展了包括专业教学团队、实践教学平台、人才培养方案、课程教学改革等方面的建设。机床数控技术课程结合相关平台同时进行了大量的探索和实践。

二、机床数控技术课程教学中的几个关键问题

1.难于把握课程理论知识的深度和广度

机床数控技术是由各种技术相互交叉、渗透、有机结合而成的一门综合性学科,具有很强的系统性和实用性。一方面,现代机床数控技术在社会生产需求的推动下高速发展,而在教学学时普遍不足的情况下,出现了相关理论基础、知识难点和前沿技术三者的取舍、综合问题;另一方面,由于数控技术理论知识教学内容相对枯燥,当教学手段、方法无法提高学生的学习兴趣时,更加大了对理论知识讲授深度和广度的把控难度。

2.课程实践教学资源不足

传统的数控实践教学平台往往以各种数控车铣床、加工中心为主,这类以操作实践为主要目标的教学设备价格昂贵,建设成本极高,除非资金非常充足,否则很难在短时间内建起功能丰富、具有一定规模的实践教学平台。这种思路,往往恶化了设备建设的循环发展条件,造成数控培养系统功能单一,甚至技术落后;同时,精密、昂贵的数控机床对操作者提出了很高的要求,从实践教学安全性等方面考虑,有时不得将某些综合性实验、实训内容等转变成演示性实验,难以达成学生实践动手能力以及创新能力的培养。

3.教学方法与课程多方位实际应用特点的不协调

数控技术是一门典型源于实践、用于实践的多学科理论与多方位实践运用的课程。不仅是技术集成创新的产物,也是科技再创新的重要源头[2]。而传统教学模式以教师为中心、知识灌输为主,这种“填鸭式 ”的教学方式和学生“被动接受”的学习模式破坏了实践主体的主动性、独立性和创造性,学习者必然缺乏面对多方位工程实际应用环境所需的看问题、想问题和解决问题的行动能力。

三、课程建设的思路和目标

为了培养出具有扎实理论基础、先进技术理念、宽泛工程视角,创新精神突出,实践动手能力强、综合素质高的高质量人才,机床数控技术课程的教学改革势在必行。

按照大学课程建设要符合现代教育思想、符合科学性、先进性和教育教学的普遍规律[3],结合机床数控技术课程自身的特点,本课程以“理论与实践并重,实用与先进并重,突出创新,强调应用”为指导思想创建教学内容;以强化学生创新精神和实践动手能力,形成以学生为中心的先进教学方法;以丰富功能,教、研结合,构建多层次递进式实践教学体系,实现从静态知识传授向智能教育的转变。

四、课程教学建设与实践

1.整合、深化教学内容

在专业课的教学中,教学内容的组织对实现培养目标十分重要。在有限的学时数里,一方面必须精简教学内容,同时注意知识体系完整;另一方面必须顺应技术的发展,抓实用性和先进性。为此,我们对教学内容进行了结构性调整、重组和更新。比如,在绪论中注重对数控机床基本工作原理、机床数控技术知识体系及相关专业术语介绍;要求学生利用搜索引擎工具和校园网图书馆电子资源广泛查阅文献资料,完成一份数控技术国内、外应用现状、发展方向的研究报告,为课程后续学习内容的展开和带着兴趣的自主学习打下基础。然后以学生熟悉的机械设计技术作为切入,介绍数控机床的机械结构设计特点。该部分教学内容不仅能加强学生对前期各种机械设计类课程知识的再应用,也要体现出机床技术的发展前沿。为此在探讨提高数控机床结构刚度时,引入对有限元分析的应用,选择学生们相对较熟悉的PRO/e软件,介绍如何分析数控机床工作台结构刚度问题,同时要求学生根据这个实例,课后自主研究学习PRO/e软件的CAE功能,从而拓展了他们在CAD/CAM软件应用方面的实际能力。接下来将数控系统的教学内容分作了四部分。首先介绍连续控制系统的数控插补原理,这是数控系统的核心计算功能。在这部分内容的教学过程中,设计了一个自主开发的插补运算平台,使学生可以在该平台上完成各种插补算法的学习和程序编写(自选内容),极大地激发了学生学习的兴趣,同时增强了他们的高级语言编程能力。然后以有形的NC系统技术着手,展开到CNC系统技术,再扩展到伺服检测技术的介绍。这部分教学内容抽象,是重点也是难点。但对机械专业的同学来说,由于电子技术、计算机技术方面的知识能力普遍不足,成了比较薄弱且难于突破的环节。其教学内容的组织必须注重先进性和实用性,为了减少学生在学习过程中的茫然,我们抓住了一个简单机电一体化系统研发的技术路线这个关键,处处紧扣这个核心,使学生对学习对象的认识更加清晰。最后部分的教学内容安排对数控工艺及编程技术的介绍,在内容上除了注重基本的数控工艺分析和编程指令的讲授,同时加强了对CAD/CAM软件自动编程技术的学习。要求学生在设定的工程环境中具有较强的操作能力和编程能力。

2.改进教学方法

教学方法是达成教学目标的关键。为了配合上述教学内容的开展,在有限的学时内完成基础理论、实用技术和前沿知识的传授,学生必须在学习目的明确的情况下具有自主学习的能力和积极性,因此,着眼于促进以学生为中心的教与学方式的转变是十分必要的。

首先根据内容特点采用灵活的授课形式,包括课堂讲授,讨论,自学,现场课,避免“填鸭式”的一讲到底。在课堂教学形式上,加强师生交流,重点讲思路,讲方法,提问题,启发学生对老师所提问题进行独立的逻辑思考和研究探索,培养他们的创新意识和终身学习能力。精心设计讨论课的内容,讨论题目大多无标准答案,具有较强的探究性。比如以一个实际的机械零件的数控加工工艺分析及编程为例,同学们可以分组研究讨论,然后派代表上台主讲,展示程序及仿真加工效果,互相问辩,最后由老师总结、点评。针对比较抽象、难于理解的某些教学内容,则采用现场课,如数控系统的结构和伺服检测系统的基本工作原理等,则可在数控综合实验平台上一边讲解一边演示来完成。

其次,充分利用多媒体、视频和动画来提升教学效果,改变知识表述方法的单一性,建立多工程实际应用环境,使学生在生动活泼的教学过程中牢牢掌握理解困难并且抽象的数控知识,熟悉以工程师视角分析问题、解决问题的方法。多媒体教学中同时要注意活泼课堂气氛,抓住经典内容,以多媒体结合板书推导,调动学生积极参与教学过程,不断启发学生跟随老师思路积极思维,做到“学、思、行”结合,不仅可以培养学生分析、解决问题以及逻辑思维的能力,也加强了师生间的互动交流。一般来讲,机床数控技术课程的动画演示(尤其是各部件工作的动态展示),难以通过实际部件组建实现,也很难在网络资源里找到相应资源。为了让学生对所学内容有直观而清晰的认识,可以利用自主研制开发的教学平台或设备去获取动态知识素材。比如对数控插补的含义、原理、特点的理解我们就借助了一个基于VB的数控加工预处理系统来演绎,使抽象的知识也能通过视觉直观的获取。

3.注重实践教学平台建设

本课程的实践教学必须以培养学生的工程视角、技术应用能力、操作技能和创新精神为目的,创建真实的多工程应用环境,将“主动实践”贯穿于整个教学过程,抓“基础性、认识性、创新综合性”三个层次的实践教学内容,在实践教学环节的开展中使实践教学和理论教学有机结合并相互补充,教学和科研相互促进,构建多层次递进式实验教学模式。

在有限的资金条件下,我们重点建设三种类型的实验平台。第一类平台拟建成以PPCNC系统为主的集数控编程与加工一体化的实验平台。传统数控设备“买不起、养不起、用不起、责任担不起”的特点使一般学校要么无机可用,要么有机怕用,进而造成学生们在数控加工实践动手能力方面始终“眼高手低”。个人便携式数控机床(Personal Portable CNC,简称PPCNC)是一种针对数控加工教学的新型教学设备,它以塑料、代木作为加工对象,能满足数控加工核心内容的培训要求,具有现场教学互动性好、造价低、安全性高、场地要求低、运行维护成本低等特点,能较好的应对上述数控教育的困扰,满足开放性教学的要求。第二类平台数控系统电气设计、组装、调试、维护等多功能综合实训系统,可以将课堂教学和实训紧密结合,以学生主动探求知识为前提,围绕研究性教学内容展开,通过分析问题和解决问题,重点培养学生的创新精神和实践能力。第三类平台CAD/CAM及数控加工仿真系统,主要提供数控加工仿真及自动编程技术的学习,旨在提升学生对工程实际应用中各类数控系统操作的应对能力及利用CAD/CAM软件进行编程的能力。在上述三类平台上精心设计实践教学内容,有利于构建起多层次递进式实验教学模式。

五、结束语

本课程的教学建设探索旨在面向市场需求,提高数控技术人才培养的创新性、实用性和先进性。从教学内容的整合、教学方法的改进、实践平台的建设等三方面出发,以培养创新精神和实践能力为核心,激发学生主动探究、学习的兴趣;训练学生的工程视角,提升面对实际工程环境分析问题和解决问题的能力。MOOCS风暴强烈地冲击着传统大学教育模式,必将促进机床数控技术课程的一线教学人员对构建网络化、开放型的教学和实践环境,以及与之适应的课程知识体系和教学方法进行更多的研究探索。

参考文献:

[1]张吉堂. 现代数控原理及控制系统[M].北京:国防工业出版社. 2009.

[2]李曦. 数控技术探究式教学方法的探索与体会[J].机械类课程报告论坛论文集. 2010:228~233.