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摘要: 《数控加工编程与操作》是目前我国各大高职高专类院校,尤其是工程类院校针对数控技术专业普遍开设的一门核心课程。本文详细论述了《数控加工编程与操作》课程改革的相关内容,其中包括与传统教学模式的对比,专业课程体系及课程内容的设计,教学模式的转变,配套教学条件的设置以及特色与创新等。
关键词:数控加工编程与操作;课程改革
《数控加工编程与操作》是目前我国各大高职高专类院校,尤其是工程类院校针对数控技术专业普遍开设的一门主干课程和核心课程,同时也是我校独立开设的一门面向机械制造类专业,重点建设和支持发展的核心精品课程。开设此门课程,能使学生具备独立完成中等复杂零件的数控编程能力,熟练操作和使用数控机床,并掌握初步安装、调试与维护的方法,养成良好的职业道德和职业素养,树立正确的设计思想和严谨的工作作风。
一、传统数控类课程的特点与不足
1.重理论,轻工艺,少实操。
不少教师在授课过程中过于偏重理论教学,特别是偏重演示性的编程教学,在不少学校甚至出现学习《数控加工编程与操作》课程而学生却没有机会操作数控机床的现象。在这种教学模式下,学生未能得到与理论学习相应课时的实操机会,对数控加工工艺的重要性理解不深,令该门专业课的教学处于“纸上谈兵”的尴尬局面。
2.理论教学与实际生产脱轨。
在传统的数控教学过程中,教学范例与工厂实际生产的零件有一定差别。学生在学习过程中过于注重编程技巧和零件外形而忽略了综合考虑零件制造工艺,如表面光洁度,尺寸偏差,装配精度等因素,不能很好地与企业的生产模式接轨,严重影响学生的学习积极性。
3.实操效率不高。
传统的数控教学以理论学习为主,实操为辅。学校数控教学设备数量不多、不够完善等因素导致学生机床操作经验少,自主学习自由度小,学生对机床存在畏惧的心理,最终导致了学生从理论学习到熟练操作机床程度需时漫长。
4.理论教师操作能力不强,实训教师理论水平不高。
部分学校不注重“双师型”教育人才的培养。理论教师一般为没有企业工作经验的高校科研人员或毕业生,实训教师则为未参加过教学方法理论培训的企业工人,导致出现理论教师操作能力不强而实训教师理论水平不高的局面,严重影响学生对课程的接受程度。
5.以纯教学为主导,学生职业素养难以提高。
学校以教学为主导,对学生的职业素养教育不够重视,认为这是企业的任务,无需在校内培养。正因为这种传统观念的存在,导致学生在校期间未能很好地培养良好的职业素养和职业道德观念,进入工厂企业后仍需大量的时间来适应和学习,造成学校、学生、企业三方面都不能合理地利用现有条件,造成资源浪费。
二、我校专业课程体系及课程内容的设计
针对传统数控教学的特点和不足,我校就《数控加工编程与操作》课程所在的专业(机电一体化技术,数控技术)积极推行课程改革,在新型培养模式下打造以“懂工艺、会编程、精操作”为课程目标的综合类新型专业技能人才。
在课程内容的设计上,我们以工作过程为导向来进行课程建设。其中包括:“工作化”的学习内容,“项目化”的学习过程,“多样化”的学习模式,“企业化”的学习管理和“双师化”的学习指导,务求保持学生学习与工作的一致性和对未来工作的适应性。
在课程内容的组织上,我们强调以学生直接获得经验的形式——典型零件的数控加工实施,让学生掌握并融合实践行动中的新知识、新技能;按数控加工典型工作岗位来进行3个学习项目和6个典型案例的实操;以能力强化(技能证模拟考核实训)为手段,为顶岗实习做准备。
在课程内容的形式上,力求打破学科界限。学校按照工艺、编程、加工的要求,设计了学习性加工任务,使理论与实践相结合,做到边教、边学和边练,提高学生的学习效率,并运用PPT讲义、教学方案、多媒体课件、数控仿真软件等媒介帮助学生加深对知识的理解。在以工作过程为向导的学习过程中,向学生发放工作任务书,强化“工学结合”的教学模式。零件图明示加工的尺寸、形位、表面技术要求,模拟“方案→编程→仿真→加工→检验”的工作顺序,强调学生学习后对技能的掌握。
三、教学模式的转变
在课程改革中,我校推崇“项目化”的学习过程,即一条主线、三个层面训练与过程控制:
除此之外,我校还根据不同的教学场合,选用各种不同的新型教学模式:
1.问题探究型教学模式。
该模式适合知识应用的教学。例如,零件加工工艺方案的制定。
首先,提出要解决的问题。例如,如何控制公差?数控加工控制方法有什么不同?然后,找出与问题相关的因素。例如,如何使用极限尺寸,找到编程尺寸?其次,应用已有知识和经验解决问题。例如,如何配置加工极限偏差?保证精度?
这种教学模式的优点是:学生能清楚地知道应用哪些知识解决哪些问题,能更快理解知识点,迅速自我判断是否已经学会。
2.案例教学模式。
实施过程可分为以下4步:(1)导入已完成的工艺方案。(2)分析具体工序的关系与要求。(3)介绍各工序可以使用的相关指令及指令格式。(4)归纳不同指令的适用情况、使用方法、使用技巧。学生在个例的解决方案中可以不断积累经验,熟悉编程的方法,悟出编程的技巧。
3.环境陶冶教学模式。
该模式适合能够产生一个工作成果(产品)的教学,实施的过程完全模拟实际企业生产:(1)导入工艺方案和加工程序。(2)加工的文本资料准备。(3)加工原材料或加工毛坯的准备。(4)夹具、刀具、量具等工具的准备。(5)程序录入、核对、传输。(6)对刀并开始加工。
学生在仿真的职业环境中,经历真刀真枪的训练,可以了解生产现场管理与安全操作等制度,并初步形成职业习惯。
4.体验教学模式——顶岗实习。
现在越来越多的高职高专院校应企业对人才培养的要求,采用体验教学模式,安排学生到企业顶岗实习,为学生在真实的职业环境里接受锻炼创造了机会,亦为企业和毕业生的双向选择提供了“零距离”机会。例如,我院机电系2006级数控班在第四学期安排了有偿顶岗实习,学生在工厂中与技术人员直接沟通,与工人师傅“同工同酬”,工作责任感和操作技能等方面都得到明显的提高。
四、配套教学条件的设置
在《数控加工编程与操作》课程改革中,我们充分利用各方面的资源进行改革,如文本资源、软件资源、视频资源、实训资源以及图书资源等。
在“双师素质”的师资队伍建设方面,我校主要推行四大机制,保证专任教师100%取得职业资格证:一是推行“实践周”机制,针对现有教师实行寒、暑假实践周及企业调研;二是实行专业培训机制,对专任教师重在实践,实验教师重在教学的专业培训;三是实行“传、帮、带” 机制,对青年教师的培养实行“1 1”的培养机
制;四是实行教学督导机制,即院、系、教师三级听课制度,极大程度保证了教学实训质量。
五、特色与创新
我校《数控加工编程与操作》课程以真实的数控加工工作任务为载体设计实例教学和工作过程导向教学:一是突出职业能力培养,注重实践教学、实例教学,采取“多媒体教学、仿真教学、实训教学”三位一体的教学方式和手段。二是注重职业能力的考核,采用能力测试的考核方式,根据学生理论知识考试和实际数控编程能力的完成情况进行综合评定(涵盖技能考证)。三是以技能大赛和学生科研为依托,在学生中成立兴趣小组,安排一些技术过硬的学生当实训室助理管理员,在学生中培养一批骨干。
在此次课程改革过程中,笔者深切体会到课程改革的关键是教师要转变观念,提高教学能力和专业实践能力。从学院层面看,需要推动组织体制、管理体制创新,加强校企合作。此外,学校需要加强对新一代人,尤其是80后和90后的学生价值观、行为习惯、心理素质的人文关怀。
(作者单位:广东工程职业技术学院)
参考文献:
[1] 张艳杰.基于工作过程的数控加工技术课程教学改革[J].职教论坛,2009,(3).
[2] 孙勇,朱强.发挥仿真软件优势改进传统数控加工教学方法[J].芜湖职业技术学院学报,2007,(4).
[3] 朱小荣.浅谈如何有效提高中职数控加工专业的实训效果[J].中国西部科技, 2009,(8).
[4] 张璐青.数控加工仿真系统软件的应用研究[J].中国职业技术教育,2009,(8).
[5] 袁崇福.数控加工专业教学体会点滴[J].现代企业文化,2008,(35).
见习编辑朱守锂
关键词:数控加工编程与操作;课程改革
《数控加工编程与操作》是目前我国各大高职高专类院校,尤其是工程类院校针对数控技术专业普遍开设的一门主干课程和核心课程,同时也是我校独立开设的一门面向机械制造类专业,重点建设和支持发展的核心精品课程。开设此门课程,能使学生具备独立完成中等复杂零件的数控编程能力,熟练操作和使用数控机床,并掌握初步安装、调试与维护的方法,养成良好的职业道德和职业素养,树立正确的设计思想和严谨的工作作风。
一、传统数控类课程的特点与不足
1.重理论,轻工艺,少实操。
不少教师在授课过程中过于偏重理论教学,特别是偏重演示性的编程教学,在不少学校甚至出现学习《数控加工编程与操作》课程而学生却没有机会操作数控机床的现象。在这种教学模式下,学生未能得到与理论学习相应课时的实操机会,对数控加工工艺的重要性理解不深,令该门专业课的教学处于“纸上谈兵”的尴尬局面。
2.理论教学与实际生产脱轨。
在传统的数控教学过程中,教学范例与工厂实际生产的零件有一定差别。学生在学习过程中过于注重编程技巧和零件外形而忽略了综合考虑零件制造工艺,如表面光洁度,尺寸偏差,装配精度等因素,不能很好地与企业的生产模式接轨,严重影响学生的学习积极性。
3.实操效率不高。
传统的数控教学以理论学习为主,实操为辅。学校数控教学设备数量不多、不够完善等因素导致学生机床操作经验少,自主学习自由度小,学生对机床存在畏惧的心理,最终导致了学生从理论学习到熟练操作机床程度需时漫长。
4.理论教师操作能力不强,实训教师理论水平不高。
部分学校不注重“双师型”教育人才的培养。理论教师一般为没有企业工作经验的高校科研人员或毕业生,实训教师则为未参加过教学方法理论培训的企业工人,导致出现理论教师操作能力不强而实训教师理论水平不高的局面,严重影响学生对课程的接受程度。
5.以纯教学为主导,学生职业素养难以提高。
学校以教学为主导,对学生的职业素养教育不够重视,认为这是企业的任务,无需在校内培养。正因为这种传统观念的存在,导致学生在校期间未能很好地培养良好的职业素养和职业道德观念,进入工厂企业后仍需大量的时间来适应和学习,造成学校、学生、企业三方面都不能合理地利用现有条件,造成资源浪费。
二、我校专业课程体系及课程内容的设计
针对传统数控教学的特点和不足,我校就《数控加工编程与操作》课程所在的专业(机电一体化技术,数控技术)积极推行课程改革,在新型培养模式下打造以“懂工艺、会编程、精操作”为课程目标的综合类新型专业技能人才。
在课程内容的设计上,我们以工作过程为导向来进行课程建设。其中包括:“工作化”的学习内容,“项目化”的学习过程,“多样化”的学习模式,“企业化”的学习管理和“双师化”的学习指导,务求保持学生学习与工作的一致性和对未来工作的适应性。
在课程内容的组织上,我们强调以学生直接获得经验的形式——典型零件的数控加工实施,让学生掌握并融合实践行动中的新知识、新技能;按数控加工典型工作岗位来进行3个学习项目和6个典型案例的实操;以能力强化(技能证模拟考核实训)为手段,为顶岗实习做准备。
在课程内容的形式上,力求打破学科界限。学校按照工艺、编程、加工的要求,设计了学习性加工任务,使理论与实践相结合,做到边教、边学和边练,提高学生的学习效率,并运用PPT讲义、教学方案、多媒体课件、数控仿真软件等媒介帮助学生加深对知识的理解。在以工作过程为向导的学习过程中,向学生发放工作任务书,强化“工学结合”的教学模式。零件图明示加工的尺寸、形位、表面技术要求,模拟“方案→编程→仿真→加工→检验”的工作顺序,强调学生学习后对技能的掌握。
三、教学模式的转变
在课程改革中,我校推崇“项目化”的学习过程,即一条主线、三个层面训练与过程控制:
除此之外,我校还根据不同的教学场合,选用各种不同的新型教学模式:
1.问题探究型教学模式。
该模式适合知识应用的教学。例如,零件加工工艺方案的制定。
首先,提出要解决的问题。例如,如何控制公差?数控加工控制方法有什么不同?然后,找出与问题相关的因素。例如,如何使用极限尺寸,找到编程尺寸?其次,应用已有知识和经验解决问题。例如,如何配置加工极限偏差?保证精度?
这种教学模式的优点是:学生能清楚地知道应用哪些知识解决哪些问题,能更快理解知识点,迅速自我判断是否已经学会。
2.案例教学模式。
实施过程可分为以下4步:(1)导入已完成的工艺方案。(2)分析具体工序的关系与要求。(3)介绍各工序可以使用的相关指令及指令格式。(4)归纳不同指令的适用情况、使用方法、使用技巧。学生在个例的解决方案中可以不断积累经验,熟悉编程的方法,悟出编程的技巧。
3.环境陶冶教学模式。
该模式适合能够产生一个工作成果(产品)的教学,实施的过程完全模拟实际企业生产:(1)导入工艺方案和加工程序。(2)加工的文本资料准备。(3)加工原材料或加工毛坯的准备。(4)夹具、刀具、量具等工具的准备。(5)程序录入、核对、传输。(6)对刀并开始加工。
学生在仿真的职业环境中,经历真刀真枪的训练,可以了解生产现场管理与安全操作等制度,并初步形成职业习惯。
4.体验教学模式——顶岗实习。
现在越来越多的高职高专院校应企业对人才培养的要求,采用体验教学模式,安排学生到企业顶岗实习,为学生在真实的职业环境里接受锻炼创造了机会,亦为企业和毕业生的双向选择提供了“零距离”机会。例如,我院机电系2006级数控班在第四学期安排了有偿顶岗实习,学生在工厂中与技术人员直接沟通,与工人师傅“同工同酬”,工作责任感和操作技能等方面都得到明显的提高。
四、配套教学条件的设置
在《数控加工编程与操作》课程改革中,我们充分利用各方面的资源进行改革,如文本资源、软件资源、视频资源、实训资源以及图书资源等。
在“双师素质”的师资队伍建设方面,我校主要推行四大机制,保证专任教师100%取得职业资格证:一是推行“实践周”机制,针对现有教师实行寒、暑假实践周及企业调研;二是实行专业培训机制,对专任教师重在实践,实验教师重在教学的专业培训;三是实行“传、帮、带” 机制,对青年教师的培养实行“1 1”的培养机
制;四是实行教学督导机制,即院、系、教师三级听课制度,极大程度保证了教学实训质量。
五、特色与创新
我校《数控加工编程与操作》课程以真实的数控加工工作任务为载体设计实例教学和工作过程导向教学:一是突出职业能力培养,注重实践教学、实例教学,采取“多媒体教学、仿真教学、实训教学”三位一体的教学方式和手段。二是注重职业能力的考核,采用能力测试的考核方式,根据学生理论知识考试和实际数控编程能力的完成情况进行综合评定(涵盖技能考证)。三是以技能大赛和学生科研为依托,在学生中成立兴趣小组,安排一些技术过硬的学生当实训室助理管理员,在学生中培养一批骨干。
在此次课程改革过程中,笔者深切体会到课程改革的关键是教师要转变观念,提高教学能力和专业实践能力。从学院层面看,需要推动组织体制、管理体制创新,加强校企合作。此外,学校需要加强对新一代人,尤其是80后和90后的学生价值观、行为习惯、心理素质的人文关怀。
(作者单位:广东工程职业技术学院)
参考文献:
[1] 张艳杰.基于工作过程的数控加工技术课程教学改革[J].职教论坛,2009,(3).
[2] 孙勇,朱强.发挥仿真软件优势改进传统数控加工教学方法[J].芜湖职业技术学院学报,2007,(4).
[3] 朱小荣.浅谈如何有效提高中职数控加工专业的实训效果[J].中国西部科技, 2009,(8).
[4] 张璐青.数控加工仿真系统软件的应用研究[J].中国职业技术教育,2009,(8).
[5] 袁崇福.数控加工专业教学体会点滴[J].现代企业文化,2008,(35).
见习编辑朱守锂