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摘要:随着先进制造业的不断发展,自动化水平较高的数控机床已广泛应用于各个机械制造型企业,用人市场对数控技能型人才需求越来越大,各职业学校都加大了培养数控人才的力度。实训作为技能型人才培养的重要环节,如何有效提高学生的操作技能,培养出合格的技术工人,笔者在多年的教学实践中进行了一些探索和尝试。
关键字:职业学校;数控实训;教学改革
数控机床是综合应用计算机、自动控制、自动检测及精密机械等新技术的产物,并已成为衡量一个国家机械制造工业水平的主要标志。近年来,我国数控机床的产量以年超过30%的速度递增,目前我国在役数控机床约20万台。数控机床和制造业的快速发展需要大量能够掌握现代数控机床操作,工艺编程和维修的技能型人才。职业学校纷纷开设数控技术专业培养技能人才,但一般职业学校由于数控机床少,实践教学环节薄弱,导致学生岗位技能和实践能力较差的问题仍然较为突出。
现行职业学校数控实训模式
目前,数控技术专业实训是在实训老师的指导下让学生自己运用以前所学,通过对零件图进行工艺分析,编制出数控加工程序,经过校验后输入数控机床加工出零件,再经测量检验是否合格,一般为期4~6周。这种实训教学模式,大多采用传递——接受、示范——模仿等模式,这些模式具有教师教起来容易,学生较易理解掌握,技能的形成直观、形象,课堂教学效果能立即得到反馈,使正确的动作不断被强化、错误的动作不断被纠正,教学效果较好等优点。上述实训模式对于应付技能等级考试效果比较理想,教学成本相对来说也比较经济,但最大的缺陷是与生产实际脱节,缺少对学生职业能力和适岗能力的培养所需要的职业环境,有一种为技能训练、为技能等级考试而做的感觉。
在这种实训教学环境中,学生对企业的工艺要求不了解,产品质量观念难以形成,必然会形成一些与实际生产要求不相符合的习惯。到了企业后,不能及时适应生产岗位要求,次品和废品率较高,会给企业带来不必要的损失。造成学校合格毕业生到了企业后与实际生产岗位极不适应,出现学生在学校里技能“高分”,在企业岗位“低能”的现象。同时,在省市数控技能大赛上,虽然学生平时训练很刻苦,技能也很熟练,但是缺乏创造性思维和独立解决问题的能力,很难取得突破性的成绩。
目前数控实训中存在的问题
由于许多职业学校数控技术专业为新开专业,再加上数控机床成本较高,虽有几年的发展,具备了一定的硬件规模,但数控专业学生每年都是爆满,所以在专业建设、课程设置、师资队伍建设等方面还不完善,导致数控技术实训存在以下几个问题。
(1)设备少,班级人数多,学生人均实际操作时间少,实训效果差。
以学校数控技术专业实训为例。现有设备数控车法那科系统8台,一个班48人,分为8组,一组6人,为期4周,再除去分析零件工艺,编制加工程序,输入机床的时间,算下来每个人练习的时间很少。除此之外,还有一个更大的问题就是当一个人在操作机床时其他的人能干什么呢,难道又变成课堂教学或自修?这无疑会造成时间的大量浪费,以致实训的低效。
(2)学生的理论学习掌握的程度不够,并且对数控机床的操作不熟练以及由于接触少而产生的畏惧心理产生误操作造成机床和刀具的损坏。这是因为实训的准备阶段没有效果所致。教学和实践脱轨,普通机床操作不熟练的情况下又转向以仿真系统为主的数控机床的练习中,以仿真来代替数控机床,使学生缺少许多直观的感性认识。虽然了解数控机床但很肤浅,知道如何操作但严重缺乏实战经验,由于不熟练再加紧张出问题是在所难免的。
(3)实训过程中,学生通过看零件图进行工艺分析后编制的数控机工程序存在问题,如果全由实训指导老师提出的话则会导致学生的依赖性增加,对自己编制的程序不仔细检查,认为只要有老师在就不会出什么问题,这对以后的工作将造成很大不良影响。如果老师不说学生无法发现,只能等到输入机床进行仿真加工时才能发现,再进行修改又要花费时间则无形中占用别人实操时间。更有甚者不经检查就加工则可能出现撞刀,造成事故。如换刀点的位置错误,忘记退刀到安全位置直接换刀便会使工件,刀具以及精密的机床传动链造成损害。
(4)对于数控加工的刀具的结构不熟悉,以至于相当数量的学生在实训结束后分不清断面刀和外圆刀,刀的主切削刃,前后角以及钻头和铣刀等。搞不懂如何正确地选择切削用量,主轴转速,而这些是作为车工的最基本条件。
提高数控实训效率,全面进行数控实训改革
(1)采用数控仿真辅助手段衔接理论与实训教学。
数控机床与普通机床的最大差别,在于数控机床能够根据程序指令实现自动控制和自动完成对零件的加工,一方面初学者往往由于编程错误出现撞刀事故,甚至损坏设备;另一方面由于数控机床操作按键较多,按键之间大都有连锁关系,对于初学者学生来说,有时仅因疏忽了一个小小的步骤,后续的操作就无法继续下去,严重的机床还会出现报警,搞得学生心里紧张,唯恐操作失误引起设备故障。为此,在实训教学中,有必要引入数控仿真软件作为数控实训教学的桥梁,使理论与实践操作有效衔接,安全而有效地完成实训教学任务,提高实训效果。具体做法是,在实训阶段,可先安排学生实地观摩数控机床的操作,然后采用数控仿真软件,进行数控仿真加工操作学习,主要针对三个方面:一是让学生准确、熟练掌握面板操作,二是通过仿真加工进行编程的正确性检查,三是进行“程序编辑”、“对刀操作”的熟练性练习。同时在仿真辅助教学中,让学生明白,仿真毕竟只是仿真,它与实际上的加工还是有差别的,以避免学生过分依赖仿真系统。
(2)实行“实训项目产品化”教学改革。
为了强化实训教学,培养操作技能型人才,提高学生毕业后的岗位适应能力,学校在数控车工实训教学中进行了“实训项目产品化”的探索和实践,使学生的技能训练与实际生产紧密相连,每一次实训课都在企业真实的生产、经营环境中进行,逐步实现了学校和企业真正意义上的结合。
“实训项目产品化”具体包括三个方面:一是项目自身的产品化;二是加工工艺、手段、工时等产品化;三是工件质量标准检测产品化。在数控车工实训教学中实施“实训项目产品化”的具体做法如下:
1.实训项目产品化
根据学生的实际情况和学校的设施条件,按数控车工中级工要求学生需掌握的技能,将实训课知识要点编成各种产品形状、形式的项目,学生在教师的指导下自主完成项目的同时,也完成了某种“产品”的制作,并由此产生了一种“成就感”,既有利于激发学生的学习兴趣,又能逐步培养学生的产品生产意识。
2.加工工艺、方法、手段、工时等产品化
我们把项目当成产品,那么相应的加工工艺、方法、手段、工时等尽量以产品的生产实际来要求学生。对于同一产品(工件),其加工方法、手段很多,教师应让学生全面地了解,着重指出实际生产中一般选用的加工工艺、方法、手段以及选择的原则,使学生学会选择生产效益高的加工工艺和手段。
同时,我们对每一个产品都规定了具体的加工时间,即工时。让学生在生产产品的训练过程中明白,不仅要保证产品的质量,同时也要在额定的工作时间内完成,树立提高生产效率的意识。
3.工件质量标准检测的产品化
我们在项目训练中引入了产品质量观念,规定学生所做的每一个“产品”必须是合格品,该项项目的训练才能过关,同时才能进入下一个项目的训练。在具体实施时,将定量评分和定性评价结合起来,将“产品”分为次品、合格产品和优质产品等不同等级。用定量打分了解学生对项目所涉及的各项技能的掌握情况,用定性等级对学生整个工件加工能力进行评价。
然后,根据生产标准评定等级:一般认为尺寸超差的为次品,尺寸、表面粗糙度和形位公差基本符合要求的为合格品,尺寸、表面粗糙度和形位公差完全符合要求且外形美观的为优质品。只有两项均在合格以上,该项项目训练才算合格,学生才能进入下一个项目的训练。
总之,在数控车工实训教学中实施项目产品化教学法,让学生亲身体验学校环境下的企业软环境。在培养学生职业技能的同时,培养学生的综合职业素养,达到毕业后学生能快速适应职业岗位的培养目标。只有这样,数控技术人才的培养才能紧跟现代制造业发展的步伐。
参考文献:
[1]苏红志.对高职数控技术专业的教学改革的探讨.职业技术,2006(2)。
[2]施振金.数控技术专业校企合作的途径.机械职业教育,2006(3)。
[3]宫波.走产学研结合之路创办一流数控技术实训基地.中国科技信息,2006(1)。
[4]雷正光.职教课程实务概论.中国科学技术出版社,2000。
[5]沈建峰.数控车床编程与操作实训.国防工业出版社,2005。
关键字:职业学校;数控实训;教学改革
数控机床是综合应用计算机、自动控制、自动检测及精密机械等新技术的产物,并已成为衡量一个国家机械制造工业水平的主要标志。近年来,我国数控机床的产量以年超过30%的速度递增,目前我国在役数控机床约20万台。数控机床和制造业的快速发展需要大量能够掌握现代数控机床操作,工艺编程和维修的技能型人才。职业学校纷纷开设数控技术专业培养技能人才,但一般职业学校由于数控机床少,实践教学环节薄弱,导致学生岗位技能和实践能力较差的问题仍然较为突出。
现行职业学校数控实训模式
目前,数控技术专业实训是在实训老师的指导下让学生自己运用以前所学,通过对零件图进行工艺分析,编制出数控加工程序,经过校验后输入数控机床加工出零件,再经测量检验是否合格,一般为期4~6周。这种实训教学模式,大多采用传递——接受、示范——模仿等模式,这些模式具有教师教起来容易,学生较易理解掌握,技能的形成直观、形象,课堂教学效果能立即得到反馈,使正确的动作不断被强化、错误的动作不断被纠正,教学效果较好等优点。上述实训模式对于应付技能等级考试效果比较理想,教学成本相对来说也比较经济,但最大的缺陷是与生产实际脱节,缺少对学生职业能力和适岗能力的培养所需要的职业环境,有一种为技能训练、为技能等级考试而做的感觉。
在这种实训教学环境中,学生对企业的工艺要求不了解,产品质量观念难以形成,必然会形成一些与实际生产要求不相符合的习惯。到了企业后,不能及时适应生产岗位要求,次品和废品率较高,会给企业带来不必要的损失。造成学校合格毕业生到了企业后与实际生产岗位极不适应,出现学生在学校里技能“高分”,在企业岗位“低能”的现象。同时,在省市数控技能大赛上,虽然学生平时训练很刻苦,技能也很熟练,但是缺乏创造性思维和独立解决问题的能力,很难取得突破性的成绩。
目前数控实训中存在的问题
由于许多职业学校数控技术专业为新开专业,再加上数控机床成本较高,虽有几年的发展,具备了一定的硬件规模,但数控专业学生每年都是爆满,所以在专业建设、课程设置、师资队伍建设等方面还不完善,导致数控技术实训存在以下几个问题。
(1)设备少,班级人数多,学生人均实际操作时间少,实训效果差。
以学校数控技术专业实训为例。现有设备数控车法那科系统8台,一个班48人,分为8组,一组6人,为期4周,再除去分析零件工艺,编制加工程序,输入机床的时间,算下来每个人练习的时间很少。除此之外,还有一个更大的问题就是当一个人在操作机床时其他的人能干什么呢,难道又变成课堂教学或自修?这无疑会造成时间的大量浪费,以致实训的低效。
(2)学生的理论学习掌握的程度不够,并且对数控机床的操作不熟练以及由于接触少而产生的畏惧心理产生误操作造成机床和刀具的损坏。这是因为实训的准备阶段没有效果所致。教学和实践脱轨,普通机床操作不熟练的情况下又转向以仿真系统为主的数控机床的练习中,以仿真来代替数控机床,使学生缺少许多直观的感性认识。虽然了解数控机床但很肤浅,知道如何操作但严重缺乏实战经验,由于不熟练再加紧张出问题是在所难免的。
(3)实训过程中,学生通过看零件图进行工艺分析后编制的数控机工程序存在问题,如果全由实训指导老师提出的话则会导致学生的依赖性增加,对自己编制的程序不仔细检查,认为只要有老师在就不会出什么问题,这对以后的工作将造成很大不良影响。如果老师不说学生无法发现,只能等到输入机床进行仿真加工时才能发现,再进行修改又要花费时间则无形中占用别人实操时间。更有甚者不经检查就加工则可能出现撞刀,造成事故。如换刀点的位置错误,忘记退刀到安全位置直接换刀便会使工件,刀具以及精密的机床传动链造成损害。
(4)对于数控加工的刀具的结构不熟悉,以至于相当数量的学生在实训结束后分不清断面刀和外圆刀,刀的主切削刃,前后角以及钻头和铣刀等。搞不懂如何正确地选择切削用量,主轴转速,而这些是作为车工的最基本条件。
提高数控实训效率,全面进行数控实训改革
(1)采用数控仿真辅助手段衔接理论与实训教学。
数控机床与普通机床的最大差别,在于数控机床能够根据程序指令实现自动控制和自动完成对零件的加工,一方面初学者往往由于编程错误出现撞刀事故,甚至损坏设备;另一方面由于数控机床操作按键较多,按键之间大都有连锁关系,对于初学者学生来说,有时仅因疏忽了一个小小的步骤,后续的操作就无法继续下去,严重的机床还会出现报警,搞得学生心里紧张,唯恐操作失误引起设备故障。为此,在实训教学中,有必要引入数控仿真软件作为数控实训教学的桥梁,使理论与实践操作有效衔接,安全而有效地完成实训教学任务,提高实训效果。具体做法是,在实训阶段,可先安排学生实地观摩数控机床的操作,然后采用数控仿真软件,进行数控仿真加工操作学习,主要针对三个方面:一是让学生准确、熟练掌握面板操作,二是通过仿真加工进行编程的正确性检查,三是进行“程序编辑”、“对刀操作”的熟练性练习。同时在仿真辅助教学中,让学生明白,仿真毕竟只是仿真,它与实际上的加工还是有差别的,以避免学生过分依赖仿真系统。
(2)实行“实训项目产品化”教学改革。
为了强化实训教学,培养操作技能型人才,提高学生毕业后的岗位适应能力,学校在数控车工实训教学中进行了“实训项目产品化”的探索和实践,使学生的技能训练与实际生产紧密相连,每一次实训课都在企业真实的生产、经营环境中进行,逐步实现了学校和企业真正意义上的结合。
“实训项目产品化”具体包括三个方面:一是项目自身的产品化;二是加工工艺、手段、工时等产品化;三是工件质量标准检测产品化。在数控车工实训教学中实施“实训项目产品化”的具体做法如下:
1.实训项目产品化
根据学生的实际情况和学校的设施条件,按数控车工中级工要求学生需掌握的技能,将实训课知识要点编成各种产品形状、形式的项目,学生在教师的指导下自主完成项目的同时,也完成了某种“产品”的制作,并由此产生了一种“成就感”,既有利于激发学生的学习兴趣,又能逐步培养学生的产品生产意识。
2.加工工艺、方法、手段、工时等产品化
我们把项目当成产品,那么相应的加工工艺、方法、手段、工时等尽量以产品的生产实际来要求学生。对于同一产品(工件),其加工方法、手段很多,教师应让学生全面地了解,着重指出实际生产中一般选用的加工工艺、方法、手段以及选择的原则,使学生学会选择生产效益高的加工工艺和手段。
同时,我们对每一个产品都规定了具体的加工时间,即工时。让学生在生产产品的训练过程中明白,不仅要保证产品的质量,同时也要在额定的工作时间内完成,树立提高生产效率的意识。
3.工件质量标准检测的产品化
我们在项目训练中引入了产品质量观念,规定学生所做的每一个“产品”必须是合格品,该项项目的训练才能过关,同时才能进入下一个项目的训练。在具体实施时,将定量评分和定性评价结合起来,将“产品”分为次品、合格产品和优质产品等不同等级。用定量打分了解学生对项目所涉及的各项技能的掌握情况,用定性等级对学生整个工件加工能力进行评价。
然后,根据生产标准评定等级:一般认为尺寸超差的为次品,尺寸、表面粗糙度和形位公差基本符合要求的为合格品,尺寸、表面粗糙度和形位公差完全符合要求且外形美观的为优质品。只有两项均在合格以上,该项项目训练才算合格,学生才能进入下一个项目的训练。
总之,在数控车工实训教学中实施项目产品化教学法,让学生亲身体验学校环境下的企业软环境。在培养学生职业技能的同时,培养学生的综合职业素养,达到毕业后学生能快速适应职业岗位的培养目标。只有这样,数控技术人才的培养才能紧跟现代制造业发展的步伐。
参考文献:
[1]苏红志.对高职数控技术专业的教学改革的探讨.职业技术,2006(2)。
[2]施振金.数控技术专业校企合作的途径.机械职业教育,2006(3)。
[3]宫波.走产学研结合之路创办一流数控技术实训基地.中国科技信息,2006(1)。
[4]雷正光.职教课程实务概论.中国科学技术出版社,2000。
[5]沈建峰.数控车床编程与操作实训.国防工业出版社,2005。