時間:2022-06-11 18:04:18
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇數控故障維修實訓總結,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
江蘇省宜興中等專業學校江蘇宜興214206
摘要:本文結合“愛他的”教學理論,探索“愛他的”教學法在數控維修實訓教學中的應用的必要性,以及實施“愛他的”教學法的原則與要求。論文大體分為“愛他的”教學法理論介紹、引導性行動的設計和“愛他的”教學法的實施等幾個部分。
關鍵詞 :“ 愛他的”教學法;數控維修實訓教學;引導性行動
1 概述
隨著我國工業化進程的不斷發展,數控機床在機械制造類企業中的使用已經非常普遍,企業對數控專業技術人才的需求也越來越來大,尤其缺乏數控維修調試類人才,因為維修力量的不足嚴重影響了設備利用率和完好率。這就需要各類院校培養大量的合格的數控維修類人才,而數控維修與調試所涉及的專業知識非常廣泛,尤其是數控維修實訓教學的實踐性、應用性、針對性非常強,而現有大部分職業院校的“理論為主+實驗為輔”“講解為主+學生為輔”的學科體系式的教學模式很難適應新的形勢,教學效果達不到預期目標,這就需要我們思考如何改變現有的教學模式。
早在20 世紀80 年代,職業教育領域就提出了行動導向教學。我國的許多職業院校對這種教學模式加以吸收發展,使教學改革獲得重大突破。特別是上海厚載智能科技有限公司的王吉連先生提出了一種新的行動導向教學法———AITUD(中文簡稱“愛他的”)教學法。該教學法倡導學生自主學習,強調在做中學、在學中做,恰恰突出了數控維修實訓教學的特征,能夠很好的調動學生學習的積極主動性,符合數控維修實訓教學的需要。
2 野愛他的冶教學法的基本含義
“愛他的”教學法主要有五個教學環節:引導性行動、知識點歸納、知識點講解、舉一反三、主題討論。首先通過精心設計把每個知識點都通過行動來導入,學生在操作過程中發現問題;接著學生在老師的引導下對問題進行思考分析歸納出知識點;然后由老師進行講解,或者由老師引導學生講解;講解完之后立即組織學生對所學知識進行應用訓練從而達到舉一反三;最后再進行分組討論,對完成的任務進行評價,以便下次更好的應用。
“愛他的”教學法是一種行動導向的教學做一體化的教學模式。它強調“做中學、學中做,做中教、教中做”的職業教學理念,在整個過程中都離不開學生的主動參與,真正體現了學生是活動的主體,教師是活動的主導的教學思想。這種教學方法非常適合數控維修實訓教學。
3 野愛他的冶教學法的應用
3.1 設計合理的引導性行動
要在數控維修實訓教學中成功地運用“愛他的”教學法,首先就要結合“愛他的”教學法設計出合理、科學的引導性行動,讓每一個學生都能進自主的探索和學習。
在設計數控維修實訓教學的引導性行動時應遵循以下幾點原則:(1)應充分考慮學生的個體差異,難度適中,以確保每個小組都能順利開展活動。(2)結合數控機床維修工作的實際情況,圍繞解決常見的數控機床故障設計引導性行動。(3)按照數控機床的實際工作過程設計引導性行動。從機床上電啟動到最后加工出零件,針對每一個環節可能出現的故障,選取一些有代表性的故障進行教學設計。(4)應遵循循序漸進的原則設計引導性行動。將數控機床常見的故障進行歸類,構建出若干個典型的項目任務,每個項目用多個小的故障作為引入,突出排故由簡單到復雜,由單一到綜合的循序漸進的過程。(5)兼顧數控機床的參數設置、PLC 調試和機械精度調試。雖然數控機床調試的難度較大但是我們也應該選取一些必備的簡單的內容進行訓練,讓學生能夠掌握的更全面一些。(6)每個大的項目任務應是一個完整的排故或調試過程。
按照以上原則可以把數控維修實訓教學分成以下9 個主要的項目實施教學:機床機械精度調試;強電故障維修;數控系統故障維修;機床軟硬限位的調試;回參考點故障維修;主軸故障維修;刀架故障維修;主軸故障維修;工作方式轉換故障維修。這9 個項目涵蓋了PLC 技術、變頻技術、伺服技術、數控系統技術、數控編程技術等多個專業學科的知識。
3.2“愛他的”教學法的實施
把制訂好的數控維修實訓教學項目再進行細化,根據故障維修的一般步驟設計出適合該實訓的“愛他的”教學程序。
(1)引導性行動(Act)。各小組學生根據老師和教材的引導,通過查看故障現象、組內討論,合理運用維修工具,廣泛收集故障信息。通過引導性行動提高學生的積極主動性、加強學生的感性認識、增強學生的學習興趣。(2)知識點歸納(Induce)。在這個環節中學生在老師的引導下分組討論找出問題的原因,自己分析歸納出產生故障的原因。這樣可以充分發揮學生的主觀能動性,提高分析問題解決問題的能力。(3)知識點講解(Teach)。知識點的講解也盡可能的由學生自己進行,在此過程中老師加以引導,小組成員共同制訂出故障排除計劃。這樣就改變了傳統的老師講、學生聽的單一模式,使得學習變得不再枯燥、死板,充分調動了學生的學習興趣,同時也有效得提高了教學效果。(4)舉一反三(Utilize)。這一環節主要是讓學生學會應用新知。每個小組成員合理運用維修工具,根據故障排除計劃解決相應的故障,教師在一邊巡回指導,確保維修正確、順利進行。(5)主題討論(Discuss)。在完成一個項目任務之后,學生進行分組討論,分析評價完成的效果,總結經驗取長補短,提高認識的同時培養學生的綜合能力。
如果一個項目包含的知識點較多,那么前4 個環節可以分多次循序漸進,這樣就把復雜的問題簡單化了,確保學生的學習變得輕松,很好的適應了職校學生的學習特點。
4 結論與分析
筆者在數控維修實訓教學過程中研究性的使用了“愛他的”教學法,教學效果良好。“愛他的”教學法始終把學生放在第一位,充分體現了學生本位思想,做到了讓“教”“學”“做”合理有機的結合。它具有許多傳統教學所不及的優點,比較適合數控維修實訓教學。
參考文獻
[1]王春生.動導向教學法在《數控機床故障維修》課程中的應用[J].職業教育研究,2012(9).
[2]時振偉《. 數控機床故障診斷與維護》課程的“行動導向”教學法研究[J].網友世界,2013(12).
關鍵詞:數控技術;實訓;整合
作者簡介:張欣波(1970-),男,遼寧遼陽人,廈門理工學院機械與汽車工程學院機電實驗中心主任,高級工程師;常雪峰(1975-),男,湖北荊州人,廈門理工學院機械與汽車工程學院,副教授。(福建 廈門 351024)
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2014)05-0156-02
數控技術專業人才是我國目前“十”緊缺專業技術人才之一,然而通過對相關企業和對數控專業畢業生的調查發現,企業對畢業生的滿意度不高,認為技術、技能優勢不明顯,實際工作能力不足,不太適應企業的要求。目前,針對數控技術人才的培養主要集中在職業技術學院,受訓人員學歷普遍較低,經過短期培訓后即上崗,這樣只重操作,難以對數控技術的發展起到顯著的推動作用;其次對CAD/CAM軟件、自主產權的數控系統等數控技術核心進行研發的部門很少,目前國內只有少數公司在從事此領域的研究。這都導致數控技術和數控裝備成為制約我國制造業發展的瓶頸。因此,要培養出集機械、電子、電氣控制、計算機技術等于一身的復合性數控技術人才,還需要從高校做起。
廈門理工學院(以下簡稱“我校”)秉持“明理精工,與時偕行”的校訓,緊密結合時代要求和地方發展,在大陸第一個鮮明提出了“創建特色、精致、具有較強競爭力的開放式、應用型、地方性、國際化的海西一流親產業大學”的宏偉目標。因此,整合數控技術課程教學與實訓內容,對于學生深入了解數控技術,響應學校培養“應用型人才”和“卓越工程師計劃”都具有重要的意義。以下是我校在“數控技術”課程改革的一些做法。
一、數控理論課程整合
學校原課程設置存在著一些問題,主要表現在:以學科為中心,“數控技術”課程與社會對數控人才的需要脫節;原有體系中,過分強調數控機床的加工與工藝編程。而對數控控制原理的涉及內容不多,尤其體現在實踐環節中。
我校根據學生原有的知識基礎結合學校的實際情況,針對“數控技術”課程的實用性特點,以理論知識的應用和實踐能力的培養為重點,對相關課程進行整合、更新、刪減了部分教學內容,構建新的課程體系和教學內容。新的課程體系中既注重了傳統制造工種的學習,又增加了數控控制原理的應用、數控機床安裝調試及維修維護的內容,形成從“傳統工藝工裝傳統制造(車、銑、鉆等)數控設備編程數控加工數控設備維修維護數控設備改造(再制造)”一條龍培養體系,課程體系見圖1。
二、建設數控技術試驗室
本次教學改革的主要內容之一就是在傳統的數控技術課程體系中增加數控機床調試與維修維護的相關內容。目前我校機械工程系也建有數控實驗室,主要裝備只有VMC-2002B數控加工中心、TH-DNC-Ⅲ型多功能數控教學機床和模擬編程器等設備,可供學生進行數控編程及上機操作時訓。而在現代工程訓練中心的數控機床主要針對學生進行“金工實習”也做一些“數控技術”實訓而用,學生通過這些機床完成“加工程序”的編制,并在機床上進行實訓,主要培養目的集中在機械制造方面。而對數控機床本身的控制在理論課、實踐課上幾乎沒有相關的教學內容,這和市場上對“數控技術”人才的需求有較大差距。
利用我校目前現有的數控機床進行數控技術的實驗教育課程存在以下一些問題:以加工中心為代表的成型的數控設備其數控系統的硬件及軟件相對固定,不能進行隨機的系統參數的改變,從而影響學生對于深入了解數控系統、伺服系統、伺服電機及測量反饋等模型的理解;另外由于數控實驗室配備的數控教學機配置的數控系統在實際大中型企業中所占份額極少,不是市場主流,也影響到學生在今后的實際工作中對數控技術的掌握。現有的設備已經逐漸難以滿足機制、機電等相關專業學生在數控方面課程的實驗及培訓需求。因此,建立一個以當前市場占有率高的數控系統為基礎的數控技術實驗室,對于學生深入了解數控技術,全面掌握所需的技能,以及響應學校培養“應用型人才”和“卓越工程師計劃”都具有重要的意義。
在進行充分的市場調研后,我校建設了FANUC 0I數控系統實驗臺、SINUMERIK 802d sl數控系統實驗臺、SINUMERIK 840d數控系統實驗臺、華中世紀星21M數控系統實驗臺。這些數控系統多為當今市場流行數控品牌,每個實驗臺均采用開放式、工業級配置。見圖2。
三、改革實訓內容體系,開發校本教材
根據企業對“數控技術”人才的需要,認真處理教材,做到深入淺出,教為所用,學以致用。在課程內容方面,一方面強化數控實訓中的機械加工工藝與編程,另一方面增加數控維修維護內容。在數控技術實訓體系中十分注重教材的開發,努力加強教材建設。
1.在實驗機房中增加了數控機床維修仿真的實際內容
根據最前沿的專業原理,采用先進的計算機仿真技術,對數控機床的裝配、調試、排故等過程進行模擬,是一種經濟、可靠、有效的工具。利用仿真軟件對各類故障現象進行設置,使學生可以針對出現的故障現象利用仿真軟件模塊查找故障原因,通過反復練習,熟練掌握各種常見故障的維修方法,盡快地掌握和提高數控機床的維修技術,鞏固所學的專業知識,鍛煉邏輯思維的能力。
2.編寫《數控機床常見故障診斷與維修技術》教材
由于廈門理工學院非常注重具有企業實踐背景人才的引進,所以在“數控技術”人才方面既有重點大學的博士也有從一線企業招聘來的具有多年實踐背景的人才。編著者在企業常年從事數控機床的維修工作,并多次負責或參與數控機床的改造工作,所以對數控機床經常出現的故障以及排除辦法比較了解,總結了大量的維修實例并加以歸類。
3.編寫輔助教材
根據專業的培養目標結合數控技術實驗室的建設,編寫了適合學校的的實際教材,例如編寫了《FANUC 0i數控系統連接調試》、《SINUMERIK 802d sl數控系統連接調試》、《華中世紀星21M數控系統連接調試》等多項實訓教材。
四、充分利用校內外資源,進行數控項目實訓
實踐性教學是培養數控技術應用型人才的重要途徑和保障,在專業培養方案中占重要地位。數控機床的再制造和維修維護需要大量的實踐來保證教學質量的提高。廈門理工學院一方面廣泛和企業進行深入交流,為企業數控設備進行維修維護,帶動興趣小組參與維修實際活動;另一方面在校內針對過去的老式機床進行數控化再制造,將所學為所用。例如,我校XK713型數控銑床采用華中Ⅰ型數控系統。該數控系統是由華中理工大學、華中數控有限公司研制開發的,其結構是在個人PC計算機(286以上)安裝控制軟件,通過并口與數控控制板相連接,并由控制板向步進電機的脈沖電源方向及脈沖指令來驅動步進電機帶動機械傳動鏈完成機床的進給運動。主軸采用普通交流異步電動機控制,機械換擋,滿足不同加工需要。但由于此機床本身的機械傳動鏈符合數控機床的基本要求,具有機床改造的先決條件,故可對機床進行數控化升級改造。根據機床的具體情況和性價比選擇了采用武漢華中世紀星HNC-21MD數控單元進行升級改造,更換原來的華中Ⅰ型數控系統。由于該系統具有步進電機控制接口,可直接與原有機床的步進電機驅動電源相連接,即不更換驅動系統及步進電機。圖3分別為改造前后的數控機床對比。
通過對教學鏜銑床XK713型鏜銑床的數控化升級改造,帶領學生完全做到了從硬件連接到軟件調試過程,使學生掌握數控機床構成的幾大部分的關系。在此基礎上分析傳動鏈的數學模型,鞏固必要的基礎知識,例如電機拖動原理、工廠電氣控制、自動控制原理、直流控制系統和交流控制系統、PLC的編程技術及技巧、測量反饋的原理等,徹底達到高等學校“數控技術”人才培養的目的。
五、總結與反思
數控技術應用專業工學結合課程的實踐研究,課題組進行了積極的探索。在專業核心課程中構建了學習領域的課程模式,重點是針對高等學校的“數控技術”課程加入了大量的數控機床安裝調試和維修維護內容,力爭在實踐體系內,加強學生的學習興趣,并以此為突破口,強化機電一體化人才的課程培養體系。通過改革可以看出,學生的學習積極性和主動性明顯加強,學生的學習潛能被充分發揮出來,學習成績明顯提高。由于強化了技能訓練,增加實訓項目和時間,學生的動手能力、職業技能得到了很大提高,特別是機電類數控技術方向的本科類學生以“數控機床”為核心,全面理清了課程體系。
但是,也應該清晰地看到,在我國盡管“工學結合”在高等教育體系中取得了一定的進展,可是在全局范圍內,由于制度、法律對企業的優惠政策不明顯,影響了企業參與高等教育的積極性。如果只靠學校單方面加強實踐能力培養,終究會因為能力有限而難以展開。為此,如何開展“校企合作”,實現“工學結合”從制度上得到保障是以后人才培養模式的研究方向。
參考文獻:
[1]孫新國,劉宏偉.仿真軟件在數控機床維修中的應用[J].機床與液壓,2013,(13).
[2]齊文全.數控技術應用專業課程教學改革的探討[J].廣西輕工業,2010,(8).
關鍵詞:數控加工;實訓教學;任務驅動;虛擬仿真;改革
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.10.195
0 引言
高職數控加工專業是培養數控機床操作技術人才的重要專業,現代數控加工技術發展進步非常快,對人才的實踐能力要求很高。在這種背景下,高職院校要對數控加工專業的實訓教學進行改革。通過優化實訓課程,為學生提供良好的實訓平臺,鼓勵學生到企業一線實習等措施,來不斷提升數控人才的技能素質。
1 高職院校數控加工實訓專業教學存在的問題
1.1 實訓課程教學特色不明顯
在一些高職院校數控加工實訓教學課程中,對學生實訓的內容、教學方法以及參與技能要求等,同傳統的課堂教學差異不大,沒有突出實訓教學的特色,對學生數控加工實踐技能的訓練作用不明顯。
1.2 缺乏真正的學生實踐鍛煉機會
數控加工專業,是一種理論性同實踐性,密切結合的專業。一方面要求學生掌握基礎的核心數控技術知識,另一方面需要學生進行實踐鍛煉。在實踐鍛煉過程中,才能將數控加工技術練習到位,并為今后走上一線的數控技術工作崗位打好基礎。但是,實際情況是不少高職院校,沒有給學生安排真正能夠鍛煉學生實踐技能的實習崗位,學生的實習效果不理想。
1.3 實訓教師的教學水平和實踐經驗有待提升
現代一些高校在數控實訓教師引進方面,m然花費了不少經費,但是,真正專業知識水平高、數控實踐經驗豐富的優秀教師并不多。高職院校數控實訓教師在開展數控加工實訓課程方面,更多的是參照同類院校的方式方法,缺乏立足于學生實際情況的創新突破,對學生的實訓引導作用不明顯,教師的專業知識水平和實訓經驗都有待提升。
2 數控加工專業實訓教學改革模式分析
2.1 引進和培育數控加工實訓師資
實訓教學改革,需要一批具備現代化數控加工專業技術知識的教師,教師不僅要在引領專業不斷創新改革,還要在日常教學過程中,反復總結,參與實踐鍛煉,努力提升自身的實踐技能素質。高職院校要加大引進和培育實訓專業教師的力度,打造一批專業知識水平高、技能素質硬的師資隊伍。
例如,德州職業技術學院,為適應現代職業教育體系建設新形勢,建設強教學、強實踐、強科研的“三強”教師隊伍,助力省級優質名校申報,2017年2月,組織機械工程系26名青年教師參加的寒假教師技能培訓。在培訓過程中,采取校企合作形式,依托學校“數字化工廠”和“產品檢測技術中心”設備資源,聘請西門子公司的劉清洲工程師和泰西(北京)精密技術有限公司代躍工程師為老師們進行培訓。培訓采取專家集中授課、示范演示、教師動手實踐等形式,系統地學習了工業自動化生產制造的各項基本技術和基于互聯網支撐的智能化制造、信息化遠程管理控制等前沿知識,實現了教師技能水平、科研能力、創新意識的全面提升。培訓過程中,老師們表現出了極大的求知欲望,學習氣氛濃厚、紀律良好,自始至終無遲到早退現象發生,老師們并紛紛表示這種技能培訓針對性強、效果好,既開闊了視野、更新了理念,又獲得了知識、提升了能力。
2.2 深度對接企業需求,為學生開辟良好的專業實習平臺
數控加工專業的學生,要想真正提升自己的技術能力,除了要掌握好基礎理論知識外,更重要的是要進行真實的實訓操作。數控加工是實踐性很強,對學生動手操作能力很高的專業,因此,高職院校要在深度對接企業人才需求的基礎上,為學生開辟更多真正的實習平臺。在實際崗位實習過程中,學生們才能更好的檢驗自身的知識,并強化數控加工的各項工作技能,為今后從事數控加工技術崗位打好基礎。
2.3 提升實訓教學硬件的水平,為開展仿真實踐模擬創造條件
為保證高職院校數控加工專業實訓教學的正常進行,在實訓硬件基礎設施上,高職院校要加大投入,對落后陳舊的數控加工硬件設備進行更新,引進現代先進的數控加工硬件設備,做好實訓場地設備搬遷、安裝、調試、檢修、環境清理等工作。為學生進行仿真模式實訓提供良好的條件,這樣對于在校期間提升學生們的數控加工實踐技能,也具有十分重要的意義。
2.4 創新實訓教學模式,引進企業一線技術人才授課
數控實訓專業實訓,可以定期引進一些企業一線優秀技術骨干進行授課。企業一線技術人才,無論是專業知識,還是技能素質方面,都是經過一線崗位鍛煉過的,并且其思維理念也是基于現場實際數控加工作業模式,這對學生們來說,是非常急需的。因此,高職院校要定期引進這類人才為學生的實訓進行授課。
例如,山東煙臺工程職業技術學院實訓處,通過邀請佛山市先導數碼科技有限公司工程技術人員進行專題授課。對學生實訓過程中遇到的數控機床維修實驗平臺編程問題、安裝調試問題以及故障排除等進行培訓指導。在場的技術人員詳細講解設備電氣組成部分工作原理,加工程序編制方法等,這對提升學生們的動手安裝、調試及維修能力具有非常重要的作用。并且對PLC控制有了更深入的學習與了解。在實驗臺中采用模塊化設計,能夠模擬機床電氣故障,進一步使學生了解機床電氣原理、系統編程與操作,幫助老師進一步了解數控機床電氣結構進行數控系統的二次開發。數控機床系統操作、編程實驗;便于學生大規模接線、安裝,參加系統聯調;數控機床典型故障分析及檢修。為今后實訓教學、科研、大賽提供重要保障。
3 結論與建議
通過上面對高職數控加工專業實訓教學改革的探索分析,并且一些高職院校的實際改革措施,也能夠給我們一些啟示作用。高職數控加工實訓改革,要以市場對人才需求為立足點,培養專業技能素質高,具備良好動手實踐操作能力的人。通過引進專業技術教師、深度對接企業人才需求以及增加企業一線培訓實習等,是未來實訓教學改革努力探索的重要方向。
參考文獻:
1.引言
《數控技術》是全日制普通工科高校機電專業必修的一門專業課程,其教學內容包括數控機床的組成和工作原理,數控編程和加工,數控機床的故障診斷和維修等。數控技術是利用數字信息對機床設備空間運動坐標實現控制,其集機械、電子、自動控制、計算機技術為一體,使得數控技術課程在教學中較為抽象、復雜,從實用和操作的角度看,其教學實施也必然對課程實驗(實踐)環節提出較高要求,使該課程具有鮮明的實踐性特點[1]。在目前我國作為世界制造基地的背景下,數控類技術人才大量需求,包括數控機床制造,數控加工等行業。目前,數控技術人才培養有兩個層次,一個高職類院校,主要培養實用型的數控加工人才;一個為普通高校數控技術方向,培養更高層次數控技術人才。受教學培養計劃限制,我校數控技術課程教學采用理論教學和課內實驗的教學模式,其中課內實驗 6 個學時,課時偏少,實驗設備偏少,導致學生實踐教學效果不好,對數控技術理解不透徹,動手能力不強的問題。因此,如何解決數控技術實踐工程動手能力,更好學習理解數控技術這門應用型較強的課程,是需要解決的問題。結合我校的教學改革計劃和存在問題,近年來在機電專業數控技術課程改革中,注重對實踐教學環節進行了較大幅度的改革,加大實踐教學課時,采用分層設置實踐教學環節,通過采用課內實驗,綜合實訓和開放選修三個層次實踐教學環節結合,全面培養學生的實踐動手能力,解決問題的能力和團隊協作能力。
2.實踐教學體系改革實施
在我校機電專業教學計劃中,數控技術課程為《數控技術》(32 學時)以及課內實驗等實踐性環節,它們在該專業系列課程中占有重要的位置,也是培養學生程素質和創新能力的一個重要載體。因此,在本課程教學改革中,遵循 “注重基礎知識,以培養實踐能力、綜合應用知識能力、創造能、在實踐中主動獲取知識的能力為主要目的”的指導思想[3,4],在數控技術實踐教學改革中體現了分層次、循序漸進的特點,涉及到課內實驗、綜合實訓、開放選修實驗等多個階段。
2.1 課內實驗項目設置在該層次的實踐教學環節項目設置中,主要目的是增加學生的感性認識,以直觀認知為主,不強調學生的動手能力。因此,設置了《數控機床認知實驗》《數控車床編程實驗》和《數控插補實驗》等三個課內是項目,共 6 個學時。《數控機床認知實驗》利用本校機械工程實驗中心已有的數控車床、數控銑床、數控加工中心等數控機床,以教師結合實物講解為主,使學生了解數控機床的各個組成部分,工作原理等基本知識。《數控車床編程實驗》以教師講解演示為主,使學生了解數控編程加工的基本知識。《數控插補實驗》以專門開發的插補實驗軟件演示為主,使學生了解數控插補原理。課內實驗結合理論課程教學進度,分組進行,實驗類型有演示實驗和驗證實驗,注重基礎性知識的實踐訓練。
2.2 綜合實訓項目設置在該層次的實踐教學環節項目設置中,主要目的是鍛煉學生的實踐動手能力,利用所學理論知識運用到實踐中的能力,鞏固和拓展課程知識,培養學生綜合分析問題的能力以及動手能力。因此,數控技術實訓內容按模塊化劃分,強調循序漸進,相關訓練針對性強,應用性強,設置《數控加工仿真實訓》《數控加工實訓》《數控安裝調試實訓》三個實訓項目,共計 3 周。在《數控加工仿真實訓》項目設置中,考慮到由于高校的持續擴招學生人數大增,而實驗設備-數控機床屬于高技術、高附加值產品,其機床本體和控制系統品類繁多,價格高昂,一般數控車或銑床單價約十萬到二三十萬,加工中心則動輒幾十萬甚至數百萬。如果數控課程的實驗、實訓環節完全依賴數控機床,則需大量數控機床,投入巨大、消耗多、成本貴、實驗風險高,學校將無力組織實踐教學[2]。近年來,市場上出現了基于虛擬現實技術開發的數控加工仿真系統,實驗者可在此計算機系統平臺上實現演示、分析數控加工從零件設計圖到加工程序調試直至動態切削演示的全過程,包括毛坯定義、夾具刀具定義與選用,零件基準測量和設置,數控程序輸入、編輯和調試等,甚至具有工件的三維測量功能;能夠仿真 Fanuc 、Siemens 、PA 8000、三菱、大森數控、華中數控和廣州數控等主流系統,提供數控車床、數控銑床、加工中心等各種機床面板;面向數控加工技術初學者,具有強大的數控知識呈現功能,具有用于輔助教學的各種模塊設置。學生通過軟件模擬仿真基本上可解決學生熟悉機床控制面板及數控系統操作等問題,具有使用成本低廉、安全性高、方便輔助授課等特點。因此,根據學校實際情況,設置了《數控加工仿真實訓》實訓項目,實訓時間 1 周,為此采購了宇龍數控加工仿真系統。通過仿真實訓,可使每一個學生單獨使用一臺計算機進行數控編程、操作和加工全過程的模擬訓練。《數控加工實訓》項目,實訓時間 1 周,實訓內容包括數控車床和數控銑床兩種數控機床的編程加工。安排在學生完成《數控加工仿真實訓》項目之后,此時,學生在進行《數控加工仿真實訓》項目時已經把要加工的零件程序編程完成,并在在加工仿真系統中仿真運行,檢驗了程序的正確性。這樣,在實際的機床上完成典型零件的編程加工操作時,可以節約大量占用機床時間,解決了設備不足的問題。《數控安裝調試實訓》項目,實訓時間 1 周,實訓內容包括數控系統的連接、調試(包括參數保護、回參考點、絲杠螺距誤差補償、伺服驅動單元調試、PLC 編程)和故障診斷(包括機床故障模擬與診斷、主軸變頻單元的故障診斷)等實訓內容。通過該項目實訓,使學生能掌握數控機床安裝調試方面和數控故障診斷方面的能力。為了開展這個實訓內容,已有設備不能滿足要求,為此采購了南京日上自動化設備有限公司開發的數控實訓設備,來完成這些實訓內容。在本層次的實踐教學項目設置中,根據學校實際情況,通過軟件仿真實訓和實際機床操作實訓結合的方式,用有限的資金,解決了設備不足的問題,使每個學生在這個環節能得到充分的動手鍛煉的機會。通過學生單獨使用軟件仿真加工,鍛煉獨立操作的能力;同時,通過數控加工實訓和安裝調試實訓的分組操作,培養學生團隊合作完成任務和解決問題的能力。
2.3 開放選修實驗項目設置
在該層次的實踐教學環節項目設置中,主要目的是培養學生的在數控機床設計開發方面的創新能力。目前,開發式數控系統的出現,為數控機床(數控系統)的設計開發提供了一種方便的途徑。因此,在這本環節設計了《開放式數控系統開發》的開發選修實驗,利用固高公司開發的基于運動控制卡的二維開放式數控平臺,學生可以在上面定制自己的數控系統。本環節時數 32 學時,運行模式為開發選修實驗,針對部分對數控技術有興趣的學生選擇。可在此基礎上組織學生參與大學生科技創新計劃項目。
3.總結
數控技術實踐環節改革方案完成后,從 2008 年開始在在機電專業數控方向學生中進行實施。通過這幾年的教學情況結果來看情況良好。通過不同層次實踐教學學生對數控理論教學的興趣有較大提高,對數控技術理論理解和掌握程度提高,使教學質量穩步提升。同時,通過三個層次的實踐環節使得學生的實際工程能力得到全方面的鍛煉,數控方向畢業生可以從事數控加工制造、數控機床設計制造、數控維修和改造即數控設備管理等與數控相關的各種工作,更加符合企業需求對數控人才的需求,也增加學生的就業范圍,近三年來,數控方向學生的就業率都保持在 100%,用人單位反饋信息也都十分良好。
作者:王佳 單位:江蘇科技大學機械工程學院
數控機床
課程體系
論文摘要:本文根據當前社會需隸的數控人才所需的知識結構,對機械制造及自動化專業“金屬切削機床與數控機慶.課程的教學內容進行了重組和優化,構建了理論教學為引導,實驗教學為補充,實訓教學為提高的“教學一體化”的人才培養模式,通過采用專職教師與兼職教師相結合,來改變師資隊伍的結構.
1前言
數控技術是制造業實現自動化,柔性化、集成化生產的基礎.數控技術的應用是提高制造業的產品質里和勞動生產率必不可少的重要手段;加人世貿組織后,中國正在逐步變成“世界制造中心”,為了增強競爭能力.中國制造業開始廣泛使用先進的數控技術。這迫切需要既能利用計算機進行機械產品的輔助設計,又能應用數控技術進行制造的人才,作為培養具備機械設計制造基礎知識與應用能力,能在工業生產第一線從事機械制造領域內的設計制造、科技開發、應用研究、運行管理和經營銷售等方面工作的高級工程技術人才的機械設計制造及其自動化專業如何適應發展的需要,根據社會對數控技術人才的需求進行余屬切削機床與數控機床課程的教學改革,這是我們必須要深入研究的問題。
z數控人才的需求和知識結構
當前社會需求的數控人才主要有三種類型:,>0藍領層”數控技術人才:承擔數控機床的具體操作及日常簡單維護工作的技術工人,z>0灰領層’數控技術人才:承擔數控編程的工藝員和數控機床維護、維修人員;3)“金領層,數控技術人才:具備井精通數控操作、數控工藝編程和數控機床維護維修所需要的繪合知識,積累了大量實際經驗,知識面廣。133229.COm這三種類型的數控人才所要求的知識結構也各不相同,“藍領型.:以傳統的機械制造技術為墓礎,掌握“數控機床原理及應用基礎’和“數控加工編程技術’,掌握"cad/cam’軟件.‘灰領型編程工藝員,:應具有良好的數學基礎,熟悉產品的三維設計,產品的加工工藝:“灰領型維修人員,:以機、電、光和液(氣)控制技術為基礎,掌握數控機床維護與維修的技術和技能。“金領型”:有較扎實的專業基礎,較全面地掌握數控設備的相關原理與技術,具備數控設備研制與開發能力,掌握網絡技術,有較高的外語水平。
3構建與社會需求相適應的寬口徑課程體系
根據“金屬切削機床與數控機床.在系列課程中的地位和作用,從社會需求出發,對教學內容進行了重組和優化。課程采取理論教學為引導,實驗教學為補充,實訓教學為提高的“教學一體化”模式.
(1)通用機床突出重點,貫徹少而精的原則
通用機床部分,我們重點講授車床、銑床和滾齒機的傳動原理,傳動系統的分析和主要結構.磨床和其它類型通用機床部分通過布置思考題,讓學生自學然后通過課堂討論,使學生弄清磨床和其它類型通用機床與車床、鐵床和滾齒機在結構上的主要差別,進而熟悉通用機房的工藝范圍,為制訂零件的加工工藝和機床的維護,維修和產品的開發奠定一定的基礎。
(z)數控機床突出實踐性
在數控機床理論教學中不過于強調系統性和完整性,重在其應用。簡要地講述數控機床的基本組成及其工作原理,介紹數控機床主傳動系統、進給傳動系統典型結構及附件,著重講述數控加工工藝設計,cnc車床及其車削中心、cnc鉸鐵床及其加工中心,cnc線切割機床的手工編程技術及其操作,采用多煤體或錄像進行教學,最大限度的展示生產一線的環境,將數控機床圖片、所使用的刀具圖片,機床附件、加工過程等展示給學生,將抽象的枯燥的概念和技術要領用形象生動的過程模擬來表現,使課堂教學更加生動和形象,便于學生理解和掌握所學的知識。
為了培養學生對數控設備的檢修、調試、故隆分析能力和數控加工現場解決問題的能力,將數控機床的安裝、調試、保養與維修作為一個專題來學習,借助大盤現實案例教學來闡述常見故障產生的原因及排除方法,或采用現場教學等靈活的方式進行。
(3)課程設計,加強綜合性
課程設計是理論教學中重要的一個實踐性環節,其目的是對所學知識的一個概括和應用,是對學生各個方面能力的一個綜合評價,為了真正使同學們具備編制數控機床加工工藝規程的能力;具備選擇工藝參數、編制數控機床加工程序的能力,具備操縱、調試和維護數控機床的能力,我們要求學生利用一周時間先進行程序編制工作,然后上機操作,親自進行程序的輸入,調試、運行,把課堂學習的知識在模書墩作軟件上加以驗證,使實際操作能力得到鍛煉和提高。課程設計完成后要求每人上交一份總結報告,包含工藝過程分析(路線安排+程序原點+工裝十切削用量)、數控程序清單及設計心得等內容。
(4)依托職業學校資源,加強實訓教學
工科專業學生理應姓“工’,應面向工程,面向生產,面向經濟建設實際,因此,所培養的人除了具備應有的專業知識外,還必須具備應有的實踐能力包括必要的操作技能,既生產技能與實驗技能,這是工科專業學生所必需的工程素質。而實踐教學及基地建設往往對硬件設施和軟件條件提出嚴格要求,受財力、人力等辦學條件方面的限制,機械制造及自動化專業數控硬件設施和軟件條件一般比高職數控專業相對要薄弱一些,我們充分利用職業學校資源進行實踐教學.通過與安徽省蚌埠市機械高級技工學校合作,做到資源共享,開展實訓教學。各訓練項目按照相應的職業資格標準實施,通過考核評定成績,實訓教學結束時組織學生參與加勞動與社會保障部門組織的考核,取得相應的職業資格證書,同時取得相應的課程成績和學分。
1重視基礎理論的培養,豐富課堂教學方法
在課堂教學中,積極探索教學方式、教學手段和考核方式的改革.摒棄傳統的填鴨式教學方式,結合計算機仿真技術,注重采用啟發式、討論式、案例式等教學方式,讓學生參與到課堂教學中,充分調動學生學習的積極性、主動性,采取循序漸進、深入淺出的方法引導學習[5].數控課程一般分成6大教學模塊,包括數控原理及系統、數控加工工藝設計實訓、數控車削仿真加工、數控銑削仿真加工、加工中心仿真加工、數控電火花線切割仿真加工與其它特種加工技術、仿真模擬數控機床故障診斷與維修綜合實訓[6].課程內容比較豐富,相應地對教學手段的要求也比較高.在課堂教學手段方面,注重多媒體教學的輔助作用.如在講解機床結構和刀具選擇的內容時,用三維動畫和實物模型能夠較形象地介紹抽象的內容[5];講解機床工作原理時,用動畫模擬配合現場零件加工演變圖片能增加課堂的趣味性,加深印象.在涉及到某些常見金屬材料的加工時,可以多插入一些圖片,加深學生對該性能材料的感性認識,并配合刀具實物進行講解不同的加工工藝應該選擇什么樣的刀具.具體以某些現場的產品為例,比較不同的加工方法的區別和聯系.產品加工方法的選擇涉及到產品的加工質量、加工效率和加工成本,是一個合格生產管理者的必備知識,使學生明白數控加工不僅僅是加工出一個產品,更要從企業角度出發,如何在保證質量和效率基礎上提高加工的經濟性,使三者統一.充分發揮多媒體輔助優點,不能把多媒體簡單地作為翻頁器,重點內容都要標注出來,事先把課件發給學生,讓學生對上課內容提前預習,在課堂教學中能夠積極參與進來,充分調動學生學習的主動性,極大地提高了課堂的教學質量和學習效果.除了常規課堂面授和實訓外,上機仿真手段也必不可少.實踐證明,在篇章內容講解完后,穿插上機仿真練習可以加強對課堂理論知識的鞏固.在計算機平臺上,目前主流是CAD/CAM軟件.要求學生至少掌握CATIA、POWMILL、PROE、UG、CIMATRON、CAXA和MASTERCAM等三維軟件中的一種.在CAD上進行零件建模,利用CAM模塊自動生成刀具軌跡并在線仿真,最后生成NC代碼,同時要求學生進行手工編程,并進行自動編程和手工編程的比較,分析兩者優劣.此仿真實踐教學過程既體現先進制造技術內涵,又充分培養學生設計、分析和動手操作的能力,是提高應用型學科教學質量的有效嘗試[6].此外,課堂內容還包含指導學生學會查閱資料,豐富課外知識,要求在大作業總結報告上體現相關內容.鼓勵學生利用網絡技術,加入數控加工QQ群或知名的數控加工網站如“中國模具視頻網”等,學會利用優秀的工程師們和豐富的論壇知識提供的常規教學外的巨大資源.
2考核方式的改革
考核方式的改革主要改變以往由期末試卷得分決定成績的方式,將學生總成績分三大部分,包括期末卷面成績、實訓成績和大作業成績.該考核方式更強調考核學生的專業知識應用能力.其中期末成績主要考核學生的基礎理論知識掌握水平;實訓成績是考核學生的常規實踐水平;大作業考核是在前兩者結合基礎上考察學生綜合能力,教師對學生作品的質量進行檢測,對學生的整個任務實施過程進行分析評價,指出存在的問題.學生將針對存在的問題,通過老師的指導和與同學的交流討論得以解決,達到對知識的進一步掌握.最后,學生結合具體的加工對象,加工過程的情境,對數控加工大作業的設計、加工工作進行總結,撰寫任務總結報告,對在完成大作業任務中所用到的基礎理論知識點與技能點進行梳理總結,以便深層次地理解和掌握,從而改變傳統教學對知識死記硬背的狀況[7].
3結語
傳統的數控教學模式是單一的工作順序過程,存在許多不足.而我們探討的教學模式是一個良性的循環過程,學生們課堂上所學的內容,通過大作業任務實施得以檢驗,在課堂上遇到的問題,可在實踐中一一解決;而實踐中遇到的基礎知識問題,會促使學生回到書本中尋找理論根源,使抽象的理論知識具體化.《數控技術》這門課程的教學及其改革是一項長期的、不斷創新的過程,在平時的教學過程中,必須依據教學大綱,以市場發展的需求為導向,堅持以學生為本,努力培養學生的主動性和創造性,不斷改革[5],培養出適應現代設計與制造的數控人才.
作者:黃啟鋒 郭麗花 單位:龍巖學院 物理與機電工程學院
關鍵詞:單段;FANUC數控系統;PMC 設計
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2015.24.036
據德國機床協會VDW日前的2014年報告,2014年全球機床(不含附件)出口國(地區)中,中國出口17.6億歐元,增幅18.1%,為第六大出口國(地區);從進口看,中國仍為第一大進口國,2014年進口機床81.0億歐元,同比增長6.8%。由此可見我國已經成為機床制造和消費大國。
當前中國從事數控機床裝配、調試與維修的技術人員非常短缺,數控機床一旦發生故障,維修難的問題變得尤為突出,導致數控機床因得不到及時維修而開機率不足。
要想對數控機床進行調試和維修,必須能看懂PMC程序并能進行相應的編輯。當前數控系統的種類較多,使用和調試也大不同,當前國內使用較多的典型數控系統為日本FANUC公司。
FANUC數控系統在進行自動運行狀態下,按下操作面板上某些機床功能開關,可使該功能起作用。這些功能開關包括:單程序段(Sing Block)、跳選程序段(Block Delete)、選擇停止(Option Stop)、試運行(Dry Run)、機床鎖住(Machine Lock)。這些功能開關在操作時都有一個共同的特點:第一次按下啟用該功能,第二次按下則取消,如此循環。該功能的實現是通過PMC設計的,雖然FANUC公司對此有專門的標準程序,但部分人員對該程序的理解上還存在一定的難度。筆者以實現“單程序段”功能為例,結合多年的實踐,談談實現此功能的幾種PMC編程的方法,希望能對廣大讀者有一定的幫助。
1 標準程序法
FANUC公司的標準程序(如圖1),其中X33.0為單段功能選擇按鈕的PMC輸入地址,G46.1為PMC送給CNC的輸出地址,Y12.0為PMC送給機床的單段程序功能選擇燈的輸出地址(文中的地址與此相同)。
1.1 FANUC公司標準程序(如圖1)
1.2 標準程序解析(見表1)
PMC就是這樣通過一個“單段”按鈕,控制著單段程序功能的選通與撤消,滿足了實際操作過程的需要。其特點是利用簡單的“與”、“或”、“與否”、“或否”等編程語句進行編程。其優點是設計人員取之即用;其缺點為語句較多,部分人員理解有一定難度。
2 上升沿法
在日本三菱PLC編程實例中,通過上升沿法來實現此功能。該程序較簡單,且語句較少,故參考其方法。
2.1 上升沿法梯形圖程序(如圖2)。
前沿檢測DIFU(SUB57)的功能為讀取輸入信號的前沿,掃描到上升沿后,輸出即為“1”。
2.2 程序解析(見表2)
3 貌似法
該編程方法用了兩條編程語句且比較相似,工作人員容易記憶。
3.1 貌似法梯形圖程序(如圖3) (下轉第57頁)
(上接第40頁)
3.2 程序解析(見表3)
4 計數器法
FANUC數控系統提供了很多內部計數器,當計數器的計數值達到預置值時其輸出為“1”。在此所選用的計數器是為了實現特定功能,其計數預置值不允許用戶隨意改變,故選用CTRB固定計數器(SUB56)。
4.1 計數器法梯形圖程序(如圖4)
其中R9091.0為數控系統提供的常“0”信號的地址,即該計數器從0開始計數;R9091.1為數控系統提供的常“1”信號的地址,即該計數器是上升沿型計數器;F1.1為按數控面板上的“復位”鍵時數控系統發出的信號地址;“0001”即該計數器的編號為C1;“0000000001” 該計數器的預置值為“1”。
4.2 程序解析
當第一次按下“單段”程序選擇按鈕后,計數器C1計數1次,因為預置值為1,故計數器有輸出,使G46.1為“1”,則數控系統選擇了單段程序功能控制;當“單段”程序選擇按鈕松開后,計數器的輸出狀態一直保持;當第二次按下“單段”程序選擇按鈕后,計數器C1又計數1次,因為預置值為1,且計數器中的當前值也為1,故計數器復位,其輸出為“0”,使G46.1為“0”,則數控系統取消“單段”程序功能控制。
此方法簡單,只用了一個功能指令,易記。
上述四種方法是筆者在工作實踐中歸納總結出來的,各有優缺點,大家可根據自各的工作實際情況加以運用。
參考文獻:
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關鍵詞:數控機床;生產性實訓;教學模式;課程改革
中圖分類號:G712 文獻標識碼:A 文章編號:1672-5727(2013)10-0137-02
課程改革背景
近年來,數控加工已成為制造加工業的主要力量。2009年,國務院出臺了《國家裝備制造業振興規劃》,出臺了一系列政策對本行業進行大力扶持。我國數控機床年消費超過60億美元,臺數超過10萬臺。進口和消費機床連續8年排名世界第一,數控機床生產和操作所占市場份額的迅速提升,使得相關技術人才的需求量急劇上升。目前,國內數控人才缺口率高達65%,缺口量達200萬人,尤其缺乏數控機床操作等高技能人才。因此,學習數控機床的操作、零件的程序編制、工藝處理等對于數控技術專業的學生來說非常重要。
高職院校的主要任務就是培養符合企業要求的“技術基礎厚,實踐技能強”的高技能人才。面對一邊是大量畢業生找不到工作,畢業即失業,一邊是工廠企業需要大量的技術人才卻招聘不到的市場現狀,如何才能滿足企業對畢業生“不僅能用,而且好用”的期望,是我們急需解決的問題。
課程設計
(一)課程設計的基本思路
課程組成員通過對相關數控企業進行調研得知,數控技術人才的主要就業崗位有加工工藝員、數控編程員以及數控操作工等。這些崗位不僅要求學生有扎實的理論基礎,還要求有過硬的實操能力。因此,為培養學生“厚基礎,強技能”的綜合水平,將數控編程理論課程與數控機床加工實踐課程合二為一,形成“教學做”一體化的數控機床編程與操作課程,是一門培養數控機床操作、維護、程序編制、產品檢驗、車間管理等職業崗位群基礎能力的專業核心課程。課程的實施地點為校內綜合性實訓基地,課程教師由校內專任教師和企業技術人員共同擔任,課程的實施過程即產品的生產流程。
(二)適應生產性實訓的校內實訓基地建設
我院校內實驗實訓設施雖較完善,但綜合性生產實訓場地不夠,還不能完全滿足工學結合的生產性實訓要求,并且運行模式不能滿足工學結合、校企一體、為行業企業服務的需要。因此,須建設以生產性實訓為特征的教學形式,即按照一個完整的生產鏈要求,整合校內現有實訓條件,引進企業優勢資源,按實際生產中的不同功能規劃生產車間,建成設施完善,工位充足,集生產、教學、培訓、科研、技術服務與職業技能鑒定于一體的綜合性實訓基地;并營造出企業真實的工作情境及管理模式,形成“專業+企業+師生員工”的教學管理模式,校企共育高端技能型人才。
這種模式的建立,使學生可以數控機床編程與操作課程為載體,在生產性實訓基地從事煤礦機械零件工藝編制、加工、產品檢驗、機床的安裝調試與維護等工作,為學生創造真實的生產環境和職業崗位,使學生在完成生產任務、提高職業技能的同時,接受企業文化的熏陶,提升職業素質。還可以解決企業加工設備、操作技術工人有限的問題,降低產品訂單的生產成本,縮短生產周期,在為企業降低生產成本的同時,為學校創造效益,最終實現校企雙贏。該生產性實訓基地的組成及功能如圖1所示。
(三)教學內容設計
教學內容的設計依據高職突出職業性的特點,主要培養技能型人才。高職學生的特點是形象思維強于邏輯思維、動手能力強于思辨能力。高職教師的特點是專兼結合的“雙師型”教師。而高職的就業特點是“雙證”畢業,直接上崗。
教學內容按照“真設備、真標準、真項目、真生產”的四真原則設計。真設備即教學條件為真實并先進的數控加工設備;真標準即課程教學標準依照真實的職業標準;真項目即教學項目采用企業真實的生產項目;真生產即教學過程按照真實產品的生產流程(教學設計如下頁圖2所示)。
課程實施
課程實施采用以生產性實訓為特征的教學模式,具體表現在以下幾個方面。
(一)“雙師、雙真、雙證”,融“教學做”于一體
“雙師”執教,即教師隊伍由企業兼職教師和學校專職教師組成;“雙真”運行,即在具有真實生產環境的校內實訓基地,運行企業的真實生產實例,融“教學做”為一體;獲得“雙證”,即通過實施“雙師”執教,“雙真”運行,在做中教、做中學,學生最后獲得畢業證和職業資格證(雙證)。
(二)以生產性實訓為特征,實現校企共贏
以生產性實訓為特征,主要體現在以下四個方面:(1)生產訂單。實訓內容采用真實的生產訂單,實現來料加工、效益型實訓。(2)生產人員。實訓指導教師為企業的生產技術人員,實訓學生為企業的“準員工”。(3)生產設備。實訓加工設備采用與企業同步的生產設備,包括數控車床、數控銑床以及加工中心。(4)生產流程。實訓流程按照企業產品真實的生產流程進行組織。
(三)單元教學采用“五步法”
單元教學采用“五步法”進行教學組織與實施。(1)下達任務。學生以生產小組為單位召開班前會,傳達學習及操作任務、要求、勞動分工及安全注意事項,勞動監管與檢查、考評等。(2)任務討論。項目組成員一起討論任務單,分析所需知識與技能以及任務分配。(3)任務指導。在各組進行任務分析與實施過程中,專兼職教師對其進行指導、講解及答疑。(4)任務實施。各生產小組學生在教師的指導下完成零件的裝夾、刀具的選用、零件的加工等相關工作任務。(5)總結任務。召開班后會,進行產品質量檢測,總結當日的學習任務完成情況。
(四)實施“三按四檢”考核方案
總體考核思路 本課程的總體考核思路摒棄了傳統考試內容重理論、輕能力,形式單一化、缺乏創新的平面考核,改為產品設計、現場演示、產品加工、取證、答辯等形式多樣的立體考核;摒棄了考試時間靜止不變、考試環境靜止不變、考試過程靜止不動的靜態考核,不僅使學生手動、大腦動,還要身體動(進行實操)、嘴動(進行答辯)、環境動(從教室到實訓車間)、時間動(從學期末變為貫穿到整個教學過程中),整體實現動態考核。
具體考核方案 本課程的考核方案參照企業“三按四檢”的質量檢測標準,考核標準依據企業按圖紙、按工藝、按技術的“三按”要求,考核形式遵循企業自檢、首檢、巡檢、終檢的“四檢”形式(具體如圖3所示)。
實施效果
以“四真”原則為基本依據的課程改革在實施過程中取得了較好的成效。改革緊緊圍繞培養學生全面素質和綜合職業能力這一核心目標,對原有課程進行了重新整合,構建了以技能為核心的課程體系,實施了以生產性實訓為特征的教學模式,將原有專業課程技能融入生產過程中,教師邊教邊學,學生邊學習邊實踐,讓每一名學生對工作過程及崗位任務有一個完整的體驗,在教技能的同時,培養了學生的職業素養和創新精神,學生的取證率高達96%以上。
同時,增強了社會服務能力,圍繞機械設計、機械加工技術等應用,開展技術開發、技術推廣、技術咨詢和技術服務工作。通過以生產性實訓為特征的課程實施,為中平能化集團、平高集團等煤礦設備生產企業加工零部件,緩解了企業訂單交付時間緊、加工設備及技術工人短缺的問題,真正起到了“取之于企業,服務于企業”的作用。
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關鍵詞:“1221”人才培養模式;高職;機床電氣控制;課程建設
中圖分類號:G712 文獻標識碼:A 文章編號:1672-5727(2012)07-0092-02
“1221”人才培養模式是中國高職教育近十多年摸索出來的一條適合中國國情的、具有中國特色的高等職業教育發展新模式、新路子。
“1221”人才培養模式內涵
“1221”模式是產學合作、工學結合的延伸,其內涵主要由以下四部分構成:
第一個“1”是指一個平臺。要創新體制,整合資源,把學院建成開放平臺,主要是指辦學思想的開放。學校不能僅僅只有教學,要主動走進市場,走產學研結合之路,要把社會的、企業的等各方面的資源統統匯集起來,實現資源共享。
第一個“2”是指兩個系統。一個是培養學生實踐動手能力的系統,另一個是培養學生可持續發展能力的基礎知識培養系統。這兩個系統是相互聯系、相互依存、緊密結合的,能靈活地交叉進行應用,共同構成人才培養教學系統。
第二個“2”是指兩個證書。用來證明學生能力和水平的兩個證書是指畢業證書與職業資格證書。畢業證書反映學生對理論知識的掌握程度,職業資格證書反映學生的實踐技能水平。
第二個“1”是指終身教育。即建立一個校企合作實施畢業生和企業員工延伸培訓的機制。
《機床電氣控制》課程內容框架與教學目標
《機床電氣控制》是數控設備應用與維護專業一門非常重要的專業基礎課程,其主要任務是講授機床電氣控制的基本原理,著重培養學生分析和排除電氣線路故障的實際動手能力,是機械、電氣等知識綜合運用較強的一門必修專業課。
我們根據數控設備應用與維護專業的知識結構和工業現場實際情況,對《機床電氣控制》課程體系進行精心設計,將課程內容調整為四個單元項目,每個項目既相對獨立,又有一定的銜接。每個項目的教學打破了傳統單一的章節講授教學模式,劃分為不同項目,把“教學做”融為一體,實行項目教學。單元項目及教學目標如表1所示。
教學環節設計
通過本課程的理論實踐一體化教學,應使學生充分認識到本課程的地位和重要性,提高學習自覺性。在實訓教學過程中,我們采用了多種教學方法。每一個單元項目都是一個完整的真實性工作任務,學生都會經歷“接受任務消化、準備制定方案繪制電氣圖、列元件清單安裝、調試驗收、評審準備交工文件文件交付、總結”這一過程,在分析、新知識學習和制定方案過程中,我們通常組織學生團隊內部、團隊之間進行演講、討論,運用“頭腦風暴”法啟發學生思考,在總結分析提高過程中,通常采用反思法引導學生總結、分析,并提出改進意見。同時,在教學過程中采用多媒體技術,制作較為生動形象的多媒體教學課件,以此增強學生對所講內容的理解程度。多種教學方法的交替使用,使得教學過程變得豐富多彩,充滿樂趣。表2為“項目二:C650普通車床電氣控制線路裝調”的教學環節設計。
考核評價體系
本課程全面改革考核方法,注重過程評價,強調素質與能力的評價。考核分為理論考核、技能評價(過程評價)和職業技能鑒定三個項目,如果其中有一個考核項目沒有考核合格,則該門課程的成績不合格,補考時可以只考不合格的項目。三個考核項目全部合格后,則課程成績按理論考核占25%、技能評價占35%、職業技能鑒定占40%進行計算。
理論考核主要根據課程質量標準,按照相關知識和技能點進行考試。本課程是理論實踐一體化課程,技能評價遵循全方位進行的原則,不僅評價每個項目的完成情況,還評價在每一個項目中的工藝、安全文明生產及技術文檔等的完成情況。在項目實施過程中全程評價,使學生養成好的工作習慣。在學習完本課程后,學生要參加國家維修電工中級職業技能鑒定,并獲取職業資格證書。
教學效果
本課程是一門職業性和技術性都很強的課程,傳統的課堂教學法存在顯而易見的缺點,教師在課堂上講得再賣力,效果都不見得好,因為以高職學生的思維習慣和抽象思維能力,在傳統課堂上很難短時間內對機床電氣控制技術的應用有清楚的認識。通過本課程的有效教學途徑,把課堂搬到實訓場所,全面實施現場教學就解決了這些問題。結合具體對象和產品,教師邊講解、邊實驗、邊演示、邊訓練,讓學生看、聽、摸、想并舉,眼、手、口、腦并用,通過讓學生親手“打開看看”、“拆拆裝裝”低壓電器元件實物的辦法,了解低壓電器的基本結構,掌握維修中的注意事項,獲得裝配、調試、維修的專業技能。這樣,就改變了理論教學與實踐教學相脫節的局面,使課堂與實訓地點一體化,教學效果顯著提升。學習完本課程后,學生的思路開闊,知識融會貫通,理論水平與實踐能力均有很大提高,動手能力、分析和解決問題的能力明顯提高。學生走上工作崗位之后,在工作中具有較強的適應能力,從而深受用人單位歡迎。
總之,在“1221”人才培養模式的指導下,抓住人才培養的關鍵,對專業課程進行全面的課程建設,全面提高人才培養與產業需求的吻合度,能提高畢業生就業質量和學院服務社會的能力,促進校企的深度融合。這充分體現了工學結合與校企合作的職教理念和本質要求,符合中國國情、企業利益和學校實際,其中所蘊含的思路和方法對高職人才培養具有十分重要的意義。
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[關鍵詞]電機實訓電機課程實訓教學模式
中圖分類號:G71文獻標識碼:A文章編號:1671-7597(2009)1110182-02
一、實踐技能培養的重要性
新世紀對專業人才提出了更高、更新的要求,高職院校也必須在實踐性教學方面進行改革、探索與提高。電氣類專業學生畢業后主要擔任的是:電子、電氣產品生產現場的產品測試、設備操作和生產管理;電氣控制設備和機電一體化設備的安裝、運行、調試與維護;工程項目的技術和維護服務、電子電氣設備施工以及電子電氣類產品的營銷和售后服務;生產一線從事技術、技術管理、操作、質檢管理及維護檢修等方面工作。電機專業要求學生在掌握一定電機與控制理論知識的同時,還要具有較高的實踐技能。而實訓課的開設,增強了學生的基本技能,還能鞏固理論知識,提高分析、解決問題能力,為下一階段專業課程打下扎實基礎,且畢業后能較快適應工作崗位要求,因此我們應高度重視。一般實訓課程為一周或兩周,傳統做法是老師指導學生做一些驗證性的實驗、接一些簡單的控制電路或到工廠參觀一些有關電機與控制的設備,這樣實際上是把實訓變成補充課堂的過程,學生的實踐能力得不到提高,不利于人才培養。
二、突出實踐技能培養的實訓教學模式
科學的選擇和合理的安排實訓內容,是培養和提高學生實際動手能力的前提和保證。應針對不同專業如電子技術應用、電氣自動化、機電一體化和數控、樓宇自動化、檢測等專業所開課程的需要,去選擇各專業較適合的課題,如有偏重于電機與控制技術應用等技能訓練的,有偏重于電機設備檢測和維護使用的,也有偏重于控制電路的故障檢查與安全檢查的等。教材可要強化和突出電機與控制技術的技能訓練,不必強求驗證性的實驗,也不必受電機與控制基礎理論體系的制約,而以培養和提高學生實際動手能力及分析和解決問題的能力為目的。
專業動手能力的培養是多方面,要根據不同的課題,確定不同的要求。對電氣自動化專業的同學,我們著重以下幾個方面的培養:基本操作技能方面:要求掌握檢測絕緣材料和儀表使用、安全用電與操作以及常用電工工具使用,掌握常用電機、變壓器的性能、規格、種類、使用及其拆裝程序,還應嫻熟地運用常用電氣控制電路的安裝配線和調試。操作工藝技能方面:應掌握直、交流電機控制的基本電路工藝和應用,還能控制電路的安全檢查與故障檢查,能熟練運用直、交流電機控制的基本電路電氣元件以及選配。綜合操作技能方面:要能大體上掌握常用電機控制等電器設備、以及電機線路裝置的生產工藝、調試、安裝和維修,并要獨自調試和維修常用的電機控制設備。在電機實訓中要求培養學生的自主完成的能力和創新能力。
在具體電機實訓教學中,可將一個班學生分成3-6個組,指導學生查閱相關的手冊和資料,挖掘他們內在潛力,讓各組學生自行設計控制電路,也可以特意設置電機故障,老師把關,之后各小組互換進行故障檢查和安裝,如此才能更好地提高了學生興趣,鍛煉學生解決問題、分析問題的能力。
由于學生成績高低不均,在分小組時應有意搭配開,以高帶低,在實訓老師的指導下,通過學生間的交流,取長補短,共同提高。實訓室全天開放,指導教師、班干部和實訓組長各負其責,個別程度低的同學可利用課余時間進行補課,白天的實訓內容還可在晚自習中進一步鞏固和消化。
三、實訓考核體系
電機實訓考核是以實踐操作為主要考核目標,是檢查學生在電機實訓中解決和分析問題能力以及動手能力檢測。它是理論與實踐的結合。
理論考核:這一考核占30%,內容為:電機實訓過程中出現的實際問題,學生應結合電機理論來分析解答。例如用實訓中測量的一些數據來計算電機的一些參數,以控制電路故障排查去分析出故障點的具置,以給出的實訓課題盡快地設計出合格的電氣控制電路來,等等。
技能考核:這一考核占60%,技能考核可和理論考核同時進行。它的主要內容是:把實訓的內容分成幾個單元,學生用抽簽的方式在一定的時間內自主完成任務。指導教師根據學生不同任務,制定不同的評分標準,著重從準確性、正確性、規范性和熟練程度等方面來即場評分,如此學生在分析和解決問題能力、心理素質、安全文明規程執行等方面都得到很好的鍛煉。
實訓報告及出勤情況:這個占10%,實訓報告根據學生在實訓中出現的具體實際問題去討論、分析,最后得出體會和總結。出勤情況則由組長負責,做細致記錄和匯總。
四、實訓安全問題
實訓安全問題是實訓過程中的首要問題。應讓學生在思想上高度重視,樹立安全第一意識。在行動上應多加督促。只有不斷地進行安全思想教育,才能盡力避免安全事故的發生。在實訓過程中對用電設備進行正確的操作,是安全的重要保證。在進行電工電子的實驗實訓時,必須嚴格遵守各項操作規程,決不允許學生自己動手進行通電試驗。在教師也應戴好絕緣手套,兩腳站在絕緣較好的材料上,盡量用一只手操作,避免兩相觸電。并且保證雙人操作制度。當一個人操作時,一個人在電源開關側,一旦發生問題,立即斷開電源。在檢修設備時,首先要斷開電源,然后再檢修。檢修完畢后,確認設備無短路、斷路等故障后,再給設備通電。通電時速度要快,防止產生電弧。對所使用的電氣設備要定期進行檢查,發現外殼有電等故障要及時處理,同時要做好電氣設備的保護接地和保護接零。
但實訓過程中也有一些不可預見幾個方面工作應做好緊急救治工作。應準備好必要的藥品,如有損傷嚴重要及時送往醫院救治。發生觸電事故的緊急救治,一旦發生觸電事故時,不要慌張,應冷靜,絕對不能用手去拉觸電者。首先要想辦法切斷電源,如果有導線搭接在觸電者身上時,附近又沒有電源開關時,要用干燥的木棒或其它絕緣物體將導線從觸電者身上移開,然后對觸電者進行救治工作。當發現觸電者呼吸停止時,要立即對其進行人工呼吸和心臟擠壓,并向醫院求救,爭取最佳搶救時間。當發生電氣火災事故時,首先要切斷電源,然后進行滅火。對暫時無法切斷電源的,要用二氧化碳滅火器、1211滅火器等不導電的滅火器進行滅火,決不允許用水澆注滅火。同時要及時通知消防部門。
五、可行性和效果
實訓中,應早熟悉電機的各種技術數據、并據此計算出實訓中所需要的數據、畫出繞組的展開圖,掌握電機的結構、電機的拆卸方法、線圈的繞制、電機的嵌線等電機制作工藝,但實訓的質量是衡量學生獲得技能高低的關鍵。若按傳統的方法進行實訓,不僅速度慢、故障點較多,而且若電機嵌線結束后再找故障點相當困難,如果故障點發生在嵌線問題上,還要拆掉重來,有不少學生就囚為這個問題,實訓結束時任務還沒有完成。這樣,課堂上的難點問題在實訓中也沒有解決,實訓收獲不大。如何提高實訓質量呢?在實訓中,對難點、易發生故障的點教師要及時進行總結,對學生著重強調,并采取相應的措施。
(一)實訓實例分析
實訓中采用的是6極、36槽、功率為1.5KW的小型異步電動機,采用單層、鏈式、短節矩繞組嵌線。嵌線時發生的故障,可以通過下而的嵌線方法、嵌線技巧加以避免。首先確定好每相繞組的組數,然后再進行繞線。根據一路反串規律,每相繞組的組數等于磁極個數。例如:我們學生實習的電動機2P=6,那么每相應有6個繞組。要求學生把繞好的三相繞組按“首首相連,尾尾相連”的方式擺放幾次,這樣做的目的可以加深學生對短節距繞組的端部連線力一式的印象,從而減少嵌線過程中出錯的機率。
實訓中總結出一種快速嵌線方法。嵌線方法不僅關系到線圈嵌放的位置是否正確,而且關系到嵌線的速度。根據實訓的經驗,對傳統的嵌線方法進行了改進,提出了一種簡單、易懂、既能確保嵌線正確又能提高嵌線速度的嵌線方法,其具體步驟如下:先嵌U相第一個線圈的下層邊、封槽,其上層邊暫不嵌;空一槽,再嵌w相最后一個線圈的下層邊、封槽,其上層邊暫不嵌;空一槽,再嵌V相第一個線圈的下層邊,接著嵌V相第一個線圈的上層邊;V相第一個線圈的下層邊空一槽,嵌U相第二個線圈的下層邊,接著嵌U相第二個線圈的上層邊;U相第二個線圈的下層邊空一槽,嵌w相第一個線圈的下層邊,接著嵌W相第一個線圈的上層邊;W相第一個線圈的下層邊空一槽,嵌V相第二個線圈的下層邊,接著嵌V相第二個線圈的上層邊,后而依次推。最后嵌U相第一個線圈的上層邊,W相最后一個線圈的上層邊。
嵌線過程中,由于銅線被多次利用,短路、斷路故障較多,若嵌線完畢后再查找故障不僅耗費的時間較長,而且故障點也難以查到。因而我們采取在極相組的連線上套上絕緣管,同時,每槽嵌線完畢后,都要用兆歐表測試各種絕緣情況及短路情況。當繞組的絕緣被破壞后,若繞組中的導線與定子鐵心、機座相碰就會造成接地故障、在同一線圈內可能會造成匝與匝之間的短路、在極相組間可能會造成極相組間短路和相間短路。對各短路故障根據相應的測試力一法采用兆歐表進行測試,若測得的電阻為零或很小,說明發生了接地故障或短路故障,應立刻查找并排除;若測得的絕緣電阻大于0.5兆歐,說明絕緣符合要求。
(二)實訓效果
實訓改革后,既能增強實踐動手能力,又能提高分析和解決問題的能力。學生在校期間,需要通過國家勞動部門組織的職業技能鑒定電機維修中級或高級考核,這樣才能在就業應聘時,優先被用人單位錄用。我校電機專業的學生畢業后具有較強的電子、電工、電氣控制等基本操作技術能力和專業技術應用能力,能很快地適應用人單位崗位要求,并能順利在用人工作崗位上取得了許多可喜的成績。在我院對用人單位企業的調查中,用人單位企業反映畢業生的突出長處就是動手實踐能力強,畢業生普遍反映在我院學習期間,動手實踐能力是他們最大的收獲,這是我院非常注重實踐性教學環節的結果。同時,我們還應積極營造工業現場環境,創造工業現場氣氛,建全貼近實際的電機實訓室,我們將探索更多、更好的方法以適應用人單位企業和社會的發展需求。
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關鍵詞:數控專業;理實一體化;課程體系;構建
中圖分類號:G712 文獻標志碼:A 文章編號:1673-9094-C-(2013)06-0038-04
科技進步,高新技術設備的普及使用以新知識、新技術、新工藝、新方法的不斷涌現,大大改變了機械制造業的生產方式,數控技術應用專業原有的課程體系、結構和內容已跟不上社會、企業的需求。筆者所在學校數控技術應用專業自2003年以來嘗試推行理實一體化課程教學改革,實施以學生為主體的有效教學方法,圍繞技能訓練展開理論教學,使理論與實踐教學同步進行,互為補充。經過十來年的不斷探索,在理實一體化課程教學改革方面取得了一些成績和經驗,對教學質量的提高和高技術技能人才的培養起到了積極的推動作用。
一、理實一體化教學模式的確立
(一)理實一體化教學的內涵
理實一體化教學,通俗的理解是將理論與實踐教學融為一體,其內涵是打破傳統學科體系的教學模式,根據職業教育培養目標的要求重新整合教學資源,體現能力為本位的特點的教學方式。[1]教學中教師可以先講授理論知識,用以指導學生實踐操作;也可以從生產實踐開始,讓學生先接受感性認識,再從理論上加以分析、歸納和總結,提高學生的認知程度;還可以在實踐教學中,就現場遇到的技術問題從理論上進行輔導,起到學以致用的效果,進而提高學生獨立解決問題的能力。這種教學模式充分體現了讓學生“學會認知、學會做事、學會生存、學會共處”的教學理念。理實一體化教學并非適用所有的課程,數控技術應用專業相關核心課程理論抽象、技術要求高、實踐性比較強,理實一體化教學方式效果會更明顯。
(二)理實一體化課程教學模型的構建
針對數控技術的發展趨勢、企業對畢業生的用人標準及當前社會生源的特點等進行廣泛調研并查閱相關資料,在此基礎上分析中高職學生的認知規律、國內同類課程的設置特色、行業背景、本專業內涵等,再通過比較研究,進而歸納出本專業的課程結構體系和教學模式,對理論與實踐教學進行全面的有機整合,設計出了數控技術專業理實一體化課程體系的教學模型,詳見圖1。
二、理實一體化課程教學的準備
(一)師資隊伍建設
建設一支“雙師型”教師隊伍是實施理實一體化教學的關鍵所在。幾年來,我們數控技術應用專業積極推行以下措施精心打造了一支結構合理、數量適中、素質優良的教師隊伍。
1.培育一批在教學教研上有所成就的專業教師,形成教師隊伍骨干。(1)組織教師參加技能培訓,讓實習老教師傳、幫、帶以彌補其操作技能的不足,并進行考證。(2)有計劃地組織教師參加省骨干教師培訓、省級以上技能培訓、國外各種培訓等。(3)部分專業理論教師參與學生的實習指導,了解實習教學的各個環節、手段和特點,進一步加深對專業原理的理解和技能訓練對專業理論課程的要求,使專業理論教學更為實在。
2.從企業引進有理論基礎又有專業技術經驗的人才充實教師隊伍。讓他們把實踐經驗、操作技能和新技術帶入學校,傳授給學生,并與教師相互探討,形成互補,促進教學和實踐的結合。
3.安排部分專業理論教師到對口企業進行實習工作,強化實踐能力。
多舉措的隊伍建設,促進了數控技術應用專業教師的專業成長與發展。共有15名專任專業教師,其中1名碩士研究生,2名在讀,7名市級名師,均具有中高級職稱,5名高級技師,5名技師,5名高級工,“雙師型”比例為100%。
(二)教學場景建設
為確保課程改革的順利進行,我們在數控技術理實一體化場景建設上加大投入,以國內數控技術先進水平為標準,精心打造了3個理實一體化教學中心:數控加工技術理實一體化教學中心、CAD/CAM技術應用理實一體化教學中心、數控機床原理與維修理實一體化教學中心。實踐表明,在理實一體化教學中心的教學,受到了學生、教師、用人單位的歡迎。
三、理實一體化教學模式的實施
(一)核心專業課程的整合
確立數控專業職業方向,全面修訂培養方案和課程標準,整合課程體系,構建項目課程體系。本專業緊扣人才培養方案和課程體系改革與建設的理論研究,并結合具體生產實際,對數控技術應用專業的核心專業課程進行了科學的理實一體化整合。首先將《數控車床編程與操作》(理論課)、《數控車加工實訓》(實踐課)整合為《軸類零件及其數控加工》理實一體化課程;《數控銑床編程與操作》(理論課)、《數控銑加工中心實訓》(實踐課)整合為《箱體類零件及其數控加工》理實一體化課程。該課程是數控技術應用專業的核心技能課程,教學方式為理論與實踐教學交叉進行,主要講授數控車、銑、加工中心手工編程與操作的基本知識,數控加工的工藝分析與數值處理。其次將《CAD/CAM技術》(理論課)、《CAD/CAM實訓》(實踐課)整合為《CAD/CAM技術應用》理實一體化課程,該課程是本專業領域的核心課程之一,主要講授CAD/CAM系統的基本原理和構成,典型CAD/CAM軟件的應用,這門課程整合后的最大特點就是緊密聯系生產實踐開展教學,體現以學生為主體、以能力為本位的理實一體化教學原則。再次將《數控原理及系統》(理論課)、《數控機床控制系統與維護》(理論課)、《數控機床故障診斷與維修實訓》,整合為《數控機床原理與維護》理實一體化課程。數控機床的原理、結構、維護等相關知識和技能是數控技術應用專業的重要教學內容,鑒于中高職生源質量的層次較低以及職業教育的特色,此類課程不適宜在理論基礎方面深入,而應依據職業定位和社會需求,讓學生學以致用。經過整合的核心專業課程以項目課程為主線,突出技能的培養過程和職業特色,強化了技能訓練,將理論教學內容嵌入到各實踐教學環節之中,以基本操作訓練為基礎,適當增加綜合性、創新性、工藝性、實踐性較強的實訓,實現了校企零距離的對接。
(二)新型教學方法的確立
經過幾年的探索和經驗總結,我們采用了一種最能體現數控技術應用專業自身特色的教學法———項目教學法。首先,教師依據本門課程的教學目標、教學內容和學生的認知水平、學習進程進行科學立項;其次,圍繞如何正確完成所設項目展開教學,對其間所包含、涉及的理論知識進行歸納和整理,可選擇進行重點或全面講授;最后,對完成該項目所需掌握的實踐技能、技巧進行言傳身教。如在數控車床實習講授“復合循環指令的應用(G71、G73、CYCLE95)”的過程中,我們就很好地應用了項目教學法。在講授完復合循環指令后,先給一個班級的學生進行分組,讓每組學生在數控機房用AutoCAD畫出國際象棋的圖形,然后得出其中的基點坐標,并編制出適合相應機床的加工程序;然后根據各自的國際象棋形狀去刃磨合適角度的加工用車刀,到機床上加工出國際象棋(其中“馬”需到數控銑床或加工中心上去進行銑削),并對加工中遇到的問題進行討論。通過這個課題的訓練,能更好地了解學生學會和掌握了什么,還有哪些地方不明白或哪些環節需要改進,以便在今后的學習中做得更好。這種項目教學,提高了學生的積極性,培養了學生的組織協調能力、正確使用多種機床加工零件的能力、面對學習壓力的承受能力以及解決具體問題的思維能力,有利于學生綜合職業素質的提升,從而實現中等職業教育人才培養目標較高層次的追求。
(三)科學的考評模式
數控技術理實一體化課程采用了技能與理論考核緊密結合的考核方法:以技能考核為主,要求學生能夠完成指定操作技能的具體零件的加工,解答與技能考核相關的理論問題,對考核中出現的技術問題能夠獨立解決或者提出具體的解決方案,從而對學生進行綜合專業測評。
對基本知識采用以教師為評價主體,以試題測驗為評價形式的評價方案;對基本技能、應用技能采用項目式教學,注重學生學習過程的形成性評價,通過學生自評、互評、教師點評等方式來評價課程,以工件、圖紙、實驗報告等項目成果作為評價形式;對學生綜合運用能力的評價(包含實習、實踐教學環節)采用以教師、實習單位、行業主管部門、學習者個人等為評價主體的方式,通過專業技能考工、生產實習等形式進行評價,既注重學生學習過程,更強調學生職業技能把握,體現了學生實踐教學、職業技能考工、就業三者間的緊密相聯,實現了“零距離就業”和“無縫對接”。
根據上述考評要求,數控技術應用專業具體課程考評情況見表1。
四、理實一體化課程教學的反思
以培養生產、經營、管理、服務等第一線技能型人才為主要任務的中等職業教育必須深化改革、加快發展,才能適應科技進步和社會發展的需求。因此,我們將從以下兩方面繼續推進數控技術理實一體化課程的教學改革。
(一)緊緊把握數控技術的發展前沿,確保專業教學緊跟時代步伐,滿足社會用人單位對畢業生的要求。
(二)結合數控技術的教學實踐和社會人才觀的發展,不斷增強理實一體化課程的內涵,改革課程教學模式
如理實一體化課程不再專指理論與實踐的一體化,還可包括專業技能與職業素養的一體化、通才教育與專才教育的一體化、學校教育與工廠教育的一體化等。這樣,隨著理實一體化課程教學改革的不斷深入和完善,本專業的人才培養目標才會得到更好的實現,畢業生也才能在更短的時間內完成職業角色的轉變,獲得社會用人單位的充分肯定,這也是中等職業教育的生命力所在。
理實一體化教學改革的實踐與探索,為學校的發展積累了寶貴的經驗,同時在教學改革中也存在著許多困難。如教師對教學改革的認識不到位;學生數量多,設備配置不能完全滿足本專業的教學要求;課程改革還不盡完善,課程設置還存在不合理的地方;校本教材的開發水平有限,跟不上理實一體化教學改革的步伐;考評體系還不夠全面等。這些都有待于我們在深化教學改革過程中,不斷探索、不斷克服、不斷完善。“教學有法,教無常法”,理實一體化教學法和其他教學法沒有絕對的對錯、優劣之分,都有一定的適用性。職業教育應不斷地分析市場,研究學生,積極探索發展規律,培養出適應社會需求的高素質技能型人才。
【關鍵詞】技校;階段目標訓練法;運用
一、階段目標訓練法的內涵
這里所說的階段目標訓法是指在技校車工實習訓練中,實習指導教師根據車工專業學生培養目標、實踐教學總目標與大綱要求,結合學校車工實習實訓條件,學生實際,采取分解總目標,科學系統地分階段安排車工技能訓練項目與內容,講究訓練過程的計劃性、目的性、步驟性與整體性;建立階段目標訓的考核評價機制、反饋總結機制、獎勵激勵機制,以確保教學與實訓總目標的達成的一種訓練法。
二、技校車工實習教學存在的問題分析
從筆者對當地幾所技校車工實習教學的調查發現,技校車工實習教學存在的主要問題如下:
(一)有的技校車工實習實訓設備簡陋,無論是數量和質量都達不到車工實習的要求。其實車工實習包括普通車工實習與數控車工實習及數控銑床、數控刨床、數控磨床等的實習。有的技校車床(主要指普通車床)已很陳舊,迫切需要更換;有的技校數控車床、數控銑床、數控刨床、數控磨床等的數量有限,很難實現一人一崗的實習要求;有的技校一個小組合用一臺數控車床實習,一天下來輪到自己不到一個小時。如此一來就很難保證實習實訓質量。
(二)教學觀念滯后,教學模式傳統,直接影響著實習教學的質量。技校很大一部分實習教師是從企業里應聘過來,有一部分是技校優秀畢業生留校的。這些實習教師有較強的動手能力,但缺乏理論支撐,做做有一手,講講缺乏理論高度。有的是根據師傅帶徒弟的那一套來進行教學,觀念落后,教法陳舊,難以適應現代教學的要求。有的是根據自己在實踐中摸索出來的那一套來進行教學,自己覺得可以,但沒有借鑒他人的經驗和優點,參加技能競賽無法跟別人比,難以取得好成績。實習教學質量也難以提高。
(三)缺乏創新,用同一的“標準”培養學生,難以發揮學生個體差異的優勢和創造思維。這是當今車工實習教學最令人痛心的問題。有的學校實習教師往往是用統一的實習標準和要求去指導學生實習,不允許學生有任何自己的想法及改進意見,學生稍有異議和想法,就大聲訓斥,唯恐出事。有的實習教師嚴格按照自己的方法一步一步引導學生操作,這在學生初學時比較好,但當學生操作熟練時仍然堅持這些操作法則限制了學生的創新思維,扼殺了學生個性。這樣培養出來的學生只不過是一臺“活機器”,而沒有自己的個性與創新處。
(四)實習教學時間不足。機械專業的學生實習不單單只有普通車床,還有鉗工、數控車床、焊工等。因此,學生在校實習就受到各種因素等的限制,致使車工專業實習實訓時間無法得到保證,難以達到車工考證的時間要求。
(五)理論教學與實踐脫節。調查發現,有的學校《車工工藝學》理論知識學習后到實際車工實習有較長一段時間。有的是半學期,有的是一學期。這使得部分學生到實習時已差不多忘了理論知識。對于較自覺地學生來說,它會主動去復習學過的知識,而對于不自覺或者說本來基礎就較差的技校生來說那肯去復習呢。實習效果的不理想可想而知。
三、階段目標訓練法在技校車工實習教學中的運用
(一)車工技能訓練階段目標定位
技校車工技能教學階段目標的定位:應以中技培養目標為方向,以企業需求為根據,以技能人才崗位應達到的技術水平為依據(即以國家職業技能鑒定中級車工標準為依據),基本定位是培養企業一線工作的技術工人;經過學校科學規范的訓練使學生達到中級車工技能等級,少數達到高級,縮短學生從畢業到上崗期間的時間準備,能使學生與企業零距離對接。
(二)車工技能訓練階段目標的確立
技校車工技能訓練階段目標的確立應以培養總目標為依據,根據機械專業車工實習應達到的技能等級確立各階段訓練目標。筆者在車工技能訓練教改項目中承擔主要負責人,對紹興市、寧波市等六所技工學校的機加工實訓模式及當地一些企業做了調查,提出了強化技能訓練,突出主干技能的觀點。對于將來走上工作第一線的技術工人來說,關鍵是有一手過硬的操作本領。為達此目的,筆者將車工技能實習訓練分為三個階段:一是實習認知階段,二是基本技能訓練階段,三是強化技能訓練階段。
(三)車工技能訓練階段目標的組織與實施
1.實習認知階段是指學生在尚未具備必要的車工理論知識與實踐操作知識的情況下,帶領學生進入車工實習實訓室,指導學生了解車床的結構、功能、操作方法及安全操作應注意的問題等,使學生在大腦中形成初步的印象;在此基礎上指導學生如何安裝刀具、裝夾工件,能車削簡單的加工表面。此階段對學生的動手操作要求不可過高,重在認識并能初步正確加工。該階段對學生以后的學習影響很大,如《車工工藝學》、《機械加工技術》、《機械設計基礎》等課程的學習都要用到有關加工的知識。因此,要以培養學生的感性認識與學習興趣為重點,使學生在頭腦中牢固樹立印象,為以后學習與訓練奠定基礎。
2.基本技能訓練階段是指在實習認知階段基礎上的提高與進一步。由于學生經過一段時間的理論學習與初步實踐,已具備一定的理論知識與實際操作經驗,在此基礎上進行一個個的項目訓練,如車外圓、車端面、車槽和切斷、車螺紋、車圓錐面等。這些技能訓練十分重要和必要,必須一個個抓緊、抓實、抓出成效。還須指導學生進行車削工藝分析,出現的故障排除,對做出的工件進行對比,分析存在的問題,提出改進的意見,制訂改進的措施。在此階段實施過程中,學校應保證一人一崗;保證足夠的實習時間;保證實習材料的供應等。
3.強化技能訓練階段。為確保技能等級的考核成功,車工實習階段目標訓練在前兩個階段的基礎上,還須實施技能強化訓練。綜合運用各項技能,增加實習實訓難度,集中時間進行等級考核前的強化訓練。這階段訓練的要求是:一是制訂好強化訓練項目。這項目的確定應根據考核的具體要求,采取分步實施的辦法,最終達到目標。二是準備好強化實習實訓的各項預備工作,如實習的圖紙、原材料、工量具,檢查與維修好車床;安排好各班強化實習訓練的時間等等,以確保實習的順利進行。
4.做好相關管理工作。包括實習實訓教學計劃的制定,實習指導教師的安排,實習工量具的配備,實習工場的衛生打掃,實習車床的維護與保養,實習原材料的準備,實習考核評價制度的制定,實習考評領導小組的成立等。
四、階段目標訓練法在技校車工實習教學中運用應注意的問題
在具體實施過程中應注意以下問題:
(一)貫徹落實車工技能教學改革的精神。包括階段目標訓練法實施方案的制定、組織與學習,統一思想與認識,領會實訓精神與要領,尤其是要懂得如何實施,即具體操作措施。
(二)對各階段目標訓練應遵循循序漸進的原則,先易后難的原則,注意個體差異的原則。不可操之過急,更不可走過場。應講究實效,講究對學生的實習有進步與提高。
(三)注意各階段目標訓練的總結反思,尤其是對存在的問題與困難要及時處理與解決;要有激勵機制,獎勵那些進步明顯和成績突出的學生,鼓勵那些后進生。要上下配合,相互協調,部門協作,共同為學生的發展做出努力。
參考文獻:
[1]梁秀萍.試論重職《車工工藝學》教學存在的問題及對策[J].家教世界,2013.05.