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中圖分類號:TH 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)35-0042-01
隨著機械加工技術的發展,數控機床技術也變的越來越普遍,在機械行業中得到廣泛應用。企業對數控車人才的需求日益加大,這就促使職業院校加大了對數控車實訓設備的投入,培養符合企業需要的高素質技能型人才。本文從數控車實訓教學的實際情況出發,針對學生在操作數控車床的加工過程中出現的撞刀原因進行了分析探討,總結了數控車操作過程中發生撞刀的原因,并提出了切實可行的解決措施,以減少撞刀事故的發生。
1 撞刀原因分析
撞刀是指刀具(包括刀架、拖板等)在移動過程中與工件、卡盤或尾座發生意外碰撞的機故。數控車床操作初學者,容易撞刀,撞刀是數控車床操作新手最有可能發生的事故,一旦發生撞刀事故,輕者影響機床精度,重者造成機床損壞,使機床的加工精度喪失 , 甚至造成人身事故,必須引起操作者的高度重視。在長期的教學過程中發現學生在操作數控車床時容易撞刀,導致學生不敢碰機床。撞刀原因很多,大致可歸納為操作機床不當和編程時考慮不周全所造成的撞刀。本文從這兩方面進行分析,總結出撞刀的各種因素。從而讓學生實訓時,減少撞刀幾率。
1.1 機床操作不當造成的撞刀
數控機床操作不當會造成刀架或車刀與工件、主軸卡盤或尾架發生碰撞。主要從以下各方面分析:
(1)工件沒固定好。工件在加工時候,長的工件,會引起甩尾,震動引起撞刀。
(2)安裝刀具錯誤。在安裝刀具時一定要使刀位點對準主軸中心線,即刀具安裝好后試切工件右端面,切完右端面后刀位點應在工件右端面中心。
(3)刀架或車刀與尾架發生碰撞?;貐⒖键c或退刀時,應該Z向使刀架或車刀遠離主軸,避免發生碰撞。
(4)試切法對刀時走刀過快或背吃刀量過大。刀具在加工工件時,一定要注意加工的背吃刀量,如果過大,會造成刀具和工件的撞刀。粗加工應優先選用較大切削深度,一般取2-4mm,精加工一般取0.3-0.5mm。
(5)對刀不準確造成的撞刀。
(6)機械零點坐標與絕對和相對坐標一致。校驗程序完畢后要回參考點, 在校驗程序時機床是鎖住不動的,而刀具相對工件加工在模擬運行(絕對坐標和相對坐標在變化),這時的坐標與實際位置不符, 需用返回參考點的方法, 保證機械零點坐標與絕對和相對坐標一致。這一環節有時不注意在校驗程序后沒有發現問題就進行加工操作,會造成撞刀現象。
(7)數控車床執行程序正常加工過程中,由于操作者誤操作使程序停下來,如果操作者按“RESET”復位后,立即進行循環啟動,此時容易造成刀具與工件發生碰撞。因為運行的默認值與程序的設定值發生變化,按“RESET”復位,則把數控系統復位到初始狀態,清除了保存在DRAM內的預讀程序信息,會改變刀具移動指令及主軸轉速。在自動運行程序過程中,如出現誤停車導致程序停止運行,此時將模式改為編輯方式,按“RESET”復位程序,再重新運行程序。
1.2 程序編寫不當造成的撞刀
程序編制是數控加工最重要的環節,提高編程技巧可以在很大程度上避免一些不必要的碰撞安全事故,總結并在以下各方面分析:
(1)G00坐標設置離毛坯太近。一般編程時候在工件右端,1mm。
(2)換刀時,未使用G00指令遠離工件。換刀需要用G00,遠離工件。以防止車刀與工件產生干涉。
(3)加工螺紋時誤把導程(F)當作進給速度,如:G92 X40 Z-20 F2寫成 G92 X40 Z-20 F80。
(4)程序坐標值編寫或者輸入有誤。
(5)加工完零件退刀時先走Z向,遠離工件,再走X向。
2 撞刀常見現象解決方法
經過以上總結和分析,根據常見的撞刀原因,結合實際操作經驗,現提出如下幾點對策:
(1)編寫的程序需要仔細檢查。系統較老的機床,需要輸入標點符號,更需要編程人員仔細認真。
(2)檢查好的程序需要在機床程序里面校驗圖形。利用數控機床的圖形校驗的功能可以檢驗程序的輪廓,減少錯誤率。
(3)裝刀長度出錯。刀具長度不夠,刀具的刃長不夠,都會導致干涉現象,另外刀具的裝夾方式有誤,也能導致撞刀。需要刀路軌跡模擬,明確加工部位。按程序單上的刀具進行選擇和復核是否正確。
(4)正確對刀并設置刀補,Z方向試切對刀時,必須注意對刀使用的Z向零點應與編程使用的Z向零點統一,避免因工件坐標系設置不統一而造成撞刀。
(5)在調試程序加工第一件工件時,一定要仔細檢查程序,試加工時單段運行,隨時控制進給率,隨時看剩余行程,加工前應模擬運行一次,單段運行,再正式加工??纯从袥]有意外的刀具路徑出現,一旦出錯,迅速急停,特別是初學者,要注意急停按鈕的應用。
(6)將刀架移動到安全位置,按下鎖住機床和空運行鍵進行空運行操作,主要觀察運行軌跡是否正確,且仿真運行后要回參考點校驗。
(7)如果加工時必須使用尾架,安裝刀具時必須考慮到在X 方向電動刀架與尾架不發生碰撞的極限位置,在Z方向拖板與尾架不發生碰撞的極限位置。
(8)建議在計算機上用模擬軟件模擬程序,進行檢驗,再把程序拷貝到機床上可以減少錯誤。
3 結束語
要避免數控車床撞刀事故的發生應以預防為主。機床操作者首先應熟悉數控系統的各種操作,掌握系統功能鍵,達到熟練操作,減少失誤,將誤操作的概率降至最低點;其次在編寫加工程序時,應根據工件特點進行,按工件的形狀及加工位置確定退刀和回零的順序是先退X向,還是先退Z向;再次應注意機床的保養,在平時加工后,絲杠,導軌應擦拭干凈,避免切屑等雜物夾在滾珠絲杠和導軌內,造成加工出現誤差,損傷導軌,影響加工;同時,操作人員還要掌握一些異常情況發生時緊急處理方法。如按暫停、急停及切斷電源等來最大限度的減少碰撞事故發生帶來的損失。
參考文獻
[1]郝新成.實習中數控車撞刀事故的防范[J].實踐與探索,2011(3):266-267
[2] 袁鋒.數控車床培訓教程[M].北京:機械工業出版社,2005.
一、引言
隨著信息時代的來臨,中國將成為世界制造業中心,然而我國的數控技術人才非常稀缺。作為培養機械本科專業優秀人才不可或缺的課程,作為指導工人實踐生產,數控技術對于我校學生技能培養,但是目前我們學校對專業技能實訓課研究比較落后,在學校里教授的內容往往同實際生產應用不對口。數控專業是一門具有工種多、操作性強等特點的工科專業。應該怎樣來評價數控專業技能實訓教學,以社會生產提供高質量技能型人才的中職學校需要對數控車加工實訓課的有效教學進行實踐與研究。通過查閱相關文獻資料,國外特別是德國、美國等西方職業教育發達的國家對職業教育的專業技能課教學做了大量的研究,有較為固定的教學模式和相應的評價方法,都獲得巨大的成功。但由于國家整體教學環境制度不同、觀念差異,我們認為對國外職業教育的教學形式、評價方法等要消化性吸收,需要有所揚棄,不能照抄照搬。
國內關于高校數控專業課教學的研究近幾年還剛剛起步,但是發展較快,特別是上海、江蘇、廣東等職業教育較發達地區的一些中職學校開展過一些研究。我們知道,對數控專業技能教學的評價和審核是勞動部門的一種技能鑒定。在這里需要強調的是勞動部門的技能鑒定只能體現一種學習的結果,并體現不了整個學習的過程,就更說不上對其進行控制。至于高校數控專業教學過程中對教學項目量化達標的規定,目前在我國還處在最階段。
二、數控車加工實訓課存在的問題
(一)學生動手的機會少,危險性大。由于數控機床的設備比較精密,且價格貴,使學生操作起來有顧慮,只能在教師的親手指導下才敢動手操作,這樣就減少了學生動手操作的機會。所以很多學生對數控機床的操作都很陌生,在以后的操作中,大部分學生都沒有辦法獨立完成操作,這使機床誤操作的可能性大大增多,存在很大的危險性。
(二)學生無法檢驗加工程序,加大教師檢查編制程序的難度。每一個學生在加工程序時的進刀方式、進刀點和走刀路線完全不一樣,顯然編制完成的加工程序也各不相同,甚至存在很大差異。這樣就加大了教師檢查程序的難度,需要花費很多的時間,同時降低了授課效率。
(三)學生對學習失去積極性,實訓效率低。首先是對程序的編制,學生編制好程序后,教師要對其進行檢查,確認沒有問題以后才可以把程序輸入到機床;如果學生編制的程序有問題,必須重新編制,直到程序可使用為止。其次是程序的輸入,要求認真仔細,輸入的程序確保無誤才可進行加工,程序輸入在實訓中是非常重要一步。因為一個零件的加工程序很長,難免在輸入過程中會有一些失誤,因此在程序輸完以后要進行逐字檢查,這其中會花費很長的時間,這種繁瑣重復的工作不能提高學生的學習積極性,而且降低了實訓課的有效性。
(四)班級學生數多,學校設備少,無一人一機的實訓條件。從現有的班級現狀來看,學生數量明顯增加,已達到40人左右,而我院現有數控車床數量總共才10臺(除去比賽訓練用機床4臺),根本不能滿足學生在同一時段進行1人1機(1臺)的實操需要,使得學生等候時間較長,學生平均操作次數也減少輸了熟練程度也大打折扣,要想提高操作技能也較難。
針對以上所產生的原因,為改變現有的不良現狀,努力提高數控車加工實訓課有效性,筆者也根據這么多年在教學實踐中的摸索,能對此進行了積極和有效的探索性實踐研究。找出一條符合我校校情,切實可行的教學之路。這對于加快我校數控專業的發展、提高學生的專業能力和增強教師教學能力無疑都有著重要的意義。
三、提高加工實訓課有效性的對策
(一)加強數控車加工實訓課教學方法的研究。據研究表明,學生對有數控車加工實訓與數控理論學習交叉進行的教學方式不贊同。然而每一個學校都力求培養既能懂理論又能懂技能的高技能人才,同時這也是一個非常值得研究的重要課題。有些學校擁有技能高超但教學能力卻不強的人才,于是我建議數控車加工實訓教師應該加強數控加工實訓指導方法學習,尋找新的教學方法,將理論傳授和技能訓練有機結合起來。
(二)引導為主,激發學生的想象力和動手能力。為了激發學生的創造力、想像力,讓學生對數控加工實訓感興趣,首先要拋開傳統教學模式,試著讓學生自行加工和設計零件,需要強調的是,進行加工設計之前一定要先在模擬軟件上進行仿真,通過老師審查符合要求后才能進行實體加工,避免安全事故發生。在整個過程中學生都是獨自進行零件設計、繪制圖表、制定工藝、選擇加工方式、編寫程序的,老師只是對零件加工進行驗證檢查。通過這樣的訓練讓學生能學以致用,相信假以時日學生的綜合素質會獲得一個質的飛躍。
(三)分組實訓,組內成員各安排任務。針對我校近年來數控專業招生人數的增多,設備的缺乏,數控教師應根據本校特色選取適合本課程的教學組織形式,我們可以將班級實訓分成若干個小組,小組成員分工合作,根據因材施教的原則,讓小組成員都能參與實訓,如(第一位操作機床,第二位編程、寫工藝,第三位檢測等)實訓完成之后,小組成員進行小組交流,總結教訓,通過分工合作,讓學生對單件的加工技能得到加強鞏固。同時教師也要積極去引導,讓學生在加工每個零件的過程中循序漸進,提高技能。當然,也希望通過實踐教學與其他兄弟學校取經的方式研究出一條符合本校數控車加工實訓課有效性的教學形式,以滿足每個學生共同參與數控車的實訓。
參考文獻:
[1]鄒玉杰,韓鴻鸞 .《數控車工全技師培訓教程》[M],北京:化學工業出版社,2009年6月。
中職教育得到大力發展?,F在學生的文化素質普遍偏低,學生對專業技能的需求比較強,企業對學生技能水平的高低也很重視,家長和社會對中職學生的期望值也不斷在提高。
職業教育應在“做中學、做中教”,只有在做中教才是真正的教,只有在做中學才是真正的學。我們教育工作者要從實踐來提升的自己教學方法,目前數控專業學生的動手能力已達到相對較高水平,但由于教學手法單一、欠缺創新、分攤到每個學生身上的操作時間少、實訓課堂教學效率低等原因,如何在各種因素限制中推動專業課做到做中學,學中做呢?
下面我從中職數控車實訓“做中學,學中做”改革展開論述。
一、數控車實訓教學現狀和存在的問題
(1)學生基礎薄弱。中職數控專業生源主要是面向初中畢業生,他們的知識基礎相對較差、學習的目的性不強,在傳統的教學模式下要學好數控車床的編程與操作,并非易事,也達不到讓學生養成自我學習的目標。
(2)教師教學單一、欠缺創新。近年來數控專業經過幾年的建設和發展,已經有一支相對比較專業的教師隊伍,由于學生剛剛接觸專業知識,對專業理解不夠,教師的傳統、單一的教學是無法激發學生的學習熱情,調動學生學習的積極性,直接導致實訓課堂教學效率低下。
(3)在數車實訓的教學中,有的教師只是把學生的上課地點從教室搬到實訓車間,先講一堆的理論,然后老師做示范,學生再模仿,在這個過程中,學生只是機械的模仿,以后的工作中創新能力將會欠缺。真正的“做中學,學中做”絕不是理論教學和實訓教學的簡單組合,而是將理論教學內容和技能訓練有機的結合,要求教師從學生技能技巧形成的認知規律出發,突出以學生為主體,學生要在課堂上動起來,學與做一體,做到理論和實踐相聯系,提高學生自主學習的能力。
二、中職數車實訓實行“做中學、學中做”改革意義
在中職數車實訓實行“做中學,學中做”的實踐教學改革,其目的在于實現對學生的職業行為感知,職業行為認知和職業能力養成的培養目標。
(1)“做中學、做中教” 充分發揮教師的主導作用和突出學生的主體地位,在中職數控車實訓中是比較適應中職學生特點的教學模式,也有利于改變實訓教師創新教學方法,“做中學”是當前我校數控車實訓中改革的主流,是以工作項目或典型任務的實踐活動為載體,體現為理論和實踐一體化特點,在做的過程中反思與總結?!皩W中做”是以學習理論知識為主線,通過理論結合實踐活動來完善的整個教學過程。同時具有與理論體系相適應的實驗、實訓、實習、設計等實踐教學體系。
(2)“做中學、做中教”的教育理念就是一種體驗教育。改變實訓教師的教學方式和角色,也改變學生的學習方式,它強調的是在教學過程中,以學生為中心,強調學生的主體參與,突出交流溝通、理解與合作。使學生通過親身體驗,讓所有學生的觀察、提問、設想、動手實踐相互交流評價過程的過程中愉快地學習,獲取對自然及其規律的認識和感受,體驗并學習、把握知識,總結學習做人做事的基本道理,喚起學生的好奇心,從而有效地激發學生的積極性和主動性。
三、如何實施“做中學”、“學中做”
(1)首先要有效地發揮教師主導作用。在數控車實訓中傳統教學是理論教學與實踐教學分開進行的,往往是教師講授,學生被動接受。教師主導作用發揮的淋漓盡致,但學生實質上是沒有主動、積極地投入學習,教師的主導作用應體現為保證學生主體性的充分發揮,在這種思想指導下,教師在教學過程中,是學生的導師和學習伙伴,是教學活動的組織者、策劃者和導演者。在教學過程中,教師作為指導者,不斷引導學生獨立學習、查閱資料、動手實踐、親身體驗,使學生真正成為學習的主人。學生參與教育活動的全過程,這種教學方式,充分體現出學生的自我教育意識,充分發揮了學生的內在積極性的轉變。
(2)合理設計實訓項目,提高學生學習興趣。項目設計應激發學生的學習興趣,充分調動學生的學習積極性。每一實訓項目既要考慮可操作性,可控性,也要考慮其安全性,這包括設備的安全和實訓人員的安全。在實訓方案設計時,要考慮該實訓項目對機器的損壞程度和可能發生的人身傷害事故。實訓項目的的設計還要考慮時效性,社會需要的新技術和新工藝在實訓項目中的體現程度,過時的技術將使學生在走上工作崗位時缺乏競爭力。新穎與趣味性的實訓項目過程會使學生在技能的獲取上主動而不乏味并能激發創造潛能。良好的學習氛圍、濃厚的學習興趣也能彌補物資基礎的不足。
(3)明確實訓課教學改革。強調教師職責不僅僅是教會學生知識和技能,在數控車實訓課的一系列“做中W、學中做”的實踐教學改革,以強化職業能力、創新能力和就業能力培養為目標,設計各種場景,推行一體化的情景教學方法,通過采用各種案例教學法、角色扮演法和項目任務驅動法,既提高學生學習興趣的同時,也有效地將理論知識的傳授與實踐技能的訓練加以有機的結合。
(4)實 現“做中學做中教”的最效途徑是工學結合、校企合作,“工學結合、校企合作”,它更能凸顯職業教育必須“聯系實際”的實踐性本質,更加強調了職業教育必須與企業相結合的社會性特征,更加深刻地反映出職業教育的“做中教、做中學”的基本規律。
總之,“做中學,學中做”既是一種教學方式的改革,更是一種教學思想的創新,在探索前行中必然困難重重,問題叢生,這就需要任課教師有足夠的勇氣和不懈的毅力,加強各個科任之間的交流,有機會的話可以走出校園,尋找其他學校比較有經驗的教師一起交流合作??傊?,我們一定要在不斷學習的基礎上,在實施教學過程中,繼續堅持用“做中學,學中做”教學理念,不斷完善教學方法,為社會培養更多的實用人才。
參考文獻:
[1]陶行知.陶行知全集(第一卷)[M].成都:四川教育出版社,1991.
目前,我國制造業對既掌握數控技術又熟練數控編程、加工操作的中等職業畢業生需求越來越大,由于數控技術發展日新月異,教學內容與生產技術水平總是存在著滯后。教學經費投入的不足,限制了實驗、實訓設備及數控應用軟件的投入與更新。為了滿足社會對數控技術應用型人才的需求,更為滿足我校畢業生的需要,我們對現有的教學計劃進行了相應的調整:我校數控技術應用專業學制為三年,前兩年在校學習理論知識、到校實訓中心接受實驗、實訓,在理論學習期間,特開設了《車工工藝學》、《數控加工技術》、《數控編程與設備》、《公差測量與技術》、《機械制圖》等十幾門專業課和專業基礎課,使學生的知識結構更趨于合理,為實訓作了很好的鋪墊,夯實了基礎。后一年到企業頂崗實習,為更好地向企業輸送合格的數控人才,把實訓分四個階段,以鞏固和深化理論知識,提高和完善操作技能。
第一階段:普車實訓。
這一階段是學習數控車床不能逾越的過程,學生在普通車床上實習、練習刃磨車刀,熟練操作車床,從加工端面、外圓、內孔、切槽開始,逐漸接觸到螺紋各部分的尺寸計算和加工,特形面的加工,在這一過程中深刻理解刀具幾何角度對切削加工精度和表面粗糙度的影響,進一步認識切削三要素Vc、ap、F在加工中的相互關系及其對工件質量的影響,掌握車床的調整方法,掌握切削的有關計算、了解常用工具、量具的結構,熟悉掌握其使用方法,合理地選擇工件的定位基準,安排加工工藝過程。同時還須讓學生知道只有完成這一階段的實訓任務,將來才有可能在數控車床上所編制的加工程序更為合理和實用。
第二階段:仿真實訓。
第一階段的實訓后,對學生進行技能考試,操作達到要求的學生到計算機進行數控仿真軟件的練習,同時也能促進未選中的學生努力練習,激發他們的學習興趣和競爭意識。首先讓學生熟悉仿真機床的操作面板和錄入面板明確每個按鍵的功能,建立工件坐標系的方法,如何選擇刀具幾何角度設置刀偏及刀補,詳細地講解每個過程。
在編程車削倒角時,可用兩種方式:(1)把車刀刀位點指定在倒角起點處,再G01車削;(2)把車刀定位在倒角的右邊延長線上,然后G01車削而成。同時讓學生比較哪種方式更為簡單和實用。
在普通螺紋加工中,讓學生分別使用G92、G76螺紋循環指令來編程加工螺紋,在實訓中讓學生了解根據導程的大小和螺紋的精度高低選擇不同的加工指令更為合適。G92直進式切削和G76斜進式切削。由于切削刀具進刀方式的不同,這兩種加工方法有所區別,各自的編程方法也不同,造成加工誤差也不同,工件加工后螺紋段的加工精度也有所不同。G92螺紋切削循環采用直進式進刀方式進行螺紋切削,螺紋中徑誤差較大,但牙形精度較高,一般多用于小螺距高精度螺紋的加工;加工程序較長,在加工中要經常測量。G76螺紋切削循環采用斜進式進刀方式進行螺紋切削,牙形精度較差,但工藝性比較合理,編程效率較高,一般適用于大螺距低精度螺紋的加工。在螺紋精度要求不高的情況下,此加工方法更為簡捷方便。所以,學生要掌握各自的加工特點及適用范圍,并根據工件的加工特點與工件要求的精度正確靈活地選用這些切削循環指令,然后編制加工程序,并自動加工。
第三階段:數控加工。
在數控仿真軟件加工出合格工件的同學先到數控車床上進行編程加工。由于仿真軟件和數控車床是同一個界面,學生短時間內可熟練操縱機床,但需注意以下幾點。
(1)要根據工件的材質,所用刀具的幾何角度來選擇不同的切削參數。經過普車的實訓,這將不是難題。
(2)學生編制的程序要先經過圖形模擬加工,程序正確后再進行對刀加工。
(3)在首件加工中合理使用程序暫定M00指令,在精加工前對工件進行測量,看是否需調整刀具補償,最后加工出合格的工件。
(4)重點突出典型零件的工藝分析,裝卡方法的選擇、程序編制,調整加工和檢驗,如果有缺陷,應找出原因并修正。遵循由易到難、由簡單到復雜、由單項到綜合這一過程,重視在實踐教學中培養學生的實踐能力和創新能力。
對學生加工的工件,按小組進行互評。學生都有好勝心理,會對對方的工件一絲不茍地檢查,不放過任何一個細節。最后教師根據實際情況給出綜合性的評價,或者讓學生保存自己滿意的作品,激發學生的興趣。學生的學習效果非常明顯。
如此,學生能全面了解數控加工的全過程,深刻理解加工原理、機床工作過程、編程方法及制訂工藝的原則,能夠對數控機床加工中出現的常見故障予以解決,對將來從來數控工作上手快,操作規范,具備解決問題的能力。
第四階段:總結提高。
老師和同學共同探討實訓經驗及實踐教學中遇到的問題。由于實訓內容較多,機床種類全,學生在短時間內既要掌握機床的操作,又要對復雜零件進行合理的工藝安排和準確地編程加工,現場講解具有局限性。將工藝分析及基本編程內容制成課件,能方便學生掌握和復習,多年來的實踐證明這是行之有效的方法,優化實訓的效果。數控實訓教學過程:普車加工―仿真數控軟件―數控機床加工,這幾步走的教學方案能最大限度地發揮教學資源的使用性和經濟性,盡可能避免事故的發生,縮短機床的人均占有時間,提高機床的利用率和使用壽命,如果能結合實際生產,其教學效果將更顯著。
參考文獻:
[1]程仲文.數控實訓項目研究與改革.蘭州工業大學,2007.
一、數控車實訓現狀,呼喚教學新范式
在數控車實訓教學過程中,老師布置的課堂任務是要求學生按照已有的圖紙進行零件加工,但是一個班級只有數量很少的學生能夠單獨完成老師交代的任務,而其他學生都需要慢慢理解或者是在老師的指導下才能夠完成。這足以說明目前班級式的教學不能照顧到班級中的所有學生,不能滿足所有學生共同進步的需求。如果學校不采取措施進行教學改革,不考慮學生之間個體的差異,則必然導致更差的教學效果,進而影響學生發展。
二、“三三”教學新范式的構建
“三三交互式”教學是一種創新的分層教學方法,第一個“三”是指學生的優、中、弱的三層式;第二個“三”是老師在課前、課中、課后的指導和評價的三段式,兩個“三”的分設是以學生能力的提高為目標(如圖所示)。它堅持使學生的整體成績有所提高,同時照顧個別學生個性發展的原則。這種教學思想完全符合素質教育的教學理念。
面對數控車實訓的現狀,我校開始教學改革,應用“三三交互式”的教學法,可以有效解決傳統教學方法中遇到的各種問題,提高教學質量,強化教學效果。不僅能夠使學生的整體成績有所提高,還能夠實現每個學生有所收獲。
圖1 “三三交互式”教學法
三、“三三交互式”教學在數控車實訓中的應用
(一)課前交互分層,滿足學生學習需求。
傳統的教學方法和手段是針對整個班級的學習情況制定的,缺少對個別學生的關注。為了使每個學生都能獲得最大限度的發展,教師應根據每一個學生的具體學習情況和學習能力特點,對學生和目標進行分層。
1.學生分類交互。
學生分為優生層、進步層、基礎層三層。當然這種分層是隱形的,教師要做到心中有數,不能公布于學生。
2.目標定制交互。
教學時,老師根據前面的分層,設置不同的教學目標;教師設定目標的目的是使學生都有所進步,因此設定的目標必須有一個合理的范圍;目標太高了,學生缺乏信心,目標太低了,學生沒有動力。只有針對學生的特點設定不同目標,讓每一個學生都覺得只要自己努力了,就能夠成功,這樣才能調動每個學生學習的積極性。
優生層的學生,由于本身的學科能力較強,對其的目標要求側重于拓展能力、合作與競爭及人際協調能力等方面;對進步層的學生,要求其能獨立完成加工、具備合作與分享的能力、具有團隊意識等;針對基礎層學生學科知識薄弱的特點,要求其能在同學的幫助下指導下,能獨立完成零件的加工,具有合作能力、團隊意識等。
(二)課中交互技能,實現技能訓練目標。
在數控車實訓教學過程中,利用學?,F有的14臺數控機床,把一個班40多學生按優中弱三層中的3名學生分成一組,把班級劃分為一個一個學習單位,這3個學生就是一個學習小組。
1.設立組長,明確職責。
將分層中的最優層學生任命為小組組長,使其幫助其他層次的學生提高實際操作能力,同時實行數控機床組長負責制。
這樣的設置,優層的學生會主動幫助其他層次的學生,其他層次的學生也可以向優層次的學生及時請教和學習??梢猿浞掷脤W生層次之間的差異性,從而實現學生之間的合作與分享意識強化,令每一個成員都能有所提升。
具體方法是:組長在課堂中要做到對于組員不能夠理解的問題給予正確指導和幫助。組長要根據自己平時積累的經驗對組員進行指導,和組員分享學習心得和體會,從而增強其他組員學習的熱情和積極向上的信心。
2.差異分工,交互操作。
每個小組的組長課前要與任課教師進行有效溝通,明確本節實訓課的內容。組長根據本課的任務,結合根據每個組員的特點分配適合的任務,確保每個組員在上課時候能順利完成。
組長要布置給每個組員一個完成感想和收獲,這個作業需要課后完成。在課堂教學過程中,組長要根據每一個組員的完成任務的情況進行評分,幫助一些組員解決實訓過程中遇到的困難。同時組員應該按照組長的表現給組長進行評議。在完成實訓課程之后,組長和組員都要總結實訓課的收獲,總結經驗,以便在班級中交流。
如以圓弧軸加工為例:
①組長從老師處明確圓弧軸的加工任務和注意事項。
②組長根據任務進行分工:進步層的組員直接進行軟件的仿真加工;基礎層的組員進行圖紙分析和研究,進行書面程序的編寫;組長負責答疑和指導,如果問題無法解決,則和任課教師交流。在這一過程中,組長及時記錄組員的出錯情況。
③在基礎層的學生加工程序正確、進步層的學生仿真成功后,組長負責組內首件的加工,兩位組員旁邊學習觀看并對組長的行為進行記錄。
④在組長的監督指導下,確保安全的同時,組員1和組員2分別獨立進行軸的加工操練。
⑤組內評議總結:總結整個過程中遇到的問題,并記錄自己的學習心得。
(三)課后交互評價,展示操作成果。
1.交互評價,評選最佳。
通過實訓練習,課后每個小組進行作品交互展示。根據零件的評分標準,組員之間、小組之間互相測量評分,選擇出班級的最佳作品和最優小組,給予“優秀小組”、“加工能手”等稱號。同時,根據每一個組員操作加工時工藝的改進、時間的節約、加工參數的選擇等,選出最佳創新能手。
2.經驗分享,共同提高。
獲得了榮譽稱號的小組接受其他小組的提問,幫助解答其他小組的問題。獲得榮譽稱號的個人要將自己實訓過程中的技巧或者是心得分享給大家,這樣大家可以互相學習,強化數控車工實訓效果。
這樣的競爭方式可以激發學生學習的積極性和熱情,提高學生的思考能力和動手能力。
四、實施的效果
(一)有利于“師生、生生協作”。
由于“三三交互式”教學法的實施,老師和學生、學生和學生互動性增強,聯系密切,不同學生能夠將內心的真實想法跟老師、同學溝通,能把自己薄弱的環節展示出來,老師或學生能對存在的問題進行正確指導,增加學生的信息,促進師生協作、生生協作。
(二)有利于“生生”進行交流和分享。
由于不同層次學生之間的學習能力和領悟能力都不同,因此優等層次的學生可以幫助基礎層和進步層的學生解決在數控車工實訓過程中的問題和困難,同時他們之間可以分享學習方法和操作技能的心得,這樣不僅能提高薄弱學生的能力,而且有利于優生知識的鞏固,由于不同學生掌握的側重點不同,學生間的“導”和被“導”更是一個互導互學的過程。
(三)有利于學生操作技能的提高。
在實施“三三交互式”教學法后,真正實現了學生的操作技能的提高。數控車實訓課鍛煉的是學生的實踐操作能力,是學生將理論知識應用到實踐過程中的重要平臺。經過“三三交互式”的教學,學生不僅操作技能有所提高,而且懂得了互相合作和互相分享。將自己會的或者是在實踐中學習到的實際操作技巧拿出來和同學分享。
“三三交互式”教學在數控車實訓中的實施,有效提高了教學質量,提高了學生的學習成績,幫助學生由不能夠單獨完成設計任務到能夠獨立完成任務,在數控車實訓教學中使用“三三交互式”教學,為我校教學改革作出了重要貢獻。
1.缺乏職業意識和吃苦耐勞的敬業精神隨著國家對職業教育的大力投入,職業學校添置了大量數控設備,逐步走出了數控加工實習實訓設備不足的窘境,在增加學生數控機床操作時間的同時,大幅削減甚至取消普通加工的實習時間,忽視了鉗工、普車等普通加工對學生職業意識特別是吃苦耐勞精神的培養作用。
2.操作能力特別是解決實際問題的能力差很多學校雖然添置了大量數控設備,但出于人身、機床安全方面的考慮,學生的實習材料大多還是鋁料、塑料,并沒有進入真刀實槍的實戰,只是把原來在電腦上的模擬搬到了數控機床上。學生到了企業感覺好像什么都學過,但什么也不會做,需要企業重新培養。
3.工藝分析能力基本就是一張白紙有些學校實行從課堂一步到數控機床的教學模式,使得作為數控加工工人必須具備的金屬切削原理與刀具、機械制造工藝學等專業基礎、專業工藝知識等不能通過實踐得到檢驗,喪失了理論指導實習、實習中總結理論的鍛煉機會,很多學生在離開學校時已經把這些應該掌握的專業知識還給了老師。
4.動手能力差,手腦并用的能力更差在制造業工作,動手能力最重要。但事實是學數車的不會磨刀,學數銑的不會裝夾。很多學校把職業技能鑒定也搞成了應試教育,考什么練什么,更有甚者要求學生背程序。雖然在目前的職業技能鑒定模式下,絕大多數學生都可以在畢業前順利取得數控中級職業資格證書,但企業不認可,學生也沒自信,最后轉行也就成了必然。
5.質量意識薄弱,測量能力差質量是企業的生命線,是企業生存和發展的根本。學校的“60分萬歲”跟企業的合格產品完全是兩碼事,要生產出合格的產品,就要求工人要有很強的質量意識,具備很好的測量能力。會開數控機床,會編制加工程序,不代表就會測量,特別是關聯精度的控制。
6.適應、應變能力差企業根據生產需要進行崗位調整時發現,由于有些學校忽視專業知識和普通加工實訓的教學,學生適應、應變能力極差,不要說換設備、換工種,就是換數控系統也不行,會法蘭克的不懂華中,會華中的不知道廣數。個別學校甚至給數控設備配上電腦,把手工編程的教學也免了。
二、普通加工實訓對數控專業教學的作用
現代制造技術是在傳統加工技術的基礎上發展起來的,自動化的數控機床離不開鉗、車、銑、刨、磨等普通加工技術,離開了普通加工技術的奠基作用,數控加工專業教學就是空中樓閣。
1.鉗工實訓對數控加工專業教學的作用鉗工是機械制造中最古老的金屬加工技術,具有兩千多年的歷史。19世紀以后,各種機床的發展和普及,特別是數控加工技術的廣泛應用,使大部分鉗工作業實現了機械化和自動化,但在機械制造過程中鉗工仍是廣泛應用的基本技術。鉗工作為一種以手工操作為主的工種,在數控專業教學中對學生職業道德、職業素質特別是吃苦耐勞精神的培養具有不可替代的作用。首先,通過鉗工實訓,可以提高和培養學生的工程實踐能力、創新意識和創新能力,培養學生的勞動觀點、質量和經濟觀念,讓學生熟悉安全文明生產知識,養成安全文明生產的習慣。鉗工實訓需要學生細心觀察,反復實踐,失敗了就從頭再來,對培養學生一絲不茍、嚴謹踏實的工作作風最有效。其次,通過鉗工實訓可以讓學生掌握作為機械操作工人必須掌握的鉆削、鋸削、銼削、鉸孔、鉆頭刃磨、攻絲套絲等基本操作技能,鍛煉和提高他們在數控加工中經常用到的畫線技能。鉗工制作最講究加工工藝,所以鉗工實訓也是一個提高學生工藝分析能力的很好途徑。再次,通過鉗工實訓可以更快地提高學生的測量技能。鉗工實訓可以說是所有機械加工工種中使用量具種類最多、使用最頻繁的工種之一,通過鉗工實訓可以讓學生掌握大多數量具的使用和測量技巧。鉗工銼配可以讓學生更好地理解尺寸精度與形位精度的關系,有利于對學生精度概念和質量意識的培養。第四,通過鉗工實訓可以培養學生的團隊協作精神。學校裝配鉗工的實訓一般分小組進行,需要學生協作完成,有利于提高學生的人際協調素質和溝通素質,激發學生的創造創新精神。學生在完成裝配任務的過程中,學習常見機構的裝配技巧,體驗零件質量對裝配精度的直接影響,提高常用夾具的使用技能。
2.普車普銑實訓對數控加工專業教學的作用數控機床就是在普通機床的基礎上加裝了計算機數控系統。數控專業開設普車普銑實訓,可以為數車數銑技能教學打好基礎。通過普車實訓,可以讓學生對金屬切削過程有一個明確的認識,熟悉工件的裝夾、刀具的安裝、切削原理、走刀路線、技術測量與精度控制、工藝參數等知識與操作技能,使學生對機床切削加工有一個感性認識。普通機床操作是數控機床操作的基礎,在學習數車數銑前學好普車普銑技能可以起到事半功倍的作用。
首先,通過普車普銑實訓,可以提高學生操作機床的水平。普車普銑上有多個操作手柄,可以充分訓練學生的眼、腦、手腳的協調性、靈活性,使學生成為身手敏捷、反應快速、動作準確連貫的熟練操作者。而在數車數銑上,并沒有這么好的練習效果。
其次,通過普車普銑實訓,可以強化學生對切削過程和切削用量的感性認識。一些熟練有經驗的車工師傅看鐵屑形態、憑進刀切削時手的感覺,就可以判斷出有多大的切削用量,判斷出切削用量是否合理,這種手感在數車數銑上是學不到的。由于普車普銑加工是開放的,學生可以觀察到整個切削過程,更容易感覺到聲音、振動,觀察到鐵屑的形狀及顏色等,也容易察覺到機床是否存在事故隱患,對剛性、變形、順銑逆銑的差別等也有更直觀的認識。
隨著社會的不斷發展,各大、中、小企業單位對專業技術人才技能的要求不斷提高,但是對中職畢業生的專業技能操作水平滿意度是下降的。所以,對中職學校來講,加強學生的技能教學,提高學生的技能操作水平,是一件關系到學校生存與職業教育發展的大事。對此,我們應該努力提高中職學生的專業技能操作水平。
《數控車床加工技能實訓》是一門理論和實踐相結合的基礎性課程。課堂教學是教學活動的中心環節,是學生獲取知識、培養能力的主要途徑。下面,筆者就如何在《數控車床加工技能實訓》專業課程的課堂教學中增加學生的興趣,提高學生積極性,培養學生的創新能力,談談自己的體會。
一、正面引導,增加學生的自信心
在中職,由于很多學生在上中學時學習成績較差,所以得到教師的鼓勵和表揚也非常少,漸漸地就產生了自卑感,把學習當作負擔,不求上進,甘居人后。還有的學生抱著混文憑的思想,整天無所事事,破罐子破摔,這樣容易招致教師的訓斥、責備,更厲害的給予不同程度的處罰,這樣就傷害了這些學生的自尊心和自信心,使他們與教師產生了對立情緒,從而形成了惡性循環。
而要想增加學生的自信心,應該盡力給予學生正面地積極地引導、鼓勵。并且在講授新的知識內容之前,先了解學生前面所學知識的掌握情況,通過檢查復習這一環節,發現學生缺少什么知識,先給補上,使知識的鏈條不脫節,這樣在學習新知識時學生就有自信,這樣才有效果。
二、結合實體,充分激發學生的學習興趣
《數控車床加工技能實訓》是一門實用性較強的科目,當學生開始學習時很自然會產生一些興趣,教師應該引導這種興趣,努力在教學中運用實體教學等各種方法讓學生保持、持續這種興趣。如我們在學習到數控車床主要部件的認識時,把學生領到機加工實訓室,讓學生先認識并熟悉普通車床的主要部件及結構,然后再讓學生在數控車床前觀察,對照普通車床認識數控車床的主要部件和基本結構,并能夠找出與普通車床的相同與區別之處,這樣既增強了學生對數控車床的認識,又加強了記憶,而且激發了學生的學習興趣,從而達到讓學生輕松學習的目的。
三、講練結合,充分調動學生的學習積極性
將課堂講解與技能操作訓練合理結合,有些教學內容可以安排在實訓中進行。通過各種各樣的訓練方式,提高技能操作水平。
首先,就是制定詳細的數控車技能訓練計劃,其次是落實計劃,鼓勵學生按照技能訓練計劃去學習。
有了詳細的訓練計劃,我們還要通過各種訓練方式,訓練學生正確的操作技能,使學生能夠有更多的興趣去學習,提高自己的技能操作水平。
(一)計算機輔助教學法
計算機輔助教學方法是以計算機技術為支持手段進行的教學,它注重計算機模擬的應用。而數控專業的數控仿真軟件,也是通過計算機模擬軟件,學生學習數控仿真軟件,讓學生可以掌握不同數控系統的數控車床的簡單操作和加工過程,并且能夠在仿真軟件上仿真模擬出需要加工的零件。如學習了數控編程(華中系統)以后,可以把學生領到微機室,讓學生打開數控仿真軟件,如宇龍仿真軟件,把編輯好的程序輸入宇龍數控仿真軟件進行仿真,當零件在仿真軟件上模擬出來以后,學生就有了一定的成就感,增加了學生學習數控的積極性。這樣學生就會有更多的興趣去學習和鉆研,以至于操作起真實的數控車床時,能夠得心應手,非常熟練。
(二)示范模仿法
就是由教師做講解示范,然后指導學生練習。如數控車床實訓,先由實訓老師講解安全操作規范和實訓操作要求,再由教師進行示范操作,然后將學生劃分成2-3人為一小組,進行模仿練習。一般來說,學生經過3―5天的練習就能掌握數控車床的基本操作要領和技術。
(三)實際操作教學法
有條件的學校還可以把學生領到機加工實訓室,由教師指導學生,在數控操作實訓室中,把編輯好并通過計算機數控宇龍仿真軟件仿真模擬好的程序,輸入到數控車床中,進行首件實體的加工。在教師的指導下,讓學生親自加工出零件,當學生把自已手工編程并加工出的零件拿到手以后,那心情是不言而喻的。這樣就更進一步的增加了學生的學習和練習技能操作的興趣。
(四)實習教學
實習教學是根據專業教學計劃規定的培養目標。有條件的學校,可以在教師的組織指導下,組織學生在校內(外)數控實習基地,以生產、加工現場或管理工作現場為課堂,通過參觀訪問,參加生產勞動,參加簡單的技能操作,學習專業技術,掌握專業操作技術而獲得職業技能的教學形式。通過實習使學生把學校內所學知識系統的整合起來,進一步提高學生的專業技能操作水平。實習教學也是中等職業學校不可缺少的教學過程之一。
這樣學生就更加注重動口、動手、動腦,主動參與到老師所引導的課堂上來,成為課堂的主人,成為學習的主動者。這樣就充分發揮了學生的主體作用,調動了學生學習的積極性。
四、培養學生學會發現問題,分析解決問題的能力
以前,教師講、學生聽;教師寫、學生記。教師花費大量時間用在課堂灌輸上,學生沒有積極思考,發問質疑的時間和空間,忽視了作為獨立個體的學生在課堂教學中的多種需求的潛能,慢慢地學生就會對這種“滿堂灌”產生一種膩煩感,產生了學習的厭煩心理。
中圖分類號:G712 文獻標識碼:A 文章編號:1671-0568(2012)08-0152-03
項目教學法就是將一個完整的項目交由學生自己完成。學生自己制定項目方案、實施項目計劃,進行質量檢測,最后完成項目展示和評價。在整個項目過程中,老師解惑起主導作用,學生為主體,學生通過完成整個項目,將各科知識有機的融合在一起并靈活運用。數控加工實訓課程是一門綜合性較強的學科,它融合了數控編程、數控加工工藝學、金屬切削等多門課程,其主要任務是訓練學生數控編程和數控加工的能力,目的是培養學生的理論知識學習與實踐技能訓練整合的能力與職業素質培養。
一、項目教學法在《數控實訓》中的應用
1 選課題、制定項目任務書。項目課題的選定是理論與實際相聯系的一個橋梁,選擇課題時,需將數控加工工藝與數控編程兩門課程整合在一起,設計出符合實際生產的選題,培養學生分析、解決生產實際的能力以及專業知識綜合運用能力。
2 分小組、制定項目方案。教師布置項目工作任務,對教學班級進行分組,小組討論制定工藝方案。在此環節中,學生通過查閱資料,教師解惑完成項目工藝制定方案,這樣能充分調動學生的積極性,鍛煉學生創新、分析、比較的能力,也培養了團隊協作精神和語言表達能力。
3 實施項目計劃。學生根據自己在各個小組里的分工,開始按照已確定的工作步驟和程序進行加工。通過這一教學環節,學生能切身體驗到從制訂工藝到具體實施,最后形成產品的喜悅。在這個環節中真實的體現了“理實一體”的教學模式。充分將學生所學的知識和實踐操作聯系在一起。
4 項目展示與評價。這個階段是整個項目的升華。學生完成作品后,接下來要做的就是各小組進行成果匯報和展示。評價分為自我評價和教師評價。先由各小組進行自我評價,可以介紹自己的成功經驗供他人借鑒,闡述項目在實施過程中所遇到的困難及解決方法:以發現自己的不足之處,主動彌補,以點評小組成員在整個項目完成過程中的表現情況。
教師評價時,不能只注重結果,而要注重過程,每個小組的水平參差不齊,要能及時發現學生的閃光點,并給予表揚,激發學生的積極性。學生在項目實施過程中會存在各式各樣的問題,教師在評價時要指出問題的所在與解決的方法,比較各組的方案,總結各組的特點,引導他們互相學習別人的長處來改進和完善自己的實施方案,使學生的各種能力在評價中得到提高。
二、典型案例分析一軸類零件的加工
以數控車實訓中常用和典型的軸類零件的加工為例,如圖1。闡述項目教學在數控車實訓這門課程中的應用。
1 項目任務分析。教師布置工作任務,學生查閱資料或提出問題,教師解惑,學生填寫零件圖工藝信息卡片,如表1。
2 分小組、制定項目方案。教師布置項目工作任務,對教學班級進行分組,小組討論制定工藝方案。教學流程如下:
(1)確定加工順序:小組討論,教師聽取學生的決策意見,學生填寫加工順序卡片,如表2。(2)選擇刀具、切削用量。教師提出問題,學生查閱資料,聽取學生的決策意見,學生填寫刀具卡片,如表3。
(3)確定工件零點,繪制走刀路線圖,編制程序清單,如表4。
3 實施項目計劃。為了檢測自己所編程序是否正確和安全性出發,各組先用仿真系統進行模擬加工,確認程序以后按照各組組員分工,在車床上團結協作完成項目任務。
4 項目檢測。①學生對加工完的零件進行檢測:②教師與學生共同填寫零件質量檢測結果報告單;③各小組檢查、點評;④教師填寫考核結果報告單。
5 項目展示與評價。①根據做出的實際工件,學生填寫加工質量分析報告;②每個學生都要完成一份個人工作過程總結;③各小組完成項目自評、互評表,如表5。
【關鍵詞】
數控車工實訓;職業技能;教學策略
開展數控車工實訓課,其可以有效檢驗學生對專業知識技能的掌握程度,因此,在數控車工實訓課中,教師應注重實踐教學環節的把握,將學生掌握的基礎理論知識有效應用于實踐教學中,提高學生的實踐技能和創新探索能力,使培養的技能型應用人才畢業后能適應社會的發展需要。
1 精心設計課堂,使學生具有良好的職業素質
在數控車工實訓中,首先應要求學生應充分掌握基本的基礎知識,包括數控機床的生產特點及數控加工技術等,這就要求教師需要利用多媒體軟件將數控機床的背景,發展歷程、生產特點及數控加工技術以播放視頻的形式展現在學生面前,使學生充分了解現代化機械制造的先進性,具有質量穩定、生產率高,加工適應性強的數控加工技術,讓學生充分了解數控加工技術與普通機床加工的區別,充分調動學生學習的自覺性和積極性,以達到事半功倍的效果。例如學習《數控加工工藝與技能訓練》時,該教材具有知識面廣、實用性強、理論與實踐一體化的特點,其大部分課題的內容都是根據課題內容要求來安排相關理論知識、數值計算、零件加工程序簡圖清單、形成零件加工程序等結構進行編排的,為了使內容講解條理化,首先,教師應根據課題內容來明確實習教學目標;其次,加強理論知識講解,根據零件圖樣的基礎要求進行圖樣分析,并明確教學中的重點、難點;再者,進行工藝分析和數值計算,包括選用的機床型號、刀具類型及材料的性質等,準確進行數值的計算;最后,編制詳細的零件加工程序,并進行程序校驗與首件加工。另外,在數控加工實訓課中,應將安全生產放在第一位,堅持文明生產和安全操作規程的原則,讓學生充分認識到安全文明生產是提高企業經濟效益的重要保障,尤其是對于高速運轉機床的安全生產,這就要求學生必須充分掌握數控機床的性能,養成文明生產的良好習慣,并養成嚴謹負責的工作作風,做好數控車床維護技術保養,從而培養學生良好的職業素質。
2 利用數控仿真系統為學生營造一個虛擬環境
數控加工仿真系統的面板、按鍵功能是與數控機床操作系統是一樣的,但數控加工仿真系統沒有任何安全隱患,采用現代化的數控加工仿真系統,學生可以大膽地去嘗試和練習,并且其可以實現以下幾個功能:第一,可以實現模擬演示功能,學生可以按照相關標準要求進行模擬演示;第二,程序自診斷功能,其不僅可以自動檢測出學生編制的數控程序,詳細分析出學生出現錯誤的原因,也可以實現三維測量功能,這些功能在真實設備上是不能實現的,因此,采用數控加工仿真軟件不僅可以讓學生全面掌握數控操作的基本知識,也可以培養學生的實踐能力和創新思維能力,同時也可以鍛煉學生的膽量,讓學生積極、主動的參與到數控加工實訓中,使學生樹立學習的自信心。
3 注重實訓課的合理安排
由于數控機床的種類較多,其結構、性能及操作系統也有所不一樣,特別是不同的車床,其控制面板和輔助功能是完全不一樣的,所以,在實訓課中,必須讓學生對車床的結構、控制面板和操作系統有一定的了解,當學生充分掌握數控機床的基本知識后,教師可以給學生一些圓弧等模型零件的加工程序,通過在教師的幫助和指導下,讓學生根據相關要求進行輸入,這樣不僅可以讓學生更深層次的了解車床的性能,也可以充分掌握操作的規程;再者,為了讓學生充分掌握所要操作的內容及技術要求,教師應要求學生對簡單零件的圖紙進行查看,明確加工的程序,例如切削用量、選擇刀具等,手工編寫加工程序單,編制刀路線圖等技術;最后,在數控實訓課中,教師可以要求學生按照自己所編寫的工藝路線獨自加工完成零件,根據考級要求讓學生充分掌握各類輔助功能,加工先從軸類零件、內外螺紋零件開始訓練,待學生熟練掌握車制機床軸、車制內外球面等復雜零件后,再進行高難度復雜零件加工的訓練,從而培養學生獨立思考的能力和實踐能力。
4 堅持學生個性化差異和因材施教的原則
學生是數控機床實訓課中的主要學習者,其主要以培養學生的操作技能和科技能力為目標,因此,在數控機床實訓課中,第一,教師應根據學生的心理和生理特征有針對性的開展教學;第二,應堅持學生個性化差異和因材施教的原則,使學生的實際操作能力得到提高。對于操作能力不是很強的學生來說,教師應認真講解數控機床的操作技術,幫助學生理解操作基礎的基本內涵,從而培養學生的動手能力。例如進行有關刀尖圓弧半徑補償的加工時候,對于理解能力不是很好的學生來說,其可能無法理解在編程過程中對刀補的內含,因此,針對這種情況,教師可以給學生加工的模擬圖紙,讓學生充分了解到在數控加工過程中都是依據這些輪廓的零件來進行編程的,由于刀具具有特定的半徑,并且刀具中心的運動軌跡并不等于加工零件的實際輪廓,其是偏移輪廓一個刀具半徑值加上刀具磨損以及加工余量,所以,在加工外輪廓時,應將刀具中心運動軌跡偏移加工零件的外輪廓表面的一個刀具半徑值,同理,進行內輪廓加工時,應將刀具中心運動軌跡偏移內輪廓表面一個半徑值。然而,對于操作技能較好的學生,在實訓課中,教師應適當加大操作難度,科學、合理的改變一些教學內容,使學生的操作技能水平得到提升。
5 總結
數控機床實訓課是各類中職院校的一門專業課程,加強數控車工實訓教學,不僅可以培養學生的實踐操作能力和創新能力,也可以為企業輸送高技能應用型人才,因此,加強數控車工實訓教學是非常有必要的。
數控專業實訓教學是在實訓中將理論學習與實踐訓練緊密結合起來,突破以往理論與實踐相脫節的現象,強調充分發揮教師的主導作用,以學生為主體,注重培養學生的動手能力,全程構建素質和技能培養構架,豐富課堂教學和實踐教學環節,提高教學質量。中職的培養目標定位為:培養高素質和高技術的勞動者。所以數控專業技能實訓教學在整個教學中的地位和作用非常重要。中職數控專業技能實訓中存在的主要問題及造成現有學生不愿意參加技能實訓的原因,歸納總結主要有以下幾個方面。
一、學生基礎知識薄弱、學習習慣差
中職的學生文化基礎知識薄弱,沒有學習動機,不用心學習、不遵守勞動紀律、怕苦、怕累、怕臟、怕動手,缺乏自主和反思意識,大多數學生在學習專業課時感到很吃力,在專業理論學習中感到難學易忘,怕學厭學心理嚴重,從而專業系統知識得不到形成。在專業實訓教學階段,由于專業理論知識掌握不扎實,只能盲目性、模仿性的機械操作,因而無法做到理論指導實踐,難以形成系統技能。
在專業課教學中,考慮到中職學生的認知能力,不要在課堂上進行純理論教學,應該在實訓車間設置多媒體教室,在現場進行教學,之后進行實訓,實訓過程中可以臨時集中講解學生在實訓中出現的問題,在實訓結束之前在進行集中總結。可以針對不同的學生進行因材施教,這樣學生便于理解所學專業理論知識,便于提高實踐動手能力。
二、進一步健全校內實訓教學管理制度
加強實訓教學工作的管理是提高實訓教學質量的根本保證,加強校內實訓教學管理要著重突出強化“實訓教學計劃管理”、“實訓教學常規管理”、“實訓教學過程管理”、“實訓教學儀器設備管理”、“實訓教學質量管理”等幾方面。
中職數控專業校內實訓教學質量管理體系須進一步健全,應建立校內實訓教學考核評價體系,實訓制度應科學規范,實訓中心應當獨立,做大做強,提升校內數控實訓教學質量。
三、數控專業實訓設備數量少
中職都有自己的數控實訓基地,也在加大教學設備的資金投入,力爭建立完善的數控實訓基地。但是,由于每臺數控設備都比較昂貴,學校購置的設備數量有限。機床數量少,每個學生的獨立動手實際操作機會就少,教學培訓的實踐操作受到局限,教學目標難以實現,實訓效果也較差。
中職數控專業實訓基地主要包括普車中心、普銑床中心、數車中心和數銑中心等實訓中心。數控專業實訓教學時2位同學一臺機床較合適,實訓時3~4位同學一臺機床,機床數量略少,須設備投入。在數控實訓過程中機床少,每個學生真正動手的機會就很少,而且學生在操作過程中往往會浪費很多時間,在每次實訓教學中,同組第一個同學操作完成之后,時間就所剩無幾了,同組其他同學就沒操作機會了。實訓過程中還發現,每次第一次操作的基本上都是同一個學生,一段時間下來,就有一部分學生實訓想跟也跟不上了,使實訓效果變差。中職學校普車中心、普銑中心應該擁有教學設備24臺以上,保證實訓時2位同學一臺機床;數車中心、數銑中心應該擁有教學設備16臺以上,保證實訓時3位同學一臺機床,其中1位同學操作,1位同學編程,1位同學觀看。實訓時每位同學都有事可做,實訓效果較好。
四、中職數控專業教材實踐性較差
中職數控專業實訓教材主要有《車工工藝與技能》、《銑工工藝與技能》、《數控車床編程與加工技術》等,這些教材的共同特點是理論知識偏多,技能知識偏少,往往是每門課程教材剛開始時使用,過一段時間以后就用不上了。
中職學校一般都根據本校實際情況,由數控專業教師集體編制校本實訓教材,作為輔助教材,提高教材的實踐性,提高學生的動手操作能力。中職學校應當在實踐中探索出一套適合本校學生實訓的項目化教材。
五、班級人數多,教師配備不夠
中職數控專業教師的組成:一般來說,數控專業各工種配備專業教師2~3位,實訓指導教師2位。中職數控專業一般一個班級40人左右,上實訓課時,一般一個班級配備1位專業教師和2位實訓指導教師,基本上是每位教師13名學生左右,教師配備略顯不足。上實訓課時,班級人數多,數控實訓設備不可能達到每人一臺,實訓場地又開闊,機床又比較密集,幾個人共用一臺機床,學生自覺性又不強,教師既要教學生技能又要維持實訓課堂正常秩序,負責教學過程中的人身和設備安全等事情,有時感到力不從心、管不過來,實訓達不到良好效果。
實訓課堂小班化,對提高職高生實訓技能起到了巨大的作用。上實訓課,把一個班級分成兩個小班,將一個小班的學生進行數車實訓,另一小班學生進行數控仿真模擬實訓,這樣可以有效地解決學校數控機床不足的問題,實訓一半時間再反過來。班級一小,每位學生都有一臺機床,都有動手機會,整個課堂氛圍非常好,學生會跟著老師認真學習操作技能,實訓效果較好。
六、部分專業課教師和實訓指導教師非“雙師型”教師
由于現存教學體系的客觀原因,許多專業教師是直接從高等學校出來的,一般沒有企業生產第一線的任職經驗,這樣本身的專業技能就可想而知了。專業教師下企業鍛煉制度,往往也會因教學任務重,教師數量少,而沒有真正落實到實處,很多教師也缺乏到企業鍛煉的動力。一是教師進入企業往往不能真正參與到企業生產中提高知識和技能,實習實訓容易流于形式;二是讓教師參與實習實訓,對教師的職務評聘等缺乏實際效用;三是由于中職普遍缺乏相應的激勵機制,是否為“雙師型”教師對教師影響不大,因而教師普遍缺乏成為“雙師型”教師的壓力和動力。另外數控專業教師國家級、省級培訓機會少,這些原因都影響了教師整體專業素質的提升,從而影響了實訓質量。
鼓勵高學位、高職稱教師到實踐教學工作一線,建立一支具有扎實專業理論知識又有較為豐富的實踐經驗、較強動手操作能力的雙師型教師隊伍。同時,職校要積極聘請企業生產第一線工作的既有實踐經驗又懂理論知識的技術人員擔任數控實訓指導教師。
七、數控專業教師的評價體系不完善,缺乏考核激勵制度
對專業課教師、實訓指導教師沒有實行職業技能鑒定制度,沒有加強操作、分析、實驗及解決生產技術難題能力的培訓,專業技能水平沒有得到提高。數控專業教師的評價體系不完善,缺乏考核激勵制度,導致教師責任心變差,從而影響校內實訓質量。職校要定期考核教師工作業績,將考核工作與職稱評定、工資收益、職務晉升等掛鉤,提高教師責任心,提高工作積極性,從而提高校內實訓質量。
八、項目化實訓教學中教學項目選取隨意性較大
中職數控專業都已開展以“項目化”教學為手段的教學模式的探索與實踐,數控專業課程基本都采用了項目化教學,在項目法教學過程中能充分發揮教師的主導與學生的主體作用。在項目化實訓教學中具體采用什么項目應由數控專業教師集體研究決定,再報實訓中心審批后方可執行,不能由一位專業課教師自己決定,否則教學項目的選取隨意性較大,有時項目的采用不具有代表性,比較簡單,會影響實訓效果。
九、實訓課堂評價制度應加強完善
中職數控專業實訓課堂評價不僅能激勵學生學習的積極性,調動學生努力達到更高峰。同時,課程教學評價還能使教師與學校管理者努力發掘找出教學管理過程中存在的問題,并加以解決。在實訓過程中每個項目教師均應提供過程性評價和學生自我評價兩個記錄,主要參照技能等級標準執行。
上實訓課時,每堂課的實訓任務完成情況要及時有效地進行考核評價,學生實訓過程中要及時知道自己哪里做的好、哪里做的有問題。實訓中存在的問題及時得到糾正,實訓技能就會得到質的飛躍。
十、技能等級考證制度不完善
中職大都有自己的技能等級考證考核機構,考評員也都是自己學校的老師兼任,考證理論試題和實操試題也都是本校老師出的題,這樣技能等級考證就大打折扣了,有時不能反應學生的真實操作水平。技能等級考證應由當地勞動社會保障局來完成或現場監督,這樣學生實訓就會更加認真努力,從而提高實訓質量,提高學生實踐動手能力。
我國各地正在加快建設步伐,職高生能否立足于社會,能否為當地經濟的發展做出應有的貢獻,關鍵看學生是否學到了過硬的本領。不憑文憑憑能力,動手能力強成為職高生就業的最大優勢。數控專業校內實訓對職高生動手能力的培養起到了決定性的作用,通過剖析中職數控校內實訓中存在的困境進行分析并提出解決對策,旨在為規范校內數控實訓教學工作,全面提高校內數控實訓教學質量,提高學生實踐動手能力。
【參考文獻】
項目是指企業生產一件具體的、有實際應用價值的產品為最終目的的任務,是有針對性的,專門對一種或一類產品進行生產的生產流程?!绊椖渴健苯虒W則是將實訓課程按照類別分為多個教學組,每個教學組作為一個單獨的教學項目,要實行理論與實踐并行的教學任務,每個教學組都要進行專門的訓練,在每個類型的教學任務學習中讓學生能夠在不思考其他項目的基礎上完成目標?!绊椖渴健苯虒W,就好比學生學習一樣,分為好多科目,每個科目作為一個單獨的教學項目,各自有各自的內容,需要進行各自的訓練與學習,要讓自己發展成為一個全方位人才,做到在數控車工實訓領域達到真正的融會貫通,可以做到舉一反三,觸類旁通。
一、數控車工實訓的現狀
在經濟飛速發展的今天,新理念、新思想、新技術引領著時代的潮流,在車工領域,也隨著思想、理念與技術的革新而不斷發展,數字化進程加快,數控車工實現可行性,對該行業的發展起到了革命性的推動作用,在數控車工大力發展并為各大公司所推崇后,理論知識與實際操作的銜接失調等問題也就隨之出現,在進行了各番嘗試后,數控車工實訓項目開始推出,這使得該行業學員可以將理論與實際相連結,能夠對學生的各方面能力進行較大的提升。
如今,數控車工實訓蓬勃發展,也出現了許多問題,例如教學內容糅雜,各個方面的教學內容混雜在一起,使學生難以對所學內容進行很好的掌握,好比上文所說語文與數學本同是增加知識的兩種科目,但卻不能同時講授意義,沒有進行分類的實訓無法做到精益求精,不利于實訓成績的理想化。因此,近年來許多學者與該領域專業人士提出了“項目式”教學,其目的就是講實訓內容分門別類,提高學生的學習效率,其理念在各個領域均收到了良好的成效,起到了促進與提高學生質量與積極性的作用,在數控車工實訓方面,也效果明顯。
二、“項目式”教學
對于“項目式”教學來說,其項目選取尤為關鍵,正確的項目選取,首先要與理論知識機密結合,并在此基礎上留有適當的想象空間與探索空間,以此激發學生的好奇心與求知欲,使學生可以在熟悉并運用已知的所學知識的基礎上進行適當的創新與摸索,對于開發學生的創新思想有著良好的助力。
(一)項目選取。下面,我們通過對《軸類零件的加工》項目教學進行分析。要求根據提供的軸類零件圖,加工出要求的零件。
(二)實施分析與實施過程。首先,要對零件圖樣進行分析,要看懂零件圖,要對零件的尺寸,大小,形位公差等進行逐一的了解;在此基礎上,我們要進行加工工藝的分析,其次,我們要進行工件的定位,最后,則是主軸傳送。以上步驟,缺一不可。在準備工作進行完畢后,應開始編寫加工程序,并在確認無誤后輸入加工程序進行操作。而后,則應對工件進行加工操作,進一步地監測程序,解決監測出來的隱患,使得操作的錯誤率降低。分析過后,開始實施操作,對零件圖進行討論與分析,并提出操作的任務要求。將學生分為四組,每組十人(定制工藝和編程三人;操作加工四人;監測評分三人)。每小組按照編寫的程序來操作機床對零件進行加工,生產處合格的零件,并進行監測評分;之后,每個小組派出代表,對本組的操作及加工過程進行介紹,并與其他小組討論,回答其他小組所提出的疑問。
作為“項目式”教學的核心,項目式教學的實施過程則其過程中最重要的一環,更應被所有教師做重視。在項目確定后,教師就要做好對學生的動員工作,使得學生心中能夠對“項目式”教學有一個良好的看法,并在教學中能夠積極配合,在實施的過程中,要學生能夠充分發揮自身的各項能力,努力做到最好,并且要注重全方位發展,切忌過分深入其中一門而忽略其他項目,要做到各個項目齊頭發展,共同進步,爭取成長成為一個全方位人才,在日后的崗位上為公司作出更大的貢獻。
(三)總結評估。在每一個項目完成后,并不能算完全的結束,對于學生在項目教學內容中出現的問題與不足,應在項目完成后進行總結與評估,并且提出改正的方法,這是“項目式”教學中必不可少的一個環節,對于完善教學實踐性是很必要的。好的總結評估,可以使學生找到自身的不足,并且通過總結來體會自身在教學中收獲的所有先關知識,并可以通過交流來彌補自身的不足之處。教師在總結評估時,應該對學生在教學中經常出現的錯誤加以強調,并再一次演示并指出解決的方法,使學生可以通過總結評估再一次加強對于教學知識的掌握程度。在上段提到的《軸類零件的加工》項目教學分析中,也應該進行最后進行項目總結,學生通過進行自主操作,總結出零件由圖紙到實物的整個過程,并談談自己的心得體會。教師可以對學生在教學中表現出的能力進行肯定,使付出努力的學生更加有自信心,可以以更加自信地參與到接下來的學習與訓練之中。
三、結束語
“項目式”教學在如今的數控車工實訓中已經被廣泛地應用,以其可控性好、實踐性強、綜合性優等特點獲得了眾多的好評,是培養技術工人的一種良好的教學方式,可以使學生處于教學的主導地位,并參與放教學的各個環節,更加充分地掌握數控車工的全方面知識,使學生日后的發展擁有良好的前景。但“項目式”教學對于教師的要求很高,教師需要在各個環節起到適當的引導作用,要提前做到對教學內容的了如指掌,并且要使教學內容與如今社會所需要的人才接軌,不能僅僅懂得教學,更要懂得對學生的適當的引導。
參考文獻: