時(shí)間:2022-07-28 07:13:17
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)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(shù)控機(jī)床實(shí)訓(xùn)總結(jié),希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
【關(guān)鍵詞】數(shù)控機(jī)床;故障診斷;教學(xué)方法
我國在故障診斷技術(shù)方面起步較晚,1979年才初步接觸設(shè)備診斷技術(shù),近年來得到迅速發(fā)展。目前國內(nèi)對(duì)裝備的故障診斷技術(shù),尤其是板級(jí)故障診斷技術(shù)的研究有了較大的進(jìn)展。經(jīng)過二十多年的研究與發(fā)展,我國的故障診斷技術(shù)己廣泛應(yīng)用于軍工、化工、工業(yè)制造等領(lǐng)域,如數(shù)控機(jī)床、汽車行業(yè)及發(fā)電廠等。
一、數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修行業(yè)人才結(jié)構(gòu)
1.藍(lán)領(lǐng)層
數(shù)控操作工:精通機(jī)械加工和數(shù)控加工工藝知識(shí),熟練掌握數(shù)控機(jī)床的操作和手工編程,了解自動(dòng)編程和數(shù)控機(jī)床的簡(jiǎn)單維護(hù)維修。其崗位適合中職學(xué)校組織培養(yǎng)。此類人員市場(chǎng)需求量大,適合作為車間的數(shù)控機(jī)床操作技工。但由于其知識(shí)較單一,其工資待遇不會(huì)太高。
2.灰領(lǐng)層
(1)數(shù)控編程員:掌握數(shù)控加工工藝知識(shí)和數(shù)控機(jī)床的操作,掌握復(fù)雜模具的設(shè)計(jì)和制造專業(yè)知識(shí),熟練掌握三維CAD/CAM軟件,熟練掌握數(shù)控手工和自動(dòng)編程技術(shù)。其崗位適合高職、本科學(xué)校組織培養(yǎng),適合作為工廠設(shè)計(jì)處和工藝處的數(shù)控編程員。此類人員需求量大,尤其在模具行業(yè)非常受歡迎,待遇也較高。
(2)數(shù)控機(jī)床維護(hù)、維修人員:掌握數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)和機(jī)電聯(lián)調(diào),掌握數(shù)控機(jī)床的操作與編程,熟悉各種數(shù)控系統(tǒng)的特點(diǎn)、軟硬件結(jié)構(gòu)、PLC和參數(shù)設(shè)置,精通數(shù)控機(jī)床的機(jī)械和電氣的調(diào)試和維修。其崗位適合高職學(xué)校組織培養(yǎng),適合作為工廠設(shè)備處工程技術(shù)人員。目前非常缺乏,其待遇也較高。
3.金領(lǐng)層
數(shù)控通才:具備并精通數(shù)控操作技工、數(shù)控編程員和數(shù)控維護(hù)、維修人員所需掌握的綜合知識(shí),并積累了大量實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),知識(shí)面很廣。能自行完成數(shù)控系統(tǒng)的選型、數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試和維修,能獨(dú)立完成機(jī)床的數(shù)控化改造,是企業(yè)(特別是民營企業(yè))的搶手人才,其待遇很高。其崗位適合本科、高職學(xué)校組織培養(yǎng)。
對(duì)于這三類人才主要有兩個(gè)來源:一是大學(xué)及職校機(jī)電一體化或數(shù)控技術(shù)應(yīng)用等專業(yè)的畢業(yè)生,他們具有不同程度的理論知識(shí)和較強(qiáng)的動(dòng)手能力,最大的缺陷就是學(xué)校難以提供的工藝經(jīng)驗(yàn);另一個(gè)來源就是從企業(yè)現(xiàn)有員工中挑選人員參加不同層次的數(shù)控技術(shù)中、短期培訓(xùn)。這些人員一般具有企業(yè)所需的工藝背景及比較豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),但是他們知識(shí)面較窄,特別是對(duì)計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)和計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)不太了解。[3]
因此,數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修的教學(xué)應(yīng)圍繞怎樣使學(xué)生具備豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行。
二、當(dāng)前數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修的教學(xué)現(xiàn)狀
(一)學(xué)校師資力量嚴(yán)重不足
數(shù)控技術(shù)在近幾年的廣泛應(yīng)用,引起了數(shù)控人才的大量需求,同時(shí)造成數(shù)控師資、特別是同時(shí)具備相當(dāng)?shù)睦碚撝R(shí)和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的數(shù)控師資隊(duì)伍嚴(yán)重不足。[2]
有些學(xué)校從社會(huì)上引進(jìn)了一些具有豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的工程技術(shù)人員,用來充實(shí)教師隊(duì)伍。但是,由于有關(guān)規(guī)定的限制,這些人被排除在外。因此一些學(xué)校只有聘用豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的工程師作為學(xué)校的兼職老師,按勞付酬。[5]
(二)實(shí)訓(xùn)設(shè)備種類多,且與教材不配套
由于數(shù)控機(jī)床有多種系列,如法那科系列、西門子系列、三菱、華中系列、廣州數(shù)控系列等,其控制系統(tǒng)及故障表現(xiàn)形式多種多樣。當(dāng)前數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修的相關(guān)高職、高專類教材中講解的數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修的典型案例主要針對(duì)市場(chǎng)上的一些主流數(shù)控機(jī)床,使得理論教學(xué)與實(shí)訓(xùn)教學(xué)并不是十分的配套,一定程度上影響了本專業(yè)的教學(xué)質(zhì)量。
三、如何開展數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修專業(yè)課程教學(xué)
(一)師資隊(duì)伍的建設(shè)
1.學(xué)校從機(jī)電一體化及數(shù)控技術(shù)相關(guān)的專業(yè)中錄用本科生或碩士生,他們具有扎實(shí)的基礎(chǔ)理論知識(shí)。可是他們?nèi)狈?shí)踐經(jīng)驗(yàn),為此學(xué)校可將青年教師有計(jì)劃地送到企業(yè)去掛職鍛煉,將實(shí)戰(zhàn)培訓(xùn)的重點(diǎn)放在工藝知識(shí)、故障診斷和故障排除等方面。
2.學(xué)校從數(shù)控設(shè)備多的企業(yè)招聘有豐富的現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)、組織能力強(qiáng)的故障診斷技術(shù)人員,這樣的人才在數(shù)控技術(shù)實(shí)訓(xùn)中能很快把握實(shí)訓(xùn)要點(diǎn)。
(二) 數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修實(shí)訓(xùn)中心的建設(shè)
數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修實(shí)訓(xùn)中心應(yīng)從基礎(chǔ)理論教育到實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐環(huán)節(jié)建立一套完整的實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)體制。為滿足教學(xué)需要一般應(yīng)建立以下幾種實(shí)驗(yàn)室。
1.數(shù)控原理實(shí)驗(yàn)室
包括數(shù)控原理、數(shù)控機(jī)床電氣控制、主軸系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)、機(jī)床檢測(cè)與調(diào)試技術(shù)等基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)。
2.與教材配套的數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修綜合實(shí)驗(yàn)室
本實(shí)驗(yàn)室應(yīng)可以完成數(shù)控系統(tǒng)的功能、結(jié)構(gòu)、安裝、參數(shù)設(shè)置以及調(diào)試等多項(xiàng)實(shí)驗(yàn),其應(yīng)用范圍包括:
(1)教師講授數(shù)控原理、調(diào)試維修以及參數(shù)設(shè)置的平臺(tái);
(2)學(xué)生驗(yàn)證教學(xué)內(nèi)容和基本原理的對(duì)象;
(3)學(xué)生調(diào)試、參數(shù)設(shè)置、故障診斷、維修等實(shí)訓(xùn)實(shí)習(xí)項(xiàng)目的配套設(shè)備。
(三)改革教學(xué)方法
數(shù)控機(jī)床是一種高自動(dòng)化、高效率的機(jī)電一體化設(shè)備,是企業(yè)間角逐的關(guān)鍵性資本。若不希望該資本一瞬間出現(xiàn)大幅度貶值,必須正確且合理掌控它。正確操作或使用數(shù)控機(jī)床,能夠防止機(jī)床非正常磨損,避免一些突發(fā)性故障。同時(shí),及時(shí)且精心做好數(shù)控機(jī)床的日常維護(hù)與保養(yǎng),可使設(shè)備的利用率得到充分保障。但是,絕大多數(shù)技工院校的數(shù)控專業(yè)教學(xué)可能側(cè)重的是數(shù)控機(jī)床的編程與加工,而對(duì)機(jī)床維護(hù)與保養(yǎng)不夠重視,這極有可能造成數(shù)控機(jī)床的維護(hù)保養(yǎng)和實(shí)訓(xùn)操作兩者間的不和諧,不統(tǒng)一,另外極少有學(xué)校配置專職的數(shù)控機(jī)床維護(hù)與保養(yǎng)人員。因此,為了真正發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的優(yōu)勢(shì),必須正確處理這個(gè)矛盾,合理安排教學(xué)環(huán)節(jié),構(gòu)建體現(xiàn)技校生培養(yǎng)目標(biāo)的全新理念。
一、在教學(xué)環(huán)節(jié)中合理滲透數(shù)控機(jī)床的維護(hù)與保養(yǎng)概念
有些數(shù)控機(jī)床的使用效益得不到有效保障,有部分原因就是其日常的維護(hù)與保養(yǎng)工作不到位。因此,在整個(gè)實(shí)訓(xùn)操作過程中,需要讓學(xué)生清楚機(jī)床維護(hù)與保養(yǎng)的必要性和重要性,實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)教師在這方面的引導(dǎo)和實(shí)時(shí)性督促是舉足輕重的。因?yàn)榕囵B(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成某種職業(yè)素養(yǎng)或習(xí)慣要遠(yuǎn)遠(yuǎn)難以教會(huì)學(xué)生某項(xiàng)操作技能,習(xí)慣養(yǎng)成宜早不宜晚。對(duì)于初次接觸數(shù)控機(jī)床的操作者(本論文中主要指學(xué)生),可能最大的好奇心在零件的編程與加工上,缺乏基本的機(jī)床維護(hù)與保養(yǎng)意識(shí)。譬如,有的學(xué)生認(rèn)為工件做合格就達(dá)到要求了,機(jī)床保養(yǎng)與否根本不重要。還有的學(xué)生認(rèn)為好幾個(gè)同學(xué)一起用此設(shè)備,要維護(hù)也一起做,為何要我獨(dú)自去“伺候” 呢?基本的職業(yè)崗位責(zé)任意識(shí)淡薄。種種不當(dāng)?shù)南敕ㄗ罱K導(dǎo)致機(jī)床的維護(hù)與保養(yǎng)工作陷入無人問津的境地,重?fù)?dān)無形中就壓到了實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師身上。
那么,如何擺脫上述的困局呢?在學(xué)生真正操作數(shù)控機(jī)床之前,我們實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)教師必須向其灌輸一種思想――數(shù)控機(jī)床能否達(dá)到加工精度高,產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定,提高生產(chǎn)效率的目標(biāo),不僅取決于數(shù)控機(jī)床本身的精度和性能,很大程度上也與操作者在實(shí)際使用中能否正確地對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行維護(hù)與保養(yǎng)密切相關(guān)。唯有堅(jiān)持做好它,才能延長(zhǎng)元器件的壽命和機(jī)械部件的磨損周期,爭(zhēng)取機(jī)床長(zhǎng)時(shí)間的穩(wěn)定工作,也才能充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的加工優(yōu)勢(shì)。在整個(gè)實(shí)訓(xùn)練習(xí)過程中,若某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)停滯或空擋無人關(guān)注,很可能會(huì)以小失大,甚至造成更嚴(yán)重的后果。
二、采用新穎的教學(xué)方式幫助學(xué)生樹立崗位責(zé)任意識(shí)
作為技工院校,向社會(huì)輸送一批批專業(yè)技能過硬的技術(shù)工人是整個(gè)人才培養(yǎng)方案中的一項(xiàng)重要指標(biāo)。但與其同時(shí),不能搞片面教學(xué),在注重技術(shù)過關(guān)過硬的基礎(chǔ)上,更為關(guān)鍵的是制定切實(shí)可行的機(jī)床維護(hù)保養(yǎng)制度,從而培養(yǎng)學(xué)生的崗位責(zé)任感,培養(yǎng)學(xué)生的安全操作規(guī)范意識(shí),培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膭趧?dòng)紀(jì)律和態(tài)度。
技校生由于其特殊的知識(shí)背景和個(gè)性特征,若采用常規(guī)的說教方式傳達(dá)這些規(guī)章制度,很有可能會(huì)使其流于形式而無法真正落到實(shí)處,反而悖于最初的制定目的。作為主要的培養(yǎng)者,我們實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)教師必須因人而異、因班而異地選用樂于學(xué)生接受的教育方式。比如,事先編寫一些有關(guān)機(jī)床維護(hù)保養(yǎng)的小冊(cè)子或順口溜,并配上簡(jiǎn)單示意圖,讓學(xué)生愿意去接觸,愿意去理解、掌握和記憶這些小冊(cè)子上或順口溜中提到的要點(diǎn)。另外,在一定范圍內(nèi)下放給學(xué)生足夠的自由權(quán)力,而教師在這過程中則扮演督促和提意見的角色,讓學(xué)生自主選擇自己的組長(zhǎng)及組員,確定組內(nèi)各人的責(zé)任(包括各自維護(hù)保養(yǎng)的環(huán)節(jié))。讓學(xué)生在操作過程中,經(jīng)常性采用類似中醫(yī)的“手段”――望、聞、問、切等;讓學(xué)生慢慢自發(fā)地把數(shù)控機(jī)床當(dāng)成自己的“好朋友” 或自己最重視的物件一樣呵護(hù)有加;讓學(xué)生學(xué)會(huì)總結(jié)(不足和成功的經(jīng)驗(yàn)),學(xué)會(huì)相互商討,學(xué)會(huì)思考分析問題,從而使學(xué)生綜合職業(yè)素質(zhì)得到提升。
總之,沒有固定模式的教學(xué)方式,也沒有所謂的最佳的教學(xué)方式,唯有最適應(yīng)學(xué)生的教學(xué)理念才是可行的,值得推廣的。
(作者單位:江蘇省常州技師學(xué)院)
[關(guān)鍵詞]數(shù)控機(jī)床編程 理論教學(xué) 仿真教學(xué) 實(shí)踐教學(xué) 教學(xué)改革
[作者簡(jiǎn)介]孫芹(1979- ),女,山東威海人,山東英才學(xué)院機(jī)械學(xué)院,講師,碩士,研究方向?yàn)闄C(jī)械制造及其自動(dòng)化、數(shù)控技術(shù)。(山東 濟(jì)南 250104)
[中圖分類號(hào)]G642.3 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A [文章編號(hào)]1004-3985(2013)18-0127-01
數(shù)控機(jī)床編程課程是機(jī)械制造類專業(yè)的主干專業(yè)課程,是學(xué)生畢業(yè)后從事數(shù)控加工崗位必須掌握的專業(yè)知識(shí)。按照傳統(tǒng)的教學(xué)模式進(jìn)行授課,很多學(xué)生覺得枯燥無味而且很難掌握。為使學(xué)生更好地學(xué)習(xí)現(xiàn)代數(shù)控技術(shù),以適應(yīng)社會(huì)對(duì)機(jī)械制造類專業(yè)人才的需求,數(shù)控機(jī)床編程課程教學(xué)方式的改革勢(shì)在必行。
一、傳統(tǒng)教學(xué)方法存在的弊端
傳統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床編程教學(xué)模式一般是先進(jìn)行理論的講解,沿用“以教師為中心”的注入式教學(xué)模式,學(xué)生“被動(dòng)”學(xué)習(xí)數(shù)控機(jī)床的各種編程指令、編程方法;然后集中進(jìn)行實(shí)踐性環(huán)節(jié)教學(xué)。
傳統(tǒng)教學(xué)方法使學(xué)生在理論知識(shí)學(xué)習(xí)時(shí),由于沒有感性認(rèn)識(shí),理解較困難,學(xué)習(xí)進(jìn)度緩慢,而在集中實(shí)訓(xùn)時(shí),又忘記了上課學(xué)習(xí)的指令和編程方法,實(shí)訓(xùn)老師還需要花時(shí)間再次講解已經(jīng)學(xué)過的理論知識(shí),這樣不僅占用了實(shí)訓(xùn)學(xué)時(shí),造成學(xué)生實(shí)際機(jī)床操作練習(xí)時(shí)間減少,事倍功半,同時(shí),也很難達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果。
因此,我們進(jìn)行了改革與探索,一是改善實(shí)踐教學(xué)條件;二是對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)模式進(jìn)行改革。
二、教學(xué)模式的改革
(一)理論教學(xué)
1.采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)法項(xiàng)目化教學(xué)。改革傳統(tǒng)教學(xué)模式,采用教學(xué)做一體化教學(xué)模式,以“任務(wù)”的形式帶著學(xué)生真實(shí)地進(jìn)入到學(xué)習(xí)情境,如在講解數(shù)控車床編程時(shí),按照外圓柱面零件加工、錐面零件加工、帶螺紋零件加工、綜合軸類零件加工等不同項(xiàng)目進(jìn)行授課。授課過程中,注重工作過程的完整,并有針對(duì)性地進(jìn)行講解,大大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,學(xué)生在“學(xué)中做、做中學(xué)”中完成“任務(wù)”,教學(xué)效果有了明顯的提高。
2.自編教材。目前可以選擇教材多數(shù)都是按照章節(jié)順序編寫,沒有體現(xiàn)企業(yè)真實(shí)產(chǎn)品的生產(chǎn)過程,從而無法滿足任務(wù)驅(qū)動(dòng)法項(xiàng)目化教學(xué)方法的需求。不同學(xué)校對(duì)于數(shù)控人才培養(yǎng)目標(biāo)的定位有所側(cè)重,并且具體的教學(xué)條件、實(shí)訓(xùn)設(shè)施也不盡相同。因此,我們對(duì)數(shù)控機(jī)床編程課程的教材進(jìn)行了重新編寫,以數(shù)控機(jī)床加工過程的不同項(xiàng)目將內(nèi)容進(jìn)行了重新組合,編寫出符合任務(wù)驅(qū)動(dòng)法項(xiàng)目化教學(xué)方法需要的“數(shù)控機(jī)床編程”教材。
3.采用現(xiàn)代化教學(xué)手段。數(shù)控機(jī)床編程課程的實(shí)踐性較強(qiáng),可在教學(xué)過程中加入結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際的例子,通過多媒體把生產(chǎn)加工過程展示給學(xué)生,培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。
同時(shí),我們通過視頻,向同學(xué)們展示先進(jìn)數(shù)控機(jī)床和它們的加工過程,安排學(xué)生觀看多軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床、高速切削數(shù)控機(jī)床、多功能復(fù)合機(jī)床和各種新型機(jī)床,擴(kuò)大學(xué)生的視野。
為了彌補(bǔ)理論教學(xué)學(xué)時(shí)的不足,充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)視頻教學(xué)的作用,將上課課件、教案、自制視頻、課后自測(cè)題答案、試題庫、互動(dòng)郵箱、數(shù)控網(wǎng)站集錦等放在學(xué)校網(wǎng)站上,學(xué)生可以充分利用網(wǎng)絡(luò)資源,根據(jù)個(gè)人的興趣和需求自主學(xué)習(xí),達(dá)到因材施教。
(二)仿真教學(xué)
所謂仿真教學(xué)是指采用仿真軟件在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行數(shù)控加工零件編程與模擬運(yùn)行加工的教學(xué)方法。數(shù)控機(jī)床編程仿真軟件的主要作用分兩種,第一種是數(shù)控加工仿真軟件,主要實(shí)現(xiàn)手工編程程序的運(yùn)行;第二種是對(duì)學(xué)生要求更高的CAM軟件,主要是用來加工形狀復(fù)雜的零件,手工編程難以實(shí)現(xiàn),通過CAM軟件首先進(jìn)行建模,然后生成數(shù)控加工程序,可以在數(shù)控加工仿真軟件或機(jī)床上實(shí)現(xiàn)零件的加工。
1.仿真軟件在理論教學(xué)中的作用。老師在理論教學(xué)的過程中,一般只能講一種主要的編程方法,學(xué)生們?nèi)羰怯衅渌木幊趟悸罚幫瓿绦蛞膊恢缹?duì)不對(duì),但是如果有仿真軟件,就可以把自己編寫的程序在軟件上進(jìn)行模擬加工。若是能加工出想要的零件,那程序肯定沒有問題,若是不能運(yùn)行,或程序能夠運(yùn)行,但所加工出的零件不是圖紙要求的零件,同學(xué)們可以自己分析錯(cuò)誤的原因,學(xué)會(huì)自主思考,學(xué)生之間可以相互討論,實(shí)在無法解決的問題,再詢問老師。這樣,課堂教學(xué)真的是學(xué)生為主導(dǎo),不再是老師講,學(xué)生被動(dòng)地去聽,被動(dòng)地去接受各種指令,學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性大大提高。
2.對(duì)實(shí)踐教學(xué)的幫助。學(xué)生都是首次接觸數(shù)控機(jī)床編程課程,如果編完程序直接在機(jī)床上加工零件,肯定會(huì)有一種恐懼心理,機(jī)床操作沒遇到問題還好,一旦遇到問題,很多學(xué)生就不愿意主動(dòng)去練習(xí),輕則影響該課程的學(xué)習(xí),重則影響將來的就業(yè)。
因此,在學(xué)生首次接觸編程課時(shí),通過仿真教學(xué),使學(xué)生掌握對(duì)機(jī)床的操作界面、對(duì)刀、調(diào)用程序、運(yùn)行程序等操作,這樣可以大大節(jié)省上實(shí)訓(xùn)課時(shí)老師的講授時(shí)間,無形中增加了實(shí)踐教學(xué)的課時(shí)。而且仿真軟件操作沒有危險(xiǎn)性,不存在實(shí)際機(jī)床上撞刀等危險(xiǎn)操作,因此同學(xué)們可以“大膽隨意”地操作仿真機(jī)床,把課堂上所學(xué)的知識(shí)盡情充分地發(fā)揮,課堂氣氛活躍,學(xué)生學(xué)習(xí)熱情高漲,教學(xué)效果良好。
(三)實(shí)踐教學(xué)
機(jī)械制造類專業(yè)的學(xué)生最終要走上工作崗位,從事真實(shí)的生產(chǎn)加工工作,因此要讓學(xué)生真正掌握數(shù)控加工技術(shù),不能僅通過仿真軟件進(jìn)行模擬加工,必須進(jìn)行真實(shí)的機(jī)床操作,進(jìn)行零件的切削加工,否則很難勝任數(shù)控機(jī)床加工崗位(群)工作,而且會(huì)把模擬仿真當(dāng)中的一些毛病帶入工作當(dāng)中去。因此,必須進(jìn)行實(shí)際機(jī)床實(shí)訓(xùn)鍛煉,提高學(xué)生的機(jī)床操作能力,使其在實(shí)踐中總結(jié)經(jīng)驗(yàn),把理論知識(shí)和實(shí)際操作有機(jī)地結(jié)合起來。
為了提高學(xué)生的崗位適應(yīng)能力,工作后能盡快融入企業(yè)環(huán)境中,部分實(shí)訓(xùn)內(nèi)容來自企業(yè)的真實(shí)項(xiàng)目,同學(xué)們上課要完成的實(shí)訓(xùn)內(nèi)容,就是工作以后可能要完成的零件,因此,通過實(shí)踐課的鍛煉,大部分同學(xué)能掌握從圖紙到合格零件加工的全過程內(nèi)容,教學(xué)效果明顯。
理論教學(xué)、仿真教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)三個(gè)方面不是獨(dú)立的,而是理論、仿真、實(shí)訓(xùn)并行并重。每周學(xué)生既有理論課,也有仿真和實(shí)訓(xùn)課,理論課的內(nèi)容可以通過仿真課進(jìn)一步理解,而通過實(shí)訓(xùn)課又知道如何在真實(shí)的機(jī)床上實(shí)現(xiàn)零件的加工,仿真和實(shí)訓(xùn)課都是以學(xué)生主導(dǎo),整個(gè)過程都是學(xué)生自己完成,在仿真和實(shí)訓(xùn)課遇到的問題,又會(huì)在理論課上找到答案,這樣學(xué)生在聽課時(shí),會(huì)帶著問題聽課。
三、編程課程與職業(yè)資格證書、各種大賽相結(jié)合
目前,我國機(jī)床的數(shù)控率仍然較低,數(shù)控機(jī)床操作工緊缺。因此,為了提高學(xué)生的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力,除上述理論、仿真、實(shí)訓(xùn)教學(xué)外,該課程后續(xù)還有5周的集中實(shí)訓(xùn)。該集中實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)仍然是強(qiáng)化數(shù)控機(jī)床操作,集中實(shí)訓(xùn)的主要內(nèi)容:數(shù)控機(jī)床手工編程與加工;NX6.0三維軟件自動(dòng)編程;數(shù)控機(jī)床自動(dòng)編程與加工。但最終學(xué)生必須考取數(shù)控機(jī)床(車床或銑床)職業(yè)資格證書。
三維軟件操作熟練的同學(xué),鼓勵(lì)參加3D大賽,學(xué)生的建模水平將得到進(jìn)一步的提高。集中實(shí)訓(xùn)過程中成績(jī)優(yōu)異的學(xué)生,可以再進(jìn)行強(qiáng)化訓(xùn)練,參加山東省數(shù)控技術(shù)大賽,參加大賽的學(xué)生進(jìn)入工作崗位后,簡(jiǎn)單培訓(xùn)后就可以勝任工作,很受企業(yè)歡迎,很快成為企業(yè)的骨干力量。
四、結(jié)束語
數(shù)控機(jī)床編程課程的教學(xué)是適應(yīng)未來先進(jìn)制造業(yè)發(fā)展的教育實(shí)踐,課程改革后注重理論、仿真、實(shí)訓(xùn)的有機(jī)結(jié)合,并把職業(yè)資格證書的取得作為該課程必須完成的內(nèi)容,學(xué)生的機(jī)床操作能力明顯提高,學(xué)生的綜合素質(zhì)和就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力顯著提高,踏入社會(huì)后能夠盡快融入社會(huì),適應(yīng)未來社會(huì)發(fā)展的需求。
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最近幾年以來,隨著數(shù)控技術(shù)的迅速發(fā)展,社會(huì)與工業(yè)領(lǐng)域?qū)τ跀?shù)控技能型人才的需求也變得越來越大。針對(duì)這種外部的需要或者刺激,有的中職學(xué)校開始對(duì)數(shù)控技術(shù)業(yè)的教學(xué)投入很大的關(guān)注力度,尤其是對(duì)于實(shí)訓(xùn)的教學(xué)探討也被提到了一個(gè)很高的位置。
中職學(xué)校培養(yǎng)出來的數(shù)控專業(yè)的學(xué)生能否滿足社會(huì)對(duì)于技能型人才的需要,關(guān)鍵要看他們的知識(shí)和能力結(jié)構(gòu)是不是在一個(gè)合理的狀態(tài)上,而這些結(jié)構(gòu)的培養(yǎng)需要把市場(chǎng)對(duì)職業(yè)技能的需求作為引導(dǎo),進(jìn)而明確使得學(xué)生具有什么樣的知識(shí)技能,并結(jié)合有效的實(shí)踐訓(xùn)練,融合進(jìn)對(duì)于數(shù)控專業(yè)學(xué)生的教學(xué)過程之中去。基于上述分析可知,在數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域算得上是技能型人才的,既要有著機(jī)械設(shè)計(jì)、流程工藝、夾(刀、量)具、電子和電工等多層面的理論基礎(chǔ)知識(shí),又要有著較強(qiáng)的、數(shù)控應(yīng)用方面的實(shí)際動(dòng)手能力。
進(jìn)行數(shù)控實(shí)訓(xùn)的目的主要是,使得學(xué)生能夠?qū)?shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)和工作原理等由一個(gè)深刻形象的了解,掌握一些常見的數(shù)控編程方法,培養(yǎng)他們分析零件加工工藝的能力和編制數(shù)控程序的技能,尤其是對(duì)于一些典型數(shù)控機(jī)床的操作能力。良好的數(shù)控實(shí)訓(xùn)教學(xué),要求一方面要在硬件上加大力度,另一方面也要加強(qiáng)軟件的建設(shè),包括對(duì)于教學(xué)團(tuán)隊(duì)的建設(shè),教學(xué)方法和手段上,等等,以期能夠有效地提高數(shù)控實(shí)訓(xùn)教學(xué)的質(zhì)量,培養(yǎng)出優(yōu)秀的數(shù)控技術(shù)人才。
二、在實(shí)訓(xùn)中存在的問題及對(duì)策
在實(shí)際的數(shù)控實(shí)訓(xùn)中存在著很多問題,我們有必要把實(shí)訓(xùn)中出現(xiàn)的一些操作錯(cuò)誤現(xiàn)象進(jìn)行歸納和分析,并期望能夠總結(jié)出一些規(guī)律來,并找出這些問題的根源,還有接下來需要采取哪些對(duì)策,等等,進(jìn)而能夠?qū)W(xué)生進(jìn)行正確的指導(dǎo),以保證他們操作的規(guī)范性,尤其是去除掉一些錯(cuò)誤的操作習(xí)慣。在數(shù)控實(shí)訓(xùn)中,比較常見的對(duì)于數(shù)控機(jī)床的不良操作如下。
(一)開/關(guān)機(jī)的錯(cuò)誤操作。
就目前大多數(shù)學(xué)校和企業(yè)使用的數(shù)控機(jī)床來說,進(jìn)行開/關(guān)機(jī)的程序是大致相同的,因此需要熟悉具體的操作流程,以期能夠保證按鍵順序不會(huì)出錯(cuò)。
1.開機(jī)操作時(shí)比較容易失誤,表現(xiàn)在:剛開機(jī)的時(shí)候,此時(shí)系統(tǒng)并不是處于完全啟動(dòng)的狀態(tài),但有的學(xué)生會(huì)進(jìn)行頻繁按鍵的操作,類似上述的操作,或太過用力按鍵都會(huì)使得按鍵發(fā)生損壞,甚至導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)故障,從而阻礙了實(shí)訓(xùn)教學(xué)的正常進(jìn)行。
2.關(guān)機(jī)操作時(shí)比較容易失誤。表現(xiàn)在:在沒有把工作臺(tái)移動(dòng)到合理的位置的情況下就關(guān)機(jī)了,因?yàn)橐恍W(xué)生在下課和加工結(jié)束的同時(shí),放松了警惕,并沒有仔細(xì)對(duì)工作臺(tái)移動(dòng)的操作進(jìn)行排查就關(guān)機(jī)了。
比如,以立式銑床為例,正確的關(guān)機(jī)是在程序結(jié)束后,并且操作面板也已經(jīng)停止工作后,此時(shí),手動(dòng)方式對(duì)工作臺(tái)進(jìn)行移動(dòng)操作,移動(dòng)其至X、Y軸導(dǎo)軌的中間處,Z軸向上移動(dòng),直到移動(dòng)至比較合適的位置,若是立式的加工中心,還應(yīng)先取下刀具,然后關(guān)機(jī)。
(二)對(duì)機(jī)床進(jìn)行錯(cuò)誤的回零操作。
開機(jī)后首先要返回機(jī)床的參考點(diǎn),即“機(jī)床回零”操作,這在實(shí)訓(xùn)中是要對(duì)初學(xué)者進(jìn)行重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)的。開機(jī)后機(jī)床回零的操作出現(xiàn)錯(cuò)誤的情況很少,但還有開機(jī)后回零之外的其他情況下的回零操作,也是不可忽視的,下面的幾種情況就需要進(jìn)行回零操作:1)當(dāng)數(shù)控機(jī)床停電時(shí)候,再次接通電源之后,需要進(jìn)行機(jī)床回零操作;2)數(shù)控機(jī)床使用急停開關(guān)后,要進(jìn)行機(jī)床回零操作;3)當(dāng)出現(xiàn)坐標(biāo)軸運(yùn)動(dòng)超程時(shí),在接觸報(bào)警后,要進(jìn)行機(jī)床回零操作;4)當(dāng)數(shù)控機(jī)床功能鎖定后,要進(jìn)行機(jī)床回零操作。如果忘記上述這些回零操作,就會(huì)造成加工錯(cuò)誤和后序程序運(yùn)行等狀況。
(三)對(duì)刀的錯(cuò)誤操作。
首先要先進(jìn)行正確的對(duì)刀,然后才能建立工件坐標(biāo)系,因此,對(duì)刀操作是數(shù)控加工中的一個(gè)十分重要的環(huán)節(jié),對(duì)刀準(zhǔn)確,會(huì)很大程度上影響到對(duì)于零件的加工精度。
目前使用的對(duì)刀方法有很多,主要是根據(jù)加工條件和精度要求來選擇的,數(shù)控實(shí)訓(xùn)中通常采用的是試切法。因?yàn)樵嚽蟹ǖ乃悸肥亲尣僮髡呤褂玫毒邔?duì)工件進(jìn)行側(cè)面或者表面的切削,所以精度將取決于操作者的技能和經(jīng)驗(yàn),初期操作者要慢慢提高對(duì)刀精度。
(四)建立工件坐標(biāo)系的錯(cuò)誤操作。
在對(duì)刀之后,就能夠建立工件坐標(biāo)系了。工件坐標(biāo)系的建立方式,對(duì)于不同的系統(tǒng)來說,基本上沒有什么大的差別。比如對(duì)于FANUC和SIEMENS等常用系統(tǒng)來說,一般均具有進(jìn)行自動(dòng)計(jì)算的功能,也就是說,在對(duì)刀之后,通過自動(dòng)計(jì)算可以直接確定工件坐標(biāo)系。而對(duì)于另外的一些系統(tǒng)來說,比如,凱恩帝(KND)100-M,因?yàn)樗]有進(jìn)行自動(dòng)計(jì)算的功能,所以此時(shí)就要求操作者進(jìn)行手動(dòng)操作,即手動(dòng)輸入“機(jī)床坐標(biāo)值”,進(jìn)而建立起準(zhǔn)確的工件坐標(biāo)系,初期操作數(shù)控機(jī)床的學(xué)生經(jīng)常會(huì)忘記這一點(diǎn),甚至?xí)堰M(jìn)行對(duì)刀操作之后顯示的“相對(duì)坐標(biāo)”值錯(cuò)誤地輸入數(shù)控系統(tǒng),導(dǎo)致建立的工件坐標(biāo)系并不是十分正確的,進(jìn)而影響到工件的正確加工。
(五)對(duì)于工作臺(tái)的不良手動(dòng)移動(dòng),致使出現(xiàn)超程現(xiàn)象。
在操作者進(jìn)行工作臺(tái)移動(dòng)時(shí),通常會(huì)使用手動(dòng)方式,或者是脈沖增量方式,但是此時(shí)若超出了坐標(biāo)軸的極限,就會(huì)導(dǎo)致超程,因此,對(duì)于操作者來講,時(shí)刻注意著工作臺(tái)移動(dòng)的范圍是非常有必要的,當(dāng)距離極限位置比較近的時(shí)候,就需要注意移動(dòng)的幅度了,從而避免出現(xiàn)超程。若出現(xiàn)了超程,此時(shí)可以沿著相反方向進(jìn)行移動(dòng)操作,再按機(jī)床面板的【復(fù)位】按健就可以了。
(六)對(duì)工件進(jìn)行裝夾時(shí)的錯(cuò)誤操作。
在數(shù)控實(shí)訓(xùn)中經(jīng)常會(huì)用到機(jī)用虎鉗這類的夾具,工件裝夾出現(xiàn)的問題時(shí),往往是因?yàn)閵A持工件的位置不太合適,即把工件裝夾在了虎鉗的偏左或偏右的位置,而不是中間位置,這樣會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)加工的不穩(wěn)定狀況。
三、提高數(shù)控實(shí)訓(xùn)教學(xué)的軟、硬件建設(shè)討論
教師要想真正地把數(shù)控實(shí)訓(xùn)的教學(xué)質(zhì)量提高上來,就必須從兩個(gè)方面一起做起,不是一只手軟,一只手硬,而是兩手都要硬,也就是對(duì)于軟、硬件的建設(shè)問題。下面就這兩個(gè)方面的建設(shè)問題提出一些比較有建設(shè)性意義的建議。軟件方面主要包括數(shù)控實(shí)訓(xùn)教材的編寫和雙師型教師隊(duì)伍的建設(shè),而硬件的建設(shè)主要是針對(duì)數(shù)控實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)和數(shù)控仿真軟件的研發(fā)這兩方面而言的。
(一)合理的數(shù)控實(shí)訓(xùn)教材。
提高動(dòng)手操作能力,一方面需要不斷的實(shí)際練習(xí)和操作,另一方面需要有一本合適的實(shí)訓(xùn)教材,這二者都是不可或缺的。其中,數(shù)控實(shí)訓(xùn)教材是教師進(jìn)行實(shí)訓(xùn)教學(xué)和學(xué)生進(jìn)行技能訓(xùn)練的依據(jù),這屬于軟件建設(shè)層面。
現(xiàn)在一般的中職學(xué)校在數(shù)控專業(yè)課方面,采用的教材有著一些不足,主要表現(xiàn)在:內(nèi)容過多,涉及的知識(shí)面太廣,內(nèi)容以理論知識(shí)為主,實(shí)際操作的講述相對(duì)很少,對(duì)于基礎(chǔ)較差的中職學(xué)生來說就顯得知識(shí)點(diǎn)太多,內(nèi)容太深了,還有教材中有關(guān)數(shù)控機(jī)床編程的實(shí)例很少,用在實(shí)訓(xùn)教學(xué)中很不適合,進(jìn)而在一定程度上對(duì)中職學(xué)生數(shù)控專業(yè)技能的發(fā)展造成了限制,更與中職教育的基本思想不符,即“理論教學(xué)以夠用為度,強(qiáng)化操作技能訓(xùn)練”。
基于上述討論,應(yīng)該根據(jù)按照國家規(guī)定的對(duì)數(shù)控機(jī)床初/中級(jí)操作工的具體要求標(biāo)準(zhǔn),并結(jié)合中職學(xué)校的數(shù)控實(shí)訓(xùn)的實(shí)際情況,編寫以實(shí)際加工為主的教材是十分有必要的,使其在內(nèi)容安排上按照實(shí)際的操作細(xì)節(jié)和順序來進(jìn)行,并能夠結(jié)合大量的圖例來說明實(shí)際問題。
(二)雙師型的教師隊(duì)伍建設(shè)。
中職學(xué)校的數(shù)控專業(yè)每年都要進(jìn)行數(shù)控實(shí)訓(xùn),而學(xué)生也在逐年的增加,目前來講,老師都有著比較高的理論水平,但是實(shí)踐動(dòng)手能力方面卻有著明顯的不足。因此,雙師型教師隊(duì)伍的建設(shè)是有著它的必要性的,這屬于軟件建設(shè)層面。
數(shù)控實(shí)踐指導(dǎo)老師,既要有扎實(shí)的理論基礎(chǔ),又要有良好的操作技能和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),可以采取以下措施:
1.完善校內(nèi)教師到企業(yè)參加實(shí)踐培訓(xùn)的制度,比如,對(duì)于新教師來說,上崗前需要進(jìn)行至少六個(gè)月的專業(yè)實(shí)踐培訓(xùn),在取得技能等級(jí)證書之后才能參與實(shí)訓(xùn)教學(xué)。
2.選派優(yōu)秀教師到相關(guān)企業(yè)參與進(jìn)行產(chǎn)品的設(shè)計(jì)等。比如,在機(jī)床公司參與CK6140數(shù)控車床和XK5025數(shù)控銑床等的研發(fā),在生產(chǎn)實(shí)踐中提高數(shù)控實(shí)訓(xùn)教學(xué)師資的工程實(shí)踐技術(shù)。
3.選派優(yōu)秀教師進(jìn)行數(shù)控機(jī)床編程和維修的培訓(xùn),并鼓勵(lì)參加考取數(shù)控工藝考評(píng)員的資格。
4.聘請(qǐng)校外企業(yè)的相關(guān)技術(shù)專家來學(xué)校,作為兼職教師指導(dǎo)學(xué)生的數(shù)控實(shí)訓(xùn),學(xué)校也會(huì)對(duì)兼職教師進(jìn)行定期的培訓(xùn),而且讓其參與學(xué)校實(shí)訓(xùn)教材的編寫,等等。
(三)加強(qiáng)數(shù)控實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)。
1.擴(kuò)建多媒體實(shí)訓(xùn)室,即虛擬的數(shù)控設(shè)備。由于數(shù)控機(jī)床的成本很高,設(shè)備較少,在進(jìn)行數(shù)控實(shí)訓(xùn)時(shí),經(jīng)常是多人對(duì)一臺(tái)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行操作,以致效率十分低。若對(duì)多媒體實(shí)訓(xùn)室進(jìn)行擴(kuò)建,使得學(xué)生能夠每人一臺(tái)“數(shù)控機(jī)床”,這樣,學(xué)生的動(dòng)手機(jī)會(huì)會(huì)大大增加,有利于達(dá)到實(shí)訓(xùn)的最終實(shí)踐目的,這一點(diǎn)重點(diǎn)在下面的數(shù)控仿真軟件中進(jìn)行介紹。
2.實(shí)際數(shù)控設(shè)備的合理配置。數(shù)控實(shí)訓(xùn)基地中數(shù)控設(shè)備的配置,一方面要有應(yīng)用性,另一方面要有“潮流性”,即要緊跟企業(yè)主流。比如,數(shù)控機(jī)床可以配置SIEMENS和FANUC等較常應(yīng)用的系統(tǒng),它們可以用于直接的生產(chǎn),與企業(yè)機(jī)床設(shè)備是沒有分別的。
3.通過校企合作,建立校外實(shí)訓(xùn)基地。通過與多家企業(yè)建立校外實(shí)訓(xùn)基地,學(xué)生在這些地方進(jìn)行企業(yè)化的生產(chǎn)實(shí)訓(xùn),直接參與真實(shí)的生產(chǎn)過程,鍛煉分析和解決數(shù)控實(shí)際操作中的問題的能力。
(四)應(yīng)用數(shù)控仿真軟件。
數(shù)控加工仿真軟件指的是,把虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于數(shù)控加工技能培訓(xùn)中的仿真軟件,是把實(shí)際加工經(jīng)驗(yàn)和教學(xué)實(shí)訓(xùn)知識(shí)結(jié)合在一起開發(fā)的軟件,有著與實(shí)際機(jī)床相同的操作界面。數(shù)控技術(shù)的實(shí)踐性是非常強(qiáng)的,學(xué)生在計(jì)算機(jī)上操作此軟件的話,能夠在很短時(shí)間里達(dá)到對(duì)數(shù)控車床和數(shù)控銑床,以及臥式加工中心等的各種操作都比較熟悉的程度。
運(yùn)用此仿真軟件來模擬的話,只需要在原有的教學(xué)過程中添加兩個(gè)環(huán)節(jié),即“仿真軟件介紹”和“虛擬機(jī)床模擬”,教學(xué)時(shí)間大大縮短,且確保學(xué)生能夠有足夠的時(shí)間進(jìn)行模擬操作,效率會(huì)得到大大的提高。
把數(shù)控加工仿真系統(tǒng)引入到中職學(xué)校的數(shù)控實(shí)訓(xùn)教學(xué)中,降低了成本,也比較好地解決了中職學(xué)校數(shù)控設(shè)備缺乏的難題,學(xué)生在使用數(shù)控仿真軟件時(shí),可以通過實(shí)例,分析典型零件的編制程序,還可以進(jìn)行圖形仿真,最終能夠熟練掌握數(shù)控機(jī)床的實(shí)際操作方法,也為理論教學(xué)和實(shí)訓(xùn)教學(xué)之間架起一座實(shí)用的橋梁。
四、結(jié)語
數(shù)控實(shí)訓(xùn)是數(shù)控技術(shù)及相關(guān)專業(yè)非常重要的一門實(shí)踐課程,對(duì)本專業(yè)的學(xué)生培養(yǎng)動(dòng)手操作能力并盡快適應(yīng)畢業(yè)后的崗位需求起著舉足輕重的作用。數(shù)控技術(shù)專業(yè)實(shí)踐教學(xué),就成為培養(yǎng)數(shù)控技術(shù)技能人才關(guān)鍵的環(huán)節(jié),也成為衡量各高校培養(yǎng)數(shù)控應(yīng)用技術(shù)技能型人才水平高低的重要標(biāo)志。本文就在中職學(xué)校如何進(jìn)行有效的數(shù)控實(shí)訓(xùn)教學(xué)展開了探討,對(duì)于目前的實(shí)訓(xùn)中存在的具體問題與對(duì)策進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。另外,對(duì)如何提高數(shù)控實(shí)訓(xùn)教學(xué)質(zhì)量給出了幾點(diǎn)建議,主要包括在數(shù)控實(shí)訓(xùn)教材、數(shù)控實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)、雙師型素質(zhì)教師隊(duì)伍建設(shè)和數(shù)控仿真軟件的應(yīng)用等幾方面進(jìn)行的革新。
參考文獻(xiàn):
[1]宋海潮.高職院數(shù)控實(shí)訓(xùn)中存在的問題分析及對(duì)策[J].模具制造,2007,(2).
關(guān)鍵詞:數(shù)控加工;實(shí)訓(xùn);模式;體系
近年來,中國的制造業(yè)取得了舉世矚目的成就,機(jī)械制造行業(yè)作為制造業(yè)基礎(chǔ),龍頭的地位日益凸顯。隨著中國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,機(jī)械制造行業(yè)的作用必將進(jìn)一步得到提升和強(qiáng)化,同時(shí)隨著國家產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整,機(jī)械制造業(yè)的就業(yè)前景一片光明。
我校模具數(shù)控專業(yè)學(xué)制三年,前兩年在校學(xué)習(xí)理論知識(shí),到實(shí)訓(xùn)車間接受實(shí)訓(xùn)。我校模具數(shù)控專業(yè)特開設(shè)了《鉗工》 《車工加工工藝學(xué) 》 《模具數(shù)控加工技術(shù)》 《公差測(cè)量與技術(shù)》《機(jī)械制圖》 《CAD》《UG》《Mastercam》等基礎(chǔ)課程,使學(xué)生掌握編程理論及有關(guān)方面的知識(shí),建立一個(gè)完整的知識(shí)體系。每周六進(jìn)行全天的實(shí)訓(xùn)操作,掌握數(shù)控加工的實(shí)際操作技術(shù),每個(gè)學(xué)期要進(jìn)行三個(gè)月的實(shí)訓(xùn),為第三年的頂崗實(shí)習(xí)做準(zhǔn)備,這樣才能源源不斷的為企業(yè)輸送“血液”,學(xué)生才能學(xué)以致用,更好的就業(yè)。為了熟練地掌握操作技能,鞏固理論知識(shí),本人將實(shí)訓(xùn)課的教學(xué)模式分為五個(gè)步驟,也做實(shí)訓(xùn)五步教學(xué)法。
1 鉗工實(shí)訓(xùn)課:基礎(chǔ)性技能
隨著我國在世界制造業(yè)的中心地位的凸顯,機(jī)械制造領(lǐng)域中技能型人才愈顯緊缺,在“以服務(wù)為宗旨,以就業(yè)我導(dǎo)向”的職業(yè)教育辦學(xué)思想的指導(dǎo)下,各職業(yè)學(xué)校更加重視對(duì)學(xué)生技能的培養(yǎng)和培訓(xùn)工作,鉗工是機(jī)械制造中最古老的金屬加工技術(shù)。19世紀(jì)以后,各種機(jī)床的發(fā)展和普及,雖然逐步使大部分鉗工作業(yè)實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化和自動(dòng)化,但在機(jī)械制造過程中鉗工仍是廣泛應(yīng)用的基本技術(shù)。
鉗工的主要任務(wù)是使用鉗工工具,鉆床等,按技木要求對(duì)工件進(jìn)行加工、修整、裝配等工作。鉗工主要用在機(jī)械加工方法不適宜或難以解決的場(chǎng)合。其特點(diǎn)是靈活性強(qiáng),工作范圍廣,技術(shù)性強(qiáng),操作者的技能水平直接決定工件的加工質(zhì)量。國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中,鉗工工種 占有很重要的地位,發(fā)揮著獨(dú)特的作用,如裝配、調(diào)式、安裝、維修、工具 制造等都離開鉗。
鉗工基本內(nèi)容劃線、鏨削、鋸削、鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔、锪孔、攻螺紋、套螺紋、刮削、研磨、技術(shù)測(cè)量、簡(jiǎn)單的熱處理、并能部件機(jī)械進(jìn)行配調(diào)試等。
鉗工實(shí)訓(xùn)課的開設(shè)使學(xué)生正確使用和維護(hù)保養(yǎng)常用設(shè)備,了解鉗工安全操作技術(shù)及所用設(shè)備安全操作規(guī)程和車間(實(shí)訓(xùn)室)安全文明生產(chǎn)管理規(guī)定。熟悉鉗工的基本知識(shí),了解鉗工工藝范圍,掌握鉗工常用設(shè)備、工具的結(jié)構(gòu)、用途及正確使用、維護(hù)保養(yǎng)方法。熟悉鉗工常用量具的基本知識(shí),掌握鉗工常用量具使用和維護(hù)保養(yǎng)方法。掌握鉗工常用刃具的使用和刃磨方法。掌握鉗工的基本操作技能,按圖樣獨(dú)立加工工件,達(dá)到中級(jí)鉗工考核標(biāo)準(zhǔn)。培養(yǎng)勤學(xué)苦練精神,養(yǎng)成遵紀(jì)守規(guī)、安全操作、文明生產(chǎn)的職業(yè)習(xí)慣。并能使學(xué)生合理選擇主軸轉(zhuǎn)速切削用量、刀具的裝夾方式等,能夠根據(jù)零件的技術(shù)要求編制加工工藝。通過鉗工 的實(shí)訓(xùn)使學(xué)生理解尺寸連接的概念,常用尺寸連接的基本方法,掌握尺寸定位、裝夾的概念方法,和典型結(jié)構(gòu)的裝配工藝過程,并懂得機(jī)床的維修常識(shí)。
2 普車實(shí)訓(xùn)課:苦練基本功
普車加工是模具數(shù)控專業(yè)學(xué)生必須掌握的基本功,只有苦練好車工技術(shù),才能為將來的數(shù)控車加工掃平困難。
磨刀是車工基礎(chǔ)當(dāng)中的基礎(chǔ),只要刀具能夠磨對(duì)磨好,加工就能很順暢的進(jìn)行,如果刀具磨不好,就會(huì)出現(xiàn)各種各樣的問題,例如:外圓車削不光滑,車削不動(dòng)鐵,并出現(xiàn)很大的響聲;切斷刀磨不好,就會(huì)出現(xiàn)崩刀和車不了槽的現(xiàn)象等等。
一個(gè)合格的車工必須學(xué)會(huì)磨刀,裝刀,熟練操作機(jī)床,他們掌握工件的端面車削、內(nèi)外外圓車削、槽車削、內(nèi)外螺紋車削,以及更加復(fù)雜的細(xì)長(zhǎng)軸車削、蝸桿蝸輪車削等,在此過程中學(xué)生會(huì)摸索出各種切削用量的最佳選擇,并且制定出最好的機(jī)械加工工藝,為后面的數(shù)控加工打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
不過從各學(xué)校機(jī)械專業(yè)學(xué)生組成結(jié)構(gòu)來看,具有年齡小、個(gè)頭低、農(nóng)村學(xué)生多,這就給普車實(shí)訓(xùn)課安全操作帶來了一定難度。從心理上對(duì)車床操作具有畏懼感,經(jīng)常表現(xiàn)出不敢大膽上車床操作的情緒,就是勉強(qiáng)上去,也是提心吊膽,生怕出現(xiàn)事故,因而造成心理的過度緊張或焦慮。當(dāng)一旦發(fā)生小事故時(shí),他們就驚慌失措,不是果斷地壓下安全按鈕或采取停車等措施,而是手足無措大喊大叫,或者逃離操作平臺(tái),頭腦迷蒙誤操作,往往將一個(gè)小事故演變?yōu)橐粋€(gè)大事故。這就要求實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)老師要多了解熟悉每一個(gè)學(xué)生,因人施教,進(jìn)行差別化指導(dǎo),除了多對(duì)他們手把手地傳授操作技能外,還要對(duì)他們進(jìn)行心理上的訓(xùn)練與指導(dǎo),克服生理和心理上的障礙,培養(yǎng)學(xué)生勇敢、果斷、鎮(zhèn)靜和有必勝的意志品質(zhì)。
3 數(shù)控仿真課:模擬數(shù)控技術(shù)
隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,機(jī)械制造技術(shù)正在發(fā)生著深刻的變革,傳統(tǒng)的普通加工設(shè)備難以適應(yīng)市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率、多元化的要求,而以數(shù)控技術(shù)為核心的現(xiàn)在制造技術(shù)正在逐漸取代傳統(tǒng)的機(jī)械制造技術(shù)。數(shù)控制造技術(shù)是集機(jī)械制造技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子 技術(shù)、現(xiàn)代控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)、光機(jī)電一體化技術(shù)于一身的多學(xué)科高新制造技術(shù)。數(shù) 控技術(shù)水平的高低、數(shù)控機(jī)床的擁有量,已經(jīng)成為衡量一個(gè)國家工業(yè)現(xiàn)代化水平的重要 標(biāo) 志。
數(shù)控技術(shù)課程是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程,離開實(shí)踐,就談不上素質(zhì),實(shí)踐是知識(shí)轉(zhuǎn)化并升華為素質(zhì)的根本條件。要想達(dá)到理想的教學(xué)和實(shí)踐效果,僅在課堂上實(shí)施全方位的教學(xué)是不夠的,還應(yīng)具備一個(gè)良好的實(shí)踐教學(xué)環(huán)境。
但是大部分農(nóng)村中職學(xué)校設(shè)備不足,要想讓每個(gè)學(xué)生都擁有一臺(tái)機(jī)床跟著教師操作練習(xí)很困難,而數(shù)控加工仿真軟件的出現(xiàn)解決了這一問題。
它既能解決實(shí)訓(xùn)設(shè)備不足,學(xué)生實(shí)習(xí)時(shí)間少的問題,又能加強(qiáng)學(xué)生對(duì)數(shù)控系統(tǒng)操作及控制面板的熟悉度,還能提高學(xué)生的編程能力及對(duì)加工工藝安排的能力。
數(shù)控仿真是對(duì)數(shù)控加工零件的走刀路線的模擬,通過計(jì)算機(jī)仿真練習(xí),可以驗(yàn)證程序 編寫的準(zhǔn)確程度,防止試加工時(shí)撞刀,及時(shí)對(duì)加工程序給予修正。仿真練習(xí)中使學(xué)生熟悉仿真機(jī)床的操作面板和錄入面板,明確每個(gè)按鍵的功能,掌握建立工件坐標(biāo)系,選擇刀具集合度,設(shè)置刀偏、刀位的方法。正確靈活地選用切削指令,制定加工程序加工出符合要求 的零件。
4 數(shù)控實(shí)訓(xùn)課:增強(qiáng)綜合素質(zhì)
近年來,數(shù)控機(jī)床以其加工精度高、柔性好、適應(yīng)中批量生產(chǎn)而日益受到重視,由于數(shù) 控機(jī)床是通過數(shù)控程序完成加工循環(huán)的,無需人工操作,調(diào)試方便,適應(yīng)靈活多變的產(chǎn)品,使得中小批生產(chǎn)自動(dòng)化成為可能。目前國內(nèi)市場(chǎng)需要大批數(shù)控人才,急需大批能熟練掌握數(shù)控機(jī)床編程、操作、維護(hù)的一線工人,所以中職學(xué)校加強(qiáng)數(shù)控實(shí)訓(xùn),以增強(qiáng)學(xué)生的綜合素質(zhì)為基礎(chǔ),以能力為本位,把培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)能力放在首要位置,加強(qiáng)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié),使學(xué) 生成為企業(yè)生產(chǎn)一線迫切需要的高素質(zhì)勞動(dòng)者。基予數(shù)控仿真的練習(xí),同學(xué)把仿真后的程 序輸 數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行實(shí)操練習(xí)。由于仿真軟件和數(shù)控車床按鍵功能,車削的方法,刀具的 選擇等是基本相同的,所以學(xué)生短時(shí)間內(nèi)可以熟練操作機(jī)床。數(shù)控機(jī)床練習(xí)時(shí),除了嚴(yán)格按操作規(guī)執(zhí)行外,遇到具體問題,能夠正確解決,具體在數(shù)控車床和數(shù)控銑床操作時(shí)還要注意以下幾點(diǎn)。
(1)學(xué)會(huì)選擇刀具及切削參數(shù),工件的材質(zhì)不同,所用的刀具幾何角度不同。
(2)數(shù)控加工之前,要根據(jù)工件的圖形編制好程序。模擬加工,確認(rèn)無誤后把程序傳送到數(shù)控機(jī)床上。
(3)進(jìn)行數(shù)控機(jī)床的對(duì)刀工作,這一項(xiàng)十分重要,直接關(guān)系到人身安全和工件的好壞。
(4)精加工前使用MO0指令使機(jī)床暫停測(cè)量后,重新檢查是否需要調(diào)整刀補(bǔ),再繼續(xù)精車,要保質(zhì)保量地加工出合格的產(chǎn)品。
(5)加工的過程中要遵循由易到難,由簡(jiǎn)單到復(fù)雜,由單項(xiàng)到綜合的原則進(jìn)行加工。加工之前對(duì)零件進(jìn)行加工工藝分析,確定裝夾方法、切削用量等,做到萬無一失,從而訓(xùn)練學(xué)生的實(shí)踐能力及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)學(xué)習(xí)態(tài)度。
(6)認(rèn)真填寫好實(shí)驗(yàn)報(bào)告,組織學(xué)生以小組為單位對(duì)加工出來的零件互評(píng)、自評(píng)。不能放過任何一個(gè)細(xì)節(jié),選出優(yōu)秀的零件放到展柜里展覽,以激發(fā)學(xué)生的上進(jìn)心。中職學(xué)校 實(shí)訓(xùn)課注重培養(yǎng)學(xué)生的技能,掌握加工常用工件的工藝分析方法,編程方法和機(jī)床的實(shí)際操 作技能,這樣才能使學(xué)生在這一行業(yè)中、在自己的崗位上,實(shí)現(xiàn)自己的價(jià)值。
5 探究提高:優(yōu)化實(shí)訓(xùn)效果“教學(xué)相長(zhǎng)”,在教學(xué)過程中,師生共同學(xué)習(xí),相互總結(jié)提高,通過多年的實(shí)踐,筆者認(rèn)為數(shù)控實(shí)訓(xùn)的重點(diǎn)要從以下幾個(gè)方面人手
(1)明確實(shí)訓(xùn)目的,安排數(shù)控實(shí)訓(xùn)的基本目的是通過該課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生熟練的掌握數(shù)控車床、數(shù)控銑床的基本手工編程方法,電火花、線切割數(shù)控機(jī)床操作方法,初步掌握數(shù)控機(jī)床精度檢驗(yàn)和維護(hù)技能。
(2)精心組織,認(rèn)真做好實(shí)習(xí)教學(xué)。在零件車削的實(shí)際教學(xué)中,要根據(jù)實(shí)訓(xùn)的教學(xué)內(nèi)容,機(jī)床的種類,合理的安排加工工藝和準(zhǔn)確的編寫加工程序,實(shí)踐中優(yōu)化實(shí)訓(xùn)效果,在 數(shù)控專業(yè)的實(shí)訓(xùn)課中,鉗工―― 普車加工―― 數(shù)控仿真―― 數(shù)控加工,充分的利用了教 學(xué)資源,避免了事故的發(fā)生,提高了機(jī)床的利用率和使用壽命。
(3)實(shí)訓(xùn)教學(xué)取得的成果實(shí)訓(xùn)是職業(yè)教育中最主要的教學(xué)環(huán)節(jié),動(dòng)手能力的高低直接影響學(xué)生的就業(yè)。在實(shí)訓(xùn)課程之后,絕大多數(shù)學(xué)基本掌握數(shù)控機(jī)床的基本操作,感到不僅實(shí)際動(dòng)手能力得到了前所未有的提高,而且通過具體的實(shí)踐進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)的 興趣,并且做到理論和實(shí)踐相結(jié)合,為今后自身的就業(yè)及發(fā)展打下扎實(shí)的基礎(chǔ),現(xiàn)在學(xué)校一直進(jìn)行“校企合作”,教學(xué)和生產(chǎn)相結(jié)合,教學(xué)效果會(huì)更好。
(4)存在的問題和努力方向
①我校數(shù)控設(shè)備不足,影響學(xué)生的正常實(shí)訓(xùn),遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足教學(xué)需求。
②大部分年輕專業(yè)教師實(shí)際操作水平較低,需要多進(jìn)行培訓(xùn)和下廠實(shí)踐,這樣可以提高教學(xué)能力。
③以后一定會(huì)努力提高自己的專業(yè)知識(shí)水平和實(shí)際操作能力,更好的勝任教學(xué)工作。
參考文獻(xiàn):
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一、明確實(shí)訓(xùn)實(shí)習(xí)的目的
安排數(shù)控實(shí)習(xí)的基本目的,在于通過該課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生熟悉地掌握數(shù)控車床或數(shù)控銑床(加工中心)的基本手工編程方法、典型零件、常規(guī)工序的數(shù)控機(jī)床加工操作方法,初步掌握數(shù)控機(jī)床精度檢驗(yàn)和維護(hù)技能,并能達(dá)到中級(jí)或中級(jí)以上的水平。
具體表現(xiàn)在以下三個(gè)方面:
⒈重視學(xué)生良好習(xí)慣的培養(yǎng)
學(xué)生開始實(shí)訓(xùn)時(shí)先進(jìn)行為期兩天的入廠教育,主要內(nèi)容是尊師教育、安全操作教育、文明操作教育、實(shí)訓(xùn)日常行為規(guī)范教育、專業(yè)思想教育、學(xué)習(xí)方法教育,擦機(jī)床訓(xùn)練、打掃車間衛(wèi)生訓(xùn)練、工量具擺放訓(xùn)練。通過教育,有助于學(xué)生形成良好的思想意識(shí),養(yǎng)成良好的工作習(xí)慣。
⒉因材施教
“包教,包會(huì)”,確保每一個(gè)學(xué)生達(dá)到基本標(biāo)準(zhǔn)要求,對(duì)于極個(gè)別差的學(xué)生,如果在規(guī)定的實(shí)訓(xùn)期間內(nèi)達(dá)不到要求,允許隨以下的班級(jí)訓(xùn)練達(dá)到要求。同時(shí)為優(yōu)秀的學(xué)生創(chuàng)造脫穎而出的機(jī)會(huì),鼓勵(lì)他們參加高級(jí)工考試。
⒊盡量為學(xué)生提供較多的訓(xùn)練時(shí)間
實(shí)訓(xùn)教師克服機(jī)床品種繁雜,操作方法不一樣的困難,盡可能的多安排機(jī)床供學(xué)生訓(xùn)練;同時(shí)盡可能延長(zhǎng)實(shí)訓(xùn)時(shí)間,每天從早上:一直到晚上:都有實(shí)訓(xùn),周六、周日也從不休息。
二、精心組織,認(rèn)真做好實(shí)習(xí)教學(xué)
⒈實(shí)訓(xùn)教材的編寫
我系實(shí)訓(xùn)中心現(xiàn)有臺(tái)能正常使用的數(shù)控機(jī)床,共種不同的品種和型號(hào),各自的操作方法均不相同,市面上沒有任何一種教材合適我系設(shè)備情況,這就給實(shí)訓(xùn)教學(xué)帶來極大的困難。為此,我中心老師經(jīng)過艱苦而緊張的工作,終于在本學(xué)期實(shí)訓(xùn)開始之前完成了本共萬字的講義編寫任務(wù)(其中有本為習(xí)題冊(cè)、本為《入廠教育》手冊(cè)),其中實(shí)訓(xùn)中心主任孫連棟老師一人完成本共萬字的編寫任務(wù),實(shí)訓(xùn)教學(xué)第一次有了合適的教材,徹底結(jié)束了口述指令的歷史,大大提高了實(shí)訓(xùn)的效果,學(xué)生反映良好。
⒉高起點(diǎn)設(shè)計(jì)訓(xùn)練目標(biāo)
此次實(shí)訓(xùn)跨躍了用蠟?zāi)!⒛猃埌艏庸さ碾A段,直接用鋁料加工;訓(xùn)練題目難度按中級(jí)工設(shè)計(jì)。學(xué)生加工零件的精度高于部分機(jī)床的定位精度,為實(shí)現(xiàn)與就業(yè)的零距離對(duì)接打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
⒊新老結(jié)合,互相促進(jìn),互相提高
在此次承擔(dān)實(shí)訓(xùn)任務(wù)的名教師中有名教師是第一次承擔(dān)教學(xué)任務(wù)。在教學(xué)過程中他們能夠克服老師少、設(shè)備系統(tǒng)繁多的種種困難,并虛心請(qǐng)教老教師,很快進(jìn)入角色,迅速成為一名受學(xué)生歡迎的老師,出色地完成了本次教學(xué)任務(wù)。
⒋實(shí)習(xí)成績(jī)的評(píng)定
為調(diào)動(dòng)實(shí)習(xí)學(xué)生的積極性,保證實(shí)習(xí)效果,本系對(duì)實(shí)習(xí)學(xué)生的成績(jī)?cè)u(píng)定分為兩部分:
一是實(shí)習(xí)期間,由任課老師對(duì)學(xué)生的平時(shí)表現(xiàn)和加工情況做出鑒定;
二是由任課教師對(duì)學(xué)生完成的實(shí)測(cè)驗(yàn)進(jìn)行評(píng)定,用百分制打分。
兩者的結(jié)合最后形成學(xué)生實(shí)習(xí)的期末成績(jī)計(jì)入學(xué)生學(xué)籍登記表。
三、實(shí)習(xí)教學(xué)取得的效果(更多精彩文章來自“秘書不求人”)
、實(shí)習(xí)教學(xué)是理論與實(shí)踐相結(jié)合的一種教學(xué)手段,有力的促進(jìn)了我系人才培養(yǎng)計(jì)劃的完善,是高職教育的重要組成部分。近年來,我系為適應(yīng)學(xué)生的實(shí)踐需要陸續(xù)增設(shè)與調(diào)整了一系列課程,受到了同學(xué)的歡迎。
、實(shí)習(xí)教學(xué)達(dá)到了專業(yè)教學(xué)的預(yù)期目的。在實(shí)習(xí)之后,學(xué)生普遍感到不僅實(shí)際動(dòng)手能力得到了前所未有的提高,絕大多數(shù)學(xué)生達(dá)到了數(shù)控中級(jí)工的要求,更重要的是通過具體的實(shí)踐,進(jìn)一步激發(fā)了廣大同學(xué)對(duì)專業(yè)知識(shí)的興趣,并能夠做到理論與實(shí)踐相結(jié)合,為后繼課程(如和畢業(yè)設(shè)計(jì))和今后自身的就業(yè)及發(fā)展打下了扎實(shí)的基礎(chǔ)。
四、存在的問題
在每期結(jié)束后,我們都做了認(rèn)真的總結(jié)和反饋。大部分學(xué)生對(duì)我們安排的實(shí)習(xí)表示了滿意,對(duì)任課教師也給予了很好的評(píng)價(jià),但學(xué)生普遍也反映出一些不足。根據(jù)我們現(xiàn)有的情況,目前我們存在不足有:
⒈師資隊(duì)伍不足,已嚴(yán)重制約了教學(xué)質(zhì)量的進(jìn)一步提高。
目前,我們正式編制的實(shí)訓(xùn)教師只有人(名去讀研的教師未計(jì)算在里),而本次參加實(shí)訓(xùn)的學(xué)生有人,現(xiàn)在的師生比是:,與我院提出的師資隊(duì)伍建設(shè)規(guī)劃中的到年在校生師生比:的這一要求還相差甚遠(yuǎn)。學(xué)生人數(shù)多在實(shí)訓(xùn)期間出現(xiàn)的問題也隨之增多,且出現(xiàn)的問題往往各式各樣,帶課教師不可能一一加以解決,這樣的話就影響了教學(xué)質(zhì)量的提高,久而久之,學(xué)生的意見也會(huì)越來越大,對(duì)我院的聲譽(yù)可能也會(huì)造成一定的影響。
⒉設(shè)備太少,機(jī)床種類的數(shù)量嚴(yán)重不平衡,遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足實(shí)習(xí)要求。
目前,我中心共有臺(tái)數(shù)控機(jī)床,其中有臺(tái)數(shù)控機(jī)床已不能正常使用于教學(xué),處于淘汰狀態(tài),另外臺(tái)暫時(shí)不參加實(shí)訓(xùn)教學(xué),所以實(shí)際上參與教學(xué)的只有臺(tái),學(xué)生采用班倒,這樣的話平均下來~名學(xué)生共用臺(tái)機(jī)床,加之學(xué)生參加實(shí)訓(xùn)的時(shí)間短,輔導(dǎo)的教師少,再者,數(shù)控車床、數(shù)控銑床和加工中心的數(shù)量和班級(jí)學(xué)生人數(shù)又有嚴(yán)重的不平衡,如此一來,我們的實(shí)踐教學(xué)的質(zhì)量不能進(jìn)一步得到加強(qiáng)。
一、直觀法
所謂直觀法,就是利用感覺器官注意發(fā)生故障時(shí)的各種現(xiàn)象,如故障發(fā)生時(shí)有無火花、亮光產(chǎn)生,有無異常響聲,何處異常發(fā)熱及是否有焦糊味等。這是處理數(shù)控系統(tǒng)故障的第一步,往往也是最直接、最行之有效的方法。對(duì)于一般情況下的簡(jiǎn)單故障,通過這種直接觀察,就能解決問題,這在CNC裝置故障診斷中就常常用到。直觀法一是問,問開機(jī)情況是否正常,走刀是否正常,切削用量是多少,常用的輪滑油是什么,以便核實(shí)保養(yǎng)。二是看,看保險(xiǎn)絲有無燒斷,空氣開關(guān)有無跳閘,元件有無損壞,線路有無灰塵,插座、接頭有無接觸不良等。三是聽,聽各種異常的聲音。如電源變壓器、阻抗變換器與電杭器等因?yàn)殍F心松動(dòng)、銹蝕等原因引起的鐵片振動(dòng)的吱吱聲;繼電器、接觸器等的磁回路間隙過大,短路環(huán)斷裂,動(dòng)靜鐵心或鑲鐵軸線偏差,線圈欠壓運(yùn)行等原因引起的電磺嗡嗡聲或者觸點(diǎn)接觸不良的嗡嗡聲,以及元器件因?yàn)檫^磨或過壓運(yùn)行失常引起的擊穿爆裂聲。還有主軸轉(zhuǎn)動(dòng)異常時(shí)的摩擦聲、振動(dòng)聲等等。四是觸,如輕輕敲打CNC系統(tǒng)的各線路板之間焊接點(diǎn)的可疑部位,檢查虛焊、接觸不良等。直觀法在解決簡(jiǎn)單的“硬傷”故障時(shí)簡(jiǎn)單、有效,常應(yīng)用在故障診斷的第一步。
二、利用CNC系統(tǒng)的自診斷功能
數(shù)控系統(tǒng)已具備了較強(qiáng)的自診斷功能,并能隨時(shí)監(jiān)視數(shù)控系統(tǒng)的硬件和軟件的工作狀態(tài)。利用CNC系統(tǒng)的自診斷功能就是依靠CNC系統(tǒng)快速處理數(shù)據(jù)的能力,對(duì)出錯(cuò)部位進(jìn)行多路、快速的型號(hào)采集和處理,然后由診斷程序進(jìn)行邏輯分析判斷,以確定系統(tǒng)是否存在故障,并及時(shí)對(duì)故障進(jìn)行定位。
CNC子診斷一般有三種:開機(jī)自診斷、運(yùn)行自診斷、離線診斷。開機(jī)自診斷是指CNC系統(tǒng)從開始通電到進(jìn)入正常運(yùn)行的準(zhǔn)備狀態(tài),由其內(nèi)部診斷程序自動(dòng)執(zhí)行的系統(tǒng)診斷,目的是檢查整個(gè)系統(tǒng)是否具備正常工作的條件。如系統(tǒng)控制軟件和系統(tǒng)參數(shù)的EPROM自檢、RAM的自檢、光電編碼器接線的診斷等。當(dāng)系統(tǒng)自檢的各個(gè)項(xiàng)目都確認(rèn)無誤后,系統(tǒng)進(jìn)入正常的初始化或運(yùn)行準(zhǔn)備狀態(tài),進(jìn)入下一個(gè)工作階段。運(yùn)行自診斷是CNC系統(tǒng)在運(yùn)行過程中,對(duì)系統(tǒng)的各硬件模塊、伺服驅(qū)動(dòng)單元、運(yùn)行狀態(tài)、運(yùn)行環(huán)境等進(jìn)行的實(shí)時(shí)自動(dòng)監(jiān)測(cè)和診斷,一旦發(fā)現(xiàn)故障,即刻發(fā)出報(bào)警信號(hào)并實(shí)施相應(yīng)的保護(hù)措施,它是數(shù)控系統(tǒng)故障自診斷功能的最主要部分。常用的基本方法有參數(shù)保護(hù)法和硬件監(jiān)視法。離線診斷是指當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障要判定系統(tǒng)是否真有故障時(shí),將數(shù)控系統(tǒng)與被控設(shè)備脫離作檢查的方法,這是早期常用的故障診斷方法,對(duì)維修人員要求較高。隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展,離線診斷的技術(shù)已不再單獨(dú)使用,逐步成為CNC系統(tǒng)中開機(jī)自診斷和運(yùn)行自診斷的一部分,使維護(hù)診斷更為方便。數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展,出現(xiàn)了很多高新診斷技術(shù),如專家診斷技術(shù)、通訊診斷技術(shù)等,大大提高了CNC系統(tǒng)的故障診斷能力。
三、根據(jù)報(bào)警信號(hào)進(jìn)行故障診斷
數(shù)控機(jī)床的報(bào)警功能是指數(shù)控機(jī)床利用自診斷功能,在診斷出故障后將診斷到的故障或錯(cuò)誤以報(bào)警信號(hào)或錯(cuò)誤代碼的形式顯示在CRT上。報(bào)警信號(hào)一般包括以下故障(或錯(cuò)誤)信息:程序編制錯(cuò)誤或操作錯(cuò)誤報(bào)警,急停報(bào)警,可編程控制器故障報(bào)警,伺服系統(tǒng)故障報(bào)警,行程開關(guān)(或接近開關(guān))狀態(tài)不正確報(bào)警,溫度、壓力、液位等不正常報(bào)警等。如:機(jī)床一直處于急停狀態(tài),不能復(fù)位報(bào)警。原因可能有以下幾個(gè):一是急停回路斷路,或限位開關(guān)損壞,或急停按鈕損壞;二是系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤,使系統(tǒng)信號(hào)不能正常輸入輸出或復(fù)位條件不能滿足;三是PLC中規(guī)定的系統(tǒng)復(fù)位所需要完成的信息未滿足要求;四是PLC程序編寫錯(cuò)誤。利用報(bào)警信號(hào)進(jìn)行故障診斷是數(shù)控機(jī)床故障診斷的主要方法之一,教學(xué)中就可以根據(jù)所指出的現(xiàn)象進(jìn)行分析,縮小檢查的范圍,有目的地進(jìn)行某個(gè)方面的檢查。
四、利用PLC的狀態(tài)信息診斷故障
PLC檢測(cè)故障就是通過運(yùn)行機(jī)床制造商為特定機(jī)床編制的PLC程序,根據(jù)各種輸入、輸出狀態(tài)進(jìn)行邏輯分析判斷,發(fā)現(xiàn)問題、報(bào)警并在屏幕上產(chǎn)生報(bào)警信息。很多數(shù)控系統(tǒng)都有PLC輸入、輸出狀態(tài)顯示功能,利用這些功能,可以直接觀察PLC輸入和輸出的瞬時(shí)狀態(tài)。這些狀態(tài)的檢測(cè)對(duì)診斷數(shù)控機(jī)床的很多故障是非常有用的。
PLC狀態(tài)診斷法常用的有:接口信號(hào)狀態(tài)檢查,PLC在線監(jiān)控。
1.接口信號(hào)狀態(tài)檢查
PLC的診斷功能可以顯示多種接口信號(hào)狀態(tài),主要有以下幾種:機(jī)床外部開關(guān)信號(hào)、機(jī)床控制面板信號(hào)、報(bào)警處理信號(hào)、驅(qū)動(dòng)控制使能信號(hào)、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、NCK與PLC數(shù)據(jù)接口信號(hào)等。
2.PLC在線監(jiān)控
通過查看控制動(dòng)作順序是否與實(shí)際情況相符,診斷故障點(diǎn);根據(jù)報(bào)警信息查看報(bào)警信號(hào)的通斷,進(jìn)而確定故障;根據(jù)在線監(jiān)控邏輯關(guān)系的執(zhí)行結(jié)果,找出故障原因。PLC狀態(tài)信息可以幫助我們方便快捷地鎖定有關(guān)的故障點(diǎn),省時(shí)又省力。
五、培養(yǎng)良好的工作習(xí)慣
數(shù)控機(jī)床故障診斷除了這些常用的方法外,在實(shí)際的教學(xué)過程中還要注意培養(yǎng)學(xué)生良好的工作習(xí)慣,在診斷前進(jìn)行故障現(xiàn)象了解,在故障排除后做好記錄。故障現(xiàn)象了解就是了解故障在什么情況下發(fā)生。當(dāng)故障發(fā)生時(shí),為了更快地恢復(fù)機(jī)床,首先應(yīng)正確地把握故障情況,進(jìn)行妥善處理。因此應(yīng)根據(jù)下列內(nèi)容確認(rèn)故障情況:什么時(shí)候發(fā)生的故障?進(jìn)行了什么操作后發(fā)生的故障?發(fā)生的故障現(xiàn)象是什么?數(shù)控機(jī)床的每次故障都可能不同,維修人員在解決了某故障以后,應(yīng)對(duì)維修過程及處理方法進(jìn)行及時(shí)總結(jié)、歸納,形成書面記錄,以供今后同類故障維修參考。特別是對(duì)那些自己一時(shí)難以解決,最終由同行技術(shù)人員或?qū)<揖S修解決的問題,尤其應(yīng)該細(xì)心觀察、認(rèn)真記錄,以便于提高。如此日積月累,以達(dá)到提高自身水平與素質(zhì)的目的。
一般來說,在教學(xué)中遇到的疑難問題及故障都會(huì)請(qǐng)專業(yè)人員或廠家來解決,在教學(xué)中對(duì)于數(shù)控機(jī)床的修理,重要的是發(fā)現(xiàn)問題,以及發(fā)現(xiàn)問題的方法,即常用的故障診斷法。
關(guān)鍵詞:數(shù)控化改造;理實(shí)一體化教;項(xiàng)目任務(wù)
車床的數(shù)控化改造課程是機(jī)床再制造專業(yè)的核心專業(yè)課程,它綜合了本專業(yè)機(jī)床電氣控制與PLC、數(shù)控系統(tǒng)連接與調(diào)試、數(shù)控機(jī)床PLC控制與調(diào)試、數(shù)控機(jī)床機(jī)械部件裝配與調(diào)整和數(shù)控機(jī)床液壓與氣壓傳動(dòng)等課程內(nèi)容,是前期這些課程知識(shí)和能力的綜合應(yīng)用,對(duì)于提高本專業(yè)學(xué)生從事機(jī)床數(shù)控化改造或機(jī)床再制造方面所需核心技能具有重要意義。
1課程的基本信息
車床的數(shù)控化改造課程是“機(jī)床再制造專業(yè)”專業(yè)綜合應(yīng)用性課程,開設(shè)于二年級(jí)學(xué)生第四學(xué)期后半學(xué)期,實(shí)行理實(shí)一體化項(xiàng)目教學(xué),集中上課,邊做邊學(xué);整合課改前72學(xué)時(shí)理論授課,4周機(jī)床數(shù)控化改造實(shí)訓(xùn)(實(shí)訓(xùn)結(jié)束后進(jìn)行數(shù)控機(jī)床裝調(diào)與維修工技能鑒定),變成目前課改后的理實(shí)一體項(xiàng)目化授課120學(xué)時(shí),數(shù)控機(jī)床裝調(diào)與維修工技能鑒定前1周集中培訓(xùn)。
2課程的目標(biāo)與定位
(1)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)。培養(yǎng)從事機(jī)床數(shù)控化改造或再制造方面的改造前評(píng)估、設(shè)計(jì)、裝配調(diào)試和測(cè)試檢驗(yàn)等工作,具有職業(yè)崗位(群)所需的基礎(chǔ)知識(shí)及專業(yè)技能、具有較強(qiáng)綜合職業(yè)能力的高端技術(shù)技能型專門人才。(2)專業(yè)典型工作崗位。本專業(yè)典型工作崗位包括:機(jī)床改造工程師、設(shè)計(jì)員、工藝員和一線操作工,本課程基于機(jī)床再制造專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo),能夠滿足這些典型工作崗位所需專業(yè)知識(shí)和技能。(3)課程定位。“車床的數(shù)控化改造”課程在專業(yè)課程體系中屬于專業(yè)綜合應(yīng)用性課程。它具有較少的新知識(shí)和新能力要求,更多側(cè)重于前期課程知識(shí)和能力的綜合應(yīng)用,是學(xué)生頂崗實(shí)習(xí)前夕重要的一門綜合類課程。(4)課程教學(xué)目標(biāo)。①能根據(jù)給定的廢舊車床(包括廢舊的數(shù)控車床),考慮多方面因素,如改造成本、廢舊車床目前狀況,綜合評(píng)判是否適合車床的數(shù)控化改造-廢舊車床性能檢測(cè)與再制造性評(píng)估;②按照國家標(biāo)準(zhǔn)(GJB5481-2005機(jī)床數(shù)控化改造通用技術(shù)要求;GB/T28615-2012綠色制造金屬切削機(jī)床再制造技術(shù)導(dǎo)則),能夠擬定或設(shè)計(jì)廢舊車床整體改造方案(重點(diǎn):系統(tǒng)選型),并進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì),包括電氣原理圖繪制、機(jī)械結(jié)構(gòu)改造設(shè)計(jì)等(20%);③按照給定車床數(shù)控化改造要求,如改造用電氣原理圖和接線圖,裝配圖及裝配工藝,整機(jī)改造工藝流程,相關(guān)系統(tǒng)用連接、調(diào)試說明書等,初步具有完成局部或整機(jī)改造的能力-拆洗修換裝調(diào)(機(jī)電);④能夠?qū)Ω脑旌蟮能嚧玻凑障嚓P(guān)國家標(biāo)準(zhǔn),借助相關(guān)工量具,完成精度檢驗(yàn)和試切加工;⑤綜合運(yùn)用先修課程學(xué)到的知識(shí)和掌握的技能,解決車床改造過程中出現(xiàn)的實(shí)際問題。
3課程整體設(shè)計(jì)
3.1項(xiàng)目設(shè)計(jì)
由于學(xué)院車床的數(shù)控化改造過程目前做不到重復(fù)性改造,故把改造過程涉及到的主干知識(shí)學(xué)習(xí)和核心技能訓(xùn)練,拆解成18個(gè)相關(guān)性項(xiàng)目進(jìn)行訓(xùn)練,具體項(xiàng)目設(shè)計(jì)詳見表1,這18個(gè)項(xiàng)目基本覆蓋車床改造過程的典型工作過程和任務(wù),同時(shí)側(cè)重于車床安裝、裝配、系統(tǒng)連接與調(diào)試、精度檢驗(yàn)和試切加工等,同時(shí)兼顧改造設(shè)計(jì)。
3.2課程教學(xué)條件
校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地:兩臺(tái)普車改造完成的數(shù)控車床,兩臺(tái)廢舊數(shù)控車床經(jīng)系統(tǒng)升級(jí)改造的數(shù)控車床,四臺(tái)數(shù)控車床CAK6150Di(配置fanuc0imateTC系統(tǒng)),可用于本門課程的理實(shí)一體項(xiàng)目化教學(xué)。校外實(shí)訓(xùn)基地:學(xué)院與山西智創(chuàng)科技有限公司、蘇州勤美達(dá)精密機(jī)械有限公司進(jìn)行深入校企合作,在數(shù)控機(jī)床裝調(diào)維修、數(shù)控機(jī)床升級(jí)改造或普通機(jī)床數(shù)控化改造方面對(duì)頂崗實(shí)習(xí)的學(xué)生實(shí)施聯(lián)合培養(yǎng)機(jī)制,鞏固所學(xué)專業(yè)知識(shí),強(qiáng)化機(jī)床改造方面的實(shí)踐技能。課程參考資料:本門授課所用資料是機(jī)床廠家和數(shù)控系統(tǒng)廠家提供的全套技術(shù)資料,如:機(jī)床電氣原理圖、數(shù)控車床使用說明書(機(jī)械與電氣)、fanuc系統(tǒng)系列說明書,數(shù)控車床典型部件裝配圖紙和裝配工藝等;四臺(tái)改造完成的數(shù)控車床改造前及改造過程中整理完成的全套技術(shù)資料。
3.3教學(xué)模式
課程設(shè)計(jì)理念:在整個(gè)教學(xué)過程始終貫徹邊做邊學(xué)教學(xué)理念,突出專業(yè)能力培養(yǎng),將相關(guān)專業(yè)知識(shí)和實(shí)踐技能融入到每一次課程當(dāng)中,實(shí)現(xiàn)“理論知識(shí)與實(shí)踐技能結(jié)合、教室與實(shí)訓(xùn)室結(jié)合、學(xué)習(xí)與工作結(jié)合”的三結(jié)合。教學(xué)過程:每一次課都通過案例或示范任務(wù)直觀引入,學(xué)生模仿并通過思考,逐步完成類似或難度等級(jí)漸增任務(wù),在做任務(wù)、做項(xiàng)目過程不斷提高理論水平和實(shí)踐技能,同時(shí)在一些重要的項(xiàng)目中增加考核任務(wù)。教學(xué)方法與教學(xué)手段:在教學(xué)實(shí)施過程中,以學(xué)生為主體,以學(xué)生是否掌握相關(guān)知識(shí)和技能來評(píng)價(jià)教學(xué)方法的科學(xué)性和合理性,善于采用引導(dǎo)法、分組討論法、情境法等教學(xué)方法,充分利用教學(xué)課件、技術(shù)資料、實(shí)訓(xùn)設(shè)備、課程資源庫等教學(xué)資源,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性。
3.4課程評(píng)價(jià)
過程考核、期末考核和技能鑒定考核三者相結(jié)合。過程考核側(cè)重學(xué)生平時(shí)學(xué)習(xí)態(tài)度、課堂上任務(wù)完成情況,考核項(xiàng)目或任務(wù)得分情況,過程考核占到總成績(jī)的50%;期末考試側(cè)重于理論考核,占到總成績(jī)的25%;數(shù)控機(jī)床裝調(diào)與維修工技能鑒定考核占到總成績(jī)的25%。
4課程單元設(shè)計(jì)
下面以fanuc系統(tǒng)選型為例,闡述教學(xué)實(shí)施過程:(1)任務(wù)引入(15min)。學(xué)院有兩臺(tái)廢舊數(shù)控車床,1987年左右購置,系統(tǒng)為DJK-BS03A,該機(jī)床自購置后主要用以數(shù)控車削實(shí)訓(xùn),機(jī)械精度保持較好,現(xiàn)需對(duì)其數(shù)控系統(tǒng)升級(jí)改造。鑒于學(xué)院數(shù)控實(shí)訓(xùn)中心大部分系統(tǒng)為HNC-210系統(tǒng)和FANUC系統(tǒng),①為了便于維護(hù)管理;②同時(shí)近幾年在數(shù)控機(jī)床裝調(diào)維修與升級(jí)改造比賽項(xiàng)目中,使用fanuc系統(tǒng)較多;③改造完成后也主要用于機(jī)床改造課程實(shí)訓(xùn)和技能競(jìng)賽培訓(xùn)用,所以經(jīng)申請(qǐng)領(lǐng)導(dǎo)同意升級(jí)為fanuc系統(tǒng),現(xiàn)需確定系統(tǒng)配置清單和價(jià)格。(2)逆向任務(wù)實(shí)施(容易著手)(45min)。學(xué)院有四臺(tái)數(shù)控車床,配置的系統(tǒng)為fanuc0imateTC系統(tǒng),請(qǐng)根據(jù)課前提供的相關(guān)技術(shù)資料(選型手冊(cè)、部件速查手冊(cè)、維修說明書、連接功能說明書等)和設(shè)備,確定機(jī)床的系統(tǒng)配置清單。學(xué)生可以通過現(xiàn)場(chǎng)查看各部件銘牌、系統(tǒng)開機(jī)查看系統(tǒng)軟硬件配置,翻閱相關(guān)說明書,以小組分工、討論、協(xié)作方式最終完成配置清單的填寫(表2)。必要的情況下,教師根據(jù)學(xué)生完成任務(wù)情況或遇到的典型問題進(jìn)行講解。最終每小組向老師匯報(bào)工作。(3)教師點(diǎn)評(píng)總結(jié)(30min)。展示學(xué)生的成果并點(diǎn)評(píng),之后集中講解學(xué)生在做任務(wù)中遇到的難題或疑問。(4)正向任務(wù)實(shí)施(上課時(shí)引入的問題)(45min)。在完成逆向任務(wù)的基礎(chǔ)上,已知主軸電機(jī)的功率和調(diào)速范圍要求,各進(jìn)給軸電機(jī)的功率和扭矩,以及其他改造要求,確定fanuc系統(tǒng)配置清單。(5)考核(15min)。任務(wù)考核分兩個(gè)階段,第一段在任務(wù)實(shí)施的過程中進(jìn)行部分考核,另外一個(gè)階段為上置清單后進(jìn)行考核(表3)。
5結(jié)論
【關(guān)鍵詞】計(jì)算機(jī)仿真技術(shù) 應(yīng)用型本科 數(shù)控仿真系統(tǒng) 數(shù)控技術(shù)
【中圖分類號(hào)】 G 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】 A
【文章編號(hào)】0450-9889(2015)06C-0077-02
應(yīng)用型人才主要是在一定的理論規(guī)范指導(dǎo)下,從事非學(xué)術(shù)研究性工作,其任務(wù)是將抽象的理論符號(hào)轉(zhuǎn)換成具體操作構(gòu)思或產(chǎn)品構(gòu)型,將知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐。也就是說,應(yīng)用型本科的教育是保證培養(yǎng)的人才具有一定的理論知識(shí),主要是能夠?qū)⑺鶎W(xué)習(xí)的理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐。應(yīng)用型人才的核心是“用”,本質(zhì)是學(xué)以致用,“用”的基礎(chǔ)是掌握知識(shí)與能力,“用”的對(duì)象是社會(huì)實(shí)踐,“用”的目的是滿足社會(huì)需求,推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步。
數(shù)控技術(shù)類課程是應(yīng)用型本科機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化、機(jī)電一體化專業(yè)、數(shù)控技術(shù)專業(yè)的主干課程,在數(shù)控技術(shù)類課程的教學(xué)過程中一般采用理論和實(shí)際結(jié)合的方式進(jìn)行。理論部分主要講解數(shù)控加工工藝、數(shù)控加工刀具、數(shù)控編程基礎(chǔ)等;實(shí)際操作部分主要是結(jié)合理論知識(shí)進(jìn)行實(shí)際機(jī)床的操作和典型零件的加工。傳統(tǒng)的理論部分教學(xué)主要通過教師PPT演示,在演示過程中插入文字、動(dòng)畫、圖片對(duì)理論知識(shí)進(jìn)行講解,傳統(tǒng)的實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)主要通過老師帶領(lǐng)學(xué)生到實(shí)訓(xùn)車間,通過具體演示零件的加工來完成。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,數(shù)控仿真技術(shù)逐漸融入到數(shù)控技術(shù)的教學(xué)和應(yīng)用中,成為數(shù)控技術(shù)教學(xué)的重要輔助手段。根據(jù)桂林航天工業(yè)學(xué)院在實(shí)際教學(xué)過程中傳統(tǒng)教學(xué)方式方法和數(shù)控仿真技術(shù)輔助教學(xué)的實(shí)際情況做如下分析總結(jié)。
一、師資投入
桂林航天工業(yè)學(xué)院現(xiàn)有機(jī)械類學(xué)生中學(xué)習(xí)數(shù)控類課程的約2000人,相關(guān)教師18人,按照教學(xué)計(jì)劃的安排,每周約有700名學(xué)生參加288學(xué)時(shí)的數(shù)控理論和實(shí)踐教學(xué)活動(dòng),平均到每位相關(guān)教師約每周16學(xué)時(shí)的教學(xué),參加每位教師課程的學(xué)習(xí)人數(shù)約40人。在教師每周8學(xué)時(shí)理論部分教學(xué)中,采用40名學(xué)生的課堂教學(xué),按照傳統(tǒng)的PPT課件插入文字、動(dòng)畫、圖片進(jìn)行演示性教學(xué)幾乎沒有實(shí)際的困難,但教學(xué)效果往往欠佳;但每周約8學(xué)時(shí)實(shí)踐教學(xué),按照傳統(tǒng)模式進(jìn)行就比較困難,每2~4位同學(xué)一臺(tái)機(jī)床,1位教師進(jìn)行指導(dǎo)幾乎無法實(shí)現(xiàn);一次課兩個(gè)學(xué)時(shí)90分鐘,實(shí)際操作前利用1~2臺(tái)數(shù)控機(jī)床講解約20分鐘,約40個(gè)學(xué)生圍在周圍觀看,很多學(xué)生會(huì)無法看清楚,而且剩下的時(shí)間每臺(tái)機(jī)床分配不到2分鐘時(shí)間,難度和效果可想而知。同時(shí),由于機(jī)床的生產(chǎn)廠家和型號(hào)非常多,如果只是針對(duì)某種機(jī)床或者某些型號(hào)進(jìn)行講解,很難讓學(xué)生適應(yīng)實(shí)際企業(yè)生產(chǎn)中眾多的機(jī)床廠家和機(jī)床型號(hào)。即使是桂林航天工業(yè)學(xué)院這樣的全國性質(zhì)的數(shù)控實(shí)訓(xùn)中心,雖然各種機(jī)床有60臺(tái),總價(jià)值達(dá)到3000多萬元,仍然只能選擇非常有限的幾個(gè)廠家和型號(hào)的機(jī)床。總體上來講,受到場(chǎng)地、經(jīng)濟(jì)的制約,不可能讓學(xué)生全面地操作實(shí)際生產(chǎn)中眾多廠家、型號(hào)、操作系統(tǒng)的機(jī)床。
如果采用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)進(jìn)行教學(xué),在理論部分和實(shí)踐部分可以完全相結(jié)合,并且由于采用虛擬仿真方式,可以調(diào)用任何廠家、型號(hào)和操作系統(tǒng)的機(jī)床,讓學(xué)生在結(jié)合理論知識(shí)編程的過程中,輸入不同的數(shù)控機(jī)床,體驗(yàn)和理解由于數(shù)控機(jī)床的不同引起的編程格式、編程代碼的差異,以適應(yīng)實(shí)際生產(chǎn)過程中的型號(hào)、廠家和數(shù)控系統(tǒng)的差異,充分達(dá)到應(yīng)用型本科主要實(shí)際操作應(yīng)用的能力。例如在桂林航天工業(yè)學(xué)院教學(xué)中使用的南京斯沃?jǐn)?shù)控仿真系統(tǒng),開機(jī)時(shí)的數(shù)控系統(tǒng)選擇界面包括了FAUNC、SINUMERIK、EZmotion、華中數(shù)控、北京凱恩帝、大連大森、南京華興等70種;同時(shí)在選擇FANUC 0i-M操作系統(tǒng)后,可以選擇的機(jī)床操作面板包括漢川機(jī)床、南通機(jī)床、南京二機(jī)、濟(jì)南機(jī)床、友嘉機(jī)床、托普機(jī)床、Duoleng、北京機(jī)床、大連機(jī)床、南京邁順、縱橫國際、南京東恒杰必克、臺(tái)中精機(jī)、沈陽機(jī)床、韓國Doosan、巴西Romi、韓國WIA等28家中外機(jī)床廠家的操作面板。以不同的操作系統(tǒng)選擇不同機(jī)床企業(yè)的操作面板,可供選用的機(jī)床幾乎覆蓋整個(gè)加工行業(yè)所使用的各種數(shù)控機(jī)床。
二、教學(xué)安全
對(duì)于教學(xué)安全主要是針對(duì)實(shí)踐操作部分,機(jī)床作為機(jī)械結(jié)構(gòu),一旦出現(xiàn)事故,輕則機(jī)器損壞,重則出現(xiàn)傷亡事件,這樣的事件已經(jīng)給了我們血的教訓(xùn)。例如,某高校機(jī)械專業(yè)學(xué)生在企業(yè)實(shí)習(xí)期間由于操作失誤,直接導(dǎo)致手臂被機(jī)械結(jié)構(gòu)嚴(yán)重?fù)p傷,最終不得不截肢。如何避免機(jī)械事故發(fā)生是學(xué)生在實(shí)踐操作部分最需要注意的問題,因此很多學(xué)校非常強(qiáng)調(diào)安全問題。
傳統(tǒng)教學(xué)中,由于學(xué)生在上機(jī)床實(shí)際操作之前并沒有對(duì)機(jī)床的運(yùn)動(dòng)情況有很清楚的了解,很容易導(dǎo)致事故的發(fā)生,因此很多院校在進(jìn)行數(shù)控實(shí)訓(xùn)操作的時(shí)候,多是恐懼危險(xiǎn)的發(fā)生而走走形式,真正實(shí)際進(jìn)行操作,并能夠加工出零件的比較少,除非是學(xué)校為了讓學(xué)生參加比賽而培訓(xùn)數(shù)量比較少的學(xué)生,難以達(dá)到教學(xué)計(jì)劃中關(guān)于實(shí)踐教學(xué)部分的實(shí)際要求。而采用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的數(shù)控教學(xué),可以在實(shí)際操作之前充分了解數(shù)控機(jī)床面板的操作和數(shù)控機(jī)床的運(yùn)動(dòng)運(yùn)行規(guī)律,某種意義上說就是真正的數(shù)控機(jī)床操作的演習(xí),為實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)部分做好充分的準(zhǔn)備工作,即使在仿真中出現(xiàn)操作錯(cuò)誤或者操作失誤,既不會(huì)導(dǎo)致機(jī)床的損壞,更不會(huì)導(dǎo)致人員的傷亡。
三、教學(xué)效果和效率
數(shù)控程序編寫是數(shù)控類課程的主要教學(xué)內(nèi)容之一,如何正確地編寫數(shù)控程序也是數(shù)控類課程的重要任務(wù)。在傳統(tǒng)課堂上,教師主要利用PPT課間插入動(dòng)畫、圖片、文字等內(nèi)容進(jìn)行講解,雖然利用了一些多媒體資源,但是并沒有充分發(fā)揮多媒體最大的功用。在講解過程中往往比較枯燥乏味,難以更加形象具體地表述數(shù)控代碼控制刀具、機(jī)床主軸的運(yùn)動(dòng)情況。特別是對(duì)于一些比較復(fù)雜的循環(huán)指令只是通過這樣的講解方式往往很難準(zhǔn)確地表達(dá)。雖然目前有些教師可以采用一些三維軟件、動(dòng)畫軟件制作一些比較詳細(xì)的動(dòng)畫,但是這種動(dòng)畫往往就是固定設(shè)置好的動(dòng)作,缺乏參數(shù)的變化,不能通過修改參數(shù)來觀察刀具運(yùn)動(dòng)的變化。
目前大多數(shù)計(jì)算機(jī)數(shù)控仿真數(shù)控系統(tǒng)都是模擬實(shí)際的數(shù)控機(jī)床操作,幾乎完全和實(shí)際的數(shù)控機(jī)床操作相同。教師在授課過程中可以編寫實(shí)際的數(shù)控程序,再輸入到數(shù)控仿真系統(tǒng)中進(jìn)行驗(yàn)證,在驗(yàn)證的過程中,可以隨時(shí)改變數(shù)控程序中的參數(shù),來講解數(shù)控指令中參數(shù)控制刀具的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,也可以改變數(shù)控程序中的程序指令,來講解不同指令刀具的運(yùn)行軌跡;這樣就可以更加清楚形象地講解數(shù)控編程中的各種程序指令和指令中各個(gè)參數(shù)的含義。在斯沃?jǐn)?shù)控仿真系統(tǒng)模擬加工零件過程中,在操作界面的左側(cè)顯示編寫的數(shù)控程序,仿真操作過程中根據(jù)刀具的運(yùn)行軌跡,自動(dòng)跳轉(zhuǎn)相應(yīng)的程序段,幫助學(xué)生理解程序中控制對(duì)象的運(yùn)行情況,并且利用不同的顏色來展示不同刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡,在直觀地展示運(yùn)動(dòng)軌跡的同時(shí)也可以隨時(shí)更改數(shù)控程序或程序中的參數(shù)來獲取不同的軌跡。
四、數(shù)控工藝部分體現(xiàn)
在實(shí)際的加工過程中,數(shù)控工藝主要體現(xiàn)在刀具、裝夾、進(jìn)給量、主軸轉(zhuǎn)速、背吃刀量、加工工序等。由于這部分內(nèi)容比較抽象,需要根據(jù)實(shí)際加工的材料、技術(shù)要求、零件現(xiàn)狀等具體情況進(jìn)行講解。傳統(tǒng)授課方式只是通過語言的描述、圖片的展示來完成內(nèi)容的講解,學(xué)生很難理解。
在采用數(shù)控仿真系統(tǒng)進(jìn)行教學(xué)過程中,可以根據(jù)加工零件結(jié)構(gòu)的不同,按照工序要求講解各種刀具的結(jié)構(gòu)、刀具的尺寸參數(shù);并且?guī)缀醪皇苋魏蜗拗疲谒刮謹(jǐn)?shù)控仿真系統(tǒng)的數(shù)控車刀包括了14種車刀刀桿、各種形狀的刀刃,并可以根據(jù)加工需求輸入刀桿、刀刃的參數(shù)和材料,也可以根據(jù)實(shí)際機(jī)床的結(jié)構(gòu)選擇四方刀架、八方刀架、十六方刀架,或者選擇前置刀架和后置刀架,滿足數(shù)控車床在加工各種零件的需求;在數(shù)控加工中心包括15種各種類型的刀具,同樣可以根據(jù)需求輸入刀桿、刀刃的參數(shù)和材料,選擇各種形式的刀庫,滿足數(shù)控銑削和加工中心加工各類零件的需求。
同時(shí)也可以根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特征選擇適合的裝夾方式,也可以設(shè)計(jì)自己的專用夾具以滿足不同工藝裝夾的需求,使學(xué)生可以根據(jù)裝夾的情況,正確理解程序編寫過程中避開裝夾,防止車削或者銑削到夾具的零件,滿足工藝講解過程中關(guān)于工件裝夾的要求。斯沃?jǐn)?shù)控仿真系統(tǒng)為數(shù)控銑床和加工中心工件提供了三種可選擇的裝夾方式,包括直接裝夾、工藝板裝夾和平口鉗裝夾,以滿足不同零件加工關(guān)于裝夾的要求,數(shù)控車床根據(jù)板料或管料的需求提供外圓裝夾方式和內(nèi)孔裝夾方式,以滿足車削零件加工的需求。
綜上所述,利用數(shù)控仿真系統(tǒng)于應(yīng)用型本科的數(shù)控技術(shù)類課程的教學(xué)中可以適應(yīng)不同專業(yè)方向關(guān)于數(shù)控知識(shí)技能的學(xué)習(xí),在減少師資投入的情況下學(xué)生可以盡可能多地了解和模擬操作時(shí)間生產(chǎn)中眾多廠家、型號(hào)和操作系統(tǒng)的機(jī)床,以適應(yīng)未來走向工作崗位進(jìn)行數(shù)控編程或者操作機(jī)床的需求;同時(shí)從教師實(shí)際教學(xué)的角度,在理論教學(xué)方面,可以結(jié)合數(shù)控仿真軟件,實(shí)時(shí)地通過仿真操作來幫助學(xué)生理解數(shù)控編程和數(shù)控工藝的基本知識(shí),同時(shí)也可以模擬不同機(jī)床的實(shí)際操作,大大減少事故率,保證教學(xué)過程以及學(xué)生參加工作后實(shí)際操作機(jī)床的危險(xiǎn)。經(jīng)過桂林航天工業(yè)學(xué)院多名教師近年來采用傳統(tǒng)教學(xué)方式和計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)相結(jié)合的方式進(jìn)行教學(xué)證明,學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)控技能的時(shí)候,一方面學(xué)習(xí)興趣大大提高,學(xué)習(xí)數(shù)控技術(shù)的激情比簡(jiǎn)單枯燥的傳統(tǒng)課堂教學(xué)具有明顯的差異,另一個(gè)方面學(xué)生學(xué)習(xí)的效果也明顯提升,實(shí)際掌握數(shù)控知識(shí)和數(shù)控操作的能力明顯提高。
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一、“示范-實(shí)訓(xùn)-考核”教學(xué)法產(chǎn)生背景
《數(shù)控機(jī)床電氣控制及PLC》課程特點(diǎn):《數(shù)控機(jī)床電氣控制及PLC》課程是遼寧裝備職業(yè)技術(shù)學(xué)院,機(jī)械工程學(xué)院,數(shù)控技術(shù)專業(yè)(維修方向)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程,課程開設(shè)在第3學(xué)期。主要講授數(shù)控機(jī)床的電氣結(jié)構(gòu),電器元件原理及結(jié)構(gòu),數(shù)控機(jī)床的電氣原理圖識(shí)讀,數(shù)控機(jī)床的常見接觸繼電器控制電路,數(shù)控機(jī)床PLC編程,數(shù)控機(jī)床主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的原理等內(nèi)容。目前該課程的教學(xué)現(xiàn)狀是:《數(shù)控機(jī)床電氣控制及PLC》課程是一門理論實(shí)踐一體化課程,理論課和實(shí)訓(xùn)課由同一名老師擔(dān)任,學(xué)生都是由高考統(tǒng)招來的,作為高職的學(xué)生,高考成績(jī)都不高,學(xué)生的特點(diǎn)是學(xué)習(xí)興趣很強(qiáng),但是缺乏學(xué)習(xí)方法,容易半途而廢。《數(shù)控機(jī)床電氣控制及PLC》這門課程有大量的實(shí)訓(xùn)課程,學(xué)生上實(shí)訓(xùn)課程的表現(xiàn)是,學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣很強(qiáng),但是在做實(shí)訓(xùn)的時(shí)候不知道應(yīng)該從何入手,老師講解多遍也是無濟(jì)于事,聽不懂。讓學(xué)生自己做實(shí)訓(xùn)的時(shí)候,只有少數(shù)的同學(xué)可以完成實(shí)訓(xùn),多數(shù)的學(xué)生干坐了一節(jié)課。根據(jù)這種現(xiàn)象我校經(jīng)過不斷思索、論證、實(shí)踐,總結(jié)出了這套“示范-實(shí)訓(xùn)-考核”的教學(xué)方法,通過實(shí)踐證明,這套教學(xué)方法可以將學(xué)生很好的組織起來,降低了理解實(shí)訓(xùn)的難度,通過這套方法可以使學(xué)生百分之百的完成實(shí)訓(xùn)。由于實(shí)訓(xùn)課和理論課是相關(guān)的,實(shí)訓(xùn)課的教學(xué)效果好了,理論課的授課效果也得到了提高。
二、“示范-實(shí)訓(xùn)-考核”教學(xué)法的教育學(xué)、心理學(xué)理論依據(jù)
現(xiàn)代教育觀認(rèn)為在教育活動(dòng)中,學(xué)生居于主體地位,教師起主導(dǎo)作用。教學(xué)是一個(gè)以學(xué)生為中心有機(jī)的整體。教學(xué)的最終目的是學(xué)生學(xué)會(huì)了什么,而不是老師教了什么,教學(xué)過程中教師采取什么樣的教學(xué)方法,必須綜合考慮各方面因素,要考慮學(xué)生有沒有興趣,如何使學(xué)生保持并引導(dǎo)好這種興趣。“示范-實(shí)訓(xùn)-考核”教學(xué)法就考慮了學(xué)生的心理狀態(tài),同時(shí)又顧及了其它的因素,因而它符合觀代教育觀的要求。首先,實(shí)訓(xùn)課的項(xiàng)目本身都是學(xué)生感興趣的項(xiàng)目,學(xué)生在上實(shí)訓(xùn)課的時(shí)候都是興趣很高的,但是由于對(duì)于學(xué)生來說實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目入門很難,多數(shù)學(xué)生覺得無從下手,做實(shí)訓(xùn)的興趣就減弱了,最后干脆不做了,說說話,玩玩手機(jī)白過了一節(jié)課。教育學(xué)告訴我們,興趣影響著人們所從事活動(dòng)的效果。興趣是最好的老師。教學(xué)活動(dòng)中,教師的首要任務(wù)是要讓學(xué)生對(duì)所學(xué)課程產(chǎn)生濃厚持久的學(xué)習(xí)興趣。“示范-實(shí)訓(xùn)-考核”教學(xué)法,一開始便注重了對(duì)學(xué)生興趣的培養(yǎng)。它從能引起學(xué)生興趣的示范入手,讓所有的學(xué)生在老師示范的帶領(lǐng)下,從容的跨過了實(shí)訓(xùn)入門的門檻,讓實(shí)訓(xùn)以一種全新的形式展現(xiàn)給學(xué)生并賦予它新的內(nèi)容,使教學(xué)得以順利實(shí)施,取得滿意的教學(xué)效果。
三、“示范-實(shí)訓(xùn)-考核”教學(xué)方法的含義及實(shí)施過程
“示范-實(shí)訓(xùn)-考核”教學(xué)法,是基于課堂組織基礎(chǔ)上,以提高課堂教學(xué)效果為目的,注重調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性,指導(dǎo)學(xué)生掌握實(shí)訓(xùn)內(nèi)容的一種教學(xué)方法。該教學(xué)法把考核貫串于整個(gè)課程教學(xué)過程。實(shí)施過程分三步完成,即“示范降低門檻,實(shí)訓(xùn)融會(huì)貫通,考核點(diǎn)燃激情”。具體實(shí)施就是在實(shí)訓(xùn)課一開始,先由老師來講解和實(shí)訓(xùn)相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí),學(xué)生在上課之前對(duì)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目是很感興趣的,但是由于自身的基礎(chǔ)比較差,對(duì)于電路的理解比較困難,如果沒有老師對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行講解,學(xué)生理解起來是比較困難的。接下來是示范,可以教師自己演示,也可以老師在旁邊指導(dǎo)請(qǐng)兩名同學(xué)來為大家演示。這樣學(xué)生在了解原理的基礎(chǔ)上,又看到了同學(xué)的演示,自己在做實(shí)訓(xùn)的時(shí)候就沒有問題了。第三步是讓學(xué)生自己做實(shí)訓(xùn),裝備學(xué)院的實(shí)訓(xùn)設(shè)備在遼寧省來說已經(jīng)算是比較多的了,但是也不能保證每名同學(xué)一臺(tái)實(shí)訓(xùn)設(shè)備,上實(shí)訓(xùn)課的時(shí)候一般是兩名學(xué)生一臺(tái)設(shè)備,這樣一名同學(xué)做另一名同學(xué)就容易偷懶,因此在做實(shí)訓(xùn)前要做好分工,一名同學(xué)在做實(shí)訓(xùn)的時(shí)候,另一名同學(xué)要完成實(shí)訓(xùn)報(bào)告冊(cè),這樣兩名同學(xué)都有事情可以做。第四步就是要做好考核,考核即是對(duì)教學(xué)效果的一種檢測(cè),也可以給學(xué)生一種成就感。完成實(shí)訓(xùn)并通過考核的學(xué)生,在做下一次的實(shí)訓(xùn)的時(shí)候就會(huì)產(chǎn)生更大的興趣。沒有通過考核的學(xué)生,也知道了自己錯(cuò)在哪兒,下次也不會(huì)再犯相同的錯(cuò)誤。
四、存在的問題和改進(jìn)措施
從“示范-實(shí)訓(xùn)-考核”教學(xué)法的實(shí)施過程來看,一方面,如何提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,是上好實(shí)訓(xùn)課的關(guān)鍵所在,興趣是最好的導(dǎo)師,學(xué)習(xí)興趣會(huì)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和求知欲,因此在設(shè)計(jì)項(xiàng)目的時(shí)候,要多選擇學(xué)生感興趣的項(xiàng)目。老師在講授的時(shí)候也要注意表達(dá)的方式,要注意激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,要讓老師的熱情點(diǎn)燃學(xué)生的求知欲。老師在講課的時(shí)候要有激情,要圖文并茂。要讓每一位學(xué)生都能融入到課堂中來,發(fā)揮他們的最大潛力。同一個(gè)項(xiàng)目,不同的表達(dá)方式,也會(huì)產(chǎn)生不同的效果。老師要牢記,一堂課的好壞,不是你教了多少,而是學(xué)生學(xué)到了多少。另一方面,就是考核要落到實(shí)處,在實(shí)訓(xùn)前,要想學(xué)生講清楚,最后考核的得分點(diǎn),考核的得分點(diǎn)要細(xì)化,要便于操作。這些得分點(diǎn)都是實(shí)訓(xùn)的關(guān)鍵所在。俗話說:“考、考、考老師的法寶。”用好考核工具,要讓考核成為一個(gè)指揮棒,讓每一次實(shí)訓(xùn)課的考核都與期末成績(jī)掛鉤,這樣學(xué)生就會(huì)重視,才會(huì)按照考核的要求去做,實(shí)訓(xùn)才會(huì)規(guī)范。當(dāng)學(xué)生完成實(shí)訓(xùn)的時(shí)候,考核的分?jǐn)?shù)高就是對(duì)他最大的肯定,會(huì)使學(xué)生擁有強(qiáng)烈的成就感,產(chǎn)生強(qiáng)大的學(xué)習(xí)動(dòng)力。這套教學(xué)方法已經(jīng)應(yīng)用到了實(shí)際的教學(xué)活動(dòng)當(dāng)中,并取得了很好的教學(xué)效果。隨著研討、實(shí)踐的不斷深入,我們也正不斷完善“示范-實(shí)訓(xùn)-考核”教學(xué)方法,以期達(dá)到最佳教學(xué)效果。
作者:張遠(yuǎn)望 單位:遼寧裝備制造職業(yè)技術(shù)學(xué)院
關(guān)鍵詞:高職;數(shù)控專業(yè);人才培養(yǎng)模式;崗位群能力;課程體系
中圖分類號(hào):G712 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-5727(2013)02-0040-03
我國機(jī)械制造業(yè)已廣泛使用先進(jìn)的數(shù)控技術(shù),數(shù)控技術(shù)技能人才尤其是高技能型人才需求旺盛。高職院校如何適應(yīng)市場(chǎng)需求培養(yǎng)企業(yè)急需的高質(zhì)量數(shù)控人才,是一個(gè)亟須解決的現(xiàn)實(shí)問題。教育部文件明確提出:“高等職業(yè)院校要積極與行業(yè)企業(yè)合作開發(fā)課程,根據(jù)技術(shù)領(lǐng)域和職業(yè)崗位(群)的任職要求,參照相關(guān)的職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn),改革課程體系和教學(xué)內(nèi)容。”因此,探索工學(xué)結(jié)合人才培養(yǎng)模式的改革實(shí)踐具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。我校近三年來在數(shù)控技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)模式改革方面做了大量的探索與實(shí)踐,并取得了一些成果與經(jīng)驗(yàn)。
“1233”人才培養(yǎng)模式的內(nèi)涵
根據(jù)人才市場(chǎng)需求、學(xué)校辦學(xué)層次和區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展,江蘇建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院確定的數(shù)控專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)是:面向江蘇機(jī)械制造業(yè),尤其是徐州工程機(jī)械裝備制造業(yè),培養(yǎng)擁護(hù)黨的基本路線,具有現(xiàn)代機(jī)械制造的基礎(chǔ)理論知識(shí)和專門知識(shí),具備較強(qiáng)的從事機(jī)械工藝設(shè)計(jì)、數(shù)控編程、數(shù)控維修及操作等實(shí)際工作能力,適應(yīng)生產(chǎn)、管理第一線需要的,德、智、體等方面全面發(fā)展的高素質(zhì)高技能應(yīng)用型人才。職業(yè)崗位群主要包括工藝編程、數(shù)控維修及操作崗位。
根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)、專業(yè)特點(diǎn)、區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展及學(xué)校情況,經(jīng)過近三年的探索實(shí)踐,我院數(shù)控專業(yè)逐步形成了“1233”工學(xué)結(jié)合人才培養(yǎng)模式。“1”即一條主線,以職業(yè)能力培養(yǎng)為主線,構(gòu)建課程體系;“2”即雙元合作,校企合作育人,合作就業(yè);“3”即三階段,基本能力專項(xiàng)能力綜合能力三階段能力提升培養(yǎng);“3”即三融合,在培養(yǎng)過程中注重教學(xué)環(huán)境與職業(yè)環(huán)境融合、專業(yè)教育與職業(yè)素質(zhì)融合、課程與證書融合。
培養(yǎng)過程如圖1所示,前兩學(xué)年除第一學(xué)期企業(yè)崗位認(rèn)知實(shí)習(xí)外,均為校內(nèi)課堂教學(xué)和技能訓(xùn)練教學(xué),第一學(xué)年培養(yǎng)學(xué)生基本能力,第二學(xué)年培養(yǎng)學(xué)生專項(xiàng)能力,實(shí)施“任務(wù)驅(qū)動(dòng),學(xué)做合一”的教學(xué)模式,提高教學(xué)質(zhì)量。第五學(xué)期為實(shí)踐教學(xué)學(xué)期,上半學(xué)期校內(nèi)綜合實(shí)訓(xùn),下半學(xué)期和第六學(xué)期為就業(yè)實(shí)習(xí),第三學(xué)年培養(yǎng)學(xué)生綜合能力,最終實(shí)現(xiàn)雙證融通和人才培養(yǎng)目標(biāo)。
“能力主線,三段提升”課程體系的構(gòu)建
原有的學(xué)科課程體系已不能適應(yīng)新的人才培養(yǎng)模式和教學(xué)模式的需要。根據(jù)數(shù)控專業(yè)崗位群和人才培養(yǎng)目標(biāo),我院對(duì)崗位群工作任務(wù)和職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了分析、歸納、總結(jié),確定了數(shù)控崗位群主要職業(yè)能力,構(gòu)建了以能力培養(yǎng)為主線的課程體系,根據(jù)職業(yè)能力設(shè)置課程,如表1所示。職業(yè)能力課程是課程體系的主體,再加上基本素質(zhì)課程和專業(yè)拓展課程,構(gòu)成數(shù)控專業(yè)的整個(gè)課程體系結(jié)構(gòu),拓展能力課程開設(shè)了《多軸加工技術(shù)》、《模具技術(shù)》、《工程機(jī)械構(gòu)造》、《特種加工》、《生產(chǎn)組織與管理》等課程,學(xué)生可以根據(jù)興趣和未來職業(yè)發(fā)展需要進(jìn)行選修。
在“1233”人才培養(yǎng)模式下,依據(jù)人的認(rèn)知規(guī)律和實(shí)踐專家的成長(zhǎng)規(guī)律,安排課程開設(shè)順序,并根據(jù)實(shí)踐進(jìn)行課程體系整體性優(yōu)化和完善,目前課程體系已成熟穩(wěn)定。第一學(xué)年開設(shè)基本素質(zhì)課程,包括《計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)》、《工程數(shù)學(xué)》、《實(shí)用英語》、《創(chuàng)業(yè)就業(yè)指導(dǎo)》、《體育》、《思想道德修養(yǎng)和法律基礎(chǔ)》、《思想和中國特色社會(huì)主義理論體系概論》等;基本能力課程包括《機(jī)械制圖》、《電工電子技術(shù)》、《機(jī)械設(shè)計(jì)Ⅰ》、《公差配合與測(cè)量技術(shù)》、《零件車削加工》、《零件手工制作》等,培養(yǎng)學(xué)生基本素質(zhì)和基本能力。第三學(xué)期開設(shè)《機(jī)械設(shè)計(jì)Ⅱ》、《機(jī)械制造技術(shù)Ⅰ》、《數(shù)控機(jī)床編程與操作》、《液壓與氣動(dòng)技術(shù)》、《機(jī)床電氣控制》、《零件車削加工》、《機(jī)械測(cè)繪》等課程,第四學(xué)期開設(shè)《數(shù)控機(jī)床》、《計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)》、《計(jì)算機(jī)輔助編程》、《數(shù)控加工實(shí)訓(xùn)及拓展》等課程,培養(yǎng)學(xué)生各項(xiàng)專項(xiàng)能力和職業(yè)素質(zhì)。第五學(xué)期上半學(xué)期開設(shè)《數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修》、《CAD/CAM綜合實(shí)訓(xùn)》課程并安排畢業(yè)設(shè)計(jì),下半學(xué)期至第六學(xué)期結(jié)束進(jìn)行就業(yè)實(shí)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生綜合能力和職業(yè)素質(zhì)。
項(xiàng)目課程的建設(shè)
在“能力主線,三段提升”的課程體系下,根據(jù)職業(yè)任職要求,以職業(yè)核心能力為主線,確定《機(jī)械制圖》、《機(jī)械制造技術(shù)》、《數(shù)控機(jī)床編程與操作》、《計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)》和《數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修》5門核心能力課程,并進(jìn)行校級(jí)立項(xiàng)重點(diǎn)建設(shè),并與企業(yè)合作開發(fā)適合學(xué)校條件的項(xiàng)目課程。2010年11月已完成課程標(biāo)準(zhǔn)、教學(xué)課件、校本教材及網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)任務(wù)并通過驗(yàn)收,付諸實(shí)施,效果良好。以《數(shù)控機(jī)床編程與操作》課程為例,建設(shè)成果如圖2所示。每個(gè)項(xiàng)目以零件為載體,教學(xué)過程分為工藝規(guī)劃、程序編制、操作機(jī)床加工零件、質(zhì)量檢測(cè)與評(píng)價(jià)4個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié),在數(shù)控車間實(shí)施教學(xué),以學(xué)生為主體,任務(wù)驅(qū)動(dòng),學(xué)做合一,評(píng)價(jià)以過程評(píng)價(jià)為主,結(jié)果評(píng)價(jià)為輔。學(xué)生學(xué)習(xí)課程結(jié)束后,經(jīng)后續(xù)數(shù)控加工實(shí)訓(xùn),數(shù)控技能可達(dá)到高級(jí)工水平。為鼓勵(lì)教師根據(jù)課程性質(zhì)、內(nèi)容和特點(diǎn)進(jìn)行其他課程改革,機(jī)電學(xué)院制定了工學(xué)結(jié)合課程改革教學(xué)實(shí)施工作量獎(jiǎng)勵(lì)方法,有效地推動(dòng)了項(xiàng)目課程的改革與實(shí)施。
技能訓(xùn)練課程是課程體系的重要組成部分,是培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)素質(zhì)和職業(yè)技能的主戰(zhàn)場(chǎng)。目前全部實(shí)施項(xiàng)目教學(xué),確定以《機(jī)械測(cè)繪》(繪圖員)、《零件車削加工》(車工中級(jí))、《數(shù)控加工實(shí)訓(xùn)》(數(shù)控高級(jí))、《CAD/CAM綜合實(shí)訓(xùn)》(CAD/CAM應(yīng)用師)為課證融合課程,學(xué)生學(xué)習(xí)結(jié)束時(shí)技能水平可達(dá)到職業(yè)資格要求,考取相應(yīng)的職業(yè)資格證書。校內(nèi)技能訓(xùn)練課程項(xiàng)目教學(xué)由企業(yè)兼職教師和校內(nèi)專任教師共同指導(dǎo)。校外就業(yè)實(shí)習(xí)學(xué)生已是企業(yè)的準(zhǔn)員工,培養(yǎng)準(zhǔn)員工是企業(yè)的內(nèi)在要求,可使合作育人成為現(xiàn)實(shí)。
校內(nèi)外實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)
校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地建設(shè) 人才培養(yǎng)模式改革必須要有硬件作支撐方能實(shí)現(xiàn)。為此,我院根據(jù)新課程體系建設(shè)的需要和專業(yè)群資源共享的原則建設(shè)了實(shí)訓(xùn)室,投資300余萬元建設(shè)了機(jī)電工業(yè)中心,為零件車削加工實(shí)訓(xùn)、零件銑削加工實(shí)訓(xùn)和機(jī)械制造技術(shù)課程新建了機(jī)械加工實(shí)訓(xùn)室,為數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修和數(shù)控機(jī)床與數(shù)控系統(tǒng)課程新建了數(shù)控維修實(shí)訓(xùn)室,共計(jì)新建了6個(gè)實(shí)訓(xùn)室,再加上原有的數(shù)控加工實(shí)訓(xùn)室、鉗工實(shí)訓(xùn)室和機(jī)械基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)室3個(gè)實(shí)訓(xùn)室,面積達(dá)三千多平方米,滿足了前四個(gè)學(xué)期校內(nèi)課堂教學(xué)、技能訓(xùn)練和第五學(xué)期校內(nèi)綜合訓(xùn)練的硬件要求。硬件是基礎(chǔ),軟件是靈魂,為此應(yīng)大力加強(qiáng)機(jī)電工業(yè)中心的內(nèi)涵建設(shè)。具體舉措如下:(1)采用企業(yè)化的運(yùn)作模式,教學(xué)環(huán)境融合企業(yè)環(huán)境和文化。(2)引入企業(yè)產(chǎn)品作為技能訓(xùn)練項(xiàng)目載體,企業(yè)兼職教師和校內(nèi)專任教師共同指導(dǎo)實(shí)訓(xùn),實(shí)現(xiàn)合作育人,合作雙贏。(3)每年舉行一次職業(yè)技能大賽,以賽促學(xué),以形成良好的學(xué)習(xí)氛圍。(4)依托機(jī)電工業(yè)中心積極開展技術(shù)服務(wù)和教科研工作。近兩年來,院級(jí)以上立項(xiàng)教育科研課題8項(xiàng),《機(jī)電類創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)研究》立項(xiàng)作為我院的江蘇省大學(xué)生創(chuàng)業(yè)教育示范校建設(shè)子項(xiàng)目進(jìn)行研究,并多次為企業(yè)培訓(xùn)員工、承辦企業(yè)技能大賽,獲得了企業(yè)的好評(píng)。
校外實(shí)訓(xùn)基地建設(shè) 面對(duì)企業(yè)接納學(xué)生頂崗實(shí)習(xí)積極性不高的問題,可以通過“合作就業(yè),合作育人”的途徑加以解決,使頂崗實(shí)習(xí)變?yōu)榫蜆I(yè)實(shí)習(xí)。通過調(diào)研,企業(yè)樂于接受這種模式,但前提是要有企業(yè)接納學(xué)生就業(yè)實(shí)習(xí)。為此,機(jī)電學(xué)院專門成立了校企合作辦公室,負(fù)責(zé)就業(yè)實(shí)習(xí)基地建設(shè)。經(jīng)過不懈的努力,開拓了就業(yè)實(shí)習(xí)基地10家,我院與徐工集團(tuán)簽訂了戰(zhàn)略合作協(xié)議,每年在新生中組建“徐工班”,優(yōu)先接收本校數(shù)控等專業(yè)學(xué)生就業(yè)實(shí)習(xí),滿足了數(shù)控專業(yè)人才就業(yè)實(shí)習(xí)的需要。
我院進(jìn)行的“1233”數(shù)控技術(shù)人才培養(yǎng)模式改革實(shí)踐取得了良好的效果。2010年以來,數(shù)控技術(shù)專業(yè)學(xué)生獲得數(shù)控機(jī)床操作工證書的占99.4%,其中獲得中級(jí)證書的占53.9%,獲得高級(jí)資格證書的占45.5%,獲得CAD中級(jí)證書的達(dá)到100%,在華東區(qū)首屆高校大學(xué)生CAD技能大賽上獲得三等獎(jiǎng)以上的有10人。近兩年來,畢業(yè)生一次性就業(yè)率達(dá)95.4%以上,50%以上畢業(yè)生到徐工集團(tuán)就業(yè),就業(yè)質(zhì)量明顯改善。該模式的可操作性強(qiáng),有利于開展校企合作育人,就業(yè)實(shí)習(xí)方式頗受企業(yè)歡迎,解決了企業(yè)參與人才培養(yǎng)積極性不高的問題,具有借鑒意義。
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作者簡(jiǎn)介:
關(guān)鍵字:數(shù)控機(jī)床;實(shí)踐教學(xué);導(dǎo)生制
技工學(xué)校的數(shù)控機(jī)床實(shí)習(xí)課的任務(wù)是為現(xiàn)代企業(yè)培養(yǎng)熟練的操作工,要求學(xué)生掌握本工種的基本操作技能,具有數(shù)控機(jī)床中等操作工的技能與技巧。但技工學(xué)校的學(xué)生普遍存在著理論基礎(chǔ)知識(shí)、動(dòng)手操作能力參差不齊的問題。針對(duì)學(xué)生的這一實(shí)際情況,教師如何在幫助、引導(dǎo)差生的同時(shí),充分挖掘和發(fā)展有潛力的優(yōu)秀學(xué)生的智能,全而提高教學(xué)質(zhì)量,是我們?cè)诮虒W(xué)實(shí)踐中經(jīng)常思考的問題。本文結(jié)合數(shù)控機(jī)床實(shí)習(xí)課的特點(diǎn)敘述了“導(dǎo)生制”在數(shù)控機(jī)床實(shí)習(xí)教學(xué)實(shí)踐中的應(yīng)用。
一、“導(dǎo)生制”簡(jiǎn)介
18世紀(jì)70年代工業(yè)革命的爆發(fā)對(duì)英國初等教育的普及提出了迫切要求,要求對(duì)童工及貧困人口廣施教化以滿足英國工廠對(duì)勞動(dòng)力的需求。但由于當(dāng)時(shí)的教育仍掌握在國教會(huì)、慈善團(tuán)體和個(gè)人手中,尚未納入政府的職權(quán)范圍;再加上當(dāng)時(shí)英國連年戰(zhàn)亂、國虛民弱、師資險(xiǎn)乏和經(jīng)費(fèi)緊張,英國的普及教育遇到極大的障礙。18世紀(jì)90年代初,印度馬德拉斯的英國國教會(huì)牧師安德魯•貝爾和英國倫敦的公誼會(huì)教徒約瑟夫•蘭卡斯特幾乎同時(shí)創(chuàng)行了一種新的教學(xué)組織形式,稱為“蘭貝制”或“級(jí)長(zhǎng)制”,即導(dǎo)生制。但是據(jù)史料記載,導(dǎo)生制思想的發(fā)端在一千多年前的中國《漢書•董仲舒?zhèn)鳌酚涊d“董仲舒,下川人也,以治春秋,孝景時(shí)為博士,下帷講誦,弟子傳以久次相受業(yè),或莫見其面”,就是類似的教學(xué)方法[1]。20世紀(jì)我國的偉大的人民教育家陶行知先生在“蘭貝制”銷聲百年后,用另一種形式興起了導(dǎo)生制―“小先生制”[2],來普及我國的教育。
(一)數(shù)控機(jī)床實(shí)習(xí)引入導(dǎo)生制的需要
1.中等職業(yè)學(xué)校數(shù)控機(jī)床實(shí)踐教學(xué)中面臨的難題
(1)班級(jí)學(xué)生數(shù)量過多,有很多學(xué)校每個(gè)班50多名學(xué)生是很常見的,多的甚至達(dá)到70多人。然而在數(shù)控實(shí)習(xí)教學(xué)中,一個(gè)班一般至多只能配兩名教師,一名教師要維持5臺(tái)左右機(jī)床的教學(xué)與指導(dǎo),不能保證及時(shí)有效地指導(dǎo)學(xué)生實(shí)踐,既難以保證教學(xué)質(zhì)量,又會(huì)導(dǎo)致有些實(shí)習(xí)學(xué)生無事可做,串崗、閑聊及其它違紀(jì)行為發(fā)生,造成課堂紀(jì)律的混亂。此外,數(shù)控加工是高效率的加工,機(jī)床的速度很快,當(dāng)發(fā)生錯(cuò)誤時(shí),沒有經(jīng)驗(yàn)的學(xué)生無法做出正確處理,往往會(huì)導(dǎo)致設(shè)備或人身事故,因此,師資力量不足,教師教學(xué)力不從心,已經(jīng)成為數(shù)控加工技能訓(xùn)練迫切需要解決的問題。
(2)由于中職學(xué)校的學(xué)生基礎(chǔ)普遍較差,起點(diǎn)水平較低,因此,在教師面對(duì)全體學(xué)生進(jìn)行實(shí)訓(xùn)操作的規(guī)范講解時(shí),能較快接受并理解的學(xué)生所占比例較小,有不少學(xué)生需要一對(duì)一的接受指導(dǎo)才能掌握操作要領(lǐng),但作為教師,很難做到對(duì)每個(gè)學(xué)生都能進(jìn)行一對(duì)一的指導(dǎo)。
2.導(dǎo)生制是目前解決師資欠缺的有效途徑
目前,在學(xué)校不能增添教師數(shù)量的前提下,導(dǎo)生制是解決以上問題的一個(gè)很有效的辦法。導(dǎo)生在教師的指導(dǎo)和組織下,輔助教師完成教學(xué)任務(wù),輔助教師完成操作環(huán)節(jié)的講解和演示、機(jī)床的安全監(jiān)督與使用管理、教學(xué)紀(jì)律的維持與考核等各項(xiàng)工作,每一位導(dǎo)生在實(shí)習(xí)教學(xué)中都發(fā)揮了指導(dǎo)老師的作用,這樣在實(shí)際教師數(shù)量沒有增加的情況下,加大了實(shí)習(xí)的指導(dǎo)力度,有效地提高了教學(xué)質(zhì)量。
三、“導(dǎo)生制”在數(shù)控機(jī)床實(shí)習(xí)教學(xué)中的實(shí)施
(一)導(dǎo)生的基本選拔
導(dǎo)生選拔的好差,是運(yùn)用導(dǎo)生制在實(shí)習(xí)課教學(xué)中成敗的關(guān)鍵。在數(shù)控機(jī)床實(shí)習(xí)中,導(dǎo)生的角色就是任課教師的左右臂,導(dǎo)生的主要作用一方面是輔助教學(xué),傳授編程與操作技能,另一方面是保障安全,維持紀(jì)律,為同學(xué)服務(wù)。因此,教師要留心平時(shí)的教學(xué)活動(dòng),通過多種途徑調(diào)查摸底,物色出3- 4名技能高、行為素質(zhì)好、責(zé)任心強(qiáng)的導(dǎo)生,并隨著教學(xué)的進(jìn)展,不斷發(fā)現(xiàn)有潛力的新導(dǎo)生苗子,交替充實(shí)導(dǎo)生隊(duì)伍的力量。某一個(gè)導(dǎo)生確定后,教師要對(duì)其提出要求,明確目的和任務(wù),并給導(dǎo)生提供鍛煉的機(jī)會(huì),使導(dǎo)生不僅能率先掌握好知識(shí)技能,還能學(xué)會(huì)教師授課的思路和方法。“選”和“訓(xùn)”是備好導(dǎo)生的主體。
(二)導(dǎo)生的預(yù)培訓(xùn)
由于數(shù)控機(jī)床實(shí)習(xí)中的具體操作,教師需要在工作臺(tái)上進(jìn)行邊操作,邊講解,不可能在班上面對(duì)全體學(xué)生進(jìn)行學(xué),因此,要讓“導(dǎo)生”在全體學(xué)生實(shí)訓(xùn)時(shí)能對(duì)學(xué)生起到“導(dǎo)”的作用,必須要提前對(duì)“導(dǎo)生”進(jìn)行培訓(xùn)、實(shí)踐,讓“導(dǎo)生”首先做到能單獨(dú)完成實(shí)訓(xùn)任務(wù)。這種預(yù)培訓(xùn)需要犧牲一些教師的課余時(shí)間,來專門對(duì)“導(dǎo)生”進(jìn)行培訓(xùn),具體時(shí)間可由教師靈活安排,所需時(shí)間的長(zhǎng)短與“導(dǎo)生”的素質(zhì)有關(guān),一般來說不會(huì)很長(zhǎng)。教師在對(duì)“導(dǎo)生”進(jìn)行技能培訓(xùn)的同時(shí),還要向“導(dǎo)生”傳輸一些必要的“教”的技巧和方法,讓這些“小先生”真正能成為教師的左膀右臂。
(三)導(dǎo)生的使用
1.發(fā)揮導(dǎo)生的幫教作用
在實(shí)習(xí)課教學(xué)的“講解―示范―巡回指導(dǎo)―檢驗(yàn)評(píng)定”的四個(gè)環(huán)節(jié)中,教師除讓導(dǎo)生全程參與外,應(yīng)把導(dǎo)生的作用重點(diǎn)放在分組練習(xí)、定組指導(dǎo)上。因?yàn)榉纸M練習(xí)巡回指導(dǎo)是實(shí)習(xí)課的主體環(huán)節(jié),也是教師教學(xué)組織工作的難點(diǎn)。每組5-10人,可指配1名導(dǎo)生獨(dú)立工作,在組內(nèi)進(jìn)行詳細(xì)的、可見度高的重復(fù)示范,面對(duì)面的指導(dǎo),手把手的幫教,并及時(shí)報(bào)告異常情況,完成小組評(píng)定等任務(wù)。這時(shí)教師可環(huán)顧全面動(dòng)向,有重點(diǎn)地巡視指導(dǎo)有關(guān)導(dǎo)生和能力特別差的學(xué)生,處理突發(fā)事件。這樣,實(shí)習(xí)的內(nèi)容通過“點(diǎn)”(導(dǎo)生),快速地輻射到“面”(組內(nèi)學(xué)生)上,組內(nèi)學(xué)生間的討論熱烈,身心放開,掌握規(guī)范操作的速率和矯正防范的效度得到改觀。導(dǎo)生由此鍛煉了組織能力,教師也由此走出了那種“單兵指教、應(yīng)接不暇、忙亂辛苦”的怪圈子。
2.導(dǎo)生使用要注意的問題
(1)要制定嚴(yán)格的導(dǎo)生紀(jì)律
導(dǎo)生需要遵守一定的紀(jì)律,例如對(duì)同學(xué)的問題要耐心解答,導(dǎo)生組內(nèi)的學(xué)生也要遵守一定的紀(jì)律,例如要尊重做導(dǎo)生的同學(xué)。這樣才能形成一個(gè)良好的學(xué)習(xí)交流氛圍,不會(huì)使導(dǎo)生制流于形式或無法實(shí)施。
(2)要進(jìn)行合理的分組
全班同學(xué)進(jìn)行分組。以后所有的教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)都將以導(dǎo)生為組長(zhǎng),以組為單位進(jìn)行活動(dòng)。對(duì)每一個(gè)組的成員,教師要按操作能力進(jìn)行搭配,每組各位同學(xué)之間能力呈梯次,但各組水平層次差異不要太大,還要注意男女生的比例分配,以保證各級(jí)教學(xué)的同步性。
3.教師把好總結(jié)評(píng)價(jià)關(guān)
完成實(shí)訓(xùn)任務(wù)后,可將學(xué)生組織起來,由各組導(dǎo)生帶領(lǐng)組員自己小結(jié)、自我進(jìn)行評(píng)價(jià),然后由教師進(jìn)行歸類、講評(píng),指出實(shí)際加工過程中存在的優(yōu)點(diǎn)和不足,提出修改意見。這樣,既提高了學(xué)生對(duì)自己工作的總結(jié)能力,又深化了對(duì)數(shù)控加工技術(shù)的有關(guān)知識(shí)和技能,改進(jìn)和完善自己的實(shí)施方案。通過這一教學(xué)環(huán)節(jié),導(dǎo)生及其他學(xué)生都體會(huì)到從設(shè)計(jì)到加工,最后成為產(chǎn)品的喜悅,有一種“成就感”,從而激發(fā)了進(jìn)一步搞好實(shí)訓(xùn)的積極性。這樣既培養(yǎng)了學(xué)生善于思考、勇于探索、敢于創(chuàng)新的精神,又為其今后上崗與社會(huì)“接軌”奠定了良好基礎(chǔ)。