本科工程訓(xùn)練平臺(tái)下數(shù)控教學(xué)模式探討

梁 焱

廣東工業(yè)大學(xué) 廣東廣州 510006

本科工程訓(xùn)練平臺(tái)下數(shù)控教學(xué)模式探討

梁 焱

廣東工業(yè)大學(xué) 廣東廣州 510006

本科工程訓(xùn)練課程中的數(shù)控實(shí)踐教學(xué)為學(xué)生提供了初步認(rèn)識(shí)數(shù)控機(jī)床操作和加工的訓(xùn)練，在此平臺(tái)下利用設(shè)備資源發(fā)揮自身特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)開(kāi)展多形式教學(xué)，為學(xué)生提供不斷學(xué)習(xí)和提高的條件，有利于學(xué)生的培養(yǎng)和技能提升，以適應(yīng)當(dāng)前教學(xué)發(fā)展的需要。

工程訓(xùn)練；數(shù)控；教學(xué)模式

工程訓(xùn)練是高等工科院校培養(yǎng)學(xué)生工程意識(shí)的實(shí)踐性基礎(chǔ)課,也是培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)、提高創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)。工程訓(xùn)練在提供正常數(shù)控實(shí)踐教學(xué)的基礎(chǔ)上利用現(xiàn)有的數(shù)控機(jī)床,通過(guò)合理安排并采取多形式、多層次的教學(xué)模式,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性和創(chuàng)新性,通過(guò)不斷深入學(xué)習(xí)使其從了解、熟悉到掌握這一先進(jìn)技術(shù),為其今后的學(xué)習(xí)提供支持。

一、數(shù)控實(shí)習(xí)注重知識(shí)積累和基礎(chǔ)訓(xùn)練

我校工程訓(xùn)練中的數(shù)控實(shí)習(xí)為學(xué)生提供了初步認(rèn)識(shí)數(shù)控機(jī)床操作和加工的訓(xùn)練,短學(xué)時(shí)的實(shí)習(xí)并不能涵蓋數(shù)控加工所要掌握的全部知識(shí),這就要求在教學(xué)中結(jié)合實(shí)習(xí)特點(diǎn)突出重點(diǎn),培養(yǎng)學(xué)生的綜合運(yùn)用和動(dòng)手能力,在操作和加工中準(zhǔn)確理解和掌握教學(xué)大綱的要求。

數(shù)控加工必須以理論為基礎(chǔ)，在理論教學(xué)中融入原理、工藝和編程，使用教學(xué)課件形象地有啟發(fā)性地逐步深入，并有針對(duì)性地設(shè)置一些思考性強(qiáng)、有相互影響的實(shí)際問(wèn)題讓學(xué)生分析、研究，在實(shí)際運(yùn)用中加以分析以提高學(xué)生解決問(wèn)題的能力。理論課應(yīng)聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)際，注重實(shí)際問(wèn)題的分析解決：加工工藝上數(shù)控車床與普通車床、數(shù)控銑床與普通銑床有很多共通點(diǎn)，結(jié)合對(duì)比、舉一反三，有利于學(xué)生的理解和靈活運(yùn)用。另外，照本宣科式的講解和抽象的專業(yè)術(shù)語(yǔ)容易使學(xué)生失去學(xué)習(xí)興趣，對(duì)于不同專業(yè)的授課要針對(duì)學(xué)生特點(diǎn)進(jìn)行互動(dòng)以產(chǎn)生良好的教學(xué)氣氛和學(xué)習(xí)效果便于學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容的理解和掌握。

操作是實(shí)習(xí)的重點(diǎn)，通過(guò)理論知識(shí)學(xué)習(xí)和編程練習(xí)，學(xué)生對(duì)數(shù)控機(jī)床和加工程序有了一定的認(rèn)識(shí)，在保證安全的前提下讓學(xué)生多動(dòng)手以熟悉整個(gè)加工過(guò)程。機(jī)床操作與零件加工需要學(xué)生進(jìn)行材料裝夾、刀具安裝、程序輸入調(diào)試、對(duì)刀、實(shí)際加工等一系列操作，實(shí)操中需要教師認(rèn)真、細(xì)致、準(zhǔn)確地指導(dǎo)學(xué)生完成每一步操作，讓學(xué)生初步掌握數(shù)控機(jī)床操作和加工技能，使學(xué)生在掌握基本加工知識(shí)的同時(shí)對(duì)數(shù)控機(jī)床的使用有進(jìn)一步的了解。

工程訓(xùn)練中的數(shù)控實(shí)習(xí)作為入門課程使學(xué)生對(duì)數(shù)控機(jī)床的操作和加工有了初步認(rèn)識(shí),學(xué)生在學(xué)習(xí)中遇到的問(wèn)題通過(guò)教師引導(dǎo)和自己分析、研究、實(shí)踐、總結(jié)直至解決,針對(duì)自己的薄弱環(huán)節(jié)有的放矢地進(jìn)行學(xué)習(xí),最后通過(guò)綜合練習(xí)來(lái)檢查其對(duì)教學(xué)大綱要求的理解和掌握。學(xué)生有了緊迫感則會(huì)更主動(dòng)地認(rèn)真鉆研,這樣可以更好地調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性,開(kāi)拓思路,認(rèn)真完成實(shí)習(xí),為今后的學(xué)習(xí)打下牢固的基礎(chǔ)。

二、實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放注重自學(xué)、創(chuàng)新和技能的提高

實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放是培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型人才的有效手段。實(shí)驗(yàn)室根據(jù)軟、硬件條件，對(duì)不同學(xué)習(xí)需求的學(xué)生確定教學(xué)內(nèi)容，支持和鼓勵(lì)學(xué)生在課余時(shí)間參加科學(xué)實(shí)驗(yàn)、科技創(chuàng)新活動(dòng)，促進(jìn)知識(shí)、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展，不斷提高學(xué)生的工程意識(shí)和創(chuàng)新精神。

吸引和鼓勵(lì)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放的條件下自學(xué)和提升實(shí)踐技能，在實(shí)驗(yàn)室建設(shè)中就要注意軟、硬件的配套，如設(shè)置加工零件展示柜，將數(shù)控機(jī)床加工的有特色零件和學(xué)生加工的零件進(jìn)行展示；圖片文字介紹；課外活動(dòng)及競(jìng)賽的照片；讓有豐富加工經(jīng)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)教師定期舉辦講座和小實(shí)驗(yàn)等等，以提升學(xué)生對(duì)數(shù)控加工的認(rèn)識(shí)和學(xué)習(xí)熱情，使學(xué)生從進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室就可感受到知識(shí)與技術(shù)所產(chǎn)生的良好氛圍。

實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放包括：實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)；課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)；自擬的設(shè)計(jì)性、綜合性實(shí)驗(yàn)；學(xué)生課外科研活動(dòng)；學(xué)科興趣小組、社團(tuán)科技活動(dòng)；學(xué)生技能鑒定；學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽；各種小發(fā)明、小技改等科研活動(dòng)，提倡學(xué)生結(jié)合工廠企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)中的問(wèn)題，自擬題目或參加老師的科研課題。通過(guò)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放可使學(xué)生結(jié)合自己的學(xué)習(xí)內(nèi)容更加靈活地安排時(shí)間，深化所學(xué)知識(shí)提高實(shí)踐技能。

1.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的預(yù)習(xí)、課堂理論知識(shí)及操作加工需要通過(guò)課后的理解驗(yàn)證和多次操作才能得以鞏固，數(shù)控實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放為這一需求提供了必要條件。數(shù)控實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放著重于學(xué)生對(duì)機(jī)床操作和零件編程的學(xué)習(xí)，在沒(méi)有教學(xué)安排的時(shí)段實(shí)驗(yàn)室提供一定數(shù)量的數(shù)控機(jī)床和材料供學(xué)生使用并配專人進(jìn)行指導(dǎo)，實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放時(shí)間分固定開(kāi)放和預(yù)約開(kāi)放時(shí)段，開(kāi)放時(shí)段可在部門主頁(yè)中查詢并采取網(wǎng)上預(yù)約和電話預(yù)約。

實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放后對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)起到促進(jìn)作用，取得了良好效果。靈活的學(xué)習(xí)時(shí)間，可使學(xué)生在課余時(shí)間進(jìn)行所需要的學(xué)習(xí)，不影響正常課程。學(xué)生在實(shí)習(xí)前進(jìn)行預(yù)習(xí)及實(shí)習(xí)后重回實(shí)驗(yàn)室對(duì)所學(xué)內(nèi)容掌握程度和要驗(yàn)證的問(wèn)題深度均比只是正常實(shí)習(xí)的學(xué)生有明顯提升：使用代碼編程和機(jī)床操作更容易理解和掌握；編程的準(zhǔn)確性有所提高；通過(guò)實(shí)驗(yàn)教師的指導(dǎo)，加工工藝的運(yùn)用更趨合理；經(jīng)較短時(shí)間練習(xí)后可較熟練地進(jìn)行數(shù)控機(jī)床操作和簡(jiǎn)單零件加工。

2.以學(xué)校為依托開(kāi)展技能競(jìng)賽，是工程訓(xùn)練平臺(tái)下檢驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量和提高學(xué)生機(jī)械加工技能的重要手段。數(shù)控技能競(jìng)賽內(nèi)容包括：零件編程、程序輸入、仿真、對(duì)刀、加工等內(nèi)容，要求參賽學(xué)生在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成編寫一般難度的零件加工程序，熟練使用數(shù)控機(jī)床進(jìn)行加工。技能競(jìng)賽可提高學(xué)生參與熱情，激發(fā)學(xué)生的榮譽(yù)感。技能競(jìng)賽不僅是比賽，同時(shí)也是學(xué)生提高理論水平和綜合實(shí)踐能力，找差距、為班級(jí)爭(zhēng)榮譽(yù)的競(jìng)賽，在校內(nèi)有很大的影響。

競(jìng)賽的開(kāi)展，使參賽學(xué)生更加積極主動(dòng)地利用課余時(shí)間在賽前對(duì)數(shù)控加工的相關(guān)知識(shí)進(jìn)行鉆研，在實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放的條件下學(xué)生由實(shí)驗(yàn)教師針對(duì)不同零件的加工進(jìn)一步指導(dǎo)編程技巧，利用實(shí)習(xí)設(shè)備不斷練習(xí)；對(duì)高精度和較小粗糙度的零件加工，所涉及的參數(shù)設(shè)置和刀具使用，通過(guò)教師的引導(dǎo)和實(shí)踐，學(xué)生的加工精確度和操作技能的掌握都有明顯提高。

3.學(xué)生在校期間考取的各種資格證書中，數(shù)控車、數(shù)控銑等級(jí)證是最熱門的證書之一，也成為學(xué)生就業(yè)求職的敲門磚。技能培訓(xùn)的最終目的是使學(xué)生熟練掌握所學(xué)工種的數(shù)控機(jī)床操作和較復(fù)雜零件的精確加工，并通過(guò)勞動(dòng)部門的鑒定考試取得中級(jí)操作工等級(jí)證書。利用工程訓(xùn)練平臺(tái)進(jìn)行數(shù)控技能培訓(xùn)并結(jié)合學(xué)生所學(xué)專業(yè)課進(jìn)一步提升其技術(shù)水平，與企業(yè)用人標(biāo)準(zhǔn)相接軌，提高學(xué)生的競(jìng)爭(zhēng)力。

考核包括工藝準(zhǔn)備（讀圖與編程、制定加工工藝、工件裝夾、刀具準(zhǔn)備、編程、設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)）、工件加工（輸入程序、對(duì)刀、試運(yùn)行、加工）、精度檢驗(yàn)與誤差分析、常見(jiàn)問(wèn)題和故障處理。通過(guò)理論培訓(xùn)，再進(jìn)行數(shù)控機(jī)床的仿真操作和加工，最后使用機(jī)床實(shí)際加工。學(xué)生通過(guò)理論到實(shí)踐的系統(tǒng)學(xué)習(xí)，能夠熟練地完成零件的加工，絕大多數(shù)學(xué)生可通過(guò)考核取得勞動(dòng)部門頒發(fā)的工種等級(jí)證書。

4.在廣東工業(yè)大學(xué)工程訓(xùn)練中心的專題網(wǎng)站(http://etc.gdut.edu.cn/wlzy/wlzy.htm)(圖1)上，學(xué)習(xí)資源分工種分設(shè)備設(shè)置專題，以圖片、文字、動(dòng)畫、操作加工視頻等多種形式出現(xiàn)，使學(xué)生在瀏覽網(wǎng)頁(yè)時(shí)就可以找到需要的信息，并提供下載，使教學(xué)課件和相關(guān)資料作為課本的知識(shí)補(bǔ)充成為課后本課程知識(shí)點(diǎn)的延續(xù)，設(shè)置討論區(qū)更可方便經(jīng)驗(yàn)交流。

圖1 專題網(wǎng)站

實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放和網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)對(duì)學(xué)生實(shí)踐技能的提升和知識(shí)擴(kuò)展是一個(gè)促進(jìn)，學(xué)生解決問(wèn)題的能力進(jìn)一步提高，對(duì)工程訓(xùn)練課程的數(shù)控實(shí)習(xí)是有益的補(bǔ)充。學(xué)生實(shí)踐技能的提高有賴于學(xué)生課后的鉆研和教學(xué)條件的配套，在實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放的條件下，學(xué)生利用課余時(shí)間進(jìn)行更深入的專研，不斷完善知識(shí)面并提高實(shí)踐技能，在實(shí)驗(yàn)教師的指導(dǎo)下所學(xué)的知識(shí)得到進(jìn)一步深化。通過(guò)學(xué)習(xí)條件的不斷完善，本校學(xué)生的數(shù)控加工技能有了很大提高，部分學(xué)生已具備了與高職院校數(shù)控專業(yè)學(xué)生一較高下的能力，2006年更取得了廣東省高校數(shù)控技能大賽團(tuán)體一等獎(jiǎng)的成績(jī)。

三、結(jié)束語(yǔ)

工程訓(xùn)練不僅要提供一般性的實(shí)習(xí)教學(xué)，更重要的是在現(xiàn)有條件下挖掘自身潛力，創(chuàng)造良好的條件提高學(xué)生的技能，使教學(xué)的發(fā)展與社會(huì)的需求接軌。利用工程訓(xùn)練平臺(tái)提供多形式的教學(xué)不但可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性和創(chuàng)新性，也促進(jìn)了教學(xué)水平的不斷提高。

[1]徐小明，張湘?zhèn)?，丁政，?開(kāi)放型實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理模式與系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2007，8

[2]袁鋒主編.數(shù)控車床培訓(xùn)教程[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005

Exploring a CNC multiple teaching model for the engineering training for undergraduates

Liang Yan
Guangdong university of technology,Guangzhou,510006,China

The CNC practice teaching in the engineering training course provides undergraduates with preliminary understanding of training for operation and processing of CNC machines.Moreover the CNC multiple teaching model can make use of the equipment for the multiple teaching in combination with its own characteristics and advantages in order to provide students with conditions of further study and improvement.It is a good way to train students and improve their skills for the requirements of recent teaching development.

engineering training ; NC ; multiple teaching model

2010-03-09

梁焱，高級(jí)實(shí)驗(yàn)師。