贾长和
(天津市机电工艺学院,天津 300350)
中职学校数控加工实训课程探究
贾长和
(天津市机电工艺学院,天津 300350)
数控加工技术正在逐步取代传统的机械制造技术。中等职业学校大多开设有数控车工专业,但受诸多因素影响,学生实践能力仍不尽人意。笔者认为教好数控车工实训这门课,让学生在技能培训中达到预期的教学效果。教学课程内容的设计是其关键。笔者结合多年的技能培训经验,针对该课程的设计方略,提出了具有实用性的独到见解。
数控加工;实训教学;课程内容;中职生
在当今中等职业教育中,实训教学是在校生系统专业培训生存技能的重要一环,也是将在教室所学到的相关理论知识应用到社会生产实际中的教学活动,进行学知用转化的核心平台。实训教学课程内容设计的是否合理,关系到学生专业知识技能的掌握是否牢固。一套科学的、合理的实训教学课程内容,可使学生在劳动技能培养的道路上,高效能地完成从认知到实践——从实践经验到深度认知——再从深度认知到创新实践经验这一良性循环。从而使学生更快更好地熟悉技能、掌握技能,最终实现技能创新。
下面本人结合在中职院校多年的实训教学经验,谈一谈数控加工实训课程内容设计的方法与思路。
随着我国教育教学不断的深化改革,职业教育已经成为经济社会发展的重要支柱和提高劳动者素质的主要途径,创新人才培养模式,积极培养高素质技能型人才已成为全社会的共识。国家职业教育改革和发展规划纲要中更确切地界定了“职业技能”概念,对职业类别作了新的划分,更新了教学方法的指导思想。针对新一代高素质技能人才提出的标准与要求。但目前中职院校在数控专业实训教学中还存在如下实际问题:
(一)人才需求与生源素质的矛盾
近几年因高校不断扩招,优质生源大多通过中考选择了上高中。这就导致流入中职院校的生源,综合素质低、基础差、底子薄。在中职教育的三年校园学习中,要将一整套系统的数控加工专业技能教授给他们,并将之培养成为企业需要的高素质技能人才,这就无疑大大加深了实训课程教学的压力与难度。
(二)专业门槛与文化基础的矛盾
数控车工加工技术是一整套劳动技能知识的综合体。其中包括诸如制图、编程、机械制造工艺、公差配合及技术测量等专业知识,也需要数学、立体几何、语文等基础文化知识,更需要理解能力、精细严谨、耐心踏实等个人条件。培养出一个技艺精湛的数控技术人员,其过程是非常艰辛的。目前国内的中职院校理论教学和实习教学的比例为1:1,相对于我国的职业教育,德国等工业发达国家的技能实践学时比重,要远远超过理论学时。
而目前在中职院校的数车专业,受办学条件,课时安排、学生基础等因素影响,在实训教学的过程中往往课题的设置比较枯燥、单一,与企业的生产实际情况存在一定差距。导致学生就业后无所适从,进入企业后需要花很长时间磨合才能进入角色,开始职业生涯。并且在技能培养的过程中过于模式化、流程化,注重传授技能的规范操作,而忽略对学生思维的启发。这样单一的教学内容是难以激发学生学习兴趣的,也很难挖掘学生自身的创新能力。
(三)技能培养与积极性的矛盾
中职生正处在思想多变的青春期,身处在当今多元社会的大环境中,难免会受其影响。虽然近年来国家大力提倡职业教育,提升一线技术人员的地位。但中职生在接受具有一定劳动强度的技能训练时,心态还是难免很浮躁,学习时积极性不高。部分甚至产生了毕业后“做生意、谈业务、当老板”之类的浮躁想法。基于这种职业荣誉感的缺失,很大一部分中职生实训课程中,往往不能很好的配合教师们的课堂教学,专业技能学习得也不是很扎实,更难以产生钻研技能,进而创新技能的动力。
除以上外部因素以外,数控加工技术还需要学生具有较好的文化基础、良好的学习习惯、严谨的工作作风、踏实的态度以及各方面的较高综合素质,这些都需要教师的悉心培养。所以在中职层次的技能训练中,实训指导教师的水平往往会极大地影响最终教学效果。
因此,数控加工实训课程的内容设计是否科学、合理,会影响着学员将来在社会需求岗位上的适应能力、改革与创新意识、工作态度、职业素养、职业理想的培养与树立。通常使用以下对实训内容编排的方法来加强对学生专业技能的培养引导。
(一)了解数控技术应用专业培养目标,为实训教学打好基础
让学生了解自己所学专业的概况,了解企业对数控专业人员的需求,明确该岗位需要的综合职业能力,使学生明白应学习哪些专业课程,掌握哪些操作技能,为实训理论教学奠定基础。最终通过对该专业培养目标的了解,以激发学生学习的学习热情,鼓励学生在学中干干中学,早日将学生养成为企业和“市场”欢迎的、枪手的中等应用性专门人才。
(二)设计循序渐进的阶段性培训内容
大多数从事实训教学的中职教师,提起数控加工专业实践指导工作,往往都有很强烈的倾诉欲望,说起学生的基础与学习进度,都深感焦虑与无奈。其实我感觉并不难,课程内容与课程进度的科学设计很重要。中职生正处于认知形成的关键时期,虽然其认知水平与素质基础与成年人相比具有一定的差距,但其接受知识、举一反三的能力实际上是略强于成年人的。
我们可以在数控加工实训教学中尝试将传统的手把手传授,变为讲解基础知识后,启发学生自行认知研究。当然,这个过程需要教师循序渐进地分阶段把握,在调控过程中也应结合学生反应不断调控进度与难度,让学生的认知过程随着课程的深入阶段性的加深。具体的设计思路如下:
第一步:目前,针对社会上使用的数控车床种类繁多,数控系统和操作面板都不一样。甚至在代码功能指令上也不相同(目前主要使用的数控系统有:日本的发那科、德国的西门子、西班牙的发格和我国的华中系统)在数控加工实训教学课中,往往学生面对不同种类的机床一头雾水,无从下手。所以实训的第一步必须要学生先熟悉所操作的车床的结构,了解车床的主要技术参数、操作系统、控制面板、编程G代码、坐标系等性能。
第二步:给学生一些内容简单零件图样让学生先熟悉,分析图样。
第三步:分发给学生一些典型零件的加工程序实例。
第四步:数控加工仿真系统对初学者来说帮助极大,在虚拟环境中了解数控加工全过程。数控加工仿真系统采用了与数控机床操作系统相同的面板和按键功能,学生可以大胆地、独立地进行学习和实践,还能培养他们的自信心。更利于反复强化实训课题项目,降低实训成本。
第五步:带领学生在机床上进行操作,使学生真正体验,学生按照自己所编加工工艺步骤独自输入程序指令,图形校验,指导教师确认后对零件毛坯进行加工制作完成工作内容。加工先从简单的轴类零件、盘类零件、内外螺纹零件开始训练,待这些内容熟练掌握后尝试加工中等复杂零件,如车制机床主轴(要求采用粗切循环功能)、车制内外球面(要求采用刀尖圆弧半径补偿功能,并且球面的位置度不大于0.04mm)、车制蜗杆以及多头螺纹(要求采用子程序功能,并符合图样要求),最后再练习一两次难度较高结构复杂零件的加工,锻炼学生独立探究能力,充分挖掘学生潜能,激发学习兴趣。在教学过程中还要重视学生个体差异,注意因人而异。
(三)加大力度强化实训指导的实践
现代工业发达国家的技能培训理论认为,技能理论的学习只是被培训者步入职业技能养成的入门阶段,而真正专业水平、创新能力的定型,往往产生于被培训者在学后教育的实践阶段。这就需要良好的理论实践环境来催化,以便学生将学前教育阶段学到的基础理论进行学习——实践——认知——总结转化——深度认知——创新实践,这样一个良性的循环。
数控加工实训教学在学生课堂自主实践的组织和实施上,不仅要依据学生的生理、心理发展的年龄特征,而且还必须考虑到学生的个体差异,制定因材施教措施,使全班学生都能掌握好实习操作的技能技巧。对于技能掌握较慢的学生,在不影响整体进度的情况下,采用分灶教学,让他们充分理解和领会操作技术,帮助他们提高动手能力,使他们逐步赶上全班学生实习操作的进度,完成教学任务。
数控车削刀具补偿是在数控车削技术中解决过切或欠切是常用到处理方法。主要涉及到是实际切削点与假想刀具点,假想刀尖点与刀尖点圆弧圆心,半径补偿等关系问题,鉴于此,笔者就专门绘制加工过程模拟视频,让学生明白在数控加工过程中,我们是按零件轮廓进行编程的。在生产实际因为刀具总有一定的半径,刀具中心运动的轨迹并不等于所需加工零件的实际轮廓,而是偏移轮廓一个刀具半径值,再加上加工余量和刀具磨损。所以,在进行外轮廓加工时,应使刀具中心偏移零件的外轮廓表面一个刀具半径值,加工内轮廓时,应使刀具中心偏移零件内轮廓表面一个半径值。这样的解释使学生明白了刀补的含义和重要性。在实习过程中对于那些技能掌握较好的学生,我也会增加实习件的难度,适当改变实习课的内容,使他们的操作技能达到更高的水平。
特别针对动手能力与理论基础较差,在实训中倍感吃力的学生。我采用小组编排的方式。让他们以协作的方式与综合能力较强的学生进行团队配合,一边强化技能训练,一边夯实专业基础,并定期地对其进行训练进度的单独检查,对训练效果进行评估。
总之,数控车工实训课程既属于一门专业技能、又整合了各方面知识。中职实训教师在传授课程时,应兼顾其各方面因素,注重整体教学内容的编排,悉心了解中职生的认知水平与文化基础,尽量拉低学生入行的门槛。教师只有科学地精心设计课程内容,靠近学生、引导学生,才能为学生开启从入门到创新的大门,成为学生成材路上坚定的支持者。
[1]严绍华,陈君若.工程教育实践育人教学研究与实践[M].北京:清华大学出版社,2011.
[2]张思弟,饶华球,贺曙新.数控车工简明实用手册[M].南京:江苏科学出版社,2008.
[3]朱明松.SIEMENS系统数控车工技能训练[M].北京:人民邮电出版社,2010.
Research on CNC Machining Training Courses at Secondary Vocational Schools
JIA Chang-he
(TianjinInstituteofMechanical&ElectronicTechnology,Tianjin300350)
CNC machining is replacing the traditional machine manufacturing techniques step by step. Despite the fact that most secondary vocational schools have opened the numerical control lathe work course, students are still lack of practical capabilities due to many factors. The author notes that it is important to teacher the course so as to empower students with the necessary skills. To achieve the good results as expected, the key lies in well-designed curriculum content. The author puts forward unique practical opinions on course design based on own skill training experiences over many years.
CNC machining; practical teaching; curriculum content; secondary vocational school students
2014-10-30
贾长和(1960-),男,天津市人,大学本科学历,天津市机电工艺学院一级实习指导教师,主要从事车工、数车、钳工、机械基础的教学和研究工作。
G718.3
A
1673-582X(2015)06-0072-04