基于数字化平台的中职数控加工实训模式研究与实践

黄宏班　李丽华

摘 要 无论是“模拟实训”模式，或是“实战实训” 模式，教学质量都差强人意。基于数字化平台的数控实训模式，创新了教学模式，最大程度激发学生了学习兴趣，方便学生修正错误，有效培养学生的规范意识并实现对学生实训的准确评价考核等。

关键词 数字化平台 数控加工 实训模式

中图分类号：G424.4 文献标识码：A

1数控加工实训教学之困境

数控技术加工实训教学理论抽象、技术要求高、研究性比较强，适合理实一体化教学，教学质量如何，直接取决于实训环节的质量。近年职业院校通过示范校建设，购进大量先进的数控设备，增加了实训场地，对理实一体教学展开全面实践，取得一定的成效。但是教师在机床操作，学生“围观”的教学模式，既不能保证学生都能看得清楚，也不能保障实训安全，教师更难以兼顾教学和课堂管理，对学生在操作当中的问题无法予以及时发现和点评，学生因“看不清楚”及问题得不到解答而对该门课程丧失兴趣。为破解这个难题，我校于2015年6月开始对基于数字化平台的中职数控加工实训模式立项调研。在课题研究过程中，选取数控13班、数控14班作为教改试验班，进行数字化平台实施数控机加工实训项目的硬件建设和教学进行研究，取得了良好的成效。

2数字化平台建设情况

国外研究现状：目前国外数字化教学建设开始应用VR（虚拟与现实）技术，虚拟现实 VR （ Virtual Reality ） 是一种有效模拟人在自然环境中视、听、动等行为的高级人机交互技术，“中国制造2025”对数控技术人才提出了新的要求，数控技术教学的数字化建设也往VR技术方面发展，对原有的实训设备进行升级改造，实现数字化车间，利用互联网技术，通过网络、手机等终端设备实时监控实训基地的设备运行情况，运用数控机床（数控系统）生产厂家提供的去服务功能进行远程监控及在线诊断功能，实现与“中国制造2025”、工业4.0“的无缝对接。具体建设内容如下：数控机加工实训室的主要功能：对照行专项技能实训项目和技能大赛训练，包括数控机床加工实训，普通机床加工实训等，培养学生具有利用CAD/CAM软件完成零件数控加工程序生成及零件加工能力，解决从关键数控机床的单一通讯到网络化控制，提高关建设备的综合利用率，通过应用网络DNC和视频采集系统，将机床面板操作视频及内部加工视频采集到实训室，学生可清晰看到教师的操作，解决现场教学“看不清楚”的难题，提高教学质量，保障实训安全。

3采用先进的教学模式，优化实训过程

以数控车床典型工作任务：某某教学为例：第一个第二个摄像机安装在数控车床加工区，其中一个装在操控面板上方，用于拍摄面板操作过程，另一个装在机床内部，用于拍摄刀具切削过程及主轴与刀架相对运动过程；这两个摄像头获取的视频信号经视频分配器传输到CAD/CAM实训室，在教学进行时，实训指导教师在数控车床床上进行加工操作演示，授课教师在CAD/CAM实训室对获取的视频进行切换分屏，具体如下：

3.1任务布置

教師根据视频影像告知学生本课题的学习任务信息，让学生了解实训的目的、实训的内容及要求、考核方式了解加工零件、获取工作任务信息。

3.2程序编制

利用G00、G01、G02、G03、G71/G70、G73/G70和G76编写包含圆柱面、圆锥面、圆弧面的外轮廓和螺纹的轴类零件加工程序，学生已经掌握一定的编程方法，可通过CAD/CAM师生互动完成。程序编写完后可传输到数控机床加工区，通过在机床旁的触摸屏完成程序的输入。

3.3项目实训

教师通过数字化平台操作实训设备及工量具准备、装夹项目加工，包括开/关机、手动/手轮操作、录入、程序输入与编辑、对刀、自动加工等详细步骤。学生3～5人为一组根据所学的数控车床项目综合加工方法操作，进行程序输入、编辑和对刀、自动加工训练教师巡回指导，解答实训中存在的问题。

3.4测量与评估

教师通过教师通过数字化平台操作实训设备用千分尺检验外圆直径、用螺纹规检验螺纹尺寸、用类比法检验表面粗糙度Ra，教师可以在机算机终端时监控学生情况，及时发现问题，解答学生测量与检验中存在的问题，根据零件图技术要求检验和评估加工完成的零件，小组自评互评。

3.5清理和保养机床

教师对车床的清理和保养方法与步骤进行操作演示。学生可通过每人的电脑清晰看到，每组安排一个学生负责清扫干净车床上的切屑，擦干切削液，并涂防锈油，以防止导轨生锈。拆卸工件毛坯和刀具清扫及保养车床。

3.6总结提高

对本课题的总结、归纳。教师播放监控视频，对同学们在项目综合实训操作中存在的问题进行分析、总结、归纳，教师布置课后思考题。

依托基于数字化平台的数控加工实训模式研究，通过对数控13班、数控14班作为教改试验班的实践显示，解决了现场教学“看不清楚”的难题，提高教学质量，保障实训安全，有效培养学生的规范意识，学生动手能力、学习能力都有了长足的进步，积极参加省市数控技能大赛，连续两年获得省、市数控车铣项目一等奖。全部毕业生都能在合作企业中就业，九成以上得到企业好评。另主动承担对兄弟院校职业学校数控技术专业的带动责任，与其他学校数控技术专业签订对口交流，在专业建设、实训条件建设，师资队伍建设、规范化教学管理等方面给予帮助和支持。

基金项目：2015年度广西中等职业教育教学改革立项项目。桂教职成〔2015〕号，级立项项目序号。

参考文献

[1] 熊立荣，郭慧英，夏晓雨.数字化实训模式：数字化社会公安实训教学的必然选择[J].湖南警察学院学报，2015.10.

[2] 陈冰，查维康.视频数字化实训教学设备改造与应用实践研究[J].江苏教育，2014.6.

[3] 朱跃龙.基于数字化平台的认知学徒制教学技能实训研究[J].江苏开放大学学报，2015.2.