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数控机床教学全文(5篇)

数控机床教学

第1篇:数控机床教学范文

关键词:数控仿真软件;数控教学;应用

引言

随着“中国制造2025”战略的提出,我国越来越重视制造业,而数控加工在制造业中占据着重要地位,制造业的快速发展,伴随着数控加工类专业技能人才需求也增大,如何培养同时掌握数控编程理论知识和操作技术的技能型人才,是广大高校需要解决的主要问题。《数控技术》是机械类各专业的一门主要专业基础课,该课程内容知识点较抽象,需要具备较强的科学思维,且数控设备价格昂贵,数量有限。仅通过理论教学后去操作数控机床,学生很难快速入手。而数控加工仿真软件能很好地把理论知识和实践操作两个环节有机地结合起来,既能提高学生的感官认识,还能提升其学习的主动性和积极性,同时也解决了数控设备短缺的问题。

1传统数控教学的优势与弊端

在理论教学课堂上,涉及数控机床组成和操作时,教师很难透彻地讲解其中要点,学生也只能凭借想象来理解,而且数控理论知识点比较抽象,学生也很难掌握。实践操作时,学生必须在真实数控机床上操作,教师需要先带领学生回顾一遍理论知识,才能讲解数控机床操作要领,造成教学资源的浪费。数控机床由于价格昂贵,各大院校数控设备数量有限,很难保证每个学生能有足够的实际操作机床的时间。其次,数控机床操作具有一定的危险性,学生刚学完理论知识直接操作数控机床容易造成误操作,或者编程过程中欠考虑均会导致设备、刀具等的损坏,严重的会造成人身伤害。而数控仿真软件有效地解决了这些问题,理论学习的过程中加入数控仿真操作的练习,既能让学生熟悉数控机床的基本操作,也能让学生在数控机床上加工实物之前通过仿真软件先验证,提高零件加工的成功率。同时也提高了学生对数控课程的学习兴趣,加深了对数控理论知识的理解,提高了学生对不同数控系统、不同数控机床的适应能力。

2数控仿真软件

数控仿真软件是利用计算机技术,将数控机床的操作和加工过程以三维或二维图形形式动态显示出来的软件。传统的数控教学课程中,只能在数控实验室或实习加工厂才能完成数控加工演示教学,而数控仿真软件可以在教室和机房演示数控机床的编程、对刀和加工等过程,使教学形式更加灵活。目前使用较多的数控仿真系统中,有美国CGTech公司的VERICUT、德国凯勒公司的SYMPLUSCNC、日本Sony公司的FREDAM、英国Delcam公司的PowerMILL和法国Delmia公司的VNC等[1]。我国从上世纪90年代也开始发展数控仿真技术,目前较成熟的有南京斯沃、上海宇龙、北京斐克、广州超软等数控加工仿真软件[2],这些软件都是以计算机为平台,以二维或三维显示的方式模拟数控机床真实的操作和加工过程。数控仿真软件具有以下特点:一套软件系统可以全面模拟多种数控系统的所有机床操作和加工过程,包括机床设定、毛坯定义、刀具准备、尺寸测量、代码输入和面板操作等。不需要投入原材料,且操作安全可靠,对计算机的配置要求低,并可以借助网络搭建交流平台,为师生提供良好的交互空间等。

3数控仿真软件在教学中的作用

3.1结合理论学习和实践操作,提高了教学效果

数控技术课程实践性强,许多知识点需要实际操作才能理解其中要点。如数控车床的G71外圆粗车循环指令,该指令所含代码较多,要对加工区域重复性进刀和退刀,在传统的教学方式中,仅用板书和讲解,很难让学生理解刀具的运动轨迹。利用数控仿真软件一边讲解一边演示,学生能清楚地看到机床操作步骤及走刀轨迹,很容易就能理解该指令各代码的含义。随后学生再独立操作数控仿真软件加深对该指令要点的掌握。在掌握知识要领的基础上,再去操作数控机床,很容易就能入手并熟练操作。

3.2弥补了数控设备不足,节约了教学经费

数控机床价格昂贵,一台数控机床少则几万到几十万,多则几百至几千万[3],且数控操作系统种类较多,很难实现1~2名学生独立操作1台机床,且教师资源有限,无法同时指导多台数控机床的操作。而数控仿真软件对计算机配置要求低,同时支持多种计算机操作系统,很容易实现学生人手一机,使每个学生有足够的学习时间,通过软件模拟操作,熟悉数控机床控制面板操作,掌握各数控指令要领,同时减少了加工材料和能源的消耗,降低了教学成本。3.3提高了学习积极性和操作安全性数控课程内容知识点抽象,传统教学过程枯燥,学生不易理解和掌握,且学生依照课本所编的数控加工程序错误较多,自己却很难发现,教师批改过程中也有发现不了的错误,学生拿着存在错误的程序去加工,很容易造成事故[4]。而数控仿真软件能真实模拟机床控制面板操作和零件加工过程,学生所编的数控加工程序能及时在仿真软件中进行验证并纠错。验证成功的加工程序再使用数控机床加工,提高了零件加工成功率,激发了学生学习自信心,提高了学习积极性。

3.4方便授课,优化了教学环节

数控仿真软件可以借助网络搭建师生交流平台,为师生提供良好的交互空间[5],实现互动教学,学生可以在屏幕上观看教师演示教学内容,教师也可以通过屏幕查看学生的操作过程,并及时地纠错及指导。同时平台还能布置及提交作业和测试等,实现答卷保存、评分和试卷分析等,轻松实现无纸化考核与测评,避免了教师判卷过程中的人为误判。

4应用数控仿真软件存在的问题及解决方法

数控仿真软件的应用丰富并优化了数控课程教学过程,同时也带来了一些问题。数控仿真软件只能模拟数控加工过程,与实际的加工过程存在一定的差别,无法替代学生在实际加工中的真实感受。在模拟过程中加工参数可以随意设置,只要加工程序正确,结果都没问题。但在实际加工过程中,加工参数的设置对零件的加工质量和机床的安全至关重要。因此,数控教学不能过度的依赖仿真,仿真仅作为知识点的讲解演示和学生在实际操作机床之前的初步练习,以掌握基础知识为准。同时注重学生对机械加工工艺基础知识的掌握,在学生熟悉各种机床的操作方法、加工过程、进给速度和切削用量等要点的基础上,再结合数控仿真软件就能更容易学习和理解数控加工的各个步骤和环节,并与实际加工结合起来。

5总结

随着计算机图形技术的发展,数控仿真软件越来越能逼真地模拟数控机床加工过程,但仍与实际加工存在一定区别,数控仿真只能补充和完善数控教学,不能完全替代实践操作训练。只有让数控仿真软件在教学过程中得到合理、科学、有效地运用,并在教学过程中不断思考并优化教学环节,将仿真与理论知识和实际操作有机地结合起来,才能真正提高教学质量,达到理想的教学效果。

参考文献:

[1]邓遵义,李攀峰.数控仿真软件在数控教学中的应用浅析[J].中国电力教育,2010(06):81-82.

[2]朱同波.数控仿真系统在实践教学中的应用[J].机电工程技术,2014,43(12):61-65.

[3]刘才志.数控仿真软件在数控教学中的应用之思考[J].湖南工业职业技术学院学报,2008(02):136-138.

[4]潘应晖.数控仿真软件教学应用探讨[J].武夷学院学报,2011,30(02):81-84.

第2篇:数控机床教学范文

0引言

在学校教与学的活动中,课程学习是学生获得知识、能力、提高素质的重要过程,具有不可替代的重要性和基础性。课程教学的水平、质量直接影响毕业学生的质量,也是衡量学校办学水平和教学质量的重要标志。“数控技术”是一门理论性与实践性并重的课程,是机械类和近机类本科专业必修的主干专业课之一,是各高校重点进行教学建设和教学改革的课程。本文以红河学院为例,阐述了该校在数控应用型人才培养方面所做的一些改革措施,供大家分享、借鉴。

1《数控技术》课程教学现状分析

数控技术的教学内容主要分为以下几大模块:①数控加工程序的编制;②计算机数控装置;③进给伺服驱动系统;④机床运动系统与典型部件;⑤典型数控机床;⑥数控技术的发展趋势。

1.1理论教学现状分析

在当前很多高校进行数控技术的教学过程中,主要存在以下问题:①在数控加工程序编制部分,教学过程注重编程指令格式及应用的讲解,而忽视了零件数控加工工艺的分析,但在实际编程中数控编程指令是依附于数控加工工艺的,离开了数控加工工艺数控编程指令也就失去了其意义,这也是很多同学掌握了编程指令的格式及功能却仍然编写不出来好的零件加工程序的原因所在;②在很多数控技术的教材中都详细阐述了计算机数控装置的软硬件结构、插补和刀补的原理、数控机床的伺服系统、位置检测装置、主运动系统及典型功能部件等内容。这样的教材编写安排强调和重视了学科体系的系统性和完整性,强调了基础的重要性。但同时也把数控技术割裂开来。学生即使每一部分内容都学得很好,但是对数控技术难以形成一个整体的概念,难以把其和数控技术联系起来。另一方面,其中部分教学内容具有较强的理论深度,或在其他课程中已讲解,比如变频器的电路图、位置检测装置的信号处理与传输等内容,教师讲起来费劲,学生学起来也觉得枯燥乏味。对于这些内容需要围绕数控机床结合教学实际及学生需求以应用为目标重新精选、整合;③随着计算机技术、微电子技术、传感器技术的高速发展,数控技术及其装备(数控系统、数控机床)也正在发生根本性技术更新,并且发展迅速。因此,有必要查阅文献,搜集资料,增加先进的数控技术及设备等方面的内容。

1.2实验教学现状分析

学校目前所设置的实验教学主要分为两大模块,第一大模块是基于宇龙数控仿真软件的数控车床及铣床的仿真操作教学,并让学生编写典型零件的车削及铣削加工程序进行仿真加工;第二大模块是在数控实验室实际操作数控车床及铣床进行典型零件的车削及铣削加工。所设置的实验教学过于侧重数控机床的操作。重点培养掌握数控机床操作、编程与维护能力,能够从事数控机床操作、数控加工工艺和数控加工程序编制的应用型高级技术专门人才。而经过调研了解到企业真正需求的是精通数控加工工艺、数控自动编程、数控机床设计、维修等工程专业素质。因此,我们需要对现有的实验教学模块做出调整,缩减数控机床操作方面的教学课时,增加数控自动编程、复杂零件数控加工工艺、进给伺服驱动系统等实验教学及数控机床结构现场教学等方面的内容。

2课程教学改革措施

红河学院作为应用型本科院校,其人才培养模式不能像高职高专一样,重操作,轻理论,学生只知其然,而不知其所以然,就业前景缺乏可持续性和创新性,也不能像普通本科院校一样,教学偏重于理论方面,而应该理论与操作并重,在大专业人才培养目标下,培养出既懂数控操作,又懂理论且有一定创新能力的高素质数控应用型人才[1][2]。因此,基于应用型本科人才培养在教育理念、培养目标理论上的定位,结合目前的教学实际,在以下方面进行改革:

2.1课程目标改革

根据对企业岗位及用人需求的调研分析,结合学校培养应用型人才的目标及学生的实际情况,重新明确数控技术课程培养目标及课程标准。根据数控技术的教学内容和学生的学习阶段,以应用型人才的应用技能为培养目标,把应用技能依据难易程度划分为三个级别(见表1),即:基础技能、专业技能和综合技能。围绕此“三级阶梯”式的应用技能培养目标设置相对应的理论教学内容和实训教学内容。

2.2理论教学改革

主要体现在以下三方面:第一,对数控加工编程部分,精选传统内容,注重基本概念、基本原理、编程技术、原理在数控机床中的应用的讲解,强化数控加工工艺的分析和编程指令的应用。第二,打破原有章节界限,突出数控技术的综合性,体现了计算机技术、微电子技术和传感器技术及机械技术的融合,建立整合性课程。如“数控技术”一课包含了工程控制理论和电机控制、数控原理、伺服系统、传感器原理,通过和相关课程教师交流,避免讲述相同内容,围绕数控机床和数控加工控制,理论紧密联系实际,将相关内容整合。第三,删除陈旧的教学内容,扩展新技术应用的内容,使学生及时了解专业前沿动态和应用“热点”,注重课程教学的实用性和前瞻性,合理更新教学内容,改变教学滞后的状况。

2.3实验教学改革

缩减数控机床操作的实验教学课时,依据应用技能的培养目标,将实验教学内容设置为数控机床的操作、数控自动编程及加工综合实验、数控系统的插补原理实验、数控机床伺服驱动实验等模块,设计相对应的教学内容及案例。在数控机床的操作和数控自动编程及加工综合实验等模块的实验教学过程中,教学手段以数控加工仿真软件为主要工具,展示数控机床加工及程序运行过程,做到理论与实践相结合,使学生能比较直观形象地理解理论课堂教学内容。数控系统的插补原理实验在斯沃数控插补仿真软件上进行,数控机床伺服驱动实验等模块的实验教学则在虚拟仿真实验教学平台上进行虚拟实验。数控编程及加工综合实验模块按照从简单到复杂的教学过程,分别设计较简单的典型零件、中等复杂的典型零件、较复杂且典型的工业产品的教学案例,逐步锻炼并提高学生的数控编程及加工能力,并为以后指导学生参加数控加工技能大赛积累经验和做准备。

2.4教学效果评价改革

在教学效果评价上采用理论和实验分别考核,过程性评价与总结性评价相结合等形式,适当扩大学生自主设计工作任务和实践等所占比重,通过理论和实践相结合,着力培养学生熟练掌握数控技术的各项能力,以及培养学生的实践能力、创新能力等综合能力。

3结语

通过本次课程教学改革探索构建了“数控工艺一数控编程一数控原理—数控系统—机床结构”的课程内容模块,在教学实践过程中也取得了较好的效果:①以数控加工工艺分析为切入点,引导学生学习数控编程,打破了以前教学中为了数控编程而学习数控编程的教学模式,让学生掌握数控编程的本质及方法,使数控程序不再仅仅是代码,使学生学习起来不再枯燥;②不完全依赖教材,对数控系统控制原理、进给伺服驱动系统、位置检测装置、数控机床本体结构等部分教学内容围绕数控技术和数控机床这两条主线,以“必须、够用、应用”为原则进行整合,让学生从应用的角度出发掌握数控技术,使学生学习起来变得更容易,也更加符合“应用型人才”的培养目标;③针对不同学习阶段的培养目标及应获得的技能设计相对应的理论与实践教学内容,从基础到专业,从简单到复杂,循序渐进,逐渐提高学生的实践应用能力,教学内容也更加符合企业对应用型人才的需求。

作者:毛慧珍 单位:红河学院 工学院

数控技术课程教学篇2

引言

要用好课堂教学这个主渠道,思想政治理论课要坚持在改进中加强,提升思想政治教育亲和力和针对性,满足学生成长发展需求和期待,其他各门课都要守好一段渠、种好责任田,使各类课程与思想政治理论课同向同行,形成协同效应”,成为各高校“课程思政”改革的重要推力。

一、《数控技术》课程特点分析

1.《数控技术》课程概况

《数控技术》以数控系统硬件、软件结构为主线,重点介绍数控加工程序的编制、计算机数控装置、进给伺服驱动系统、数控机床的运动系统与典型部件、典型数控机床、数控机床的发展等内容。《数控技术》既面向实际应用,又强调学科之间的交叉融合;此外,还注重与相关课程教学内容的衔接,力图通过启发创新思维,培养学生主动实践的工程应用能力。

2.国内数控行业人才需求

随着国民经济和国防工业的发展,我国机床市场消费额和机床数控化率不断上涨,对数控人才的需求由精通数控机床操作技工的“蓝领层”转变为数控通才“金领层”。要求从业者精通数控程序编制、懂数控机床操作,具有数控维护、维修人员所需掌握的综合知识,能自行完成数控系统的选型、数控机床机械结构设计和电气系统的设计、安装、调试和维修,独立完成机床的数控化改造。通过对上海第二工业大学最近几届数控专业毕业生的问卷调查和长三角部分制造业的人事部门反馈。目前最缺的就是既有理论知识又有实际操作经验的高技能人才,技校生理论稍缺,大学生又缺技能,两者结合的应用型本科生是最受欢迎的。

二、《数控技术》教学存在的问题及思政建设的必要性

1.现存问题分析

数控类课程是国内外高校机械电子工程专业的主要课程之一。国外主要采用课程模块的形式进行教学,理论课程体系比较系统,实践教学以现场教学及研究型教学为主。国内各高校的机械类数控课程,无论是理论教学还是实践教学,主要采用阶段、递进式方式。比较分析表明,国内应用型本科机械类专业实践教学目前存在以下三方面问题:(1)实践教学多为具体的理论课程服务,没有形成体系,整体优化程度低;部分实践教学的培养目标不明确,或教学内容与培养目标相脱节。(2)在教学内容和运行模式上,主要强调学生理论知识的汲取,而对于作为21世纪人才培养中最为关注的设计制造能力、创新意识以及工程意识培养方面的措施难以得到很好的落实。(3)课堂思政元素的缺乏,目前数控类课程只是注重理论知识的传授,而缺乏相应的课程思政元素的教学内容,学生的思想政治教育得不到有效提升。

2.思政建设的必要性

《数控技术》课程思政建设的必要性,主要集中在以下两方面:(1)大学阶段是学生人生观、世界观和价值观形成的重要时期,该阶段学生的心理逐渐走向成熟、发展变化最大。因此,教师在传授专业知识的同时必须加强课程思政建设,使学生树立正确的人生观、世界观、价值观和职业观,促进学生知识能力、方法能力、社会能力、专业能力以及职业素养全面发展。(2)目前,数控技术已经广泛应用于工业控制的各个领域,尤其是机械制造业中,普通机械正逐渐被高效率、高精度、高自动化的数控机械所代替。在航天、船舶、机床、兵器制造等等一些关系到国计民生的领域,数控技术显得尤为重要,只有培养政治素质过硬的毕业生才能满足国家的需求。

三、《数控技术》课程思政元素的发掘

1.发掘课程思政元素的原则

发掘《数控技术》课程思政元素的原则应该是以践行“社会主义核心价值观”为准则。社会主义核心价值观是社会主义核心价值体系的内核,体现社会主义核心价值体系的根本性质和基本特征,反映社会主义核心价值体系的丰富内涵和实践要求,是社会主义核心价值体系的高度凝练和集中表达。

2.国家战略规划元素

针对《数控技术》课程思政中的国家战略规划元素,文章在重点研究我国机床行业发展历史的基础上,分别从国家领导人对机床行业重视力度和战略规划两方面发掘思政元素。(1)机床行业战略规划方面:例如“一五”时期,在苏联专家建议下,国家对部分机修厂进行改造并新建了一些企业,其中有18家企业被确定为机床生产的重点骨干企业,业内称为“十八罗汉”。这十八家机床企业曾为我国机床行业的发展立下了汗马功劳。(2)国家领导人重视力度方面:新中国成立后,国家领导人对机床行业投入了巨大的关注,经过“一五”、“二五”的努力,我国逐步建立起了完整的机床工具工业体系,如图1所示。例如,始建于1950年的齐齐哈尔第一机床厂,是国家一五时期重点建设的156个项目之一,为我国机床行业大型重点骨干企业和行业排头兵企业,国家领导人多次莅临检查指导,如图2所示。

3.爱国主义元素

针对《数控技术》课程思政中的爱国主义元素,文章在研究国内外机床行业差距的基础上,重点从巴黎统筹委员会的成立和东芝事件两方面发掘思政元素。(1)巴黎统筹委员会:其正式名称是“输出管制统筹委员会”。1949年在美国的提议下秘密成立的,成员国是当时西方阵营的发达国家,成立这一组织的目的是限制成员国向社会主义国家出口战略物资和高技术。因为总部设在巴黎,通常被称为“巴黎统筹委员会”,后简称“巴统”。机床是一个国家制造业水平的象征,先进的数控加工设备对于任何一个国家都是重要的战略物资!长期以来,以美国为首的西方工业发达国家,一直将数控机床对中国、前苏联等社会主义阵营实行封锁禁运。(2)东芝事件:1987年5月27日,日本警视厅逮捕了日本东芝机械公司铸造部部长林隆二和机床事业部部长谷村弘明。东芝机械公司曾与挪威康士堡公司合谋,非法向前苏联出口大型铣床等高技术产品,林隆二和谷村弘明被指控在这起高科技走私案中负有直接责任。此案引起国际舆论一片哗然,这就是冷战期间对西方国家安全危害最大的军用敏感高科技走私案件之一“东芝事件”。东芝事件时刻提醒我们大型高精度数控加工设备是装备制造业里的重中之重,不但关系着工业的现代化程度,更关系着国防安全。

4.工匠精神元素

针对《数控技术》课程思政中的工匠精神元素,文章在研究大国工匠精神的基础上,重点从政府工作报告和大国工匠案例等方面发掘思政元素。(1)工匠精神:工匠精神,英文是Craftsman’sspirit,是一种职业精神,它是职业道德、职业能力、职业品质的体现,是从业者的一种职业价值取向和行为表现。“工匠精神”的基本内涵包括敬业、精益、专注、创新等方面的内容。(2)政府报告方面:国务院总理李克强2016年3月5日作政府工作报告时说,鼓励企业开展个性化定制、柔性化生产,培育精益求精的工匠精神,增品种、提品质、创品牌。“工匠精神”出现在政府工作报告中,让人耳目一新,有媒体将其列入“十大新词”予以解读。古语云:“玉不琢,不成器”。工匠精神不仅体现了对产品精心打造、精工制作的理念和追求,更是要不断吸收最前沿的技术,创造出新成果。

四、《数控编程》课程思政教学设计

1.教学班级情况

上海第二工业大学机械电子工程(中本贯通)专业2018级共有38名学生,该专业学生采取七年一贯制培养方案,以“双证融通”为特色进行人才培养。在课程设置中将本专业确定的职业资格证书所要求的应知应会,即综合文化水平与职业技术、技能标准要求嵌入相关课程,如图3所示。根据《数控技术》教学大纲要求,本门课3学分,总计48学时。课程授课时间1-12周,每周1次课,每次3学时。现以2018级机械电子工程(中本贯通)专业的《数控技术》课程进度表为例,详细说明前三周课程思政元素是如何融入教学内容的,如表1所示。

2.教学效果分析

通过在《数控技术》教学中增加课程思政元素,显著提高了学生的爱国主义精神,满足学生成长发展需求和期待,同时也加强了学生对数控行业的热爱。例如,学生对机床行业的“十八罗汉”非常感兴趣,并积极在课后时间主动查找相关资料,在查过过程中进一步加深了对机床行业的认识。

结语

作为一名机械电子工程专业的教师,要做到认真实践全国高校思想政治工作会议的讲话,就必须积极设计和探索《数控技术》的课程思政元素。通过在《数控技术》教学中增加课程思政元素,让学生具有正确的价值观,引导和激励学生,促进学生全面健康发展。同时,应该设计和探索更多的课程思政元素,以满足教学的需求。

作者:刘巍 何玉安 单位:上海第二工业大学 智能与制造控制工程学院

数控技术课程教学篇3

数控技术已经成为了现代科学技术中非常重要的组成部分,并在不同行业发展的过程中被广泛应用,其中精确的数据控制也会在机械制造业发展中发挥更加重要的作用。因此,如果能够将数控技术融入机械制造自动化发展中就可以更好地提升数控技术应用的质量,并提升自动化发展的速度。

1数控技术的概念和优势

1.1数控技术的概念

最为常见的数控技术是由不同类型的信息构成的,更可以借助不同类型的形式来让机械进行高效运作。在实践中只有将数控技术和机械设备更好地结合在一起才能够让机械设备更好地实现自动化发展,这样不仅节省了人力,也更好地提升了生产的效率,是一种相互结合之后的必然结果,更是现代化发展的重要标志。随着信息技术不断地发展各种技术将会变得更加成熟,相信将来会在不同的行业内部被应用,促进各行业高效向前发展[1]。

1.2数控技术的优势

目前数控技术将会表现出如下几点优势:

1.2.1便捷性

在自动化时代的背景下数控技术将比传统制造技术会显得更加方便,更会被广泛地应用于各项不同的工序中。在数控技术的的融入将不会让制造技术变得更加便捷,并朝着程序化的方向发展,并变得更加高效并让机械制造朝着更高的地方进行。

1.2.2高效性

目前很多不同类型的数控技术确实可以更好地提升产品自身的品质,更可以有效地提升生产的效率。但是传统的机械制造过程会出现很多不同类型的问题,作业效率也会不高,如果再遇到非常严格的条件自然会耗费大量的精力和人力,也无法更好地保证生产质量。如果此时有了数据技术的支撑就可以在提升生产效率以及质量的基础上节约更多的人力成本[1]。如果确实需要开展比较危险的工作时又需要采用高效的措施来避免在人工作业时发生不良的事件,保证安全生产更好地进行。

2数控技术在自动化机械制造中的应用

2.1在工业生产领域的应用

保证生产过程的安全性对于将自动化机械制造运用于工业领域变得非常重要的,更是确保该领域能够得以高效发展的前提。在实际生产时更多的生产人员都会借助计算机来进行自动化操作,并借助不同类型的手段来更好地提升运作效率,最终才能够让整个系统实现高效运行。在让不同类型的数控技术发挥作用时一定要让不同类型的数控技术融入其中,不同类型的技术也可以在被融入生产流水线中来完成一些非常简单的事。但是随着数控技术被融入不同类型的行业中,这些不同类型的技术自然会更好地满足不同类型的信息要求,更可以让操作的过程朝着更加科学的方向发展,最终让整个过程变得更加规范,这样不仅可以保证生产安全也可以保证整个工业生产任务更加高效地进行[2]。在现阶段发展的过程可以看出不同类型的数控技术已经被运用于不同行业内部,也只有借助更加高效的技术才能够将控制过程和数控技术更好地结合在一起,并在更多规范的支持下来完成生产目标。在执行完上述的规定后所取得的生产收益要比预期强。

2.2在煤矿机械领域的应用

从煤矿行业的发展看不同种类的机械都可以被融入传统的机械行业内部,但是目前科学技术发展的速度将会变得非常快,不同类型的因素也会直接影响整个行业的发展。但是传统采煤的成本要比使用的成本高很多,所以企业所能够获得的利润是非常有限的,更无法实现较强的增长。当各种不同类型的自动化机械技术和数控技术更好地融合之后自然会给煤矿机械的发展带来新的机遇。从切割机械发展的过程看数控技术的发展使得机械的切割水平有了很大的进步,最终不仅降低了生产的成本,更提升了生产的效率,也让生产的过程变得更加精准,所以在实践中需要在煤矿开采的过程中广泛应用数控自动化机械技术,以便更好地提升开采的质量和效率。

2.3在汽车制造领域的应用

随着人的生活水平的不断提升,汽车也会在各大家庭中被普及,最终也就会促进整个汽车行业不断地向前发展。但是目前很多人都对汽车制造业的发展提出了很多的要求,更多不同类型的传统汽车制造技术已经不能够满足社会发展的要求,通过应用的效果看数控技术可以提升汽车零件加工和组装的效率,最终更好地提升其生产量,最终才能够推动整个行业有效地向前发展。目前自动化机械制制造技术已经在数控行业中被运用的更加广泛,这会直接影响传统观念,并让传统的制造产生很大的变化。目前很多不同类型的企业都会采用更多不同类型的策略来调整自己的经营模式[3]。但是如果采用规模非常小的经营模式则可以更好地提升盈利的效果,所以只有让汽车自动化机械制造和数控技术更好地结合在一起才能够发挥一定的作用。而且数控就似乎之所以可以在汽车制造业中发挥一定的作用主要依赖虚拟技术和计算机技术,这些技术的融合不仅让数控技术更好地实现了深化,更让汽车企业自身的生产效率和质量得以提升。所以数控自动技术融入汽车行业将会有非常深远的意义。

3提升数控技术在自动化机械制造中应用效率的措施

3.1借鉴国外经验来提升国内的数控技术水平

数控技术的存在使得这一技术可以在不同的领域被高效应用,更因为被融入自动化机械制造领域而取得了很好的发展效果。但是我国在数控技术发展方面还是存在很多难题,所以确实存在很大的进步空间。相关人员必须借助创新精神来更好地提升数控技术的发展水平以便更好地满足社会科技市场进步的需要,并在实践中更好地借鉴国外的先进经验,不仅可以让其更加高效地发展,更可以获得丰富的经验,以便更好地提升数控自动化水平[4]。但是如果只是让国内或者国外的生产理念发挥一定的作用则无法有更强的突破,最终会变得更加落后。因此在实践中只有通过革新核心技术才能够取得更好的发展,并更好地提升数控自动化水平。

3.2培养高级的人才

一定要有效地发挥人才在数控自动化发展中的水平,因为只有培养更多高技术人才才可以更好地实现创新,并为提升机械水平奠定一定的基础,为此需要采用针对性的措施来培养真正高效的数控技术人才,这样更会影响数控技术在自动化机械制造中的应用过程,为此广大机械制造行业内部的领导者和管理者也需要认识到数控技术表现出的优越性,这样企业才能够通过运用这一技术所发挥的优势来配合更多的资金来提升人员的素质,同时为更多人的发展提供一定的保证[2]。

3.3优化产业模式,扩大应用范围

数控技术在自动化机械制造领域会发挥非常多的优势,但是从我国市场发展的过程看这一行业起步的时间并不早,整个技术水平也并不先进,但是又因为企业在发展中缺乏一定的创造精神,所以无法让数控技术发挥实际的作用。为此人们必须先对现有的产业模式先进行优化最终才能够更好地促进数控技术向前发展,同时更好地扩大技术应用的范围。如果确实有需要则可以在不大的范围内普及不同类型的内容,并借助以点带面的方式来扩大数控技术的应用效率,再通过提升技术来提升使用的效率,避免在市场上出现垄断的现象[5]。

4实际应用案例

数控车加工技术经常会被应用于机械加工中,重点可以通过转动圆形的胚料来让刀具沿着轴向前进,并在认真分析加工的精度和直径的基础上来更好地满足加工的要求,并根据零件图和技术加工的要求来编写零件加工的程序,真正实现自动加工。如果编写的零件加工的程序越多就月能够实现自动进给,并通过控制数控机床刀具进给的路线来更好地完成零件加工的过程。

4.1案例分析

4.1.1刀补执行的概念

刀补执行是数控加工案例中最为典型的操作。在实践中先要确定整个刀具半径补偿的指令格式,并将格式确定为(17,18,19),(41.42),其中41为左补刀,42为右补刀,40为取消补刀。在执行刀补时可以借助交点运算的方式来进行预算,不仅要在每一段卡哈斯的时候就先读两行,更需要直接计算合适的交点,并注意按照自动启动的阶段来直接做法,为的是能够沿着每个前进的方向在左侧或者右侧进行补刀。图1就是常见的零件图及对应的加工轨迹路线。

4.1.2刀补执行的步骤

在真正执行刀补过程时可以参照如下步骤进行:第一,建立刀补。当刀具直接接近工件时可以在具体分析41或者42指定刀补方向的基础上让刀具的中心和编程的轨迹相互过渡和重合。当4程序段上协商41和01两个重要的指令之后再按照一定的顺序来读数。先可以读6和8这样两段内容,之后再在4段的终点做一个合适的矢量,并让矢量的方向和下一段前进的方向相互垂直偏左,期间的大小应该和刀补值相互匹配,其中在刀具中心相互执行时就是矢量的终点。在让动作指令发挥作用时只能够采用00或者01两个指令,并不能够借助02或者03来发挥应有的作用[3]。

4.1.3刀补状态

可以在执行刀补程序时先控制刀具的中心位置,并让其轨迹始终都沿着垂直的反向偏移,必要时可以直接离开刀具半径一定的距离,并从6开始就直接进入刀补的状态。

5结语

第3篇:数控机床教学范文

对于教学安全主要是针对实践操作部分,机床作为机械结构,一旦出现事故,轻则机器损坏,重则出现伤亡事件,这样的事件已经给了我们血的教训。例如,某高校机械专业学生在企业实习期间由于操作失误,直接导致手臂被机械结构严重损伤,最终不得不截肢。如何避免机械事故发生是学生在实践操作部分最需要注意的问题,因此很多学校非常强调安全问题。传统教学中,由于学生在上机床实际操作之前并没有对机床的运动情况有很清楚的了解,很容易导致事故的发生,因此很多院校在进行数控实训操作的时候,多是恐惧危险的发生而走走形式,真正实际进行操作,并能够加工出零件的比较少,除非是学校为了让学生参加比赛而培训数量比较少的学生,难以达到教学计划中关于实践教学部分的实际要求。而采用计算机仿真技术的数控教学,可以在实际操作之前充分了解数控机床面板的操作和数控机床的运动运行规律,某种意义上说就是真正的数控机床操作的演习,为实习实训部分做好充分的准备工作,即使在仿真中出现操作错误或者操作失误,既不会导致机床的损坏,更不会导致人员的伤亡。

二、教学效果和效率

数控程序编写是数控类课程的主要教学内容之一,如何正确地编写数控程序也是数控类课程的重要任务。在传统课堂上,教师主要利用PPT课间插入动画、图片、文字等内容进行讲解,虽然利用了一些多媒体资源,但是并没有充分发挥多媒体最大的功用。在讲解过程中往往比较枯燥乏味,难以更加形象具体地表述数控代码控制刀具、机床主轴的运动情况。特别是对于一些比较复杂的循环指令只是通过这样的讲解方式往往很难准确地表达。虽然目前有些教师可以采用一些三维软件、动画软件制作一些比较详细的动画,但是这种动画往往就是固定设置好的动作,缺乏参数的变化,不能通过修改参数来观察刀具运动的变化。目前大多数计算机数控仿真数控系统都是模拟实际的数控机床操作,几乎完全和实际的数控机床操作相同。教师在授课过程中可以编写实际的数控程序,再输入到数控仿真系统中进行验证,在验证的过程中,可以随时改变数控程序中的参数,来讲解数控指令中参数控制刀具的运动规律,也可以改变数控程序中的程序指令,来讲解不同指令刀具的运行轨迹;这样就可以更加清楚形象地讲解数控编程中的各种程序指令和指令中各个参数的含义。在斯沃数控仿真系统模拟加工零件过程中,在操作界面的左侧显示编写的数控程序,仿真操作过程中根据刀具的运行轨迹,自动跳转相应的程序段,帮助学生理解程序中控制对象的运行情况,并且利用不同的颜色来展示不同刀具的运动轨迹,在直观地展示运动轨迹的同时也可以随时更改数控程序或程序中的参数来获取不同的轨迹。

三、数控工艺部分体现

第4篇:数控机床教学范文

关键词:技能竞赛;实训室建设;实训教学;数控技术

职业技能竞赛在高职院校受到高度重视,各学校积极组织学生参加各级各类职业技能竞赛活动[1]。随着制造业的转型升级影响,曾经炙手可热的数控技术专业人才,企业对其需求数量不断下降,该专业学生就业形势跌入低谷。作为数控技术专业教师,亲身经历了从“黄金时代”到“低谷时期”的专业发展历程,专业办学规模不断地萎缩,在专业建设与发展中也经历了前所未有的压力。学校通过专业研讨会、专业老师下企业调研等措施,关注行业企业发展动态,掌握企业对数控技术专业人才需求及其质量要求。随着制造业的升级,企业对数控技术专业人才提出了更高的要求。尽管专业人才面临市场需求量下降的危机,然而高质量人才需求量却并未下降,反而是“一才难求”。在“中国制造2025”行动纲领的影响下,制造业迎来了久违的春天,作为数控技术专业教师,一定要把握这样重大的机会。专业发展要突破瓶颈,就需要不断地提升专业办学实力,提高学生的专业技术技能,提升就业知名度。经过多年的困惑时期之后,笔者于2014年再次组织学生参加市级职业技能竞赛,2017年开始逐步参加省级以上职业技能竞赛。在2018年全国职业技能竞赛中,湖南化工职业技术学院数控技术专业“数控机床装调与技术改造”项目荣获全国一等奖。2020年,数控技术专业学生参与竞赛项目达到3个,逐步提升了专业知名度,专业建设正如火如荼,专业人才培养质量得到极大的提高。

1当前高职专业实训教学及实训室建设现状分析

以高职数控技术专业为例,当前专业实训教学及实训室建设主要存在实训设备较陈旧且台套数偏少、教学内容更新速度落后于行业企业对人才需求发展、教师实践动手能力有待提高3个问题。

1.1实训设备较陈旧且台套数偏少

在经济高速发展的时代,高技术技能型人才成为推动经济转型升级的重要力量。高职高专院校人才培养的目标是立足于职业导向,培养高技术技能型人才。由于职业教育底子薄,大部分学校的实训室建设经费投入不足、实训设备数量较少、设备较陈旧[2]。专业课程的理实一体化程度还比较低,对教学效果造成一定影响。

1.2教学内容更新落后于行业企业人才需求发展

学生技术技能的培养主要依靠实训环节来实现。但在现阶段的职业教育中,学校与企业的合作还不够深入,企业的新技术无法快速融入到教学中。首先,教师教学任务繁重,无法全身心融入企业进行相关技术技能的学习;其次,由于相关设备的影响,有些专业技能无法通过实践得以提升,从而造成高职院校对新技术的应用存在滞后问题,导致无法满足企业对高质量人才的需求。

1.3教师的实践动手能力有待提高

高职院校的师资引进主要提倡高学历,教师大部分来自于高等院校应届毕业生,缺乏企业工作经验,动手实践能力相对较弱。以数控技术专业为例,该专业大部分专业核心课程及实训,如数控加工、多轴加工等,对相关软件、加工工艺、机床操作能力有较高的要求,然而教师并没有进行过相关环节的学习与训练。为了提升专业教师的业务能力,还需要下企业锻炼以提高动手实践能力。教师应加强终身学习的态度,不断学习新知识与新技术,从而提升教学质量,提高人才培养质量。

2职业技能竞赛对实训室建设及实训教学的影响

2.1促进专业教师的成长及教学团队的形成

通过指导职业技能竞赛,教师的业务能力有了极大提高。专业教师根据自己的专业优势,结合专业现有资源组建团队,参加技能竞赛,通过2~3年竞赛积累经验,逐步形成相对稳定的师资团队与学生梯队。以数控技术专业参加的“数控机床装调与技术改造”和“工业产品的数字化设计与制造”项目为例,负责项目教师根据自己的优势,分别从电气控制与数控加工两个方向入手,结合机电一体化专业与工业设计相关专业,组建教师与学生团队。每个竞赛项目由多个任务有机组成,需要不同专业教师协作完成。“数控机床装调与技术改造”项目包含电气连接与安装、机械装调、技术改造、数控加工4个模块,“工业产品的数字化设计与制造”项目包含数据采集、建模与创新设计、创新产品加工、装配验证4个模块。在“数控机床装调与技术改造”项目中,数控技术专业教师在电气控制、生产计划与物料控制(ProductionMaterialControl,PMC)等环节相对较弱;在“工业产品的数字化设计与制造”项目中,数控技术专业教师在数据采集、逆向建模与创新设计等环节比较薄弱,因此需要通过与其他专业或具有相关专业优势的教师协作组建团队。在竞赛指导与训练过程中,不断与学生们共同学习、解决问题,教师自身的业务能力得到极大地提升。经过多年来的竞赛磨砺,各个竞赛项目逐步形成了一支各项能力强弱互补、年龄层次具有梯队性的专业教师团队。

2.2促进实训室的基础建设进程

高职院校是培养高技术高技能人才的重要基地,实训室是培养学生专业实践能力的重要场所[3]。以湖南化工职业技术学院数控技术专业为例,早期数控机床购置时间较长,故障率也较高,台套数有限,无法满足当前专业的实训教学需求。在实训室建设中也遇到过很多困难,各项实训室建设项目每年申报,但建设经费有限,专业本身没有优势与知名度,实训室建设立项基本无望。自2014年以来,数控技术专业积极参加各级各类竞赛,从市级的数控加工类竞赛开始磨砺,再到省级数控维修类、工业产品设计与制造类技能竞赛,最终进入部级比赛。备赛初期,根本没有与竞赛对口的设备用于训练,只能结合学校现有设备情况,自己动手整合相关设备积极训练。2017年,两支队伍首次参加省级技能竞赛并且同时获奖,得到了学校的认可与重视,该专业在省内兄弟院校之中形成一定影响力后,专业知名度得到提升。同年,在学校的专业实训室建设立项中,数控加工实训室项目立即启动,一次性购置4套加工中心等数控机床及相关设备,数控仿真实训室建设改造项目启动,一次性完成50台计算机、仿真软件升级等措施,极大地缓解了实训压力,提升了学生实训教学能力与效果。在随后的部级竞赛训练期间,数控维修实训室也逐步建立起来,数控加工实训室的数控机床也在不断地扩充与升级改造,正在筹备多轴联动机床的建设项目。依托职业技能竞赛平台,逐步扩容升级设备,提升专业竞争力,实训室建设得到了快速发展。2.3促进学生专业技能与职业素养的提升通过参加职业技能竞赛积累经验,以赛促学。竞赛指导教师负责组织职业技能竞赛逐步形成的学生团队,组建相关学生专业协会,推动相关竞赛技术技能在全体学生中的学习与应用。将竞赛相关技术技能内容,从以精英学生的竞赛训练内容和标准为主体,逐步推广到常规教学中,从而提升了本专业全体学生的专业能力。学生在掌握数控技术专业核心能力后,可根据自身优势进行相关选择,分别向数控维修、工业产品设计、多轴加工等方向继续深入,在进行专业技术技能训练时,培养了学生的岗位职业能力和解决问题等综合能力。

3对基于技能竞赛平台的实训室建设的思考

1)实训室建设要结合当前需要与专业未来发展逐步进行,应具有一定前瞻性。在专业的各个实训室建设项目中,要在综合考虑专业教学、技能竞赛及技术发展等多方面因素之后,分阶段进行。在建设前期,要做好专业实训室建设规划,调动全体专业教师进行充分讨论与调研,确定实训室建设的方案[4]。数控技术专业各实训室设备主要为数控机床,设备价格较高,建设一个既能满足实用性又具有一定先进性的实训室,建设规划极为重要。在实训建设中,应优先考虑专业核心实训室建设。在“数控机床装调与技术改造”省赛阶段,在建设经费有限的条件下,先进行数控加工实训室扩建,竞赛设备可通过改造等方式来满足竞赛训练需求,在一定程度上也提升了师生的专业综合能力与解决问题的能力。在核心实训室建设需求规模满足后,再优先推进具有竞赛能力的与竞赛项目相关的实训室建设,通过竞赛成果提升专业知名度,进而促进专业实训室建设。数控技术专业可融合参加的职业技能竞赛项目比较多,机床设备更新也较快,在建设中需综合考虑各实训室、竞赛项目间设备的融合,如数控加工实训室的各种机床结构、系统可融入到数控机床维修竞赛项目,“工业产品的数字化设计与制造”项目的数控机床可融入到数控加工实训室。在设备选型时,根据实训建设的功用及相关技术发展内容,设备配置情况充分调研兄弟院校及企业,了解设备在企业运用的优势、技能参数、使用性能等,确保实训室建设能满足当前教学需要,并要考虑技术与专业的未来发展方面,切忌在设备选型时盲目追求新功能,以免造成资源浪费。2)构建专业核心实训课程体系,促进实训教学改革,通过技能竞赛或其他建设项目等平台促进实训室建设发展进程。在数控技术专业人才培养方案的制定中,要进行充分调研与论证,在原有“机械设计模块”和“先进制造模块”核心模块基础上,根据职业技能竞赛项目“数控机床装调与技术改造”和“工业产品的数字化设计与制造”项目的需要,设置了“数控机床装调与维修”和“产品数字化设计与制造”两个进阶模块。在人才培养方案修订过程中,结合技能竞赛项目需求,逐步增开了“数控机床运行与调试”“产品逆向造型设计”等理实一体化课程,先通过相关仿真软件平台进行教学,再逐步购置相关数控维修机床平台,建立数控维修实训室,通过购置具有相关功能的数控机床进行“工业产品的数字化设计与制造”项目的设备建设,同时可将此机床设备融入数控加工实训室,扩充数控机床的种类和台套数。

4结束语

本文分析了当前专业实训室建设与实训教学中存在的问题与现状。结合湖南化工职业技术学院数控技术专业参加职业技能竞赛的经验总结,通过职业技能竞赛促进了专业教师团队的建设、学生专业技能与职业素养的提升、专业实训室相关设备建设进程,提出了基于职业技能竞赛平台的实训室建设及实训教学改革的思考与措施,通过构建专业核心模块与竞赛进阶模块相结合的课程体系,利用职业技能竞赛平台,提升了专业竞争力,促进了实训室建设,提高了人才培养质量。通过近年来的实践,利用职业技能竞赛平台,以赛促学,培养了学生的技术技能、职业素养以及解决问题的综合能力,提升了专业竞争力与知名度,促进了实训室建设的发展进程[5-6]。

参考文献:

[1]吕景泉.高等职业教育专业建设实践的研究[D].天津:天津大学,2014:86-98.

[2]卜燕红.高职院校专业实训室建设与管理研究[J].江苏科技信息,2017(36):78-80.

[3]鲍惠芳.专业核心课程教学资源库的建设与技能大赛的结合[J].河北能源职业技术学院学报,2014(1):94-96.

[4]邱文棣.技能竞赛对中职学校实训建设的影响研究[J].中学理科园地,2014,12(67):16-18.

[5]孙加存,邓建平.高职院校自动化类专业实训室建设与管理探讨[J].苏州市职业大学学报,2014,25(3):59-61.

第5篇:数控机床教学范文

[关键词]微课;教学设计;“知识元”;高职院校

一、基于“知识元”的微课教学设计流程

微课设计应属于网络教学设计的范畴。网络学习环境下的教学和以往传统学习环境下的教学模式有很多区别,我们根据网络环境自身特点,可将网络教学设计结合网络教学的要点划分为以下几点:设计教学目标,分析学习者特征,设计教学内容,设计学习环境,设计学习资源,选择教学模式与策略,设计教学评价。

二、“数控机床急停故障排除方法”微课教学设计

(一)教材处理

“数控机床急停故障诊断”课程是在学习完数控机床急停控制原理基本知识后的一门提升综合能力的课程。这对学生的要求较高,需要学生具有比较全面的急停控制的基础知识。但在教材中,急停故障诊断这部分内容相对比较零散,缺乏完整性。因此,在设计整个教学过程时,为了让教学系统化、简单化,在学习的过程中结合FANUCOi系统维修手册,让学生从中获取相关的信息资料,与教材加以整合,进行工作任务的实施。这样既给学生减轻了压力,也给学生创造了一个与实际工作相接近的工作情景,达到了理实一体的教学效果。

(二)教学内容分析

急停控制的目的是在紧急情况下,使机床上的所有运动部件制动,并在最短的时间内停止运行。数控机床急停是数控机床安全性的重要内容。一台机床在验收和使用时肯定会设计这方面内容,能否及时正确处理数控机床急停故障将直接影响到机床操作是否安全及加工效率的高低。同时,数控机床急停故障诊断是机床维修作业的一项内容,熟悉整个诊断流程、规范地检测与排除故障是一名机床维修从业人员所必备的技能。本次课通过案例引入、观察故障现象、故障原因分析、制定维修方案、排除故障、故障总结的流程和理实一体的教学模式来完成机床急停故障诊断的教学。需要强调的是,不同类型机床的急停控制方式会有一些差异,本节课只针对FANUCOi系统机床展开学习和讨论。

(三)教学目标分析

本次课是数控机床急停故障的诊断,最终目的是排除故障,让机床正常工作。故障诊断前,要求学生必须有扎实的理论基础,在知识目标的设计上主要考虑此因素,主要包括急停控制回路的组成及工作原理、急停PMC梯形图的控制原理、故障诊断基本流程。故障诊断中,需要学生有过硬的诊断技术和缜密的思维,这也是作为一名专业的机床维修人员所必备的专业技能。因此,在技能目标的设计上主要考虑学生的关键能力的培养,动脑(分析控制电路、PMC梯形图,确定故障原因,制定诊断方案)和动手(急停按钮的正确操作、实际机床故障诊断、急停控制回路各部件的拆装)相结合。贯穿在整个教学过程中的是学生的学习态度,态度决定成败。树立良好的态度观是达到本次课教学效果的灵魂所在,培养学生的小组合作学习意识、安全规范操作意识,锻炼学生的关键能力,并让这种学习态度延伸到学生所有的学习中去,延伸到工作中去。

(四)重难点分析

重点分析:故障诊断的最终目的是排除故障,但排除故障需要有一个完整的过程,过程对了,结果就容易出来。而在该机床急停故障诊断的过程中,故障原因的分析和制定故障诊断方案是整个故障诊断的关键所在,因此将其设为本次课的重点内容。该部分内容反映了维修的思路、维修的方向,能引导学生该如何去解决这个故障,同时培养学生的思维能力和分析能力,让学生的关键能力得以体现,并得以迁移。难点分析:由于学生平时对实际机床故障接触较少,对急停控制回路各部件在实际机床上的位置及部件各针脚比较陌生,这会使学生在对实际机床进行故障诊断时显得紧张,不知从何下手,如果出现错误,更加无所适从。所以,在实际机床进行故障诊断的教学过程中,采用小组合作的学习模式,让更多的学生能够参与其中,零距离与实际机床故障接触,消除学生的陌生感,增强学生的学习兴趣。最重要的是让学生在排除故障时能享受到成功的喜悦,增强学生的自信心。

(五)学情分析

学生心理分析:数控机床急停故障比较常见,学生在操作机床的过程中,经常会出现急停报警现象,并且引发急停报警现象的原因很多,学生经常需要教师协助排除。由于所学专业的影响,很多学生对这个问题有强烈的好奇心,在课间经常有学生会问“为什么在修改参数的时候按下了急停按钮?为什么数控机床在开机关机的时候都要进行急停按钮相关操作?为什么机床运行过程中有时会出现急停报警,这个故障如何排除?……”显然,学生有亲手把故障排除的愿望。只要教学方法得当,学生的这种好奇心和愿望完全可以转化成本次课的学习动力。学生知识结构及能力分析:学生在学习“数控机床急停故障排除”之前已经学习了“PLC及数控机床电气控制”、“数控机床安装调试”、“数控系统安装调试”等专业课,同时也学习了“机床基本控制线路故障的诊断与维修”等内容。在学生的知识结构方面,已经具备了对数控机床急停故障原因进行分析的能力。值得注意的是,学生在校期间不可能学习所有机床急停故障的诊断排除方法,也没有必要这样做。只要学生掌握造成数控机床急停故障的主要原因,学会如何对原因进行正确的分析,掌握数控机床急停故障诊断与排除的思路,随着今后机床设备维修时间的增加、经验的积累,就能够举一反三、触类旁通,从而提高他们分析问题、解决问题的能力。同时,必须注意到高职院校大部分学生的文化理论基础并不是很好,逻辑思维能力还比较差。所以,在教学实施过程中教师要由浅入深,增加实践环节,引导学生积极地参与到教学过程当中来,在师生的互动交流中实现教学目标。

(六)教学策略分析

1.教学过程组织以故障诊断的基本流程为主线,把理论和实践结合起来,以达到教学目标为终极体现。在教学各个环节中,采用分组教学,共分为四组,每组4人,自荐一位组长,负责小组内的分工(记录员1名、考核员1名、资料员1名、操作员1名)及工具的正确使用等。通过这样的分组活动,让每一位学生都能参与其中,提高学生学习的积极性,同时培养学生的安全、规范操作意识。各小组故障现象一致,但故障点不同,这样在便于教学的同时,可以全面、系统地进行故障诊断思路的培养。

2.教学方法设计为了让教学与实际工作接轨,教学采用任务驱动法,以案例引入,创设工作情景。在教学过程中,为了激发学生的学习兴趣和调动学生的学习积极性,教师采用分组学习法,充分体现“以学生为主体、以教师为主导”的教学理念,让学生发挥出更大的潜能。

3.教学资源利用本次课采用理实一体的教学模式,需要利用多媒体、FANUCOi维修手册、FANUCOi数控机床PMC手册、万用表、讨论展示板、卡片等资源辅助教学,便于教学的开展,达到更好的教学效果。

4.教学情景创设案例引入:学校新购置一批数控机床故障诊断与维修技术综合实训装置,教师安排学生小李对电路接线,小李接完电路后开机发现急停报警不可解除,这下可急坏了小李同学,小李找来了教师帮助解决,你知道教师是如何帮助小李解决问题的吗?那么就让我们一起走进现场,解决问题吧!教师让学生进行角色扮演,营造轻松、愉快的学习氛围,同时让学生模拟以上情境,让学生培养自己“职业人”的同时进一步加深对自己专业的认识。

(七)教学评价设计

学生自评(20%):针对本次课自己的表现及任务完成情况进行评价。小组互评(30%):立足于学生的参与程度、工作强度、合作满意度进行评价。教师评价(50%):阶段性评价,对每一学习环节学生的表现进行累计评价,最后进行汇总。说明:评价用表格的形式和具体完成情况来体现,评价时要淡化具体得分,可用等级来代替分数(如分为A、B、C、D四个等级)。讲评中应以鼓励建议为主,强化教师讲评与意见建议,便于学生纠正错误。微课有时间短、主题小、重点突出、资源众多、随时学习和功能强大等特点,在高职“数控机床故障诊断与维修”课程中实施微课教学设计,改变了传统的教学模式,有效地激发了学生学习兴趣,促进了学生自主学习能力的提高,让学生真正在一种比较轻松愉快的氛围中学习,符合学生的认知规律和职业成长规律。这种灵活、有选择性和个性化的学习方式越来越被人们所接受。在课程改革不断深入的高等职业学校,其微课应该与普通、中等教育有所不同,要根据高职学生的实际情况,站在学生的角度去开发与设计,这样才能体现课改的价值和作用,彰显高职教育特色。

参考文献:

[1]李玉平.微课程———走向简单的学习[J].中国信息技术教育,2012(11).

[2]胡铁生,黄明燕,李民.我国微课发展的三个阶段及其启示[J].远程教育,2013(4).

[3]张琛,刘正.微课的设计与制作———以《火车过桥问题》为例[J].教育理论与实践,2014(34).

[4]李飞.基于移动学习的微课设计与开发———以“穿孔书签设计”教学设计为例[J].工业和信息化教育,2015(2).

[5]王曦.高职电子商务专业“淘宝商品图片制作”微课程设计[J].职教通讯,2014(24).

[6]熊银花.基于空间(微课)的《汽车底盘拆装与调整》教学改革研究[J].装备制造技术,2017(4).