數(shù)控技術作為制造業(yè)實現(xiàn)自動化、柔性化、集成化生產(chǎn)的基礎,是制造業(yè)提高產(chǎn)品質量和生產(chǎn)效率的重要手段,數(shù)控技術的應用水平更是體現(xiàn)綜合國力的重要標志。隨著WTO的日益深入,我國制造業(yè)企業(yè)已開始廣泛使用先進的數(shù)控技術,而掌握數(shù)控技術的機電復合人才奇缺。2003年,國家數(shù)控系統(tǒng)工程技術研究中心的一項調研結果顯示,僅數(shù)控機床的操作工就短缺60多萬人。我國目前的數(shù)控人才不僅表現(xiàn)在數(shù)量上的短缺,而且質量、知識結構也不能完全滿足企業(yè)要求。而培養(yǎng)高素質的數(shù)控人才是高等職業(yè)教育義不容辭的責任。近幾年來,各類各層次職業(yè)學校的畢業(yè)生陸續(xù)走進市場,受到企業(yè)的歡迎。就目前數(shù)控技術的用人單位來說,還是希望實踐動手能力強的學生。當然培養(yǎng)一個熟練的數(shù)控技術人員在學校是較難達到要求的,一是學制較短,既要系統(tǒng)地學習普通理論和專業(yè)理論知識,又要學習專業(yè)的技能;二是實習、實訓設備不足。但是作為職業(yè)技術教育學校來說,自己的畢業(yè)生要適應市場的需要,必須全力打造拼搏,培養(yǎng)高素質的數(shù)控人才以適應企業(yè)的需要。
數(shù)控技術應用專業(yè)的高級職業(yè)技術人才的工作對象是計算機控制下的數(shù)控機床的編程操作、測試、維修及技術改造。就課程體系來說,牽涉到電子、計算機、控制、機械、軟件等知識內容;實踐體系,包括各類課程的實驗、課程設計以及實習、實訓、畢業(yè)設計等環(huán)節(jié)。本人側重談談數(shù)控技術應用專業(yè)的實踐性教學環(huán)節(jié),這是培養(yǎng)學生基本技能和培養(yǎng)學生分析問題、解決問題能力的重要手段,必須高度重視并切實加強這個環(huán)節(jié)。
一、 實驗
實驗是鞏固和驗證所學理論,開發(fā)智能,培養(yǎng)學生動手能力、分析和解決問題能力的重要環(huán)節(jié)。各門課程的實驗課既要制定詳細的實驗指導書和實驗報告,由學生獨立完成;也要有選擇性地讓學生自己設計實驗。在實驗過程中,以學生為主,培養(yǎng)學生測量、觀察、記錄、處理實驗數(shù)據(jù),分析實驗結果,撰寫實驗報告的能力。電工與工業(yè)電學、材料及工藝學、公差配合與技術測量、機原與機零、液壓與氣動、可編程控制技術、傳感技術、自動控制技術等課程開設教學大綱所要求的實驗項目。
二、 課程設計
課程設計是學生學好某門課后,運用所學課程的基本理論和基本技能及相關前修課程的有關知識,在教師指導下,進行結構或工藝設計綜合訓練在實踐性教學環(huán)節(jié)。盡管課程設計是模擬性設計,但對培養(yǎng)學生綜合運用知識的能力及學生具有方案論證、工程計算、結構設計、資料運用、圖樣表達、獨立工作等能力有一個突飛猛進的提高。主要應安排制圖測繪、機械零件課程設計、機械零件加工藝過程的編制、數(shù)控編程及其實施等。
三、 普通實習
數(shù)控技術應用專業(yè)屬近機械類專業(yè),所以有關機械類專業(yè)的實習必須進行。實習主要是使學生建立工藝過程的整體概念,并獲得專業(yè)生產(chǎn)知識,培養(yǎng)操作技能。在實習指導教師的講解指導下,培養(yǎng)學生包括鉗工、鑄造、熱處理、機械加工、電氣控制裝配調試的動手能力。1.鉗工實習內容:入門、劃線、鏨削、鋸削、銼削、鉆孔、锪孔、擴孔和鉸孔、攻絲、套扣、矯正、彎曲和鉚接、刮削與研磨、銼配等。2.車工實習內容:入門、車外圓、端面、臺階、鉆中心孔、鉆孔、切槽、切斷、鏜孔、切內溝槽、攻絲、套扣和滾花、車圓錐面、車螺紋等。3.銑工實習內容:入門、銑平面、垂直面、科面、臺階面、銑槽與切斷、銑等分零件、鉆孔、銑螺紋、施槽、銑齒輪等。4.車銑綜合實習內容:按照圖紙編制加工工藝卡片,完成零件的加工,達到零件的技術要求。5.電裝實習內容:識別電路圖、識別元器件、安裝、焊接、調試。6.參觀實習:本校無法安排的工種,帶領學生到實習基地參觀,以增加學生的感性認識,有利于對理論的進一步理解。
四、 專業(yè)實訓
隨著計算機、微電子、信息、自動控制、精密檢測及機械制造技術的高速發(fā)展,加速了數(shù)控機床的發(fā)展。目前數(shù)據(jù)機床正朝著高工序集中度、高精度、高復合化和高可靠性的方向發(fā)展。我們數(shù)控技術應用專業(yè)的高職學生與一般機械專業(yè)不同的地方,就是一方面對數(shù)控機床及編程的理論有所了解,另一方面一定要能操作、使用、維修先進的數(shù)控機床,掌握這方面的知識和技能。
1. 計算機基本知識實訓熟悉并能掌握微機操作系統(tǒng)、中文文字處理軟件word2003、能方便地與計算機進行人機對話。
2. AutoCAD實訓通過大量實例的實習,熟練掌握基礎圖形繪制命令、常用的編輯命令、文本、圖層管理、塊和屬性的應用,尺寸公差的標準,以及繪制相貫線、截交線、零件線、裝配圖、軸測圖,掌握三維造型命令的應用,建造三維零件圖。
3. 數(shù)控編程實訓(手工編程)數(shù)控編程實訓應包括車床、銑床、線切割等程序的編制、輸入、工件的裝夾、運行加工、檢驗等。數(shù)控車床編程:①據(jù)零件圖分析,確定加工工序;②確定刀具起始位置及對刀點的坐標;③加工程序的編制。數(shù)控銑床編程:①據(jù)零件圖分析,確實工藝方案及加工路線,包括定位面的選擇,裝夾方法、工序順序;②選擇機床設備;③選擇刀具;④確定切削用量;⑤確定工件坐標及對刀點;⑥編寫程序。
4. 自動編程實訓一般而言,對于簡單或規(guī)則的表面加工編程只需手工編程,在操作面板上直接輸入指令代碼進行,只有在加工具有復雜曲面或具有不規(guī)則曲線輪廓的零件(如模具)時,才真正引入自動編程系統(tǒng)。目前應用最廣的是圖形交互式編程系統(tǒng),其特點是速度快、精度高、直觀性好、使用性好、使用簡便,已成為國內外先進的CAD/CAM軟件所采用的數(shù)控編程方法。目前常用的圖形互換軟件有Master CAM、NC3APSM、HZAPTII、MAPT等。在講解自動編程系統(tǒng)以后,進行一次自動編程實訓。編好所給零件圖的程序,并能在數(shù)控機床上模擬加工。
五、 畢業(yè)實習與畢業(yè)設計
畢業(yè)實習與畢業(yè)設計是培養(yǎng)學生綜合運用本專業(yè)所學習的全部理論知識和技能,獨立分析和解決實際問題的能力。學生可帶著課題或在找到工作后聯(lián)系實際選擇課題。在實習和設計的過程中,教師和學生可在網(wǎng)上傳遞,對學生存在的問題給予指導,要培養(yǎng)學生收集和運用資料的能力,大膽創(chuàng)新的能力,使學生順利完成畢業(yè)設計。
六、 實踐性教學環(huán)節(jié)的落實措施
實踐性教學環(huán)節(jié)是根據(jù)《數(shù)控技術應用》專業(yè)的培養(yǎng)目標來制定的,計劃確定了,就要落實,否則是一紙空文,達不到要求。為了落實實踐性教學環(huán)節(jié),必須采取下述措施:
1. 教師隊伍的建設辦好一個專業(yè),專業(yè)教師是最重要的保障之一,要求具有較高的專業(yè)理論知識,又具有扎實的實踐動手能力的雙師型教師。盡管職業(yè)教育已開辦了多年,但還有些教師重理論、輕實踐,必須加強動手能力的訓練;對實踐經(jīng)驗較豐富的教師也可充實理論知識的實習。
2. 實踐性教學文件的制定為了有計劃實施實驗、實習、實訓、畢業(yè)設計等教學工作,必須制定上述內容的相關教學大綱、實施計劃和指導書。這樣才能做到有的放矢,除了時間保證時,更重要的是做什么,怎么做。
3. 實驗、實習、實訓設施的建設①實驗室建設。金相實驗室、材料實驗室、機原機零實驗室、公差實驗室。機床實驗室,液壓實驗室、可編程實驗室、傳感實驗室、電子實驗室等。②實習工廠建設。具有30臺左右的普通機床(包括車床、銑床、磨床、鉆床等)實習車間。③數(shù)控加工中心。具有數(shù)控銑床、數(shù)控車床、數(shù)控線切割機床。數(shù)控電火花加工機床等10臺左右,且計算機房具有50臺的微電腦及其設備,以利于學生在電腦上生成所需零件的程序。
綜上所述,數(shù)控技術專業(yè)的實踐性教學環(huán)節(jié)(包括實驗、課程設計、普通實習、專業(yè)實訓、畢業(yè)實習與畢業(yè)設計)的實施,必須有硬件設備的保證,必須有教師和學生的參與。只要政府和各類職業(yè)學校積極采取措施加大培養(yǎng)力度,投入人力、物力、財力,數(shù)控專業(yè)一定會越辦越好。