摘 要:本文以模塊化教學為基礎,探討了其在五年制高職教育中的應用,以“數(shù)控加工技術”模塊課程體系為例,分析模塊化教學在數(shù)控技術專業(yè)中的實施方法,通過實施過程中學生應掌握的數(shù)控工藝編程及操作能力分析、研究其教學效果。
關鍵詞:模塊化教學;數(shù)控加工;教學方法;實踐操作
在知識經濟時代,企業(yè)之間的競爭已由物質資源的競爭轉化為人力資源的競爭。在機械加工行業(yè),數(shù)控機床的發(fā)展很迅速,培養(yǎng)數(shù)控人才也成為職業(yè)院校適應市場的需要和必然選擇。為了使學生能盡快地掌握新工藝的需要,適應市場的需求,盡快地實現(xiàn)教學與企業(yè)生產需要接軌,數(shù)控機床的學習在職業(yè)院校就成為了一個重點討論的課題。
1模塊化教學體系在數(shù)控技術專業(yè)中的應用分析
模塊化教學方法就是讓不同課程的內容在一個教學模塊中體現(xiàn)出來,有時又稱為跨專業(yè)的教學。為了使學生在問題的解決中習慣于一種完整的方式,在解答時必須要用到多個學科的知識。我們教師的教學(尤其是專業(yè)課教學)不是單純地通過教學而教學,大多選用一定的載體或項目。例如,在數(shù)控車床編程教學中選用了國際象棋作為載體,讓學生通過編制一套加工國際象棋32個棋子的車削加工程序,掌握數(shù)控車削編程的基本方法、各種指令及代碼的使用、數(shù)控加工工藝方案的選擇等,在學習過程中學生可以自己加工一副國際象棋帶回家,提高了學生學習的興趣,教學的效果自然會很好。
“數(shù)控加工技術”課程的教學重視數(shù)控工藝及編程能力的培養(yǎng),為有效培養(yǎng)學生的實際動手能力,在高等職業(yè)學校中設置了數(shù)控加工實訓周。如何有效利用實驗設備和實訓課時,讓學生能在職業(yè)能力上有顯著的提高,是教師們探索的目標和努力的方向。因此,如何改變原有的教育模式,縮短課程內容與現(xiàn)代生產技術之間的滯后性,增強實踐教學,編寫適合五年制高職數(shù)控專業(yè)教學的教材,構建新的課程體系,已迫在眉睫。
2建立數(shù)控模塊化教學體系
2.1模塊化教學與傳統(tǒng)教學的區(qū)別
傳統(tǒng)教學:目的在于傳授知識和技能→以教師教為主,學生被動學習→學生聽從教師的指揮→外在動力十分重要,教師挖掘學生的不足點以補充授課內容。模塊化教學:目的在于運用已有技能和知識→學生在教師的指導下主動學習→學生可以根據(jù)自己的興趣做出選擇→學生的內在動力充分得以調動→教師利用學生的優(yōu)點開展活動。模塊化教學與傳統(tǒng)教學并不是對立的,它們的關系應該是有機結合,相互補充。
2.2數(shù)控模塊化教學體系
我們把數(shù)控模塊化教學體系的建立定位在培養(yǎng)學生熟練應用CAD/CAM技術進行產品設計和制造為主要內容的方面。具體地說,就是學生通過數(shù)控模塊化課程的學習,要能夠進行產品的幾何造型與實體造型、建立CAD/CAM數(shù)據(jù)庫,使用CAD/CAM常見平臺軟件,掌握數(shù)控車、銑、線切割、電火花加工的編程與操作、CNC接口與通訊、常見機床故障的檢測與排除、產品檢測等實踐技能操作。為了保證數(shù)控模塊化教學體系的順利實施,我?;I措大筆資金用于數(shù)控技術應用各課程實驗室的建設。通過認真詳細的調研、對比、規(guī)劃設計、選型,先后建立了機床電氣實驗室、CAD/CAM實驗室、數(shù)控仿真模擬實驗室、數(shù)控車實訓室、數(shù)控銑實訓室等,針對目前生產上常用的數(shù)控系統(tǒng)配置情況,配備2臺加工中心、30臺數(shù)控車床、10臺數(shù)控銑床、數(shù)控電火花機、數(shù)控線切割機等生產設備,購置不同類型CAD/CAM軟件,設置軟件網絡系統(tǒng),這些項目的建成集教學、科研、生產、技能考核為一體,能夠完成數(shù)控技術模塊教學的整個環(huán)節(jié),并在數(shù)控加工方面重點加強,使學生畢業(yè)后能直接進入生產第一線。在模塊化教學體系課程的安排上,我們同樣注重體現(xiàn)模塊的綜合化、學生的工程能力、綜合能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
3模塊化教學在數(shù)控加工技術課程上的實施過程
3.1數(shù)控加工技術模塊課程內容
“數(shù)控加工技術”模塊教學側重于零件數(shù)控加工工藝和數(shù)控編程,在教學內容完成之后,有1~2周的綜合實訓,旨在讓學生能綜合應用所學數(shù)控工藝和編程知識。通過對零件加工這一實踐過程,讓學生比較完整、系統(tǒng)地掌握工藝編程、數(shù)控機床操作知識。教師在實施模塊教學時應布置有一定難度、比較能綜合體現(xiàn)學生學習知識的零件。為使學生在完成項目的同時能善于總結,整個模塊除加工出滿足精度要求的工件之外,還要求學生上交實訓報告,學生需安全、準確地完成任務。為培養(yǎng)學生的團隊精神,也為學生的安全著想,一般以小組形式完成課程模塊,以3~4人一組為宜。
3.2數(shù)控加工模塊課程中的能力培養(yǎng)
3.2.1數(shù)控加工工藝能力。在數(shù)控編程理論知識教學時,教師已經比較重視工藝知識的融入。但學生由于剛開始接觸數(shù)控編程概念,在編程時還是很少考慮工藝問題。通過模塊化的實施,學生除了考慮刀具問題外,還會考慮粗精加工的安排、切削用量的確定等工藝問題以及學校提供的數(shù)控機床功能。學生們懂得了首先應對加工條件有詳細的了解,根據(jù)學校實訓條件進行工藝設計,工藝設計過程應先于編程過程,但在編程過程中也可以對工藝進行修改。學生編制的數(shù)控程序應強調其安全性、可行性、合理性,能同時考慮其加工效率則更好。通過模塊實訓,學生能比較細致、系統(tǒng)地分析數(shù)控機床加工工藝,選擇合適的刀具,確定合理的走刀路線,編制正確的數(shù)控程序。
3.2.2數(shù)控機床實際操作能力分析。在模塊課程完成過程中需多次使用數(shù)控機床,通過教師指導,學生能在實踐中學到數(shù)控機床的日常維護知識。如開機床前的檢查工作;接通電源后回參考點操作;操作時如何避免警報和事故的發(fā)生;如果發(fā)生機床警報,學生也能排除簡單的故障;加工結束后整理工具,養(yǎng)成清潔工作場所的習慣等。第一次在數(shù)控機床上進行加工,學生難免會有考慮不周或不懂的操作,通過模塊課程實訓,學生會加深課堂學習的理論知識。
通過模塊實訓,學生學會了膽大心細地完成操作。如在完成車削加工過程中,首先必須設置工件坐標系在機床的坐標位置,學生使用試切法測量并設定各刀具補償值,這一過程稱為“對刀”。這一操作過程的結果將影響工件的加工質量,如果誤差太大,所編程序又不太合理,甚至會在初次切削時發(fā)生刀具與工件相撞。這一環(huán)節(jié)對于數(shù)控加工是非常重要的,通過實訓,學生也體會到了其重要性?!皩Φ丁蓖瓿芍?,學生使用所編數(shù)控程序,通過參數(shù)設定,讓數(shù)控機床自動完成粗加工、外圓精加工、螺紋加工、割槽加工等工作。這些過程能否在同一程序中一次完成,由學生結合學校使用的數(shù)控機床功能來確定。
4結論
總之,實施模塊化教學,推動了教學革新,改變了傳統(tǒng)教學模式,為學生提供了更加有效學習的良好環(huán)境,經過眾多職業(yè)教育學家、學校的管理者和廣大的職業(yè)教師積極的理論研究,廣泛的實踐探索,不但可以動用現(xiàn)代教學手段對知識進行綜合演練,而且在整個教學過程中既發(fā)揮了教師的主導作用,又體現(xiàn)了學生主體作用,充分地展示現(xiàn)代職業(yè)教育“以能力為本”的價值取向,使課堂教學的質量和效益得到更大幅度的提高。職業(yè)教育隨著社會的發(fā)展變化,培養(yǎng)出來的人才更能夠適應社會的需要。
參考文獻:
華麗娟,徐朔.<數(shù)控加工技術>教學改革探索[J].職教論壇,2005,258:17-19.