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    中国大学精品课程网【浅谈《数控编程与操作》精品课程建设】

    时间:2019-01-12 03:20:33 来源:雅意学习网 本文已影响 雅意学习网手机站

      摘要:本文分析数控编程与操作课程定位,从课程设置、教学内容和课程教学方法与手段三个方面来阐述该课程建设若干见解。    关键词:数控编程与操作;课程建设    中图分类号:G71 文献标识码:A 文章编号:1003-2851(2011)05-0107-02
       长江工程职业技术学院的《数控编程与操作》课程作为机械工程系机电一体化技术专业精品课程建设。该门课程建设质量的好坏,一方面体现其教学效果,另一方面也会对本系其它课程建设起到带头示范作用。
       国家出台《教育部关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》《教育部关于启动高等学校教学质量与教学改革工程精品课程建设工作的通知》文件指出:精品课程是具有一流教师队伍、一流教学内容、一流教学方法、一流教材和一流教学管理的特点的示范性课程。因此精品课程的建设应该从这“5个一流”来努力。在此,结合本系的实际情况对《数控编程与操作》精品课程建设作相关内容的探讨。
      一、课程定位
       《数控编程与操作》是作为机电一体化技术专业的专业核心课程来建设的。在学生学习了机械制图、机械设计基础、工程材料及热加工工艺、金属工艺学等基本理论知识的基础上,要求学生会合理制定数控加工工艺文件;掌握手工编程的基本步骤和方法并能对一般复杂的零件进行数控程序的编制;能熟练使用数控机床对零件进行加工操作。掌握自动编程的基础知识,能利用编程软件对复杂零件进行程序的编制。同时,通过参加数控技能鉴定考试,学生可以取得数控车工、数控铣工职业资格证书。
       随着现代社会装备制造业的发展,数控技术被运用到生产、制造各个领域当中。而数控机床的编程与操作技术是数控技术直接在生产中的应用与体现。高职高专教育是以培养学生职业能力为目标,以就业为导向的教育。针对我系机电一体化数控方向的学生而言,很大一部分学生毕业后将从事机床的操作、编程或与之相关的工作。而培养学生的编程与操作能力主要是通过本门课程教学完成的。因此,数控编程与操作课程的学习对培养学生职业能力起到举足轻重的地位。
      二、课程的设置
       通过对人才市场的调研以及机电行业职业岗位的分析,我们确立了本课程所主要面向的职业岗位:数控车工和数控铣工。根据高职教育的特点并结合这两个岗位工作要求,我们归纳确定出典型工作任务,形成若干工作项目,同时引入职业技能鉴定的标准。整个课程设置以职业能力培养为重点,与行业企业合作进行基于典型工作过程的课程开发与设计,充分体现职业性、实践性和开放性的要求。归纳起来即以下边的流程展开课程的设置。
      
      图1:课程内容设置流程图
       在课程内容设置过程中,我们确定了本课程的教学目标,包括能力目标:①能够合理制定数控加工工艺方案的能力;②能够合理确定走刀路线并进行编程中数学处理与计算,选择数控加工刀具的能力;③具有数控加工程序的编制及调试、数控机床参数设置及操作的能力;④能够运用自动编程软件绘制图形并生成数控代码的能力;知识目标:①掌握机械加工工艺基础知识;②掌握数控机床的基本原理和结构;③掌握数控机床的编程和基本操作;④掌握Mastercam自动编程软件的使用和操作;素质目标:①具有一定的自学能力和创新意识,能运用所学知识分析解决实际问题;②具有良好的职业素养和吃苦耐劳及团结协作的精神。
      三、教学内容
       本课程主要根据数控机床操作岗位和数控编程岗位的职业工作过程和职业能力要求,以及相关国家职业技能鉴定标准,来确定课程培养的技能点、知识点和职业素质能力要点。根据行业企业发展需要和完成职业岗位实际工作任务所需要的知识、能力、素质要求,选取教学内容,并为学生可持续发展奠定良好的基础。
       结合专业现有条件,对本专业原有的《数控车铣编程与操作》、《数控加工工艺学》、《Mastercam应用》三门课程进行充分整合,形成目前的《数控编程与操作》,本课程划分为五大项目,每个项目中设置若干典型工作任务,分别为,
       项目一:数控仿真软件操作,其典型工作任务有:①华中世纪星/FANUC0I数控系统机床面板的操作;②华中世纪星/FANUC 0I数控系统车床的对刀操作及自动加工;③华中世纪星/FANUC 0I数控系统铣床及加工中心的对刀操作及自动加工;
       项目二:数控车床编程及操作,典型工作任务有:①外圆柱、外圆锥面的加工;②螺纹与槽的加工;③台阶轴的加工;④轴套的加工;⑤手柄的加工;⑥典型轴套类综合件的加工;⑦复杂综合类零件的加工;
       项目三:数控铣床编程及操作,典型工作任务有:①加工平面;②加工外圆弧面零件;③加工矩形槽;④加工配合件;⑤加工孔类零件;⑥典型铣削类综合零件的加工;
       项目四:数控加工中心编程及操作,典型工作任务有:典型加工中心零件的加工;
       项目五:自动编程技术,典型工作任务有:①Mastercam基础知识;②常见零件图形的二维建模;③典型零件的三维实体建模;④自动编程基础;⑤典型零件的二维铣削加工编程;⑥典型零件三维铣削加工编程;
       将5个项目分别作为5种学习的领域,以项目为载体,以任务驱动教学。其中项目里每个典型工作任务作为一种平常的相关技能的训练,每个任务以2~4课时组织教学为好。项目由简单到复杂,内容由浅入深,任务由单一到综合,技能训练循序渐进,这样安排既符合人认知的规律也符合职业教育特点。整个教学内容的实施按以下流程进行。
      
      图2:任务实施流程图
      四、教学方法与手段
       (一)教学方法
       (1)案例分析法
       案例分析法是指把实际工作中出现的问题作为案例,交给学生研究分析,培养学生的分析能力、判断能力、解决问题及执行业务能力的教学方法。由于我们教学内容体系已经形成了若干典型任务,而每个任务来自于生产中典型的工作案例。我们的教学打破了常规灌输式学知识的方式,而是以一种解决生产实际问题来学习的方式教学。这样既可增强学生学习的积极性,又可实现学生的学习与生产实际零距离对接,达到学生一毕业就能上岗的要求。
       (2)仿真教学法
       在传统的数控教学中,主要依靠一黑板、一粉笔、一张嘴来完成,老师讲授相关知识,更多只能停留在纸上谈兵。尤其是讲授机床操作问题时,仅仅依靠语言来表达,很难让学生理解。我们引入上海宇龙数控仿真软件,它可以在计算机上对机床相关操作作三维仿真模拟,教师在课堂上就可以进行零件编程、加工以及操作方面的模拟演示。这种教学方式改变以往单调枯燥的教学模式,大大提高课堂学习的气氛以及增强学生对知识的理解。学生通过数控仿真操作练习,可以实现在进行真实机床操作前就掌握相关的基本操作技能和方法。这对教学而言,无疑是起到事半功倍的效果。
       (3)实操演示法
       本课程是一门实践性很强的课程,除了在计算机上进行仿真操作外,我们应该加强学生在真实环境下的学习训练,尤其在讲解一些比较复杂的典型的案例时,我们通过教师在实训车间真实机床上的操作演示,通过学生在机床上实际操作技能训练,使学生对零件的编程、装夹、加工等过程有一个更加直观、深刻的体验,达到提高职业能力的目的。
       (4)工厂参观法
       在整个教学过程中,我们可以利用周边资源,抽一到两次机会带领学生到一些大型机加工企业去学习与参观,这样一方面可以使学生零距离接触现代企业文化、理念、工作氛围;另一方面可以学习了解到最新的技术与信息。对学生而言,无疑可以增加其眼界,同时对我们的教学也会起到潜移默化的提高与升华作用。
    本文为全文原貌 未安装PDF浏览器用户请先下载安装 原版全文    (5)技能竞赛法
       我系自2005年成立以来,就一直很重视学生各种技能竞赛活动的开展。目前,机电一体化技术专业学生主要参加湖北省“华中数控杯”数控技能大赛。在学校,也可推广这种模式,让更多的学生参与校一级的竞赛。通过竞赛,激发学生学习数控编程热情,达到掌握机床操作与编程的目的,同时也可提高学生自我学习、自我探索以及职业综合能力。可以说,这种教学方式是对课堂教学的一个很好补充。
       (二)教学手段
       本课程在教学过程中,充分运用现代化信息技术,使得教学手段丰富多彩,优化了教学过程,大大提高了教学质量和效率。主要表现在以下几个方面:
       (1)运用虚拟现实技术。例如,上面提到的上海宇龙数控仿真软件,就是一种基于计算机为平台的模拟数控机床操作的软件。在软件上我们就可以实现零件的编程与加工操作过程全真模拟。通过软件模拟操作训练,既提高学生的学习兴趣,增强了学生动手能力,同时大大节约了学校资源和成本。一台数控机床,动辄上十万,而一套60个点(能满足60名学生同时练习)的数控仿真软件,花费才相当2台数控铣床价格。在学校现有条件下,很难做到人手一台真实机床进行实操练习,而虚拟现实技术就很好解决了这个问题。
       (2)利用多媒体技术。利用多媒体教学具有种种优势,我们在课堂上可以通过各种图片,现场加工的录像视频,精美的课件等途径全方位、立体化向学生传授数控编程与操作知识。比起单一靠粉笔教学而言,这样的手段更能引起学生的兴趣,提高听课的积极性。同时教学内容更易让学生理解、吸收和掌握。
       (3)充分利用网络进行教学。我们在学校网站基础上创建一个“数控编程与加工”课程的学习专栏,将教学中的一些精彩动画、课件和视频放在上面,供学生课余学习。同时提供相对应的试题库供学生练习。此外,我们对相关内容进行拓展,将一些开拓视野的资源和信息提供在网站上。授课教师也可通过网络对学生进行答疑辅导,这样可以进一步增强师生间交流的机会。
       (4)通过职业资格考证强化学习意识。学生学习完课程之后,除了参加学校组织的期末考试外,鼓励其参加数控车工、铣工及加工中心的技能鉴定考试。通过技能鉴定考试,一方面可以检验出其学习效果,增强学生平日学习的目的和紧迫感;同时通过考试,学生可以取得数控从业资格证书,增加其就业的筹码,这也体现高职教育的理念和特色。
      五、结束语
       课程的建设是一个系统工程,同时也是一个长期的过程,需要全体教师的共同努力来完成。在本系《数控编程与操作》精品课程建设当中,我有幸成为其中的一员。在本文的撰写中,借鉴了同行和各兄弟院校关于精品课程建设的一些成果和经验,在此表示衷心的感谢。需要指出的是,精品课程建设除了课程设置、教学内容和教学方法与手段等方面的内容外,还有师资队伍、实践实训、教学效果和特色等方方面面的建设内容。只有将每一项内容做好做强才能建设出高质量的课程来。
      
      参考文献
      [1]王海春.精品课程的探索与实践[J].成都航空职业技术学院学报,2008(1).
      [2]顾京.数控编程课程建设的研究与实践[J].中国职业技术教育,2005(9).
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