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摘要:数控车床集精密机械、计算机、通信、液压、气动、光电等多种技术为一体,是机械制造业的主流设备。学好数控车床编程与加工专业课程,在机械加工中显得尤为重要。随着科学技术的发展,教学方法也应不断更新。笔者提出,可通过教材体系、教学内容、教学方法、教学手段、评价体系等对原有的教学进行改革,达到教学效果的最优化。
关键词 :数控车床编程与加工 优化教学 典型工作任务
课题:本文系河南省职业教育教学改革研究项目“中职数控技术应用专业课程改革创新研究”阶段性研究成果,项目编号:ZJB14227。
在技工学校数控技术应用专业,数控车床编程与加工是与生产实际联系紧密的专业课,而目前中职学生普遍基础文化底子比较薄,之前很少接触过机床加工生产,理论知识难听懂,实训操作时害怕撞刀,从而感觉该课程枯燥无味,缺乏动手操作的勇气。在教学中,教师要通过精心设计、优化教学,营造一个轻松、愉快的一体化实训环境,优化课程内容,提高学生的学习兴趣,从而提高教学质量。笔者作为该课程的教师,在连续十多年的教学工作中不断探索总结,从中感悟出一些教学技巧,现谈几点粗浅认识。
一、专业课程体系的改革
随着机械加工自动化进程的发展,加工企业对数控专业技术技能型人才的需求量越来越大,同时对数控人才的要求也越来越高,尤其是技术技能操作型人才。技工学校数控专业的主要目标就是为企业培养一线技能操作型人才,因此专业课程体系整体设置不仅应适应现阶段中职学生的特点,还应结合企业和市场的实际需求。而我们在专业课程体系的设置上没有充分考虑学生今后就业的需要,专业基础理论课门数和内容过多,存在着知识理论性过强、技能训练部分较少等问题。针对这个问题,在专业基础课程设置时,应优先考虑公差配合与技术测量、钳工、AutoCAD、普通车工这4门专业基础课,还应采用以实训为主的“工学结合、做学教合一”的一体化教材。这4门课程在教学中都要采用“任务驱动、情境教学、项目教学、案例教学”等职业教育的教学方法。将金属材料、机械基础、机械制造工艺等作为选修课,增加数控车床的学时总量,提高其在专业课程中的主体地位。为提高学生的学习兴趣,学校为学生购买了关于数控车床操作的多种最新参考书籍,订阅了一些关于机械加工、职业教育方面的期刊;本校教师尝试编写数控机床编程与加工方面的校本教材,让学生多角度认识数控车床,增强学生在数控车床编程与加工中的创新意识。
二、数控车床编程与加工课程教学内容的改革
技工学校目前使用的《数控车床编程与加工》教材,其教学内容大都是参照大学或高职同等专业的数控车床编程与加工课程,过分地强调理论的系统性、完整性,把知识的讲授放在第一位,和技工学校学生的培养目标和实际情况相背离。技校绝大多数学生的基础文化知识比较薄弱,逻辑思维和运算能力较差,对复杂的理论和计算,很难全面透彻地掌握,但他们对动手操作却具有较高的兴趣。因此数控车床编程与加工教学应改变以传授知识为主的思想,突出一体化实训教学的特点,把操作能力的培养放在第一位。因此,在教学内容上,采用模块式课程结构,每个模块又分为几个典型工作任务,每个任务结构包括:学习目标、任务描述、任务分析、相关知识技术链接、任务实施、任务评价、思考与练习、总结提升等几个阶段。譬如,在讲到轴类零件的加工任务实施时,教师为加深学生对整个加工过程的理解,可以让学生先在计算机上仿真:开机回零编程输入安装工件安装刀具手动试切对刀程序模拟自动加工测量。编程之前要确定加工工艺方案:加工图样分析、先加工哪一端、后加工哪一端、如何装夹工件、刀具选择、加工工艺路线拟定、节点坐标、切削用量、编程指令、程序格式、加工过程分析、尺寸和形位精度测量、先仿真演示,后独自进行练习,遇到难题在老师的引导下分析解决,直到熟练地完成加工的全过程。师生互动、分析总结后,再到数控车床上输入程序、对刀加工。这样既提高了学生的自信心,又不会出现撞刀等安全事故。
三、教学方法的改革
数控车床编程与加工课程传统的教学方法就是课堂讲授法和实习演示法,教师以讲为主,学生以学和练为辅;理论与实训脱离,师生缺少互动。随着职业教育培养目标和教学方法的改革,传统的“填鸭式”教学方法已不能满足新的教学要求,教师应在教学实践中,勇于创新,不断改革教学方法,从而达到培养出适合于职业教育特点的技术技能型人才的目的。对教学方法的改进可以从以下几个方面着手。
1.在教学过程中运用类比教学方法
譬如,把数控装置的组成及工作过程与计算机的组成及工作过程相类比:硬件都有输入∕输出接口、运算器、内部存储器(RAM∕ROM)等组成;软件都有管理软件、控制软件、应用软件(数控系统的应用软件是加工程序)。数控机床的键盘与计算机键盘也很类似。通过类比,让学生觉得那些复杂的概念、原理不再遥不可及,而是在生活中随处可见,从而让学生从心底产生一种想学习的冲动。例如,数控车床加工与普通车床加工相类比,工件几何精度要求、刀具、切削用量、加工路线、测量等有许多共同之处;加工的适应性、特点、速度、节奏、工序集中程度等有许多不同处。类比能够使一些复杂的问题简单化,使数控技术技能教学达到事半功倍的效果。
2.应用探究式教学方法,加深每个任务知识的记忆和技能的熟练程度
在营造企业数控加工原型的问题情境中进行探究,教师首先要帮助学生拟订合理的计划,选择恰当的时机,提出一定的问题和给出必要的资料,由学生自己动手去仿真练习或者在互联网上查阅,来寻求问题的答案。这时,教师起到一个导演的角色,指导、规范学生的探索过程。这个过程可以由单个学生完成,也可以由学生小组(3个人一个小组,每个小组一台数控车床)来完成。要加强培养学生寻求合作的团队精神。经过探究过程,学生要把自己的仿真操作过程或者查阅的资料进行总结梳理,得出自己的结论和解释。不同的学生或者团队可以就同一问题提出不同的解释或看法。不要怕出错,不要怕反复,要让他们能够将自己的结论、想法清楚地表达出来,大家共同探讨。例如,在学到数控车床坐标系时,教师让学生探究前置刀架和后置刀架可能出现的各种坐标系,最终让学生引导到笛卡尔右手坐标系的坐标轴关系上来。标准规定:主轴轴心线为Z轴,刀具远离工件的方向为Z轴的正方向,然后据笛卡尔右手坐标系的坐标轴关系确定X轴;探究机床坐标系和工件坐标系的关系;查询笛卡尔坐标的来历等。让学生有趣地在互联网上查找机床坐标系和工件坐标系的知识,观察坐标系现象,并运用前面所学过的相关知识解释数控机床坐标系必须统一标准的理由。
3.利用情境教学法,取得优秀教学效果
情境教学法的核心就是激发学生的情感。数控车床编程与加工情境教学,是在对数控车床编程与加工内容、企业加工实例进一步提炼和加工后才影响于学生的。诸如技能竞赛上优秀加工案例的作用、生动形象的语言描绘、课内游戏、师生角色互换、工艺分析、程序分析、加工视频等等,都是寓教学内容于具体形象的情境之中,也就自然存在着潜移默化的暗示作用。情境教学法就是要在教学过程中引起学生积极的、健康的情感体验,充分利用右脑的直观体验,提高学生学习的积极性,使数控车床加工操作成为学生主动进行的、快乐的事情。情感对认知活动的增力效能,给我们解决目前技校学生中普遍存在的学习动力不足等问题以新的启示。情境教学法要求创设的情境就是要使学生感到轻松愉快、耳目一新。专业技术课教学的实践使人深深感到:欢快活泼的课堂气氛是取得优秀教学效果的重要条件,学生情感高涨和欢欣鼓舞之时也是知识技能内化和深化之时。这样,学生就会走出理论知识难懂、操作怕出事故的困境。
四、教学手段的改革
教学手段是在教学过程中所运用的方法、软件和硬件资源,是中职师生获取新知识、新技术、新工艺的有效途径。现代化教学手段为数控车床编程与加工课程教学增加了便捷性、趣味性。
1.充分发挥典型加工实例在教学中的作用
根据国家、省、市技能大赛,获取数控车床编程与加工经典实例,反复研讨分析,让师生共同练习,提高技术技能水平。聘请社会上、优秀企业中的能工巧匠做兼职教师,给学生进行加工实例的操作讲解,提高学生数控加工练习的趣味性和真实性,丰富感性知识,减少学习中的困难,开拓师生的眼界,发展学生的观察和思维能力。为就业后职业能力的提升做好铺垫。
2.提高学生的计算机操作技术,加强对互联网、校园网上的数控技术技能资源的利用
师生共同制作数控车床编程与加工的PPT、视频等课件。通过智能手机、iPad、计算机等网络终端,通过微信、微博、易信、QQ、电子邮件等媒介,师生相互传递,更好地理解和掌握教学内容,丰富学生的知识技能范围。
五、评价体系的改革
根据教学的内容和标准,利用一定的评价方法对教学过程及预期的教学效果给予评判。而现有的评价大都是一学期一次期末考评,这种评价方法太单一,距我们推行的素质教育相去甚远。因此,传统的评价体系必须改革,这就要求我们要建立一个较为科学的评价体系,通过评价让学生认识到自己的收获和不足。评价也不要过于复杂多样,要以鼓励和赏识为主,让每一位学生都能获得自信和动力。
1.一体化实训过程评价
在实训过程中,布置一些项目或任务,对学生完成项目或任务的过程记录评价,并让学生自己总结。
2.典型任务考评
轴类、套类、螺纹类零件编程与加工等每一项任务,对学生加工工件的尺寸、形位精度和表面粗糙度等质量要求进行考评。
3.技能鉴定考评
按照数控车床初级工、中级工分两个时间节点,用国家技能鉴定题库中的理论和实操试题对学生进行全面考核鉴定,对少数优秀的学生再进行高级工的技能鉴定。
关键词:数控技术 实训 实训教学
数控是机械加工的重要基础和关键技术,也是培养学生主要就业岗位技能的关键课程。随着数控机床的广泛应用,数控技术成为中职学校的必开课程,该课程在中职学校主要是通过理论学习和职业技能训练,提高学生的操作实践能力,怎样才能使学生在掌握理论的基础上提高操作能力,是这门课程的教学难点。为了满足社会对数控技术应用型人才的需求,更为满足毕业生的需要,根据笔者的实际教学经验,谈谈如何在短而集中的时间内提高学生的理论知识和实践能力。
一般情况下,中职学校数控应用技术专业的学生是先进行1-2年的理论学习,包括《机械制图》、《车工工艺学》、《公差测量与技术》、《数控加工技术》、《数控编程与设备》等十几门专业课和专业基础课,之后到学校实训车间操作实践,最后到企业顶岗实习。课程的实训在该课程的整个教学体系中占有举足轻重的地位,实训教学要分阶段、分层次、循序渐进地进行。为了巩固和深化理论知识,提高和完善操作技能,培养合格的毕业生,大致把中职学生的实训分为四个阶段:
第一阶段:普通车床实习,熟练操作车床,熟悉数控实习环境。
在中职学校,普通车床的实训高达80%以上,因为数控机床是在普通机床的基础上产生发展起来的,先进行普通机床的实训,有利于学生较快地学习数控方面的相关知识。所以,学生在实习期间应在数控车床编程、数控车削加工工艺之前进行普通车床加工实训。具体实训内容包括普通车床上实习、练习刃磨车刀,熟练操作车床加工端面等。在教学中一般是把数控工艺最简单最常用的方法和普通机床对比结合讲解,学生没有进行普车学习和实训,教学效果明显降低。只有经过这一阶段的学习和实训,才能节约教师时间,为以后的数控实习和提高打下坚实的基础。
第二阶段:计算机数控仿真软件练习,编制加工程序,激发学生学习兴趣,提高实训能力。
数控加工仿真系统是结合机械机床厂家实际加工制造经验与职教学校教学训练一体所开发的一种机床控制模拟仿真系统软件,可以满足大批学生教学需求。目前大部分中职学校经费不足,数控加工设备价格高,实训设备不足,在第一阶段实训后可以进行数控仿真软件练习。在实习中首先让学生熟悉仿真机床的操作面板和录入面板,明确每个按键的功能,懂得建立工件坐标系的方法,利用仿真软件进行模拟操作,就可以做到给学生充分的实习机会,同时节省了操作的时间,缩短了实习的周期,对于机床操作的熟练程度将大大提高,而且为下一步的实际操作也做好了准备,在实训中可实现同步教学。比如对刀过程,其实是很容易的事情,但如果用传统的教学方法大多数学生都难以理解,而利用仿真软件一边演示一边教学,通过车刀和工件的运动学生就很容易理解,而且还能让学生亲手操作来加深认识。教学内容中涉及数控编程和操作的内容,如工件坐标和机床坐标、G指令、M指令等都可以实现同步教学,使抽象内容形象化,提高了教学质量,培养了学生实训能力。对于中职学校的学生来讲,由于各方面的基本素质普遍较差,而数控专业课又具有极高的抽象性,加上教学过程的枯燥乏味,很容易让学生产生厌学的情绪,教学效果也不理想。而数控仿真软件以其和实际机床相同的用户界面和它的可操作性,很大程度上激发了学生的学习兴趣。因此仿真软件的使用可以作为缩短实习时间、提高实习效率、降低成本的一种辅助手段。
第三阶段:编制程序,数控加工由易到难,培养学生的实践和创新能力。
仿真软件和数控车床是同一个界面,学生短时间内通过仿真软件熟练操纵机床后,就可以编制程序加工工件。 首先要根据工件的材质,所用刀具选择不同的切削参数。经过第一阶段的实训,这将不是难题。中职学校数控实训过程中加工的材料多种多样,主要有木材、石蜡、尼龙棒、铝材和钢材,在实训中的使用比例各不相同。有时为学生安全考虑或在培训经费较少的情况下,很多学校选择了少用或不用钢材。企业工厂加工的实际产品多为钢件,在实训中我提倡最好还是以钢件为主。
第四阶段:师生共同探讨,总结经验,解决实践中遇到的问题,总结提高。
关键词:数控实训;有效性;中职
一、数控实训教学的现状
国家大力发展职业教育,中职是职业教育的大军。数控专业的毕业生社会需求量大,其中,数控技能实训是数控专业学生将理论与实践结合,练好技能为工作打好基础的重要的专业课程。数控实训效果的好坏决定了学生技能理论水平的高低。但是在实际的教学和观察中发现数控实训教学中存在着如下的几个问题。
1.教学模式落后单一,学生的学习兴趣不高
传统的以教师为中心的“传递―接受”教学模式,教师先进行理论的学习,然后集中一段时间进行实训教学。在教学过程中,根据学习目标画一些图纸让学生去编程加工零件。此种方法发挥了教师的主动性,可以很好地把握学生的理论和技能的学习情况,但是学生在学习和实训的过程中缺乏兴趣,没有积极主动性。虽然有人提出了“理实一体化”教学,也有了项目化教学的相关教材,但是在实际的教学中执行情况不多,学习兴趣不高,学习效果不好。
2.实训课枯燥乏味,学生的学习有效性不高
在实训中学生需要通过实际操作加工大量的零件来达到熟练操作的目的,但这些零件单调生冷,没有美感。刚开始学生还有一定的兴趣,能认真地去做,随着时间的延长,学生对加工单调生冷的机械零件产生了疲劳,失去了兴趣,实训加工变成了一种敷衍,学生没有一点积极主动性,这就使得学习效果有所下降,学习有效性不高。
二、提高数控实训教学有效性的改革尝试
针对上述情况,如何调动学生的积极性和兴趣,使得学生的学习有效性得到提高,是关乎教学效果好坏的关键,下面是一些尝试。
1.改变教学模式,将“理实一体化”教学落到实处,而非停止在口号的呼喊和做样子上面
在整个教学环节中,理论和实践交替进行,直观和抽象交错出现,没有固定的先实后理或先理后实,而是理中有实,实中有理。突出学生动手能力和专业技能的培养,充分调动和激发学生的学习
兴趣。这样就能避免学生在学习理论时抽象晦涩、不知其然,等到实训教学时,学生加工出来零件之后又不知其所以然的现象。
2.以“项目化”教学为基础,设计一套具有艺术欣赏性质的图纸零件,让学生加工
项目化教学的教材根据学习的目标设计很好的联系图纸以供学生加工,但是这些题目大多没有美感,只是一些生硬单调的图形。这样学生在练习的过程中容易产生疲劳,感觉加工出来的零件没有成就感和美感。
如下图所示,同为数控车床加工的两张学生练习的零件图纸,通过对比我们可以看到,两张图里都涉及圆弧指令(G02)、直线指令(G01)的应用和沟槽的加工。图一只是几个简单要素的结合,是一个没有“美感”的零件,学生长期做这样的零件,加工这样的零件,久而久之会产生疲劳,从而学习的兴趣减弱,变成敷衍,使得实训的有效性降低。图二在考虑学生学习要求的前提下,进行了“艺术”设计,它是一个子弹的模型,这样学生加工完毕之后可以作为玩具,或者收藏品,可以让学生向其他人“炫耀”,使他们有一定的成就感,从而激发他们学习的兴趣。同时还可以鼓励学生自己去设计一些有意思的“艺术品”,这样既能提高学生的积极性,同时还能调动他们的主动性和探索欲。“兴趣是最好的老师”,有了兴趣,学生的实训有效性自然会得到提高。
目前作者已经设计出一套用于数控车床的“艺术性”图纸,在学校的数控车床实训中取得了学生的好评和认可,取得了良好的效果。
三、提高教师的综合素质
数控车床的使用比普通车床的难度要大,因为它涉及的知识面宽,因此对教师的素质要求较高,需要指导教师达到“双师型”教师的水平。这就需要我们的教师做到:
1.按数控车床的特点备课
做好每次讲课计划,有足够的信息量。在保证教学内容的情况下,教师要有足够的潜质,不断充实和更新自己的知识。只有经常不断地学习最新的数控知识,才能使自己具备较高的理论知识水
平,只有经常下车间熟悉学校的各种数控车床,才能提高自己的实践技能。只有这样才能提高自己的综合素质,才能适应数控教学的需要。
2.充分运用现代化的教学手段
数控技术涉及计算机的内容较多,在教学上采用计算机辅助教学有助于开展教学,符合专业教学目标。数控加工仿真软件的运用,能促进学习效率的提高。如面板的操作中,教师对数控机床的面板操作进行讲解时,很多学生围着教师在一台数控机床上熟悉操作面板,因受到视角的限制和实训室噪音的影响而无法听清教师的讲解,仿真软件的应用可以解决这个问题。
参考文献:
[1]张世亮,何真,杨今福.改革成教课程体系培养技能型实用人才.湛江海洋大学学报,2004(2).
[2]丘志敏.关于数控车技能人才培养的思考.湖南工业职业技术学院学报,2004(03).
【关键词】普通车床 实训教学
【中图分类号】G 【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889(2016)06B-0167-02
普通车床实训是中等职业学校机械类专业培养学生技能的重要课程,为学生掌握更加扎实的生产基础提供必要的训练。本文主要根据普通车床实训教学的实践,探讨中职学生普通车床技能实训存在的问题和对策。
一、普通车床实训教学常遇见的问题及原因
随着数控技术在制造业中的广泛应用,数控车床已经成为机械制造的主流,可以说,不懂得数控技术几乎不能从事机械制造业工作,因此,目前中职机械制造类专业的不少学生对普通车床技能实训热情不高,其结果是普通车床技能实训效果不明显。笔者跟很多中职学校相关专业的教师交流发现,大家都觉得这不是个别中职学校的现象,而是目前很多中职学校机械制造类专业普遍存在现象。
笔者通过对学生调查分析,发现中职机械制造类专业的学生对普通车床技能实训热情不高,技术掌握不好,归纳起来主要有几方面原因:(1)“普通车床无用论”。学生认为在制造业已经广泛应用数控技术的今天,普通车床操作技能已经是一种落后的没有用的技能,学了也没有用。在他们眼里中国制造业里的车床已经全部实现数字化了,普通车床早已经被淘汰,普通车床操作技能没有必要学了,所以没有兴趣。(2)“普通车床苦力论”。认为普通车床操作劳动量大、太辛苦,不想学。现在中职学生多是“90后”“00后”,相对以前的学生来说,在吃苦耐劳方面比较欠缺。他们从小在网络的环境下长大,对数字化的东西比较感兴趣,如对数控车床的操作比较容易理解和感兴趣,不想学耗费体力的技术,“苦”的技术。他们觉得普通车床操作就是做苦力,因而对普通车床操作实训没有热情,产生厌学情绪和现象。(3)现在中职普通车床实训教材地方适应性差,没有针对性,教师只能机械地照搬来进行实训教学,因而效果差。
二、提高普通车床实训教学效果的对策
针对上述的原因,在教学实践中,笔者总结经验,主要通过以下几个对策来提高他学生对普通车床操作技能实训的热情和效果。
(一)提高学生普通车床操作技能实训的热情
教育学生正确认识普通车床操作技能,使他们认识到认为普通车床操作技能是一种落后的没有用的观点是错误的。笔者利用课余时间组织学生到贵港市远清机械厂的生产车间参观,让学生真实地看到除了数控车床在生产外,还有很多普通车床在生产一线中被大量使用,且发挥着重要的作用。组织他们到一些有代表性的五金加工厂,让他们看到更多的普通车床还在生产中运用。此外,让他们浏览一些普通车床操作工的招聘广告。通过参观,让他们真实地认识到普通车床操作技能还是有用的,从而激发他们学习热情,提高他们普通车床操作技能实训效果。
对学生进行思想道德教育,让他们明白吃苦耐劳精神是制造业技术工人应该具备的素质之一。利用本校的往届数控技术应用和模具设计与制造专业的毕业学生在职业生涯中的成功案例鼓舞他们,如一些从一些生产岗位做起,经过自己的刻苦钻研、勤奋工作而成为工厂的技术骨干,甚至成长为工程师、管理者等事例。教育学生明白吃苦耐劳的敬业精神是一种积极向上的精神,是自己将来走上工作岗位必备的一种职业精神。要求学生端正学习态度,提高他们对普通车床操作技能实训的热情。
随着计算机的普及,数控技术在制造业得到广泛应用,普通车床的主导地位被数控车床取代是不可改变的客观事实。因此,在教学中要适当地把普通车床操作技能作为数控车床操作技能的基础和过度来引导学生,灵活安排普通车床操作实训项目的内容,做到既保证满足国家车工操作中级工水平的需要又积极培养学生的创新思维,为他们以后学习数控车床操作技能打好基础。通过衔接式教学来提高学生对普通车床操作技能实训的热情。
(二)改进普通车床技能实训方法,提高实训效果
1.精心备好实训课
结合校情安排实训教学。在国家普通车床工操作中级工水平技能要求下,选择或编写适合本校的普通车床实训教材,这是实训指导教师应该具备的能力。教师要根据国家普通车床操作中级工水平技能和实训计划的要求,确定实训内容。在保证普通车床操作工中级工的技能要求下,结合本校学生和实训机床设备特点,精选出符合校情的实训项目,然后根据实训项目安排实训教学。
选择适合校情的实训教学方法。根据实训项目内容,选择适合校情的实训教学方法,一般主要有:(1)实训指导教师示范训练教学方法。根据普通车床实训项目,实训指导教师针对加工工件操作步骤、操作要领、操作技巧进行示范加工,有针对性地讲解。根据往届实训教学经验,在学生容易犯错误的地方适当地进行提前提示和警告。(2)分组安排学生实训操作教学方法。分组安排学生实训操作车床加工工件,教师来回指导、检查,发现加工工艺步骤不合理、违反车床操作安全规定等要及时制止和指正。(3)训后集中讲评实训教学方法。为达到实训效果,在实训结束前,教师要针对本次实训学生普遍存在的问题进行集中讲评,分析原因,指正错误,同时对加工方法、精度高的工件进行打分,对出色完成实训任务的学生进行表扬和鼓励。
2.规划安排好实训教学内容
普通车床操作实训项目内容安排要遵循从易到难,由简单到复杂的原则。比如先加工单轴工件,再加工台阶轴工件;在加工台阶轴工件熟悉之后再加工带槽的台阶轴工件;然后再加工有锥度的带槽的台阶轴工件;这样通过一段时间的训练和巩固练习之后,再布置加工有螺纹有锥度的带槽的台阶轴工件;最后加工比较复杂的有配合要求的套类工件。这样由易到难地训练,到了这时候学生的操作技能就能达到较高水平。中级工培训要通过由简单到复杂的实训,才能让学生在加工中不断获得成就感,使其更有信心加工更加复杂的工件。这样在不知不觉中提高了普通车床操作实训效果。
3.建立合理的评价标准
学校的普通机床比较多,可够2人共用一台机床,使得在实训中能给学生充足的实训时间。在这样的情况下,如果没有一套合理的评价标准来对学生实训作品进行评价,那么就会严重地影响学生的积极性。对此,我们在每个项目工件都要有合理的评分标准,按照工件加工难易程度给予不同的分值比例,然后用扣分制进行评分。如工件总长100 mm、误差±0.03 mm的占10分,误差每超0.01 mm扣1分。外径30 mm、误差±0.04 mm的占10分,误差每超0.01 mm扣1分。槽10×4 mm、误差±0.1 mm的占5分,误差每超0.1 mm扣2分。安全操作占10分,清理机床占5分。利用这个评分标准评价每一个学生加工的工件,对完成得好的学生及时给予表扬。对相对比较差的学生指出错误的地方,让他知道自己不足的地方,以便下次改正。通过合理的评价让学生真实地看到自己加工的成绩,并形成良性的合理竞争,从而提高实训效果。
4.充分利用校企合作企业,适当地安排学生进行生产加工
经过一段时间实训以后,学生掌握了普通车床操作基本技能,已经能加工中等复杂的工件。当学生对自己掌握的普通车床操作基本技能是否适应工厂的车床操作工的岗位要求产生疑惑时,适当安排学生进行生产加工,让学生加工一些中等复杂的机器零件。安排学生进行生产加工时,要根据学校的机床数量、学生人数、学生素质、实训时间等做具体安排,适当接企业订单,让学生在其能力范围内有时间完成任务。要安排得当,如果超出他们能力范围那么就会取得相反作用。通过实战让他们明白他们的实训不是“纸上谈兵”,从而提高实训积极性、提高实训效果。
数控技术在现代制造技术中的应用,最具代表性的是数控机床,所以数控机床的实训应是整个机械工程实训的重点内容之一,数控机床的实训时间占训练时间的比例应大一些。常见的数控机床有数控车床、数控铣床和数控加工中心,这3种机床的数量多,具有代表性。对于一台数控机床来说,包括4方面的内容:制造、操作、编程和维修。实训的主要内容以操作、编程和加工简单的零件为主,增加学生的感性认识为主要目的。
1.1合理安排数控机床实训的时间
由于机械工程实训总学时的限制,青岛农业大学机械专业学生共实习4周。数控机床实训的内容较多,在训练时间的安排上,数控车床2天、数控铣床和加工中心2天、其他数控机床1天,这样既重点突出又全面。数控机床应用了先进的数控技术,和普通机床的实训相比,讲解的时间会多一些。一般操作讲解、黑板上指令讲解的时间约占1/2,让学生能较深刻地理解数控机床是如何加工零件的;学生操作机床加工零件的时间约占1/2,使学生有较充足的时间增强对数控机床加工零件的感性认识。总之,实训的重点虽为实践,数控机床训练的特点又决定了讲解占了约一半的时间。
1.2合理安排数控机床实训的内容和方法
在数控机床实训中,操作、编程和加工零件是主要内容。首先对照机床讲解基本的操作;然后学习数控的编程知识;最后加工出零件。编程方法的讲解,只能在黑板上讲解组成程序的指令字、程序的格式等,然后编写一个简单的程序。数控机床的坐标系是主要内容之一,机械坐标系、工件坐标系(编程坐标系)的概念,它们的作用是什么,必须结合编程才能讲清楚。数控机床是按程序自动加工零件的,刀具沿程序指令的刀路运动切削工件,刀路的位置必须使用坐标系描述。所以,首先讲清各种坐标系的概念,进而才能讲清对刀等关键的概念,才能理解为什么在编程坐标系下编写的程序可以在机床上加工出零件等问题。数控机床的实训内容应与数控机床理论课的内容相辅相成,各有侧重,通过数控机床的实训为下一步学习数控机床理论课打下良好的基础。数控机床实训应以机床操作、编程、日常保养和安全使用为基本内容,重点应放在编程和操作上。通过基本编程知识和操作的学习,学生可具备基本的编程和操作能力,为了提高学生的实训兴趣和创新意识,可以让学生自己设计一个简单的零件,自己编程,经指导教师检查无误后上机加工;或者编程加工一些有趣的零件。如:数控车床上可以加工仿真子弹、仿真酒瓶等;数控铣床上可以加工一些汉字,如“欢迎实习”等。
1.3手工编程和自动编程
数控编程分手工编程和自动编程,形状复杂的零件加工程序只能由计算机自动编程来完成。在实训内容上,应手工编程和计算机自动编程并重。手工编程是数控车床实习的基本内容,通过手工编程加工简单的小零件,是普遍采用的训练方法。但随着计算机技术的发展,CAD/CAM在机械加工中的广泛应用,计算机自动编程也应是数控机床特别是数控铣床实习必讲内容之一。由于实训时间的限制,这部分的内容较多。所以,可以精简为由实习指导教师通过一个例子演示给学生看,边演示边讲解,讲明形状复杂及包含曲面的零件或模具的加工必须用计算机自动编程的方法编程,然后加工成所需的零件或模具。自动编程是通过计算机软件完成的,常用的具有计算机编程功能的软件有:CAXA、UG、Cimatron、Pro/E等。1.4数控机床仿真软件的应用机械工程实训场地往往有限,数控机床价格较贵,配备的数控机床的种类和数量有限,平均到每一名学生的上机操作时间较少。为了解决这个矛盾,可以安排一定的时间,让学生在机房使用数控机床仿真软件练习数控机床的操作、编程和加工仿真。也可以不做统一安排,让学生课后根据自己的情况自由上机练习。数控机床实训的内容多,时间相对较少,一定要制订详细可行的实训计划,明确每天的训练任务、训练目的、训练方法和训练设备。这样学生面对从未见过的设备就不会感到茫然,教师指导学生也会有条不紊,顺利完成实训任务[5]。
2演示教学法的应用
2.1什么是演示教学法
由于机械工程实训总学时的限制,学生不可能自己动手操作每一种机床,特别是一些比较危险、贵重和精密的设备,比如高压水切割机床、三坐标测量机以及电火花线切割、电火花成型等机床。为了解决这个矛盾,基于学校的实际情况,采用了演示教学的实训方法。所谓演示教学法即指导教师讲解机床的加工原理、操作方法、编程方法,然后自己操作机床加工一个零件演示给学生看。通过演示教学的实训方法,解决了实训内容多时间少、机床有限及教师有限的矛盾,还可以给学生打下进一步学习研究的基础。
2.2以电火花线切割为例
电火花线切割属于特种加工,特种加工是利用电能、化学能、光能或声能等能量对工程材料进行加工的工艺方法。在特种加工中,加工工具(广义的刀具)、加工工件与传统的机加工不同,一般不是采用机械力加工,在实习时学生首先会想到加工工具是怎样加工工件的。所以实习指导教师在实习的开始,应首先讲明电火花线切割的加工原理。实习步骤如下:(1)指导教师启动机床,用薄钢板切割一个小五角星演示给学生看。学生发现一根很长的光滑的金属钼丝可以切割钢板时,一定会感到吃惊,想知道它的加工原理是什么。(2)在切割小五角星的过程中指导教师讲解加工的原理,举一个日常生活中简单的电火花放电的例子:我们平时开关电器或插拔插头时,会发现有时有电火花放电,严重时开关或插头的导电部位有被烧的痕迹,甚至掉渣。电火花线切割的加工原理就是利用电火花放电产生的热量使金属被烧腐蚀而起到切割的作用。讲完这个常见的现象后,再讲电火花线切割的加工原理,学生就感到易于理解了。(3)指导教师再讲解机床的操作方法。(4)简单讲解编程的方法,整个过程大约45min。
3多媒体技术在机械工程实训中的应用
随着计算机技术的飞速发展,计算机的多媒体技术和仿真技术已经应用于各行各业。机械工程实训是一种实践教学活动,但是计算机的多媒体技术和仿真技术在机械工程实训中也能发挥重要的作用。由于实训的内容不可能面面俱到,在学生实习完基本的内容后,可利用多媒体技术补充和总结,会起到良好的教学效果。
4结束语
一、明确实训实习的目的
安排数控实习的基本目的,在于通过该课程的学习,使学生熟悉地掌握数控车床或数控铣床(加工中心)的基本手工编程方法、典型零件、常规工序的数控机床加工操作方法,初步掌握数控机床精度检验和维护技能,并能达到中级或中级以上的水平。
具体表现在以下三个方面:
⒈重视学生良好习惯的培养
学生开始实训时先进行为期两天的入厂教育,主要内容是尊师教育、安全操作教育、文明操作教育、实训日常行为规范教育、专业思想教育、学习方法教育,擦机床训练、打扫车间卫生训练、工量具摆放训练。通过教育,有助于学生形成良好的思想意识,养成良好的工作习惯。
⒉因材施教
“包教,包会”,确保每一个学生达到基本标准要求,对于极个别差的学生,如果在规定的实训期间内达不到要求,允许随以下的班级训练达到要求。同时为优秀的学生创造脱颖而出的机会,鼓励他们参加高级工考试。
⒊尽量为学生提供较多的训练时间
实训教师克服机床品种繁杂,操作方法不一样的困难,尽可能的多安排机床供学生训练;同时尽可能延长实训时间,每天从早上:一直到晚上:都有实训,周六、周日也从不休息。
二、精心组织,认真做好实习教学
⒈实训教材的编写
我系实训中心现有台能正常使用的数控机床,共种不同的品种和型号,各自的操作方法均不相同,市面上没有任何一种教材合适我系设备情况,这就给实训教学带来极大的困难。为此,我中心老师经过艰苦而紧张的工作,终于在本学期实训开始之前完成了本共万字的讲义编写任务(其中有本为习题册、本为《入厂教育》手册),其中实训中心主任孙连栋老师一人完成本共万字的编写任务,实训教学第一次有了合适的教材,彻底结束了口述指令的历史,大大提高了实训的效果,学生反映良好。
⒉高起点设计训练目标
此次实训跨跃了用蜡模、尼龙棒加工的阶段,直接用铝料加工;训练题目难度按中级工设计。学生加工零件的精度高于部分机床的定位精度,为实现与就业的零距离对接打下了坚实的基础。
⒊新老结合,互相促进,互相提高
在此次承担实训任务的名教师中有名教师是第一次承担教学任务。在教学过程中他们能够克服老师少、设备系统繁多的种种困难,并虚心请教老教师,很快进入角色,迅速成为一名受学生欢迎的老师,出色地完成了本次教学任务。
⒋实习成绩的评定
为调动实习学生的积极性,保证实习效果,本系对实习学生的成绩评定分为两部分:
一是实习期间,由任课老师对学生的平时表现和加工情况做出鉴定;
二是由任课教师对学生完成的实测验进行评定,用百分制打分。
两者的结合最后形成学生实习的期末成绩计入学生学籍登记表。
三、实习教学取得的效果(更多精彩文章来自“秘书不求人”)
、实习教学是理论与实践相结合的一种教学手段,有力的促进了我系人才培养计划的完善,是高职教育的重要组成部分。近年来,我系为适应学生的实践需要陆续增设与调整了一系列课程,受到了同学的欢迎。
、实习教学达到了专业教学的预期目的。在实习之后,学生普遍感到不仅实际动手能力得到了前所未有的提高,绝大多数学生达到了数控中级工的要求,更重要的是通过具体的实践,进一步激发了广大同学对专业知识的兴趣,并能够做到理论与实践相结合,为后继课程(如和毕业设计)和今后自身的就业及发展打下了扎实的基础。
四、存在的问题
在每期结束后,我们都做了认真的总结和反馈。大部分学生对我们安排的实习表示了满意,对任课教师也给予了很好的评价,但学生普遍也反映出一些不足。根据我们现有的情况,目前我们存在不足有:
⒈师资队伍不足,已严重制约了教学质量的进一步提高。
目前,我们正式编制的实训教师只有人(名去读研的教师未计算在里),而本次参加实训的学生有人,现在的师生比是:,与我院提出的师资队伍建设规划中的到年在校生师生比:的这一要求还相差甚远。学生人数多在实训期间出现的问题也随之增多,且出现的问题往往各式各样,带课教师不可能一一加以解决,这样的话就影响了教学质量的提高,久而久之,学生的意见也会越来越大,对我院的声誉可能也会造成一定的影响。
⒉设备太少,机床种类的数量严重不平衡,远远不能满足实习要求。
目前,我中心共有台数控机床,其中有台数控机床已不能正常使用于教学,处于淘汰状态,另外台暂时不参加实训教学,所以实际上参与教学的只有台,学生采用班倒,这样的话平均下来~名学生共用台机床,加之学生参加实训的时间短,辅导的教师少,再者,数控车床、数控铣床和加工中心的数量和班级学生人数又有严重的不平衡,如此一来,我们的实践教学的质量不能进一步得到加强。
关键词:数控车 一体化教学 一体化教学的优点 实施步骤 注意事项
一、什么是数控车一体化教学
数控车一体化教学法即把《数控车削编程与操作》、《数控加工技术》、数控车工实习融合一体的教学法。突破以往理论与实践相脱节的现象,教学环节相对集中。它强调充分发挥教师的主导作用,通过设定教学任务和教学目标,让师生双方边教、边学、边做,全程构建素质和技能培养框架,丰富课堂教学和实践教学环节,提高教学质量。在整个教学环节中,理论和实践交替进行,直观和抽象交错出现,没有固定的先实后理或先理后实,而理中有实,实中有理。突出学生动手能力和专业技能的培养,充分调动和激发学生学习兴趣的一种教学方法。
二、中职学生采用一体化教学的优点
我校数控专业实行理论与实习的一体化教学,改变学生被动听讲的局面,让学生“动”起来。在理论与实践一体化的教学中可以把企业中对员工的许多要求融入进去,有利于培养学生对工作的认真负责态度和敬业精神,生产安全意识,团结协作精神,文明生产观念,良好职业道德。
三、我校实施数控车一体化教学的步骤
我校把涉及到数控车一体化教学的《数控车削编程与操作》、《数控加工技术》、数控车实习的相关内容整合成校本教材。下面谈谈具体的实施步骤:
(一) 确定任务
数控车一体化教学学习目标是完成各类回转体类零件(轴类、轴套类、盘类、各种回转体成形面、切断、螺纹)的加工,总目标细分成外轮廓和内轮廓两个大项目,并且每个项目内容细化了不同的任务,例如:外轮廓模块包括数控车床安全文明和生产及日常维护保养、数控车床介绍(组成及工作原理)、数控车床控制面操作、数控车床刀具和对刀操作、外圆、台阶与端面的加工、外圆锥面的加工、外圆弧面的加工等任务;内轮廓模块包括内圆柱面的加工、内圆锥面的加工、内圆弧面的加工、内沟槽的加工实例等任务。
(二)知识准备
将实习任务展开后,通过演示操作及相关内容的学习后,进行总结并引出一些概念,原理进行解释,分析和论证,既突出重点,又系统地传授知识,使学生在较短的时间内获得构建的系统知识。讲课的过程是说理的过程,提出问题,分析问题,解决问题,做到由浅入深,由易到难,即符合知识本身的系统,又符合学生的认识规律。这样学生就能一步步掌握专业知识。每次课知识准备完成之后,每个同学填写评价表,包括以下的内容:
1、图样分析
制定加工工艺首先要解决的重要问题是对零件图进行分析,教师既要注重培养学生的读图识图的能力,更重要的是让学生知道对工件图样分析的内容、方法和目的。
2、工艺确定
包括工步内容、刀具号、刀具规格、主轴转速、进给速度、切削深度、工艺装备等,让学生从全局掌握课题实施的细节和过程,培养学生的良好的工作方法和严谨的工作作风。
3、程序编制
数控加工程序是数控加工工艺分析结果的体现,也是实现数控加工必备条件。
(三)任务实施
首先,学生要进行模拟仿真,校验程序,学生在教师的指导下用宇龙仿真软件进行练习,从而掌握一定的技能和技巧,把理论知识通过操作练习进行验证,系统地了解所学的知识,练习时一定要掌握正确的练习方法,强调操作安全,提高练习的效果,教师认真巡回指导,加强监督,发现错误立即纠正,保证练习的准确性。对每名学生的仿真操作结果给一定的成绩。以提高学生练习的自觉性,促进练习效果。其次,学生程序校验合格,到机床上实际操作,课前教师要做好演示的准备工作,根据课题选择好设备,工具,量具。老师给学生示范工件的加工过程,它可以使学生获得具体、清晰、生动、形象的感性知识,加深对学习书本知识,抽象理论和实际事物及现象联系起来,帮助学生形成正确的概念,掌握正确的操作技能。
(四) 教学评价
根据学生整个的实习过程填写教学评价表,评价表的内容包括给安全文明生产、机床操作、编程、以及工件的各个部分打分。
(五)项目拓展
每个任务都给出一个拓展提高的零件图,有能力的同学可以在余下的时间练习,达到举一反三的效果。
四、实施过程中应该注意的问题
1、理论教师要从学科体系教学转变到行动体系教学,会有一个较难适应的转变过程,另外,数控车一体化教师要有全方面的业务能力,例如:教学需要备课,准备工、夹具、量具。一旦开始上课,就没有时间备课,这得要求授课教师对教学内容非常的熟悉。
2、学生已经习惯于学科教学模式,实施之初,也会有所不适。模块教师在设计教案时,要充分考虑到这点,可以在演示中讲,边讲边演示,多授些稳性知识、经验性知识,还要反复进行,让学生尽快适应这种教学模式,顺利完成转变。
五、结束语
数控车一体化教学模式旨在使理论教学与实践教学交互进行,融为一体。第一:提高理论教师的实践能力,实训教师的理论水平,培养一支高素质的师资队伍;第二:教师将理论知识融于实践教学中,让学生在学中练、练中学,在学练中理解理论知识、掌握操作技能;第三:有利于教师及时发现问题,并能及时灵活地加以解决。一体化教学提高了学生的学习兴趣,增强了学生学习的灵活性和创造性。
参考文献:
[1]何锦伦.一体化模块式教学:提高技能的有效方法[J].职业教育研究,2006,(9).
[2] 杨珍.数控一体化教学的具体实施与探索[J].职业教育育研究,2007(7)
[3]李俊峰;韩桂芬.《数控车床编程与实训》一体化教学模式分析[J];现代商贸工业;2009年14期
一、存在的问题
对与实训的学生而言,在短时间内要掌握基本的编程和操作的技能是有一定难度的,在数控机床的实训期间,存在的问题首先就是技校学生的基础差,在进入技工教育学习之前,学生都是停留在初中或高中书本知识的学习上,对于理工类,尤其是机械专业真正要求动手的练习接触甚少。
首先,就是学生是参差不齐的。在实训期间,进行的统一的大班教学,由于学生的接收程度的差异,接收速度的不同,所以教师在进行教学的时候不能统筹兼顾到每个学生的情况,导致学生的接受不明朗,在进行实时操练的时候出现一系列的问题,不能达到预期的实践的目的。
其次,就是现今学生大都缺乏创新思维,在实训的时候以接受老师的教学为主,没有自己的思考。老师教学是从最简单的面板操作开始,每个步骤都板书在黑板上,学生就笔记逐句的模仿来编写程序,没有搞懂原理,也没有自己的理解,这样会在短时间内忘掉,达不到教学的目的。还有就是教学以应试教育为主,在教师的教育过程中,都是以学生最后能够得到的分数为主要的目的,并且学生能够考试及格就好了,并不考虑其背后所要求的创新能力。
二、针对于问题的教学方案的改革措施
1.采用“一分三”的教学方法
由于一个班级学生的人数较多,在教学过程中造成了老师不能很好地掌握每个同学的接受程度,所以可以将学生分为三部分:第一部分由理论编程的老师带领,在教室进行小班的编程教学,使每个同学有机会向老师提问,在老师在黑板上写下了例题的编程的答案时,不是一味地去抄袭,而是理解。让每一个学生自己编一个程序,甚至让学生自己设计图纸自己编程,然后单独指导他们进行程序的修改,并在此过程中得到学生独立的创新能力的锻炼。第二部分进行计算机辅助编程的学习,熟悉各个编程指令代表的是什么含义,如G54、G01、G02等,在进行编程时所需要注意的操作规则,采用实体教学的方法,使学生形象地接收各个书上抽象的知识点。在这部分教学中,提起了学生的兴趣,对于初次接触到数控机器的学生来说这无疑一个很好的机会,所以他们都会很认真地学习,并且是小班的教学所以每个学生都有机会在老师的指导下亲自操作机器,了解操作的要领,并熟练地掌握。第三部分进行的是机床的操作,机床的操作包括选刀、装刀、对刀、加工等操作,这些都是有一定的技术性要求,并且都带有一定的危险性的。在手动对刀的时候,刀具和工具的位置的要求一定要对准,并且是在对好刀之后才开始进行自动加工,所以对的位置要准,否则会有危险发生。在三个部分中,这个部分要求的动手能力是最强的,在这个部分学生的高度参与都将使得他们对于数控机床的工作原理有着很好的理解,并学习到掌握到以后的工作中所需要的最基本的操作要求。
2.采用先慢后快的教学速度
针对于不同层次的学生的存在,以及学生是第一次接触到数控和机械。在有了一定的识图基础的学习之后,学生对于各种视图有了一定的了解,但在一开始接触到零件的加工的时候还需要老师从最基本的知识和操作开始给他们教学。数控机床可谓是机床中的高端机械,在此之前可以适当地普及普通机床的知识。在一开始的入门知识教授好了之后,可以适当地提高教学速度,针对于第一点的分组教学,可以考虑到将接受能力强的学生安排在一个组,将接受能力稍弱的学生安排在另一个组。在教学时主要先将接受快的组带动起来,再让这组同学辅助老师带动其他组同学一起学习。这样可以充分的资源优化配置,可以在快组中多进行知识的拓展和创新能力的培养,而对于稍慢的组则注重基础的扎实,这样快慢相结合,先慢后快的教学方案有利于针对于实际情况的分析,因人而异地施教。
3.注意应试和素质教育的结合,着重于学生的创新能力培养
在21世纪,最主要的就是创新。而教师营造良好的学习氛围,以充分鼓励和信任的态度支持学生们新奇的想法,激发他们的创作热情,使他们多思多问,敢于质疑。可以在教学过程中,采用启发式、关联式、讨论式、逆向式等教学方法,再用好的语言进行教学。在编写程序的时候,可以给学生一个想象的空间,不给定零件的具体形状,而只是大概的功用,让学生自己设计零件的形状,然后再自己编程,交由教师审核,看是否有可行性,并加以指正。在编程课上可以让老师写一个程序,而后让学生就这个程序画出零件的形状,而后让同学进行实地操作,加工出自己设计的零件和老师编程的零件,观察其准确性,而后进行综合评价。
关于应试教育,在这个大的时代背景下是不可避免的。但是,素质教育应该占据主体地位,在创新性的培养过程中就是素质教育的要求,但是应试教育又在其中得以实行,所以对于数控机床的实训教学可以采用二者结合,以创新思维培养为主的教育方式。
三、总结
数控机床在机械加工中占据的地位使得技校学生的实训教学应该要充分给以重视,而又针对于现行的教学方案所带有的固有缺陷充分地认识并进行改革。在教学背景下,着重于素质教育,能够看到教学中的学生的现状和彼此之间的差异,而后采用分组教学,教学时先慢后快,充分利用资源。教师在教学过程中给学生足够的空间来思考,提出问题,真正地掌握数控机床的操作技巧。
参考文献:
\[1\]项目教学法在《数控车床操作与编程》教学中的应用.科技创新导报,2009,(14).
\[2\]项目教学法在数控车床编程与技术加工中的应用.新课程研究(职业教育),2011,(3).
\[3\]基于数控对刀的项目教学法研究.中国科技纵横,2009,(12).
关键词:数控加工 一体化 教学改革 数控加工
随着中国制造业的发展,数控加工己成为现代先进制造技术的基础,代表着当今机械加工技术的方向,甚至有专家预言:21世纪机械制造业的竞争将成为数控技术的竞争。由江苏地区数控类技术人才的需求调查报告发现,综合素质高、专业能力强的毕业生越来越受到企业的青睐,而企业自行培养这类人才则耗时耗力,成本很高,且毕业生很难在短时间内适应企业的工作需求。这种现象在一些高端行业中尤为突出。所以对制造业而言,他们更愿意招聘有经验的数控加工工人,这样毫无工作经验的毕业生就失去了很多机会。这对职业学校教育提出了越来越高的要求。紧扣企业需求,填补市场短缺,解企业之困扰,去学生之忧愁,培养出能短时间内适应企业工作需求,迅速进入企业工作角色,满足企业的人才需求是职业类学校改革传统教学模式的重点。
一、一体化教学模式的提出
为适应市场需求,笔者所在学校借鉴德国“双元制”教育模式,深化教学改革,积极推行一体化教学。德国“双元制”教育理论上讲求广而浅,专业技能上要求熟而精。一方面在职业学校传授与职业有关的专业知识;另一方面在企业或校外实训场所,接受职业技能方面的专业培训。所以“双元制”的核心是“知识”和“技能”,即“理论”和“实践”的有机结合。这种以“企业为导向”的教育模式,学生与企业打成一片,深受企业工作机制的熏陶,进入企业工作后能够迅速适应企业的工作机制,从而满足企业对人才的需求。学校目前的情况,还不具备学生部分时间在学校学习,部分时间接受企业培训的教学条件,而是结合办学实际采取一体化的教学模式,贯彻“双元制”的精髓,推进一体化的教学改革。
二、一体化教学的实施
1.教学计划的改革
教学计划的制订应突出对学生专业知识、动手能力和职业素质的培养,打破原有的教学模式,即理论课与实训课分开,专业基础课与专业课分开的传统教学模式,进而摆脱理论与实践严重脱节的现象,将专业基础课与专业课、理论课与实习课有机糅合在一起。以数控车加工为例,一直困扰实训老师的是,实习所用的理论知识尽管理论课中已详细讲解过,但每次实习时实习老师又必须重新讲授一遍。例如对刀操作,理论课上虽己讲过,但实习时学生还是不知从何下手,实习老师又得重新将对刀操作要点讲解一遍,示范操作一遍,学生才可以慢慢操作起来。类似这样的情况还有很多,严重影响实习进度,且理论课的作用没发挥出来。其实同样的问题也一直困扰着理论教师。纯粹的理论由于缺少实践操作讲解的支撑变得苍白无力,学生对所授知识失去兴趣,理论课变得枯燥无味,这样就形成了理论课与实习课严重脱节的恶性循环。因此如何将理论知识与实际操作有机结合起来,在教中学,学中做,实现“教、学、做”在时间与空间上的一体,理论知识以“够用为度”“实用为本”,侧重“做什么”和“怎么做”,充分体现理论为实践服务,突出实践的主导地位,实践需要什么样的理论,理论教学就按需设置相应的必需课程及课时量。如数控车专业可以将专业理论、专业绘图、机械制图、专业实训四门必需的专业主修课融合为一门大课。与技能培养相关的内容讲深学透,与之无关的干脆不列入教学计划,目标集中,针对性强,既简单易学,目标明确、操作方便。在实施教学过程中,不断地总结实施过程中的优点和缺点,不断修订、补充和完善,最终改变学生的厌学情绪,激发学习热情,使其快速掌握理论知识的同时提高实践操作技能,促使课堂教学质量不断提高。
对德国的“双元制”教学模式,不是照搬移植,而是吸收其精华,根据其特点,结合学校实际情况,制订一套融理论与实践于一体的“双元制”教学大纲和教学计划。
2.教学资源整合
(1)理论教室与实训教室的整合。以数车加工为例,传统的教学方式是,先在理论教室讲授数控车床加工工艺与编程,该课程结束后统一组织到实习车间进行为期数周的实训教学,这样理论教室用来讲授编程方法是可以的,但所编程序是否正确,换种编程方法是否也可以达到同样效果,这些都没法得到验证。等到实习时,有些讲过的知识也忘得差不多了,效果很差。如果先在理论教室讲授理论接着带至实习车间进行练习,一方面浪费时间,另一方面影响教学秩序。因此必须改革这种模式,将理论教室与实习车间合二为一,将教学场所设在实习车间,采用一体化教室,教室配有数控车床、多媒体投影,课桌以小组形式摆放,讲授中能通过视频展示的尽量不用挂图讲解,能示范操作的尽量不照本宣书,能小组讨论的尽量不以老师为主角。彻底解放思维方式,不是告诉学生是什么,而是让学生自己去思考为什么。通过教学场所的整合,把理论教室与实训车间有机结合起来,理论知识有了实践的支撑,不再苍白,学生学习的热情也激发出来,课堂中突然产生的一些灵感还可以随后在数控车床上加以实现,学生分析问题、思考问题及创新能力也被调动起来。另外,一体化教室的分区还可参照企业,划分为下料区、加工区、质量检验区,且分别由不同的团队来担任,模拟企业角色,并周期地进行角色轮换,这样学生可以提前适应企业的运作方式。
(2)理论教材和实训教材的整合。学校数控车加工理论教材为《数控车床加工工艺与编程》,实训教材为《数控车床加工操作》,从教学效果来看,弊端很多。第一,一些理论知识与实际实训脱节。例如,理论教材以FUNUC系统为主讲解编程方法,而实训时则存在多个系统,有FUNUC系统,有西门子系统,还有广数系统,根据理论课所学编程方法所编程序,不能如期加工出工件,一检查发现所编程序与系统不一致,从而导致所学理论知识与实际实习操作不一致,即所学非所用。第二,理论教材往往以知识的连贯性为主体,有很多内容在实际操作中根本用不到,反而容易混淆思维。第三,专业基础知识繁冗复杂,讲了很多,但加工中用的基础知识如公差、尺寸链、配合、识图、绘图等又不讲了,与数控加工所用知识对接不上。第四,理论课及实训课所学知识与企业实际相脱离。毕业生参加工作后发现学校学的知识根本用不上,而企业所需要的知识在学校又没学,造成学校与企业实际的脱节。所以迫切需要对现有教材进行大刀阔斧的改革,编写适合本校教学实际的一体化教材。
一体化教材,由本专业相关教师及企业相关人员一起编写。该教材中的任务源于企业订单项目,结合学校实情设计难度适中的教学任务,遵循学生接受知识的规律各案例由浅至深逐一铺开,围绕相关知识点逐步讲透,同时各任务中融合了机械制图、机械测绘、公差与配合中所涉及的相关内容,由专业基础课教师、数控加工专业课教师及企业中从事数控车产品加工的高级技术人员所组成的团队联合编写,编写完成后由企业和相关专家进行审核。该教材以企业中的订单及实践操作为主,知识点覆盖广、具有很强的实用性,一改我校传统教材以知识点为主的结构,代之以企业案例为主的模块结构。目前本套教材正在编写、完善之中。
(3)理论教师与实训教师的整合。师者,传道、授业、解惑,所以教师自身须具有一定的知识储备。纯粹的理论教师实践操作能力欠缺,而实训课教师又缺乏知识的系统性。故一体化教学对教师能力提出了更高的要求,既要有扎实的专业理论知识,又具有丰富的数控产品加工经验,具备肯动手、勤动手、会动手的实践修养,即我们所说的“双师型”教师。另一方面,要改变传统教学模式中教师的主体作用,更多地发挥学生的主动意识,积极主动地学习,而不是被动地接受知识,全面启发学生思维,激发学生的创新精神,培养具有开拓创新精神的人才。学校要加大“双师型”教师的培养力度,定期向企业输送教师到企业挂职锻炼,争取用3~5年的时间培养一批专业理论丰富、实践操作能力强的数控加工一体化教师。
(4)考核机制一体化。仅仅以期末考试成绩就评价一个学生学习成绩的好坏是不全面的,学习能力、学习态度、分析能力、创新能力等都应在考核中有所体现,因此建立合适的评价制度,对培养各种层次的技能人才,树立正确的人生观、价值观,甚至会影响学生今后的发展方向。故应针对每个学生的课堂表现,遵循考核项目多元化,考核方式化,注重过程的评价原则,综合运用观察交流、测验、实际操作、作品展示等,结合自评与互评等多种方式,全面反映每个学生成长历程。