機(jī)制專科專業(yè)興趣數(shù)控教學(xué)模式研究

張亞新

（赤峰學(xué)院 建筑與機(jī)械工程學(xué)院，內(nèi)蒙古 赤峰 024000）

機(jī)制專科專業(yè)興趣數(shù)控教學(xué)模式研究

張亞新

（赤峰學(xué)院 建筑與機(jī)械工程學(xué)院，內(nèi)蒙古 赤峰 024000）

數(shù)控技術(shù)是制造業(yè)實現(xiàn)自動化生產(chǎn)的基礎(chǔ)，因此數(shù)控專業(yè)教育是我國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的重要基礎(chǔ)和教育工作的戰(zhàn)略重點(diǎn).本文針對機(jī)制?？茖I(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)控技術(shù)的現(xiàn)狀，提出了符合教學(xué)實際的改革思路，建立了機(jī)制?？茖I(yè)興趣數(shù)控教學(xué)模式.

機(jī)制?？茖I(yè)；數(shù)控；教學(xué)模式

機(jī)械制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的重要支柱，隨著機(jī)械產(chǎn)品性能和質(zhì)量的提高，傳統(tǒng)的機(jī)械制造技術(shù)逐步被數(shù)控加工技術(shù)所代替.在這種大趨勢下，企業(yè)對數(shù)控技術(shù)人才、特別是對大量的一線技能型數(shù)控人才，提出了更高的培養(yǎng)要求[1].世界各國都在積極的尋找適合本國的數(shù)控人才培養(yǎng)模式.目前，德國在數(shù)控技術(shù)人員培養(yǎng)方面處于領(lǐng)先地位.德國教育部上世紀(jì)八十年代初開始試行“雙元制職業(yè)培訓(xùn)”模式.所謂“雙元制職業(yè)培訓(xùn)”就是整個培訓(xùn)過程由學(xué)校完成相應(yīng)的理論知識培訓(xùn)，企業(yè)進(jìn)行實際操作方面的培訓(xùn).學(xué)校和企業(yè)兩方面共同完成對職業(yè)學(xué)校學(xué)生的培訓(xùn)工作[2].經(jīng)過30多年的實踐，這種“雙元制職業(yè)培訓(xùn)”模式為德國培養(yǎng)了大量優(yōu)秀的技術(shù)人才.

1 數(shù)控教學(xué)的改進(jìn)

德國“雙元制職業(yè)培訓(xùn)”模式雖然成熟有效，但由于人文、教育、經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)等各方面原因使這種教育模式不能照搬到中國.在近年的教學(xué)實踐中，按照能力目標(biāo)，各?？圃盒L試著以不同方式加大實踐環(huán)節(jié)的學(xué)時，增加集中實訓(xùn)等[3].但這種按圖紙加工簡單工件的實踐模式僅僅依靠增加實踐環(huán)節(jié)的時間，很難從根本上改變學(xué)生數(shù)控實踐效果.因此只有構(gòu)建出符合人才培養(yǎng)規(guī)律的數(shù)控實踐教學(xué)模式.才能保證數(shù)控人才培養(yǎng)的效果.

1.1 數(shù)控教學(xué)的探索

目前，很多高校機(jī)制?？茖I(yè)的數(shù)控實踐環(huán)節(jié)主要方式是指導(dǎo)老師講授數(shù)控指令及部分加工實例，然后指導(dǎo)學(xué)生按圖紙加工一些簡單的零部件，這種方法不但枯燥而且禁錮學(xué)生的創(chuàng)造思維.機(jī)制專科專業(yè)學(xué)生除了需要培養(yǎng)專業(yè)操作能力，更需要培養(yǎng)創(chuàng)新技能.未來機(jī)制專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)主要是針對高新技術(shù)設(shè)備的職業(yè)崗位.在這些崗位智能內(nèi)涵的組成中，創(chuàng)造性智力技能占有較大的比重[4].

創(chuàng)造力的培養(yǎng)需要大量的訓(xùn)練和實踐才能獲的，是一個非常枯燥且需要超常毅力的過程.而?？茖I(yè)學(xué)生缺乏的正是毅力和耐心.在大學(xué)階段培養(yǎng)學(xué)生毅力和做事耐心能力明顯不切實際，因此從另一個角度出發(fā)，首先培養(yǎng)學(xué)生對數(shù)控加工的興趣.心理學(xué)認(rèn)為興趣是人們力求認(rèn)識某種事物和從事某項活動的意識傾向，它表現(xiàn)為人們對某件事物、某項活動的選擇性態(tài)度和積極的情緒反應(yīng).興趣在人的實踐活動中具有重要的意義，可以使人集中注意，產(chǎn)生愉快緊張的心理狀態(tài).因此機(jī)制專科專業(yè)學(xué)生數(shù)控興趣的培養(yǎng)為學(xué)生創(chuàng)造力的培養(yǎng)提供了前提和心里基礎(chǔ).

1.2 興趣數(shù)控教學(xué)的提出

要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力，首先要培養(yǎng)學(xué)生的興趣，在興趣中進(jìn)行創(chuàng)造，在創(chuàng)造中培養(yǎng)更強(qiáng)的創(chuàng)造力.多數(shù)機(jī)制?？茖W(xué)生僅僅在實訓(xùn)初期對數(shù)控加工及數(shù)控機(jī)床產(chǎn)生濃厚的興趣，但隨著對數(shù)控機(jī)床的了解和理論指導(dǎo)課程的深入，學(xué)生的興趣隨之慢慢消失.當(dāng)實訓(xùn)進(jìn)行到按圖紙加工簡單零件階段，絕大多數(shù)學(xué)生已全無興趣，僅僅當(dāng)成是一種任務(wù)來完成，學(xué)習(xí)效果非常的不理想，因此培養(yǎng)學(xué)生對數(shù)控加工的興趣就凸顯出其在數(shù)控實訓(xùn)中的重要地位.

培養(yǎng)機(jī)制?？茖I(yè)學(xué)生數(shù)控興趣，就要從數(shù)控機(jī)床的工作原理來分析.數(shù)控機(jī)床的加工過程就是根據(jù)被加工零件的技術(shù)要求和工藝要求編寫零件輪廓線的加工程序.零件的輪廓線一般由直線、圓弧或其他非圓弧曲線組成[5].即數(shù)控實訓(xùn)的目的是培養(yǎng)學(xué)生直線插補(bǔ)、圓弧插補(bǔ)、換刀等操作的編程能力，而加工對象的材料選擇在整個數(shù)控實訓(xùn)過程中影響非常微弱，因此可以選擇木材作為興趣實訓(xùn)加工材料.

作為興趣實訓(xùn)加工材料具有兩方面優(yōu)勢：一方面，很多木材被用來加工兒童玩具，木材玩具跟機(jī)械零件一樣也是由一些直線、圓弧和非圓弧曲線組成的輪廓，因此數(shù)控編程和加工原理基本一致，所以利用數(shù)控機(jī)床加工木材玩具和機(jī)械零件都能鍛煉學(xué)生的數(shù)控操作能力.另一方面每個人都有一顆童心，加工木材玩具能充分調(diào)動起學(xué)生興趣，同時也能在興趣中增加學(xué)生的創(chuàng)造力.因此在專科學(xué)生數(shù)控實訓(xùn)教學(xué)中采用加工木材玩具的方法.

2 興趣數(shù)控教學(xué)的實施意義

采用加工木材玩具的方法進(jìn)行興趣數(shù)控教學(xué)，其趣味性強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)性好以及增加沖擊安全性等優(yōu)點(diǎn)，具有較高的實施意義.

2.1 大多數(shù)的?？茖W(xué)生雖然在生理年紀(jì)上已經(jīng)成年，但因為多數(shù)都為獨(dú)生子女，家里的溺愛教育使他們的心理年齡遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有成熟，“玩”在他們的心中仍然是第一位的.在這種情況下限制他們學(xué)習(xí)專業(yè)知識很顯然有非常大的困難，因此轉(zhuǎn)換教育方法，因勢利導(dǎo)，從“玩”中找到共同的目標(biāo).用數(shù)控機(jī)床加工玩具不但滿足了學(xué)生“玩”的天性，而且也讓學(xué)生在“玩”中學(xué)習(xí)了數(shù)控機(jī)床操作，同時提高了學(xué)生對數(shù)控機(jī)床加工的興趣，培養(yǎng)學(xué)生的想象力、創(chuàng)造力以及善于進(jìn)行變革和發(fā)現(xiàn)新問題或新關(guān)系的能力.

2.2 現(xiàn)行機(jī)制專業(yè)?？茖W(xué)生教學(xué)模式還局限于過去的“基礎(chǔ)課→專業(yè)基礎(chǔ)課→專業(yè)課→實訓(xùn)實踐→畢業(yè)實習(xí)”這種框架下，忽視了學(xué)生學(xué)習(xí)目的性和創(chuàng)造性的培養(yǎng)，造成學(xué)生對數(shù)控知識與技能不精，針對性不強(qiáng)，學(xué)習(xí)盲目，不能很好的將學(xué)過的知識聯(lián)系到工作實際中.因此通過興趣數(shù)控實訓(xùn)培訓(xùn)，培養(yǎng)機(jī)制學(xué)生在數(shù)控實訓(xùn)中觸類旁通和舉一反三的能力，幫助學(xué)生克服思維定式，能夠綜合利用自己學(xué)過的知識[6].

2.3 常見的數(shù)控機(jī)床加工材料有金屬、塑料和木材，其中金屬是高校常用的，但因其造價非常昂貴致使實訓(xùn)學(xué)生多數(shù)時間都在模擬操作不能進(jìn)行實際操作，實訓(xùn)課變成了理論課，數(shù)控實訓(xùn)變得更加枯燥，不利于學(xué)生數(shù)控技能的培養(yǎng)；塑料材料塑形較好，這種性能的優(yōu)點(diǎn)是在數(shù)控加工中成型容易，但缺點(diǎn)更加明顯，塑料加工成品粘連非常嚴(yán)重，表面質(zhì)量難以控制，加工出的成品可以說是“慘無人睹”，與設(shè)計構(gòu)想相差太遠(yuǎn)，不適合數(shù)控銑削加工；反觀木材則非常常見，造價便宜，且加工質(zhì)量可控，實訓(xùn)學(xué)生根據(jù)自己的想法進(jìn)行加工，而不受實訓(xùn)耗材的影響.唯一的缺點(diǎn)是做為數(shù)控銑床加工材料時有木節(jié)和斜紋理，加工中容易斷裂.但選擇中密度板作為數(shù)控銑床加工材料則可很好的解決這個問題，而且中密度板可以非常容易的加工成裝夾方便的標(biāo)準(zhǔn)小件.

2.4 數(shù)控實訓(xùn)的過程中，安全直接影響著實訓(xùn)教學(xué)工作的質(zhì)量，更直接影響到人身和設(shè)備的安全[7].數(shù)控實訓(xùn)加工過程中出現(xiàn)的安全問題主要集中在兩方面，一方面是實訓(xùn)學(xué)生態(tài)度原因，學(xué)生沒有按數(shù)控實訓(xùn)安全規(guī)章操作，這方面可以通過實訓(xùn)指導(dǎo)老師加強(qiáng)教育和監(jiān)管來避免；另一方面是實訓(xùn)學(xué)生能力的原因，在學(xué)生編制的加工程序中，空走進(jìn)刀是加工中非常重要的一項操作，空走進(jìn)刀采用G00（快速定位）命令，一般在數(shù)控系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)定中G00的走刀速度非常的快.如果加工工件是金屬材料，一旦空走進(jìn)刀不當(dāng)，將直接影響到零件的尺寸精度，嚴(yán)重的可能引起撞刀或過切而使零件報廢、刀具或機(jī)床損壞[7]，更有甚者會引起銑刀斷裂蹦出或工件碎片飛濺，造成學(xué)生的身體傷害.如果加工工件采用木質(zhì)材料，則上述由實訓(xùn)學(xué)生編程錯誤而導(dǎo)致的人身安全隱患將會大大的降低，甚至在某種意義上說可以完全避免.

3 興趣數(shù)控教學(xué)方案的制定

3.1 興趣數(shù)控教學(xué)的實施步驟

興趣數(shù)控教學(xué)模式的建立是一個嘗試-實踐-修改-再實踐的循環(huán)往復(fù)過程.建立和完善興趣數(shù)控教學(xué)的實施步驟如圖1所示，首先根據(jù)理論制定興趣實訓(xùn)計劃，然后按制定的計劃培養(yǎng)學(xué)生的興趣，這一步主要是通過理論課講授和學(xué)生參觀來實施；當(dāng)學(xué)生對數(shù)控加工產(chǎn)生興趣后，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新性數(shù)控加工，并在學(xué)生實訓(xùn)的過程中制定詳盡的實訓(xùn)指導(dǎo)書和合理的評分標(biāo)準(zhǔn)；最后建立起詳盡的、完善的興趣數(shù)控教學(xué)模式.

圖1 建立和完善興趣數(shù)控教學(xué)的實施步驟

3.2 興趣數(shù)控教學(xué)模式建立的重點(diǎn)

機(jī)制?？茖W(xué)生興趣數(shù)控教學(xué)模式的建立與后續(xù)順利實施的重點(diǎn)主要有以下幾個方面：

（1）合理激發(fā)學(xué)生興趣，注重培養(yǎng)學(xué)生主觀能動性、創(chuàng)造性及舉一反三的能力.古語有云“堵不如疏”，學(xué)生愛“玩”的天性既然不能阻止，就想辦法按照教師能夠掌握的方向發(fā)展，因勢利導(dǎo)，在實訓(xùn)教學(xué)中實現(xiàn)“教師教”與“學(xué)生學(xué)”的和諧發(fā)展.

（2）在學(xué)生興趣數(shù)控實訓(xùn)指導(dǎo)過程中，采用編制-實踐-修改-再實踐-定稿的過程，制定詳細(xì)的興趣數(shù)控實訓(xùn)指導(dǎo)書.使機(jī)制專科專業(yè)興趣數(shù)控教學(xué)形成系統(tǒng)化和理論化的體系，便于推廣應(yīng)用.

（3）建立完善全面的數(shù)控實訓(xùn)評價體系，利用學(xué)生加工產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度、工藝步驟、采用的插補(bǔ)次數(shù)、換刀次數(shù)以及裝夾次數(shù)優(yōu)化等方面建立起可度量的評分體系.公正、合理的評分體系建立有助于興趣數(shù)控教學(xué)的順利實施，使學(xué)生對自己的加工成果有合理的認(rèn)識，進(jìn)而促進(jìn)學(xué)生對數(shù)控加工的興趣和學(xué)生創(chuàng)造力的發(fā)揮.

4 結(jié)論

機(jī)制?？茖I(yè)改變觀念，實施興趣數(shù)控教學(xué)，不僅能夠增加學(xué)生對數(shù)控實訓(xùn)的學(xué)習(xí)興趣而且可以促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)造性及舉一反三的能力的培養(yǎng)，為學(xué)生未來的就業(yè)打下良好的專業(yè)基礎(chǔ).

〔1〕蘇亞輝.對高職數(shù)控技術(shù)應(yīng)用專業(yè)改革的一些思考[J].裝備制造技術(shù),2010（12）.

〔2〕王安.赴德培訓(xùn)所得及對我校數(shù)控專業(yè)建設(shè)的啟示[J].新一代,2012（05）.

〔3〕楊豐，黃登紅.對高職數(shù)控實踐教學(xué)體系的探索[J].職教論壇,2011（29）.

〔4〕顧官琴.淺談如何在數(shù)控實訓(xùn)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力[J].華章,2010（26）.

〔5〕楊丙乾，王振寧，姬清華，等.數(shù)控編程與加工[M].北京：電子工業(yè)出版社，2011.

〔6〕楊瑩，王旭烽，戈曉康，等.我過數(shù)控人才的需求與培養(yǎng)[J].農(nóng)機(jī)化研究，2005（4）.

〔7〕曾顏.高職數(shù)控實訓(xùn)不容忽視安全防護(hù)教育[J].電子世界，2011（15）.

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1673-260X（2013）12-0267-02