中職學(xué)校數(shù)控加工實訓(xùn)課程探究

賈長和

(天津市機(jī)電工藝學(xué)院，天津 300350)

中職學(xué)校數(shù)控加工實訓(xùn)課程探究

賈長和

(天津市機(jī)電工藝學(xué)院，天津 300350)

數(shù)控加工技術(shù)正在逐步取代傳統(tǒng)的機(jī)械制造技術(shù)。中等職業(yè)學(xué)校大多開設(shè)有數(shù)控車工專業(yè)，但受諸多因素影響，學(xué)生實踐能力仍不盡人意。筆者認(rèn)為教好數(shù)控車工實訓(xùn)這門課，讓學(xué)生在技能培訓(xùn)中達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果。教學(xué)課程內(nèi)容的設(shè)計是其關(guān)鍵。筆者結(jié)合多年的技能培訓(xùn)經(jīng)驗，針對該課程的設(shè)計方略，提出了具有實用性的獨(dú)到見解。

數(shù)控加工；實訓(xùn)教學(xué)；課程內(nèi)容；中職生

一、引言

在當(dāng)今中等職業(yè)教育中，實訓(xùn)教學(xué)是在校生系統(tǒng)專業(yè)培訓(xùn)生存技能的重要一環(huán)，也是將在教室所學(xué)到的相關(guān)理論知識應(yīng)用到社會生產(chǎn)實際中的教學(xué)活動，進(jìn)行學(xué)知用轉(zhuǎn)化的核心平臺。實訓(xùn)教學(xué)課程內(nèi)容設(shè)計的是否合理，關(guān)系到學(xué)生專業(yè)知識技能的掌握是否牢固。一套科學(xué)的、合理的實訓(xùn)教學(xué)課程內(nèi)容，可使學(xué)生在勞動技能培養(yǎng)的道路上，高效能地完成從認(rèn)知到實踐——從實踐經(jīng)驗到深度認(rèn)知——再從深度認(rèn)知到創(chuàng)新實踐經(jīng)驗這一良性循環(huán)。從而使學(xué)生更快更好地熟悉技能、掌握技能，最終實現(xiàn)技能創(chuàng)新。

下面本人結(jié)合在中職院校多年的實訓(xùn)教學(xué)經(jīng)驗，談一談數(shù)控加工實訓(xùn)課程內(nèi)容設(shè)計的方法與思路。

二、數(shù)控實訓(xùn)教學(xué)現(xiàn)存的問題

隨著我國教育教學(xué)不斷的深化改革，職業(yè)教育已經(jīng)成為經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的重要支柱和提高勞動者素質(zhì)的主要途徑，創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，積極培養(yǎng)高素質(zhì)技能型人才已成為全社會的共識。國家職業(yè)教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要中更確切地界定了“職業(yè)技能”概念,對職業(yè)類別作了新的劃分,更新了教學(xué)方法的指導(dǎo)思想。針對新一代高素質(zhì)技能人才提出的標(biāo)準(zhǔn)與要求。但目前中職院校在數(shù)控專業(yè)實訓(xùn)教學(xué)中還存在如下實際問題：

(一)人才需求與生源素質(zhì)的矛盾

近幾年因高校不斷擴(kuò)招，優(yōu)質(zhì)生源大多通過中考選擇了上高中。這就導(dǎo)致流入中職院校的生源，綜合素質(zhì)低、基礎(chǔ)差、底子薄。在中職教育的三年校園學(xué)習(xí)中，要將一整套系統(tǒng)的數(shù)控加工專業(yè)技能教授給他們，并將之培養(yǎng)成為企業(yè)需要的高素質(zhì)技能人才，這就無疑大大加深了實訓(xùn)課程教學(xué)的壓力與難度。

(二)專業(yè)門檻與文化基礎(chǔ)的矛盾

數(shù)控車工加工技術(shù)是一整套勞動技能知識的綜合體。其中包括諸如制圖、編程、機(jī)械制造工藝、公差配合及技術(shù)測量等專業(yè)知識，也需要數(shù)學(xué)、立體幾何、語文等基礎(chǔ)文化知識，更需要理解能力、精細(xì)嚴(yán)謹(jǐn)、耐心踏實等個人條件。培養(yǎng)出一個技藝精湛的數(shù)控技術(shù)人員，其過程是非常艱辛的。目前國內(nèi)的中職院校理論教學(xué)和實習(xí)教學(xué)的比例為1：1，相對于我國的職業(yè)教育，德國等工業(yè)發(fā)達(dá)國家的技能實踐學(xué)時比重，要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過理論學(xué)時。

而目前在中職院校的數(shù)車專業(yè)，受辦學(xué)條件，課時安排、學(xué)生基礎(chǔ)等因素影響，在實訓(xùn)教學(xué)的過程中往往課題的設(shè)置比較枯燥、單一，與企業(yè)的生產(chǎn)實際情況存在一定差距。導(dǎo)致學(xué)生就業(yè)后無所適從，進(jìn)入企業(yè)后需要花很長時間磨合才能進(jìn)入角色，開始職業(yè)生涯。并且在技能培養(yǎng)的過程中過于模式化、流程化，注重傳授技能的規(guī)范操作，而忽略對學(xué)生思維的啟發(fā)。這樣單一的教學(xué)內(nèi)容是難以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的，也很難挖掘?qū)W生自身的創(chuàng)新能力。

(三)技能培養(yǎng)與積極性的矛盾

中職生正處在思想多變的青春期，身處在當(dāng)今多元社會的大環(huán)境中，難免會受其影響。雖然近年來國家大力提倡職業(yè)教育，提升一線技術(shù)人員的地位。但中職生在接受具有一定勞動強(qiáng)度的技能訓(xùn)練時，心態(tài)還是難免很浮躁，學(xué)習(xí)時積極性不高。部分甚至產(chǎn)生了畢業(yè)后“做生意、談業(yè)務(wù)、當(dāng)老板”之類的浮躁想法?；谶@種職業(yè)榮譽(yù)感的缺失，很大一部分中職生實訓(xùn)課程中，往往不能很好的配合教師們的課堂教學(xué)，專業(yè)技能學(xué)習(xí)得也不是很扎實，更難以產(chǎn)生鉆研技能，進(jìn)而創(chuàng)新技能的動力。

三、數(shù)控加工實訓(xùn)內(nèi)容的設(shè)計對策

除以上外部因素以外，數(shù)控加工技術(shù)還需要學(xué)生具有較好的文化基礎(chǔ)、良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)、踏實的態(tài)度以及各方面的較高綜合素質(zhì)，這些都需要教師的悉心培養(yǎng)。所以在中職層次的技能訓(xùn)練中，實訓(xùn)指導(dǎo)教師的水平往往會極大地影響最終教學(xué)效果。

因此，數(shù)控加工實訓(xùn)課程的內(nèi)容設(shè)計是否科學(xué)、合理，會影響著學(xué)員將來在社會需求崗位上的適應(yīng)能力、改革與創(chuàng)新意識、工作態(tài)度、職業(yè)素養(yǎng)、職業(yè)理想的培養(yǎng)與樹立。通常使用以下對實訓(xùn)內(nèi)容編排的方法來加強(qiáng)對學(xué)生專業(yè)技能的培養(yǎng)引導(dǎo)。

(一)了解數(shù)控技術(shù)應(yīng)用專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，為實訓(xùn)教學(xué)打好基礎(chǔ)

讓學(xué)生了解自己所學(xué)專業(yè)的概況，了解企業(yè)對數(shù)控專業(yè)人員的需求，明確該崗位需要的綜合職業(yè)能力，使學(xué)生明白應(yīng)學(xué)習(xí)哪些專業(yè)課程，掌握哪些操作技能，為實訓(xùn)理論教學(xué)奠定基礎(chǔ)。最終通過對該專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的了解，以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)熱情，鼓勵學(xué)生在學(xué)中干干中學(xué)，早日將學(xué)生養(yǎng)成為企業(yè)和“市場”歡迎的、槍手的中等應(yīng)用性專門人才。

(二)設(shè)計循序漸進(jìn)的階段性培訓(xùn)內(nèi)容

大多數(shù)從事實訓(xùn)教學(xué)的中職教師，提起數(shù)控加工專業(yè)實踐指導(dǎo)工作，往往都有很強(qiáng)烈的傾訴欲望，說起學(xué)生的基礎(chǔ)與學(xué)習(xí)進(jìn)度，都深感焦慮與無奈。其實我感覺并不難，課程內(nèi)容與課程進(jìn)度的科學(xué)設(shè)計很重要。中職生正處于認(rèn)知形成的關(guān)鍵時期，雖然其認(rèn)知水平與素質(zhì)基礎(chǔ)與成年人相比具有一定的差距，但其接受知識、舉一反三的能力實際上是略強(qiáng)于成年人的。

我們可以在數(shù)控加工實訓(xùn)教學(xué)中嘗試將傳統(tǒng)的手把手傳授，變?yōu)橹v解基礎(chǔ)知識后，啟發(fā)學(xué)生自行認(rèn)知研究。當(dāng)然，這個過程需要教師循序漸進(jìn)地分階段把握，在調(diào)控過程中也應(yīng)結(jié)合學(xué)生反應(yīng)不斷調(diào)控進(jìn)度與難度，讓學(xué)生的認(rèn)知過程隨著課程的深入階段性的加深。具體的設(shè)計思路如下：

第一步：目前，針對社會上使用的數(shù)控車床種類繁多，數(shù)控系統(tǒng)和操作面板都不一樣。甚至在代碼功能指令上也不相同(目前主要使用的數(shù)控系統(tǒng)有：日本的發(fā)那科、德國的西門子、西班牙的發(fā)格和我國的華中系統(tǒng))在數(shù)控加工實訓(xùn)教學(xué)課中，往往學(xué)生面對不同種類的機(jī)床一頭霧水，無從下手。所以實訓(xùn)的第一步必須要學(xué)生先熟悉所操作的車床的結(jié)構(gòu)，了解車床的主要技術(shù)參數(shù)、操作系統(tǒng)、控制面板、編程G代碼、坐標(biāo)系等性能。

第二步：給學(xué)生一些內(nèi)容簡單零件圖樣讓學(xué)生先熟悉，分析圖樣。

第三步：分發(fā)給學(xué)生一些典型零件的加工程序?qū)嵗?/p>

第四步：數(shù)控加工仿真系統(tǒng)對初學(xué)者來說幫助極大，在虛擬環(huán)境中了解數(shù)控加工全過程。數(shù)控加工仿真系統(tǒng)采用了與數(shù)控機(jī)床操作系統(tǒng)相同的面板和按鍵功能，學(xué)生可以大膽地、獨(dú)立地進(jìn)行學(xué)習(xí)和實踐，還能培養(yǎng)他們的自信心。更利于反復(fù)強(qiáng)化實訓(xùn)課題項目，降低實訓(xùn)成本。

第五步：帶領(lǐng)學(xué)生在機(jī)床上進(jìn)行操作，使學(xué)生真正體驗，學(xué)生按照自己所編加工工藝步驟獨(dú)自輸入程序指令，圖形校驗，指導(dǎo)教師確認(rèn)后對零件毛坯進(jìn)行加工制作完成工作內(nèi)容。加工先從簡單的軸類零件、盤類零件、內(nèi)外螺紋零件開始訓(xùn)練，待這些內(nèi)容熟練掌握后嘗試加工中等復(fù)雜零件，如車制機(jī)床主軸(要求采用粗切循環(huán)功能)、車制內(nèi)外球面(要求采用刀尖圓弧半徑補(bǔ)償功能，并且球面的位置度不大于0.04mm)、車制蝸桿以及多頭螺紋(要求采用子程序功能，并符合圖樣要求)，最后再練習(xí)一兩次難度較高結(jié)構(gòu)復(fù)雜零件的加工，鍛煉學(xué)生獨(dú)立探究能力，充分挖掘?qū)W生潛能，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。在教學(xué)過程中還要重視學(xué)生個體差異，注意因人而異。

(三)加大力度強(qiáng)化實訓(xùn)指導(dǎo)的實踐

現(xiàn)代工業(yè)發(fā)達(dá)國家的技能培訓(xùn)理論認(rèn)為，技能理論的學(xué)習(xí)只是被培訓(xùn)者步入職業(yè)技能養(yǎng)成的入門階段，而真正專業(yè)水平、創(chuàng)新能力的定型，往往產(chǎn)生于被培訓(xùn)者在學(xué)后教育的實踐階段。這就需要良好的理論實踐環(huán)境來催化，以便學(xué)生將學(xué)前教育階段學(xué)到的基礎(chǔ)理論進(jìn)行學(xué)習(xí)——實踐——認(rèn)知——總結(jié)轉(zhuǎn)化——深度認(rèn)知——創(chuàng)新實踐，這樣一個良性的循環(huán)。

數(shù)控加工實訓(xùn)教學(xué)在學(xué)生課堂自主實踐的組織和實施上，不僅要依據(jù)學(xué)生的生理、心理發(fā)展的年齡特征，而且還必須考慮到學(xué)生的個體差異，制定因材施教措施，使全班學(xué)生都能掌握好實習(xí)操作的技能技巧。對于技能掌握較慢的學(xué)生，在不影響整體進(jìn)度的情況下，采用分灶教學(xué)，讓他們充分理解和領(lǐng)會操作技術(shù)，幫助他們提高動手能力，使他們逐步趕上全班學(xué)生實習(xí)操作的進(jìn)度，完成教學(xué)任務(wù)。

數(shù)控車削刀具補(bǔ)償是在數(shù)控車削技術(shù)中解決過切或欠切是常用到處理方法。主要涉及到是實際切削點(diǎn)與假想刀具點(diǎn)，假想刀尖點(diǎn)與刀尖點(diǎn)圓弧圓心，半徑補(bǔ)償?shù)汝P(guān)系問題，鑒于此，筆者就專門繪制加工過程模擬視頻，讓學(xué)生明白在數(shù)控加工過程中，我們是按零件輪廓進(jìn)行編程的。在生產(chǎn)實際因為刀具總有一定的半徑，刀具中心運(yùn)動的軌跡并不等于所需加工零件的實際輪廓，而是偏移輪廓一個刀具半徑值，再加上加工余量和刀具磨損。所以，在進(jìn)行外輪廓加工時，應(yīng)使刀具中心偏移零件的外輪廓表面一個刀具半徑值，加工內(nèi)輪廓時，應(yīng)使刀具中心偏移零件內(nèi)輪廓表面一個半徑值。這樣的解釋使學(xué)生明白了刀補(bǔ)的含義和重要性。在實習(xí)過程中對于那些技能掌握較好的學(xué)生，我也會增加實習(xí)件的難度，適當(dāng)改變實習(xí)課的內(nèi)容，使他們的操作技能達(dá)到更高的水平。

特別針對動手能力與理論基礎(chǔ)較差，在實訓(xùn)中倍感吃力的學(xué)生。我采用小組編排的方式。讓他們以協(xié)作的方式與綜合能力較強(qiáng)的學(xué)生進(jìn)行團(tuán)隊配合，一邊強(qiáng)化技能訓(xùn)練，一邊夯實專業(yè)基礎(chǔ)，并定期地對其進(jìn)行訓(xùn)練進(jìn)度的單獨(dú)檢查，對訓(xùn)練效果進(jìn)行評估。

四、結(jié)語

總之，數(shù)控車工實訓(xùn)課程既屬于一門專業(yè)技能、又整合了各方面知識。中職實訓(xùn)教師在傳授課程時，應(yīng)兼顧其各方面因素，注重整體教學(xué)內(nèi)容的編排，悉心了解中職生的認(rèn)知水平與文化基礎(chǔ)，盡量拉低學(xué)生入行的門檻。教師只有科學(xué)地精心設(shè)計課程內(nèi)容，靠近學(xué)生、引導(dǎo)學(xué)生，才能為學(xué)生開啟從入門到創(chuàng)新的大門，成為學(xué)生成材路上堅定的支持者。

[1]嚴(yán)紹華，陳君若.工程教育實踐育人教學(xué)研究與實踐[M].北京：清華大學(xué)出版社，2011.

[2]張思弟，饒華球，賀曙新.數(shù)控車工簡明實用手冊[M].南京：江蘇科學(xué)出版社，2008.

[3]朱明松.SIEMENS系統(tǒng)數(shù)控車工技能訓(xùn)練[M].北京：人民郵電出版社，2010.

Research on CNC Machining Training Courses at Secondary Vocational Schools

JIA Chang-he

(TianjinInstituteofMechanical&ElectronicTechnology,Tianjin300350)

CNC machining is replacing the traditional machine manufacturing techniques step by step. Despite the fact that most secondary vocational schools have opened the numerical control lathe work course, students are still lack of practical capabilities due to many factors. The author notes that it is important to teacher the course so as to empower students with the necessary skills. To achieve the good results as expected, the key lies in well-designed curriculum content. The author puts forward unique practical opinions on course design based on own skill training experiences over many years.

CNC machining; practical teaching; curriculum content; secondary vocational school students

2014-10-30

賈長和(1960-)，男，天津市人，大學(xué)本科學(xué)歷，天津市機(jī)電工藝學(xué)院一級實習(xí)指導(dǎo)教師，主要從事車工、數(shù)車、鉗工、機(jī)械基礎(chǔ)的教學(xué)和研究工作。

G718.3

A

1673-582X(2015)06-0072-04