淺談數(shù)控技術(shù)教學(xué)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、加工與安裝調(diào)試一體化教學(xué)模式

杭建衛(wèi)

摘 要：鑒于當(dāng)前中高職院校數(shù)控技術(shù)應(yīng)用專(zhuān)業(yè)普遍的專(zhuān)業(yè)教學(xué)方式始終圍繞國(guó)家職業(yè)技能鑒定數(shù)控車(chē)/數(shù)控銑床（加工中心）中高級(jí)操作工考核要求展開(kāi)，導(dǎo)致學(xué)生只能?chē)@著數(shù)控車(chē)/數(shù)控銑床（加工中心）常規(guī)設(shè)備加工零件，與企業(yè)所需求的技術(shù)型人才大不相符，本文結(jié)合國(guó)家改革示范學(xué)校的重點(diǎn)專(zhuān)業(yè)建設(shè)，提出專(zhuān)業(yè)教學(xué)實(shí)踐需要改革，從企業(yè)的生產(chǎn)制作過(guò)程與產(chǎn)品應(yīng)用形成完整的一體化教學(xué)體系，以提高學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)與專(zhuān)業(yè)技能。

關(guān)鍵詞：數(shù)控技術(shù) 一體化教學(xué) 中職

中職學(xué)校承擔(dān)著培養(yǎng)大批一線操作技術(shù)工人的任務(wù)，作為制造業(yè)中極其重要的數(shù)控技術(shù)應(yīng)用專(zhuān)業(yè)，在現(xiàn)有數(shù)控教學(xué)與實(shí)訓(xùn)所培養(yǎng)的中職人才，其職業(yè)素質(zhì)、職業(yè)技能、職業(yè)能力是否能適應(yīng)新形勢(shì)，是我們職業(yè)教育工作者要不斷探索與實(shí)踐的課題，也是不斷需要教改的內(nèi)容所在。

為了滿(mǎn)足企業(yè)用人要求，進(jìn)一步提高專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)的教學(xué)模式，使學(xué)生學(xué)到更多更全面的職業(yè)素養(yǎng)與專(zhuān)業(yè)技能，通過(guò)深入調(diào)研分析現(xiàn)有教學(xué)模式，我們結(jié)合企業(yè)的產(chǎn)品生產(chǎn)模式探索與研究中職層次數(shù)控技術(shù)應(yīng)用專(zhuān)業(yè)“模塊化”項(xiàng)目教學(xué)模式，即構(gòu)建以培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)素養(yǎng)與職業(yè)技能為核心的一體化教學(xué)模式，制定專(zhuān)業(yè)教學(xué)模式標(biāo)準(zhǔn)、模式流程及成果的評(píng)價(jià)方法，探索專(zhuān)業(yè)教學(xué)改革點(diǎn)等，勇于創(chuàng)新，結(jié)合企業(yè)的模式形成數(shù)控技術(shù)應(yīng)用專(zhuān)業(yè)的一體化教學(xué)特色。

一、一體化教學(xué)管理模式建立的措施

通過(guò)深入了解數(shù)控技術(shù)應(yīng)用專(zhuān)業(yè)實(shí)訓(xùn)車(chē)間設(shè)備配置結(jié)構(gòu)、車(chē)間機(jī)械化生產(chǎn)布局以及教學(xué)管理模式，我們分析現(xiàn)有項(xiàng)目教學(xué)模式下學(xué)生專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)的培養(yǎng)模式。一體化模式體系內(nèi)容的設(shè)計(jì)，主要是培養(yǎng)學(xué)生的教學(xué)模式，建立從培養(yǎng)目標(biāo)、職業(yè)素養(yǎng)、職業(yè)技能到實(shí)踐教學(xué)環(huán)境各個(gè)相關(guān)模塊，主要涉及當(dāng)前實(shí)踐教學(xué)模式的改革。要建立一個(gè)一體化的培養(yǎng)平臺(tái)，師資結(jié)構(gòu)與設(shè)備均需重新配置，還需要考慮職校學(xué)生的接受能力、習(xí)慣思維、學(xué)習(xí)方法以及班級(jí)人數(shù)等因素。因此，如何構(gòu)建符合校情、學(xué)生實(shí)際的數(shù)控技術(shù)專(zhuān)業(yè)的一體化教學(xué)模式，是課程改革探索與實(shí)踐的難點(diǎn)。筆者認(rèn)為，可以初步從以下幾方面著手。

第一，了解分析車(chē)間設(shè)備配置結(jié)構(gòu)、車(chē)間機(jī)械化生產(chǎn)布局，特別是生產(chǎn)管理模式，通過(guò)對(duì)企業(yè)生產(chǎn)模式的調(diào)研與了解，掌握企業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)的流水線，結(jié)合本校專(zhuān)業(yè)的實(shí)際情況，進(jìn)行產(chǎn)品項(xiàng)目的選擇與任務(wù)分解。

第二，研究分析數(shù)控產(chǎn)品加工與產(chǎn)品在設(shè)備中安裝調(diào)試的結(jié)合，探索制定相關(guān)的課程標(biāo)準(zhǔn)，在選定的機(jī)械裝配平臺(tái)中，根據(jù)裝配與運(yùn)行的結(jié)構(gòu)進(jìn)行零部件的拆卸，以拆卸的零部件設(shè)為選定的產(chǎn)品項(xiàng)目，以專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)的基礎(chǔ)要求，進(jìn)行任務(wù)設(shè)置。

第三，在數(shù)控技術(shù)項(xiàng)目教學(xué)中，分析當(dāng)前的教學(xué)模式，分析如何建立產(chǎn)品設(shè)計(jì)、加工與安裝調(diào)試一體化模式教學(xué)平臺(tái)，主要通過(guò)對(duì)現(xiàn)有的教學(xué)模式、學(xué)生培養(yǎng)的方向與效果方面，結(jié)合本專(zhuān)業(yè)設(shè)備配置的現(xiàn)有要求，本著資源優(yōu)化使用的原則，制訂生產(chǎn)車(chē)間與教學(xué)環(huán)境的結(jié)合規(guī)劃。

第四，探索根據(jù)相關(guān)的課程標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合教學(xué)平臺(tái)，分析如何開(kāi)展產(chǎn)品設(shè)計(jì)、加工與安裝調(diào)試一體化模式教學(xué)。并且結(jié)合企業(yè)的人才需求，制定多元化評(píng)價(jià)方式。

第五，通過(guò)一體化教學(xué)模式的研究，結(jié)合企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際需求，開(kāi)發(fā)模塊化項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)課程與內(nèi)容。

二、一體化教學(xué)管理模式的設(shè)計(jì)總攬

1.數(shù)控產(chǎn)品設(shè)計(jì)、加工與安裝調(diào)試運(yùn)行一體化教學(xué)模式設(shè)計(jì)總攬（見(jiàn)下圖）。

圖

2.一體化教學(xué)管理模式的實(shí)施配置

（1）基本硬件設(shè)施的配備：數(shù)控銑床（加工中心）4臺(tái)，數(shù)控車(chē)床10臺(tái)，機(jī)械裝配平臺(tái)4臺(tái)，計(jì)算機(jī)8臺(tái)（配備CAD、三維造型及模擬加工軟件），測(cè)繪平臺(tái)3個(gè)（配備測(cè)繪工具量具）。

（2）教學(xué)師資配備：基本上以?xún)晌唤處煘橹鳎▽W(xué)生數(shù)少于45人），教師的專(zhuān)業(yè)技術(shù)配備（一位具備數(shù)控車(chē)高級(jí)工及以上專(zhuān)業(yè)技能，一位具備數(shù)控銑床高級(jí)工及以上專(zhuān)業(yè)技能并能結(jié)合機(jī)械裝配專(zhuān)業(yè)技術(shù)，二維機(jī)械軟件及三維軟件造型的專(zhuān)業(yè)技能）。

（3）場(chǎng)地要求：占地面積大于800m?，層高大于4m， 環(huán)境要求干燥、防潮、通風(fēng)。

3.數(shù)控產(chǎn)品設(shè)計(jì)、加工與安裝調(diào)試運(yùn)行一體化教學(xué)模式模塊展示

（1）零件測(cè)繪與草圖繪制模塊。 模塊要求：在測(cè)繪平臺(tái)上，根據(jù)選定的機(jī)構(gòu)零部件，使用（游標(biāo)卡尺、千分尺、深度游標(biāo)卡尺，萬(wàn)能角度尺等）測(cè)量工具，根據(jù)零部件的特征進(jìn)行數(shù)據(jù)測(cè)繪，并在草圖紙上依據(jù)測(cè)繪的數(shù)據(jù)，通過(guò)手工繪制草圖，完成測(cè)繪與草圖模塊，并按標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行測(cè)繪圖形與數(shù)據(jù)矯正。

（2）軟件制圖與程序編輯模塊。模塊要求：根據(jù)測(cè)繪零件的結(jié)構(gòu)（軸類(lèi)、盤(pán)類(lèi)及箱體類(lèi)），選用軟件CAXA數(shù)控車(chē)/CAXA制造工程師進(jìn)行造型與加工軌跡的生成（該環(huán)節(jié)學(xué)生需要對(duì)零件的工藝進(jìn)行分析與制定），并生成加工程序單（打印）。

（3）零件加工與質(zhì)量檢測(cè)模塊。模塊要求：根據(jù)軟件繪制的圖紙與打印的加工程序單，選取零件加工的毛坯，選定使用的加工設(shè)備（數(shù)控車(chē)/數(shù)控銑床）與加工使用的工量刃具。首先采用手工方式進(jìn)行程序輸入系統(tǒng)后，進(jìn)行校驗(yàn)（優(yōu)化），選取零件的加工工藝（裝夾、對(duì)刀、加工），加工過(guò)程中主要注意零件的輔助定位元件的使用及零件公差要求的控制，要求在線質(zhì)量檢測(cè)，完成零件的制作加工（進(jìn)行修正）。

（4）零件安裝與調(diào)試運(yùn)行模塊。模塊要求：零件通過(guò)檢測(cè)修正，在裝配平臺(tái)的運(yùn)行機(jī)構(gòu)上進(jìn)行零件的安裝（注意零件拆裝的基本步驟，選用合理的裝配工具，盡量減小標(biāo)準(zhǔn)件的磨損），裝配過(guò)程中對(duì)產(chǎn)品實(shí)時(shí)進(jìn)行修正，完成裝配后，按照機(jī)構(gòu)運(yùn)行的要求進(jìn)行裝配與運(yùn)行精度的檢測(cè)（分機(jī)構(gòu)評(píng)價(jià)）。

（5）綜合評(píng)價(jià)模塊。模塊要求：根據(jù)各個(gè)模塊的要求進(jìn)行分模塊的評(píng)價(jià)，然后根據(jù)各分機(jī)構(gòu)檢測(cè)的結(jié)果，在主體機(jī)構(gòu)進(jìn)行安裝與調(diào)試，并進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。

4.數(shù)控產(chǎn)品設(shè)計(jì)、加工與安裝調(diào)試運(yùn)行一體化教學(xué)的組織與實(shí)施過(guò)程

以人數(shù)40人的班級(jí)為例。

（1）模塊一：零件測(cè)繪與草圖繪制。

分組：4人一組（共3組）在測(cè)量平臺(tái)完成零件測(cè)量與草圖繪制;

任務(wù)輔助工量具：測(cè)量平臺(tái)、游標(biāo)卡尺、0～25mm千分尺、25～50mm千分尺、A4紙、2B鉛筆;

要求： 正確使用游標(biāo)卡尺與千分尺，零件草圖數(shù)據(jù)正確性與圖形完整性;

預(yù)置問(wèn)題：千分尺與游標(biāo)卡尺的合理使用，學(xué)生取得測(cè)量數(shù)據(jù)后基本尺寸和公差設(shè)定;

解決問(wèn)題：演示游標(biāo)卡尺及千分尺的使用方法及讀數(shù)，基本尺寸標(biāo)注及公差帶設(shè)置（查詢(xún)機(jī)械手冊(cè)）;

評(píng)價(jià)：零件測(cè)繪與草圖模塊評(píng)分表。

（2）模塊二：軟件制圖與程序編輯。

分組：4人一組 （共2組 ）在電腦軟件繪圖區(qū)進(jìn)行;

任務(wù)輔助工量具：電腦、CAXA軟件、打印機(jī);

要求： 零件加工工藝的合理安排，運(yùn)用CAXA軟件繪制零件圖紙，生成零件加工軌跡與加工程序;

預(yù)置問(wèn)題：零件加工工藝的合理性，軟件加工參數(shù)設(shè)置正確性;

解決問(wèn)題：展示零件加工合理的工藝，提供標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)設(shè)置;

評(píng)價(jià)：軟件制圖與編程模塊評(píng)分表。

（3）模塊三：零件加工與質(zhì)量檢測(cè)。

分組：（10+4）人一組 （共2組車(chē)銑組合 ）在機(jī)床加工區(qū)域進(jìn)行程序輸入、首件模擬校驗(yàn)及零件加工;

任務(wù)輔助工量具：數(shù)控機(jī)床、93外圓車(chē)刀、端面刀、頂尖、中心鉆、游標(biāo)卡尺、千分尺、刀架及卡盤(pán)鑰匙等;

要求： 零件加工的程序輸入與模擬，檢查程序的正確性，正確使用試切法對(duì)刀，合理安排加工工藝;

預(yù)置問(wèn)題：零件在夾具上安裝的正確性及輔助夾具選擇的合理性;

解決問(wèn)題：根據(jù)零件生產(chǎn)加工標(biāo)準(zhǔn)要求，演示合理的加工工藝，首件試切加工模擬;

評(píng)價(jià)：零件加工與質(zhì)量檢測(cè)模塊評(píng)分表。

（4）模塊四：零件安裝與調(diào)試運(yùn)行。

分組：3人一組 （共2組 ）在零件裝配區(qū)進(jìn)行減速器輸出軸的裝配，減速器安裝運(yùn)行;

任務(wù)輔助工量具：機(jī)械裝配技能實(shí)訓(xùn)平臺(tái)（Ⅰ型） 配套安裝工具;

要求： 減速器輸出軸正確安裝，減速器運(yùn)行調(diào)試;

預(yù)置問(wèn)題：安裝步驟的合理性，安裝工具的合理選擇，減速器運(yùn)行正確性;

解決問(wèn)題：根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的安裝工藝進(jìn)行查對(duì)比，機(jī)構(gòu)運(yùn)行檢測(cè)的要求值查對(duì)比;

評(píng)價(jià)：零件安裝與運(yùn)行模塊評(píng)分表。

三、教學(xué)成效

一體化教學(xué)模式，一方面讓學(xué)生從數(shù)控操作單一工種的實(shí)踐教學(xué)，變成讓學(xué)生參與整個(gè)產(chǎn)品的從設(shè)計(jì)到安裝的過(guò)程，不但在加工設(shè)備上能充分讓學(xué)生掌握設(shè)備的加工特性，而且能讓學(xué)生在整個(gè)生產(chǎn)制作過(guò)程中，從頭到尾都能參與產(chǎn)品制作的每個(gè)流程，了解每個(gè)流程的加工工藝、技術(shù)要點(diǎn)。而且在此過(guò)程中，學(xué)生們能充分發(fā)揮自身所長(zhǎng)，更可以根據(jù)自己的興趣愛(ài)好主攻其中某個(gè)項(xiàng)目的技術(shù)，提升自我，讓自己有所長(zhǎng)、有所得、有所發(fā)揮。另一方面對(duì)教師的“教”提出了很高的要求，教師不僅要掌握數(shù)控的實(shí)踐教學(xué)，而且要掌握零件的設(shè)計(jì)、在線加工及安裝調(diào)試的專(zhuān)業(yè)知識(shí)與技能，專(zhuān)業(yè)教師要去不斷拓展技術(shù)領(lǐng)域，提高自身的專(zhuān)業(yè)技術(shù)水平。

在2014年的全國(guó)職業(yè)院校技能大賽中，筆者學(xué)校機(jī)械技術(shù)裝配項(xiàng)目獲得了個(gè)人全國(guó)第一名的成績(jī)，模具制造團(tuán)隊(duì)獲得了團(tuán)隊(duì)全國(guó)二等獎(jiǎng)的成績(jī)。學(xué)生成績(jī)的獲得只是一方面，我們從中看到了一體化教學(xué)模式改革的初步成效，這將驅(qū)使我們不斷改革，努力讓教學(xué)更有效、更多元化。

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（作者單位：紹興市中等專(zhuān)業(yè)學(xué)校）