試對數(shù)控技術(shù)專業(yè)數(shù)控編程與零件加工實訓(xùn)課程教改的探究

焦　軍

(天津現(xiàn)代職業(yè)技術(shù)學(xué)院，天津　300350)

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試對數(shù)控技術(shù)專業(yè)數(shù)控編程與零件加工實訓(xùn)課程教改的探究

焦軍

(天津現(xiàn)代職業(yè)技術(shù)學(xué)院，天津300350)

世界各國為了加快本國工業(yè)的發(fā)展，都紛紛的采取有效的措施，積極的研發(fā)數(shù)控技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。因此，對于我國數(shù)控專業(yè)的編程與實訓(xùn)課程改革，提出了理實一體化教學(xué)改革的思路，并對課程的正確定位、一體化教材編寫、教學(xué)內(nèi)容體系重整、教師教學(xué)能力提升、教學(xué)方法和手段改革、獎勵機制制度、職業(yè)技能考核要求的融入、考核方法創(chuàng)新等具體實施方案進行了探討。

數(shù)控技術(shù)；改革；編程；零件加工

數(shù)控技術(shù)專業(yè)是以電子信息技術(shù)為基礎(chǔ)，把傳統(tǒng)的機械制造技術(shù)、計算機技術(shù)與現(xiàn)代控制技術(shù)、傳感技術(shù)、信息處理技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、液壓氣動技術(shù)、機電技術(shù)結(jié)合成一體的計算機數(shù)控技術(shù)。隨著社會的發(fā)展，數(shù)控專業(yè)將是社會制造工業(yè)，提高工業(yè)現(xiàn)代化，強化國家重型工業(yè)必不可少的技術(shù)專業(yè)，同時也為學(xué)生增加就業(yè)砝碼，提高專業(yè)水平，讓學(xué)生成為有知識，有能力的數(shù)控專業(yè)人才。因此，數(shù)控技術(shù)教學(xué)改革勢在必行。

一.數(shù)控教學(xué)改革的迫切性和基本思路

(一)數(shù)控教學(xué)改革的迫切性

近年來數(shù)控技術(shù)專業(yè)發(fā)展迅猛，職業(yè)院校開設(shè)此專業(yè)的也越來越多，甚至成為一些職業(yè)院校的骨干專業(yè)。因此，在傳統(tǒng)教學(xué)模式下已經(jīng)不能滿足教學(xué)需求，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：a.學(xué)院數(shù)控設(shè)備配置不均勻，造成了學(xué)生只會理論，加工能力差，甚至不具備獨立操作能力。b.現(xiàn)在數(shù)控專業(yè)的教材繁多，但大多很難和自己學(xué)院的數(shù)控設(shè)備配套，真正能夠用于本學(xué)院的教材甚少，特別書中所介紹的數(shù)控設(shè)備和學(xué)院的數(shù)控設(shè)備不配套，造成理論課程和實踐課程不符合，使得教學(xué)效果很不理想。c.由于數(shù)控專業(yè)的就業(yè)狀況一直火爆；招生數(shù)量逐年增加，因此導(dǎo)致數(shù)控師資力量缺乏，特別是同時具備專業(yè)理論和豐富專業(yè)實踐經(jīng)驗的雙師型教師嚴重缺乏。這樣學(xué)生對知識理論和實踐不能順利接軌，造成教學(xué)質(zhì)量差，沒有達到高效課堂的標準。因此只有對以上幾方面進行深入徹底的改革，才有利于學(xué)生專業(yè)技術(shù)的提升，同時也為學(xué)校知名度和學(xué)生就業(yè)增加砝碼。

(二)數(shù)控教學(xué)改革的基本思路

新興產(chǎn)業(yè)的出現(xiàn)就要求生產(chǎn)能力的調(diào)高，從而把這個艱巨的任務(wù)嫁接到了學(xué)校，社會人才的培養(yǎng)要由學(xué)校來完成，市場經(jīng)濟瞬息萬變，出現(xiàn)的問題各不相同，這就不要求學(xué)生由獨立分析問題和解決問題的能力，才能體現(xiàn)出改革的成果，從而才能達到預(yù)期目標。根據(jù)學(xué)校的現(xiàn)狀和不足，我們應(yīng)該做到從肯本問題解決，對癥下藥。很多學(xué)院都開展了職業(yè)教育方面的課程，為了能夠更好的適應(yīng)社會的發(fā)展。針對職業(yè)教育的培訓(xùn)是按照社會的發(fā)展需求，培養(yǎng)學(xué)生的實際操作能力、專業(yè)知識的融會貫通的能力和綜合素質(zhì)的能力。職業(yè)教育培訓(xùn)的主要對象是學(xué)生，讓這些學(xué)生真正的了解社會，使他們能夠?qū)⑺鶎W(xué)的知識應(yīng)用到實際工作中，建立自己的職業(yè)藍圖。最近幾年，結(jié)合學(xué)生自身的情況和社會工作的需求，通過對職業(yè)教育培訓(xùn)課程不斷的完善，將理論和實際完美的結(jié)合，在教學(xué)方法和成果上已經(jīng)取得了很大的進步。同時把企業(yè)引進學(xué)校，使企業(yè)生產(chǎn)與教學(xué)零距離，學(xué)生可以直接在引進的企業(yè)里進行生產(chǎn)式實習(xí)。

二、從新編寫校本教材

(一)教材要充分體現(xiàn)針對性

根據(jù)我們學(xué)報本專業(yè)的實際發(fā)展情況，結(jié)合學(xué)校數(shù)控專業(yè)的自身實力和本專業(yè)的設(shè)備情況，將理論教學(xué)和實際操作課程進行有機的結(jié)合，學(xué)校按照國家的發(fā)展大綱，學(xué)校設(shè)置相關(guān)專業(yè)，數(shù)控專業(yè)，制圖專業(yè)，計算機專業(yè)的老師聯(lián)合編寫一本適合本校的教材。教材中專業(yè)的理論知識和本?，F(xiàn)有各類設(shè)備進行編寫，以及本校的研究心得，本門課程也在其列，除了介紹了和本校數(shù)控機床相對應(yīng)的知識和操作方法以外，還介紹了國內(nèi)外最先進的數(shù)控機床和高速切削技術(shù)。

(二)教材要充分具備理實一體化功能

編寫數(shù)控機床和仿真一體化教材，是為了學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)控機床從理論到實踐過度階段，將理論知識和實際操作有機的結(jié)合，將幫助學(xué)生喜愛這門學(xué)科，對這個專業(yè)產(chǎn)生強烈的興趣。目前，我校針對這個問題，使用教學(xué)和操作結(jié)合的方式，將理論知識和實際操作相結(jié)合，在教室將理論知識進行傳授，然后，進入理論實操課程，在課程當中，讓學(xué)生真正理解和消化所學(xué)的知識，讓學(xué)生從感知上去理解這方面的知識，從實際操作中理解專業(yè)知識，有效的提高學(xué)生的樂趣，調(diào)動學(xué)生的積極性，認知所學(xué)的專業(yè)知識，幫助學(xué)生建立正確的思維模式。讓學(xué)生在數(shù)控仿真機床進行對與教學(xué)的數(shù)控設(shè)備先用仿真軟件對機床各個按鍵的認知和操作、建立對刀點模擬、熟悉編程，能夠獨立完成一段程序，并能運行，這樣既能讓學(xué)生真正的學(xué)習(xí)專業(yè)知識，讓學(xué)生自己在仿真中找出問題和不足。

三、大膽提出改進教學(xué)體制方案

(一)自覺培養(yǎng)雙師型教師

采用一體化教學(xué)，必須有專業(yè)的教學(xué)團隊，對教師也提出了更高的要求，即雙師型老師，在教學(xué)理論上面是講課滔滔不絕，在車間操作車床也是游刃有余。雙師型專業(yè)老師可以去熟悉每位同學(xué)的專業(yè)認知程度，給每位同學(xué)做出針對性的教學(xué)方法，從而達到高效課堂標準。因此，我校分別安排了理論老師和操作老師，他們彼此之間相互合作，經(jīng)常開展一些活動，這些活動包括理論老師和實操老師熟悉工廠、生產(chǎn)技能、數(shù)控設(shè)備的使用，如何獲得相關(guān)專業(yè)的等級資格；操作老師和理論老師精誠合作，促進彼此學(xué)習(xí)專業(yè)水平，同時，學(xué)校每年安排一些老師去本專業(yè)發(fā)展好的學(xué)校學(xué)習(xí)新的理論知識，實習(xí)老師每年參加技能大賽，并指導(dǎo)在本專業(yè)突出的學(xué)生參加大賽，這樣不僅讓老師互相學(xué)習(xí)，也讓學(xué)生更早的進入實踐，鍛煉自己的技能，另一方面學(xué)生學(xué)習(xí)，參加數(shù)控技術(shù)專業(yè)的大賽，并能取得大賽成績優(yōu)先者可以留校任教，這樣不僅提高師資隊伍的專業(yè)技術(shù)能力提升，同時也壯大了師資隊伍。

(二)充分利用現(xiàn)代化信息手段進行教學(xué)

利用現(xiàn)代化技術(shù)主要體現(xiàn)在以下幾點：第一，利用學(xué)?，F(xiàn)有的資源，發(fā)揮多媒體教學(xué)的優(yōu)勢，比如：投影設(shè)備、計算機課堂；第二，學(xué)?？梢愿鶕?jù)自身學(xué)校的特點，制定一些特色課程，學(xué)生們可以自愿報名參加，充分的調(diào)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性；第三，讓學(xué)生熟悉本專業(yè)軟件，如，CAXA機械版、數(shù)控仿真、CAD/CAM等軟件的應(yīng)用、讓學(xué)生學(xué)會應(yīng)用專業(yè)需要的軟件讓學(xué)生增加就業(yè)的砝碼。

(三)堅持工學(xué)結(jié)合、校企結(jié)合的人才培養(yǎng)模式

實訓(xùn)車間必須嚴格按照生產(chǎn)車間制度去要求，理實一體的教學(xué)課程中始終貫徹以項目為導(dǎo)向；以任務(wù)做驅(qū)動的教學(xué)理念。嚴加注意實訓(xùn)車間的安全問題，嚴格學(xué)生管理。所以在學(xué)生進入實訓(xùn)車間學(xué)習(xí)過程中，必須讓學(xué)生牢記并執(zhí)行實訓(xùn)車間內(nèi)的規(guī)章制度。實訓(xùn)車間內(nèi)的所有一切都要和實際生產(chǎn)中所使用的絕對相一致，例如：識圖、測量工件用的游標卡尺、外徑千分尺、深度尺；機床及夾具、刃具和工裝。開始先由實訓(xùn)教師對學(xué)生講授、演示和巡回指導(dǎo)，熟悉機床加工順序，加工指令，直至能夠上機操作。之后再組織到企業(yè)跟班實習(xí)，定向培養(yǎng)。

四、職業(yè)制度下的數(shù)控專業(yè)人才培養(yǎng)

(一)理論為輔，實踐為主

學(xué)院所培養(yǎng)的專業(yè)技能人才不僅專業(yè)理論強，實際操作也要符合企業(yè)標準，具體辦法是新生入學(xué)第一學(xué)年，全面進行文化課教學(xué)即：數(shù)學(xué)、外語、計算機等，專業(yè)課有機械制造技術(shù)與零件加工、機械制圖、互換與測量等。并且學(xué)會操作CA6140普通車床，進行車削訓(xùn)練，任務(wù)內(nèi)容為車外圓、倒角、車削孔、切槽、車螺紋、采用一夾一定車削工藝法，并且讓學(xué)生成立小組教學(xué)，讓學(xué)生獨立操作車削階臺軸，并互相自測成績，最后有實訓(xùn)老師和班級干部一同為學(xué)生測量工件，評價成績，這樣做的目的是，不僅讓學(xué)生知道自己的實際水平，自覺的去彌補操作技能的不足，同時也培養(yǎng)了學(xué)生的團隊意識。

第二學(xué)年讓學(xué)生繼續(xù)實訓(xùn)并增加難度，主要讓學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)控機床編程認知，課程有《數(shù)控車削工藝》、《數(shù)控仿真》、校本自編教材，這樣做的目的就是能讓學(xué)生的學(xué)習(xí)效率得以提高。在學(xué)習(xí)數(shù)控機床之前，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過普通車床、熟悉零件的加工工藝，這樣再學(xué)習(xí)數(shù)控機床就會變得簡單了許多。在學(xué)習(xí)數(shù)控機床操作階段，首先要讓學(xué)生能夠獨立地去編寫程序，然后在仿真設(shè)備上輸入自己的程序，經(jīng)過反復(fù)練習(xí)才能進入到實際的零件加工階段。在實際零件加工階段，要讓學(xué)生獨立操作機床，實訓(xùn)教師在一旁輔導(dǎo)傳授。在此期間學(xué)生應(yīng)獨立識圖，選取合適的毛坯料進行加工、裝夾工件和刀具、手動輸入編程、在數(shù)控機床進行模擬加工、進行毛坯車削對刀、然后進行加工。這樣不僅有利于學(xué)生操作能力的提高，而且還讓學(xué)生在此期間鍛煉了識圖能力、編程；切削刀具的運用方法和測量技能。

例如我們特意利用在生產(chǎn)加工中經(jīng)常遇到的細長軸工件來引導(dǎo)學(xué)生，讓他們能夠充分地分析和判斷出細長軸工件的加工特點；掌握防止細長軸工件加工變形的方法；精準做出數(shù)控加工細長軸工件的各項參數(shù)選擇等：

首先讓學(xué)生知道車削細長軸工件時，由于工件的剛性差，可能產(chǎn)生以下現(xiàn)象：

1.因工件細長，當采用一般的三爪卡盤夾緊和尾座頂尖頂住工件時，在徑向切削力力的作用下，容易產(chǎn)生彎曲而會略微變成棗胡形。從而影響工件的尺寸精度和形狀精度。

2.因工件細長且線膨脹系數(shù)較大，切削熱會引起工件的長度變形，從而使工件尺寸難以控制。如在一次安裝中連續(xù)完成半精車和精車，由切削熱引起工件的熱變形，會對其尺寸精度產(chǎn)生極大影響。

3.在切削力(特別是徑向切削力)的作用下，容易產(chǎn)生振動，嚴重影響工件表面粗糙度。

其次讓學(xué)生掌握減少和防止細長軸工件加工變形的方法：

4.工件分粗、精車階段，粗車時，由于切削余量較大、夾緊力也較大，因此所產(chǎn)生的變形也相應(yīng)大些；這就需要在精車時，及時調(diào)整，使夾緊力可稍小些，同時減小吃刀量而提高切削速度。這樣即可消除粗車時因夾緊力和切削力過大而產(chǎn)生的變形。

5.增加支撐點，采用架設(shè)中心架和跟刀架。使支撐點增多，從而使工件在切削過程中不易產(chǎn)生彎曲變形。

6.充分加注切削液，降低切削溫度，減少工件熱變形。

最后讓學(xué)生練會在數(shù)控車削細長軸工件時合理地對刀具各項幾何參數(shù)的選擇：

7.外圓粗車刀 Kr=90°，Kr1=15°γ0=15°α0=4°～6°，α01=6°～8°，，刀具材料為YW1硬質(zhì)合金。

8.外圓精車刀 Kr=90°～93°，Kr1=30°，γ0=35°α0=14°～16°，α01=15°，刀具材料為YW1硬質(zhì)合金。

9.精加工切削用量參數(shù)V=160mm/min，f=0.1mm/r，2αp=0.4～0.8mm。

(二)建立獎勵機制

我們都知道現(xiàn)在每個企業(yè)都有自己的獎勵機制，來提高員工的積極性。同樣職業(yè)院校內(nèi)也可以實行獎勵機制，這個獎勵措施不僅只針于教師，也包括學(xué)生。在本院每年都有技能理論大賽、技能操作大賽、并從中選拔尖子生參加市級、國家級大賽。對于在上述賽事中表現(xiàn)突出的班級、教師和學(xué)生均可獲得一定獎勵，并頒發(fā)獲獎證書。尤其在技能大賽獲獎的學(xué)生可以免考職業(yè)資格證，直接保送本科院校學(xué)習(xí)，對于熱愛教育行業(yè)的，我們采取留校任教的方法來增加實訓(xùn)師資力量。

(三)以定崗實習(xí)為契機，加強校企聯(lián)動

職業(yè)學(xué)院不僅只是能讓學(xué)生拿到學(xué)歷證書的學(xué)歷教育場所。本院經(jīng)常和企業(yè)實行校企合作聯(lián)合辦學(xué)戰(zhàn)略，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)理論的同時，每年利用寒暑假期間安排學(xué)生到企業(yè)實踐，讓學(xué)院盡快融入企業(yè)生產(chǎn)中去，這樣不僅讓學(xué)生提前感受到企業(yè)的規(guī)章制度，提升專業(yè)技術(shù)；同時學(xué)生還能在學(xué)校引進企業(yè)里進行生產(chǎn)式實習(xí)；另一方面還可以緩解學(xué)院數(shù)控機床設(shè)備的不足，讓學(xué)生為以后的職業(yè)生涯奠定基礎(chǔ)。

五、結(jié)束語

在教學(xué)改革中圍繞著以學(xué)生就業(yè)為根本，讓學(xué)生加大實訓(xùn)課時量，并在學(xué)院舉辦各種賽事活動讓學(xué)生真正學(xué)到技術(shù)。獨立操作數(shù)控機床，讓學(xué)生成為有知識、有技能，符合時代要求的職業(yè)技術(shù)領(lǐng)域的高級技能型人才。

[1]彭湘蓉.淺析《數(shù)控機床編程與操作》課程教學(xué)改革[J].職業(yè),2011，(08).

[2]謝遠輝,冉啟芬,張麗新.淺談職業(yè)院校的教學(xué)改革[J].職業(yè),2012，(06).

[3]羅友蘭.數(shù)控人才培養(yǎng)現(xiàn)狀分析及改革思路[J].職教論壇,2013，(05).

[4]吳虹霞.數(shù)控課程教學(xué)方法探索[J].職業(yè),2012，(02).

Research on Teaching Reform of NC Programming and Parts Processing Practical Training Course of NC Specialty

JIAO Jun

(TianjinModernVocationalandTechnologyCollege,Tianjin,300350)

inordertoexpeditetheindustrydevelopmentofitsowncountry,everycountryaroundtheworldhastakeneffectivemeasuresandactivelycarriesoutR&DinNCtechnologyandindustrydevelopment.Therefore,thispaperproposesanideaforintegratedteachingreformwithregardtothereformofprogrammingandpracticaltrainingcourseofNCspecialtyanditalsodiscussestheimplementationplansforcorrectpositioningofthecourse,compilingofintegratedtextbook,systemreformofteachingcontent,improvementofteacher’steachingability,reformofteachingwaysandmethods,incentivemechanismreform,integrationofthevocationalskillassessmentrequirementandinnovationofassessmentmethodsetc.

NC technology; reform; programming; parts processing

2016-05-13

焦軍(1959-)，男，天津市人，天津現(xiàn)代職業(yè)技術(shù)學(xué)院機電工程學(xué)院講師，高級技師。從事數(shù)控教學(xué)與研究工作。

G423.07

A

1673-582X(2016)10-0060-05