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数控加工课程一体化教学改革的实践与评价

来自:办公室   发布时间: 2018年05月02日 点击:

※刘先勇 刘新举 刘永芳

数控车床是目前国内使用量最大、覆盖面最广的一种数控机床,约占数控机床总数的25%。数控机床是集机械、电气、液压、气动、微电子和信息等多项技术为一体的机电一体化产品,是机械制造设备中具有高精度、高效率、高自动化和高柔性化等优点的工作母机。数控车床主要用于加工轴类、盘类等回转体零件。在职业教育领域中,数控车床加工是数控加工技术专业的主要课程。本文结合笔者在近两年的教学实践,谈谈数控车床加工工学一体化课程改革和实践中的一些体会。

一、数控车床加工课程工学一体化教学改革的实施

传统教学模式难以保证人才培养目标。在以“学习的内容是工作,通过工作实现学习”为理念的一体化课程改革中,数控车床加工课程是根据企业的真实工作任务转化而成,教学模式发生了根本性变化,工学结合一体化教学改革实施如下:

(一)改革数控车床加工课程的教学内容。数控车床加工课程通过专业教师行业分析、企业调研和开展实践专家访谈会开发出八个典型工作任务,包括数控车床操作与保养、圆柱销的数控车削加工、芯模的数控车削加工、阶梯轴的数控车削加工、滚动轮支承轴数控车削加工、支承螺旋杆的数控车削加工、导轨轮的数控车削加工、笔筒的数控车削加工。在教学中教师以学习任务为引领,每个学习任务包括:技能目标、任务描述、任务分析、知识准备、任务实施、质量分析和拓展训练七个部分。充分发挥学生的主观能动性,实现了学生在“做中学,学中做”的理念。学生通过完成具体的学习任务,既学到了专业理论知识和实操技能,还培养了相互合作意识和自我学习能力。

(二)改革数控车床加工课程的教学方法。一体化课程以企业实际工作任务为主体特征,该课程在教学过程中,通过学习活动即明确任务、制定计划、做出决策、实施计划、过程控制、评价反馈等学习过程开展教学。以学习任务“支承螺旋杆的数控车削加工”为例, 按照一个完整的工作过程实施教学,过程如下:

学习活动一:教师提出“支承螺旋杆的数控加工”工作任务,明确学习目标。工作任务描述为:某企业发来支承螺旋杆加工图纸,要求三天内完成20件零件加工。教师引导学生分析加工零件及要求,通过分组合作的方式,查阅相关资料,包括零件加工要素、形位公差、加工刀具、编程指令及检查反馈等内容。

学习活动二:任务分析及制定加工方案。包括人员分工、分析工件结构、加工特点、毛坯选择、准备加工刀具、量具、制定加工方案、各小组对制定的加工方案进行展示和讨论,最终在教师的指导下,选择合理的加工方案。

学习活动三:根据指定的加工方案, 学习加工指令。本活动是实施加工过程的重要环节。其中,关于外圆粗、精加工指令G71、G70,螺纹加工指令G92等内容是需要重点学习和讨论的。

学习活动四:加工工艺编排与数控车削加工。各小组根据工件的加工特点,分析加工工艺,编写工艺卡和刀具卡, 根据所学指令,编写加工程序。检查机床、编辑程序、安装工件及刀具、对刀, 模拟加工及实施工件加工。在加工过程中,教师巡视、指导加工,教师需要对各小组学生所体现的专业能力、方法能力和社会能力进行记录,必要时进行指导和帮助。在工作过程中要严格按照数控车床操作规程做好安全防护措施,确保安全。

学习活动五:零件质量反馈和成果展示。各小组将加工零件摆放至教学成果展示区,由小组代表或成员解说,内容包括:零件的加工过程、分工情况、收集资讯情况、主要收获和体会、存在问题、改进措施、加工新方法、新工艺。在成果汇报过程中进行小组间互评和教师点评,讨论在加工过程中遇到的问题。最后,教师总结,巩固学生的学习成果,拓展学生的思维。

学习活动六:形成学习成果,工作任务完成后形成学习成果。

二、 改革数控车削加工课程教学的评价方法

工学一体化教学的评价体系采用多个评价主体的综合评价,打破传统教学中,以教师评价为主体的方式,增加学生自评和互评的评价方式,从而使教学体系能够综合反映学生的学习情况。表1、表2是学习任务“支承螺旋杆的数控车削加工”学习评价表。

三、数控车削加工课程一体化教学改革的效果

(一)培养了学生自主学习和团队协作精神,激发了学习兴趣。工学一体化教学的实施和完成任务,主要是学生通过搜集资料、小组讨论分析零件图纸、加工工艺、编辑程序、实施加工及检测,将所学知识应用到完成学习任务中。在这个过程中,让学生自己改变了过去课堂上睡觉、玩手机等不良现象,培养了学生独立思考的习惯,增强了学生之间的交流,提高了学习的积极性,也培养了团队的协作精神。

(二) 提升了学生的职业素养和社会能力,使学习任务和工作岗位零距离接触。学生通过一个完整的工作任务,按照工作六步骤流程的学习方法。掌握了专业知识和技能,可以对企业生产的工作流程有大概的认识,经过反复学习, 学生对企业文化和生产过程有了一定的了解。

(三)教师的教学、教研能力得到提高。工学一体化教学对教师的要求非常高,不仅要有扎实的理论功底,还要具备过硬的实践技能,更要有对工学一体化的分析和组织能力。促进教师转变观念,创新教学方法,提高教学水平。

(作者单位:广东河源高级技工学校。《中国培训》学术研究版第八期《职业院校》栏目刊发)

原文链接:http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzA3ODA3MjIxMw==&mid=200695477&idx=2&sn=91b90cdb5014ebe4cbcc079652fffd97&mpshare=1&scene=23&srcid=05024ZD3nBVSaNf5KWyFn1wb#rd

编辑:张丽萍
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