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“应用型本科”数控技术课程实践教学模式的改革与实践

作者:未知

  摘 要 为适应应用型本科数控技术人才培养的需要,对应用型本科数控技术课程教学的现状进行了分析,提出教学过程中存在的主要问题,根据这些问题对理论、实训教学模式、考试模式进行了改革,并取得了初步成效,为进一步改进教学方法提供了思路。
  关键词 数控技术 实践教学 教学改革
  中图分类号:G424 文献标识码:A DOI:10.16400/j.cnki.kjdks.2019.02.049
  Reform and Practice of Practical Teaching Model of "Applied Undergraduate" Numerical Control Technology Course
  HE Yang, YAN Guohua, FAN Xingduo, YING Weijun
  (Jiyang College of Zhejiang Agriculture and Forestry University, Zhuji, Zhejiang 311800)
  Abstract In order to meet the needs of the cultivation of applied undergraduate numerical control technology, this paper analyzes the present situation of the teaching of applied undergraduate numerical control technology, puts forward the main problems in the teaching process, and analyzes the theory according to these problems. The practice teaching mode and the examination mode have been reformed, and the initial results have been obtained, which provide the train of thought for further improving the teaching method.
  Keywords numerical control technology; practical teaching; teaching reform
  0 引言
  制造业是国民经济的主体,是立国之本、兴国之器、强国之基。数控技术是现代制造业的核心,数控技术的应用普及程度已经成为衡量一个国家制造业水平的重要标志。随着企业用工成本的逐渐提高,传统的数控技能人才已经不能满足企业的需求,需要既有坚实的理论基础,又有一定的实践能力的人才,也就是“工程师+技师”一体化的人才。但目前本科高校培养的是具有一定理论功底的机械设计研发工程师,电气工程师及制造工程师,高职院校培养的是能熟练使用相关数控设备的技工和技师,“工程师+技师”一体化的人才正是目前紧缺的人才。我院作为应用型本科院校,培养的人才主要目的还是服务于浙江民企,为浙江建设工业强省、制造强省添砖加瓦。
  因此数控技术教学团队对该课程的教学方式及考核方式进行了改革。本文根据目前一般应用型本科的数控技术课程教学存在的普遍问题,提出了相应的对策,对提高数控技术课程教学质量有重要的理论和实践价值。
  1 本科数控技术课程的教学现状分析
  与高职院校数控专业培养学生的实际编程及加工能力的培养目标不同,本科院校的专业设置中,一般没有数控技术专业,数控技术课程仅仅是机械设计制造及其自动化专业的一门课程而已。而这门课程是一门实践性与工程性并重的课程,一般包含理论教学及实训教学,理论课主要介绍数控机床的组成、数控加工工艺、数控编程等,实训课程一般学习机床的基本操作,对刀,根据图纸编程,将简单的零件加工出来。理论和实践往往有些脱节。很多同学对数控编程代码都没理解,数控实训对刀也不会,更不用说自己设计加工工艺并独立加工出来,数控操作技能水平没有得到应有的锻炼。这种状况造成学生对数控技术课程的重视程度不如机械设计类课程,严重影响数控技术在现代制造业的核心地位。
  这种培养模式培养的学生严重缺乏实际动手能力,很难满足我省对高级数控技能人才的需求。
  2 本科数控技术课程教学存在的主要问题
  总体而言,本科院校对数控课程的重视程度不够是造成数控教学质量不高的主要原因所在,不论从师资到设备,再到数控技术课程在本科教学课程体系中的地位,都严重影响数控技术课程的教学质量。
  2.1 缺乏数控操作技能较高的双师型教师
  除少数有工程訓练中心的高校外,一般本科院校制造类的双师型教师一般都比较少。数控技术教师往往也是机械专业毕业的研究生,对数控理论知识有一定的了解和认识,但对数控操作技能并不是很精通,并且数控车、数控铣/加工中心、数控线切割等数控加工往往是一个老师讲授,很难达到一定的深度。因此授课教师教学一般更偏重理论知识的传授,特别是数控加工工艺的编制,数控编程代码的介绍等,对具体零件的数控加工工艺和数控机床的操作明显存在短板,很难针对本专业同学进行有针对性的数控技能训练。由于缺乏这样的教师,学校数控设备除了上数控实训课之外,往往处于闲置状态,利用率不高,对于人才培养和设备的寿命来说都是不利的。
  2.2 数控设备较少
  不同于高职院校成排的数控设备,除部分本科院校有工程训练中心外,大部分本科院校都存在着设备较少,陈旧并且利用率很低的状态。由于资金紧缺,数控设备少,很难组织起一定规模的数控培训如技能等级培训及考试,设备除上课外就闲置了,这样就进入了一个设备少—利用率低—不会采购新设备这样的怪圈。   2.3 实训过程过于简化
  本科数控课程理论联系实际较少,以本学院为例,数控课程共48学时,理论36学时、实训12学时。理论课程主要介绍数控机床的原理、数控加工工艺、数控编程等。而这仅有的12学时实训还是几个人一台机器,很难将理论课学到的数控加工工艺和编程应用到实训中来,实训效果很差。
  2.4 数控加工实例与企业脱轨
  数控加工相关教程中使用的编程实例比较传统,都是基于单件小批量生产的,毛坯件一般是棒料、块体,而企业里为了提高生产效率,往往基于批量生产,选择的毛坯往往是铸造或者锻造的,这两者之间的加工工艺规程存在着巨大的差异,以至于毕业实习的时候有很多同学都认为学校教学与企业实际需要脱节严重。
  3 本科数控技术课程教学改革措施
  针对以上问题进行有针对性的分析,需要对教学方法和考核方式进行相应的改进,以满足培养计划的要求和企业的需求。基于学院实际情况,实操教师技能水平和机床设备数量的限制,改革措施主要包含师资队伍、教学方法、考核方式等。
  3.1 师资队伍建设
  在应用型人才的培养中,师资队伍的建设起着至关重要的作用。现有教师对数控理论及编程,通用零件的加工工艺设计有一定的水平,但跟企业实际需求还有一定的差距,通过下列途径提高教师的实践技能水平,以达到“双师”教学水平:
  (1)鼓励教师到企业从事实践活动,熟悉生产过程,参与项目开发和课题研究,提高专业实践能力;
  (2)利用本院数控模拟设备、机房、数控机床等现有实验条件,并与技师学院等中等职业学院进行交流学习;
  (3)通过教师通过职业技能鉴定的方式提高实际操作水平,鼓励教师参加相应的职业技能考核并获得相关职业等级证书。
  3.2 数控模拟仿真教学
  采用斯沃数控仿真软件等进行模拟操作的练习,在虚拟仿真中让学生先进行必要的工艺分析,编写加工程序并调试,最后完成零件的虚拟加工。这样可以让学生自己判断自己编制造的工艺过程及程序是否合理、正确,进而更好的理解零件加工的工艺过程。可以在保证安全的前提下让学生更多的机会去练习数控加工,既解决了机床少的难题,又保证了安全性。当然,模拟代替不了实操,模拟软件对于实际加工参数的正误不敏感,加工精度、表面质量无法通过模拟软件得到,并且操作机床的感觉跟模拟也完全不同,因此最后进行实操还是必要的。
  3.3 校企合作基地建设
  了解企业需求,与企业合作建立校企合作基地,根据所学理论知识和实际操作技能,帮助企业解决一些技术难题,同时也得到企业生产一线加工零部件的图纸、加工工艺和数控程序等,对这些技术文件进行学习、消化、吸收,并根据所学理论知识进行相应的改进,提升企业产品质量和加工效率。同时,在基地内培养一批有一定理论水平和实际操作技能的优秀学生,并推荐给企业,实现数控技能人才的高质量就业,实现学校与企业的共赢。
  3.4 以技能等级考试为依托的考核方式
  目前数控技术课程考核方式包括平时成绩、理论考试和实训,理论考试60%,实训20%,平时20%,理论考试占比较高,不利于学生对实际操作能力的重视。因此,我院与职业技能鉴定中心共同组织数控高级工技能培训,将实验教学和技能培训结合起来,考核方式改为理论考试30%,平时20%,技能考证成绩50%。理论考试全面考核学生的数控加工及编程的能力,技能考证则选择一项数控技能(如数控车床工)进行鉴定。这种考核方式极大的提高了学生的实际操作能力。
  4 结束语
  通过以上的教学改革措施,我院数控技术课程较为成功的完成了数控理论知识的传授和数控实际加工能力的引导。培养了一批既有一定理论水平,又有熟练操作技能的人才,得到了企业的好评。但随着制造业的不断发展及企业用工需求的不断变化,数控技术课程的教学改革也要与时俱进,数控教学组必将为培养制造业的应用型人才不懈努力,为浙江省制造强省的创建贡献自己的力量。
  基金项目:绍兴市高等教育课堂教学改革课题“应用型本科数控加工技术课程实践教学模式探讨与研究”资助(SXSKG2017058)
  浙江省高等教育“十三五”第一批教学改革研究项目“基于产学协同项目制的机械制造课程群一体化教学模式探索”资助(jg20180495)
  参考文献
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论文来源:《科教导刊》 2019年4期
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