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随着科学技术的高速发展和数控技术的广泛应用,给机械制造业带来了革命性变化。现代数控技术已成为机械制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础技术。现代的CAD/CAM、FMS、CIMS和智能制造等都是建立在数控技术之上,所以数控技术的发展和应用从根本上决定着制造业的发展水平,制造业对数控技术的渴望和对数控技术人才的需求,尤为迫切。随着社会对数控人才需求的不断增长,数控加工专业的教学现状引起了业内人士的忧虑。怎样围绕用工企业、人才市场的发展变化,搞好专业教学创新,提高学生的整体素质和就业能力,已成为迫在眉睫的问题。
一、数控教学面临的问题及原因
数控加工教学滞后于社会及市场需要,是专业教学所面临的主要问题。目前,数控教学现状是:一是专业师资严重短缺,相关课程开设不足;二是实习教学过程中所接触的数控机床及数控系统类型单一,且往往落后于企业;三是相关教学软件少,没有适用的高质量教材,教学模式各异。数控加工作为引进技术,伴随着信息技术而高速发展。企业生产中不断引进各种尖端数控设备,其数控加工工艺复杂,对操作者的技能提出了更高要求。面对生产中种类繁多的操作系统和特定的数控编程方法,教学条件的滞后使数控加工专业教学受到不同程度的影响,老师难教,学生难学。另外,数控机床的数控接口系统造价高,但技术周期寿命短,而学校教育经费有限,使职业教育难以与新技术的发展保持同步。
产生上述问题的原因主要有:
1. 我国加入世贸组织后,国内企业接受国际先进技术的步伐加快,以及加工制造业面临市场环境的急剧变化,企业生产中必须不断引进各种尖端数控设备。同时,机床数控系统在结构和规模上差别大,各厂家的软件互不兼容,对教学提出了更高的要求。
2. 教育经费不足,教学设施更新慢,教学研究滞后。由于各职业学校在教学资源上并没有互相利用,力量分散,现有教学设备条件差异较大,设备类型单一,而且没有高质量的教材。 3. 数控加工专业教学经验不足,教学模式有待改善。教学手段不先进,先进教学软件较少,培养方案整体优化性不好。
二、数控教学模式的改革与探索
面对数控加工专业教学的现状,安吉职业教育中心学校通过走访用工企业、考察经济发达地区人才市场、与兄弟学校进行数控专业教学交流,并取得浙大辰光的支持,摸清了数控专业人才需求情况,正确分析了专业教学与现实生产之间的差距,重新把握数控专业教学的定位,并结合学校实际,初步确立下列模式: 通过普通机床操作训练,加强学生的基本技能;掌握多种数控操作系统,以增强学生对企业的适应性;强化数控编程能力,以提高学生的专业层次。为此必须对数控加工专业人才的培养模式进行必要的改革,正确处理好理论教学与实践教学的关系,特别是怎样开展好数控课程实践教学,克服现行的教育与就业不直接相关的现象,注重实际应用能力的培养,以满足社会对数控专业人才的需求,成为中职学校数控加工专业教学亟待解决的课题。 1. 加强“双师型”师资队伍建设 教学质量的关键在于教师,而建设一支数量足够、质量保证的“双师型”教师队伍是提高中职学校数控加工专业教学质量的基础。我们应在加强对学校现有相关教师进行数控技能强化培训的同时,可以有计划地从厂矿企业引进一批具有丰富实践经验的工程技术人员,积极为他们开展教学素质培训,帮助他们尽快过好教学关,同时积极选送优秀教师到高校进行师资培训或下企业进行锻炼,努力培养和造就一支“双师型”教师队伍,为搞好数控技术教育奠定师资基础。
2. 重组课程体系,改革课程教学内容
要使学生掌握各种数控设备的工作原理及其使用和操作方法,学会典型数控设备常见故障的维修方法,我们必须以创新设计为根本、数控加工为龙头,以CAD/CAM为主线、加强基础、注重实践的教学改革思路重组数控专业课程体系,调整与数控加工技术应用关系不大的课程,增加与数控技术及先进制造技术等相关的新技术课程。通过课程重组,优化课程结构,节约理论教学时数,为强化实践教学提供了时间保障。本着“必需、够用”的原则,我们应对数控专业有关课程内容进行了适当的增、删。要把数控实践教学体系的建立定位在培养学生熟练应用CAD/CAM技术进行产品设计和制造以及培养学生分析问题和解决问题的能力上。
3. 重视数控编程教学,提高学生专业层次
数控编程分为手工编程和计算机编程。手工编程是熟悉数控机床加工的一条重要途径。手工编程作为基本方法,应反复模拟练习,使学生熟练运用数控工艺方法,并积累编程经验,还有助于学生养成耐心和严谨的工作作风。计算机编程是数控技术成熟和完善的标志。计算机编程使数控编程的质量和效率得到不断提高,从而显著改善了机械制造精度和质量,同时也使更换产品更为方便。所以,注重手工编程的同时,强调自动编程及应用技术,使学生熟悉及掌握自动编程软件,如:CAXA制造工程师、MASTERCAM、UG、PRO/E、CIMATRON、SOLIDEDGE等流行软件,以培训的方式完善学生的知识结构,提高学生知识层次。 4. 重视操作技能培养,加强实践训练 为了改变职校毕业生实际动手能力差的缺点,应创造一个良好的实践教学环境。不仅重视传统金工实习基地的建设,还需建立一定规模的数控技术实训基地;不仅重视数控机床简单操作,而且还必须重视对数控加工工艺(如工艺路线选择、刀具选择、切削用量设置等)、模具设计CAD/CAM与数控自动编程、数控机床机电设计与联调技术、数控机床的维护、维修等专业技术能力的训练。通过校企结合与定单式培养,将企业与学校、理论与实践紧密结合在一起,从而使每个学生都有机会独立动手操作,切实提高学生实际动手能力,掌握最先进的数控生产技术。利用计算机仿真教学系统,不仅降低了教学成本,而且给学生更多的模拟练习的机会,在各种仿真练习中熟练掌握数控生产技术。建设CAD/CAM实训中心, 对学生进行CAD/CAM的教学及技能培训是数控校工教学中不可缺少的环节。
5. 采用灵活多样的教学方法
当代中职学生的特点是:知识新、反应快、理论性强,但缺乏实践性。对于没有实际操作经验的学生,让他们想象出切削加工过程、加工工艺步骤以及最终的形状,具有相当的难度。因此,教学手段的改革成为历史的必然。教学手段由挂图和黑板向幻灯片、投影、电视、CAI和多媒体现代化教学方面发展。特别是多媒体教学,把黑板和挂图无法形容的直观性通过视频展台,把有形的物体展现在学生面前,有助于学生技能训练和创新发展。目前大多数学校的主要矛盾表现在日益增加的培训学生数量和有限的机器设备上。要想提高教学质量,必须首先克服机床少,学生多的困难。数控机床属于大型精密贵重仪器设备,增添机床的投入巨大。因此,解决这一矛盾必须充分挖掘设备潜力,转变教学理念,开拓教学思路。具体可结合计算机的特点,利用计算机,借助相关软件和仿真加工技术,在计算机上进行编程和模拟演示。学生通过与仿真场景的交互来体验一种真实感觉,因此能进一步提高操作者的实际工作技能。
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