時間:2022-10-20 23:06:37
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關鍵詞:仿真機;集控運行;教學
作者簡介:楊宏民(1968-),男,河南偃師人,鄭州電力高等專科學校動力系,副教授;孫為民(1966-),男,河南登封人,鄭州電力高等專科學校動力系,副教授。(河南 鄭州 450004)
基金項目:本文系河南省教育科學規劃課題“仿真機在火電廠集控運行專業教學中的應用與實踐”的研究成果。
中圖分類號:G712 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)36-0128-01
火電廠集控運行專業是為火力發電廠培養具有火電機組集控運行、控制、調節能力的人才,對應的是電力生產的一線核心崗位,對技術要求極高。由于火電企業的特殊性,很小的差錯都有可能會給企業和社會帶來很大的影響和嚴重的經濟損失,因此剛從業的職工要經過幾年的鍛煉才能勝任集控運行崗位,在校學生更不可能得到現場動手操作實習的機會,現場實習也只是體驗現場工作過程,相對效果較差。
仿真機組的出現給集控運行專業學生學習提供了較好的實踐機會,它通過數學模型提供實時運行數據,計算機屏幕顯示和現場一樣的操作系統畫面,并能和現場一樣進行操作,演示與真實情況相同的各種運行狀態,可滿足各種的教學培訓要求。為此,以仿真機組為中心建立實訓教學體系成為火電廠集控運行專業實現理論與實踐一體化的教學的必然。
一、仿真機在火電廠集控運行專業教學中存在的問題
仿真機組可演示火力發電廠運行過程中的各種工況,包括啟動、正常運行、停機和事故情況下的狀態。對電廠職工來說通常有兩個主要作用,即啟動運行過程中每一個環節的操作訓練和機組各種事故處理訓練。在教學中對學生來說,除以上作用外,通過仿真機還可解決理論教學問題,使理論和實踐結合起來實現理實一體化教學。
近年來火電廠集控運行專業從教學過程看,仿真實訓可以通過逼真的現場操作環境模擬,理論聯系實際,使學生可以在比較短的時間內全面掌握電廠生產流程、各系統的工作特性、規范的操作過程等,學習效率高,學習效果好。接受過仿真機系統學習的學生對專業知識的理解明顯加深,能比較全面地掌握機、爐、控等運行知識。但還存在一定的問題,使得仿真機組的作用沒能充分發揮,主要有:學生多,機位少,上機時間段;理論教學與仿真機結合較少,理論與實踐融合不夠;仿真機運行工況不能滿足教學要求;仿真機與電廠實際運行結合不夠;教師專業實踐能力和仿真機能力有待進一步提高等。
二、火電廠集控運行專業仿真機教學平臺開發
1.仿真機及軟硬件的開發
仿真機僅僅是一種硬件平臺,要發揮它的作用應經過用戶充分開發。目前鄭州電力高等??茖W校(以下簡稱“我?!保┮呀ǔ?35MW、200MW、300MW、600MW四套仿真機組,1000MW機組仿真機組正在建設中。仿真機為集控運行專業教學提供了非常好的硬件平臺,但教學中發現仿真機組運行平臺僅能夠滿足單純實訓課程實踐教學的需要,很難滿足理實一體化教學要求。教學過程中需要的仿真運行狀態沒有,教師只能通過系統圖講解,仿真機當系統圖用,并沒有發揮它真正的作用。為了充分發揮仿真機組的作用,在現有火電機組仿真機組軟硬件基礎上進一步開發出了可供教學、技能鑒定、技能比賽的軟件平臺,為企業集控值班員及集控專業理實一體化教學服務。具體完成項目有:根據仿真機具體情況編寫了300MW及600MW主要運行操作步驟;開發了300MW及600MW火電機組各種運行工況形成標準工況,做到隨時調用,隨時操作,隨時運行,滿足理論課程融合實際操作的要求;開發火電機組重要操作形成標準鑒定題庫,供考評考核用;結合仿真機開發火電機組事故處理題庫,形成標準,滿足機、爐、電、控各專業課程事故處理部分教學要求,也可用于考評及競賽。
以仿真機為中心建立理實一體化教室,結合仿真機及開發設計出的滿足教學要求的各種仿真運行狀態,在教學時學生可以隨時操作,隨時看到狀態參數的實際變化過程,可以練習操作,也可以幫助理解課本知識。實現教學過程真正和實際結合,教學過程就是機組運行過程,每一個重要的現場操作過程都可以在課堂上實現,極大提高了課堂教學效果。
2.建立仿真機輔助學習網站系統
火電機組仿真軟件價格較高,且一套軟件最多僅支持20個左右的客戶端。學生人數多,用于實習訓練的仿真機數量偏少,上機時間較短,教學中往往2~3個學生同時使用一臺客戶機,教學資源遠遠無法滿足教學要求。為此設計一個仿真實訓的輔助學習網站,在網站中提供發電廠的相關管理制度,設備的真實圖片、視頻和動畫,機組的運行規程和操作票,火電機組仿真操作畫面和部分操作流程的動畫演示。網站的建立可以方便學生熟悉發電廠的生產過程、制度標準,通過網絡學習機組冷態啟動過程中主要操作步驟的方法、主要設備相關知識,并可以進行模擬操作練習。
三、仿真機在火電廠集控運行專業教學中的應用
1.仿真機與專業核心課程結合實現理實一體化教學
通過仿真機平臺的建設使火電廠集控運行專業主要核心課程實現一體化教學成為可能,原有的理論課程泵與風機、發電廠電氣設備及運行、汽輪機設備及運行、鍋爐設備及運行、熱力發電廠、單元機組集控運行的系統與運行部分內容均可與仿真機結合進行,取消利用仿真機的單獨實訓課程電氣運行實訓、電站汽輪機運行實訓、電站鍋爐運行實訓,把實訓和相應理論課程融合,利用仿真機可把原來仿真實訓課程分為單元機組冷態啟動實訓、單元機組運行調節實訓及事故處理實訓,這樣更有針對性。
2.仿真機引入課堂教學,加強學生對設備及設備原理的理解
火電廠集控運行專業是對有很多設備組成的火力發電廠系統運行過程的控制和調節,對從業人員的基本理論及判斷分析能力要求很高,要有足夠的理論水平,才能完成調節操作,教學重點在于學生對系統流程、設備配置及設備特點的熟悉程度,和對機組運行過程中操作步驟原理的理解,解決為什么的問題,操作熟練工還遠遠滿足不了現場的需要。因此火電廠集控運行專業教學中利用仿真機從基本原理出發模擬某類型、某容量機組的主要設備和系統,并配置簡化的供學員學習和掌握基本原理的臺屏或可以進行操作和顯示操作結果參數的CRT畫面,或兼有臺屏和CRT畫面,用以培訓在校學生,使其從直觀上學習和掌握電廠設備和系統特性、物理過程、介質流程及故障的原因和結果,加深學生對設備及設備原理的理解。
3.利用仿真機對學生進行考核
為了達到火電廠集控運行專業學生教學目的,在熟悉火電廠運行操作步驟的基礎上,強調火力發電廠機組的運行調節。因此教學評價重點在于學生對火力發電廠系統流程、設備配置及設備特點的熟悉程度,和對機組運行中操作步驟原理的理解。這些都可以利用仿真機對學生進行考核。
4.利用仿真機進行技能鑒定
利用仿真機我校已經建立了火電廠集控運行專業對應的多個職業資格技能鑒定站和職業技能培訓基地,主要有鍋爐運行值班員、汽輪機運行值班員、集控運行值班員等,一方面可使充分發揮自身的專業優勢,開展對在崗職工的職業技能培訓;同時也可以為本專業畢業生實現持多證走向就業崗位創造條件。
5.利用仿真機提高教師水平
結合火力發電廠集控運行專業特點,加強仿真培訓是快速提高教師實踐水平的捷徑。學校要定期安排教師仿真培訓,提高教師對現場運行參數變化的感覺,增強操作熟練程度,積累對機組調節控制經驗,訓練對機組事故的判斷分析及處理能力,以彌補現場機組運行時間不足的問題?,F在各大型火力發電廠也都有相應的仿真機組,可安排教師到企業進行仿真培訓,了解企業的培訓重點,完善提高教學水平。
6.利用仿真機與現場實際結合,提高專業實習效果
學校與企業合作,建立校外實習實訓基地,為了提高集控專業學生現場實習效果,在企業實訓基地安裝建設仿真機教室,學生在實習期間看到的機組運行工況,可以到仿真機進行操作練習,也可以通過仿真機實現與現場同步運行過程。
四、結束語
仿真機為火電廠集控運行專業提供了重要的實踐實訓教學平臺,對增加學生現場設備的熟悉程度,提高學生操作技能,加深學生機組運行理論的理解能力都有不可替代的作用。仿真機只是一種硬件平臺,要經過用戶充分開發并與集控運行專業課程緊密結合才能充分發揮其作用。
參考文獻:
關鍵詞:數控車床 課堂管理 方法
教師要上好一堂課,首先就要管理好自己的課堂。筆者是一名數控車床方面的實習帶班教師,專門負責中技生的數控車床實習。目前的中技生,大多部分學習基礎及自覺性較差。另外,數控車床的使用需要較強的專業知識,在操作中要求學生要非常小心,只要有一點差錯就有可能導致撞壞機床,傷及學生,出現安全事故,所以學生在使用的過程中不得有一點馬虎。因此要提高學生的學習積極性,上好數控車床實習課,確保學生的安全,必須先要管理好數車實習課堂。怎樣管理好數車實習課堂呢?筆者主要從以下幾個方面進行探討。
一、課堂管理的概念
課堂管理是指在課堂教學過程中所進行的管理,即在課堂教學中教師與學生遵循一定的規則,有效地處理課堂上影響教學的諸因素之間的關系,使課堂教學順利進行,提高教學效益,促進學生發展,實現教學目標的過程。課堂管理是一種動態的過程,課堂是一個小型社會,集學習生活、情感生活、人格社會化過程、互動競爭生活于一體。管理的重點和核心是組織教學。
二、數控車床實習課堂管理方法
參加數控車床實習的學生是需要經過學習一定的相關理論知識之后才能進行操作實習的,如數控車床編程基礎知識、數車加工工藝知識、數車編程仿真加工等等,另外最重要的就是要讓學生先學習一些相關的安全操作及安全生產知識。雖然這些學生有些課前準備的知識,但在數控車床實習中還是不能獨立有秩序地進行數控車床實習,還必須進行有效的管理。那么課堂管理的方法有哪些呢?筆者從以下幾個方面進行闡述。
1.數車實習課前、課堂結束時的組織
在每次上實習課之前,最好先讓學生集合。集合后可以檢查學生的考勤情況、講解并派發當天的實習任務,提示給學生一些相關的安全操作、安全生產知識等等。
在臨近課堂結束前,也要讓學生集合。集合后可以總結當天實習情況,可以先讓學生代表總結,接著教師總結,總結的內容可以是學生當天的實習情況,如表揚當天實習中表現突出的學生或批評表現差的學生、簡單講解分析實習任務的加工方法、學生的安全操作問題、實習室的衛生情況、機床的保養情況等等。
2.數控車床實習課堂文明生產及安全操作技術
數控車床實習文明生產、安全注意事項必須貫穿于整個數控車床實習中,一定要讓學生熟知。
(1)文明生產。文明生產是企業管理中一項十分重要的內容,它直接影響產品質量、設備和工夾量具的使用效果及壽命以及操作工人技能的發揮。中等職業技術學校的學生是工廠技術工人的后備力量,教師從開始進行數控車床實習時,就要重視培養學生文明生產的良好習慣。因此,操作者在整個操作過程中必須做到以下幾點:①進入數控車床實習室后,應服從安排,聽從指揮,嚴格按照教師的教學安排,由淺入深展開學習,不要擅自啟動或操作數控車床系統,防止安全事故發生;②操作前,應該仔細檢查車床各部分機構是否完好;③操作數控系統時,對各按鍵及開關的操作不得用力過猛、過大,應輕觸慎用;④雖然數控車削加工是自動進行的,但不允許隨意離開生產崗位。
(2)安全操作技術。在操作時,學生必須按照課堂規定,自覺遵守安全技術條例,并認真做到以下幾點:①刀具裝夾要牢固,刀頭伸出部位不要過長,刀具下墊片的形狀和尺寸應與刀體形狀、尺寸一致,墊片應盡可能少而平;②裝卸工件時,卡盤扳手應隨手取下,不得留放在插孔上,避免開車時飛出,造成傷人及設備事故;③完成對刀后,要認真檢查程序(或傳真圖形)才能加工;④在數控車削過程中,一定要關門操作,防止鐵屑、崩刃、工件等飛出;⑤切削時產生的帶狀切屑、螺旋狀的長切屑由于溫度高,卷切力強,對操作者危害較大,應盡量改變加工參數、刀具角度等,避免意外發生。在清理切屑時應使用鉤子及時清除,嚴禁用手拉拽。
3.強化數控車床課堂管理規范
在數控車床實習課堂上,教師可以根據個人管理方法的不同以及學生的個性制定相關的紀律,并監督學生的操作規范,養成良好的操作習慣。
(1)紀律規范。實習也是課堂,所以實習課堂的紀律不能放松。上課時有以下的紀律規范:①進入實習室,衣著要符合安全要求,嚴禁穿拖鞋、背心入實訓室。②在實訓室內,學生要按照實習教師指定的位置入座操作,不得大聲喧嘩,隨意走動。有問題可以向實習指導教師示意,不得隨意私自設置實習內容,如果不聽指揮或違規操作而損壞設備者,除了需要賠償經濟損失外,還要停止下階段的實習。③不得將食物或飲料帶入實訓室內,要保證室內整潔干凈。④實訓結束后,做好工量具、刀具的歸位工作,要認真填寫好設備使用紀錄,并按要求搞實訓室的衛生及機床的保養工作,班長及每組的組長要負責檢查。
(2)操作規范。①工量具的使用與擺放。在開始每一次數控車床實習時,一般都會派發工量具,每臺機床派發一套工量具。為了防止搞亂,每種工量具都要有標號,并按領取人的姓名登記在表上。每天在工具使用后,必須檢查有沒有損壞,如果有損壞要及時報告,并檢查能不能及時維修,如果不能維修就要追究相關學生的責任;在沒有損壞的情況時,要按要求將工具放到指定的箱子里。在測量工件的過程中,學生有可能在測量完后將量具擺放在床頭箱上,如果一不小心掉到正在旋轉的機床主軸上就會發生事故,這是極其危險的。因此,必須要求學生將用完的工具擺放在工具箱里,這些習慣要讓學生從一開始就養成。②機床的操作規范??梢詤⒖及踩僮骷夹g。
4.數控車床實習課堂分組教學法
實習過程要進行分組學習,以培養學生的互助意識。在技能教學中,學生分成數組,每組大概5~8位學生,每臺機床可以安排2~3位學生,每組選一個動手能力較強的學生,由他組織本組學生的實習。組長做完之后要幫助其他同學,糾正他們的錯誤,組員之間可以相互討論加工方法。在實習中采用分組教學,不但可以增進同學們的互助意識,還能增進同學之間的友誼。
分組教學有利于鍛煉學生的競爭意識。教師在實習過程中可以適當安排一些技能訓練,以分組競賽比武的形式完成。有了比賽競爭,學生的學習熱情會更加高漲,他們能在比賽中體會到滿足感和自豪感,從而增強學習的信心。教師也可以根據競賽的結果給予他們一定的獎勵,這更加能夠增強他們學習的積極性。
三、小結
實踐證明,采用好的課堂管理方法,是成功上好一堂實習課必不可少的一部分。沒有管理,沒有規則,整個課堂將會是一盤散沙,教學效果可想而知。所以我們要想提高教學效果,就必須先在課堂管理上下功夫。
參考文獻:
[1]黃麗芬.數控車床編程與操作――廣數“GSK980TD”車床數控系統[M].北京:中國勞動社會保障出版社,2007.
關鍵詞 數控機床;日常管理;日常保養
中圖分類號TG659 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2013)91-0115-02
近年來,數控技術應用已成為國家技能型緊缺專業之一,市場對數控技術人才的需求也越來越大,但是從事此行業的人數增幅不大。國家為了應對機械制造行業中數控技能人才匱乏的現狀,提出了一系列“培訓工程”和“助學措施”。我們學校也根據自身特點、結合市場需要,于2007年開設了數控技術專業,六年來為滿足實踐教學,我們學校配備了現代化的數控實訓車間,建立了數控仿真實訓室。但數控加工技術精密,且后期維修費用較高,因此對其管理和維修要求嚴格,如何管理和保養好這些數控機床,使之更好地滿足教學需求,最大限度地發揮其優勢,已經成為各中職學校普遍關注的問題。
1教學用數控機床的特點
1.1教學用數控機床的應用
教學用數控機床是一種以教學實習為主的小型數控機床,專門用于職業院校教學。與工業生產大機床相比較,具有占用面積小,功能齊全,價格便宜,學生使用方便,教學使用和維護費用低的特點。教師通過實習教學工作,將學生的理論知識轉變為實操技能,從而熟練掌握。
1.2教學用數控機床的操作
中職學校教學用數控機床的操作人員均為青少年學生,他們多數是第一次進行機床的實踐操作,沒有實際經驗,很容易觸發一些不可控的因素,比如對刀不準、切削用量不合適、手動操作不熟練等而產生各種故障。
1.3后期維護和使用管理方式
很多學校教學用數控機床沒有配備專業人員進行日常管理和預防性維護,通常會在故障發生后維修,教師與學生不能及時辨識和處理故障初期狀態,等到發生嚴重故障,再尋求社會專業維修人員參與,大大增加了維修成本。
2數控機床在實訓教學過程中存在的問題
1)教學過程中學生操作階段故障較多,例如切削用量過大導致的打刀、崩刀,由于編程錯誤而產生的撞刀、由于手動操作錯誤導致的超程等現象經常發生,導致機床精度下降;
2)日常管理規范和制度不夠完善,對機床的維護缺少計劃性、目的性、系統性和預防性的管理與維護;
3)數控機床閑置過長會使電子元器件受潮,加快其技術性能下降或損壞。學校在假期不使用期間很少進行日常維護保養,也加速了機床的老化和故障的產生;
4)部分教師操作能力有限,責任心不強。過度強調以學生為主體,放松對學生的監督和管理,由此引發機床故障,直接影響正常的教學工作;
5)機床過度使用,疲勞工作。故障機床沒有得到及時維修,學生上課時間不合理、甚至出現沖突時,學校為了縮減教學成本,減少工位,多名學生共同操作一臺機床,教學效果不好,同時也增加故障產生的頻率。
以上原因均會導致教學用機床頻繁產生故障,不能發揮其應有作用,教師不能按照教學計劃完成實際教學內容,造成了增加教學成本,同時降低了教學質量。
3 結合教學工作實際提出改進意見和措施
3.1建立數控實習設備的維護保養制度
學校設專人對設備進行管理和維護,各實訓車間針對性地制訂日常維護保養制度。結合本校的實際情況,根據機床自身的特點,制訂出合理、規范的數控機床管理和維護制度。做到定人管理、定時維護。日常維護工作可以分為每天檢查、每周檢查、每學期檢查,對一些頻繁運動的元、部件,都應該作為定期的檢查對象。
3.2加強“雙師型”教師隊伍的建設
數控技術應用專業的教學、實訓具有技術與知識密切聯系的特點,因此要求教師不僅要具備扎實的理論基礎,還應有豐富的實操經驗和較強的動手能力。因此配備的人員必須養成勤學、善思、多實踐的工作習慣。打造一支理論實踐能夠完全對接的師資隊伍是管理和維護好學校數控實習機床的前提。
3.3加強教師在實訓期間的巡回指導
學生訓練時期間加強巡回指導,既能有效輔導學生,又能及時發現學生的不規范操作,有效地避免故障的發生。如學生在仿真實訓室對程序進行測試,確定程序無誤,利用軟件將程序上傳,進行單段循環,可以有效避免因程序導致的故障。
3.4及時排除故障,協調教學與維護工作的矛盾
靈活安排教學和維修,例如機床定期維修和常規檢查可以安排到假期、周末等課外時間。實習期間,機床一旦出現故障提示,說明已經處于非正常工作狀態。此時,應該根據故障提示編碼查詢機床手冊,對故障發生的原因進行科學地分析,及時排除故障。同時,實訓車間管理人員應保存機床維修記錄,以便日后查詢。
3.5定期對學生進行安全教育
教師在每次實訓開始時,均要強調操作安全的重要性。實習課題要包含嚴格的操作規程,并且讓學生養成嚴格按照操作規程進行實習的習慣,對違反操作規程的行為要及時批評教育,嚴重的給予停止實習。其次學生必須要完成編程檢查、仿真模擬、圖形模擬的步驟后才能進行實際操作,以防止產生打刀、崩刀、撞刀、超程等事故的發生 。
3.6 加強實訓車間的衛生清理
每次實習結束,應安排學生和相關管理人員進行機床的衛生清理。機床周圍環境臟、亂、差,以及粉塵太多,均可以影響機床的正常運行;如果不及時清理電路板污垢和過濾網,也可能產生短路現象和散熱不良,從而造成故障,所以必須定期進行衛生清理。
數控機床集計算機、自動控制、精密測量為一體。數控機床的管理和維護工作,要求教師全面掌握電氣、機械、編程、機械英語等多個領域的知識,具備豐富的實訓教學經驗和高度的責任心。同時學校在設備管理、教師管理上提供制度保障。這樣才能有效避免數控機床的頻繁故障和維修,從而保證教學質量的提高和育人目標的實現。
參考文獻
[1]方新.數控機床編程與維護.北京:高等教育出版社,1版,2007,5.
【關鍵詞】行動導向教學法 中職學校 實訓 成績評價 應用
【中圖分類號】G71 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2013)12-0221-03
一、傳統實訓成績評價存在的主要弊端
眾所周知,學生實訓成績評價是實訓過程中的重要一環,它在一定程度上反映了老師實踐教學的水平和成果,檢驗了學生的實操能力。良好的評價體系具有激勵、調節、診斷、管理和發展的功能,是師生共同發展的基礎,是學校不斷提高教學質量的保證。能否對學生做出正確、客觀、科學的評價將在很大程度上影響學生的學習興趣和學習態度。作為一位長期從事理論教學、實踐教學和實訓管理的老師,我發現傳統的實訓成績評價方式存在較大的弊端,主要有如下幾方面:
(一)評價內容片面,方法單一,重視專業理論和操作技能的考核,忽視對學生綜合素質的評價。
(二)評價主體單一,評價的主客體不平等,基本上以老師評價為主,缺乏學生自評和互評等方式,尚未形成多元評價體系。
(三)突出評價的診斷功能,忽視評價的反饋、激勵、調節和發展等功能。
(四)評價過分關注的是學生的共性發展,忽視了個性發展,不能兼顧學習過程和綜合素質的發展,評價過程和實訓過程有一定程度的脫節。
(五)對于學生的實訓成績評價研究的重點主要局限在評價形式的改變和考核形式的多樣性上,尚未建立起一種比較容易操作的量化評價方法。
二、實訓成績評價體系的組成
行動導向教學法是德國雙元制職業教育的主要教學方式,是上世紀八十年代以來世界職業教育教學論中出現的一種新的思潮。行動導向教學法不是一種具體的教學方法,而是各種以才干為本的教學方法的統稱。它是指以學生為中心,以培育學生行為才干為目的,在教師的行動引導下,經過多種不定型的活動方式,激起學生的學習熱忱和興味,使學生自動運用腦、心、手進行學習的教學方法。
行動導向教學法的整個實施過程包括六個階段:信息收集階段、獨立制定工作計劃階段、決定階段、實施階段、檢查階段、評價階段。在整個教學中學生始終占據主體地位,教學質量的高低最終通過學生的綜合素質得到反映和體現。
學生實訓成績評價是行動導向教學法的重要環節之一,也是學校實訓工作的重要組成部分,是提高實訓質量,提高學生綜合素質的重要手段。在機械專業實訓中采用行動導向教學法,學生除了提高實操能力以外,還全面促進了學生的思維能力、學習能力、創新意識和創新能力的提高。
近幾年來,隨著大專院校的擴招,中職學生的結構發生了較大的變化,生源素質參差不齊,部分學生基礎薄弱,學習能力不強,未形成良好的學習習慣等等。在這種情況下,若采用傳統的成績評價方法效果顯然不好。因此,本人認為,我們必須改革傳統的以學生實訓成績為核心的單一的靜態評價方式,構建一種以學生綜合能力為核心的綜合的動態評價方式,通過效果評價、能力評價、質量評價和創新設計等多方面進行綜合評價,這樣老師不僅注重學生實訓結果的評價,更主要的是注重整個實訓過程評價,注重評價的激勵功能。具體評價方式如下所述:
(一)效果評價
實訓結束后,每位學生以不記名的方式填寫實訓效果測評表(見表1),然后小組討論并填寫測評表,主要用于測評學校和老師的實訓工作情況。學生對實訓效果的評價主要包括對學校的實訓管理制度、實訓內容的安排、老師的工作態度、實訓的收獲程
度等十個方面的內容。雖然效果評價主要是對學校和老師的評價,但從中可以反映學生對實訓的重視程度和參與度,學校和老師可以從另一個側面了解實訓組織過程是否科學,發現問題及時改進,為今后的實訓工作開展提供科學依據。老師根據小組的測評表給予客觀的評分,滿分為10分,原則上從5分起評。
表1 實訓效果學生測評表
(二)能力評價
能力評價主要評價學生的學習能力、操作能力、個性發展、職業能力等多個方面,主要考核學生的查閱資料能力、溝通交流能力、團隊協作能力等十個方面(見表2),由學生自評、小組測評和老師測評三項組成,其中學生自評和小組測評各占40%,老師測評占20%,體現了在評價環節中遵從以學生為主體的原則。
學生自評主要是學生根據自己在實訓中的表現與收獲進行自我評價,以提高自我認識和自我調控能力,達到促進全面發展的目的。小組互評由小組長負責組織討論,針對每位學生在實訓過程中的遵章守紀、團結協作、實訓參與度等方面進行客觀、公正的評價。老師測評是指由實訓老師對每位學生在實訓全程中的遵章守紀、學習態度、操作規范、安全文明生產、團結協作及設備的維護保養等方面進行全程的客觀評價。
表2 學生綜合能力評價表
(三)質量評價
質量評價主要考核學生在實訓過程中對零件(作品)加工質量等方面的掌握、控制、協調能力。主要包括學生自測和老師檢測兩大項,其中學生自測占40%,老師檢測占60%,以老師檢測為主體。例如在模具數控加工實訓中,我們把質量評價細化為CAD、CAM、數控仿真、數控加工和工件質量等五個方面(見表3、4)。實訓成績的高低并不是最主要的,而更重要的是從中發現學生存在的問題,老師也有針對性地幫助學生分析和解決問題,肯定成績,幫助學生樹立自信心,同時充分挖掘學生的潛能,充分調動學生的學習積極性、主動性和創造性,為將來的職業發展奠定基礎。
表3 CAM繪圖考試評分表
表4 數控銑床實操考試評分表
(四)創新設計
為加強學生的創新教育,激發學生的創新意識,培養創新能力,在布置實訓任務時,我們便安排了創新設計內容。要求每位學生結合實訓任務,根據自己的興趣與愛好,充分發揮想象力和創造力,通過自由想象、自己設計、獨立制作一個零件(作品),在經驗交流環節時展示。老師根據學生的方案和作品進行評價,滿分為10分,并以附加分的形式計入總成績中。
(五)總體評價
在完成上述評價后老師根據一定的權重比例,對學生進行總體評價(見表5)。其中效果評價占10%,能力評價占40%,質量評價占50%,最后的總評成績即為學生的實訓成績。
表5 學生實訓成績總體評價表
注:上述五個表格均為簡化版本,與實際表格有一定的區別,僅供參考。
三、實訓成績評價應用實例
下面我就以模具數控加工實訓為例,結合行動導向教學法來闡述學生實訓成績評價的具體應用:
模具數控加工的實訓是在第四學期進行的,下面是此次的實訓任務書。
(一)信息收集階段:應該學習或準備的新知識
學生通過前三個學期的車工、鉗工、銑工等工種的實訓,能熟練操作普通車床、銑床、數控車床、數控銑床等;而且通過學習Autocad、Mastercam等軟件,基本可以熟練完成旋鈕開關曲面模型的繪制和刀具路徑編制等工作。
要完成旋鈕開關凸模的加工,大致需四個步驟:曲面造型、刀具路徑編制、程序后處理、實體加工等。其中前三步是在計算機中利用Mastercam軟件完成,最后一步是在數控銑床中完成。為保證加工的順利進行和提高工件質量,避免意外事故的發生,我們利用仿真軟件進行模擬加工,能有效提高學生的操作技能,并可通過檢測零件質量來合理修改工藝參數。
(二)獨立制定工作計劃階段:該如何做?
根據加工零件圖,各小組分組討論,對零件進行結構分析,確定零件加工工藝、工量刃具和設備等。老師應深入到各小組中,仔細傾聽學生的討論,幫助學生確定合理的、可實施的計劃。但老師一定要注意方式和方法,應以學生為中心,不要隨意否定學生的想法,只要不出現原則性的錯誤即可。
(三)決定階段:確定加工加工工具和程序
各小組在老師的幫助下確定出可實施的計劃后,先按實訓任務書的要求查找資料,分組討論,詳細確定每個加工步驟,并由小組長向老師匯報。例如某小組確定的加工方案為:
實體造型曲面造型曲面粗加工曲面精加工程序后處理程序傳輸分中對刀數控加工
(四)實施階段:加工零件
零件的加工過程由學生獨立完成,如果遇到新的技能問題應由老師另外提供幫助,但不一定采用授課的形式。當老師發現學生操作機床存在一定問題以至可能引發意外事故時,必須及時制止。
(五)檢查階段:零件合格否?
學生在加工過程中和加工結束后,應參照評分表獨立地評價自己的零件質量。在計劃實施過程中要不斷地進行檢查,以便能及時糾正錯誤和提高零件質量。一般情況下,首先由學生自己檢查,然后在小組內進行復查,最后才由老師進行檢查。
(六)評價階段:學生的綜合能力怎樣?
學生檢查完畢上交零件,按實訓成績評價體系的要求,老師和學生完成各方面的評價,主要考核學生的綜合能力。
四、結束語
通過一年來在我校模具、數控等專業的實踐證明,運用行動導向教學法組織實訓,并在學生實訓成績評價中采用效果評價、能力評價、質量評價和創新設計相結合的方式來綜合考核學生的職業素養、知識學習能力和專業技能,不僅可以準確反映實訓效果,全面評價學生綜合能力,同時也有利于培養創新人才,對實踐教學改革的全面推進有著不可忽視的促進作用。然而,學生實訓成績評價是一個關乎學校、老師、學生、家庭、社會的多主體的動態系統,如何將企業評價、家長評價等方式納入到學生成績評價體系中,如何保證評價的合理性、有效性、公平性等諸多問題,還有待于今后進一步研究,也需要我們在實踐中不斷嘗試,總結經驗教訓,進一步發揮其獨特優勢,為中職學校教學改革提供新的思路和方法。
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關鍵詞:數控加工;實訓;模式;體系
近年來,中國的制造業取得了舉世矚目的成就,機械制造行業作為制造業基礎,龍頭的地位日益凸顯。隨著中國經濟的飛速發展,機械制造行業的作用必將進一步得到提升和強化,同時隨著國家產業結構的調整,機械制造業的就業前景一片光明。
我校模具數控專業學制三年,前兩年在校學習理論知識,到實訓車間接受實訓。我校模具數控專業特開設了《鉗工》 《車工加工工藝學 》 《模具數控加工技術》 《公差測量與技術》《機械制圖》 《CAD》《UG》《Mastercam》等基礎課程,使學生掌握編程理論及有關方面的知識,建立一個完整的知識體系。每周六進行全天的實訓操作,掌握數控加工的實際操作技術,每個學期要進行三個月的實訓,為第三年的頂崗實習做準備,這樣才能源源不斷的為企業輸送“血液”,學生才能學以致用,更好的就業。為了熟練地掌握操作技能,鞏固理論知識,本人將實訓課的教學模式分為五個步驟,也做實訓五步教學法。
1 鉗工實訓課:基礎性技能
隨著我國在世界制造業的中心地位的凸顯,機械制造領域中技能型人才愈顯緊缺,在“以服務為宗旨,以就業我導向”的職業教育辦學思想的指導下,各職業學校更加重視對學生技能的培養和培訓工作,鉗工是機械制造中最古老的金屬加工技術。19世紀以后,各種機床的發展和普及,雖然逐步使大部分鉗工作業實現了機械化和自動化,但在機械制造過程中鉗工仍是廣泛應用的基本技術。
鉗工的主要任務是使用鉗工工具,鉆床等,按技木要求對工件進行加工、修整、裝配等工作。鉗工主要用在機械加工方法不適宜或難以解決的場合。其特點是靈活性強,工作范圍廣,技術性強,操作者的技能水平直接決定工件的加工質量。國民經濟建設中,鉗工工種 占有很重要的地位,發揮著獨特的作用,如裝配、調式、安裝、維修、工具 制造等都離開鉗。
鉗工基本內容劃線、鏨削、鋸削、鉆孔、擴孔、鉸孔、锪孔、攻螺紋、套螺紋、刮削、研磨、技術測量、簡單的熱處理、并能部件機械進行配調試等。
鉗工實訓課的開設使學生正確使用和維護保養常用設備,了解鉗工安全操作技術及所用設備安全操作規程和車間(實訓室)安全文明生產管理規定。熟悉鉗工的基本知識,了解鉗工工藝范圍,掌握鉗工常用設備、工具的結構、用途及正確使用、維護保養方法。熟悉鉗工常用量具的基本知識,掌握鉗工常用量具使用和維護保養方法。掌握鉗工常用刃具的使用和刃磨方法。掌握鉗工的基本操作技能,按圖樣獨立加工工件,達到中級鉗工考核標準。培養勤學苦練精神,養成遵紀守規、安全操作、文明生產的職業習慣。并能使學生合理選擇主軸轉速切削用量、刀具的裝夾方式等,能夠根據零件的技術要求編制加工工藝。通過鉗工 的實訓使學生理解尺寸連接的概念,常用尺寸連接的基本方法,掌握尺寸定位、裝夾的概念方法,和典型結構的裝配工藝過程,并懂得機床的維修常識。
2 普車實訓課:苦練基本功
普車加工是模具數控專業學生必須掌握的基本功,只有苦練好車工技術,才能為將來的數控車加工掃平困難。
磨刀是車工基礎當中的基礎,只要刀具能夠磨對磨好,加工就能很順暢的進行,如果刀具磨不好,就會出現各種各樣的問題,例如:外圓車削不光滑,車削不動鐵,并出現很大的響聲;切斷刀磨不好,就會出現崩刀和車不了槽的現象等等。
一個合格的車工必須學會磨刀,裝刀,熟練操作機床,他們掌握工件的端面車削、內外外圓車削、槽車削、內外螺紋車削,以及更加復雜的細長軸車削、蝸桿蝸輪車削等,在此過程中學生會摸索出各種切削用量的最佳選擇,并且制定出最好的機械加工工藝,為后面的數控加工打下堅實的基礎。
不過從各學校機械專業學生組成結構來看,具有年齡小、個頭低、農村學生多,這就給普車實訓課安全操作帶來了一定難度。從心理上對車床操作具有畏懼感,經常表現出不敢大膽上車床操作的情緒,就是勉強上去,也是提心吊膽,生怕出現事故,因而造成心理的過度緊張或焦慮。當一旦發生小事故時,他們就驚慌失措,不是果斷地壓下安全按鈕或采取停車等措施,而是手足無措大喊大叫,或者逃離操作平臺,頭腦迷蒙誤操作,往往將一個小事故演變為一個大事故。這就要求實訓指導老師要多了解熟悉每一個學生,因人施教,進行差別化指導,除了多對他們手把手地傳授操作技能外,還要對他們進行心理上的訓練與指導,克服生理和心理上的障礙,培養學生勇敢、果斷、鎮靜和有必勝的意志品質。
3 數控仿真課:模擬數控技術
隨著科學技術的飛速發展,機械制造技術正在發生著深刻的變革,傳統的普通加工設備難以適應市場對產品質量、生產效率、多元化的要求,而以數控技術為核心的現在制造技術正在逐漸取代傳統的機械制造技術。數控制造技術是集機械制造技術、計算機技術、微電子 技術、現代控制技術、網絡信息技術、光機電一體化技術于一身的多學科高新制造技術。數 控技術水平的高低、數控機床的擁有量,已經成為衡量一個國家工業現代化水平的重要 標 志。
數控技術課程是一門實踐性很強的課程,離開實踐,就談不上素質,實踐是知識轉化并升華為素質的根本條件。要想達到理想的教學和實踐效果,僅在課堂上實施全方位的教學是不夠的,還應具備一個良好的實踐教學環境。
但是大部分農村中職學校設備不足,要想讓每個學生都擁有一臺機床跟著教師操作練習很困難,而數控加工仿真軟件的出現解決了這一問題。
它既能解決實訓設備不足,學生實習時間少的問題,又能加強學生對數控系統操作及控制面板的熟悉度,還能提高學生的編程能力及對加工工藝安排的能力。
數控仿真是對數控加工零件的走刀路線的模擬,通過計算機仿真練習,可以驗證程序 編寫的準確程度,防止試加工時撞刀,及時對加工程序給予修正。仿真練習中使學生熟悉仿真機床的操作面板和錄入面板,明確每個按鍵的功能,掌握建立工件坐標系,選擇刀具集合度,設置刀偏、刀位的方法。正確靈活地選用切削指令,制定加工程序加工出符合要求 的零件。
4 數控實訓課:增強綜合素質
近年來,數控機床以其加工精度高、柔性好、適應中批量生產而日益受到重視,由于數 控機床是通過數控程序完成加工循環的,無需人工操作,調試方便,適應靈活多變的產品,使得中小批生產自動化成為可能。目前國內市場需要大批數控人才,急需大批能熟練掌握數控機床編程、操作、維護的一線工人,所以中職學校加強數控實訓,以增強學生的綜合素質為基礎,以能力為本位,把培養學生的職業能力放在首要位置,加強實踐性教學環節,使學 生成為企業生產一線迫切需要的高素質勞動者。基予數控仿真的練習,同學把仿真后的程 序輸 數控機床上進行實操練習。由于仿真軟件和數控車床按鍵功能,車削的方法,刀具的 選擇等是基本相同的,所以學生短時間內可以熟練操作機床。數控機床練習時,除了嚴格按操作規執行外,遇到具體問題,能夠正確解決,具體在數控車床和數控銑床操作時還要注意以下幾點。
(1)學會選擇刀具及切削參數,工件的材質不同,所用的刀具幾何角度不同。
(2)數控加工之前,要根據工件的圖形編制好程序。模擬加工,確認無誤后把程序傳送到數控機床上。
(3)進行數控機床的對刀工作,這一項十分重要,直接關系到人身安全和工件的好壞。
(4)精加工前使用MO0指令使機床暫停測量后,重新檢查是否需要調整刀補,再繼續精車,要保質保量地加工出合格的產品。
(5)加工的過程中要遵循由易到難,由簡單到復雜,由單項到綜合的原則進行加工。加工之前對零件進行加工工藝分析,確定裝夾方法、切削用量等,做到萬無一失,從而訓練學生的實踐能力及嚴謹的科學學習態度。
(6)認真填寫好實驗報告,組織學生以小組為單位對加工出來的零件互評、自評。不能放過任何一個細節,選出優秀的零件放到展柜里展覽,以激發學生的上進心。中職學校 實訓課注重培養學生的技能,掌握加工常用工件的工藝分析方法,編程方法和機床的實際操 作技能,這樣才能使學生在這一行業中、在自己的崗位上,實現自己的價值。
5 探究提高:優化實訓效果“教學相長”,在教學過程中,師生共同學習,相互總結提高,通過多年的實踐,筆者認為數控實訓的重點要從以下幾個方面人手
(1)明確實訓目的,安排數控實訓的基本目的是通過該課程的學習,使學生熟練的掌握數控車床、數控銑床的基本手工編程方法,電火花、線切割數控機床操作方法,初步掌握數控機床精度檢驗和維護技能。
(2)精心組織,認真做好實習教學。在零件車削的實際教學中,要根據實訓的教學內容,機床的種類,合理的安排加工工藝和準確的編寫加工程序,實踐中優化實訓效果,在 數控專業的實訓課中,鉗工―― 普車加工―― 數控仿真―― 數控加工,充分的利用了教 學資源,避免了事故的發生,提高了機床的利用率和使用壽命。
(3)實訓教學取得的成果實訓是職業教育中最主要的教學環節,動手能力的高低直接影響學生的就業。在實訓課程之后,絕大多數學基本掌握數控機床的基本操作,感到不僅實際動手能力得到了前所未有的提高,而且通過具體的實踐進一步激發學生對專業知識的 興趣,并且做到理論和實踐相結合,為今后自身的就業及發展打下扎實的基礎,現在學校一直進行“校企合作”,教學和生產相結合,教學效果會更好。
(4)存在的問題和努力方向
①我校數控設備不足,影響學生的正常實訓,遠遠不能滿足教學需求。
②大部分年輕專業教師實際操作水平較低,需要多進行培訓和下廠實踐,這樣可以提高教學能力。
③以后一定會努力提高自己的專業知識水平和實際操作能力,更好的勝任教學工作。
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一、職校數控項目教學現狀分析
(一)在實施項目教學時生搬硬套,脫離了職校學生的學情。筆者曾經按項目教學法的描述實施教學:在老師的指導下,將一個相對獨立的項目交由學生處理:信息收集、方案設計、項目實施及評價,試圖讓學生了解并把握整個過程。然而在實施過程中發現寸步難行,教學效果甚至還不如傳統的實訓教學。因為開展項目教學需要學生具有較強的綜合素質,而大部分職校生在初中階段就已經“掉隊”,主動學習能力和分析解決問題的能力普遍薄弱,這些學習長期處于被動地位和學習能力不足的學生在學習數控技術這種綜合性的學科時會遇到許多障礙。這也是為什么項目教學在高職院校開展得熱火朝天、有聲有色,而在職校學校卻不理想的重要原因之一。
實踐證明,如果在實施項目教學時生搬硬套,脫離職校生的實際情況,項目教學很難達到預期效果。
基于上述分析,在項目教學的開始階段應以學生的初始能力情況為依據,先把學生引入門,把他們從初級階段帶入更高階段,循序漸進地為實施完整的項目教學鋪平道路。
(二)現成的項目本身先天不足。項目是知識和技能的載體,項目合適與否直接影響教學成敗。目前有不少數控項目教程是由若干個數控加工案例拼湊而成的,其中不少項目本來就不是針對項目教學設計的,存在先天不足。在此引入案例進行分析:該零件圖有外輪廓2個、凹槽1個,在學習外輪廓編程加工內容時(假設5人為1個學習小組),老師講解其中1個外輪廓的編程,僅剩1個外輪廓留給5個學生,極易導致濫竽充數的“南郭先生”的出現,出現前述兩幕鏡頭中部分學生沒事干的現象就不足為奇了??梢娫O計適合小組學習的項目勢在必行。
(三)大班制教學不利于理實一體化項目教學的開展。職校學校班級規模較為龐大,甚至有些學校的數控班人數達到50人以上,由于數控設備成本高、數量有限,再加上師資有限,所以大班制模式下的項目教學的學生參與度偏低、教學管理難度高、教學過程較松散。因此,研究如何解決大班制給教學帶來的困難具有重要的現實意義和價值。
(四)評價促進學習的作用缺失。評價的目的是促進學生學習,但在職校項目教學中并沒有充分體現這一作用。造成評價促進學習作用缺失的主要原因包括:一是評價內容單一,只重視結果的評價而不關注學習過程的評價,只重視知識技能的評價而忽略職業道德素養的評價;二是評價方式單一,只重視教師對學生的評價而不重視學生的自評、互評,缺乏語言激勵和情感激勵。
二、職校數控項目教學實施策略
針對當前職校數控項目實訓教學實施過程中存在的問題,筆者在教學實踐中進行了一系列探索,采取了以下對策:
(一)以學生的實際情況為依據,分階段開展項目教學。針對職校生初始能力不足、綜合素質欠缺的情況,將數控項目教學分為三個階段:
1.入門階段。這一階段的項目是以學習基礎知識和技能為目標的學習型項目,主要任務是帶領學生入門,使學生掌握基本操作技能和編程加工方法等。
2.鞏固提高階段。鞏固提高階段的主要任務是在強化基礎知識和技能的基礎上,進一步培養學生分析問題、解決問題的能力,同時培養學生的團隊協作能力。這一階段的項目依然屬于學習型項目,但已經具備工作任務型項目的雛形。
3.綜合應用階段。通過前面兩個階段的學習,學生分析問題、解決問題的能力得到了較大提升,也積累了一定的項目學習經驗,此時開展較完整的工作任務型項目教學將水到渠成。
(二)合理設計項目,確保人人有“活”干。根據不同階段的特點合理設計或選擇項目,最基本的條件是要有足夠的工作量,確保人人都有自己的加工任務。
(三)項目難易程度要適宜,讓人人都能把“活”干好。確定項目時,要根據學生的接受能力把握好項目的難易程度,使學生在付出一定努力后都能完成任務。我在實踐中采取以下兩種處理方法:一是先用較容易的項目激發學生的信心,然后根據學生的學情逐漸調整難度;二是同一個項目中有難度不同的任務,可以兼顧個體差異。
(四)工種組合實訓是實現大班實訓小班化的有效途徑。大班制的數控實訓,小組人數普遍較多,不利于開展教學,采取工種組合實訓可以實現大班實訓的小班化,例如:數控車銑組合實訓、數控加工與計算機輔助設計制造的組合實訓等。
(五)發揮評價促進學習的積極作用。評價是項目教學不可或缺的重要環節之一,可以使學生找到成就感,激發他們的學習熱情。評價應該是具體的、全方位的:一是要有記錄學習過程和結果的具體評價指標;二是要充分發揮語言激勵和情感激勵的積極作用,一句鼓勵的話,一個肯定的眼神,就是一個學生進步的臺階;三是集中評價與分散評價相結合;四是技能評價與職業道德評價相結合;五是個體評價要與團隊評價緊密結合,既有教師的評價,又有學生的自評、互評。
三、保證項目教學順利實施需要注意的問題
(一)教師必須對教學的全程進行引導、監督和輔導,做到分工到組,包工到人,使項目教學由原來的“粗放型”向“精細化”轉變。
(二)注意轉化“厭學”的學生。每個班級都有“厭學”的學生,厭學表象背后隱藏的是學生學習信心的極度缺乏,要給這些學生“壓”任務并輔導他們完成任務,他們在以往的學習中丟失了信心,就要引導他們在學習中把信心重新找回來。
關鍵詞:項目激勵 數控車削實訓教學 實踐與探索
一、問題提出
數控技術是20世紀中期才發展起來的一門綜合性學科,它集微電子、信息處理、自動檢測、自動控制及機械制造等高新技術于一體。當前的機械制造業已經實現數控化,為了適應市場對人才的需求,技工院校設立了數控專業,以培養數控技能型人才,而數控技能型人才必須在實踐操作及數控技術應用方面具有非常強的動手操作能力?!稊悼剀囅骷庸ぁ纷鳛橐婚T基礎學科,首先應在技工院校中受到重視,對如何提高其教學效果進行實踐與探索,以期相互學習、共同進步。
“如何提高教學效果”也可以理解為“如何有效地教學”。所謂“有效”,是指通過教師在一段時間的教學之后,學生能獲得的具體的進步或發展。教師遵循教學活動的客觀規律,以盡量少的時間、精力和物力投入,取得盡可能好的教學效果。
筆者進行了多年的教學實踐與探索,嘗試在原來的基礎上用不同的教學方法進行數控車削教學的改革與研究,記錄其中的差異,并通過測驗、技能鑒定考試和職業技能競賽等總結歸納教學經驗,得出相應的改進結論,提高學生的綜合操作能力。
二、實踐與探索
1.興趣項目,操作先行
(1)先做后教,體驗成功。數控車床的操作有固定的程序和功能,相比于理論知識,操作相對簡單。所以,對于數控車床而言,操作先行是可行的一種教學方法。而操作先行,項目的選擇至關重要,要激勵學生在項目的實施中參與創造實踐活動,學生在項目實踐過程中,能夠體驗創新的艱辛與樂趣,能夠培養學生團隊精神和合作能力。
(2)亦玩亦做,興趣自來。讓學生自己操作數控車床,加工出一個“子彈”的零件,如圖1所示。學生既感到興奮,又有一種成就感。操作先行避免了一開始就學習編程的枯燥和艱澀,有效地給了學生對自我的肯定和滿足。學生通過輸入老師預先編寫好的程序,如表1所示,能很直觀地對數控程序有了認識――“字母+數字”。同時,也對該課程的學習目標有了清晰的感受――操作機床,加工出合格的零件。
2.核心項目,分組實施
(1)教前摸底,有的放矢。數控編程涉及的知識面較廣,每個學生的基礎、特長不同,在核心項目實施前對學生作一次全面的測試,有利于老師對學生的了解,有利于后續的分組教學。具體測試的內容應該包括數學、機械制圖和車工操作等課程。其中數學的知識應該以幾何圖形的尺寸計算及三角函數為主。測試之后,對測試的結果進行詳細的分析,歸納出各課程學生的差異。
(2)精心分組,優勢互補。通常,學生如果在測試的課程中遇到困難,也會反映到以后的數控編程的學習過程中,根據測試的情況,有針對性地對學生進行分組,有利于促進學生團隊精神的培養;有利于學生優勢互補,共同進步;有利于學生相互指正、減小操作過程中的故障率。
分組的人數以3人為宜。人數過多,效率降低,因為人均操作的機會偏少;剛開始學習時,如果人數偏少,也容易造成學生縮手縮腳,故障率也相應偏高。
對學生分組的時候要考慮的因素比較多,最主要考慮要把每組學生盡量組合成互補的,比如把數學好機械制圖差的學生和機械制圖好數學差的學生組合,把數控操作好計算機編程差的學生和數控操作差計算機編程好的學生組合。
學生分組后也容易造成學生兩極分化現象,有可能造成交給一個組的任務,結果由一個學生全部完成了,其他學生并沒有參與,所以,任務分配的時候也可以考慮適當細化。比如:3人一組,一人計算機編程,一人數據記錄,一人數控操作,然后兩兩輪換進行,課程結束將對學生一個個進行考核。
(3)削枝強干、突出重點。在數控車的教學過程中,不可避免地會和某些課程發生聯系,如圖2所示,也會碰到有些學生沒有掌握好這些基礎知識而出現學習瓶頸,而且情況各有不同,有學生被數學難住了,有學生看不懂圖樣,有學生不懂工藝等等。如果把這些內容全部放在數控課堂上學習,其效果和效率都是低下的,因為只是有部分學生沒有掌握相關的部分知識點。所以,在數控的教學過程中不應該把已經學習過的內容作為教學的重點。
對于技工院校的數控教學目標定位是學生能根據圖樣要求,獨立編程、操作,在規定的時間內,加工出合格的零件。數控課程要解決的問題就是“數控編程”和“數控機床操作”。數控車床的結構、組成等其他的知識,學生可通過自學或教師輔導獲得。
數控車削的教學重點應放在圖形(或圖樣)的數字化處理、程序的編寫及數控機床的操作這三方面。圖3所示是一個保齡球瓶的零件圖,進行編程需要計算從O到F各點的坐標,通過學生自己計算或用CAD都可以得到各點的坐標。筆者的處理方法是指導學生標注這些點的坐標,如表2所示,并告訴學生為什么選取這些值作為坐標值。由于教學的重點是計算機編程的方法,坐標值的計算可以直接、明白地教授給學生,能有效地保證計算機編程教學的效率。
例如,現要編寫一個保齡球瓶零件的加工程序。零件和刀具的參數如下:毛坯直徑10mm,1號刀為35°外圓刀,2號刀為切斷刀。
計算機程序的編寫必須和企業的技術文件統一,有利于接軌企業生產,有利于養成嚴謹的學習態度,也便于編程的學習。具體的技術文件包括圖樣、數控加工工序卡片、數控加工刀具卡片、數控加工進給路線圖、數控加工程序單等。這些技術文件都以表格的形式存在,有規律、有條理、也比較系統,而且比較清晰、要點突出,非常貼合機械加工及數控編程的特點――邏輯嚴密、條理清晰。把技術文件(表格)的格式,運用到數控車削教學過程中可有效提高數控教學的效益。如表3所示,學生填寫準確即可加工出保齡球瓶的零件。
3.仿真項目,虛擬加工
目前的數控機床可以直接通過數據線和計算機連接,學生可以通過操作計算機進行編程、模擬并校驗程序,而后通過計算機控制機床進行加工。常用的數控仿真軟件有南京思沃、上海宇龍、斐克數控仿真等,這些軟件可以完全模擬從程序輸入到零件加工完成的整個過程。
數控車削課程的實訓教學,必須在數控機床上通過大量的操作練習才能完成,因此需要購置教學設備,還有機床的日常維護、刀具和材料,這些都需不小的費用。另一方面,由于學生都是初學者,在操作中常常因操作錯誤而損壞數控車床。基于以上各種原因,在實訓課教學中引入數控仿真技術是非常必要的。對實訓過程進行仿真教學既滿足了實訓教學的要求,又節省了設備的投資成本。針對無法實現一對一手把手教學而造成教師不能及時發現和糾正學生在實操過程中出現的問題,教師可利用軟件提供的“測試”和“錄制”功能,要求學生將自己操作過程錄制下來,以備教師課后調出檢查。對于學有余力的學生而言,可以讓他們先在仿真中獨立完成,完成的效果圖如圖4所示。
我們可把計算機仿真編程學習穿插在核心項目的教學當中,這樣可以非常安全地讓學生學習編程,把有些可能出現的危險先通過模擬去表現并排除。在計算機上模擬加工零件,其速度是可以調節的,同時,不需要裝夾工件和刀具,有效地節約時間,提高了效率。當然,數控仿真模擬加工對編程學習很有幫助,但是對刀、工件測量等環節還需要通過實際操作來提高水平。
三、實施成效
1.學生職業素養普遍提高
(1)促進學生學習注意力和學習興趣品質的提高。學習興趣在學生積極性中是很現實且十分活躍的心理成分,它在學習活動中起著重要作用。托爾斯泰說過“成功的教學所需要的不是強制,而是激發學生的興趣。”學校教研組分別對2011、2012級機械加工兩個班的85名學生進行了問卷調查,調查結果有72%的學生認為在探索有效實訓教學的策略以來,學習興趣是“增強了”。
(2)促進學生基本技能的快速提高。多年來,通過開展專業技能興趣小組,數控專業學生的操作能力大為提高,還涌現了一批技能操作能手。他們在各類競賽中獲得了優異的成績,2015年臨安市第七屆中等職業學校技能比賽數車項目,一人獲一等獎,二人獲三等獎;2015年杭州市機械專業學生技能競賽數車項目,分別有學生獲得了一等獎和二等獎。
2.畢業生就業率明顯提高
隨著各項措施的落實,學生職業素養的不斷提高,畢業生的質量更為貼近人才市場需求,職業技能更接軌企業,深受企業的歡迎和肯定,就業呈供不應求的趨勢。近幾年來畢業生就業率平均在98%以上,其中60%以上的學生與數控專業對口。
四、小結
數控車削加工是一門重要的專業操作課程,很多教材的編寫也已經項目化。項目教學的實施,注重的不僅是最終的結果,還要關注完成任務的過程,做到“做中學、學中做”。培養學生分析問題和解決問題的能力,不但訓練學生之間協調、合作的能力,還可以充分發掘學生的創造潛能,培養了學生系統解決問題的能力。
本文在探索有效實訓教學的策略時,將項目分成三類,即興趣項目、核心項目、仿真項目。興趣項目的實施,可稍多注重其最終結果,對學生的成果進行多場合的展示,而且采取激勵的措施,提高學生的信心和成就感。核心項目的實施,注重過程,講究合作,分組競爭,小組完成情況在實訓場所醒目位置公示。仿真項目的實施,注重因材施教,對優秀生,開發思維,鼓勵拔尖;對基礎較差的學生,培養興趣,掌握基礎,促成其理論知識的實踐化。
總之,我們必須為學生提供更加有效的實訓環境,培養學生的綜合能力。要將整個實訓教學過程中的教、學、練融為一體,加強實訓中的互動,使實訓教學的質量和效益得到大幅度的提高。我們要培養不僅有專業知識,而且還有一定創新思維和較強實際操作能力的技能人才。
參考文獻:
[1]楊有君.數控技術[M].北京:機械工業出版社,2014.
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