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“数控机床与数控编程技术”精品课程建设的探索与实践

时间:2022-11-19 15:40:10 来源:网友投稿

摘要:论述了精品课程建设的重要性,在此基础上从教学内容、教学模式、教学方法与手段、教材建设、实践教学基地建设以及教师队伍建设等方面,对学院在开展“数控机床与数控编程技术”精品课程建设的过程所采取的措施、取得的成果以及发现的不足之处进行了探讨与总结,以促进该课程实现更高层级的建设目标。

关键词:精品课程;数控机床与数控编程技术;教学模式

作者简介:刘芬(1981-),女,山东临沂人,山东英才学院机械学院,讲师。(山东济南250104)

中图分类号:G712     文献标识码:A     文章编号:1007-0079(2012)14-0075-02

精品课程是指具有鲜明特色和一流教学水平的优秀示范性课程。精品课程的建设要遵循“以服务为宗旨,以就业为导向”的教育理念,将最新的教学技术、方法与手段引入课程教学,在教学内容、教学模式、教学方法与手段、教材建设、实践教学基地建设以及教师队伍建设等各个方面均能体现现代教育思想的科学性和先进性。

精品课程的建设是高等学校教学质量与教学改革工程的重要组成部分。通过精品课程的建设,聚集优质的教育资源,提高课程的教学水平,使学生得到最好的教育,充分发挥学生的主观能动性和创新意识,培养学生迅速适应社会经济发展要求的基本素质和职业技能。同时,在专业课程体系建设中起到良好的示范与推动作用。

一、“数控机床与数控编程技术”精品课程建设概述

“数控机床与数控编程技术”是山东英才学院(以下简称“我院”)高职数控技术、机械制造及自动化、机电一体化等专业的一门专业核心课程。课程定位于高等职业教育,是培养学生职业能力和职业素养的关键课程之一。课程内容基于机械制图、机械设计基础、机械制造技术、工程材料与成型技术基础、电工学、液压技术、机械CAD等多门先修课程知识,同时,也为数控机床伺服系统、数控机床故障分析与维修等后续课程打下良好的理论和实践基础,具有较强的实践性和综合性。

随着数控技术在现代制造业中应用的普及,社会对于数控人才需求的数量和质量都在不断地提高,特别是对高素质、高技能型数控技术人才的需求已是迫在眉睫。因此,在课程建设的初期首先确定课程的培养目标,即培养具备良好的职业素质、较强的数控机床操作能力、数控加工工艺分析能力和数控编程能力,能在生产一线从事数控编程、操作、维修、生产组织和管理等方面工作的复合型数控人才。在此基础上,积极开展了“数控机床与数控编程技术”精品课程的建设,着重在教学内容、教学模式、教学方法与手段、教材建设、实践教学基地建设以及教师队伍建设等方面进行了认真地探索与实践,并取得了一定的成果。

二、课程建设的具体内容

1.教学内容

教学内容的选取和整合应从职业岗位能力分析入手,以就业为导向,以能力培养为主线,以“必须、够用”为标准,充分体现职业岗位需求和先进性原则。通过市场调研和企业考察,从数控机床操作实际应用出发,并结合本校的教学现状,对课程的教学内容进行了合理的的设计和调整,如图1所示。

首先,根据数控车、铣、加工中心操作工岗位实际工作任务所需要的知识、能力和素质要求,将课程内容划分为数控车床操作、数控车床程序编制、数控铣床和加工中心操作、数控铣床和加工中心程序编制等教学模块。在此基础上,以“任务驱动、项目导向”的原则组织实施教学,即以工作过程为导向,以企业的典型零件为载体,遵循由浅入深、由易到难、层层深入的原则对每个教学模块进行具体项目的设计,保证每个项目都来源于企业的真实生产过程。如图1所示,在数控车床程序编制模块中包含有外圆柱面零件的编程与加工、外圆锥面、圆弧面及沟槽零件的编程与加工、外螺纹面零件的编程与加工、套类零件的编程与加工、典型回转体零件的加工、非圆曲线零件的加工等六个项目。针对每个项目,首先提出拟实现的目标和具体任务,然后围绕如何顺利地实施该项目展开教学,包括所需理论知识的归纳、讲解和实践技能的示范、指导。最终使学生能够独立、正确地完成该项目,并可以将所学的知识和技能灵活运用于同类型的其他产品的加工。

通过循序渐进的理论学习和实际操作训练,学生不仅能够掌握数控编程的基本知识,而且能够掌握企业典型零件数控编程及加工的方法,并达到高级数控车工、数控铣工或加工中心操作工的要求,为学生毕业后迅速进入工作状态打下良好的基础。

2.教学模式和教学方法

(1)教学模式。本课程的实践性较强,为了将理论知识和数控加工生产实际操作结合起来,提高学生的学习兴趣,保证教学效果,笔者采用理论讲授、仿真模拟和加工实训并行、并重的基于工作过程的教学模式,从而使学生建立起从“抽象的编程加工—半抽象的仿真加工—实际的操作加工”的思维转变。

其中,理论课采用多媒体教学,充分发挥图片、视频的辅助作用,实现课堂教学的多元化;仿真教学利用仿真软件,模拟实际的生产加工过程,强化理论知识,熟悉机床操作,提高实训效率,降低实训危险;实训教学中由指导教师示范操作,边讲边练,通过典型零件的加工,强化所学的理论知识,并针对学生在实训过程中出现的问题,教师面对面引导解决,增强了学生的自信心、解决问题的能力和成就感,激发了学生学习的积极性。

(2)教学方法。在教学活动开展的过程中,重点强调以学生为主体,教师为主导的原则。针对课程中所设计的每个项目,采用了教学过程五步法,具体实施步骤如图2所示。在这其中,根据教学内容的需要,融合了多种形式的教学方法,如任务驱动法、讲授法、现场示范教学法、案例教学法、讨论式教学法、类比法、分组教学、“一帮一”教学等。在提高教学效果的同时,更有利于学生独立思考能力、实际动手能力和团队协作能力的培养。

另外,笔者也不断地充实和完善多媒体课件、电子教案、习题库、实训指导书以及拓展学习资料等教学资源,并建立了精品课程网页,将优质课程资源在校园网上实现共享,使课程的课内学习与课外学习充分整合,学生随时随地都能进行学习和测试,将课堂延伸到学生生活的每个角落,有利于学生自主学习习惯的养成。

3.教材建设

教材的编写是课程建设的重要组成部分,在确定了课程教学内容和教学模式之后,选用或编写合适的教材就成为有效提高教学质量、实现更高层次课程建设目标的重要保障之一。

目前,我国有关数控机床编程与操作方面的统编教材有很多,但其中都或多或少存在一些问题,具体表现在以下两个方面。第一,多数教材都是按照章节顺序编写,没有把编程、工艺和加工操作有机融合,也没有体现企业真实产品的生产过程,从而无法满足项目化教学方法的需求;第二,不同学校对于数控人才培养目标的定位有所不同,具体的教学条件、实训设施也均不相同,教学内容重点的选取也会存在一定的差别。而现有的多数教材都是概括性地讲解数控编程的相关概念和方法,针对性相对较弱。

因此,课程组成员在完成了实训教材《机械工程实训教程》、校本《数控实训指导书》的编写和出版后,又积极开展了《数控机床编程与操作》教材的编写工作。在该教材的编写过程中,重点注意了以下几方面的问题。

(1)教材的内容和形式必须与已经确定的课程教学内容保持一致,即采用基于工作过程的项目教学方式进行编写,每个项目均由学习目标、任务导入、相关知识、项目实施、能力拓展五个部分组成。

(2)综合考虑本地区企业对数控人才的需求状况、学生的知识基础和接受能力、中高级数控机床操作工职业技能鉴定要求以及本校现有的实训设备等各方面因素,按照“理论与实践有效融合”“易学够用”的原则进行编写。

(3)作为高职高专“任务驱动、项目导向”型教材,教材内容应围绕职业活动,突出岗位操作技能,重在培养学生的职业岗位能力。

4.实践教学基地建设

精品课程的建设需要有一流的实践教学基地作为保障。为了实现课程的培养目标,给学生营造一个良好的实训环境,我院投入了大量资金于2007年开始建设数控加工实训基地,经过几年的不断扩建和更新,已建设成为一个具备真实生产环境、能满足教学需要、并兼有生产和职业资格技能鉴定功能的先进的实践教学基地。目前,该基地已拥有数控加工中心、数控车床、数控铣床、数控线切割机床、数控电火花等主要教学设备,并配置了FANUC、广州数控等多种数控系统。同时,还建设了多个数控加工仿真实验室和CAD/CAM实验室,每个实验室内均配置60台电脑,并安装了AutoCAD、UG、CAXA、上海宇龙数控仿真系统等多种专业软件。

另外,为了充分利用企业资源,实现优势互补,学院积极开发了一些设备先进、管理先进、技术先进、环境良好的企业作为校外实习、实训基地,并签订了长期、稳定的校企合作协议,如皇明太阳能集团、青岛海信集团等。这些实习、实训基地可以充分满足我院学生的专业认知参观、顶岗实习以及毕业就业等需求。

5.教师队伍建设

拥有一支优秀的教师队伍,才能将课程建设的成果的真正地应用到实际教学,充分提高课程的竞争力。为此我院开展了多项措施来加强教师队伍,特别是“双师型”教师队伍的建设。

(1)充分发挥老教师的“传、帮、带”作用,通过开展公开课、示范课以及课程教学研讨会等活动,交流教学方法和教学经验,提高青年教师的讲课水平。

(2)从企业聘请具有丰富实践经验的专业人才到学校担任兼职教师或校外实习指导教师,并建立科学的评价机制和聘用制度。

(3)鼓励和支持青年教师通过继续攻读更高学历、外派到其他学校进行交流学习或参与各种校内外的师资培训班等形式来优化自己的知识结构,提高自身素质。

(4)利用假期,有计划地安排教师到企业进行锻炼,积累实践经验,提高职业技能和基于工作过程的教学能力。或者组织教师技能培训班,提高教师的实践动手能力,并鼓励教师通过本专业的职业资格鉴定,获取相应的证书。

(5)鼓励青年教师积极参与教材的编写、论文的撰写以及教研、科研项目的研究,进一步提高自身学术水平和教研、科研能力。

目前,“数控机床与数控编程技术”课程的主讲教师均达到研究生以上学历,并具备了“双师素质”,全程参与了该课程的理论、仿真和实训的教学工作,具有丰富的教学和实践经验。同时,还参与并完成了多项校级教改项目的研究和多个实验实训室的建设。实训指导教师也均具备中级以上专业技术职务。通过建设,已逐步形成了一支以专业教师为主,专兼结合的高水平的“双师型”教师队伍,以满足课程建设的需要。

三、结语

“数控机床与数控编程技术”精品课程的建设,使得该课程的软、硬件教学条件都有了较大的改善。经过了几个学期的教学实践,取得了良好的教学效果,学生的专业能力和职业素养也得到了一定的提高。同时,作为我校数控技术专业的一门专业核心课程,该课程的探索和研究也带动了专业内其他课程的改革和建设工作,在我院数控技术专业课程体系整体建设中起到了一定的示范和推动作用。

参考文献:

[1]顾京.数控编程课程建设的研究与实践[J].中国职业技术教育,

2005,(25).

[2]屠春娟.《数控机床与编程》精品课程建设的探索与研究[J].中国新技术新产品,2008,(18).

[3]周建平.精品课程“数控技术”建设过程中的探索[J].高等理科教育,2009,(1).

[4]应力恒.基于工作过程的课程项目化教学改革[J].中国职业技术教育,2008,(22).

(责任编辑:宋秀丽)

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