數(shù)控機(jī)床教學(xué)精選(九篇)

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第1篇：數(shù)控機(jī)床教學(xué)范文

關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床編程課程；一體化教學(xué)；數(shù)控教學(xué)改革

數(shù)控機(jī)床編程課程是高職院校數(shù)控專業(yè)的一門核心課程，也是一門實(shí)踐性較強(qiáng)的課程。該課程要求學(xué)生通過學(xué)習(xí)，掌握一定的編程知識及操作數(shù)控機(jī)床的能力。因中職學(xué)生對理論學(xué)習(xí)的興趣不高，先理論后實(shí)踐的教學(xué)模式往往會造成學(xué)生在實(shí)踐的時候什么也不會，使教學(xué)陷入困境。

一、傳統(tǒng)課堂教學(xué)存在的問題

數(shù)控機(jī)床編程課程應(yīng)該完全是一門實(shí)踐類課程，相應(yīng)的理論教學(xué)應(yīng)該在實(shí)操的教學(xué)過程中進(jìn)行適時地補(bǔ)充。然而，教學(xué)過程中的實(shí)際情況是，數(shù)控理論和實(shí)操教學(xué)被切分成了兩個學(xué)科，有的中職類學(xué)校甚至是只學(xué)理論，拋開實(shí)操教學(xué)的過程。這樣的教學(xué)方法完全有悖于現(xiàn)代生產(chǎn)制造的過程。

如何提高課堂學(xué)習(xí)效率，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，是學(xué)校在教學(xué)中遇到的最大的問題。

二、理論與實(shí)際一體化教學(xué)方式

理論與實(shí)際一體化教學(xué)方式充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，通過設(shè)定教學(xué)任務(wù)和教學(xué)目標(biāo)，讓師生雙方邊教、邊學(xué)、邊做豐富課堂教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，提高教學(xué)質(zhì)量。在整個教學(xué)環(huán)節(jié)中，理論和實(shí)踐交替進(jìn)行，沒有固定的先理論后實(shí)踐的模式。突出學(xué)生動手能力和專業(yè)技能的培養(yǎng)，充分調(diào)動和激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的一種教學(xué)方法。

1.一體化教學(xué)內(nèi)容體系的建設(shè)

一體化教學(xué)也不是野蠻教學(xué)，不能讓學(xué)生學(xué)習(xí)理論知識后直接沖到機(jī)床上操作，在不熟悉程序的情況下操作機(jī)床容易出現(xiàn)危險，因此，理論與實(shí)踐中間應(yīng)該有一個承上啟下的鏈接，這個鏈接就是仿真操作，所以，一個適合數(shù)控機(jī)床編程課程的一體教學(xué)模式應(yīng)該是理論―仿真操作―實(shí)踐實(shí)習(xí)。

2.一體化教學(xué)內(nèi)容體系的實(shí)施

（1）使用仿真軟件教學(xué)

傳統(tǒng)課堂教學(xué)容易使學(xué)生產(chǎn)生枯燥情緒，導(dǎo)致厭學(xué)。使用數(shù)控仿真軟件教學(xué)，可以在學(xué)習(xí)實(shí)操之間，將整個的加工生產(chǎn)過程生動地展現(xiàn)在學(xué)習(xí)者面前。仿真軟件不同于實(shí)際的生產(chǎn)過程，不會發(fā)生撞刀、飛件、斷刀等生產(chǎn)事故，學(xué)習(xí)者可以在仿真軟件上無所畏懼地學(xué)習(xí)和進(jìn)行實(shí)操模擬。這種軟件使得數(shù)控課程的學(xué)習(xí)能夠一目了然、立竿見影，學(xué)習(xí)興趣和效果都會大大提高，也大大提高了教師在教學(xué)過程中的樂趣，最主要的是能夠大大降低生產(chǎn)事故的發(fā)生率。

（2）學(xué)生實(shí)習(xí)指導(dǎo)

有了前期學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，學(xué)生可以開始實(shí)際加工練習(xí)。加工練習(xí)場所是實(shí)訓(xùn)車間，教師進(jìn)行現(xiàn)場指導(dǎo)。這一階段的主要內(nèi)容是學(xué)生練習(xí)數(shù)控機(jī)床操作加工的基本技能，教師在旁邊觀察學(xué)生的操作方法，發(fā)現(xiàn)問題及時給予幫助，讓學(xué)生能真正學(xué)會、學(xué)好數(shù)控機(jī)床的操作技能。練習(xí)結(jié)束后，教師總結(jié)學(xué)生練習(xí)過程中存在的問題，結(jié)合課堂講授的內(nèi)容，找到解決問題的方法，讓學(xué)生能用理論知識去指導(dǎo)實(shí)踐。

（3）一體化教學(xué)的方法

目前較為流行的項(xiàng)目教學(xué)法非常適合一體化教學(xué)，項(xiàng)目教學(xué)法是當(dāng)前職業(yè)教育中一種得以廣泛運(yùn)用的“做中學(xué)、做中教”式教學(xué)法，其強(qiáng)調(diào)學(xué)生在教學(xué)中的主觀能動作用，師生之間的活動是互動的，適合在一體化教學(xué)中使用。

（4）教學(xué)效果反饋

實(shí)際的教學(xué)實(shí)踐效果顯示，這種改革之后的教學(xué)方法能夠更好地適用現(xiàn)代生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，課程內(nèi)容及學(xué)習(xí)順序的安排也都符合實(shí)際的數(shù)控生產(chǎn)過程，并且多媒體技術(shù)及仿真模擬軟件的使用能夠大大調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，最大限度地提高數(shù)控專業(yè)的教學(xué)和學(xué)習(xí)效率。

數(shù)控專業(yè)數(shù)控機(jī)床編程課程的一體化教學(xué)改革改變了該課程理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相分離的做法，強(qiáng)調(diào)了教學(xué)內(nèi)容和方法的應(yīng)用性，基本做到了“教學(xué)做”一體化。一方面提高了教師的教學(xué)水平，另一方面學(xué)生在教學(xué)中的中心地位得到體現(xiàn)，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，使學(xué)生能夠真正掌握所需的知識和技能

參考文獻(xiàn)：

[1]鄧劉生.淺談數(shù)控專業(yè)理實(shí)一體化教學(xué)改革[J].職業(yè)技術(shù)教育，2012（05）.

第2篇：數(shù)控機(jī)床教學(xué)范文

[關(guān)鍵詞]數(shù)控仿真軟件；數(shù)控機(jī)床；教學(xué)實(shí)踐

中圖分類號：H319 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）18-0227-01

主要內(nèi)容：

工業(yè)化和自動化已經(jīng)成為制造生產(chǎn)領(lǐng)域的發(fā)展主題，隨著智能加工理念和自動化加工需求的不斷深化，以數(shù)控機(jī)床為代表的新一代自動加工設(shè)備開始在制造業(yè)中普及開來。我們可以看到數(shù)控機(jī)床在集成了柔性加工、多維加工、曲面加工和多軸聯(lián)動等最新加工技術(shù)的同時，還兼容了數(shù)字編程和輔助設(shè)計(jì)等功能，這使得每一個數(shù)控機(jī)床都能成為一個不同規(guī)模的加工中心，滿足不同的加工需求。但是正是由于數(shù)控機(jī)床的功能多樣性，使得數(shù)控機(jī)床的操作要求十分嚴(yán)格，操作者不僅需要具備扎實(shí)的機(jī)械加工基礎(chǔ)知識和操作技能，還需要對數(shù)控編程技巧、數(shù)控加工技術(shù)原理和加工工藝制定等具備一定的知識儲備，這就對當(dāng)前的數(shù)控機(jī)床操作人才的培訓(xùn)模式提出了很高的要求，如何進(jìn)一步強(qiáng)化數(shù)控機(jī)床操作人才培訓(xùn)的有效性和成材率，這將是本文要集中探討的話題。

一、數(shù)控仿真軟件概述

從技術(shù)層面來看，數(shù)控仿真軟件集成了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和計(jì)算機(jī)圖形學(xué)技術(shù)，并且能夠?qū)崿F(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)的數(shù)控機(jī)床操作試練。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)通過量化實(shí)際系統(tǒng)的系統(tǒng)參數(shù)、系統(tǒng)環(huán)境、聲光電等現(xiàn)象，能夠真實(shí)的還原系統(tǒng)操作環(huán)境，給與操作者以極高的真實(shí)體驗(yàn)；可以對設(shè)備進(jìn)行操縱，可以查看生產(chǎn)過程、實(shí)驗(yàn)過程、施工圖過程、供應(yīng)過程等活動的各種技術(shù)參數(shù)的動態(tài)值，從而確認(rèn)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)是否有能力完成預(yù)定的任務(wù)和如何去完成，也可從中發(fā)現(xiàn)運(yùn)動過程的缺陷和問題，予以改進(jìn)。

目前來看，數(shù)控仿真軟件主要包括了兩種，一種是模擬數(shù)控機(jī)床加工環(huán)境和加工過程的虛擬數(shù)控機(jī)床仿真軟件，另一種就是以零件設(shè)計(jì)和加工程序?yàn)橹骶€的CAD/CAM一體化軟件。數(shù)控機(jī)床仿真軟件能夠讓操作者快速熟悉數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)組成、工作流程和操作要領(lǐng)，通過外接數(shù)據(jù)庫，能夠?qū)Ξ?dāng)前主要的數(shù)控機(jī)床進(jìn)行針對性培訓(xùn)，效果十分突出；零件加工仿真軟件則將重心主要集中在零部件設(shè)計(jì)、零部件加工工藝設(shè)置、數(shù)控加工程序編制等環(huán)節(jié)上，目前常見的零部件仿真軟件主要有solid edge、Pro/engineer、MasterCAM、Solidworks、CAXA等，這些仿真軟件能夠讓操作者快速熟悉機(jī)械加工過程，培養(yǎng)機(jī)械專業(yè)技能。

二、數(shù)控仿真系統(tǒng)在數(shù)控機(jī)床教學(xué)實(shí)踐中的應(yīng)用

在目前的數(shù)控機(jī)床操作人才培訓(xùn)中，主要也是針對上述兩種仿真軟件形式，進(jìn)行針對性極強(qiáng)的教學(xué)實(shí)踐培訓(xùn)，詳細(xì)應(yīng)用內(nèi)容如下所述：

1）數(shù)控機(jī)床仿真軟件在數(shù)控機(jī)床實(shí)踐教學(xué)中的應(yīng)用

數(shù)控機(jī)床仿真軟件是基于虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)平臺而搭建起來的操作系統(tǒng)，它可以在虛擬現(xiàn)實(shí)數(shù)控機(jī)床數(shù)據(jù)庫的支持下，完美的再現(xiàn)當(dāng)前主要數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)組成和工作環(huán)境，在數(shù)控機(jī)床的教學(xué)實(shí)踐過程中，首要科目是要熟悉數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)組成，受到經(jīng)濟(jì)條件的限制，多數(shù)數(shù)控機(jī)床加工學(xué)校很難對當(dāng)前的各種類型的數(shù)控機(jī)床進(jìn)行現(xiàn)場拆裝，數(shù)控機(jī)床仿真軟件中的模塊分解過程能夠?qū)崿F(xiàn)全息裝配過程，仿照真實(shí)數(shù)控機(jī)床零部件尺寸，進(jìn)行的實(shí)際工業(yè)化裝配流程的演練，能夠進(jìn)一步加深學(xué)生對于數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給系統(tǒng)、多軸聯(lián)動系統(tǒng)、曲面加工系統(tǒng)的空間形象的理解；其次是典型加工工藝的教學(xué)實(shí)踐，數(shù)控機(jī)床仿真軟件能夠?qū)ぜ叨ㄎ?、工件裝夾、夾具工作原理、壓板安裝流程、加工基準(zhǔn)對刀原則、刀具安裝和選用規(guī)范、機(jī)床手動操作和自動操作指令條碼等，進(jìn)行逐一的繁復(fù)講解，而且允許學(xué)生在課后進(jìn)行溫習(xí)和嘗試；再者是完善的圖形數(shù)據(jù)和加工標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫資料，使得學(xué)生可以在仿真軟件自帶的典型數(shù)控機(jī)床編程程序的指導(dǎo)下，進(jìn)行實(shí)際編程，并且在虛擬加工平臺上，對自定義的工件進(jìn)行工藝設(shè)定，并且檢查加工工件的尺寸誤差和質(zhì)量達(dá)標(biāo)情況；該仿真軟件系統(tǒng)結(jié)合自動化考核系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)教學(xué)、實(shí)踐和考核一體化的培訓(xùn)模式。

2）零部件加工仿真軟件的教學(xué)實(shí)踐應(yīng)用

熟知零部件的造型原理和加工工藝流程是保證數(shù)控機(jī)床操作者能夠進(jìn)行復(fù)雜加工過程的技術(shù)基礎(chǔ)，零部件加工仿真軟件為學(xué)習(xí)者提供了一個高仿真度的零部件數(shù)模設(shè)計(jì)，包括了曲面造型設(shè)計(jì)和參數(shù)化設(shè)計(jì)這兩種主要的形式，對于簡單曲面造型和復(fù)雜曲面的造型原理都能有一個清晰的理解過程；其次是對零部件加工工藝的熟悉過程，工件加工的第一道工序是要進(jìn)行基準(zhǔn)對刀，不同的零件對刀的原則和位置選擇都大相徑庭，比如軸對稱零部件、桿件、板件、螺旋件以及內(nèi)內(nèi)孔加工等等，這都需要學(xué)生們在平時的學(xué)習(xí)過程中熟練的分析不同類型零部件的加工工藝選擇準(zhǔn)則；再者是對數(shù)控加工刀具的走刀過程和走刀程序進(jìn)行針對性的講解，這種直觀的培訓(xùn)模式有助于學(xué)生養(yǎng)成數(shù)控加工思維，結(jié)合實(shí)踐性極強(qiáng)的零部件金工實(shí)習(xí)，使得學(xué)生們在自己動手加工典型零部件時，對于零部件造型保持的關(guān)鍵性因素、令不加加工失效的主要原因以及加工過程的重點(diǎn)注意事項(xiàng)都能有一個直觀而且親身經(jīng)歷的過程，經(jīng)過這種培訓(xùn)模式所培養(yǎng)出來的數(shù)控機(jī)床操作人才將兼具專業(yè)知識背景和機(jī)床操作技能，能夠適應(yīng)快節(jié)奏、高技術(shù)含量的操作需求。

總結(jié)：

隨著自動化技術(shù)和機(jī)械加工技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)控加工已經(jīng)成為機(jī)械加工領(lǐng)域使用最為廣泛的技術(shù)形式。數(shù)控機(jī)床的使用需要一定的專業(yè)知識背景和操作編程經(jīng)驗(yàn)，相關(guān)操作技術(shù)人員已經(jīng)成為當(dāng)前機(jī)械加工市場的稀缺人才。本文概述了數(shù)控加工仿真系統(tǒng)在數(shù)控機(jī)床教學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀，并就完善數(shù)控仿真軟件的教學(xué)價值提供了新的思路。

參考文獻(xiàn)

第3篇：數(shù)控機(jī)床教學(xué)范文

[關(guān)鍵詞] 虛擬技術(shù) 學(xué)科教育 數(shù)控機(jī)床

繼多媒體教學(xué)浪潮之后，教學(xué)技術(shù)領(lǐng)域又出現(xiàn)了一個新型教學(xué)媒體，它就是虛擬技術(shù)（Virtual Reality）。虛擬技術(shù)雖然早在1965年就被提出，但直到上世紀(jì)80年代和90年代才有所發(fā)展，所以它仍被認(rèn)為是一項(xiàng)新的技術(shù)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，特別是多媒體和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的蓬勃發(fā)展，為教育教學(xué)提供了現(xiàn)代化環(huán)境，虛擬技術(shù)才逐漸得以在教育領(lǐng)域獲得應(yīng)用，并對現(xiàn)代教育模式產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。

1虛擬技術(shù)及其特征

虛擬技術(shù)是利用三維圖形生成技術(shù)、多傳感交互技術(shù)以及高分辨顯示技術(shù)，生成三維逼真的虛擬環(huán)境，使客戶成為虛擬環(huán)境的一員，進(jìn)行實(shí)時交互，感知和操作虛擬世界中的各種對象，從而獲得身臨其境的感受和體驗(yàn)。

虛擬技術(shù)的基本特征是沉浸性、交互性和想象性。沉浸性是指由計(jì)算機(jī)生成的逼真的三維立體圖像，使用戶產(chǎn)生一種身臨其境的感覺，如同在真實(shí)的客觀世界一樣。交互性是指用戶能夠自然地同虛擬環(huán)境中的對象進(jìn)行交互操作，從而感知和響應(yīng)虛擬環(huán)境。想象性是指虛擬環(huán)境向用戶提供了發(fā)揮想象力的機(jī)制，能夠啟發(fā)用戶的創(chuàng)造性思維，提高感性認(rèn)識和理性認(rèn)識。

由于虛擬技術(shù)具有可操作性、真實(shí)性、可重復(fù)性等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用在教育行業(yè)上為教育技術(shù)的發(fā)展提供了一個飛躍的平臺，它營造了“自主學(xué)習(xí)”的環(huán)境，由傳統(tǒng)的“以教促學(xué)”的學(xué)習(xí)方式代之為學(xué)習(xí)者通過自身與信息環(huán)境的互動來獲得知識和技能的新型學(xué)習(xí)方式。它已經(jīng)成為了當(dāng)今教育技術(shù)和計(jì)算機(jī)多媒體輔助教學(xué)的重要發(fā)展方向之一。

2虛擬技術(shù)應(yīng)用在教育行業(yè)上的優(yōu)勢

2.1 虛擬教學(xué)上的優(yōu)勢

虛擬技術(shù)應(yīng)用到教學(xué)上，一方面能使教學(xué)靈活方便，傳統(tǒng)教學(xué)中教師的任務(wù)繁重，尤其是在機(jī)械類課程教學(xué)過程中，常常被紛繁復(fù)雜的原理圖、機(jī)械圖的繪制折騰得焦頭爛額。虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)系統(tǒng)為教師提供教學(xué)所需的所有課件（原理闡述、原理圖、機(jī)械拆裝演示等），并可隨時自主進(jìn)行課件更新，無須再為復(fù)雜的教案而煩惱，為教師教學(xué)帶來了極大的方便。另一方面還能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以為學(xué)生提供一個生動、逼真的學(xué)習(xí)環(huán)境，讓學(xué)生成為虛擬環(huán)境的一名參與者，變被動的傳授為主動的交互學(xué)習(xí)，對調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，突破教學(xué)的重點(diǎn)、難點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生的技能都將起到積極的作用。

2.2 虛擬實(shí)驗(yàn)操作上的優(yōu)勢

利用虛擬技術(shù)建立起來的各種虛擬實(shí)驗(yàn)室及各種虛擬機(jī)械拆裝實(shí)訓(xùn)平臺等其“設(shè)備”與“部件”根據(jù)實(shí)際使用設(shè)備（如數(shù)控機(jī)床）的3D模型制作而成，并可根據(jù)需要隨時生成新的設(shè)備。教學(xué)內(nèi)容還可以不斷更新，使實(shí)踐訓(xùn)練及時跟上技術(shù)的發(fā)展?，F(xiàn)已從多方面證明了虛擬實(shí)驗(yàn)操作擁有傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室難以比擬的優(yōu)勢：其一，規(guī)避了真實(shí)實(shí)驗(yàn)或操作所帶來的各種風(fēng)險。利用虛擬技術(shù)進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)，學(xué)生在虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境中，可以放心地去做各種危險的實(shí)驗(yàn)。例如，機(jī)械類產(chǎn)品的虛擬強(qiáng)電試驗(yàn)，可以有效避免強(qiáng)電流帶來的人身危險。其二，減少實(shí)驗(yàn)設(shè)備因誤操作而導(dǎo)致的磨損。虛擬技術(shù)很好地避免了實(shí)際實(shí)驗(yàn)操作過程中因?qū)W生不熟悉操作流程或不了解機(jī)器構(gòu)造而導(dǎo)致誤操作，造成對機(jī)器設(shè)備的損害。其三，打破時間、空間的限制，學(xué)生可以隨時隨地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。利用虛擬技術(shù)，學(xué)生只需打開電腦就可以獲得跟實(shí)際試驗(yàn)操作一樣的真實(shí)體驗(yàn)，并可以不厭其煩地反復(fù)練習(xí)，直至掌握操作技能為止，無需再為有限的實(shí)驗(yàn)設(shè)備操作課程而苦惱。

3虛擬技術(shù)在數(shù)控機(jī)床教學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用

近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的飛速發(fā)展，社會各行業(yè)對制造業(yè)提出了更高的要求，數(shù)控技術(shù)是現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)的核心技術(shù)，其技術(shù)的應(yīng)用水平將直接影響產(chǎn)品的加工水平。在現(xiàn)今數(shù)控技術(shù)人才極度匱乏的情況下，如何將最新、最實(shí)用的數(shù)控技術(shù)高效地傳授給數(shù)控技術(shù)學(xué)習(xí)者，是數(shù)控技術(shù)教學(xué)要著重考慮的問題。由于數(shù)控技術(shù)教學(xué)和培訓(xùn)都離不開數(shù)控機(jī)床，而數(shù)控機(jī)床本身價格比較昂貴，限制了學(xué)校的購買能力。同時，隨著招生規(guī)模的不斷擴(kuò)大，使教學(xué)環(huán)境和教學(xué)資源不能滿足日益增長的教學(xué)需求。虛擬技術(shù)的出現(xiàn)，為這些問題的解決提供了良好的手段。采用虛擬仿真技術(shù)來模擬實(shí)際的數(shù)控加工環(huán)境，可以讓學(xué)生盡快熟悉數(shù)控機(jī)床的操作方法和真實(shí)的加工過程。根據(jù)中職院校對學(xué)生動手能力要求高的特點(diǎn)，虛擬技術(shù)可以從以下幾個方面應(yīng)用在數(shù)控機(jī)床教學(xué)上：

3.1 利用虛擬技術(shù)進(jìn)行數(shù)控機(jī)床、刀具等設(shè)備的立體演示

在傳統(tǒng)的教學(xué)模式中，學(xué)生對數(shù)控機(jī)床、刀具等設(shè)備的感性認(rèn)識只有通過課本的平面圖形或者到現(xiàn)場觀察實(shí)際的教學(xué)設(shè)備來獲得。平面圖形限制了學(xué)生的空間想象力，實(shí)際現(xiàn)場教學(xué)又增加了學(xué)校的投入。采用虛擬現(xiàn)實(shí)，我們可以將實(shí)物虛化，如采用CATIA建立與各種設(shè)備相同的三維物體模型，并存放到虛擬教室里，我們只要進(jìn)入這個空間，就能隨時隨地地認(rèn)識這些設(shè)備，而且觀察到其內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，輔助數(shù)控教學(xué)過程，增強(qiáng)教學(xué)效果。

3.2 利用虛擬技術(shù)進(jìn)行數(shù)控模擬加工和仿真教學(xué)

隨著虛擬技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了可以模擬實(shí)際數(shù)控機(jī)床加工環(huán)境及其工作狀態(tài)的計(jì)算機(jī)仿真加工系統(tǒng)。這就是某一特定數(shù)控系統(tǒng)借助計(jì)算機(jī)軟硬件的功能，通過用戶控制計(jì)算機(jī)的演示，分析數(shù)控加工從零件設(shè)計(jì)圖到動態(tài)切削演示實(shí)現(xiàn)的全過程。仿真機(jī)床操作的整個過程包括：機(jī)床與數(shù)控系統(tǒng)的選擇、毛坯定義、工件裝夾、壓板安裝、安裝刀具、基準(zhǔn)對刀、機(jī)床手動操作等內(nèi)容。虛擬數(shù)控加工仿真教學(xué)系統(tǒng)完全模擬真實(shí)零件的加工過程，可以檢驗(yàn)各種數(shù)控指令是否正確，能提供與真實(shí)機(jī)床完全相同的操作面板，其調(diào)試、編輯、修改和跟蹤執(zhí)行等功能也一應(yīng)俱全。學(xué)習(xí)者可身臨其境地操作各類數(shù)控加工設(shè)備，能有充分的機(jī)會去練習(xí)數(shù)控加工中的常用操作，如基本運(yùn)行方式的選擇操作、對刀操作、刀具補(bǔ)償量的確定及輸入輸出操作和程序的編輯修改操作等。解決了初學(xué)數(shù)控技術(shù)者需要的大量機(jī)床操作練習(xí)，提高了機(jī)床操作訓(xùn)練的時間。把數(shù)控加工仿真教學(xué)系統(tǒng)引入到教學(xué)之中，這樣既可以避免因誤操作造成價格昂貴的機(jī)床的損壞，又可以使操作人員在對仿真數(shù)控機(jī)床操作過程中產(chǎn)生現(xiàn)場感和真實(shí)感。同時由于其成本較低，可以大量地配置終端，徹底解決了數(shù)控機(jī)床數(shù)量不足的難題，使每位學(xué)生都能夠有足夠多的實(shí)踐機(jī)會，從而為數(shù)控機(jī)床教學(xué)提供良好的教育平臺。

3.3 利用虛擬技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床維修人才的培養(yǎng)

數(shù)控機(jī)床的大量使用，帶來了生產(chǎn)效率的提高，同時也帶來了機(jī)床的故障維修問題。為了保證教學(xué)和生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展，機(jī)床故障維修技術(shù)的培養(yǎng)必不可少。由于數(shù)控機(jī)床設(shè)備大多昂貴，將新設(shè)備給用戶拆裝來獲得維修的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不大現(xiàn)實(shí)。利用虛擬技術(shù)可以建立數(shù)控機(jī)床培訓(xùn)操作平臺來達(dá)到培養(yǎng)數(shù)控機(jī)床維修、維護(hù)人才的需要，比如廈門創(chuàng)壹軟件有限公司開發(fā)的創(chuàng)壹虛擬數(shù)控機(jī)床培訓(xùn)系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)制作數(shù)控機(jī)床主機(jī)及其部件，并具有逼真3D互動虛擬實(shí)驗(yàn)、3D動畫演示與相關(guān)原理文字自動同步顯示、3D數(shù)控機(jī)床模型或其部件模型任意方向旋轉(zhuǎn)及視點(diǎn)變換等功能。能夠?qū)崿F(xiàn)大量并行用戶快速下載及構(gòu)建渲染動態(tài)3D場景，確保用戶與3D場景互動的即時性，所有部件都可360度全方位觀看，具有直觀立體，真實(shí)互動的效果。

該系統(tǒng)充分利用三維技術(shù)與圖片文字相結(jié)合，不僅對整機(jī)進(jìn)行解析，還可對具體部件進(jìn)行拆卸與安裝，并對所有的電路進(jìn)行仿真模擬，全方位地讓學(xué)員了解并掌握數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)及原理。同時用戶不僅可以動手對機(jī)床進(jìn)行虛擬仿真操作，了解機(jī)床每個細(xì)節(jié)，熟悉機(jī)床工作原理，而且還可以進(jìn)入“虛擬故障模擬系統(tǒng)”進(jìn)行多種情況下不同部件的機(jī)械及電路故障排除模擬操作，從而能夠積累實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

4虛擬技術(shù)在教學(xué)應(yīng)用中存在的問題及展望

可以預(yù)測，虛擬技術(shù)在教學(xué)領(lǐng)域上的優(yōu)勢，將使其日益廣泛地被應(yīng)用于各學(xué)科的教學(xué)。但目前的虛擬技術(shù)仍存在一定的問題，主要表現(xiàn)在兩方面：一個是虛擬現(xiàn)實(shí)與真實(shí)環(huán)境之間的差異。學(xué)生在虛擬環(huán)境中學(xué)習(xí)，雖然可以有身臨其境的感受，獲得操作上的真實(shí)體驗(yàn)，但畢竟與在真實(shí)環(huán)境里訓(xùn)練有區(qū)別，所以在教學(xué)思想上要指導(dǎo)學(xué)生明白真正動手操作機(jī)器的效果要強(qiáng)于任何媒體教學(xué)。因此，虛擬技術(shù)不能完全替代具體真實(shí)的操作，它只能起到輔助教學(xué)，增強(qiáng)理解的作用。另一個是虛擬技術(shù)實(shí)現(xiàn)成本還有待降低。虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)應(yīng)用的相關(guān)設(shè)備價格也比較昂貴，且這些設(shè)備局限性大，需要進(jìn)一步發(fā)展其結(jié)構(gòu)和制造技術(shù)，使其輕巧化而降低成本，才能更有利于推廣應(yīng)用。

虛擬技術(shù)作為新型的教學(xué)媒體，應(yīng)用在數(shù)控機(jī)床教學(xué)上，使得教學(xué)過程生動、形象，有助于加深學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的理解，大大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和感知水平；有助于提高學(xué)生的動手操作能力；有助于促進(jìn)數(shù)字化校園的建設(shè)。21世紀(jì)是虛擬技術(shù)更加成熟的時代，這種新的教學(xué)媒體最終將在現(xiàn)代教育領(lǐng)域中發(fā)揮其重要作用。

參考文獻(xiàn)：

[1] 劉振華.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教育領(lǐng)域中的應(yīng)用研究[J].濱州職業(yè)學(xué)院學(xué)報,2006,3(3):38.

第4篇：數(shù)控機(jī)床教學(xué)范文

Abstract: The maintenance of CNC machine tools and comprehensive grasp of the principles of CNC machine tools are unrealistic for the average student. I think we can focus on the treatment of several common faults.With the prolong of machine tools using time,the CNC machine tools will appear failure,taking the economical CNC common faults as an example,the paper talked about some solutions and the teaching experience.

關(guān)鍵詞:數(shù)控車床;霍爾開關(guān);伺服驅(qū)動;學(xué)生

Key words: CNC lathe;hall switch;servo drives;students

中圖分類號:G42文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1006-4311(2010)15-0254-01

1換刀裝置故障

數(shù)控車換刀一般的過程是:換刀電機(jī)接到換刀信號后,通過蝸輪蝸桿減速帶動刀架旋轉(zhuǎn),由霍爾元件發(fā)出刀位信號,數(shù)控系統(tǒng)再利用這個信號與目標(biāo)值進(jìn)行比較以判斷刀具是否到位。刀換到位后,電機(jī)反轉(zhuǎn)縮緊刀架。在我維修數(shù)控車的過程中遇到了以下幾個故障現(xiàn)象。

故障一:一臺四刀位數(shù)控車床,發(fā)生一號刀位找不到,其它刀位能正常換刀的故障現(xiàn)象。

故障分析:由于只有一號刀找不到刀位,可以排除機(jī)械傳動方面的問題,確定就是電氣方面的故障。可能是該刀位的霍爾元件及其周圍線路出現(xiàn)問題,導(dǎo)致該刀位信號不能輸送給PLC。對照電路圖利用萬用表檢查后發(fā)現(xiàn):1號刀位霍爾元件的24V供電正常,GND線路為正常,T1信號線正常。因此可以斷定是霍爾元件損壞導(dǎo)致該刀位信號不能發(fā)出。

解決辦法:更換新的霍爾元件后故障排除,一號刀正常找到。

故障二:一臺六刀位數(shù)控車床,換刀時所有刀位都找不到,刀架旋轉(zhuǎn)數(shù)周后停止,并且數(shù)控系統(tǒng)顯示換刀報警:換刀超時或沒有信號輸入。

故障分析查找:對于該故障,仍可以排除機(jī)械故障,歸咎于電氣故障所致。產(chǎn)生該故障的電氣原因有以下幾種:①磁性元件脫落;②六個霍爾元件同時全部損壞;③霍爾元件的供電和信號線路開路導(dǎo)致無電壓信號輸出。其中以第三種原因可能性最大。因此找來電路圖,利用萬用表對霍爾元件的電氣線路的供電線路進(jìn)行檢查。結(jié)果發(fā)現(xiàn):刀架檢測線路端子排上的24V供電電壓為0V,其它線路均正常。以該線為線索沿線查找,發(fā)現(xiàn)從電氣柜引出的24V線頭脫落,接上后仍無反應(yīng)。由此判斷應(yīng)該是該線斷線造成故障。

解決辦法:利用同規(guī)格導(dǎo)線替代斷線后,故障排除。

故障三:一臺配有FANUC-0imate系統(tǒng)大連機(jī)床廠的六刀位車床,選刀正常,但是當(dāng)所選刀位到位之后不能正常鎖緊。系統(tǒng)報警:換刀超時。

故障分析查找:刀架選刀正常,正轉(zhuǎn)正常,就是不能反向鎖緊。說明蝸輪蝸桿傳動正常,初步定為電氣線路問題。在機(jī)床刀架控制電氣原理圖上,發(fā)現(xiàn)刀具反向鎖緊到位信號是由一個位置開關(guān)來控制發(fā)出的,是不是該開關(guān)即周圍線路存在問題呢?為了確認(rèn)這個故障原因,打開刀架的頂蓋和側(cè)蓋,利用萬用表參照電路圖檢查線路,發(fā)現(xiàn)線路未有開路和短路,通過用手按動刀架反向鎖緊位置開關(guān),觀察梯形圖顯示有信號輸入,至此排除電氣線路問題。推斷可能是擋塊運(yùn)動不到位,位置微動開關(guān)未動作。于是重新?lián)Q刀一次來觀察一下,結(jié)果發(fā)現(xiàn):擋塊未運(yùn)動到位。于是把擋塊螺栓擰緊,試換刀一次正常。再換一次刀,原故障又出現(xiàn)了,同時發(fā)現(xiàn)蝸桿端的軸套打滑并且爬升現(xiàn)象。難道是它造成了電機(jī)反轉(zhuǎn)鎖緊時位置開關(guān)的擋塊不能到位?于是把該軸套進(jìn)行了軸向定位處理,將刀架頂蓋裝好。結(jié)果刀架鎖緊正常了。

解決辦法:對軸套進(jìn)行軸向定位故障解決。

2穩(wěn)壓電源故障

機(jī)床在運(yùn)行時機(jī)床照明燈突然不亮,機(jī)床操作面板燈也不亮,系統(tǒng)電源正常,同時系統(tǒng)急停報警,和主軸無信號警。關(guān)機(jī)后重新上電故障依舊。

故障分析檢查:經(jīng)詢問當(dāng)時操作人員,沒有違規(guī)操作,排除人為原因,也可以排除機(jī)械原因,應(yīng)該是電氣故障引起。該機(jī)床的電器原理圖顯示,這些失電區(qū)域都和24V有關(guān),并且該機(jī)床擁有兩個穩(wěn)壓電源,一個是I/O接口電源,另一個為系統(tǒng)電源。失電區(qū)域都與I/O接口有關(guān),于是打開電氣柜觀察發(fā)現(xiàn)I/O接口穩(wěn)壓電源指示燈未能點(diǎn)亮,說明該電源未能正常工作或損壞。由穩(wěn)壓電源的工作原理知道,穩(wěn)壓電源有電流短路和過載保護(hù)的功能,當(dāng)電源短路或過載時自動關(guān)斷電源輸出,以保護(hù)電源電路不被損壞。于是試著把電源的輸出負(fù)載線路拆下來,結(jié)果發(fā)現(xiàn)重新上電后電源指示燈亮了。這說明電源本身沒有損壞。通過分析得知該電源為I/O接口電源,負(fù)載不大,也不會出現(xiàn)過載現(xiàn)象,應(yīng)該是輸出回路中有短路故障。原因很明顯:由于該線與機(jī)床發(fā)生對地短路,造成該穩(wěn)壓電源處于自我保護(hù)狀態(tài),使得操作面板和一些I/O接口繼電器供電停止,導(dǎo)致發(fā)生以上故障。

解決辦法:用絕緣膠布把接頭處重新包好,重新上電開機(jī)所有故障解決,報警解除照明燈也亮了。

3系統(tǒng)程序鎖故障

一臺數(shù)控車,配有FANUC-0i-mate系統(tǒng),無法輸入對刀值等參數(shù),不能編輯程序,并伴有報警。

故障分析檢查:對此現(xiàn)象首先想到了程序保護(hù)開關(guān),通過對比正常的系統(tǒng)發(fā)現(xiàn):與系統(tǒng)鎖住時現(xiàn)象一樣。所以懷疑系統(tǒng)鎖開關(guān)壞了,但經(jīng)過短接,仍不能解決問題。通過觀察故障系統(tǒng)的梯形圖發(fā)現(xiàn)X56輸入點(diǎn)無信號輸入,說明這條輸入線路斷路。沿著這條線號利用萬用表檢查,發(fā)現(xiàn)在操作面板后面選軸開關(guān)接頭處線頭脫落,導(dǎo)致線路無法輸入信號,使PLC邏輯關(guān)系不正確,才出現(xiàn)以上故障。

解決辦法:用烙鐵焊錫把脫落的線頭重新焊接好,報警解除,參數(shù)輸入正常,故障消失。

4結(jié)束語

以上維修案例,可作為類似故障的排除參考。一般地,對于任何故障,首先是根據(jù)現(xiàn)象,根據(jù)原理來判斷故障點(diǎn),分析每一個可能性,如一個開關(guān),一個線接頭,一個螺釘都會是故障原因,參照之前的操作、維修歷史進(jìn)行分析,能有利于縮小查找范圍,有利于提高維修的效率。

參考文獻(xiàn):

[1]FANUC-0i-mate使用說明書[Z].

第5篇：數(shù)控機(jī)床教學(xué)范文

關(guān)鍵詞：說課；高職；數(shù)控機(jī)床控制技術(shù)；教學(xué)

一、引 言

“說課”是教師從教育理論和教學(xué)實(shí)踐相結(jié)合的高度與同行和專家作交流的一種科研活動形式，它不僅要說“教什么”、“怎么教”，更要說“為什么這樣教”。筆者參加過多種場合展示的高職說課觀摩，發(fā)現(xiàn)有的說課沒能說明設(shè)計(jì)的理論依據(jù)，僅是敘述教學(xué)的過程；有的沒能把過程和依據(jù)整合在一起，理論與實(shí)踐兩張皮。筆者在多年的高職教學(xué)過程中也發(fā)現(xiàn)，《數(shù)控機(jī)床控制技術(shù)》課程的教學(xué)效果不盡人意，主要是受傳統(tǒng)教學(xué)思想與教學(xué)模式的影響，加上這門技術(shù)課程本身的特點(diǎn)所致。

對于高職教育，筆者認(rèn)為教育工作者要樹立“高職教育要為社會實(shí)踐服務(wù)，要實(shí)現(xiàn)學(xué)校與企業(yè)的零對接”，把“需要工作的人，變成工作需要的人。”的教育教學(xué)理念。下面以“說課”的形式談?wù)勛约簩Ω呗殹稊?shù)控機(jī)床控制技術(shù)》課程所進(jìn)行的建設(shè)、改革及教學(xué)設(shè)計(jì)的理念與做法等，以期為同行進(jìn)行高職說課提供參考模板，并對高職《數(shù)控機(jī)床》課程教學(xué)提供一些參考。

二、課程整體設(shè)計(jì)

本課程是數(shù)控技術(shù)專業(yè)的一門專業(yè)核心課程，我校在第三學(xué)期開設(shè)，計(jì)劃課時90學(xué)時。首先從課程定位、課程設(shè)計(jì)、內(nèi)容選取、內(nèi)容組織四個方面闡述這門課程的整體設(shè)計(jì)。

1.課程定位（主要回答“這是一門怎樣的課程，為什么要教這門課程”）。從數(shù)控技術(shù)專業(yè)課程體系看：我校數(shù)控專業(yè)面向的崗位為6個，通過對這6個崗位的典型工作任務(wù)分析得出4項(xiàng)專業(yè)核心能力，每項(xiàng)能力都有相應(yīng)的專業(yè)核心課程支撐，《數(shù)控機(jī)床電氣控制》是一門支撐“數(shù)控機(jī)床裝調(diào)與維修能力”的專業(yè)核心課程。

在數(shù)控技術(shù)人才培養(yǎng)目標(biāo)中，本課程的主要任務(wù)是介紹數(shù)控機(jī)床的電氣控制原理與數(shù)控系統(tǒng)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)相關(guān)的知識目標(biāo)、技能目標(biāo)、態(tài)度目標(biāo)。知識目標(biāo)為熟悉數(shù)控機(jī)床機(jī)械部件、常用檢測裝置的結(jié)構(gòu)與工作原理，掌握CNC系統(tǒng)硬件和軟件的組成、特點(diǎn)、功能、結(jié)構(gòu)，掌握步進(jìn)、交直流伺服驅(qū)動裝置的結(jié)構(gòu)與工作原理，掌握機(jī)床參數(shù)及PLC在數(shù)控機(jī)床控制中的作用。技能目標(biāo)為會正確使用和熟練操作各類數(shù)控機(jī)床：能識讀數(shù)控機(jī)床連接圖和電氣控制圖，能識別數(shù)控機(jī)床的主要結(jié)構(gòu)與電器元件，能正確分析數(shù)控機(jī)床各個功能的實(shí)現(xiàn)原理，能熟練查閱機(jī)床說明書和相關(guān)文件。態(tài)度目標(biāo)為培養(yǎng)良好的行為習(xí)慣和職業(yè)道德：培養(yǎng)學(xué)生的溝通能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神；培養(yǎng)學(xué)生工作、學(xué)習(xí)的主動性；培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力；培養(yǎng)學(xué)生愛崗敬業(yè)的工作作風(fēng)；培養(yǎng)學(xué)生表達(dá)能力；培養(yǎng)學(xué)生自我發(fā)展能力；培養(yǎng)學(xué)生效率觀念；培養(yǎng)學(xué)生的安全意識與環(huán)保意識。

圖1 我院數(shù)控技術(shù)專業(yè)課程體系

與相關(guān)課程的銜接：在修本課程前需要有電工電子基礎(chǔ)、機(jī)械基礎(chǔ)、PLC基礎(chǔ)和數(shù)控機(jī)床操作基礎(chǔ)，本課程為后續(xù)的《數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修》課程起支撐作用。

2.課程設(shè)計(jì)（主要回答“怎么教這門課程”）。本課程是基于工作過程的設(shè)計(jì)理念：根據(jù)職業(yè)能力確定教學(xué)目標(biāo)，根據(jù)工作任務(wù)整合教學(xué)內(nèi)容，根據(jù)工作崗位設(shè)計(jì)教學(xué)情境，根據(jù)工作流程設(shè)計(jì)教學(xué)過程，根據(jù)職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)評價標(biāo)準(zhǔn)。

具體的設(shè)計(jì)思路是：針對課程所面向的崗位進(jìn)行企業(yè)調(diào)研，調(diào)研分析后確定崗位所需的職業(yè)能力與職業(yè)素養(yǎng)，再按照職業(yè)成長規(guī)律與學(xué)習(xí)規(guī)律確定課程的學(xué)習(xí)目標(biāo)與內(nèi)容。

本課程所面向的崗位是數(shù)控機(jī)床裝調(diào)維修員崗位和數(shù)控設(shè)備的銷售與售后服務(wù)崗位，本課程所支撐的就是這兩個崗位所需的部分職業(yè)能力和職業(yè)素養(yǎng)。

3.課程內(nèi)容選?。ㄖ饕卮稹斑@門課程教什么”）。根據(jù)數(shù)控行業(yè)的發(fā)展需求和職業(yè)崗位所需要的知識能力素質(zhì)要求，打破傳統(tǒng)學(xué)科體系課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)，解構(gòu)本專業(yè)原設(shè)的《數(shù)控原理》、《電氣控制》等課程，按照“行動導(dǎo)向”的認(rèn)知規(guī)律，以情境教學(xué)的形式，對課程進(jìn)行重構(gòu)。教學(xué)內(nèi)容的選取以實(shí)際數(shù)控機(jī)床設(shè)備或機(jī)床配件為載體。

本課程根據(jù)數(shù)控機(jī)床裝調(diào)工作設(shè)計(jì)了6個學(xué)習(xí)情境，即認(rèn)識數(shù)控機(jī)床，數(shù)據(jù)機(jī)床結(jié)構(gòu)，數(shù)控系統(tǒng)，數(shù)控機(jī)床檢測裝置，數(shù)據(jù)機(jī)床伺服系統(tǒng)，數(shù)據(jù)機(jī)床電氣控制系統(tǒng)；每個情境選取數(shù)控機(jī)床設(shè)備為載體。

4.課程內(nèi)容組織與安排（主要回答“怎么教這門課程”）。課程內(nèi)容組織原則是課程內(nèi)容與職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)相結(jié)合，以數(shù)控機(jī)床安裝調(diào)試的工作過程序化教學(xué)內(nèi)容，載體選取突出服務(wù)面向的行業(yè)特色，載體及時更新，吸納新知識、新技術(shù)、新標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)這個原則我們將課程內(nèi)容分到6個學(xué)習(xí)情境中，選取典型的載體以29個學(xué)習(xí)性工作任務(wù)驅(qū)動，計(jì)劃總課時是90學(xué)時。

三、教學(xué)實(shí)施

1.教學(xué)組織。教學(xué)組織過程中堅(jiān)持學(xué)生主體、教師主導(dǎo)的原則，根據(jù)課程單元內(nèi)容的難易程度與特點(diǎn)分別選用導(dǎo)向性、自主性、工作情境實(shí)戰(zhàn)性教學(xué)模式。

2.教學(xué)方法與手段。在教學(xué)手段上充分利用學(xué)院教學(xué)資源，突出實(shí)踐體驗(yàn)，采用“理實(shí)一體化”的形式，將教、學(xué)、做在一個綜合職業(yè)環(huán)境下完成。本課程常用的教學(xué)方法有：項(xiàng)目教學(xué)法、任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法、仿真教學(xué)法、現(xiàn)場教學(xué)法、小組討論教學(xué)法。

3.教學(xué)資源。為保證以上教學(xué)方法與教學(xué)手段的實(shí)施，本課程的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目條件有理實(shí)一體化專用多媒體教室、數(shù)控機(jī)床操作與結(jié)構(gòu)仿真機(jī)房、數(shù)控原理與數(shù)控維修實(shí)訓(xùn)室、數(shù)控機(jī)床操作與裝調(diào)實(shí)訓(xùn)車間。

第6篇：數(shù)控機(jī)床教學(xué)范文

關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床維修；CDIO；教學(xué)改革

中圖分類號：G42 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-0118（2012）07-0101-02

一、CDIO創(chuàng)新教育概述

CDIO含義是構(gòu)思(Conceive)、設(shè)計(jì)(Design)、實(shí)現(xiàn)(Implement)、運(yùn)作(Operate)，四個詞匯英文第一個字母縮寫。2000年，在美國麻省理工學(xué)院工程院院士Ed.Crawley教授為首的團(tuán)隊(duì)和瑞典皇家工學(xué)院等3所大學(xué)組成跨國研究組合,獲Knut and Alice Wallenberg 基金會近1600萬美元巨額資助，經(jīng)過四年探索，創(chuàng)立了CDIO工程教育理念，并成立CDIO國際合作組織。CDIO工程教育的理念是：充分利用大學(xué)學(xué)科齊全、學(xué)習(xí)資源豐富的條件，以盡可能接近工程實(shí)際，涉及技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、企業(yè)和社會的團(tuán)隊(duì)綜合設(shè)計(jì)，以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運(yùn)行的生命周期為主要載體，結(jié)合專業(yè)核心課程的教學(xué)，使學(xué)生在學(xué)習(xí)中從理論知識、個人素質(zhì)和發(fā)展、協(xié)作能力和對社會大系統(tǒng)的適應(yīng)與調(diào)控能力四個方面得到全面的訓(xùn)練和提高。

二、數(shù)控機(jī)床維修課程概述

（一）目前教學(xué)模式分析

1、課程性質(zhì)與定位

《數(shù)控機(jī)床維修》課程的主要目標(biāo)是使學(xué)生能夠完成數(shù)控裝備制造類企業(yè)電氣裝調(diào)崗位的典型工作任務(wù)，能夠運(yùn)用數(shù)控原理進(jìn)行數(shù)控機(jī)床控制系硬統(tǒng)件配置、數(shù)控機(jī)床一般功能調(diào)試以及簡單故障分析，使學(xué)生掌握數(shù)控機(jī)床安裝、調(diào)試、維修手段，學(xué)會普通機(jī)床數(shù)控化改造等專業(yè)技能，能更快地適應(yīng)以后專業(yè)崗位工作。

2、傳統(tǒng)的教學(xué)模式

《數(shù)控機(jī)床維修》課程是一門綜合性很強(qiáng)的課程，其知識點(diǎn)涵蓋了數(shù)控設(shè)備各方面的基礎(chǔ)知識，包括機(jī)械基礎(chǔ)知識，電氣控制技術(shù)基礎(chǔ)知識、數(shù)控系統(tǒng)知識等，傳統(tǒng)的教學(xué)方法是各塊分開教學(xué)，如下圖1所示。

傳統(tǒng)的教學(xué)方法，是以教師單向的知識傳授為主，這種方法最大的弊端是容易忽略學(xué)生個體差異逐漸，這些差異包括性格，對基礎(chǔ)知識和社會知識的掌握等。如果全班訓(xùn)練內(nèi)容都一樣，那么這種方法可能成為抄襲的最大驅(qū)動力，其原因在于學(xué)生沒有自己擬定調(diào)試與維修的方案，只不過是按照教師制定的方法走一個過程，起不到鍛煉創(chuàng)新能力目的，很多學(xué)生僅僅為通過考核而學(xué)習(xí)，沒有主動參與的熱情，也體會不到學(xué)習(xí)的樂趣所在，也培養(yǎng)不了創(chuàng)新能力。

（二）課程改革現(xiàn)狀及存在問題分析

伴隨著國家示范院校建設(shè)，《數(shù)控機(jī)床維修》課程目前教學(xué)在示范中進(jìn)行了項(xiàng)目教學(xué)改革，通過崗位分析，任務(wù)驅(qū)動，將數(shù)控機(jī)床維修課程分為了六個模塊教學(xué)包括數(shù)控機(jī)床操作，數(shù)控機(jī)床電氣調(diào)試與維修，數(shù)控機(jī)床機(jī)械調(diào)試及維修，驅(qū)動部分故障診斷與調(diào)整PLC功能及PLC控制故障診斷與調(diào)整以及數(shù)控機(jī)床驗(yàn)收、采購及日常維護(hù)常識等內(nèi)容進(jìn)行了教學(xué)改革試點(diǎn)工作。

圖1 傳統(tǒng)教學(xué)方法數(shù)控機(jī)床維修課程教學(xué)模式

從試點(diǎn)情況來看，取得了一定的成效，學(xué)生對學(xué)習(xí)數(shù)控機(jī)床維修興趣有了明顯提高，學(xué)生在參加2009年全國高職技能數(shù)控機(jī)床安裝、調(diào)試與維修項(xiàng)目大賽，也取得了國家二等獎的成績。但是總體看，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣還有待進(jìn)一步提高，特別是分組教學(xué)中由于每一組教學(xué)內(nèi)容一樣，造成了基本一組只有一、兩個學(xué)生學(xué)習(xí)為主，其他學(xué)生參與度不高，造成了總體班級教學(xué)效果不理想、缺乏團(tuán)隊(duì)合作精神、項(xiàng)目組織管理能力。特別是學(xué)校推進(jìn)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的背景下，為此針對此種情況有必要進(jìn)一步推進(jìn)教學(xué)改革，以加強(qiáng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作、技術(shù)交流、項(xiàng)目組織管理能力培養(yǎng)。

三、基于CDIO理念的教學(xué)模式

（一）課程改革思路及特點(diǎn)

教學(xué)模式改革的思路是首先研究國內(nèi)外工程教育中的CDIO教學(xué)模式理論，特別是其中的Sill-CDIO教學(xué)方式理論；按照數(shù)控機(jī)床維修課程教學(xué)目標(biāo)，重構(gòu)課程教學(xué)體系，更新教學(xué)內(nèi)容，將數(shù)控機(jī)床維修教學(xué)內(nèi)容從單一模塊化，重新設(shè)計(jì)成幾個互相關(guān)聯(lián)相對獨(dú)立的單元；改革教學(xué)方法和方式，將現(xiàn)有的簡單的分組學(xué)習(xí)，轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€獨(dú)立的項(xiàng)目組，明確各成員的目標(biāo)和任務(wù)；即將CDIO教學(xué)模式理論應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床維修課程，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生在數(shù)控設(shè)備維修領(lǐng)域里工程化的應(yīng)用意識。學(xué)生通過在CDIO項(xiàng)目實(shí)踐過程中，理解和把握課程要求的知識和技能，體驗(yàn)過程的探索帶來的樂趣，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的思想和方法，鍛煉團(tuán)隊(duì)意識，培養(yǎng)學(xué)生的終身學(xué)習(xí)能力和實(shí)際處理問題能力。該項(xiàng)目成功實(shí)施將為數(shù)控類其它專業(yè)課程引入CDIO教學(xué)模式借鑒經(jīng)驗(yàn)，同時也為學(xué)校推進(jìn)教學(xué)改革提供參考的案例。

該項(xiàng)教學(xué)改革的推行將有利于《數(shù)控機(jī)床維修課程》教學(xué)質(zhì)量提升。CDIO在教學(xué)模式的教學(xué)方法上一般實(shí)施探究式學(xué)習(xí)、參與學(xué)習(xí)和主動實(shí)踐學(xué)習(xí)，不再以教師教授為主，而是師生基于問題解決的互動學(xué)習(xí)，將學(xué)生以繼承知識為主的學(xué)習(xí)引導(dǎo)至對未知事物主動探索的學(xué)習(xí)。老師主要幫助學(xué)生明確所學(xué)內(nèi)容在學(xué)科知識體系中的位置，找到建立和優(yōu)化自身知識框架的方向和途徑，使學(xué)生學(xué)習(xí)的方向性和主動性大大提高，課堂氛圍也更輕松活躍，通過CDIO教學(xué)模式的實(shí)施，將大大激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提升教學(xué)質(zhì)量。

（二）改革后的教學(xué)模式

1、構(gòu)思階段

項(xiàng)目構(gòu)思階段，主要是加強(qiáng)專業(yè)技術(shù)知識和專業(yè)技術(shù)技能的傳授，為學(xué)生打下扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)知識和基本技能；同時進(jìn)一步加強(qiáng)現(xiàn)代工程技術(shù)科學(xué)和技術(shù)發(fā)展的介紹、多學(xué)科工程應(yīng)用知識的介紹，使學(xué)生了解較寬的科學(xué)基本原理，也就是寬口徑、厚基礎(chǔ)。設(shè)計(jì)的項(xiàng)目不僅讓學(xué)生需要掌握機(jī)械制圖、同時還要會電氣制圖、必要的電路分析，以及一定的數(shù)控原理知識。

2、設(shè)計(jì)階段

與理論教學(xué)相比，實(shí)踐教學(xué)在培養(yǎng)實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力人才方面，又具有不可替代的作用。機(jī)械結(jié)構(gòu)裝配、電氣柜裝配、數(shù)控系統(tǒng)連接與調(diào)試實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，以提高教學(xué)質(zhì)量、培養(yǎng)學(xué)生的工程意識和提高學(xué)生工程素養(yǎng)為核心，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和潛能為重點(diǎn)，以培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)精神和創(chuàng)新意識為目的，在教學(xué)體系、教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容等方面進(jìn)行深入的改革與創(chuàng)新。將此機(jī)械結(jié)構(gòu)知識、電氣柜設(shè)計(jì)與連接知識、數(shù)控系統(tǒng)硬件連接知識，放在數(shù)控機(jī)床維修課程項(xiàng)目學(xué)習(xí)過程中，能將學(xué)到的知識內(nèi)容與數(shù)控設(shè)備維修行業(yè)實(shí)際維修聯(lián)系在一起，將課程經(jīng)典知識與現(xiàn)代技術(shù)有機(jī)結(jié)合，更新了設(shè)計(jì)手段和設(shè)計(jì)方法，極大地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和實(shí)踐能力。

3、實(shí)施階段

主要強(qiáng)調(diào)對“實(shí)現(xiàn)”(Implement)環(huán)節(jié)的過程驗(yàn)證。要求學(xué)生熟悉和理解診斷流程，明確診斷方法和步驟，具體實(shí)施的細(xì)節(jié)部分。重點(diǎn)訓(xùn)練操作的規(guī)范性，邏輯思維能力和邏輯推理能力；在實(shí)現(xiàn)過程中，使學(xué)生體驗(yàn)團(tuán)隊(duì)協(xié)作的意義和作用，若實(shí)現(xiàn)過程受挫，則啟發(fā)學(xué)生尋找、分析失敗原因，總結(jié)操作過程中存在的不足之處，培養(yǎng)整體思考能力和發(fā)現(xiàn)問題的能力。重新制定新的方法和步驟，并進(jìn)一步實(shí)施，以強(qiáng)化對相關(guān)知識的理解和運(yùn)用。在實(shí)現(xiàn)過程中，考核學(xué)生操作的規(guī)范性，監(jiān)視操作過程中的安全事項(xiàng)。

4、運(yùn)作階段

企業(yè)實(shí)際數(shù)控機(jī)床維修項(xiàng)目是項(xiàng)目運(yùn)作的前提和基礎(chǔ)，這就對學(xué)校教師能力提出了新要求，必須要求相關(guān)專業(yè)教師深入掌握數(shù)控機(jī)床維修技術(shù)，深入企業(yè)承接實(shí)際數(shù)控機(jī)床維修項(xiàng)目，并將項(xiàng)目帶入到教學(xué)之中，學(xué)生以“職業(yè)工程師”的身份參與實(shí)際工作，在工作實(shí)踐中學(xué)習(xí)成長。在此項(xiàng)目中，由教師指導(dǎo)，完成相應(yīng)項(xiàng)目的實(shí)際診斷和檢測實(shí)現(xiàn)學(xué)生角色向職業(yè)人角色的轉(zhuǎn)變。注重培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用能力、創(chuàng)新能力、舉一反三的能力和解決關(guān)鍵技術(shù)問題的能力，形成具有獨(dú)立主持項(xiàng)目等管理能力和項(xiàng)目執(zhí)行能力。

四、結(jié)束語

基于CDIO模式的項(xiàng)目教學(xué)有效地解決了理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)脫節(jié)的問題。項(xiàng)目實(shí)施中，每個學(xué)生都有自己的任務(wù)，都要接受檢查、考核，成績評定注重過程考核，有效激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣，提高了學(xué)習(xí)效率，而且也構(gòu)建了較好的學(xué)習(xí)環(huán)境，還可鍛煉學(xué)生多方面的能力，為學(xué)生今后開展工作打下良好基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

第7篇：數(shù)控機(jī)床教學(xué)范文

關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床；理實(shí)一體化；學(xué)生

中圖分類號：G642.3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）34-0225-02

一、課程概述

《數(shù)控機(jī)床編程與操作》課程是高職院校數(shù)控專業(yè)的一門核心課程，也是一門實(shí)踐性較強(qiáng)的課程。該課程要求學(xué)生通過學(xué)習(xí)，掌握一定的編程知識及操作數(shù)控機(jī)床的能力。因高職學(xué)生對理論學(xué)習(xí)的興趣一般都不高，先理論后實(shí)踐的教學(xué)模式往往會造成學(xué)生在實(shí)踐的時候什么也不會，使教學(xué)陷入困難的境地?！稊?shù)控機(jī)床編程與操作》課程主要內(nèi)容包括：數(shù)控機(jī)床基本知識、數(shù)控車床編程與操作、數(shù)控銑床編程與操作、加工中心編程與操作、數(shù)控線切割機(jī)床的編程與操作、自動編程軟件的應(yīng)用等。這些內(nèi)容實(shí)踐性強(qiáng)，需要將理論上所學(xué)的各種數(shù)控機(jī)床的編程及加工知識運(yùn)用到實(shí)際的機(jī)床上去。這樣才能讓學(xué)生真正掌握正確合理的編程方法和機(jī)床的操作技能。

二、理實(shí)一體化教學(xué)基本理念

理實(shí)一體化教學(xué)法即理論實(shí)踐一體化教學(xué)法。突破以往理論與實(shí)踐相脫節(jié)的現(xiàn)象，教學(xué)環(huán)節(jié)相對集中。它強(qiáng)調(diào)充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，通過設(shè)定教學(xué)任務(wù)和教學(xué)目標(biāo)，讓師生雙方邊教、邊學(xué)、邊做，全程構(gòu)建素質(zhì)和技能培養(yǎng)框架，豐富課堂教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，提高教學(xué)質(zhì)量。在整個教學(xué)環(huán)節(jié)中，理論和實(shí)踐交替進(jìn)行，直觀和抽象交錯出現(xiàn)，沒有固定的先實(shí)后理或先理后實(shí)，而理中有實(shí)，實(shí)中有理。突出學(xué)生動手能力和專業(yè)技能的培養(yǎng)，充分調(diào)動和激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的一種教學(xué)方法。

三、合理選擇教材

理實(shí)一體化教學(xué)要有與專業(yè)相配套的教材。傳統(tǒng)的教材一般都強(qiáng)調(diào)理論的全面性和系統(tǒng)性，不能適應(yīng)理實(shí)一體化教學(xué)的需要。理實(shí)一體化教材要摒棄傳統(tǒng)的專業(yè)教學(xué)課程方案，根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和任務(wù)，將各個知識點(diǎn)分解實(shí)踐訓(xùn)練任務(wù)，有計(jì)劃地開展技能訓(xùn)練。在訓(xùn)練中讓學(xué)生知其然。教師將學(xué)生實(shí)踐中出現(xiàn)的問題，用專業(yè)理論知識來加以解釋，使學(xué)生知其所以然，從而實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合?！稊?shù)控機(jī)床編程與操作》課程教材應(yīng)根據(jù)高職院校對技術(shù)應(yīng)用型人才的專業(yè)技術(shù)能力培養(yǎng)要求編寫。在內(nèi)容組織上，注意以社會需求為目標(biāo)，以技術(shù)應(yīng)用能力為主線，注重理論聯(lián)系實(shí)際，并以夠用為度；編程與應(yīng)用部分應(yīng)注重實(shí)用性、先進(jìn)性和可操作性。

四、《數(shù)控機(jī)床編程與操作》課程理實(shí)一體化教學(xué)的實(shí)施

1.課堂講授加仿真演示相結(jié)合。課堂上講授數(shù)控機(jī)床的編程與操作，首先通過仿真軟件將一臺仿真機(jī)床展示在學(xué)生面前，讓他們認(rèn)識數(shù)控機(jī)床的基本結(jié)構(gòu)和操作方法。在接下來的授課過程中會接觸數(shù)控機(jī)床的編程，數(shù)控機(jī)床的程序由各種功能指令組成，一次講解很難讓學(xué)生理解指令的用法及編程規(guī)則，所以老師在講授過程中可以通過數(shù)控機(jī)床仿真軟件演示每一個指令的用法，這樣不僅加深學(xué)生對編程指令的理解，同時也熟悉數(shù)控機(jī)床的基本操作。例如，數(shù)控車床的編程與操作這部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)，首先通過仿真軟件讓學(xué)生對數(shù)控車床的基本結(jié)構(gòu)，操作方法及注意事項(xiàng)有感性的認(rèn)識。接下來是數(shù)控車床編程的基本指令的學(xué)習(xí)，每個指令的學(xué)習(xí)又可以通過仿真軟件進(jìn)行演示，讓學(xué)生真正理解每個指令的用法。最后，對車削加工零件進(jìn)行編程及仿真加工，為實(shí)際操作數(shù)控車床加工做好準(zhǔn)備。傳統(tǒng)課堂講授模式一般是先介紹編程指令的功能、編程格式等，很難讓學(xué)生學(xué)會指令的實(shí)際用法，課堂講授的同時加入仿真演示很好的解決了這一問題。

2.實(shí)訓(xùn)車間操作示范。經(jīng)過課堂上的理論學(xué)習(xí)及仿真演示，學(xué)生還沒有達(dá)到可以獨(dú)自操作數(shù)控機(jī)床的程度，因?yàn)椴僮鞣抡孳浖筒僮鲗?shí)際機(jī)床還有很大的區(qū)別，學(xué)生即使對數(shù)控機(jī)床的編程很熟悉，對仿真機(jī)床的操作也很熟練，但面對實(shí)際機(jī)床也會存在畏懼心理，這時要求授課教師進(jìn)行操作示范。操作示范場所安排在實(shí)訓(xùn)車間，操作示范的內(nèi)容包括：機(jī)床的操作流程、數(shù)控加工程序的輸入、加工工件裝夾、刀具的安裝、工件的加工過程、加工結(jié)果的分析。操作示范完成后，學(xué)生對數(shù)控機(jī)床加工的整個過程有了基本的了解，對課堂上所學(xué)理論知識有了更深刻的理解，為下一步的實(shí)踐打下了基礎(chǔ)。操作示范要求示范教師要一邊示范，一邊將理論知識應(yīng)用在操作示范過程中，讓學(xué)生不僅學(xué)習(xí)了數(shù)控機(jī)床的操作，也理解了課堂上所講的理論知識。

3.學(xué)生練習(xí)加教師指導(dǎo)。有了前期學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，學(xué)生可以開始實(shí)際加工練習(xí)。加工練習(xí)場所是實(shí)訓(xùn)車間，教師進(jìn)行現(xiàn)場指導(dǎo)。這一階段的主要內(nèi)容是學(xué)生練習(xí)數(shù)控機(jī)床操作加工的基本技能，教師在旁邊觀察學(xué)生的操作方法，發(fā)現(xiàn)問題及時給予幫助，讓學(xué)生能真正學(xué)會、學(xué)好數(shù)控機(jī)床的操作技能。練習(xí)結(jié)束后，教師總結(jié)學(xué)生練習(xí)過程中存在的問題，結(jié)合課堂講授的內(nèi)容，找到解決問題的方法，讓學(xué)生能用理論知識去指導(dǎo)實(shí)踐。例如數(shù)控車床加工練習(xí)，先給學(xué)生零件圖紙，首先是對零件圖紙進(jìn)行分析，制定合理的加工方案。然后是進(jìn)行數(shù)控程序的編制，程序編好后輸入數(shù)控系統(tǒng)，檢查校驗(yàn)，最后安裝毛坯進(jìn)行加工。

五、適合理實(shí)一體化的師資

實(shí)施理實(shí)一體化教學(xué)不同于理論教學(xué)，也不同于實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)課。不同于理論課是因?yàn)樵谏险n的同時要求學(xué)生動手，不同于實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)課是因?yàn)樵趯W(xué)生動手的同時隨時要停下來講授理論。所以對教師的要求非常高，因?yàn)樵趯W(xué)生做項(xiàng)目的過程中隨時都可能遇到問題，這就要求老師能夠及時處理。這些問題包括動手方面的，也包括用理論知識去解釋動手過程中的問題，所以理實(shí)一體化教學(xué)的老師不但對自己的學(xué)生有多少能力了如指掌，同時對實(shí)施理實(shí)一體化教學(xué)的設(shè)備要運(yùn)用自如，運(yùn)用自如不但要會，還要會調(diào)，更會簡單的維修。針對這些要求，學(xué)校應(yīng)組建一支業(yè)務(wù)能力比較高、肯鉆研、要求上進(jìn)的師資隊(duì)伍，這樣才能正常的開展理實(shí)一體化教學(xué)。

六、理實(shí)一體化教學(xué)效果

理實(shí)一體化教學(xué)模式旨在使理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)交互進(jìn)行，融為一體。一方面，提高了理論教師的實(shí)踐能力，實(shí)訓(xùn)教師的理論水平，培養(yǎng)了一支高素質(zhì)的師資隊(duì)伍。另一方面，教師將理論知識融于實(shí)踐教學(xué)中，讓學(xué)生在學(xué)中干、干中學(xué)，在學(xué)練中理解理論知識、掌握技能，打破教師和學(xué)生的界限，教師就在學(xué)生中間，就在學(xué)生身邊，這種方式可大大激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱忱，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，學(xué)生邊學(xué)邊練邊積極總結(jié)，能達(dá)到事半功倍的教學(xué)效果。但班級人數(shù)較多會在一定程度上影響理實(shí)一體化教學(xué)的效果，合理的班級人數(shù)應(yīng)該在20人左右。

七、結(jié)束語

理實(shí)一體化教學(xué)不僅僅是理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的一體化，也是教師在知識、技能、教學(xué)能力上的一體化，同時，還包含教學(xué)場所的一體化。因此，“理實(shí)一體化”絕不是理論教學(xué)和實(shí)習(xí)教學(xué)在形式上的簡單組合，而是從學(xué)生技能技巧形成的認(rèn)知規(guī)律出發(fā)，實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合。開展理實(shí)一體化教學(xué)一定要認(rèn)真分析課程性質(zhì)，充分利用教學(xué)設(shè)施，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，真正通過理實(shí)一體化教學(xué)提高教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]杜家熙.數(shù)控機(jī)床編程與操作[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2011.

[2]趙華.數(shù)控機(jī)床編程與操作模塊化教程[M].北京：清華大學(xué)出版社.2011.

第8篇：數(shù)控機(jī)床教學(xué)范文

關(guān)鍵字：數(shù)控機(jī)床；實(shí)踐教學(xué)；導(dǎo)生制

技工學(xué)校的數(shù)控機(jī)床實(shí)習(xí)課的任務(wù)是為現(xiàn)代企業(yè)培養(yǎng)熟練的操作工，要求學(xué)生掌握本工種的基本操作技能，具有數(shù)控機(jī)床中等操作工的技能與技巧。但技工學(xué)校的學(xué)生普遍存在著理論基礎(chǔ)知識、動手操作能力參差不齊的問題。針對學(xué)生的這一實(shí)際情況，教師如何在幫助、引導(dǎo)差生的同時，充分挖掘和發(fā)展有潛力的優(yōu)秀學(xué)生的智能，全而提高教學(xué)質(zhì)量，是我們在教學(xué)實(shí)踐中經(jīng)常思考的問題。本文結(jié)合數(shù)控機(jī)床實(shí)習(xí)課的特點(diǎn)敘述了“導(dǎo)生制”在數(shù)控機(jī)床實(shí)習(xí)教學(xué)實(shí)踐中的應(yīng)用。

一、“導(dǎo)生制”簡介

18世紀(jì)70年代工業(yè)革命的爆發(fā)對英國初等教育的普及提出了迫切要求，要求對童工及貧困人口廣施教化以滿足英國工廠對勞動力的需求。但由于當(dāng)時的教育仍掌握在國教會、慈善團(tuán)體和個人手中，尚未納入政府的職權(quán)范圍；再加上當(dāng)時英國連年戰(zhàn)亂、國虛民弱、師資險乏和經(jīng)費(fèi)緊張，英國的普及教育遇到極大的障礙。18世紀(jì)90年代初，印度馬德拉斯的英國國教會牧師安德魯貝爾和英國倫敦的公誼會教徒約瑟夫蘭卡斯特幾乎同時創(chuàng)行了一種新的教學(xué)組織形式，稱為“蘭貝制”或“級長制”，即導(dǎo)生制。但是據(jù)史料記載，導(dǎo)生制思想的發(fā)端在一千多年前的中國《漢書董仲舒?zhèn)鳌酚涊d“董仲舒，下川人也，以治春秋，孝景時為博士，下帷講誦，弟子傳以久次相受業(yè)，或莫見其面”，就是類似的教學(xué)方法[1]。20世紀(jì)我國的偉大的人民教育家陶行知先生在“蘭貝制”銷聲百年后，用另一種形式興起了導(dǎo)生制—“小先生制”[2]，來普及我國的教育。

（一）數(shù)控機(jī)床實(shí)習(xí)引入導(dǎo)生制的需要

1.中等職業(yè)學(xué)校數(shù)控機(jī)床實(shí)踐教學(xué)中面臨的難題

（1）班級學(xué)生數(shù)量過多，有很多學(xué)校每個班50多名學(xué)生是很常見的，多的甚至達(dá)到70多人。然而在數(shù)控實(shí)習(xí)教學(xué)中，一個班一般至多只能配兩名教師，一名教師要維持5臺左右機(jī)床的教學(xué)與指導(dǎo)，不能保證及時有效地指導(dǎo)學(xué)生實(shí)踐，既難以保證教學(xué)質(zhì)量，又會導(dǎo)致有些實(shí)習(xí)學(xué)生無事可做，串崗、閑聊及其它違紀(jì)行為發(fā)生，造成課堂紀(jì)律的混亂。此外，數(shù)控加工是高效率的加工，機(jī)床的速度很快，當(dāng)發(fā)生錯誤時，沒有經(jīng)驗(yàn)的學(xué)生無法做出正確處理，往往會導(dǎo)致設(shè)備或人身事故，因此，師資力量不足，教師教學(xué)力不從心，已經(jīng)成為數(shù)控加工技能訓(xùn)練迫切需要解決的問題。

（2）由于中職學(xué)校的學(xué)生基礎(chǔ)普遍較差，起點(diǎn)水平較低，因此，在教師面對全體學(xué)生進(jìn)行實(shí)訓(xùn)操作的規(guī)范講解時，能較快接受并理解的學(xué)生所占比例較小，有不少學(xué)生需要一對一的接受指導(dǎo)才能掌握操作要領(lǐng)，但作為教師，很難做到對每個學(xué)生都能進(jìn)行一對一的指導(dǎo)。

2.導(dǎo)生制是目前解決師資欠缺的有效途徑

目前，在學(xué)校不能增添教師數(shù)量的前提下，導(dǎo)生制是解決以上問題的一個很有效的辦法。導(dǎo)生在教師的指導(dǎo)和組織下，輔助教師完成教學(xué)任務(wù)，輔助教師完成操作環(huán)節(jié)的講解和演示、機(jī)床的安全監(jiān)督與使用管理、教學(xué)紀(jì)律的維持與考核等各項(xiàng)工作，每一位導(dǎo)生在實(shí)習(xí)教學(xué)中都發(fā)揮了指導(dǎo)老師的作用，這樣在實(shí)際教師數(shù)量沒有增加的情況下，加大了實(shí)習(xí)的指導(dǎo)力度，有效地提高了教學(xué)質(zhì)量。

三、“導(dǎo)生制”在數(shù)控機(jī)床實(shí)習(xí)教學(xué)中的實(shí)施

（一）導(dǎo)生的基本選拔

導(dǎo)生選拔的好差，是運(yùn)用導(dǎo)生制在實(shí)習(xí)課教學(xué)中成敗的關(guān)鍵。在數(shù)控機(jī)床實(shí)習(xí)中，導(dǎo)生的角色就是任課教師的左右臂，導(dǎo)生的主要作用一方面是輔助教學(xué)，傳授編程與操作技能，另一方面是保障安全，維持紀(jì)律，為同學(xué)服務(wù)。因此，教師要留心平時的教學(xué)活動，通過多種途徑調(diào)查摸底，物色出3- 4名技能高、行為素質(zhì)好、責(zé)任心強(qiáng)的導(dǎo)生，并隨著教學(xué)的進(jìn)展，不斷發(fā)現(xiàn)有潛力的新導(dǎo)生苗子，交替充實(shí)導(dǎo)生隊(duì)伍的力量。某一個導(dǎo)生確定后，教師要對其提出要求，明確目的和任務(wù)，并給導(dǎo)生提供鍛煉的機(jī)會，使導(dǎo)生不僅能率先掌握好知識技能，還能學(xué)會教師授課的思路和方法。“選”和“訓(xùn)”是備好導(dǎo)生的主體。

（二）導(dǎo)生的預(yù)培訓(xùn)

由于數(shù)控機(jī)床實(shí)習(xí)中的具體操作，教師需要在工作臺上進(jìn)行邊操作，邊講解，不可能在班上面對全體學(xué)生進(jìn)行學(xué)，因此，要讓“導(dǎo)生”在全體學(xué)生實(shí)訓(xùn)時能對學(xué)生起到“導(dǎo)”的作用，必須要提前對“導(dǎo)生”進(jìn)行培訓(xùn)、實(shí)踐，讓“導(dǎo)生”首先做到能單獨(dú)完成實(shí)訓(xùn)任務(wù)。這種預(yù)培訓(xùn)需要犧牲一些教師的課余時間，來專門對“導(dǎo)生”進(jìn)行培訓(xùn)，具體時間可由教師靈活安排，所需時間的長短與“導(dǎo)生”的素質(zhì)有關(guān)，一般來說不會很長。教師在對“導(dǎo)生”進(jìn)行技能培訓(xùn)的同時，還要向“導(dǎo)生”傳輸一些必要的“教”的技巧和方法，讓這些“小先生”真正能成為教師的左膀右臂。

（三）導(dǎo)生的使用

1.發(fā)揮導(dǎo)生的幫教作用

在實(shí)習(xí)課教學(xué)的“講解—示范—巡回指導(dǎo)—檢驗(yàn)評定”的四個環(huán)節(jié)中，教師除讓導(dǎo)生全程參與外，應(yīng)把導(dǎo)生的作用重點(diǎn)放在分組練習(xí)、定組指導(dǎo)上。因?yàn)榉纸M練習(xí)巡回指導(dǎo)是實(shí)習(xí)課的主體環(huán)節(jié)，也是教師教學(xué)組織工作的難點(diǎn)。每組5-10人，可指配1名導(dǎo)生獨(dú)立工作，在組內(nèi)進(jìn)行詳細(xì)的、可見度高的重復(fù)示范，面對面的指導(dǎo)，手把手的幫教，并及時報告異常情況，完成小組評定等任務(wù)。這時教師可環(huán)顧全面動向，有重點(diǎn)地巡視指導(dǎo)有關(guān)導(dǎo)生和能力特別差的學(xué)生，處理突發(fā)事件。這樣，實(shí)習(xí)的內(nèi)容通過“點(diǎn)”（導(dǎo)生），快速地輻射到“面”（組內(nèi)學(xué)生）上，組內(nèi)學(xué)生間的討論熱烈，身心放開，掌握規(guī)范操作的速率和矯正防范的效度得到改觀。導(dǎo)生由此鍛煉了組織能力，教師也由此走出了那種“單兵指教、應(yīng)接不暇、忙亂辛苦”的怪圈子。

2.導(dǎo)生使用要注意的問題

（1）要制定嚴(yán)格的導(dǎo)生紀(jì)律

導(dǎo)生需要遵守一定的紀(jì)律，例如對同學(xué)的問題要耐心解答，導(dǎo)生組內(nèi)的學(xué)生也要遵守一定的紀(jì)律，例如要尊重做導(dǎo)生的同學(xué)。這樣才能形成一個良好的學(xué)習(xí)交流氛圍，不會使導(dǎo)生制流于形式或無法實(shí)施。

（2）要進(jìn)行合理的分組

全班同學(xué)進(jìn)行分組。以后所有的教學(xué)實(shí)踐活動都將以導(dǎo)生為組長，以組為單位進(jìn)行活動。對每一個組的成員，教師要按操作能力進(jìn)行搭配，每組各位同學(xué)之間能力呈梯次，但各組水平層次差異不要太大，還要注意男女生的比例分配，以保證各級教學(xué)的同步性。

3.教師把好總結(jié)評價關(guān)

完成實(shí)訓(xùn)任務(wù)后，可將學(xué)生組織起來，由各組導(dǎo)生帶領(lǐng)組員自己小結(jié)、自我進(jìn)行評價，然后由教師進(jìn)行歸類、講評，指出實(shí)際加工過程中存在的優(yōu)點(diǎn)和不足，提出修改意見。這樣，既提高了學(xué)生對自己工作的總結(jié)能力，又深化了對數(shù)控加工技術(shù)的有關(guān)知識和技能，改進(jìn)和完善自己的實(shí)施方案。通過這一教學(xué)環(huán)節(jié)，導(dǎo)生及其他學(xué)生都體會到從設(shè)計(jì)到加工，最后成為產(chǎn)品的喜悅，有一種“成就感”，從而激發(fā)了進(jìn)一步搞好實(shí)訓(xùn)的積極性。這樣既培養(yǎng)了學(xué)生善于思考、勇于探索、敢于創(chuàng)新的精神，又為其今后上崗與社會“接軌”奠定了良好基礎(chǔ)。

第9篇：數(shù)控機(jī)床教學(xué)范文

關(guān)鍵詞：行動導(dǎo)向教學(xué)法；數(shù)控機(jī)床故障維修；綜合能力；學(xué)習(xí)情境

中圖分類號：G712 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-5727（2012）09-0076-02

《數(shù)控機(jī)床故障維修》課程是以培養(yǎng)具有獨(dú)立排除數(shù)控機(jī)床運(yùn)行故障能力的人才為目標(biāo)，為滿足數(shù)控機(jī)床制造和使用行業(yè)對數(shù)控機(jī)床安裝調(diào)試維修崗位的工作需求而設(shè)置的一門數(shù)控設(shè)備應(yīng)用與維護(hù)專業(yè)的核心課程。該課程圍繞數(shù)控機(jī)床實(shí)際運(yùn)行故障的診斷與排除工作，培養(yǎng)學(xué)生依據(jù)工作任務(wù)單，運(yùn)用常用數(shù)控設(shè)備維修工具，借助機(jī)床安裝與調(diào)試說明書、參數(shù)設(shè)置表及故障報警信號等，提出故障排除思路，經(jīng)濟(jì)快速地確定故障部位，掌握簡單典型故障的排除方法，按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行數(shù)控機(jī)床的故障診斷工作，并對已完成的工作進(jìn)行記錄存檔，自覺安全作業(yè)及“5S”的工作能力。該課程具有很強(qiáng)的實(shí)踐性，若采用傳統(tǒng)的“粉筆+黑板”的教學(xué)模式和單一的理論考核方法，學(xué)生被動地接受、記憶、再現(xiàn)，將可能產(chǎn)生“教師累，學(xué)生睡”的結(jié)果，無法滿足高職教育培養(yǎng)面向生產(chǎn)、建設(shè)、管理、服務(wù)第一線工作需要的高技能人才的培養(yǎng)目標(biāo)。針對這種狀況，筆者做了一些探索。

行動導(dǎo)向教學(xué)的內(nèi)涵

行動導(dǎo)向教學(xué)源自德國，是在德國“雙元制”職業(yè)教育改革中產(chǎn)生和發(fā)展起來的。德國的實(shí)踐證明，行動導(dǎo)向教學(xué)有助于調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性、積極性，變被動接受為主動探索，有助于培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)能力、方法能力、社會能力、創(chuàng)新能力等，使學(xué)生更有效地形成必要的職業(yè)能力。由于行動導(dǎo)向教學(xué)法對于培養(yǎng)學(xué)生具有十分重要的作用。因此，該教學(xué)法被譽(yù)為德國職業(yè)教育的“銳利工具”。在德國，運(yùn)用行動導(dǎo)向教學(xué)法已經(jīng)產(chǎn)生了良好的教學(xué)效果，很多國家都在效仿德國的做法。要發(fā)揮行動導(dǎo)向教學(xué)在職業(yè)教育中的優(yōu)勢。筆者認(rèn)為，首先，要更新傳統(tǒng)的教學(xué)觀、知識觀、學(xué)習(xí)觀、評價觀等，要變“知識本位”為“能力本位”，要重視“教學(xué)做”合一，要強(qiáng)調(diào)“為行動而學(xué)習(xí)”和“通過行動學(xué)習(xí)”，要以職業(yè)活動為導(dǎo)向，提高學(xué)生綜合能力，要培養(yǎng)學(xué)生“學(xué)會求知，學(xué)會做事，學(xué)會共處，學(xué)會生存，學(xué)會學(xué)習(xí)”。其次，實(shí)施行動導(dǎo)向教學(xué)不僅要重視教學(xué)理念的應(yīng)用，也要重視具體教學(xué)方法的應(yīng)用。

行動導(dǎo)向教學(xué)的應(yīng)用

（一）合理設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)情境

在行動導(dǎo)向教學(xué)中應(yīng)強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)情境的設(shè)計(jì)，要求建構(gòu)合理、科學(xué)的學(xué)習(xí)情境，讓學(xué)習(xí)者在其中進(jìn)行自由探索和自主學(xué)習(xí)。

《數(shù)控機(jī)床故障維修》課程學(xué)習(xí)情境的設(shè)計(jì)有以下原則：

1.貼合數(shù)控機(jī)床維修工作的實(shí)際情況，圍繞解決數(shù)控機(jī)床實(shí)際故障、調(diào)節(jié)常用數(shù)控參數(shù)設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)情境。

2.主要按照機(jī)床工作過程設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)情境。按照實(shí)際操作機(jī)床的工作過程，從機(jī)床上電到啟動數(shù)控系統(tǒng)、主軸系統(tǒng)、進(jìn)給系統(tǒng)到最后零件加工，針對每一步工作過程中可能出現(xiàn)的故障，選取有代表性的故障現(xiàn)象為教學(xué)載體，完成學(xué)習(xí)情境的設(shè)計(jì)。

3.兼顧機(jī)床參數(shù)的設(shè)置和調(diào)節(jié)工作設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)情境。在學(xué)習(xí)情境的設(shè)計(jì)中也要考慮到在數(shù)控維修過程中還要涉及數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)置和調(diào)節(jié)，所以，應(yīng)專門設(shè)計(jì)數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)調(diào)節(jié)的學(xué)習(xí)情境。

4.按照循序漸進(jìn)的原則設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)情境。將數(shù)控機(jī)床的多發(fā)故障進(jìn)行歸類，構(gòu)建典型學(xué)習(xí)情境，將每個情境作為大類，以小的故障現(xiàn)象作為該學(xué)習(xí)情境的載體，對小的故障現(xiàn)象進(jìn)行知識引入、故障排除，突出故障排除由簡單到復(fù)雜，由單一到復(fù)合的循序漸進(jìn)的過程，選取比較常用的、重要的參數(shù)設(shè)置作為學(xué)習(xí)情境，重視參數(shù)設(shè)置方法的培養(yǎng)。

5.每一個學(xué)習(xí)情境都應(yīng)是一個完整的排故或參數(shù)修改的過程。按照以上原則，最終構(gòu)建成8個典型的學(xué)習(xí)情境（如表1 所示），在學(xué)習(xí)情境中包括數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)、伺服驅(qū)動技術(shù)、變頻技術(shù)、PLC技術(shù)、傳感檢測技術(shù)、接口技術(shù)、數(shù)控編程技術(shù)等多種技術(shù)和多門學(xué)科的知識。

（二）研究教學(xué)方法、實(shí)施行動導(dǎo)向

行動導(dǎo)向教學(xué)法 在德國，行動導(dǎo)向教學(xué)模式的方法有一百多種，主要有項(xiàng)目教學(xué)法、引導(dǎo)教學(xué)法、案例教學(xué)法、實(shí)驗(yàn)法、角色扮演法、結(jié)構(gòu)任務(wù)法、自由學(xué)習(xí)法、考察法、問卷調(diào)查法等，每種教學(xué)方法都有其適用范圍，應(yīng)用什么方法取決于課程的內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)備和教師的課堂教學(xué)組織水平。各種教學(xué)方法無優(yōu)劣之分，目的是培養(yǎng)不同專業(yè)、不同層次的學(xué)生。因此，德國職校教師行動導(dǎo)向教學(xué)模式的選擇與運(yùn)用不是機(jī)械的，而是根據(jù)實(shí)際情況對各種教學(xué)方法進(jìn)行藝術(shù)的再創(chuàng)造。將行動導(dǎo)向教學(xué)法應(yīng)用到《數(shù)控機(jī)床故障維修》課程中，不僅可以傳授學(xué)生數(shù)控機(jī)床維修相關(guān)的專業(yè)知識，更能讓學(xué)生在維修中鍛煉計(jì)劃能力、學(xué)習(xí)能力、實(shí)施能力、交往能力、協(xié)作能力、質(zhì)疑能力、探索能力等。要想達(dá)到這些目標(biāo)，需要將案例教學(xué)法、項(xiàng)目教學(xué)法、角色扮演法、“頭腦風(fēng)暴”法等多種具體的教學(xué)方法綜合運(yùn)用，形成一種最優(yōu)的學(xué)習(xí)情境，以最適宜的方式促進(jìn)學(xué)習(xí)者的發(fā)展。在《數(shù)控機(jī)床故障維修》教學(xué)中，對機(jī)床故障的原因進(jìn)行分析時，就可采用“頭腦風(fēng)暴”法，引導(dǎo)學(xué)生自由發(fā)表意見，并對其意見的正確性或準(zhǔn)確性暫不做任何評價，使其在最短的時間內(nèi)獲得最多的想法。具體的實(shí)施步驟：描述或模擬故障現(xiàn)象分組討論故障可能的原因故障因果分析得出小組結(jié)論匯總討論整理記錄總結(jié)評價。在對故障描述時，可以采用角色扮演法，讓學(xué)生扮演機(jī)床的操作者和維修者，親身體驗(yàn)角色的心理、態(tài)度、情境等，從而使學(xué)生了解學(xué)習(xí)的要求。數(shù)控機(jī)床的故障形式很多，故障的種類也很多，采用案例的形式，可以在解決問題和決策的行為環(huán)境中更好地形成職業(yè)行為能力。