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淺析中等職業教育數控專業的建構

福建省僑興輕工學校   連彩元

數控編程是目前CAD/CAPP/CAM系統中最能明顯發揮效益的環節之一,其在實現設計加工自動化、提高加工精度和加工質量、縮短產品研制周期等方面發揮著重要作用。在諸如航空工業、汽車工業等領域有著大量的應用。由于生產實際的強烈需求,國內外都對數控編程技術進行了廣泛的研究,并取得了豐碩成果。下面就對數控編程及其發展作一些介紹。

一、 引言

眾所周知,隨著現代技術的迅猛發展,數控技術在機械制造行業中的廣泛應用,已成為社會的生產支柱,企業使用數控設備的領域也越來越廣,特別是高性能數控機床的需求將有較大幅度的增長。因此,21世紀機械制造行業的竟爭主要就是體現數控技術能力的竟爭。這就急需培養一大批既有現代科學技術,又有現實 生產能力的中等人才,經過職業技能訓練,能夠在工廠第一線或技術部門從事數控機床編程與操作、使用與維修及維護等應用型的技術人才。而市場對這種人才地需求恰恰又是中等職業教育的培養目標。為此,近幾年來,我省許多中等學校都相繼開設了數控專業,以滿足與適應市場對人才的需求;另一方面,由于數控技術是一門綜合技術,它是將計算機、自動控制、電氣傳動、精密測量、機械制造和管理信息等技術溶為一體而形成的學科,是自動 化機械系統、機器人柔性制造系統、計算機集成制造系統等高新技術的基礎,充分體現該學科的前瞻性和拓展性。因此,開設數控專業是緊跟著時代先進技術的發展,符合時代發展的要求,但往往開設一門專業并不難,難的是應該如何成功辦好所開設的專業,本文以培養“專而博”的知識結構為出發點,簡述了“課群式”的課程體系建設、對“??榛鋇慕萄Х椒?、多媒體輔助教學手段、實驗基地、師資隊伍的建設等問題進行了探討。

二.以建立合理的課程結構,形成優化的課程體系

課程體系建設的合理性是實現專業培養目標的前提條件。因此要制定合理、科學的課程結構,必須明確本專業的培養目標與人才培養規格,同時還應注重綜合素質能力的培養和體現理論與實踐并重的原則,力求形成優化的課程體系。

數控專業培養的目標是在培養德、智、體全面發展的基礎上,主要培養面向生產第一線,從事數控技術加工,數控一般編程,數控設備安裝與調試和數控加工技術管理的應用型的機電一體化應用人才。培養的人才規格,應具有“專而博”的知識結構。所謂“專”指的是該專業培養的學生必須具有數控專業方面的技能或特長,諸如:具有數控編程、數控機床維修、數控機床維護等方面的能手;而所謂“博”要求學生必須具有良好的思想職業道德素質、外語、計算機、人文與科學素質等知識,從而充分體現教育者的個性能力與全面素質的培養。

鑒于以上的分析 ,本專業的課程體系建構應分為四大類:公共課、專業基礎課(含實踐課)、專業課(含實踐課),選修課。

(1)公共課:主要包含有思想素質類課程,外語、計算機水平與能力類課程,體育文化與健康技能類課程,人文與科學素質類課程。目的是為提高教育者的社會綜合素質能力而服務。

(2)專業基礎課:這是課程體系中的一個主體,其功能主要是為專業課而服務。其課程可按課群方式設置,即由力學系列課程、機械設計基礎系列課程、電工、電子技術基礎系列課程、計算機應用系列課程、機械制造技術基礎系列課程、測控系列課程、經營管理系列課程等七大課群組成。這樣的課群組成,使得學生不僅具有機與電專業的基礎知識,而且還學會計算機在機械(或電氣)的設計制造領域的廣泛應用,有效地拓寬專業口徑和專業基礎,同時有利于加強課群內各門課程在內容上的銜接,例如:在力學系列課程中開設理論力學、材料力學課程,在機械設計基礎中開設機械原理課程、工程制圖課程等是為整個專業的機械設計方面作好輔墊,也有利于以后課程體系的進一步整合、優化和改革,例如:將原來電工、電子技術分散在各門課程中的強電部分知識進行整合、優化成《機電傳動控制》突出了"機電結合,電為機用"的特點.再如將工程測試與計算機信息處理進行整合成《工程測試與信息處理》代替測試技術課程,能增加測試技術與信息獲取、傳輸、存貯處理及應用有關的內容,體現出應用性特點,能多方位適應科學技術的突飛猛進和社會的不斷進步。它即體現出“以創新設計為核心,以機械技術與信息技術結合為龍頭,以計算機輔助技術為主線,拓寬基礎,強化實踐”的總體思想,也體現出課程體系建設的有機性與相互性,靈活性與可變性的特點。

(3)專業課:也稱專門課,是指具有落實各項專業能力培養的課程設置,具有很強的定向性,應用性特征,這部分的課程應有必要的理論為基礎,但又不苛求理論的完整性和系統性,而是突出知識的技術應用性,以實現培養動手、實踐能力為目的。因此,該專業課可以設置以下幾門課程:數控加工技術、機床維護與調試、數控編程與操作,數控機床拆裝與測繪、數控機床設計等。

(4)選修課:選修課的開設,主要是以拓寬學生的知識面以及介紹本專業學科的最新發展狀態為原則。為此,本專業可設置如:現代設計方法、機器人技術基礎、機電一體化控制技術與系統、計算機集成制造系統與柔性制造自動化概論等科目,反映本學科現代的新發展,為將來學生面向工作崗位,接受新技術 的挑戰奠定了一個良好的基礎。

(5)教材的選擇:在課程的體系建設中,除了課程的設置之外,還應注意教材選擇的合理性。尤其是隨著新技術的不斷更新和發展,教材也在不斷的改革。因此,在選擇教材時一定要符合時代的先進性。例如:用機械制造技術基礎代替機械制造工藝學、金屬切削機床設計、金屬切削原理與刀具;用機電傳動控制代替原來的電工技術、電子技術系列課程,起到了減少學時,拓寬基礎,精選內容和更新知識的作用;再如:用工程測試與信息處理代替測試技術,能增加了測試技術與信息獲取、傳輸、存貯處理及應用有關的內容,體現出應用性特點。

三.運用先進的教學手段和構建??榛慕萄Х椒?/h4>

教學模式是保證專業教學工作質量的重要內容。數控專業是一門工程實踐很強的學科,課程中的內容較多都要涉及至各種機械的結構及機構的傳動,運動原理,諸如:機械零件與機械設計、機電傳動控制、液壓與氣壓傳動、數控機床編程與操作等課程,教師除了安排學生進行參觀實習外,在課堂教學中,如果還是依靠以前的“一支粉筆,一個黑板”的教學手段,一方面由于繪制大量復雜的結構圖形浪費教學時間;另一方面對目前中等職業教育學校的學生生源的素質,僅用一個平面的圖形來講授工程的問題,使抽象的問題無法形象化,也無法達到良好的教學效果。今天,隨著計算機、多媒體和網絡技術的迅速發展和廣泛應用,數控專業的課堂教學應進入數字化時代,可以購買相應的多媒體教學光盤或教師自己制作多媒體課件來授課,以到達良好的教學效果。

另外,根據其專業的特點,構建“實踐――針對理論的實踐學習――再實踐”的教學方法,做到早實踐、多實踐、實踐教學不斷線。同時,在專業教學內容上,可根據學生知識能力結構的不同要求,把教學內容分成若干個???,有機床拆裝與測繪,數控機床操作、數控機床編程、數控機床維修等,按照“實際、實用、實踐”的原則組織教學,而理論教學則以“必須,夠用”為度,少一點公式推導,多一點應用實踐,刪繁就簡,確保重點,突出針對性和應用性。例如:在講“數控編程與操作”這個??櫓?,理論方面應著重從編程思想與方法出發,將涉及到的工藝分析、程序的代碼、結構、格式及數值計算進行詳細講解,多一些編程操作實例,突出實用、實踐,而無需對數控系統或數控機床的維護維護保養等知識講解。在教學中要充分與實踐相結合,采用精講多練,邊講邊練,講練結合的形式,把學生分??榻刑致凼窖?,每個??檠敖崾?,都必須要拿出具體的學習成果,作為專業最后的考核或數控技能鑒定的考核指標。只有對學生按??榻屑寄蕓己?,才能體現學生的“專項”技能培養,同時也培養了學生的工程能力、實踐能力、職業能力、創新意識、創造能力和創業精神。

四、增加實驗設備的投入,完善實驗基地的建設

增加實驗設備的投入,完善實驗基地的建設是加強專業學科建設的保證,是學科發展的重要支撐硬件。教師要完成實踐教學,進行學科專業的研究,為產、教、研的結合提供一個實驗平臺,而學生的實際工作能力的形成主要是放在實踐環節上,通過實踐這一重要環節,為學生營造出一個所學所用和解決實際問題的環境,這是提高學生創新技能及綜合素質的最佳途徑,是學生適應職業崗位的關鍵。

為此,作為數控專業的實驗基地,如果資金、場地允許的話,必須購置生產型的數控機床設備若干臺(包括有車、銑、鉆、刨和加工中心等)。但這些的設備投資較為昂貴,建議可以分批采購來建立和完善實驗基地,或與外校聯立數控實驗室或與企業直接聯系來真正達到技能的訓練和鑒定。目前,隨著現代科學技術的迅速發展,虛擬仿真技術的應用已融入各行各業中,構建虛擬仿真制造車間,一方面可以作為要專業的學科研究與學生實踐,另一方面可以與其它專業達到實驗平臺的資源共享。

五、“雙師型”的師資隊伍建設

人才資源是第一資源,教師是課程建設與組織教學實施的主體,其素質高低直接影響課堂教學目標的實現,而數控專業又是一門工程實踐性的學科,對從事數控專業的教師而言,應既是知識的傳播者,也是實踐的示范者。目前,中等職業教育學校的專業教師,大多是從學校到學校,缺乏實踐這一環節的訓練,因此,作為數控專業的教師必須加強“雙師型”能力的培養。

六、結束語

綜上所述,是否具有合理性的課程體系建設、先進科學的教學手段、正確合理的教學方法、完善的實驗基地和師資力量,都將直接影響到專業的建設。

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