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数控编程实战培训范文1
关键词:机器换人;转型升级;现代制造;企业文化
2015年嘉兴市继续大力推进“机器换人”。笔者有幸参观了浙江瑞宏机器人制造有限公司、永嘉精密制造有限公司、浙江福莱特玻璃有限公司、桐乡易峰机械厂等本地的知名企业,深切地感受到智能制造成效显著。这些企业以“机器红利”替代了人口红利,找到了扩大投资、降低成本、提质增效的转型升级突破口。以永嘉精密制造有限公司为例,传统的数控车床操作工逐步被工业机器人所取代,在企业的生产车间直观地看到一边是数控车床操作工忙碌的身影,一边是工业机器人有序的工作(图)。企业负责人表示“机器换人”并不只是更换机器那么简单,对我们的数控车技术员提出了更高的要求。被称为高技能人才培养基地的技师学院面对智能制造、机器换人,如何探索培养适合现代企业需求的数控技术应用高技能人才也面临很大的机遇与挑战。
一、数控车教学现状
1.数控车工实训课现状
课堂上主要依据《国家职业标准——数控车工》中的技能要求来编写授课计划与授课内容。通过课前准备、讲解相关编程和工艺、示范操作、课堂练习、课后讲评来开展教学。内容知识围绕考什么,练什么来进行。大部分同学能熟练掌握G指令和M代码的编程原理和应用,能熟练操作数控机床,但对产品质量意识、成本意识还很欠缺,容易出现刀具撞坏或工件报废等现象。教师主要以分数来衡量学生的学业成绩,虽然有详细的工艺卡,评分标准,但机械企业里对产品的检验是根据尺寸检验的基本原则,对环境的要求、线性尺寸公差要求、形位公差要求、表面粗糙度检验标准等判定准则来进行的,两者相去甚远。
2.数控车工实训教师现状
学校的数控教师主要来自四个方面:一是通过机械专业教师在岗培训而来,二是招聘数控专业的优秀毕业生,三是通过引进省级或国家级数控技能大赛中的优秀选手来充实教师队伍,四是聘任社会上有一定经验和理论水平的技术能手。但与现代企业的智能制造、智慧型生产接触较少,很难将现代企业的先进制造技术引入课堂。
3.企业对数控车人才的需求现状
近期前往易峰机械厂进行校企合作洽谈会,企业负责人刚从德国学习工业4.0模式回来,谈到德国的mazak数控机床公司组装调试一台高端的数控机床只需要三名数控技术员就可以完成,可见企业对数控复合型人才的需求是非常迫切的。通过调研数控高技班的实习同学,了解到企业应用较多的是MasterCAM、Pro\E、SolidWorks、UG等相关应用软件,能懂相关软件的毕业生在企业是很受欢迎的。在企业里针对曲面零件都采用自动编程,可以有效减少机床调试新产品而占用的时间,进一步提高生产效率。在学校数控车专业同学应用较多的是手工编程,当遇到企业里的曲面零件应用手工编程就很难实现。另外在企业的实际生产中需要数控车技术员具备数控维修相关的专业知识,来处理一些常用的问题。例如通过运用CF卡对数控系统参数的备份,以防止因数控机床参数丢失而耽误生产。
二、数控车工实训教学的对策
1.丰富课堂教学内容,贴近现代制造企业的新要求
随着现代制造业的升级,在“机器换人”新形势下,以传统的教学内容安排,已不符合现代数控制造企业对人才的要求。学校应通过“走出去,请进来”方式加快推进校企合作再上一个更高的台阶。通过相对应数控企业丰富的资源,以“企业出题、教师领题、学生解题”的新思路来制定结合实际生产的新型项目课题,将项目细化为每次的课堂教学内容,从而有利于加快教师的专业成长、有利于学生零距离接轨企业、有利于解决企业的用工困难,进一步缩短企业对员工的培训时间,更好地为当地的经济建设服务。
2.加强企业文化建设,提升学生职业素养
在与企业老总和人事经理的座谈会中,老总们反馈的信息是职校毕业生理论知识较为薄弱,动手能力较强。学校所学习的知识在企业很难及时发挥作用。企业需要重新对录用的实习生加以培养,有些刚培养的数控车技术员不到半年就跳槽了。有谈到学生缺乏吃苦耐劳、团队精神等。为此学校可以多邀请企业职业经理人来校开展企业文化进校园的讲座,实实在在地给学生介绍企业文化,企业需要怎样的人才,帮助学生明确学习目标。例如海尔公司的企业文化:海尔精神:敬业报国,追求卓越;海尔作风:迅速反应,马上行动;生存理念:永远战战兢兢,永远如履薄冰;用人理念:人人是人才,赛马不相马;你能翻多大跟头,给你搭多大舞台;质量理念:优秀的产品是优秀的人干出来的;高标准、精细活、零缺陷;品牌理念:资本是船,品牌是帆,企业是人,文化是魂;营销理念:先卖信誉,后卖产品等,诸如此类的企业文化。通过班级布置、黑板报、班会课等形式多样的活动,进行系列化的宣传将企业文化引入班级,企业文化的建设潜移默化的塑造学生优秀的品质、吃苦耐劳的精神、精益求精的职业思维,进一步帮助学生提高职业素养。
3.推进学生顶岗实习,提高学生综合能力
顶岗实习是培养学生综合技能、职业素养与适应社会的重要环节,可以开拓学生视野,丰富学生的知识结构,培养学生理论联系实际、综合运用所学知识解决实际问题的能力;树立职业意识,增强敬业、创业精神;提升学生的职业观念。促使学生了解数控企业对人才的要求、更深层次的认识所学专业知识的作用。
4.拜师学艺、校企合作提高专业教师的实战能力
数控编程实战培训范文2
一、结合数控专业实际选用校本教材,体现职业特性
课程体系的建立与完善是优化人才培养的重要手段,这就要求数控专业教师在课程设置和教学形式上,要以学生发展前景和岗位适应能力为立足点,在现有教材基础上加入更多有利于学生发展和创新的教学活动,使学生独具创意,思维活跃,知识广泛,以适应人才就业需求。换言之,教师在课程设计上要结合数控技术操作的特殊性,突出数控专业特色,以提高学生对专业岗位的适应能力和动手能力。例如,对于数学的学习,应以夯实数学基础为目标,无须过度深入研究;对于机械制图的学习,应以了解并掌握读图技巧为重点,以满足今后数控岗位的职务要求;对于计算机绘图的学习,应重点强化实际操作训练,要求学生尽可能考取中高级绘图员资格证书;对于机械制造基础的学习,则要围绕金属材料、热处理、金属工艺等几个重点方面;对于机械制造工艺、夹具工艺、夹具基础知识的学习,应将设备、工装和工艺有机地结合在一起,形成系统的制造工艺及工装设计教学体系;而对于生产实习及课程设计的学习,则要联合对口企业共同开展,以现场工艺编制和工装设计为主,由教师与企业技术员协同评判。除上述外,还应展开数控加工编程实训,要求学生尽可能考取国家数控操作工艺员中级证书。
二、端正教育思想,重视对数控专业师资队伍的培养
围绕这一目标的实现,技校应根据实际情况,对数控专业教师队伍进行实践能力培训。例如,开展“双师”型教师的培养工作,在教学过程中培养教师,再由教师带动学生的培养。其中,对于技校现有数控专业教师能力的提升,可以采取与企业合作形式,派驻教师到岗实操,可以增加教师的专业实践经验,避免教学时教师泛泛空谈;又或是引入丰富工作经验的企业员工到校担任客席讲师,聘用成熟的技术人员为学生讲解数控岗位实际生产知识。再者,确立学科组管理责任机制,在充分开展民意调查的基础上,确立学科组教学的具体目标,让全体教师基于这一共同目标生成“命运共同体”式的责任意识,将总体目标落实到每一个教学管理细节当中,提升教学效率与质量。同时,确立学科组的工作规范,形成学科教学例会制度和工作例会制度,组织数控专业教师定期开展分析研讨、学情摸底以及学生学习质量分析的研讨会议,充分利用教师的整体力量对教学过程中存在的共性问题深度剖析,及时解决,以不断增强教师职业责任感,促其不断提升自我,进而强化教师队伍集体的凝聚力和战斗力。
三、进一步推动校企合作改革,增加实训学习的机会
校企合作模式是数控专业人才培养的核心所在,对此,技校在与企业合作的过程中,要将就业作为教学导向,让学生走入企业,实现毕业、就业、工作的零距离对接。这就要求数控教学应进一步将重点定位在数控岗位实训环节,以实际岗位需求和市场就业形势为导向,与企业共同建立生产实训基地。利用校企合作基地,鼓励数控教师与数控专业技工共同学习,共同负责学生的实训教学,从而让参加实地、实岗训练的学生能够全身心地投入“实战”学习,掌握主要数控系统的特点、接口技术、PLC、参数设置和机电联调知识,同时亦具备数控机床的操作、手工编程、数控机床的机械和电气的调试及维护维修能力。
四、小结
数控编程实战培训范文3
重培养模式与途径。采用“一体化”模块教材,重视理论与实习“一体化”结合、推行产教“一体化”模式的三个“一体化”教改,以求培养“基础扎实,知识面宽,能力强,素质高”的复合型人才。
关键字:车工;教学改革;一体化模式
近几年来,随着职业教育的改革和创新,给职业教育带来了机遇和挑战.社会对技工类人才提出了更高的要求,社会需要“基础扎实,知识面宽,能力强.素质高”的复合型人才。而技工学校传统的教学方法已经不适应现在对人才培养的要求,需要改进教学方法。这对于车工来说也不例外,需要我们在车工实习教学中不断改进教学方法。
1.课堂:采用“一体化"模块式教学
选择实用性强或自编教材。现在教材内容在知识上滞后.脱离生产实际,交叉学科内容在公用教材中出现,且内容相仿,浪费教学时间时,影响教学质量的提高.一些与技能培训无关的内容。纯理论研究性内容也编进了教材.加深了教学难度,影响了学生的积极性,为此,首先对教材进行必要的大胆的改革研究.以教材为依据,以实训为目的,重点突出.难易分明。分层次进行教学,在实际教学中。教室搬到实习工厂,实训场地,采用模块式教学,总结经验,自编实用性可行性的教材――一体化模块式教材。
采用一体化模块教学。一个一个模块地学习.对该模块的讲座与实训都符合要求后.再学下一个板块的知识,如轴类零件的车削加工,熟练掌握轴类零件的结构特点、技术要求、刀具的种类、刃磨、加工工艺后再去学习下一模块的内容一套类工件加工等等。一体化教学,理论与实际操作训练融为一体,突出技能训练的特点。采用一体化模块教学,基础知识教学应以专业知识为根据,按照使用,够用,理论联系实际的原则,重新取舍教学内容,突出技能教育和动手能力的培养,一体化教学模式教学,把专业基础知识融合。加深课程间的贯通,突出专业知识的针对性和应用性。
单项技能训练和综合技能训练两者相辅相成.缺一不可。单项技能训练为综合技能训练打基础,综合技能训练对各单项技能训练起着提高与巩固作用。只有正确把握二者的关系,才能做到即节省材料。又促进教学。利用综合训练的方法来提高单项技能,就会浪费材料,事倍功半。比如,在车配套圆锥面时。圆锥孔锥度的控制一般难以掌握,如果通过大量综合配合练习来提高锥孔锥度控制能力,将会花费大量的材料.且训练效果不好。只有当各项技术都达到一定水平时.才可进入综合技能训练阶段,这样才能达到节省材料、提高效果的目的。因此在教学过程中,根据实际情况,合理并有针对性地进行单项技能训练,是节省材料的有效途径。
2.“一体化”教学可行性及优势
一体化教学对教师提出了更新更高的要求,既要讲述编程技巧方法,又要指导学生操作,将自己的技能转化为学生的技能,教师必须是双师型。在目前状况下下,大多数学校都创造了条件,具有一定的可行性:一是我校对数控设备投入较大,配备了数控车床、加工中心、数控铣床,在设备的数摄和实习工位上基本上可以满足,为学生学习仿真操作、手编程、自动编程和实际操作提供条件。同时,仿真教学基本与实际操作类似,安全直观,成本低,大大地提高学生学习兴趣,提高学生操作技能。
3.实践:注重理论与实习“一体化"结合
采用理论与实习一体化教学,能使学生在实践中增强对理论知识的理解和掌握。通过理论与实际相结合的学习,使学生感到理论在实践中得到升华,技能在理论的指导下有所提高。学生看到自己亲手加工出来的工件会有一种成就感,会产生继续追求更高目标的学习欲望。从而消除了学生普遍存在的不愿学理论的思想。认识到要提高操作技能,必须要有理论知识作指导.而要熟练掌握理论知识又必须强化动手能力。教师应当不失时机地把学生学到的理论知识带到实践中去、带到系统理论知识学习的课堂上来。例如在讲授轴类工件的装夹方法时,让学生运用三爪卡盘、四爪卡盘进行操作。再讲解它们的结构特点及相应的优缺点。又如在学习车螺纹和蜗杆时,可直接带学生进入车间.让学生通过观察操作示范,将理论与实践联系起来,加深理解,提高技能基础知识,然后根据工件图样的要求让学生进行实际操作训练.教师巡回指导,对各个环节都从操作姿势、要领、加工质量、安全技术等各方面严格要求。经过多年的教学实践证明,效果是良好的。在教学过程中,让学生在掌握基础
知识的基础上,着重突出实践技能的培养。操作技能要在实践中获得,多练提高。多练就会有发现、有突破,更会创出新成果。
4.实战:推行产教“一体化"模式
在学生技能水平达到一定程度时.就不应该再采用纯消耗的训练方法,而应当加入一些与学生技能训练有关的产品零件加工工件.实行产教结合的教学模式.即在教学中生产产品。在生产过程中进行教学,并使教学质量达到教学大纲的要求.这不但减轻或避免了由于消耗性实习而造成的物资消耗.而且在实习中进行产品生产有利于提高加工产品的加工速度及熟练程度,培养学生的质量意识和责任感。同时学生面对自己加工出的产品.都会有一种成功的自豪感。而这种自豪感恰恰增强了学生解决实际问题的信心。车工基本技能训练是一种纯消耗性实习,实习费用大。这些都要求从事车工实习教学的教师不断开动脑筋、多想办法、多总结、达到“料”半“技”倍的效果。
参考文献:
1.刘雄伟.数控机床操作与编程培训激程.北京:机械工业出版社,2001.
2.蒋建强.数控加工技术与实践电子工业,2004.
3.施祖军高职院学生管理方略海南出版社,2007.
数控编程实战培训范文4
关键词:数控机床;维修;硬件故障
中图分类号:TG659 文献标识码:A
数控机床是机电一体化的高技术产品,它的产生是20世纪中期计算机技术,微电子技术和自动化技术高速发展的结果。伴随着数控车床的普遍应用,数控车床的维修与保养技术也应运而生,数控车床维护人员不仅要有机械加工工艺以及液压气动方面的知识,还要具备电子计算机﹑自动控制﹑驱动及测量技术等方面的知识 ,这样才能全面的了解和掌握数控车床,及时搞好维护保养工作。
数控车床经过长时间使用后都会出现零部件的损坏,且在首次使用数控车床或由工人不熟练操作时,在一段时间里有1/3以上的故障是由操作不当引起的 ,但是即使开展有效的预防性维护可以延长元器件的工作寿命,延长机械部件的磨损周期,防止意外恶性事故的发生,延长车床的工作时间。
1 数控机床的使用
1.1 科学合理的使用数控机床
在数控机床的工作场地我们要求避免阳光的直射和其它热辐射,保持室温20℃左右,对于精度高、价格贵的机床应安装空调。数控机床要远离振动大的设备,避免振动损害,可以通过设置防振沟等方法避免损害。数控机床的供压电源要严格符合标准,同时接地电阻要符合接地标准。数控机床配置必要的附件和刀具,有条件的尽量购置易损部件及其它附件。应重视生产技术准备工作以缩短生产准备时间,充分提高数控机床的使用效率,应提前审查工件的数控加工工艺性。建立一支高水平的维修队伍,保存好设备的完整。
1.2 使用检查
由于数控系统在运行一定时间后,某些元器件难免出现一些问题,因此为了延长使用寿命,防止恶性事故的发生,就必须对进行日常的维护保养。在操作在使用数控系统时了解所用数控系统的性能,必须进行使用前的检查。
1.2.1 通电前的检查
为了确保数控系统正常工作,首先确认交流电源的规格是否符合CNC装置的要求,并且认真检查CNC装置与外界之间的全部连接电缆是否按随机提供的连接技术手册的规定,同时要注意检查连接中的连接件和各个印刷线路板是否紧固,确认CNC装置内的各种印刷线路板上的硬件设定是否符合CNC装置的要求。还要认真检查数控机床的保护接地线,以保证使用过程操作人员的安全。
1.2.2 通电后的检查
要检查风扇运转、直流电源、CNC装置的各种参数是否正常,当数控装置与机床联机通电时,应在接通电源的同时,作好按压紧急停止按钮的准备,以备出现紧急情况时随时切断电源。进行几次返回机床基准点的动作,并完成CNC系统的功能测试。只有通过上述各项检查,确认无误后,CNC装置才能正式运行。
2 数控机床使用中的注意事项
要重视工作环境,数控机床必须在无阳光直射、有防震装置并远离有振动机床和环境适宜的地方,数控机床用的电源电压应保持稳定,其波动范围应在+10%~—15%以内。数控机床所需压缩空气的压力应符合标准,最好在机床气压系统外增置气、液分离过滤装置,增加保护环节。电气系统的控制柜和强电柜的门应尽量少开。经常清理数控装置的散热通风系统,正确选用优质刀具不仅能充分发挥机床加工效能,也能避免不应发生的故障,在加工工件前须先对各坐标进行检测,复查程序,对加工程序模拟试验正常后,再加工。数控机床的各类参数和基本设定程序要安全储存。数控机床机械结构简化,密封可靠,自诊功能日臻完善,在日常维护中除清洁外部及规定的部位外,不得拆卸其他部位清洗。数控机床较长时间不用时要注意防潮,停机两月以上时必须给数控系统供电,以保证有关参数不会丢失。
3 数控机床的常见故障维修
我们要学习车床的故障诊断首先要需要了解两个概念:系统可靠性是指数控系统在规定的条件和规定的时间内完成规定功能的能力,故障是指系统在规定的条件和规定的时间内失去了规定的功能:
3.1 诊断的内容
(1)动作诊断:监视车床各动作部分,判定动作不良的部位。诊断部位是ATC、APC和车床主轴。
(2)状态诊断:当车床电机带动负载时,观察运行状态。
(3)点检诊断:定期点检液压元件、气动元件和强电柜。
(4)操作诊断:监视操作错误和程序错误。
(5)数控系统故障自诊断。
3.2 常见故障诊断
3.2.1 NC系统故障
(1)硬件故障
硬件故障是指已损坏的器件就能排除的故障,有时由于NC系统出现硬件的损坏,使车床停机。对于这类故障的诊断,首先必须了解该数控系统的工作原理及各线路板的功能,然后根据故障现象进行分析,在有条件的情况下利用交换法准确定位故障点。
(2)软故障
软故障是指由于编程错误造成的软件故障,只要改变程序内容,修改机床参数设定就能排除故障,数控车床有些故障是由于NC系统车床参数引起的,有时因为设置不当,有时因意外使参数发生变化或混乱,这类故障只要调整好参数,就会自然消失。
3.3 机床部分典型故障分析及维修
3.3.1 主轴伺服系统故障检查及维修
在维修主回路采用错位选触无环流可逆调速驱动系统的数控车床中所遇到的部分故障及处理方法。故障现象:1.8m卧车在点动时,花盘来回摆动。检查:测量驱动控制系统中的±20V直流稳压电源的纹波为4V峰峰值,大大超过了规定的范围。
分析:在控制系统的放大电路中,高、低通滤波器可以滤掉,如:测速机反馈,电流反馈,电压反馈中的各次谐波干扰信号,但无法滤除系统本身直流电源电路中的谐波分量,因它存在于整个系统中,这些谐波进入放大器就会使放大器阻塞,使系统产生各种不正常的现象。在点动状态下,因电机的转速较低,这些谐波已超过了点动时的电压值,造成了系统的振荡,使主轴花盘来回摆动,而且一旦去除谐波信号,故障马上消失。
处理:将电压板中的100MF和1000MF滤波电容换下焊上新电容,并测量纹波只有几个毫伏后将电源板安装好,开机试运行,故障消除。
3.3.2 机床PLC初始故障的诊断
机床PLC初始故障的诊断为了保护机床和维修方便,PLC有显示和检测机床故障的能力。一旦发生故障,维修人员就能根据机床的故障显示号去确定故障类别,予以排除。但在实际加工过程中,我们发现有时PLC同时显示几个故障,它们是由某一个故障引起的连锁故障,排除了初始的引发故障,其它故障报警就消失了。可是从机床PLC显示的所有报警故障中,维修人员并不知道哪个故障是初始引发故障,维修人员只能逐个故障去查,这就增加了维修难度。机床PLC初始故障诊断功能,通过PLC程序,准确判断出初始故障的报警号。维修中,首先排除初始故障,其它引发故障自行消失,这样就极大地方便了机床的维修,提高了机床维修的快速性和准确性。
随着生产力的发展,科学技术进步的需求而不断发展和完善起来的生产工具,是生产力的重要素。根据我国的情况,我们要加强对数控机床从业人员的技术培训,增强专业技术人员的实战能力,保证数控机床的安全、正常运转,提高数控机床在企业的生产效率。
参考文献
[1]王晶,张君,王国伟,吕文元,高海波.数控设备维修理论探讨[J].燕山大学学报;2004(05).
[2]许兵.数控伺服进给系统精确定位的可靠性分析[J].科技促进发展(应用版),2010(02).
[3]张根保,唐贤进,崔有志.数控机床功能部件可靠度建模与维护预警系统开发[J].计算机应用研究,2011(08).
数控编程实战培训范文5
1建设电子设计培训中心,搭建电子信息活动平台
作为近年来组织与引导学生开展自主学习、科学研究与设计创新的第二课堂,大学生实践培训基地已逐渐引起国内各高校的关注,对于形成“课内外结合、全方位、立体化”的科技活动平台,提升学生工程实践能力起到了重要作用。近年来,桂林电子科技大学投资过百万创建了电子设计培训中心,该中心既是电子设计竞赛的学生培训基地,也是广西区电子设计竞赛的测评场所,更是桂林电子科技大学的电子信息科技活动平台。其建设思路定义为:以全国大学生电子设计竞赛为主线,整合电子信息类教学资源,以学生为中心,以创新思维和实践动手能力的训练为核心,以培养创新务实高素质的应用型人才为宗旨,以创新思维、基本科研技能及知识综合应用能力等多层次训练为目标的电子信息科技文化活动平台。中心根据学生科技活动特点及学科发展要求,除购置了电脑、示波器、信号发生器、稳压电源等常用仪器设备以外,还配置了EDA开发系统、DSP开发系统、单片机开发系统、德国“乐普科”自动制版系统等设备。中心网站定期公布一些题目,全校学生均可自愿参加制作,经培训中心指导教师验收合格后,即可进入中心学习。中心在时间、空间、资源、指导等方面对学生进行开放式管理,培养学生的自觉研究习惯。培训中心的主要功能包括:
1.1开展一系列分项目、分层次的讲座,包括有关电源、DDS信号源、扫频仪的原理,设计思路,高频电路,FPGA,单片机,控制理论,论文写作等专题以及电路调试中的实用方法和技巧。近三年来,电子设计培训中心在区内开出公开讲座2次,校内讲座10余次。
1.2编写《Protel设计与提高》、《FPGA实践与应用》等培训教材,面向电子设计爱好者组织经常性的培训,通过训练考核促进学生设计与制作能力的提高。同时,利用与电子行业相关企业建立的合作机制,由企业主动提供新产品、新设备,对师生开展进校集中培训,介绍行业的新知识、新理论、新技术。
1.3为有较强创新意识和实践动手能力的学生参与创新性实验项目、教师科研、毕业设计、课程设计等提供技术指导及设备支持。“小功率数控交直流电流源”、“基于FPGA的RFID实训平台”、“智能无线搜救系统”、“基于软件无线电的数字SSB无线收发机”等一批学生项目相继完成并通过测试。
1.4作为大学生电子设计竞赛广西赛区的测评基地,为整个广西赛区作品的测评提供全套设备和良好的测试环境。培训中心的管理采用教学改革项目模式,学校每年验收一次,根据中心当年的培训规模、参赛成果等划拨下一年度经费。电子信息类专业学生通过中心的活动扩大了知识面,同时学校也遴选出了一批参加区级和国家级竞赛的种子选手。
2注重兴趣培养,夯实入门基础
在学生入校之初,就宣传“先实践、后理论、再实践”的学习方式,鼓励学生及早参与竞赛培训、体验实践创新。通过获奖学生经验介绍会等形式,使新生深刻意识到:具有大赛经历的学生,会带着大赛中的许多实践问题学习理论课,迅速渡过认知阶段,加深对理论知识的理解。因此,并非要课程都学完才能参加大赛,要提前介入,介入得越早越好[4]20-22。参与培训的学生以自愿为基础,采用三人组队形式。组队时,提倡专业搭配、学科交叉,具有电路制作、软件仿真、单片机编程、机械设计等专长的学生合理分工,优劣互补。组队形式从一开始便基本固定下来,经过长期的磨合、磋商后,一旦有了赛事,小组成员之间即可默契配合、各司其职,为获取佳绩奠定了基础。对于刚接触竞赛培训的学生,组织参观演示性强的往届学生获奖作品,提高学生的参与兴趣。分别从数字电路、模拟电路、单片机、DSP及EDA等几个方面介绍基础理论知识,然后开设一些简单的单元制作项目,具体内容包括:信源电路、抢答器、计时器、放大器、传感器、滤波器等。这些单元电路既是各种通用电路的基础,又都具有趣味性和可欣赏性,可以作为独立的成果进行展示,从而激发学生学习电子信息类知识的热情和自信心,初步体验电子设计制作的基本流程,迈出实践创新的第一步。
3研究竞赛选题,推行层次化训练
全国大学生电子设计竞赛的选题范围“以电子技术(包括模拟电路和数字电路)的应用设计为主,可以涉及单片机、可编程器件及微机(微机主要作开发用)。题目尽可能考虑到教学的基本要求,并兼顾新技术的发展。”历年竞赛题目主要分为:(1)无线收/发信机;(2)数据采集、测量、传输与控制系统;(3)高、低频信号源;(4)交、直流放大器。细化到实际课程中,则涵盖模拟电子电路、数字电子电路、高频电路、传感器技术及应用、微机原理、单片机接口技术、PLD可编程技术、自动控制原理等多门课程[5-7]131-148,415-420,130-132。根据大学生电子设计竞赛的题型和内容倾向,针对需要掌握的基本知识、技术及技能,结合电子信息类应用型人才培养方案要求,开展层次化训练。
3.1分项训练对于具备一定设计制作基础的学生,根据模拟电路、数字电路和单片机电路模块分别进行分项专题训练。模拟电路部分主要训练项目为:音频功放(包括音调、功率放大)、电源(稳压、稳流)、程控放大器;数字电路部分包括:常规器件实现数字钟、方波的展宽与变窄、常规器件实现的频率计;单片机电路部分包括:单片机配合A/D转换器实现数字电压表、单片机与D/A转换器实现的波形发生器、单片机对电机的控制。
3.2综合训练融合基础层次的多个模块给出设计题目和参数要求,启发性地讲解设计要点,使学生建立起系统的概念并自主设计、制作作品。
3.3跨学科集成训练集中进行涉及自动化、机械、光学等多方面、跨学科的综合训练,包括:直流稳压源、信号发生器、无线收/发信机、信号检测与控制系统、数据采集与控制等。指导教师给出参数要求和大致参考方案,具体的设计和实施则通过学生查阅资料、教师答疑和学生自己的实践来完成[8]154-156。
3.4赛前冲刺在开赛前期,参照电子设计竞赛模式,采用模拟试题,要求学生以2-3人组队的形式,在设定的时间限度内完成资料查阅、方案选择、电路制作、程序调试、问题排查、论文写作等一系列工作,体验竞赛氛围和工作模式。同时,邀请有丰富竞赛经验的指导教师或企业工程师开设专题讲座,讲评电子制作作品,补充竞赛方法和技巧,开拓学生的知识结构,使学生的实战能力得到快速提高[9]120-123。为了能更真实地反映出学生电子设计制作的实际水平,当前在区级赛和国家级赛中,逐渐加设了全封闭式的制作类专项竞赛。由组委会提供仪器设备、电路元件、万能板等硬件设备,各参赛队只能携带参考书籍和未写入程序的单片机小系统板入场。参赛队员需自行查阅资料、设计电路方案、列出元件清单并领用元件、在万能板上布设元件、焊接电路、调试并测量数据。针对这一竞赛形式,反馈到赛前培训中,则更需要加强对学生基础知识、独立工作能力和拼搏精神的培养和锻炼。#p#分页标题#e#
4开展校级竞赛,提供练兵舞台
学科竞赛是考查学生基本理论知识和提高解决实际问题能力的重要途径,同时也是培养学生实战经验和良好心理素质,从而在电子设计竞赛中获取佳绩的重要保障。参照电子竞赛的题型设置和考核方式,结合学校电子信息类专业培养目标,定期举办多项校级竞赛。竞赛依托丰富的校企合作资源,多采用企业提供竞赛经费或器件设备的形式,在题目中引入企业生产的实际问题,使竞赛来源于实践、服务于实践。“TI杯”模拟电子设计赛、“柯蓝杯”电子设计竞赛、ARM嵌入式系统设计竞赛等各类赛事为学生提供了真刀真枪比能力的练兵平台,同时极大地丰富了校园科技文化的内容,营造出浓厚的创新实践学习氛围。在竞赛种类的安排上,贯彻“高低年级并行、基础与提高并重”的方针,注意涵盖各年级学生的需求。针对低年级学生,定期举办实验仪器操作技能大赛,鼓励学生熟练掌握仪器设备使用、数据读取及常见故障处理技能,为之后的电子设计制作训练奠定坚实的基础。
数控编程实战培训范文6
关键词:机械类专业;创新型;实践教学
作者简介:于克强(1978-),男,黑龙江海林人,黑龙江科技大学机械工程学院,讲师。(黑龙江 哈尔滨 150022)雷军乐(1982-),女,壮族,广西南宁人,黑龙江职业学院生物工程学院,讲师。(黑龙江 哈尔滨 150080)
基金项目:本文系黑龙江省教育厅高等教育教学改革项目(项目编号:zJ2012020888)的研究成果。
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)02-0164-02
实践教学是高校教学工作的重要环节,它是培养创新能力和提高人才素质的重要途径。随着我国经济、社会及机械学科的飞速发展,要求机械专业人才不但机械基础理论知识扎实,而且实践能力要强,并具有较强的工程应用能力、创新能力等综合素质。所以在高校对机械类专业进行创新型人才实践教学体系改革,对实现专业培养目标和培养规格、提高人才培养质量,具有十分重要的意义。[1]
一、高校机械类专业人才培养实践教学的作用与特点
1.实践教学的作用
通过实践教学旨在提高学生分析问题与解决问题、实际动手操作的能力,使学生能够更深刻认识所学的课程内容,能够了解和使用工程中相关工具、机械设备,熟悉实验内容、技术要领和基本方法,如金相组织观察、材料力学性能、动平衡实验等。再如通过生产实习,可使学生了解生产和工艺过程,熟悉生产环境,掌握机械加工的基本技能、机械设计与制造的方法、机械结构设计与创新方法、机械制图的技能与方法及编写技术文件方法和技能等。[2]
2.实践教学的特点
实践教学的特点主要体现在工艺性和工程性两方面。机械类专业的实践教学涉及很多复杂的工艺设备和高新技术,这要求学生能够很快地适应这些工艺和技术,如模具设计和制造方面加工类型包括:模具成形表面的机械加工、特种加工和专门加工、光整加工、典型零件加工工艺分析等,同时涉及大量的工艺生产设备,如注塑成型机、各种刨床和铣床、各种锻压设备等。在工艺性方面,要求学生能够制定每道工序所涉及的热处理方法和工序的顺序等。在工程性方面,要求学生具备一定的工程应用能力。即要求学生对工程实际问题要有分析与解决的能力,并且要有实际动手操作的能力。工程应用能力是机械类专业的大学生为适应经济全球化和知识经济的到来,而必须具备的基本能力。[3]
二、构建高校机械类创新型人才培养实践教学体系
1.实践教学的现状
(1)目前高校的实验大多数是依附于理论课程而开设的,与理论教学同步,在授课计划范围内完成,通常有验证型、综合型和设计型实验,实验的过程往往是学生仿照教师的实验过程和实验指导书上的实验步骤来进行。因此教学实验的核心主要是实验教师,教师在前面操作而学生在旁观摩,学生按教师预先设定好的实验步骤进行,被动地接受实验方案,丧失了主动参与实验的积极性和热情,这样的结果,将大大降低学生的动手能力、分析和解决问题的能力。
(2)目前校内实习通常受到学生的认识程度、实习时间、实习的地点及经费等因素的限制,往往是走马观花,敷衍了事,未能充分进行分析、学习和动手操作,这就限制了与实际接轨的实践动手能力的培养,另外实验报告抄袭的现象难以禁止,缺乏完善的管理约束机制。
(3)校外实习受生产单位的实际因素影响,企业大都不愿让学生进入生产车间,更不愿意让学生动手操作,实践教学缺乏稳定的指导和有效的监控,实践教学效果很难保证。
(4)课程设计是学生自己动手根据已经学过的课程进行零部件甚至系统的设计,但是通常由于学生的实战经验很少,许多情况下参考上一届或者前几届学生的资料,这从某种程度上也不能充分发挥学生的潜在能力,难以体现学生在教学活动中的主体地位和个性差异。机械类专业学生的毕业设计有利于学生综合素质的培养和提高调查研究、查阅文献、机械设计、初步科研和创新等五方面的能力,使学生适应教学、科研、生产的规范化管理,为学生毕业后走上工作岗位打下良好的基础。但是目前的本科毕业设计存在以下几个问题:题目陈旧、设计内容脱离工程实际;不了解项目研究的总体过程;缺乏完整的工程概念等。
(5)目前,学校受到连续扩招的影响,学生数量上升很快,所带来的直接问题就是在原有教学体系下,课堂实验出现“堵车”现象,没办法在计划时间满足众多学生做实验。此外,一些国内的大型企业都无法满足大量学生长时间在企业实习,使原有的金工实习和生产实习也都遇到了很大困难。因此,应基于机械类专业创新型人才培养的目标要求,从优化课程结构、更新实验内容、改革实践教学体系等方面入手,构建符合当今社会需要的创新型人才培养模式的实践教学体系。
2.高校机械类创新型人才培养实践教学体系的具体设计
高校机械类创新型人才培养实践教学体系主要包括实验环节、校内实习环节、校外实习环节及设计能力培养环节等各种教学活动,如图1所示。
(1)为了改变其被动性和盲目性,实验部分分两步走。一是先由教师在课堂上讲解实验内容的理论知识,并利用现代教育手段制作多媒体课件对要进行的实验进行虚拟演示,使学生对实验内容做到提前了解,对实验目的做到提前掌握。二是在实验室首先学生要先了解实验操作规程和实验注意事项,然后学生主动根据实验目标,独立自主、有创造性进行实验过程的设计与操作,以培养学生的创造思维和实践能力,提高学生在实验教学中的主体地位。并根据实验结果进行数据记录与分析,撰写实验报告。例如发动机拆装实验中汽油机化油器式燃料供给系零件构造观察与检查调整实验,教师在课堂上讲解实验相关内容,让学生了解油箱、汽油滤清器、输油泵、化油器的构造及工作过程和工作原理,然后利用多媒体技术在课堂进行虚拟实验演示,让学生先了解汽油机化油器的工作原理和过程,实验的方法和步骤。实验过程中学生根据已掌握内容可观察汽油机供给系的组成及燃油供给路线、汽油机油箱的构造,分析其结构特点、拆装膜片式输油泵,分析其构造特点及工作原理、拆装单腔及双腔化油器等方面的实验内容。
(2)校内实习环节在提高学生认识的基础上,由原来的走马观花的参观变为与学生所学知识密切相关的动手操作实习。笔者所在学校为了实现人才培养目标,彰显学校办学特色,同时也为充分发挥社会服务职能,于2006年初成立了工程训练与基础实验中心,安排了能增强动手能力和创新能力的实习环节,如和机械设计相关的减速器拆装实习,汽车和摩托车发动机拆装实习等,通过工具的使用、实物观察、工作原理分析,使学生动手能力得到了提高,立足把学生培养成能动脑、会实践、懂设计、精操作,有系统概念和工程意识的应用型人才,同时为相关专业的课程设计及最后的毕业设计的顺利进行打下基础。并且学校在机械专业实训教学中辅以相应的各种实践竞赛,将较好的实训作品予以集中展出。机械设计创新大赛、二维与三维CAD绘图竞赛、数控机床编程与操作竞赛、大学生工程训练综合能力大赛以及慧鱼大赛,对取得较好名次的学生给予表彰,并将较好的作品集中展示。这种方式,既激发了学生的兴趣,同时也提高了学生的动手能力,效果很好。
(3)校外实习环节由原来单一到企业参观实习改为校企对接,建立稳定的生产实习基地,并由企业负责培训,这样学生不仅了解机器的一些工作原理、测量工具的使用,还加强了数控技术、软件编程、模具的设计与制造等专业能力的培养,并在技术工人的指导下,亲自动手参与加工生产过程,这样真正做到了理论与实际相结合,为将来学生的就业打下基础。
(4)设计能力的培养主要通过课程设计和毕业设计两种方式来实现。学校将课程设计与大学生校内科研立项相结合,主要是让学生用和课程设计相关的内容进行科研立项,这样既有课题的来源依据,又有项目的经费保障。既避免了学生之间的内容重复,又提高了课程设计的质量。这种改革极大地活跃了机械类专业学生的第二课堂,锻炼了学生观察、思考、自学、动手操作和创新等综合能力。机械专业的毕业设计则和指导教师的课题联系起来,这样学生可以参与到教师的科研中去,发挥其动手能力和创新能力,这样既避免了选题的重复性,又可使学生的毕业设计与工程实际相结合,为将来的就业打下基础。
三、结束语
实践教学是高校机械类创新型人才培养的一个重要部分,不仅在培养学生的创新能力、创新思维和动手能力方面有着重要作用,而且决定着学生毕业走向社会后会能否解决复杂的工程实际问题或者前沿的科学研究课题。从毕业生反馈回来的信息来看,改革的效果显著。
参考文献:
[1]谢世坤,易荣喜,等.应用型本科院校机械类专业多维实践教学体系构建[J].新余高专学报,2009,(6):98-100.
[2]李呈英.机械类专业实践教学初探[J].黔东南民族职业技术学院学报,2010,(2):34-36.