数控技术专业综合实训课程方案.docx
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数控技术专业综合实训课程方案
数控技术专业综合实训课程方案
全国教育科学“十五”规划重点课题
高等职业教育综合实训课程开发模式的研究与实践
子课题之一
数控技术专业综合实训课程方案
数控技术专业综合实训课程开发模式的研究与实践课题组
2005年7月
数控技术专业综合实训课程方案
综合实训是学生学完全部专业课程和单项实训课程之后的一门实训课程。
它通过对所学的理论知识、操作技能的综合应用,将一个个独立的知识技能进行融合、提升,形成一个完整的知识技能体系。
它又是面向实际工作的某一岗位群,是毕业前的一次综合演练,是上岗前的一次大演习。
它是全新的一门课程,它与毕业设计、毕业实习都是毕业前的实践环节,都是知识技能的综合应用。
它与毕业设计相比,毕业设计侧重于理论知识的应用,它以操作技能为主,融合了理论知识,更全面、更符合高职、高专的特点,更能体现职业教育的特色,更具有生命力;它与毕业实习相比,毕业实习则以校外实习为主,以适应工作环境为主,有很大的不确定性,实习效果很难控制。
综合实训课则以校内实训为主,以模拟的工作环境为主,可控性强,能够较好的保证实训效果。
综合实训可以单独做为一门课程开设,也可以由毕业设计、毕业实习课衍生而来。
数控技术专业的项目训练综合实训是以复杂零件的加工工艺设计、相应夹具设计及制作、复杂零件的数控加工、精度检验为主的以项目小组为教学基本单位的实训课程,它是学生学完全部专业理论课和单项实训课后进行的一项综合实训环节,它以应用为主,是学生自己选题、自己定计划、自己定方案,自己实施、自己检测、自我评价的过程。
它不仅仅是对学习的知识和技能的综合演练,也是自我学习、自我完善、自我提高的过程;也是对个人的道德修养、团队精神、工作能力的一次综合演练和提高,对毕业以后的就业乃至整个人生都起到不可低估的作用。
一、数控专业分析
(一)职业描述
随着科学技术和经济的不断发展,数控机床正以其高速度、高效率、高精度的优势逐步代替普通机床,成为制造业的主力。
因此,社会对数控技术方面的高级专门人才的需求也越来越迫切。
数控技术专业就是为适应这种情况而设立的。
本专业主要是培养学生掌握金属切削加工的基本理论知识和工艺规程的编制方法,夹具的设计方法,数控设备的使用、维护和维修,能熟练使用数控机床和其他数控设备进行产品加工的高等应用性专门人才。
数控技术专业的就业岗位:
1、在工业企业中的数控车间或班组中,进行手工和计算机编制数控加工程序,能熟练的进行产品加工并能解决加工中出现的问题;
2、在工业企业中的机加工车间从事工艺方面的技术工作,能进行零件加工工艺规程的编制和常用工装设计;
3、数控机床(数控车床、数控铣床、加工中心和其它数控设备)的操作、使用、维护及维修;
4、技术部门、车间、班组及其它基层和中层的管理工作等。
(二)专业培养目标
本专业培养德、智、体全面发展,牢固掌握必要的文化科学基础知识和数控机床加工技术方面的专业知识,有较强实践能力,具有爱岗敬业,踏实肯干,勇于创新,与人合作的良好品德,能适应社会主义市场经济需要的实用型高级人才。
毕业生具有数控机床加工的工艺工装设计和编程能力,能熟练地操作数控机床进行产品加工,能够进行数控机床的安装、调试、维护与维修,也可以从事车间生产与技术管理工作。
(三)职业资格
与数控技术专业相关的国家职业资格证书共有三种:
数控车工、数控铣工、加工中心操作工。
分别为中级工(国家职业资格四级)、高级工(国家职业资格三级)、技师(国家职业资格二级)、高级技师(国家职业资格一级)。
其鉴定方式分为理论知识考试和技能操作考核。
理论知识考试采用闭卷方式,技能操作(含软件应用)考核采用现场实际操作和计算机软件操作方式。
理论知识考试和技能操作(含软件应用)考核均实行百分制,成绩皆达60分及以上者为合格。
技师和高级技师还须进行综合评审。
职业资格证书是持证者能力和水平的证明,也是从事该职业(工种)的合法依据。
高职院校的毕业生一般应取得某一工种的中级或中级以上的职业资格。
二、专业核心能力与关键能力
(一)专业核心能力
本专业要求学生具有以下六项核心能力
1、机械设计与制造能力
阅读和绘制零件图、产品装配图的能力;查阅有关技术资料,设计简单的机械装置的能力;会用金属切削原理与数控机床常用刀具的相关知识,根据零件图选择合理的加工方法。
2、工艺、工装的设计能力
会编制中等复杂零件的数控加工工艺,会设计常用的夹具。
3、数控加工与编程能力
会用手工和计算机熟练地编制零件的数控加工程序,会使用数控车床、数控铣床熟练地加工产品。
4、数控机床的调试、维修的能力
会运用数控机床的工作原理、数控机床的机械结构、数控系统的构成等理论知识分析、排除数控机床常见的故障;会调整数控机床的参数;会熟练的使用维修的工具进行维修。
(二)关键能力
1、排除干扰的能力
数控加工容不得丝毫的差错,要求从业者必须具有细心、细致、专注的心理品质,具有排除干扰的能力,一进入车间,决不受任何事情的影响,能够全神贯注的工作,确保没有丝毫的疏忽。
2、继续学习的能力
要求从业者具备继续学习的能力,能够掌握新的数控机床的操作方法、新的数控加工方法、新的数控加工刀具和工艺。
3、逻辑思维能力
要求从业者具备很强的逻辑思维能力,能经过判断、分析和推理能找到数控机床的故障并能修复故障。
4、团结合作的能力
要求从业者能正确的表达自己的思想,能融洽的与他人相处,能愉快的与他人共事;能与他人分享自己的知识和经验,不保守;能够相互配合共同完成复杂的工作。
三、项目训练综合实训课程模式
(一)模式描述
1、模式表述
项目训练综合实训课程模式是通过解决专业领域的实际问题来训练学生的实际能力的一种模式,属于综合实训课程中的“项目模式”。
要求学生针对某一工作岗位的某一生产任务中的实际问题而提出一种解决方法,并付诸于实施。
该模式对实际问题的内容并没有严格的范围界定,可以是生产类型、管理类型或服务类型。
该模式以项目小组为单位,每3~6人组成一个项目小组,小组内部既团结协作,又分工负责,每人负责一项具体内容,由小组长负责整体工作,最终要提出解决方案并付诸实施。
2、基本特点
该模式的最大特点是符合研究性学习的理念。
整个实训过程完全以学生为主,教师仅起到引导(注意不是指导)、保障、监督的作用,学生有了问题,教师不是直接告诉学生答案,而是与学生一起讨论,引导学生查阅资料,自己寻找解决问题的方法。
学生出现了错误,教师也不直接指出来,而是想办法让学生自己发现问题,这符合研究性学习的理念,也符合现实的工作情况。
采用这种模式后,学生能自主学习,积极性高,学习效果好,就业后适应快。
3、适用范围
该模式主要适用于数控专业,在所有专业课和单项实训课学完以后进行。
4、运用要领
项目的选择至关重要,内容必须典型,在工作中能够综合应用各种专业知识和技能;难易程度要合适。
要有足够的设备、场地、图书资料、经费来保证项目实施的需要,必要时可将学生分班轮流进行。
同时还要有水平足够、数量充足的教师来指导该项实训。
(二)训练的总体思路
在综合实训课程开始之前,要求学生利用业余时间去企业调研,去寻找合适的项目。
选好后写出开题报告,经指导教师审核同意后,可作为实训的题目。
实训期间,由学生进行详细的设计,设计完毕经指导教师审核后可付诸实施。
然后由指导教师评价、学生自评及互评,得出结论,并给出每个人的实训成绩。
对于数控技术专业我们选择了复杂零件的加工作为学生训练的内容。
由学生自选某一个实际生产的复杂零件作为项目的研究对象。
首先对其进行工艺分析,写出详细、可行的工艺步骤,对其中部分要求定位、装夹精度较高且通用的装夹方法达不到要求(或效率太低)的工序,设计专用夹具,并将其加工、装配好,利用该夹具装夹零件毛坯,用自己编制的数控加工程序进行加工,最后再设计检验方案并检验零件是否合格。
如果不合格则要对以上相应环节进行修改后重新加工,直至合格为止。
(三)该模式的特征
该模式的特征是真实性、针对性、灵活性、规范性。
“真实性”是指针对实际工作岗位中的实际问题,是实实在在的,而不是虚拟的。
“针对性”是指所要解决的问题有明确的目的,是为解决实际问题而进行的,不是单纯的练习。
“灵活性”是指问题的类型不受限制,问题的大小、难易不受限制,每一小组的人数不受限制,因地制宜、因时制宜、因人而异,灵活调整。
例如:
对于基础好,能力强的学生可选择难度大一些的问题,对于基础差,能力不强的学生可以选择难度小一些的问题。
“规范性”是指无论问题的类型、难易、大小的差异有多大,但解决问题的程序、原则和方法是规范的、一致的。
这也是贯穿整个实训环节的统一的要求,也是不同的题目能够达到同样的实训目的的根本保障。
四、实训内容与方式
1、实训内容
对数控专业,项目训练法综合实训的主要实训内容如下:
①复杂零件的加工工艺设计
根据零件的技术要求,结合学校现有的设备情况,设计该零件的整个工艺流程,要详细、完整、可行,包括从毛坯制造到成品检验入库,从选用某种加工方法到每一次走刀的切削用量都要写清楚,并填写工艺卡片。
②夹具设计
对于该零件的部分加工工序,用通用夹具进行装夹无法达到定位要求(或效率低下),此时要设计专用夹具进行装夹,要画出夹具的完整装配图、全部零件的零件图;还要写出设计计算说明书,说明书中必须有定位误差的分析计算。
③夹具制作
利用机床自行加工制作夹具的零件(对标准件可以外购,个别无法加工的零件通过外协加工),装配后进行检验。
对所存在的问题进行改进、调整,对个别不合格零件要重新加工。
直至装配、检验合格后,方可投入使用。
④复杂零件的加工
采用自己制作的夹具装夹零件,按照第①步所设计的加工工艺进行加工,保证加工精度要求。
⑤检验
先设计检验方案,然后进行检验,并得出检验结论。
如果所加工出的零件不合格,则要对以上相应环节进行修改后重新加工,直至合格为止。
⑥写设计说明书
写出详细、完整的设计说明书,要求条理清楚、结构完整、内容正确、格式规范、表述清楚、论述有力,论文要求全部用计算机打印。
⑦答辩
制作幻灯片,参加答辩。
2、实训方式
实训方式完全以学生自己设计、制作为主,自由选题、自己定方案、自己设计、自己制作、自己检测,就连车间的管理、生产的调度、设备的安排也由学生自己完成(单独由一、二个小组负责),教师仅起引导、监督、保障作用。
3、实训组织
①选题与分组
②设计设计加工工艺并编写工艺卡片;设计夹具并画出装配图和所有非标准零件的零件图。
③专家审核
④夹具制作
⑤零件加工
⑥检验
⑦编写设计计算说明书、加工、装配、检验报告。
⑧答辩。
⑨成绩评定。
4、保障措施
为了更好地完成实训任务,应做好以下四点:
①理论课教学,加强实践环节
在进行理论课教学时,增加一些下厂参观、演示、实验、实习、发明创造展览、专题讲座等,以开阔学生的视野,增加感性、理性认识,为综合实训提供更广的思路。
②加强实习教学,增加相关工种训练
为满足加工制作的要求,实习教学的内容应该更为丰富,对学生的技能应该提出更高的要求,不仅在技能的速度、精度上要提高,还要增加相关工种的训练,以保证学生具备多工种操作的动手能力,完成制作任务。
③综合实训早布置、早动手
由于综合实训的制作工作量大,又会受场地、材料、外协加工等多种因素的制约,虽然设计方案经过专家审核,但在制作过程中也难免会出现这样那样的问题,而且每个项目组的情况各不相同,如果都等到综合实训时才布置任务、才动手搞,很可能就会有个别项目组完不成任务。
而且,由于是加工制作的题目,投入了大量的人力、物力,不仅仅是练习,更要加工出有使用价值的合格产品。
在调研、选题、拟定方案过程中如果时间能够比较充足,可以做的更细一些、更完善一些。
因此,我们通常提前三个月将任务布置下去,要求学生利用业余时间完成前期工作,效果很好。
④加强组织管理,做好协调工作
由于各个项目组的题目都不一样,每个项目组都要制作十几个甚至几十个零件,这些零件又各不相同,其所需的材料、工具、量具、刃具也千差万别,因此库房管理员工作量很大。
同时,每一个零件的加工大多需要二、三种机床,这就给机床的协调管理造成了很大的困难,如果这些工作做不好,就会影响到制作的进程。
5、该模式的优点
①训练全面
该模式涵盖了数控专业的主要教学内容,工艺设计、夹具设计、数控编程、数控加工、装配、精度检验、计算机应用,同时还锻炼了组织协调能力、写作能力,培养了严谨、细致的工作作风。
对学生的训练最全面。
②能更好地体现职业教育特色
职业教育不同于普通教育,它是以工作岗位的能力需要为核心目标的教育形式,动手能力的培养是职业教育的主要环节之一,将设计与制作相结合,更能体现职教特色,也是职教培养目标的必然要求。
③能突出理论联系实际的原则
传统教学模式中的设计环节(课程设计、毕业设计)的好坏只靠教师去评价,由于教师的精力有限,不可能在每一个环节都看的很细,不可能每一个细小的问题都能发现;但是有制作就大不一样了,在制作的过程中,设计的不合理、不完善的地方就逐渐显露出来,学生自己就会发现并想方设法去改进,这样就很好地将理论与实践结合起来。
④能促进技能的提高
一方面,在制作过程中各种加工方法大都能用到,这对学生的技能水平提高是一个促进;另一方面,在平时训练时,由于学生能明确地知道在综合实训时还要用到,所以训练的格外认真,能达到事半功倍的效果。
⑤因材施教,给优秀学生以更大的发展空间
由于综合实训是教师单个指导,能更好的因材施教,对于基础好、能力强的学生可以选择难度大一些的问题,使他们有更大的发展空间;对于基础差,能力不强的学生可以选择难度小一些的问题,使他们也能得到应有的锻炼。
⑥实践效果好
通过这种形式的综合实训,能提高学生学习的积极性,增强动手能力,增强分析问题、解决问题的能力;同时,还能设计制作一些产品,满足生产教学的需要。
五、实训环境与条件
(一)实训场所与设施
为保证实训的顺利进行,需要有充足的场地和品种较全、数量较多的设备。
根据经验,要保证40人同时进行综合实训,需要设备、场地如下表所示。
如果人数较多,可以先后轮流或采取两班倒或三班倒的方法来进行。
表数控技术专业40人综合实训需要设备情况
序号
实训室
设备名称
数量(台)
1
金工实训室
300平方米
车床
5
立式铣床
3
卧式铣床
2
钳工台
20
台钻
5
摇臂钻
1
平面磨床
2
外圆磨床
2
电焊机
5
2
数控实训室
200平方米
数控车床
5
数控铣床(或加工中心)
5
电火花加工机床
1
线切割加工机床
1
3
计算机房
80平方米
计算机(配相应软件)
20
绘图仪
10
打印机
1
4
检测室
100平方米
常用测量器具
4套
测量仪器、设备
1套
5
库房
30平方米
常用工具、量具
30套
常用刀具、材料
若干
合计
710平方米
不同的学校根据实际情况会有一些差异,如果个别设备没有,可考虑外协加工。
要有一套完整的管理制度,要做到实训室(实验室)开放,且有专人管理,学生完全可以利用节假日、业余时间随时来实训室加工生产。
要重视设备的维修、维护和保养工作。
根据需要,对经常出现故障的部件备足配件;对问题较多的设备进行改造升级、或淘汰,确保各类设备完好率高于95%。
(二)学习资源
1、教材
要优先选用国家级或省级规划教材、立体化教材。
由于实训教学受设备、场地情况的制约较大,很难有完全合适的教材,在有条件的情况下,要针对自己学校的情况编写教材、拍摄DVD录像片、制作多媒体课件。
2、图书资料
学校要提供充足的图书资料供学生查阅,尤其是工具书必须齐全、数量充足,否则无法满足综合实训的需要。
3、网络资源
网络因其信息量大、速度快、信息及时、检索方便等特点已成为人们生活、工作中必不可少的工具。
学校要提供给学生足够的免费上网的就会和时间,让他们学会使用网络收集资料、收集信息。
同时要利用校园网开通清华期刊网镜像、万方数据库等资源。
(三)师资
教师是新的教学模式的创造者和实践者,师资队伍的水平代表者学校的水平,影响者学生的水平,因此搞好师资队伍建设是搞好实践教学的关键之一。
教师要具备专业知识、操作技能、科研能力、教育教学知识,四者缺一不可。
这里需要指出的是不少高职院校都将较高的研究生比例作为师资队伍建设的目标,这是极大的偏差。
高职教育是成熟技术的应用与推广,不以探索未知领域为目标。
从高职教育的实践来看,学生厌学(学习动力不足、学习积极性不足)是影响教学质量提高的首要因素,高职教师首要解决的是提高学生的学习积极性,而不是自身专业水平的问题。
教师所急缺的是教育教学理论与经验的提高,高职的教师应该首先成为教育专家而后再成为学科专家。
从这个意义上讲,师资队伍建设的当务之急是努力提高教师的教育、教学理论水平。
从这一角度看,双学士(本专业学士学位、教育学学士学位)比研究生更适合作高职的教师。
1、师资队伍的建设要高、中、低协调发展,形成团队,师资队伍的建设目标如下:
表:
师资队伍建设的目标
序号
人员
工作内容
工作特点
人数
备注
1
双学士+高级工
学科(工种)带头人,教研(科研)的课题负责人,青年教师成长和外来教师进修的指导者,教学工作的样板
以科研、指导为主,教学为辅
每工种1~2人
2
本科生+技师
各工种的骨干教师,教学、科研、教材编写的主力,学生社团、兴趣小组、科技协会的指导教师
以教学、科研为主
占数控各工种总数的60~70%,占普通机床各工种教师总数的30~40%。
其中部分优秀的为带头人
3
专科+高级技师
数控各工种的辅助教学人员,普通工种的教学主力,兼有负责生产加工业务的技术工作、管理工作、高难度零件的加工工作
以教学、生产为主
占数控各工种总数的30~40%,占普通机床各工种教师总数的60~70%。
大部分为临时工、其中部分特别优秀的为正式职工
4
中专及以下+高级工
辅助人员,生产人员
以辅助、生产为主
临时工
2、师资队伍建设的主要措施
①积极为青年教师的脱产培训创造条件,大力支持、鼓励在岗培训;督促青年教师参加技能比赛,以促进技能水平的提高。
②定期举办教研活动,以提高教师教学水平;尤其要指导、帮助外聘教师(兼职教师)提高教学水平。
③积极探索实践教学的新思路、新方法,力争将教学与科研结合起来,不断提高教师的科研水平和教学水平。
④适时的评选、推荐青年(技能)骨干教师、工种带头人,以促进其发展。
⑤实施教师年度发展计划,推动教师理论水平、技能水平、教学水平、科研水平的不断提高。
⑥积极与学院有关部门沟通,提高实践教师待遇,改进实践教师工作量计算办法、管理办法、考核办法。
六、考核与评价
(一)学生成绩的考核
学生个人成绩的考核分项目考核和个人考核两部分组成。
其中项目考核分数占总分数的60%,项目小组的人员都相同;个人考核占40%。
1、项目考核(设计、制作质量)
表综合实训课项目考核表
项目名称
指导教师
完成人员
序号
项目
评定标准
配分
得分
备注
1
选题情况
(10分)
题目有一定难度
5分
题目有实际价值
5分
2
设计质量
(20分)
有一定创新
7分
整体设计合理
5分
详细设计完整
5分
绘图质量高
3分
3
制作质量
(20分)
能达到实用要求
7分
零件加工能达到设计要求
5分
外观美观
3分
工作量大
5分
4
设计说明书(5分)
格式规范、内容完整、表达清楚
5分
5
答辩情况
(5分)
幻灯片制作质量高、讲解清楚,能正确回答评委的提问
5分
6
合计
(60分)
60分
评委签名
年月日
该项由参与答辩的教师分别评分,然后计算其平均分作为项目考核的分数。
2、个人考核
表综合实训课个人考核成绩表
项目名称
指导教师
完成人员
承担工作
序号
项目
评定标准
配分
得分
备注
1
工作质量
工作质量高
10分
个人承担部分
2
工作量
工作量大
10分
个人承担部分
3
工作态度
工作态度认真
5分
4
专业知识
专业知识扎实
5分
5
专业技能
专业技能水平高
5分
6
考勤情况
全勤
5分
7
合计
40分
该项评分采用无记名方式,由指导教师、学生本人、小组成员分别评分,然后计算其平均分作为该项成绩。
(二)对课程的评价
对课程的评价分为两项指标,一是对任课教师的评价,由学校教学督导组和学生评价组成;二是对课程的评价,由学校督导组评定。
1、对任课教师的评价
表综合实训课教师评价表
教师姓名
课程名称
序号
评价内容
评价标准
配分
得分
备注
1
教学态度
教学态度端正、工作认真
20分
2
专业水平
理论水平高、知识面广、应用能力强
15分
3
技能水平
技能水平高、技能全面
15分
4
教学方法
教学方法灵活、能因材施教
30分
5
教学质量
学生学习积极性高、教学质量好
20分
6
合计
100分
分别由学校督导组专家、学生代表无记名方式评分,分别计算其平均分,然后按照督导组评价占60%、学生评价占40%折算组成对该任课教师的评价。
2、对课程的评价
对课程的评价由学校督导组参考毕业设计课程评价标准来执行。
附:
综合实训大纲(典型案例)
综合实训课程教学大纲
学时数:
90学时(3周)
学分:
5学分
一、本课程的性质、地位和作用
《综合实训》课程是数控技术专业的核心课程之一,为必修课。
综合实训是学生学完全部专业课程和单项实训课程之后的一门实训课。
它通过对所学的理论知识、操作技能的综合应用,将一个个独立的知识技能进行融合、提升,形成一个完整的知识技能体系,提高分析问题、解决问题的能力,从而缩短与就业的“距离”。
二、本课程的教学目的和要求
通过该课程的学习使学生熟练掌握机械加工工艺的编制方法,掌握夹具的设计、制作方法,掌握复杂零件的数控编程、加工、精度检测的方法,学会综合应用所学的专业知识、操作技能解决现实的问题,提高分析问题、解决问题的能力,提高独立工作能力,为就业打下良好的基础。
实训过程以学生自学为主,教师仅起到引导、保障、监督的作用,要求学生自主学习,充分调动学生的学习积极性。
三、本科程的相关课程
本课程应在学生学完全部专业课和单一的实训课以后开设。
四、课程内容及学时分配
序号
项目
内容
学时
1
调研、选题
调研
选题
提前进行
不占用学时
2
复杂零件的加工工艺设计
零件分析
工艺分析
工艺设计
编写工艺卡片
6
3
夹具设计
方案设计
定位误差分析
画装配图
画全部零件的零件图
编写设计计算说明书
18
4
夹具制作
列出标准件采购清单
列出外协加工的零件清单
非标准件的加工制作
零件检验
装配
30
5
复杂零件的加工
复杂零件加工程序的编制
复杂零件的加工
12
6
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