理实一体化教室方案V

1、数控机床理实一体化教室建设方案XXXXXX学校武汉华中数控股份有限公司通讯地址：武汉东湖奇新区华中科技大7科技园邮政编码：邮政编码：430223联系人：联系人：职务：职务：联系电话：电话：电子邮箱:电子邮箱:1数控机床理实一体化教室建设背景及总体思路2数控机床理实一体化教室建设方案2J 理实一体创新型教学环境的建设2.1.1多系统学生机/教师机2.1.2 机多模小型台式数控机床2.1.3智能控制中心2.1.4交互式演示系统2.1.5视觉处理器2.1.6听觉处理器2.1.7其他配套设施2.2 理实一体创新型教学资源的建设2.2.1教材2. 2. 2课程设计建议书102. 2. 3 PPT电子课件

2、2.2.4习题库2.3 理实一体双师型教师队伍的建设2.3.1双师型教师培训2.3.2教室使用及课堂组织培训3 创新特色4 部分案例4.1数控机床理实一体化教室参展图片4.2 重庆机械高级技工学校正在使用数控机床理实一体化教室4.3 河北某技工学校理实一体化教室照片4.4 昌邑职教中心理实一体化教室案例4.5 武汉市第二轻工业学校理实一体化教室案例5华中数控基本情况5.1公司简介5.2公司荣誉5.3公司历程错误！未定义书签。1数控机床理实一体化教室建设背景及总体思路我国教育事业随着改革开放、产业升级获得空前的发展。越來越多的企业对于学生的全 面素质和综合能力提出了越来越高的要求。由于传统课堂教

3、学固有的灌输式教学方法已经越 来越不适应教育的发展要求，教育部从2006年开始分别对高、中职教育进行改革，建立示范 校，也于2014年提出木科转型职业教冇。国家教冇部对职业教冇的重视不难看出，如今的职 业教育必须加以改革，否则，提高学生的全面索质和综合能力就是一句空话。华中数控作为国内一流的数控系统企业，依托华中科技人学，拥尙一流的专家资源、制 造资源、项目资源、教材资源等，且长期致力于数控实训设备的开发和制造，对于数控教学 当中存在的问题有着更深刻的认识，对机电数控类专业的教学、实训及课程改革有较为深入 的研究。公司为配合支持国家提出的人力推进中高等职业教育改革创新，全面提高办学质量，满 足

4、数控技术职业教育市场的迫切需求，开发出全新理念的“数控机床理实一体化教室”，该方 案是专门配合各类工料院校进行数控加工职业教育的教学和实训环境，皆在帮助各院校培养 符介现代制造业需要的高级技能型职业技术人才。“数控机床理实一体化教室”利用网络技术 帮助学校建立理实一体化的教学环境，解决数控车削编程与操作和数控饶削编程与操 作这两门核心课程的理论教学，将理论学习和实践学习合而为一，加强教学过程中的体验 感和互动感，全程构建素质和技能培养构架，从而实现理论、实践一体化，教、学、做一体 化；时间、地点、内容、教师一体化：理论、实践紧密结合，相互支持，相互促进，为教学 过程ii优化提供了保障。数控机床

5、理实一体化教室效果图2数控机床理实一体化教室建设方案2.1理实一体创新型教学环境的建设数控机床理实体化教室标准配豐包括20台多系统学生机（HNC-35N）, 1台多系统教师 机（HNC-33N）, 1台一机多模小型台式数控车床（HNC-210T）, 1台一机多模小型台式数控铳 床（HNC-150M）,智能控制中心（多媒体教学软件、多媒体讲台、中央控制器、监控电脑）， 交互式演示系统（投影仪、电子白板），视觉处理核心器（网络高清摄像头、兆以太网交换 机、网络硕盘录像机），听觉处理核心器（功放、无线麦克风、音箱），其他配套设施（网络 交换机、单相高精度稳压器）等。整个教室通过网络连接成为个整体，实

6、现数据传输、远 程控制等功能，使理论知识和实际教学相互融合、无缝衔接。数控机床理实一体化教室布局图数控机床理实一体化教室运作图2.1.1多系统岂i/L/如币机概述：多系统学？而化的设计理念，机乂体枳小观工业化.HNC-33N 敦师机器的整体尺寸与教9坐？IM妆室中摆放二教师组织课堂教学。HNC-35N 豊翟|智能控制交互式演_ ,装有HXC-3L学生机中心示磁 忌町同步显小在投 彫仪上。名称.参数CPU英特尔第三代酷脊13-3220 3. 30GHz内存2 GB （金士顿 DDR3 1333MHz ）显水器19英寸工业液晶显示器长宽比例16:10触摸屏具有钢化玻璃的红外触摸屏fi盘320G (

7、可选配)接口RS232,多CSB接II,以太网接口控制电机轴数3轴联动+主轴调速控制面板标准车床/铳床/车铳一体化控制面板系统机箱工业设计师专门设计，可灵活放置，显示器可旋转外形尺寸(CM)74*62*1302.1.2 一机多模小型台式数控机床相对于人型工业机床，小型台式数控机床更便于按照教室不同的布局进行不同的布豐， 无需对教室进行改造及另外布置电源线；开放式的布局更便于摄像头进行拍摄；多系统数控 机床町实际加工操作，与监控电脑相连，町随时上传加工程序，同时也町随教学内容的变化, 切换不同的系统进行教学。本方案中，小型台式数控机床相对于人型工业机床的优势主要体现在以下几个方而:小型台式数控机

8、床大型工业机床占地、体枳占地面积小、体积小 町按照教室布局随意布豐占地面积大、体积大 限制大，不好摆放电压要求220V民用电压，功率小380VT业电压，功率人外观保证安全操作的前提下，采用专业 的开放式外观设计全封闭或者半封闭式设计系统采用HNC-35数控系统，可使用4个 系统单独一个系统机床参数:车床(HNO210T)枕床(HNC-150M)车床参数：1）最大工件回转直径：210mm2）X轴行程：80mm3）Z轴行程：200mm4）主轴转速范闱:50-2000r/min5）主轴电机功率：500w6）X轴最大扭矩：1.2Nm7）Z轴瑕*扭矩：1.6Nm8）主轴锥度：MT3#9）尾架锥度：MT2

9、#10）刀位个数：4个11）电源：AC220V/50HZ12）数控系统：华中世纪星HNC-21T多模数控系统：（含F、S、M数控系统 操作模式）铳床参数：1）最人立铳直径：12mm2）最人钻孔直径：15mm3）X轴行程：180mm4）Y轴行程：110mm5）Z轴行程：145mm6）主轴转速范闱:100-3000r/min7）主柚电机功率：500w8）X轴、Y轴、Z轴域大扭矩：2.32Mn、 2. 32Nm. 2. 32Nm9）工作台尺寸：240*120mm10）主轴锥度:MT2#11）电源：AC220V/50HZ12）数控系统：华中世纪星HNC-21M多榄数控系统：（含F、S、M数控系统 操作

10、模式）2.1.3智能控制中心智能控制中心主要rti多媒体教学软件、多媒体讲台、中央控制器、监控电脑等组成，智 能控制中心的核心是教师监控电脑，多媒体教学软件的主机端软件安装在教师监控电脑中， 客户端安装在全部的学生机上，教师可通过监控电脑控制及管理整个一体化教室的教学进 程，实时控制教学数据及资源分配，从而让整个教室连为整体，相互之间町以实现数据传输、 远程控制等功能：同时监控电脑中安装有交互式电子白板应用软件，町方便教师实现课件播 放、加工视频播放及白板教学：中央控制器是整个教室中音频、视频控制枢纽，教师可通过 中央控制器控制及切换各种多媒体教学资源。产品图:（1）多媒体教学软件：兼容Win

11、dows XP/Vista/Wir.dows 7的广播教学软件，并支持32/61 位系统；貝备以下功能：教师演示、学生示范、黑屏肃挣、屏幕监视、遥控辅导、文件传输、 提交作业等。（2）多媒体讲台：讲台内可放置电脑主机（或手提电脑）、键盘鼠标、屮控系统、音频 功放等。（3）中央控制器：内置高保真无级音最调节，1路可编程RS-232控制接II,三路电源 管理，可控制幕布、投彫仪电源、电脑电源，操作面板具有便捷的网络I】、USBIL电脑信 号输入II、电脑音频输入II、外接备用AV输入II、话筒输入II、220V电源输入II等。（4）监控电脑：CPU酷睿17,内存2G,硬盘500G,液晶显示器19寸

12、，安装多媒体教学 软件、摄像头视频数据采集传输软件、交互式电子白板应用软件。2.1.4交互式演示系统交互式演示系统由投影仪、电子白板等组成；交互式演示系统从实际教学出发，将黑板、 粉笔、投影、图文、音视频等整介为一体，打造全新的授课方式，同时不改变教室的任何授 课习惯，操作简单易用。教室前端由一套集电子白板和投影仪功能为一体的屏幕来进行显示，充分发挥了两者的 特点。电子白板主要用于理论教学，在播放教学PPT、电子教材和点评学生程序时，教师可 使用触控笔在上而直接圈点勾画，能带來更为II观的教学视觉效果：投影仪则直接与摄像头 连接，播放教师的操作与机床的运动加工，同时与电子白板上的理论教学内容相

13、匹配，学生 更容易掌握当前所学的知识。（实体图）（效果图）电子白板参数：1）电磁感应式书写笔2）长宽比例：16： 103）产品外形（mm）： $2025*12584）板体厚度（mm）： 555）有效书写区域（mm）： $1870*11686）定位方式：六点定位/九点定位/十二点定位7）含交互式电子白板应用软件8）安装方式：壁挂式投影仪参数:1）亮度$3000流明2）3LCD液晶显示技术3）分辨率 $1024*7684）对比度M2000： 15）灯泡功率M200W6）灯泡寿命25000小时7）具有断电保护功能2.1.5视觉处理器视觉处理器由网络高清摄像头、千兆以太网交换机、网络破盘录像机等组成。

14、机床实际 操作、加工及教师机的操作视频由分布在机床周用及教师机上方的高清网络监控摄像头录 入，实时录入的视频通过T兆以太网交换机输入到网络硬盘录像机中录制，网络碾盘录像机 的输岀视频町通过多媒体中控传输给投影仪在白板上播放。在机床上面会配置2个摄像头，一个釆用微距拍摄，主要记录工件加工时刀具的轨迹和 加丁的情况：另外一个拍摄整台机床的情况。在HNC-33N教师机上会配置1个摄像头，主要 拍摄教师示范操作时的情况。产品图:（1）网络高清摄像头：清晰度$700线（2）网络硬盘录像机：主处理器：工业级胶入式微控制器：操作系统：嵌入式LINUX 操作系统；视频输入：4路高清输入（8路叮选）；视频格式：

15、H. 264；图像质量： 1080P/UXGA/1. 3M/720P（3）千兆以太网交换机：传输速率：10/100/100（Mbps；背板带宽：16Gbps：包转发率: 10Mbps: 14800pps, 100Mbps :148800pps, 1000Mbps: 1488000pps :端 I 】数量：8 个2.1.6听觉处理器听觉处理器由功放、无线麦克风、音箱等组成，音频控制的音源输入主要由监控电脑音 频输出和无线麦克风的音频录入组成，音频经过功放的音频放人，通过赛媒体中控的音频切 换，故后由音箱输出，形成完善的音频播放系统。（效果图）（1）功放：输出功率：50*2,失真：W0.8%,频响

16、：20HZ-20KHZ,信噪比：280DB；（2）无线麦克风：频率响应范闱：60Hz-16KHz3dB,偏移度：25KHz, J4有音最过荷限制，谐波干扰比：80dB,射频稳定度：0.005$以内，S/N比：80dB以上：（3）音箱：频率响应：80HZ-18KHZ,阻抗：8欧姆，灵敏度：86DB+/-2,功率：50W。2.1.7其他配套设施其他配套设施由网络交换机和单相高精度稳压器等组成；网络交换机是整个一体化教室 的基础，町以将整个教室的学生机、教师机、数控系统等通过网络连接起来，保障基于网络 的软件、数据、视频等正常运行：高精度稳压电源保障了整个一体化教室设备的安全、稳定 运行。（效果图）

17、网络交换机参数:1)传输速率：10/100/1000M；2)端 11: 24+2 个 RJ15 端 口 ；3)背板带宽:8. 8Gbps：4)包转发率：6. 55Mpps；5)接入控制，外网过滤，地址过滤。单相高精度稳压器参数：1)输入电压范阳：160-250V2)输出电压：220V + 3V3)稳压精度：3%4)满载温升：60C5)相对湿度：95%6)功能保护：其有过压、欠压保护、过我、短路和延时供电功能。2.2理实一体创新型教学资源的建设2.2.1教材华中数控响应国家任务式教学教材编写要求，整合优质专家资源，I韦I绕理实一体化创新 教学环境，针对数控专业核心课程编写数控车削编程与操作和数控

18、铳削编程与操作 两本专业教材。2. 2. 2课程设计建议书为帮助教师在理实一体化教学坏境中更好地教学，华中数控专家团队针对数控车削编 程与操作和数控徒削编程与操作两本专业教材配套编写了课程设计建议荊。建议书 涵盖了课时分配表、课前准备、教学目的及要求、教学过程等课堂组织内容。2. 2. 3 PPT电子课件根据数控车削编程与操作利数控铳削编程与操作教材与教学设计建议书，编 制了相对应的PPT电子课件。2.2.4习题库编制了相对应的理论考核题目。其考核题目町以通过理实一体化管理软件的“网络考试”分发试卷给学员考试，做到无纸化考试，并且还可以自动评分。教师也可以自己创建新的试卷，操作简单方便，考试成

19、绩可以查询和统计。2.3理实一体双师型教师队伍的建设2.3.1双师型教师培训“理实一体化”的教学方式对教师的能力提出更高的要求，模糊了传统教学中理论课教师 与实训教师之间的界线，只有既懂理论又懂操作的双师型教师”才能适应“理实一体化” 的教学。对此，华中数控专门针对传统理论教学的教师制定了专业的“双师型教师”培训计 划以提高教师的动手实践水半。（一）培训课程：1、数控车床操作与加工工艺（高级工水半）2、数控铳床操作与加工工艺（高级工水平）（二）参训教师应具备的条件:项目掌握内容读图与绘图1.能看懂复杂的零件图和部件装配图，能绘制一般的零件图基础知识1.数控原理与机床基本知识（组成结构、插补原理

20、、控制原理、伺 服原理等）。机床介绍1. 熟悉常用数控车床的型号、规格、性能、结构及组成。2. 理解机床坐标系和工件坐标系及机床参考点、机床原点、刀架原 点及工件零点的意义和相互关系手工编程1. 懂得程序格式、指令代码、子程序、固定循环、宏程序等 （前提必须会操作一个系统：华中、F、S、M）2. 能够运用固定循坏、子程序进行零件的加工程序编制（三）培训目标：1、知道数控机床各个部分，并熟练的操作机床懂调整和维护保养机床。2、至少会使用两个数控系统操作加工高级工零件图（包括确定零件的工艺路线；切 削用量与夹具的使用、刀貝的选择：填写工艺卡、工序卡）3、懂得使用常用量具测量零件。（注：以操作机床和

21、加工零件为主，提高数控教师实践动手能力）（四）培训人数及周期：1、数控车床双师型教师：2人/ 8天2、数控铳床双师型教师：2人/ 8天（五培训内容:序号项目黨握内容1制定加 工工艺 能根据工件的技术要求，确定一般零件的工艺路线，能使用数控机 床的全部功能编制中等复杂程序零件的程序，并进行加工； 对一般零件能进行工艺和编程的优化，以保证精度和加工效率； 切削工艺、切削用量、夹具的使用、刀具的选择等； 填写一些工艺卡、工序卡。2刀具 准备 熟悉常用刀具的名称、规格、构造、使用调整和维护保养方法： 熟悉刀具的切削用量的选择和计算方法： 熟悉掌握试切对刀法操作，并能根据工件的尺寸变化修改刀貝偏 置。3

22、工件定位 与夹紧 熟悉常用夹貝的名称、规格、构造、使用调整和维护保养方法； 熟悉工件定位、夹紧的基本原理利方法以及防止工件变形的方法。4数控 系统掌握加工程序的输入、输出、调用、修改及工件参数的输入、修改 等基本操作（选择一个）：注：前提是必须会操作一个系统：华中、F、S、Mo5精度 检验 熟悉常用量貝的名称、规格、构造、使用调整和维护保养方法： 掌握测最零件的方法。6维护 熟悉常用数控机床与数控系统、润滑系统的使用规则、维护保养方 法，能在加工前对机床的机、电、代液开关进行常规检查及保养： 掌握常用数控机床的操作、调整和维护保养，阅读数控机床各类报 警信息，能处理一般的报瞥故障。2.3.2教

23、室使用及课堂组织培训冈为“理实一体化”的教学方式与传统的数控教学方式存在很人的不同，在教师技能、 课堂组织等方面都需要提高和学习，因此华中数控针对这块专门安排了一个短期培训，对 教师“理实一体化”教学的能力做一个全面的提高。（一）培训具体内容整个培训主要分为两个部分：一部分是“理实一体化”设备使用及教学培训：另一部分 是多系统操作培训。（二）培训人数及周期：24人/ 4天（三）培训内容:序号项目掌握内容1软件方面 多媒体教学软件 其他相关配套软件的使用2硬件方面 交互式电子白板 多媒体讲台 中控及其他相关配套硕件的使用3小型数控机床 基本操作与基本维护保养 常见故障的判断及处浬4教学组织 “理

24、实一体化”课堂组织 “理实一体化”课程设计L0数控系统根据学校的选择，选择其中两个以卜.（包括两个）数控系统 进行基本培训（前捉必须会操作一个系统：华中、F系统、S系统、 M系统）培训内容包括： 数控系统编辑面板； 数控系统的基本操作； 数控数据设置： 数控系统自动运行； 数控系统程序编辑。3创新特色（一）创新教学环境，提高教学质量可实现多系统教学：由于职业院校的数控教学普遍只采用一种数控系统来进行教 学，但是实际工厂中的数控机床采用的数控系统多种多样，学生刚到工厂工作的时候不能很 快的上手操作。针对这种情况，华中数控多系统数控教学软件将实际工厂中主要使用的F系 统、M系统和S系统三种数控系统

25、，另外再加上学校中主流的华中数控HNC-21数控系统集成 & HNC-35N学生机上，从而让学生在一个教室内就能学会4种数控系统的操作与编程，提高 学生的技术水平和就业优势。曲冷和HXW删 壇曝喙咻4 崔旨各厅 编然在学络都能远程HNC-35X 学勺 学生在自己白 而的摄像头3 学中学生闱才真彳町直接在頁 2%既町以提高够匕学习兴趣，乂叫以保址教学咬虽:。界面|堂进行评修改, 三就町以 拟加工,反，学生 厨切换，儿通过网 孑哪一台 成功后, 1机床里 了传统教教裁局：数控机床理实一体化教室对供电、教室面积等方面没令特殊的要求，所 以可以直接醬室里面安装实施，相对于实训车间在硬件环境上视野开阔无

26、遮挡，无加工噪 音便干交流。叢（二）优化课堂组织，提高教学效率理中有实，实中有理：在教学中，理论和实践交替进行，直观和抽象交错出现，不 分先实后理或先理后实，而是理中符实，实中有理。例如：老师每讲解完一个操作知识点后, 就立即町以使用数控机床理实一体化教室中的机床演示相关操作步骤，而相关操作步骤包括 机床运动整个过程通过高清摄像头实时显示在投影仪上，达到了在教学中理论和实践交替进 行，如果学生看不清楚，也可以在学生机上观看。 学中做，做中学：教师将理论知识融于实践教学中，让学生在学中做、做中学，在 学练中理解理论知识、掌握技能。例如：老师讲解某个编程知识点时，学生通过观看老师讲 解的理论知识点

27、、演示的操作步骤、机床的运动轨迹与加工零件后，就町以立即使用自己身 边的学生机进行当前编程知识点的练习，系统地巩固所学知识，京握技能。学生在练习时， 老师町以使用教师机随时监控学生的练习情况，也町以让某位学生在学生机上做示范，且其 他学生都町以观看并提出问题等。实操时间：针对学生动手能力弱这一情况，理实一体化教室能让学生把程序编好再 去操作机床加工，可以缩短学生占机率，増加学生实操时间。（三）兼容性及安全性 兼容性：町以进行:MASTERCAM、CAXA、CAD/CAM等软件的教学：町运行MASTERCAM、 CAXA、CAD/CAM等软件，并直接运行其生成程序，运行过程中町以通过图形仿真査看程序运 行轨迹，同时町传送到机床上进行工件的实际加工，提高了设备的使用效率。安全性，对于无实践操作经验的学生来说，在机床运行中经常出现超程、撞刀、撞 工件等安全事故，导致机床精度卞降，严重时导致机床“停工”，影响正常教学。而理实一 体化教室釆用的是欧盟教学模式，将数控教学分为三个步