专业课程与教法

1、2022年4月23日星期六5时44分2秒1一、数控技术的重要性上一页上一页下一页下一页数控技术数控技术给机械制造业带来了革命性的变化给机械制造业带来了革命性的变化现代数控技术现代数控技术成为制造业实现自动化、柔性化、成为制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础技术集成化生产的基础技术数控机床数控机床是发展现代机械制造技术必需的基础设备是发展现代机械制造技术必需的基础设备数控技术水平数控技术水平的高低，数控机床拥有量的多少是的高低，数控机床拥有量的多少是衡量一个国家工业现代化水平的重衡量一个国家工业现代化水平的重要标志要标志2022年4月23日星期六5时44分2秒2对国家政治军事的影响结论：1

2、能有效解决复杂、精密、小批多变零件加工问题的数控加工技术得到了迅速发展和广泛应用。2022年4月23日星期六5时44分2秒32、数控技术自世纪中叶出现以来, 给机械行业带来了革命性的变化。3、现在数控技术己成为制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础技术,现代的CAD/CAM、FMS和CIMS等, 都是建立在数控技术之上。4、它不仅是提高产品质量、提高劳动生产率的必不可少的物质手段, 也是体现一个国家综合国力水平的重要标志。5、世纪机械制造业的竞争, 其根本就是数控技术的竞争。2022年4月23日星期六5时44分2秒4二、数控技术的特点 数控技术数控技术是一门综合技术，是多学科互相交叉渗透的

3、产物，“因此”数控技术教育具有系统性，体系性和实践性等特点。2022年4月23日星期六5时44分2秒5三、课程体系2022年4月23日星期六5时44分2秒6不足：我国中职教育的课程结构和教学体系未能跳出普通教育的教学体系各门课程都刻意维护和追求它的系统性和完整性。以学科为本位的教育模式“重理论、轻实践”，“重知识、轻技能培养出来的学生缺乏职业教育特色不能适应职业岗位群的需要2022年4月23日星期六5时44分2秒7数控技术专业人才必须具备很强的就业能力目前的学校教育无法形成学生的工作经历与经验，无法深切感受企业文化，制约了学生就业能力的提高。2022年4月23日星期六5时44分2秒82.1培养

4、目标： 数控技术专业培养目标主要面向数控机床操作，数控编程及数控加工工艺编制岗位，兼顾数控机床维护、调试、生产管理等岗位的技术应用型专门人才。2022年4月23日星期六5时44分2秒92.2课程体系课程体系的构成： 课程体系由文化基础、素质教育课程、职业技能模块化课程、实践教学及综合化课程组成。1.文化基础素质教育课程文化课坚持以“必须、够用”为度。通过这一课程体系的学习, 使学生具备基本的文化素养, 具备本专业所需的文化基础知识, 并为进一步学习打下较坚实的基础。2022年4月23日星期六5时44分2秒102.职业技能模块化课程( 1) 具备机械专业的知识。将现行的机械制图与CAD、机械基础

5、、金属材料与热处理、公差配合与技术测量、机械制造工艺学及有关实训教学项目等课程, 综合成机械制造技术基础一门课程,并配套设置钳工技术训练、零件测绘训练、车铣技术训练、其他金属切削技术训练等相关实践性教学环节, 力求达到“理论联系实际”、“学以致用”的目的。突破现行的单科独进或课程体系, 实现了专业课程的大综合化。2022年4月23日星期六5时44分2秒11 ( 2) 具备数控机床控制技术基础知识。 将电工基础模拟电子技术数字电子技术电力拖动液压与气动传感与检测PLC 编程技术综合成数控机床控制技术基础一门课, 并配以电工技术训练、电子技术训练、气液压控制技术训练、PLC编程技术训练。在课程中围

6、绕相关技术在数控机床中的应用而设置课程内容, 如电气控制教学内容以电机控制与调速为主,其他控制技术以元器件识别和正确使用为主等等。2022年4月23日星期六5时44分2秒12( 3) 具备数控机床操作与维护技术方面的基础知识。主要包括数控机床概述、CNC 车、铣床操作技术训练、CNC 线切割技术训练、CNC 电火花成型技术训练等。 2022年4月23日星期六5时44分2秒13( 4) 具备较好的数控车削、数控铣削加工与编程知识。主要包括数控车削、铣削加工编程常识，数控车削( 铣削) 编程技术训练、数控车削( 铣削) 加工技术强化训练等。2022年4月23日星期六5时44分2秒14 ( 5) 具

7、备CAD/ CAM软件应用基础知识。主要包括CAD/ CAM 应用技术常识、CAD 三维建模训练、CAM操作技术训练等。2022年4月23日星期六5时44分2秒15( 6) 具备质量控制方面的基础知识。主要包括质量分析与控制技术常识、精密测量技术训练、企业质量管理实习等。2022年4月23日星期六5时44分2秒162.3参考体系2022年4月23日星期六5时44分2秒172022年4月23日星期六5时44分3秒18四、课程体系改革4.1数控专业课程改革的发展趋向数控专业课程改革的发展趋向(一)综合化 课程综合化就是在职业分析与教学分析的基础上,以职业所需要的知识、技能和态度为主线构建课程。功能

8、：它能够使教学内容紧凑简练,剔除与职业能力关系不大、陈旧、重复、过深的理论知识,随时补充新知识,加强实践环节。课程综合化注重学生综合应用能力的提高和素质的培养,加强了在学科体系中被人为分离的知识间的相互联系和应用,提高了学生综合分析、解决问题的能力。2022年4月23日星期六5时44分3秒19(二)模块化模块化是指在某一职业领域或工作范围内,将一项工作(对应工种或岗位)划分成若干部分。要求：这种划分要符合实际工作的程序和工作的规范,要有清晰的开头和结尾,这样划分出来的每一部分即为一个模块。模块内的活动以技能为主线,辅以必要的理论知识。每一个模块都是独立的,也是规范的。学生通过模块的学习,直接掌

9、握技术技能。每一个模块是理论知识与实际操作技能的有机结合,是综合化、一体化的,它有利于技能的形成与知识的迁移。模块化的课程结构有利于组织教学与课程考核,使得教学更为灵活,同时打破了原有的学期考核方式,取而代之的是模块单元综合考试方式,更有利于学生综合技能的形成。2022年4月23日星期六5时44分3秒20(三)一体化 一体化教学是理论教学与实习教学的一体化,它要求理论教师与实习指导教师一体化,理论课教材与实习课教材一体化,理论教室与实习车间一体化。从本质上讲,一体化是课程综合化与模块化的延续。2022年4月23日星期六5时44分3秒21 综合以上要求,把数控专业应具备的能力概括为： 基本素质与

10、能力、机械专业基本能力、电工操作基本能力、机械加工与数控加工能力2022年4月23日星期六5时44分3秒22 三、数控专业新型课程模式的构建三、数控专业新型课程模式的构建首先,以数控机床操作工国家职业能力标准为基础,以社会对职业的能力要求为目标,确定课程体系中应体现的职业能力。 2022年4月23日星期六5时44分3秒23针对基本素质与能力开设：语文、应用数学、专业英语、体育、计算机操作技术、德育、职业与就业等课程。语文侧重于现代文与应用文的写作,为学生毕业后的基本表达和写作能力打下基础。 2022年4月23日星期六5时44分3秒24应用数学、专业英语则结合专业特点,主要讲述在机械加工、CAD

11、 /CAM等教学内容中所用到的数学与英语知识。 德育、职业与就业课程则着重使学生树立正确的人生目标与专业思想,为今后的就业打下基础。 2022年4月23日星期六5时44分3秒25 计算机操作技术主要培养学生计算机的应用能力,熟悉常用软件的操作过程,为以后CAD /CAM打下基础。 2022年4月23日星期六5时44分3秒26针对机械专业基本能力主要开设机械制图与CAD技术、材料与成型技术、机械基础知识等课程。 材料与成型技术侧重于使学生掌握常用金属材料的性能、应用场合,掌握典型零件的加工方法与相应设备的原理、结构。 2022年4月23日星期六5时44分3秒272022年4月23日星期六5时44

12、分3秒28 机械制图与CAD技术主要使学生 掌握机械制图、识图、测绘方面的基本技能,并能 熟练使用一种CAD软件。为使学生有较扎实的识 图能力,可以将识图的教学贯穿于整个专业教学 的始终。 2022年4月23日星期六5时44分3秒29 机械基础知识则综合了公差配合、工 程力学、机械传动与零件、液压传动等知识,内容较多,因此必须做到取舍得当、安排合理。2022年4月23日星期六5时44分3秒30 针对电工操作基本能力开设电工与电子技术基础和机床电气设备等课程。电工与电子基础使学生理解电工、电子的基本原理与常用电测设备的使用,课程多采用实验的教学模式。 2022年4月23日星期六5时44分3秒31

13、 机床电气设备使学生初步了解机床常用电气设备的原理、应用、维护与保养,为安全使用普通机床和数控机床打下基础。2022年4月23日星期六5时44分3秒32针对机械加工与数控加工能力开设钳工基本技能训练、车(铣)工工艺与技能训练、数控加工实践与CAM软件等课程。 2022年4月23日星期六5时44分3秒33钳工基本技能训练主要使学生掌握钳工的基本操作技能,为数控设备的维护、保养打下基础。车(铣)工工艺与技能训练主要使学生掌握普通车(铣)床加工的工艺知识、设备操作、安全生产、测量技术等。 2022年4月23日星期六5时44分3秒34数控加工实践与CAM软件主要使学生掌握数控机床的基本结构、操作规程、

14、工艺过程、代码生成和CAM软件的操作以及数控加工的技能技巧。2022年4月23日星期六5时44分3秒35五、专业课的教学手段5.1数控仿真软件 数控仿真软件是通过计算机的编程和建模,将加工过程用三维图形或二维图形以动态形式演示出来的软件。2022年4月23日星期六5时44分3秒36（1）北京联高数控加工仿真与远程教学系统）北京联高数控加工仿真与远程教学系统VNUC 数控G代码编程练习学生在老师讲完G代码知识后，可以在软件中，边练习边实践，从而巩固当堂学习的G代码知识。2022年4月23日星期六5时44分3秒37模拟加工仿真在编写好程序后，像数控机床一样，进行一系列的数控加工：设定机床、定义毛坯

15、、设定刀具、基准测量、设定工件坐标系、代码处理、面板操作、测量、自动加工等，最后加工出预想好的零件模型。2022年4月23日星期六5时44分3秒38指导学生熟悉多种数控系统的操作软件中包括国内外大部分数控系统。主要有三大系统：Fanuc、西门子、华中数控，还有其他的一些如：广州数控、阿贝尔信浓ASINA Series 205-T CNC数控系统等。在主要的三大系统中，又分车、铣、加工中心，不同的系统型号共20多种，这极大的增加了学生的认识面，对将来快速投入到加工行业打下良好的基础。2022年4月23日星期六5时44分3秒39 支持所有CAD/CAM系统生成的标准化G代码软件支持所有CAD/CA

16、M软件生成的标准化G代码，如：CAXA制造工程师、Pro/E、Cimtron、UG等。检测学生操作的规范程度在操作vnuc仿真软件时，出现操作真实数控机床时相同的误操作，软件可以发出报警。在编写G代码练习的时候，如果编写格式，或者字符不正确，也出现报警提示。这就大大地提高了，学生在编程练习时候的学习效果。也降低了，在操作真实数控机床的时候错误率。提高操作安全性，避免实际机床及刀具等附件的损毁。2022年4月23日星期六5时44分3秒40刀具库软件中提供一些自带的刀具之外，还可以跟据加工的需要自己来设定刀具的参数，这就可以使用户学习刀具的基本知识，从而起高自身的知识面。夹具、基准、测量功能软件中

17、提供夹具包括：虎钳、压板、工艺板、三抓卡盘等。支持多种装夹方式和专用部件。基准对刀功能，测量功能。灵活直观、清晰精确。2022年4月23日星期六5时44分3秒41支持所有G代码编程（包括宏程序、变量编程）90%以上G代码支持率，包括循环、直线差补、圆弧差补、子程序调用、宏程序、变量编程等。最大限度满足了不同用户的全部编程需求。实现同步功能在教学方面，我们实现了与教师机同步功能，教师机可以在教学的时候，实现与客户机同步的功能。2022年4月23日星期六5时44分3秒42记录功能在学生操作过程中，可以把学员的操作过程全程记录下来，以备老师来检验，操作是否正确。这样，可以随时发现操作错误，提高教学质

18、量。完美的三维图形效果与人性化的界面设计系统采用世界标准的图形核心体现使用、精美、真实的三位效果；专业美工的界面设计提高学员参与学习的积极性。最好的性能价格比以低价格提供特定的功能和为教学所进行的专门设计。2022年4月23日星期六5时44分3秒43（2）、南京宇航数控加工仿真系统的教学软件）、南京宇航数控加工仿真系统的教学软件（3）、北京斐克科技有限公司的数控加工仿真系）、北京斐克科技有限公司的数控加工仿真系统的教学软件统的教学软件（4）、上海宇龙软件工程有限公司的）、上海宇龙软件工程有限公司的数控加工数控加工仿真系统仿真系统 (5)美国美国 CGTech VERICUT 2022年4月23

19、日星期六5时44分3秒44美国CGTech的产品VERICUTVericut 仿真加工软件:该软件现在广泛地应用于航天、船舶、模具、电子等行业。它强大的功能和优质的服务给企业带来了切实的经济效益,已成为数控编程、数控加工不可缺少的工具。使用该软件不仅可以达到数控加工仿真软件一样的功效,还可以为学生以后走上工作岗位奠定基础。2022年4月23日星期六5时44分3秒455.2、数控加工仿真系统在数控专业、数控加工仿真系统在数控专业教学中的优势教学中的优势a. 形象性 仿真实习能创造一个与实际近乎相同的特性环境。仿真操作面板与机床实际操作面板可以完全吻合，仿真操作与实际机床操作在面板控制部分近乎完全

20、一致。 通过软件，学生可以从任意角度观察数控机床加工过程，加工的毛坯变为成品的过程历历在目，仿真过程形象生动。逼真的模拟仿真的执行和动态演示，教师可以帮助学生建立“新知”与“旧知”之间的联系，提高学生的领悟和参与能力，从而激发动机，促进意义的建构，使学生实现有意义的学习2022年4月23日星期六5时44分3秒46b. 交互性 仿真实习不同于电化教学，因为电化教学学生是被动式、单向式，虽然直观但不具备交互性。 仿真实习过程中，学生与实习对象能进行交互，可以大大激发学生学习兴趣。学生参与仿真，建立起使人感到身临其境的“交互式虚拟现实世界”。仿真过程具有“沉浸交互构想”三个基本特征，以虚拟现实技术创

21、造虚拟环境，特别强调学生参与其中的身临其境的沉浸感，同时学生与虚拟环境之间可以有多维信息交互作用，学生从定性和定量综合集成的虚拟环境中，可以获得对实习对象的感性和理性的认识。2022年4月23日星期六5时44分3秒47 c. 安全性 仿真实习不会对操作对象如仪表、元件、工件、刀具等造成实质性损害，更不会因操作失误对学生造成人身危害。如数控机床仿真，不会因为学生操作失误，造成设备本身损坏，如撞刀、毛坯报废等；而且，仿真中的声、光、文字警报，完全可以对学生操作错误进行提醒和纠正。2022年4月23日星期六5时44分3秒48 d. 全天候性 仿真实习不受天气、气候制约。无论刮风下雨都可进行，仿真实习

22、具有全天候性。 e. 节约性 在数控加工过程中，为检查数控程序的正确性，传统上采用试切的方法，但这种方法费工费料，代价昂贵，延长了产品生产周期，而采用数控仿真技术用虚拟毛坏替代实际材料，虚拟冷却液替代实际冷却液，极大降低实习消耗。且刀具不会因为进给量过大而损坏。2022年4月23日星期六5时44分3秒49每人都可以进行独立操作, 有更多的训练机会在数控仿真训练中, 可以做到每人一台计算机, 相当于每人拥有一台机床, 每个学生独立操作的机会和训练时间增多了。而真实机床实训操作难以做到每人一台, 况且也没有这么多的指导教师。2022年4月23日星期六5时44分3秒50 f. 高效性 仿真实习可缩短

23、材料、仪器或工卡量具的准备过程，实习完成后，也节省了回收时间。 在仿真实习过程中，学生可以轻松对实习过程初始化，对未能完成的实习进行状态存贮，对已完成的实习进行调入回顾，极大提高了实习效率。2022年4月23日星期六5时44分3秒515 .3、真实机床训练 学生编辑好的程序, 经过数控仿真加工达到准确无误, 就可以到真实机床上进行实际操作。 在真实机床操作过程中训练的项目不再是输入、编辑、修改程序, 而是训练学生对刀、建立工件坐标系、工件安装、刀具安装、合理地确定切削用量等方面的内容。 这样, 学生可以在计算机数控仿真系统上进行离线编程, 而后通过通讯接口将数控程序由计算机传入数控系统, 减少

24、了占机时间, 充分提高数控机床的利用率。2022年4月23日星期六5时44分3秒525.4、处理好数控仿真教学和真实机床实训的、处理好数控仿真教学和真实机床实训的关系关系 数控仿真系统的训练可以有效缩短学生适应机床操作的时间, 但仿真数控机床与真实数控机床在功能上毕竟有一定的差距, 数控仿真教学不能完全代替真实机床实训, 在数控技术教学中要处理好二者的关系。2022年4月23日星期六5时44分3秒53 数控仿真不能代替数控机床实际操作训练。 我们可以在仿真机床上培养学生的数控编程能力, 在实际机床上培养学生处理现场实际问题的能力和动手能力。 一方面, 工件的装夹、量具的使用、刀具安装与调整、加工前的准备等都是手工技巧, 不是只知道过程就行的,必须经过动手操作, 才能熟练。 另一方面, 实际机床数控系统参数多、故障情况复杂、误操作的概率较大, 学生必须通过实际操作才能应对各种实际问题, 提高数控机床操作技能。2022年4月23日星期六5时44分3秒545.4多媒体技术的应用视频多媒体课件2022年4月23日星期六5时44分3秒55六、教学方法6.1研讨式 根据教学内容, 针对教学重点定期组织课堂讨论或安排撰写读书报告,