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.docx
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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
数控技术专业综合实训课程工作岛开发模式的研究与实践课题组
2011年11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整机的运行设计、相应夹具设计及制作、相关的控制电路、上位机的应用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、项目训练综合实训工作岛的课程模式
（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维修专业、数控专业、机电一体化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。
在工作岛的环境下教师导入课题，学生有目的使用工作岛的设备、器件、图书资料、上网电脑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，去寻找与项目相差的知识。
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。
（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）机械制造技术基础模块。
是学习领会数控专业知识的基础，它包括金属材料与热处理、切削原理及刀具、机床夹具、机制工艺等方面的知识。
是学好专业知识和技能形成的基础，也是个人提升层次的基础。
（2）数控机床原理与结构模块。
主要包括传统数控机床及现代开放式结构数控机床的组成、工作原理、插补原理、控制原理、步进电机与伺服电机的工作原理、主轴变频与调速原理，运动轨迹设计方法和数控机床各部分结构等方面的知识。
（3）数控机床编程与操作模块。
主要包括数控机床编程的基本知识、数控加工的工艺分析与处理、数值计算、数控刀具的选用、典型数控系统的编程指令含义、机床操作方法、手工编程与自动编程方法等知识。
（4）数控机床维护与开发模块。
主要数控机床的日常维护与保养、数控机床的故障诊断方法、数控机床的维修方法、普通机床的数控技术改造。
以及数控机床的机械设计和数控系统的电气设计、数控机床机电联调、开放式数控系统的软硬件设计和数控系统的开发等知识。
2、实训方式
实训方式完全以学生自己自己定方案、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、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。
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，因此工作岛管理员工作量很大。
4、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、数控编程、数控加工、数控维修、机床调试、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。
根据要求，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
工作岛4套（每套5工位）
90平方米
工作台（自制）
4
计算机
20
微型铣床套件
10
微型车床套件
10
变频器
20
PLC
20
装配及电子焊接设备材料
工作岛设备根据需要，校内其它实习专业实习加工部件；
（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。
工作岛要提供给学生足够的免费上网的设备，学生能用网络收集资料、收集信息。
（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。
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％。
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）
五、实践环节的要求
每天上、下班实行点名制。
六、作业（习题）要求
1、要求学生认真观察、多问、多记、多思考，按时完成规定的任务；
2、详细记录每天的实习内容；
3、写一篇实习总结。
七、考核
带队教师对学生进行综合评定，内容包括实习日记、总结、考勤、学习态度等。
八、教材和主要参考书
认识实习指导书
九、其他
指导教师应提前去企业落实好具体的实习任务和内容，并制定出详细的实习计划。
数控机床维修实训课程教学大纲
学时数：
180学时（6周）
学分：
9学分
一、本课程的目的、要求
《数控机床维修实训》课程是数控技术专业的核心课程之一，通过该课程的学习，使学生掌握数控机床的故障诊断、维修、维护技能和数控机床的使用、精度检验操作技能，为学生的就业打下坚实的基础。
二、本科程的相关课程
本课程应在学生学完《数控机床伺服及检测技术》、《数控机床维修》、《PLC原理及使用》等课程后开设。
三、课程内容简介及学时分配
序号
项目
内容
学时
总学时
1
钳工操作基础
入厂教育
1
30
锯削
5
锉削
6
錾削
6
孔和螺纹加工
6
刮削与研磨
6
2
装配
修理
基础
设备装配和修理的基本知识
2
30
固定连接及其装配、修理
4
传动机构的装配、修理
6
机床导轨的修理
1
轴承和轴组的装配、修理
5
机床的结构、装配和修理
6
机床的精度检验
6
3
数控机床维修基础
数控机床的维修管理与日常维护
2
30
数控机床的安装、调试与验收
4
数控系统的连接与调试
4
数控系统的参数设置与调整
2
可编程序控制器（PLC）编程与调试
6
数控系统位置测量装置的选型与应用
2
步进电机驱动系统的调试及使用
4
交流伺服系统的构成、调整和使用
2
变频调速系统的构成、调整和使用
2
数控机床位置精度的测试与补偿
2
4
机械结构的调整及维修
主轴部件的结构与调整
3
18
进给传动系统部件的调整
3
回转运动系统部件的调整
2
自动换刀装置的调整
2
位置检测装置的调整
2
床身导轨的调整
2
机械故障诊断的方法
2
机械部件故障诊断
2
5
数控装置的故障诊断与维修技术
数控系统的诊断方法及常用故障诊断仪器的使用与维护
4
12
自诊断
2
参数故障及其诊断
3
软件故障诊断及排除
3
6
伺服系统的故障诊断及维修
主轴驱动系统故障诊断及维修
12
30
进给伺服系统故障诊断及维修
12
位置检测装置故障诊断及维修
6
7
PLC模块故障诊断
PLC模块故障诊断
6
6
8
综合训练
综合训练
18
18
9
考核及
实习总结
考核
5
6
实习总结
1
10
总计
180学时
四、实践环节的要求
1、应注意学生良好的职业素质、职业习惯的培养。
2、重视学生基本功训练。
3、合理安排实践环节，力争增加每个学生上机操作时间，以提高实习效果。
4、注意使学生真正理解所学内容，这样才能举一反三。
五、习题量及要求
1、要求学生完成规定的训练任务；
2、由于设备数量的问题，可轮流进行。
六、教学方式与考核方式
1、教学方式以现场教学为主，采取教师讲解、示范，学生训练、教师指导，总结、讲评的方法；同时辅之以教学录像片、多媒体课件教学等。
2、考核方式以操作考核为主，同时辅之以必要的理论考核。
3、成绩的评定采取考核和平时表现（纪律、态度、安全文明生产）相结合的方法。
七、教材与主要参考书
教材：
数控机床实验指南，陈吉红，杨克冲主编，华中科技大学出版社出版
主要参考书目：
现代数控机床伺服及检测技术，白恩远主编，国防工业出版社出版
数控机床维修，余仲裕主编，机械工业出版社出版
数控机床故障诊断及维修，王侃夫主编，机械工业出版社出版
八、其他
具体内容及时间安排可根据实训设备场地情况适当调整。
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