农业院校自主学习课堂数控技术研究 本文关键词：农业院校，技术研究，数控，自主学习，课堂
农业院校自主学习课堂数控技术研究 本文简介：摘要：随着时代的进步及科学技术的快速发展，数控技术是近年来发展起来的一种在现代制造业中广泛应用的先进制造技术，工科类院校数控技术学生学习训练模式成熟，作为农业院校为培养掌握农机加工、制造等先进技术的学生，需改革现有的教学模式，提出基于自主学习课堂数控技术教学体系。为全面提升农业专业大学生的实践加工创
农业院校自主学习课堂数控技术研究 本文内容：
摘要：随着时代的进步及科学技术的快速发展，数控技术是近年来发展起来的一种在现代制造业中广泛应用的先进制造技术，工科类院校数控技术学生学习训练模式成熟，作为农业院校为培养掌握农机加工、制造等先进技术的学生，需改革现有的教学模式，提出基于自主学习课堂数控技术教学体系。为全面提升农业专业大学生的实践加工创新能力，提高教学质量，适应当前社会发展都具有重要的作用。
关键词：数控技术；自主学习；建设；实践
现代社会机械制造业竞争的实质就是数控技术的竞争，大部分机械制造专业的毕业生在进入社会、参加工作时，难以将所学数控技术运用到工作中，达不到企业对数控技术人员的要求，也就是说学生的知识技能与实际操作能力不能很好地匹配，尤其是农业院校的机械专业学生。目前，农业院校农机专业教学基本上还是参照传统教学方法开展，理论知识偏多，数控新技术和实践经验更新缓慢。培养出能解决实际问题的学生，是大学生以后在人才就业市场保持竞争力的关键。农业院校农机专业数控教学、实践环节普遍存在以下问题。农机专业课程体系缺乏系统性、数控技术教学简单。教学内容与最新技术缺乏有效的链接。由于教师，尤其是教学经验不足的教师知识宽度得不到及时更新，致使数控技术的讲授内容过于单一，缺乏生动，严重影响教学质量。在数控技术理论教学过程中，仍然采用以教师为主的教学方法，学生所需求学习能力和创新精神的培养受到限制。自主式学习是教学过程侧重对“教”与“学”中自主式方案的分配，不仅强调培养学生构筑创新思维的能力，还突出培养学生独立面对问题及解决问题的能力［１］。本文结合农机专业学生在工厂实践激发学生探究式、自主式学习的能力方式较合理。在数控技术实践教学过程中，由于学生实习车间所具备的数控机床、材料、刀具型式较少，数控技术实训内容陈旧，甚至不科学不合理，缺乏社会需求响应性。数控技术实践教学设备数量和质量不足。农业院校农机专业实践教学设备严重不足，数控实训期间实践时间较长，较难培养出实践能力强，实操水平过硬的农机设计、加工人员。数控技术教学设备质量不足，无法完成较新技术的实训任务，使学生认识受到限制。另外，学校实践任务经常流于形式，多数走马观花，学生缺乏实践动手的机会。数控技术自主学习是“以数控技术学习者为中心”，让学生积极、主动的自主化学习形式。借助甘肃农业大学较好的数字化校园资源，在“北方马铃薯全程机械化科研基地（西北地区）项目引进先进的数控设备支撑下，为基于自主学习课堂数控技术的建设提供了硬件保障，作者在“数控技术”课程课堂教学中，通过引入实践中的数控实例，认真设计教学、实践过程，借助数控仿真软件，提高学生可操作性，加强学生与数控操作工人的互动，激发学生的求知欲，驱使学生发现问题、借助网络手段查找解决方案和技术手段，通过仿真、实践、发现问题、再思考、再实践等过程，教师在课堂与学生互动交流和引导学生解决问题，使他们通过自主学习过程而掌握数控技术方面知识和实际操作技能。
１数控技术教学方法的改进
１．１以就业质量为导向侧重学生能力培养
甘肃农业大学在实训教学中始终以学生机械加工能力的提高和用人单位所需能力培养为中心，重点培养学生数控加工综合能力，重点为学生的健康成长提供有力支撑，让农机学生在实际工作训练中强化学习书本知识外，还应该注重对学生以下几个方面的培养。首先，激励农机专业学生对数控技术学习的主动性，结合导师制培养学生方案，加强学生和加工企业的沟通，刺激学生的求知欲，将学生所学知识与社会企业需求紧密结合在一起，实现教学知识与社会实际技能的有机统一，此时最能体现教师在实践教学过程中发挥的作用，观察学生的操作是否正确规范，发现问题及时解决，对学生不理解的知识进行总结指导，并在此基础上强化要领，让学生在实际操作中巩固知识，培养学生动手能力，教师尽可能让学生自由发挥，少一些理论讲解，把知识点的掌握融入到实践当中。其次，在实训课程的选择上，要根据实际情况，制定符合实际的培养学生的教学计划和形式。针对不同学生用不同的教学方法，同时研究出适合学生共同参与并有效提高教学质量的数控实训模式。最后，数控实训要结合企业实际确定学生培养目标，对课程相关教学内容进行整合，教师可以定期对企业进行调研，了解市场就业现状，与企业保持长效合作，达到理论实践一体化的效果，满足现代实训教学需要。
１．２自主学习数控技术教学过程
数控技术的原理部分主要包括数控系统的组成和控制原理，涉及微电子技术，计算机技术，传感器技术等相关技术［２］。重点让学生掌握数控技术的完整工作过程，教师在授课过程中强调数控系统每个组成部分的具体作用，让学生查找网络相关知识，丰富学生对数控组成部分的充分理解。农业院校的数控技术的建设突出农业机械加工的特色，针对农机数控加工的具体实例，从设计、加工、编程等过程中让学生充分理解数控技术在加工过程中的交互作用过程，让学生了解走刀路线由数控硬件如何实现，以及数控硬件如何影响数控加工结果以及标准工具系统作为重点［３］，精心设计和完善课堂教学内容和实践内容［４］，提高学生解决实际问题的能力，参考职业和工科院校相关学生培养方案，建立农业院校的数控技术课程教学质量评价体系［５－６］，以图１所示自主学习数控技术教学过程。
１．３以数控创新实践为依托，实施自主研究性学习
农业院校数控技术试验教学方法和手段以提高学生创新、动手能力为重点，对学生进行启发式教学，彻底解决数控技术课程原有的神秘性和复杂性，难懂的教学内容以及老师统治课堂的局面，突出学生的主导地位，解决学生被动接受，不动手操作的懒惰情形［７－８］。从而充分挖掘学生的创新能力，从根本上保证了创新技能人才的培养的社会对“现代匠人”的需求，使学生学会主动学习。改变理论知识以单纯文字说明问题的方式，将操作过程以数控技术的方式展现，以便学生观察和理解，达到创新和发展的效果。以数控教学为依托，结合教师项目中零件的数控加工和农业院校的学生ＳＲＴＲ实训项目，设立大学生研究性学习和创新试验项目，项目申请者以团队形式申报，鼓励学科交叉，年级交叉。大力支持学生参加国家，省级各类数控竞赛的前期研究项目，该培养计划与导师制相结合，每个项目都在导师的指导下进行，最大限度地发挥学生的创新思维和自主研究能力。如图２所示为农业院校数控技术自主学习数控技术方法。由教师结合科研项目零件数控加工对学生提出加工任务，讲师讲解和学生查询网络认识不同类型数控机床的加工特点，认识机床的基本组成，通过查找网络认识不同数控机床组成的作用，并通过数控技术的理论课程讲解，加深学生认识，并解答疑问，通过实践课程，让学生深入工厂加强与数控加工工人的交谈，修正部分片面认识，并与工人合作编程完成零件加工程序及工艺编排。激发学生对理论和实践差异性的深入认识，教师收集学生加工过程中工人无法解答的问题，并在理论课中进行讲解，让学生的主动学习过程呈螺旋上升。
１．４借用多种数控系统提高学生主动性
由于大学生在前期培养过程中受到各种变化因素的影响，包括社会和家庭各个方面的因素，致使每个大学生的各方面的能力有较大的不同，因此，必须针对不同学生对数控技术的兴趣点及每个学生的差异性进行处方式的教学，能提高其吸收知识量，对于吸收数控知识点较慢和较快的个别学生，采用有差异性的教学方法，如吸收知识点较快的学生，鼓励学生练习数控竞赛例题，培养他们的竞赛的兴趣，还可结合一些农业机械设计的零件加工图纸，对他们讲解数控工艺编排和数控加工注意事项，使其切身体会数控加工和理想模型的异同，以及加工过程中需要的特别注意的加工点；对于接受能力较弱的学生，可在不影响数控技术课程整体教学进度的前提下适当放缓理论课堂教学进度，同时，增加他们数控机床基本操作的实习，提高他们对自身数控知识欠缺的认识感，锻炼数控知识较差学生的动手能力，这部分学生赶上全班学生的实际操作进度。不能对所有学生进行统一的教学方法，因此，对于学习有困难的学生，教师应给予较多的精力关注和教学方法的思考，及时进行农机专业数控加工思维的正确的引导和实践知识的讲解，帮助学生建立较强烈的数控学习兴趣和对自身的动手能力的自信心，最终根据不同学生的兴趣点有的放矢大幅度提高学生学习积极性，逐步达到教学基本要求，在此过程中学生的主动学习能力的提高是至关重要的。农业院校受地区经济发展、当地自然环境、学校支持资金及当地政府决策的影响，农业机械专业的院系的数控系统相对工科类院校来说配备严重不足，如甘肃农业大学机械实训中心配备的数控系统为华中数控ＨＮＣ－２１Ｔ、ＨＮＣ－２１Ｍ数控系统，由于其稳定性较差等问题，很多讲究数控加工质量的企业采用的较少，大多采用进口的数控系统，如ＦＡＮＵＣ数控系统、西门子等，但是大多数数控技术教材以进口数控系统和编程方法为实例，因此，在数控教学方面理论课程和实践机床不能较好的关联，同时学生在实训中心实践的机床工作原理和编程与加工企业的数控机床和编程方法不同，致使学生毕业以后参加工作还需要学习更多的数控知识，因此，数控技术教师应及早有所准备，尽早的调研机械加工企业机床使用情况，，调研农机专业学生的工作去向，尽早清楚学生在工作岗位应该具备的数控技能，早点着手改变教学内容和方法，及实践操作系统，从这个层面来讲，提高了数控教学教师的主动性。极大的提高学生知识的适应性，教给学生灵活掌握多种系统的编程和操作，为学生创造条件，在大学有限的时间内适应加工企业所采用的数控系统和特点。同时尽早让学生熟悉数控编程仿真软件模拟操作，在明确认识ＣＡＤ／ＣＡＭ一体化在数控技术教学中的优势基础上，对ＣＡＤ／ＣＡＭ一体化在数控技术教学中的有效应用进行了探讨。ＣＡＤ／ＣＡＭ一体化具有重要衔接作用，不仅有助于教师教学课堂，能够促进数控教学水平的提升，还有助于数控技术教学改革，具有突出应用优势［９］。培养一批掌握多轴加工技术、３Ｄ打印技术、ＣＡＤ／ＣＡＭ技术等实践应用能力的现代高技能人才［１０］，为“中国制造２０２５”、智能制造做好人才储备。同时，信息化手段在教学中的应用，探索如何构建信息化教学资源及利用信息化手段提高教学效率，优化学习和教学环境的教学改革［１１－１３］。总之，数控技术教学要时刻与当前用人单位的实际需求挂钩，此时学校、院系和教师应主动调研用人单位的实际需求，以加工企业的一线需求制定学生培养目标、安排数控课程学时、实训硬件设备和操作系统，结合课程实际创新教学模式；同时尊重学生的主体地位，培养适应企业用人需要的高。
１．５以人为本，强调学习安全教育
安全是教育的生命线，没有安全一切无从谈起，数控实习不仅要求学生掌握一定的理论知识，而且还要有过硬的操作本领，这也就存在了一定的安全隐患，为此在每次实习之前，要通过教师的现场讲解，看宣传教育片等多种形式对学生反复强调安全生产，文明实习的重要性。让学生掌握机械加工，数控加工的安全生产操作规模，树立安全第一的意识，培养他们文明生产节约材料，爱护设备和工具的工作作风，为将来走向工作岗位打下良好的基础。通过这种言之有效的教学方法使安全隐患避免在萌芽之中［１４］。还需强调以下几点，把在数控实训过程中发生的小事故、小常识、小经验等现场说给学生，让学生易于理解，避免再次发生；让学生互相对比每个人加工出来的零件，强调哪个学生加工方法是比较安全的，再次去强调加工工艺和精度，让学生从基础操作过程中就要提高对数控加工过程中的安全性的认识。保证人身和设备的安全是数控实习教学中的关键问题，要求学生严格遵守《数控车床和数控铣床实习安全操作规程》［１５］。详细说明实习过程中总结出的防范安全性措施。
２结束语
农业院校的数控技术的建设和应用对深化人才培养模式和实践教学改革、推动学校发展具有重要作用。数控技术在教学安排上自主性较强，既能满足专业实习实训的需要，又能有效培养和提高学生的数控加工技能，在近几年努力下，甘肃农业大学农机专业学生的数控学习兴趣提高，课堂上零时成立的数控轨迹讨论小组讨论积极热烈，实训中心硬件增加，数控教学方法多样，最重要的一点是学生会主动学习数控技术的课程和技术，学生数控技术分数平均提高了１０％，用人单位对学生好评较前几年好很多。在规范合理的运行机制下能产生良好的教学效果和必要的经济效益。数控技术是新形势下必须充分利用的资源，是教学互动、教学相长的过程。农业院校根据农机专业特点通过充分利用校内数控资源推行数控管理及运行机制，提高学生主动学习能力，同时数控教育是农业院校教学管理与服务农业机械现代化的必然趋势。随着数控机床在企业中的广泛应用，加强数控实习已成为各工科院校重要的课题，本文结合作者多年来的数控教学实践阐述了提高学生数控实习教学效果的方法。
作者：石林榕 赵武云 孙伟 王进平 单位：甘肃农业大学机电工程学院
农业院校自主学习课堂数控技术研究 来源：网络整理
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