浅析智能制造背景下的数控实训教学策略

发表时间:2021/4/12   来源:《教学与研究》2020年第33期   作者:邵巍巍
[导读] 数控技术作为智能制造背景下具有代表性的工业加工技术,能够有力地推动我国制造行业的发展进步,进而推动作为制造业大国的我国整体经济的发展
        邵巍巍
        绍兴市职教中心 312000
        摘要:数控技术作为智能制造背景下具有代表性的工业加工技术,能够有力地推动我国制造行业的发展进步,进而推动作为制造业大国的我国整体经济的发展。但是目前我国在数控技术应用方面的人才较少,不能够有效的满足产业发展的需求。在这种现状下,为了确保我国制造业的持续健康发展,就要加强对于数控技术方面人才的培养,对我国相关专业的教学以及实训策略进行创新和改革,加大对于数控技术制造业人才的培育力度,将培育更高质量的数控技术人才作为教学以及实训策略改革的目的。
        关键词:智能制造 数控技术 高校实训 教学策略
        我国在制造行业方面的发展规模和技术水平在世界上处于领先地位,我国将制造业的发展提升到国家战略的高度,旨在通过大力发展先进制造业推进我国总体经济的发展进步。作为制造行业中的主要应用技术,数控技术对于我国制造业发展的推动作用相当重要。所以为了推进我国制造业的发展,就要加大对于数控加工技术人才的培育力度,将培育更高质量的数控加工人才作为高校相关专业的教学目标。本文立足于智能制造背景下数控加工技术发展的现状,并根据相关企业对高校相关专业人才的需求,对现阶段高职院校中数控加工实训教学提出一些针对性策略。
        一、数控实训课程的地位
        智能制造的本质依然是制造,在智能制造背景下的数控机床加工技术的重点也同样是制造。数控加工技术作为智能制造技术的主要代表,通过数控加工技术加工出的产品能否符合生产工艺要求是数控加工技术的关键,数控加工技术在制造业的应用范围、应用数量等都远远超过其他的制造技术。尤其是在机械制造业中,数控技术更是被广泛运用,被称为零件加工的母体。计算机数字控制机床是数控技术在实际运用的典型,对数控技术的发展起了最主要的推动力作用。数控应用技术是近年来兴起的一门综合性的教学专业,在教学前期主要向学生们传授关于数控技术的理论性专业知识,在教学的后期就要进行实训课程的学习。数控技术的实训教学的教学目的主要是通过数控技术应用实践、认识数控图纸、掌握生产工艺等教学培育出数控技术专业性实践人才。数控技术实训课程在国内各个高校中都有开设,并且根据院校层次上的不同规定了不同的教学方向,在中专院校和高职院校中的数控实训课程注重实践上的教学,而本科院校中的数控实训注重理论教学。
        二、数控加工技术在智能制造背景下的发展现状
        近年来,工业机器人技术在我国制造业中被广泛运用,极大地促进了我国制造业的发展和进步。在智能制造的背景下,数控加工方面也应用了工业机器人技术,就是通过工业机器人代替传统人力完成数控加工中上料、下料以及工序间转换等各个加工环节。经过工业机器人技术的不断发展成熟,目前一台工业机器人的生产效率最高可以达到三个成年人的生产效率。根据不同的生产方式和生产要求,目前的数控加工技术中主要是机器人固定式和机器人移动式两种运用方式。在实际的制造生产中可以根据加工要求以及相关条件对这两种方式进行相应的选择,争取用在最短时间内做出成本最低、质量最好的产品。
        三、相关企业对于数控实训专业人才的需求现状
        在智能制造的背景下,高校内实训课程的教学目标已经向制造业发展需求看齐。将数控实训课程专业学生培育成综合性的数控技术人才成为高校新的教学目标。这样的教学目标既是数控技术专业发展目标的需要,又能为国内相关企业输送大批面向智能创造背景的人才,通过对智能制造相关企业对于高校内数控实训人才需求地调研,具体调研结果如下。
        1.目前智能制造企业内数控技术发展相当迅速,尤其是在汽车制造企业和航天航空企业中,传统的制造生产方式已经逐渐被智能制造生产线淘汰。在智能制造的背景下,数控加工技术设备也正在进行较大的更新换代,智能制造企业的经济收集也达到了大幅度增长。在目前的智能制造企业中正在构建智能制造系统,并将其与数控加工系统进行结合应用,已经逐渐转化为数字化的生产车间,在智能制造的市场环境下,相关高校必须做到与时俱进,才能够培育出与面向社会需求的智能制造型数控人才。


        2.智能制造并不是单纯由机器生产代替人力生产,近年来随着智能制造的深入发展,相关企业对于数控技术人才的需求已经逐渐向机械复合型人才转变。根据相关数据发现,将近五分之四的智能制造企业目前正在进行应用技术的创新和改进,所以说在未来几年内智能制造业对于数控技术人才的需求将会大大增加,而且根据相关数据显示,目前大部分企业缺少理论知识以及实践能力强的数控专业人才,相关高校还要注重对于数控专业综合性人才的培育。
        四、智能制造背景下高校数控实训课程教学改革
        近年来,国内制造业中的新技术出现,例如3D打印技术、五轴加工技术等,这些技术对于我国的制造业发展起了非常大的推动作用,并且在生产工艺参数上有了相当大的突破。所以说目前高校内教学内容应该积极引进新技术,力求与市场环境需求相对应,并且对新技术的理论教学和实训进行完善,使学生发展对应世界制造业的发展。以CAD/CAM技术为例,这种技术基于网络技术和图像技术,在其专用的数据库中将各种工艺图像、工艺图纸以及相关数据进行集合处理,为制造行业提供相应的技术支持,极大地推动了现代制造业的发展进步。所以说,目前国内高校应该数控技术教学的基础上不断创新,力求与世界制造业技术接轨,提高学生在制造业人才市场中的竞争力。
        1.在案例教学中采用递进式的项目教学法
        以数控技术实训中的零件加工为例,可以将其按照难度等级分为一级、二级、三级这三个层次,通过进行案例示范的教学将相关知识进行分解教学,将学生们随机分为若干小组,对每一个小组分别派发实训任务,要求学生们以小组合作的形式完成任务,教师要提前准备好难度层次相同但是实训任务不同的图纸等实训资料。另外各个高校还应该为数控专业构建相关的习题库,方便学生们自我进行技能鉴定,教师也可以根据习题库中的习题进行案例教学。
        2.创新教学方法,开展针对性教学
        高校内对于数控实训的教学方法主要是以案例教学为主,通过案例教学能够提高学生对于实际项目的理解能力,并且在实训过程中锻炼了动手能力,也激发了对于数控实训教学的学习兴趣,学生在实践性较强的案例教学中也能够提高其编写数控加工程序的能力。在进行对于机床操作的实训教学时,可以为学生提供相关的仿真软件进行模拟操作,然后在将学生在仿真软件系统中编写的加工程序带到实际的数控机床中,这样一来,学生就能够直观地感受到自己编辑程序的实际效果,有效地培养学生对于数控机床操作的学习兴趣。在进行数控加工的实训教学中,教师要积极地对学生进行引导示范,教师的引导对于学生对于实操的理解起着重要的作用。当教师的示范完成后,就要引导学生进行自主的数控机床实训操作,学生在实际操作数控实训等设备时就会加深对于理论知识的理解,并且锻炼自身的创新能力。在教师进行案例教学时,教师要注重对于不同理解能力层次学生的学习进度,对于理解能力较差的学生教师可以先讲解一些较为简单的实训案例帮助学生理解,对于理解能力较强的学生教师就要选择一些复杂的实训案例,这样能够激发这部分学生的自主思考能力。在进行案例讲解后,就要对学生派发相应的实训任务,引导学生根据所学知识进行数控加工实训,帮助学生提高解决问题的能力,并掌握关于数控技术的相关知识。

        结语
        在智能制造的背景下,数控实训课程相关的高校要注重对市场环境变化地调研,并且要积极的引进市场上的新技术完善教学的内容,将培育面向智能制造背景的数控加工技术的综合性人才作为教学策略改革的目标,帮助学生以更高的质量进入职业生涯。
        参考文献:
        [1]孙中柏.智能制造背景下数控技术专业课程体系开发与建设[J].花炮科技与市场,2019.
        [2]赵建林.智能制造环境下的数控系统发展需求探析[J]. 数码世界,2019,(08):276.
        [3]王宇,沈洪垚,傅建中,等.智能制造实训教学研究与探索[J].教育进展,2019, (05):596-601.
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