基于數字化平臺的中職數控加工實訓模式研究與實踐

黃宏班　李麗華

摘 要 無論是“模擬實訓”模式，或是“實戰實訓” 模式，教學質量都差強人意?；跀底只脚_的數控實訓模式，創新了教學模式，最大程度激發學生了學習興趣，方便學生修正錯誤，有效培養學生的規范意識并實現對學生實訓的準確評價考核等。

關鍵詞 數字化平臺 數控加工 實訓模式

中圖分類號：G424.4 文獻標識碼：A

1數控加工實訓教學之困境

數控技術加工實訓教學理論抽象、技術要求高、研究性比較強，適合理實一體化教學，教學質量如何，直接取決于實訓環節的質量。近年職業院校通過示范校建設，購進大量先進的數控設備，增加了實訓場地，對理實一體教學展開全面實踐，取得一定的成效。但是教師在機床操作，學生“圍觀”的教學模式，既不能保證學生都能看得清楚，也不能保障實訓安全，教師更難以兼顧教學和課堂管理，對學生在操作當中的問題無法予以及時發現和點評，學生因“看不清楚”及問題得不到解答而對該門課程喪失興趣。為破解這個難題，我校于2015年6月開始對基于數字化平臺的中職數控加工實訓模式立項調研。在課題研究過程中，選取數控13班、數控14班作為教改試驗班，進行數字化平臺實施數控機加工實訓項目的硬件建設和教學進行研究，取得了良好的成效。

2數字化平臺建設情況

國外研究現狀：目前國外數字化教學建設開始應用VR（虛擬與現實）技術，虛擬現實 VR （ Virtual Reality ） 是一種有效模擬人在自然環境中視、聽、動等行為的高級人機交互技術，“中國制造2025”對數控技術人才提出了新的要求，數控技術教學的數字化建設也往VR技術方面發展，對原有的實訓設備進行升級改造，實現數字化車間，利用互聯網技術，通過網絡、手機等終端設備實時監控實訓基地的設備運行情況，運用數控機床（數控系統）生產廠家提供的去服務功能進行遠程監控及在線診斷功能，實現與“中國制造2025”、工業4.0“的無縫對接。具體建設內容如下：數控機加工實訓室的主要功能：對照行專項技能實訓項目和技能大賽訓練，包括數控機床加工實訓，普通機床加工實訓等，培養學生具有利用CAD/CAM軟件完成零件數控加工程序生成及零件加工能力，解決從關鍵數控機床的單一通訊到網絡化控制，提高關建設備的綜合利用率，通過應用網絡DNC和視頻采集系統，將機床面板操作視頻及內部加工視頻采集到實訓室，學生可清晰看到教師的操作，解決現場教學“看不清楚”的難題，提高教學質量，保障實訓安全。

3采用先進的教學模式，優化實訓過程

以數控車床典型工作任務：某某教學為例：第一個第二個攝像機安裝在數控車床加工區，其中一個裝在操控面板上方，用于拍攝面板操作過程，另一個裝在機床內部，用于拍攝刀具切削過程及主軸與刀架相對運動過程；這兩個攝像頭獲取的視頻信號經視頻分配器傳輸到CAD/CAM實訓室，在教學進行時，實訓指導教師在數控車床床上進行加工操作演示，授課教師在CAD/CAM實訓室對獲取的視頻進行切換分屏，具體如下：

3.1任務布置

教師根據視頻影像告知學生本課題的學習任務信息，讓學生了解實訓的目的、實訓的內容及要求、考核方式了解加工零件、獲取工作任務信息。

3.2程序編制

利用G00、G01、G02、G03、G71/G70、G73/G70和G76編寫包含圓柱面、圓錐面、圓弧面的外輪廓和螺紋的軸類零件加工程序，學生已經掌握一定的編程方法，可通過CAD/CAM師生互動完成。程序編寫完后可傳輸到數控機床加工區，通過在機床旁的觸摸屏完成程序的輸入。

3.3項目實訓

教師通過數字化平臺操作實訓設備及工量具準備、裝夾項目加工，包括開/關機、手動/手輪操作、錄入、程序輸入與編輯、對刀、自動加工等詳細步驟。學生3～5人為一組根據所學的數控車床項目綜合加工方法操作，進行程序輸入、編輯和對刀、自動加工訓練教師巡回指導，解答實訓中存在的問題。

3.4測量與評估

教師通過教師通過數字化平臺操作實訓設備用千分尺檢驗外圓直徑、用螺紋規檢驗螺紋尺寸、用類比法檢驗表面粗糙度Ra，教師可以在機算機終端時監控學生情況，及時發現問題，解答學生測量與檢驗中存在的問題，根據零件圖技術要求檢驗和評估加工完成的零件，小組自評互評。

3.5清理和保養機床

教師對車床的清理和保養方法與步驟進行操作演示。學生可通過每人的電腦清晰看到，每組安排一個學生負責清掃干凈車床上的切屑，擦干切削液，并涂防銹油，以防止導軌生銹。拆卸工件毛坯和刀具清掃及保養車床。

3.6總結提高

對本課題的總結、歸納。教師播放監控視頻，對同學們在項目綜合實訓操作中存在的問題進行分析、總結、歸納，教師布置課后思考題。

依托基于數字化平臺的數控加工實訓模式研究，通過對數控13班、數控14班作為教改試驗班的實踐顯示，解決了現場教學“看不清楚”的難題，提高教學質量，保障實訓安全，有效培養學生的規范意識，學生動手能力、學習能力都有了長足的進步，積極參加省市數控技能大賽，連續兩年獲得省、市數控車銑項目一等獎。全部畢業生都能在合作企業中就業，九成以上得到企業好評。另主動承擔對兄弟院校職業學校數控技術專業的帶動責任，與其他學校數控技術專業簽訂對口交流，在專業建設、實訓條件建設，師資隊伍建設、規范化教學管理等方面給予幫助和支持。

基金項目：2015年度廣西中等職業教育教學改革立項項目。桂教職成〔2015〕號，級立項項目序號。

參考文獻

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[3] 朱躍龍.基于數字化平臺的認知學徒制教學技能實訓研究[J].江蘇開放大學學報，2015.2.