車(chē)床數控化改造項目化課程設計探討論文

　　摘要：車(chē)床的數控化改造這門(mén)課程，以普通車(chē)床數控化改造和廢舊數控車(chē)床升級改造過(guò)程中的典型項目任務(wù)為載體，通過(guò)理實(shí)一體化教學(xué)實(shí)踐，探索“車(chē)床數控化改造”課程教學(xué)設計及實(shí)踐研究。課程改革后，學(xué)生課堂學(xué)習氛圍及積極性有了較大提高。

　　關(guān)鍵詞：數控化改造;理實(shí)一體化教;項目任務(wù)

　　車(chē)床的數控化改造課程是機床再制造專(zhuān)業(yè)的核心專(zhuān)業(yè)課程，它綜合了本專(zhuān)業(yè)機床電氣控制與PLC、數控系統連接與調試、數控機床PLC控制與調試、數控機床機械部件裝配與調整和數控機床液壓與氣壓傳動(dòng)等課程內容，是前期這些課程知識和能力的綜合應用，對于提高本專(zhuān)業(yè)學(xué)生從事機床數控化改造或機床再制造方面所需核心技能具有重要意義。

　　1課程的基本信息

　　車(chē)床的數控化改造課程是“機床再制造專(zhuān)業(yè)”專(zhuān)業(yè)綜合應用性課程，開(kāi)設于二年級學(xué)生第四學(xué)期后半學(xué)期，實(shí)行理實(shí)一體化項目教學(xué)，集中上課，邊做邊學(xué)；整合課改前72學(xué)時(shí)理論授課，4周機床數控化改造實(shí)訓（實(shí)訓結束后進(jìn)行數控機床裝調與維修工技能鑒定），變成目前課改后的理實(shí)一體項目化授課120學(xué)時(shí)，數控機床裝調與維修工技能鑒定前1周集中培訓。

　　2課程的目標與定位

　�。�1）專(zhuān)業(yè)人才培養目標。培養從事機床數控化改造或再制造方面的改造前評估、設計、裝配調試和測試檢驗等工作，具有職業(yè)崗位（群）所需的基礎知識及專(zhuān)業(yè)技能、具有較強綜合職業(yè)能力的高端技術(shù)技能型專(zhuān)門(mén)人才。（2）專(zhuān)業(yè)典型工作崗位。本專(zhuān)業(yè)典型工作崗位包括：機床改造工程師、設計員、工藝員和一線(xiàn)操作工，本課程基于機床再制造專(zhuān)業(yè)人才培養目標，能夠滿(mǎn)足這些典型工作崗位所需專(zhuān)業(yè)知識和技能。（3）課程定位�！败�(chē)床的數控化改造”課程在專(zhuān)業(yè)課程體系中屬于專(zhuān)業(yè)綜合應用性課程。它具有較少的新知識和新能力要求，更多側重于前期課程知識和能力的綜合應用，是學(xué)生頂崗實(shí)習前夕重要的一門(mén)綜合類(lèi)課程。（4）課程教學(xué)目標。①能根據給定的廢舊車(chē)床（包括廢舊的數控車(chē)床），考慮多方面因素，如改造成本、廢舊車(chē)床目前狀況，綜合評判是否適合車(chē)床的數控化改造-廢舊車(chē)床性能檢測與再制造性評估；②按照國家標準（GJB5481-2005機床數控化改造通用技術(shù)要求；GB/T28615-2012綠色制造金屬切削機床再制造技術(shù)導則），能夠擬定或設計廢舊車(chē)床整體改造方案（重點(diǎn)：系統選型），并進(jìn)行詳細設計，包括電氣原理圖繪制、機械結構改造設計等（20%）；③按照給定車(chē)床數控化改造要求，如改造用電氣原理圖和接線(xiàn)圖，裝配圖及裝配工藝，整機改造工藝流程，相關(guān)系統用連接、調試說(shuō)明書(shū)等，初步具有完成局部或整機改造的能力-拆洗修換裝調（機電）；④能夠對改造后的車(chē)床，按照相關(guān)國家標準，借助相關(guān)工量具，完成精度檢驗和試切加工；⑤綜合運用先修課程學(xué)到的知識和掌握的技能，解決車(chē)床改造過(guò)程中出現的實(shí)際問(wèn)題。

　　3課程整體設計

　　3.1項目設計

　　由于學(xué)院車(chē)床的數控化改造過(guò)程目前做不到重復性改造，故把改造過(guò)程涉及到的主干知識學(xué)習和核心技能訓練，拆解成18個(gè)相關(guān)性項目進(jìn)行訓練，具體項目設計詳見(jiàn)表1，這18個(gè)項目基本覆蓋車(chē)床改造過(guò)程的典型工作過(guò)程和任務(wù)，同時(shí)側重于車(chē)床安裝、裝配、系統連接與調試、精度檢驗和試切加工等，同時(shí)兼顧改造設計。

　　3.2課程教學(xué)條件

　　校內實(shí)訓基地：兩臺普車(chē)改造完成的數控車(chē)床，兩臺廢舊數控車(chē)床經(jīng)系統升級改造的數控車(chē)床，四臺數控車(chē)床CAK6150Di（配置fanuc0imateTC系統），可用于本門(mén)課程的理實(shí)一體項目化教學(xué)。校外實(shí)訓基地：學(xué)院與山西智創(chuàng )科技有限公司、蘇州勤美達精密機械有限公司進(jìn)行深入校企合作，在數控機床裝調維修、數控機床升級改造或普通機床數控化改造方面對頂崗實(shí)習的學(xué)生實(shí)施聯(lián)合培養機制，鞏固所學(xué)專(zhuān)業(yè)知識，強化機床改造方面的實(shí)踐技能。課程參考資料：本門(mén)授課所用資料是機床廠(chǎng)家和數控系統廠(chǎng)家提供的全套技術(shù)資料，如：機床電氣原理圖、數控車(chē)床使用說(shuō)明書(shū)（機械與電氣）、fanuc系統系列說(shuō)明書(shū)，數控車(chē)床典型部件裝配圖紙和裝配工藝等；四臺改造完成的數控車(chē)床改造前及改造過(guò)程中整理完成的全套技術(shù)資料。

　　3.3教學(xué)模式

　　課程設計理念：在整個(gè)教學(xué)過(guò)程始終貫徹邊做邊學(xué)教學(xué)理念，突出專(zhuān)業(yè)能力培養，將相關(guān)專(zhuān)業(yè)知識和實(shí)踐技能融入到每一次課程當中，實(shí)現“理論知識與實(shí)踐技能結合、教室與實(shí)訓室結合、學(xué)習與工作結合”的三結合。教學(xué)過(guò)程：每一次課都通過(guò)案例或示范任務(wù)直觀(guān)引入，學(xué)生模仿并通過(guò)思考，逐步完成類(lèi)似或難度等級漸增任務(wù)，在做任務(wù)、做項目過(guò)程不斷提高理論水平和實(shí)踐技能，同時(shí)在一些重要的項目中增加考核任務(wù)。教學(xué)方法與教學(xué)手段：在教學(xué)實(shí)施過(guò)程中，以學(xué)生為主體，以學(xué)生是否掌握相關(guān)知識和技能來(lái)評價(jià)教學(xué)方法的科學(xué)性和合理性，善于采用引導法、分組討論法、情境法等教學(xué)方法，充分利用教學(xué)課件、技術(shù)資料、實(shí)訓設備、課程資源庫等教學(xué)資源，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習積極性和主動(dòng)性。

　　3.4課程評價(jià)

　　過(guò)程考核、期末考核和技能鑒定考核三者相結合。過(guò)程考核側重學(xué)生平時(shí)學(xué)習態(tài)度、課堂上任務(wù)完成情況，考核項目或任務(wù)得分情況，過(guò)程考核占到總成績(jì)的50%；期末考試側重于理論考核，占到總成績(jì)的25%；數控機床裝調與維修工技能鑒定考核占到總成績(jì)的25%。

　　4課程單元設計

　　下面以fanuc系統選型為例，闡述教學(xué)實(shí)施過(guò)程：（1）任務(wù)引入（15min）。學(xué)院有兩臺廢舊數控車(chē)床，1987年左右購置，系統為DJK-BS03A,該機床自購置后主要用以數控車(chē)削實(shí)訓，機械精度保持較好，現需對其數控系統升級改造。鑒于學(xué)院數控實(shí)訓中心大部分系統為HNC-210系統和FANUC系統，①為了便于維護管理；②同時(shí)近幾年在數控機床裝調維修與升級改造比賽項目中，使用fanuc系統較多；③改造完成后也主要用于機床改造課程實(shí)訓和技能競賽培訓用，所以經(jīng)申請領(lǐng)導同意升級為fanuc系統，現需確定系統配置清單和價(jià)格。（2）逆向任務(wù)實(shí)施（容易著(zhù)手）（45min）。學(xué)院有四臺數控車(chē)床，配置的系統為fanuc0imateTC系統，請根據課前提供的相關(guān)技術(shù)資料（選型手冊、部件速查手冊、維修說(shuō)明書(shū)、連接功能說(shuō)明書(shū)等）和設備，確定機床的系統配置清單。學(xué)生可以通過(guò)現場(chǎng)查看各部件銘牌、系統開(kāi)機查看系統軟硬件配置，翻閱相關(guān)說(shuō)明書(shū)，以小組分工、討論、協(xié)作方式最終完成配置清單的填寫(xiě)（表2）。必要的情況下，教師根據學(xué)生完成任務(wù)情況或遇到的典型問(wèn)題進(jìn)行講解。最終每小組向老師匯報工作。（3）教師點(diǎn)評總結（30min）。展示學(xué)生的成果并點(diǎn)評，之后集中講解學(xué)生在做任務(wù)中遇到的難題或疑問(wèn)。（4）正向任務(wù)實(shí)施（上課時(shí)引入的問(wèn)題）（45min）。在完成逆向任務(wù)的基礎上，已知主軸電機的功率和調速范圍要求，各進(jìn)給軸電機的功率和扭矩，以及其他改造要求，確定fanuc系統配置清單。（5）考核（15min）。任務(wù)考核分兩個(gè)階段，第一段在任務(wù)實(shí)施的過(guò)程中進(jìn)行部分考核，另外一個(gè)階段為上交配置清單后進(jìn)行考核（表3）。

　　5結論

　　“車(chē)床數控化改造”課程改革以項目任務(wù)為載體，較大程度地提高了學(xué)生學(xué)習的主動(dòng)性和積極性，使學(xué)生真正參與到課堂活動(dòng)中。學(xué)生在完成各項目任務(wù)的同時(shí)，不僅掌握了機床改造過(guò)程中涉及的典型工作技能，進(jìn)一步提高其理論知識水平，并且培養學(xué)生團結協(xié)作，與人溝通的能力。

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