一、教学现状
数控技术及应用课程是一门综合性强、知识面广的课程。该课程只有60课时教学时间,对于高职学生而言,很难在如此短的时间内掌握数控机床工作原理以及技术应用。笔者曾经跟许多高职院校机电一体化教师交流,他们大多都不愿意上这门课程,原因主要有以下几个方面:
1.电气控制类型多样,知识面广
随着数控设备和技术越来越先进,电气控制也越来越多样化,比如电机驱动装置存在多种,要掌握电机工作原理相关知识,不仅需要掌握数字电路、电工等知识,还涉及单片机、微机原理等知识,这无疑大大增加了学生学习的难度。
2.控制算法抽象数控技术应用课程中,存在大量控制算法,这些控制算法涉及高等数学知识,这正是许多高职学生的短板,比如高职学生很难理解逐点比较法和DDA控制算法等。
3.课程内容抽象,学习缺乏主线
数控技术教师都能把课程内容讲明白,但由于教材内容安排缺乏主线,章节之间连贯性不强,只是简单知识内容的堆砌,如果老师按现行教材组织教学,学生自然难以将知识融会贯通和熟练运用。
二、高职数控技术及应用课程教学改革建议
1.购买数控机床光机仿真软件
根据学校财力以及学情,可以购买性价比最高的数控机床光机软件。按照职业教育规律的要求,软件教学资料中应该包括一些典型工作流程模块知识,比如机床拆装实训、装配检测以及维修技能等。模块内容设计尽量丰富多彩,比如可以包括数控铣床光机的安装、调试等内容,便于学生软件上模拟操作。总之,通过仿真软件进行实训教学,可以节约实训成本,同时又提供了仿真操作,打破了传统实践教学难以进行机床拆装与装配教学短板,突破了物质限制条件,拓宽了学生学习空间,又能减少实践操作面临的安全问题。笔者对机床拆装、装配软件在教学中的多年运用后发现,仿真软件的运用能够提高学生学习的兴趣,教学效果也比较理想。
2.重视基础讲解,有条件时加以拓展
许多高职院校在近几年来都存在生源数量不断萎缩的情况,入学的高职学生相当一部分的基础比较差,导致正式入学后听不懂文化课和专业课。笔者认为,针对高职学生基础比较差的情况,课堂教学时应该以基础知识为主,以够用为原则,让学生掌握基础知识以后,再适度拓展,传授一些更加复杂的专业知识。笔者以步进电机教学内容为例,在讲解这部分知识前,先向学生传授电磁感应、直流线圈磁场构建、不同相序线圈通电产生磁场旋转等基础知识,在此基础上,拓展讲解环形分配器控制脉冲对电机转速的影响。
3.控制算法形象化
笔者认为,可以利用现代信息技术,比如运用Flash软件展示算法,将抽象的控制算法采用图形的形式表示出来,而不再是数学公式的形式表达与分析,这种表达方法明显更能让学生接受。比如逐点比较法,可以在Flash软件中建立一个直角坐标系,X轴与Y轴的点可变,(X,Y)代表一个脉冲当量,算法后台设置,学生只需要输入不同(X,Y),就能看到逐点比较法的运行结果,学生很容易理解最大误差与脉冲当量之间的关系。
4.明确学习任务,使学生有的放矢
数控技术及应用研究课程的学习任务的确定,以机床结构有关知识为例,可以确定为:使学生了解机械零件的运动状态,突出要求学生掌握位置控制;了解电气控制相关知识;先掌握步进电动机控制系统,然后掌握直流电动机以及交流电动机工作原理,着重要求学生掌握变频器主电路的工作原理。
三、小结
数控技术及应用课程涉及的知识面比较广,在有限的课时条件下,要求教师选择重点知识内容进行讲解。本文特别提出要合理选择运用现代信息技术手段,有条件购买数控机床光机仿真软件,扎牢基础,明确学习任务等。
作者:龚令根 单位:江西省冶金技师学院