時間：2023-08-08 17:10:03
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇關(guān)于數(shù)控機床的知識，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
關(guān)鍵詞：數(shù)控機床；模具；鉗工；體會；實習教學
現(xiàn)代很多職業(yè)學校都開設有模具鉗工這個專業(yè)，它的培養(yǎng)目標主要是讓學生能夠掌握并且熟知模具的制造能力，并且能夠滿足現(xiàn)代企業(yè)對模具所需要的專業(yè)人才。因此，在模具的教學計劃上，應該多加入一些與實驗相結(jié)合的內(nèi)容體系，加強對學生動手能力的培養(yǎng)，并且增加學生的實踐水平。
下面就模具鉗工專業(yè)數(shù)控機床教學方法談幾點體會：
一、教學安排的體會
數(shù)控機床不斷發(fā)展和更新，各學校越來越重視學生技能的培養(yǎng)和提高，越來越重視實踐，數(shù)控技能比賽的不斷開展尤其使各院校對數(shù)控實踐的教學更加重視。在數(shù)控機床加工實習教學中，分為理論講解、編制程序和數(shù)控機床實習操作。
1.理論講解
理論知識講授，主要講授數(shù)控機床的組成、特點、工作原理、代碼、加工工藝和編程知識。學生已經(jīng)進行過普通機床加工實習，掌握了基本的加工知識，講解數(shù)控機床的組成和特點時，可采取與普通機床對比的方法，使學生能夠很快地進入角色。在講解工作原理時，主要針對實習所用數(shù)控機床的系統(tǒng)，同時鼓勵學生課外查閱資料，多學習一些有關(guān)的數(shù)控系統(tǒng)知識。
2.編制程序
理論知識講解后，在教師指導下讓學生自行編制程序。編程可采用手工編程和自動編程兩種方式。手工編程，一般限制在二維平面內(nèi)，大多數(shù)針對比較簡單的輪廓圖形，由于計算簡單、程序較少且經(jīng)濟、及時，因此，在生產(chǎn)教學中應用比較廣泛。考慮到學生實習時間短，對于較復雜的加工零件常采用自動編程，自動編程簡單、迅速、可靠性高。學習自動編程軟件可以從三維的角度觀察加工零件的造型、刀具在加工過程中的刀心軌跡圖，以及快速、準確的生成程序，可激起學生濃厚的學習興趣。如編制較復雜零件的加工程序，用手工編程計算復雜、程序較多，用自動編程能在很短的時間內(nèi)高質(zhì)量地完成程序的編制。
3.數(shù)控機床實踐操作
加工程序編制完成后，實習指導教師進一步針對數(shù)控機床的操作面板進行講解，讓學生有足夠的時間來熟悉、操作機床，以培養(yǎng)學生的實習動手能力。之后，讓學生從模擬的數(shù)控機床軟件中再到實際的數(shù)控機床上實習操作，讓學生將自己編寫的程序輸入數(shù)控機床，進行零件加工，這樣圖紙上的設計變?yōu)閷崒嵲谠诘漠a(chǎn)品，可進一步讓學生體會數(shù)控機床的加工特點和優(yōu)勢，在實習時遇到問題引導學生開動腦筋，積極思考，鼓勵學生之間展開討論，可以加深學生對數(shù)控加工的理解和提高學習的興趣。這樣做既給了學生充足的學習時間，又可避免損壞機床；這樣不僅可以滿足學生的教學需求，還能夠適應學校數(shù)控機床設備的應用。
二、教學效果的體會
在數(shù)控機床的實習教學中，教師應該建立一套完成的教學考核標準，讓每個學生以這個考核標準為基礎，在每個單位或者模塊完成后來充分地進行實習學習，這樣明確了學生的學習目標，有針對性地采用考核的方法，不但具有很大的實用性，同時，還能夠使學生有所收獲，把考核的部分作為最終期末考試的組成部分，充分地調(diào)動學生的積極性，更好地保證教學質(zhì)量。
三、不足之處和思考
在使用多媒體教學方式時就會發(fā)現(xiàn)，不是所有的數(shù)控機床設備都有與其相同的仿真軟件，還需要加大對仿真軟件的投入，來配合實際的教學質(zhì)量的要求。同時，還要建設一支良好的教師隊伍，學校應該在不定的時間內(nèi)，選擇一些優(yōu)秀的教師去企業(yè)學習，并且參加實踐操作，提高教師的動手能力和專業(yè)水平。還可以從企業(yè)聘用一些專業(yè)技術(shù)人才來校兼職，實現(xiàn)學?！半p師型”的教學模式。
總之，隨著現(xiàn)代制造業(yè)的不斷發(fā)展，模具鉗工的數(shù)控機床技術(shù)越來越重要了，為了適應新的改革，學校應該加強對數(shù)控機床實習的管理，建設更加完整良好的數(shù)控機床實習基地，加大對數(shù)控機床實習設備的投入，不斷地豐富和加強學校的師資隊伍，并且提高教師的教學水平，對現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展和技能型人才的需求做出應有的貢獻。
參考文獻：
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【關(guān)鍵詞】計算機仿真技術(shù) 應用型本科 數(shù)控仿真系統(tǒng) 數(shù)控技術(shù)
【中圖分類號】 G 【文獻標識碼】 A
【文章編號】0450-9889（2015）06C-0077-02
應用型人才主要是在一定的理論規(guī)范指導下，從事非學術(shù)研究性工作，其任務是將抽象的理論符號轉(zhuǎn)換成具體操作構(gòu)思或產(chǎn)品構(gòu)型，將知識應用于實踐。也就是說，應用型本科的教育是保證培養(yǎng)的人才具有一定的理論知識，主要是能夠?qū)⑺鶎W習的理論知識應用于實踐。應用型人才的核心是“用”，本質(zhì)是學以致用，“用”的基礎是掌握知識與能力，“用”的對象是社會實踐，“用”的目的是滿足社會需求，推動社會進步。
數(shù)控技術(shù)類課程是應用型本科機械設計制造及其自動化、機電一體化專業(yè)、數(shù)控技術(shù)專業(yè)的主干課程，在數(shù)控技術(shù)類課程的教學過程中一般采用理論和實際結(jié)合的方式進行。理論部分主要講解數(shù)控加工工藝、數(shù)控加工刀具、數(shù)控編程基礎等；實際操作部分主要是結(jié)合理論知識進行實際機床的操作和典型零件的加工。傳統(tǒng)的理論部分教學主要通過教師PPT演示，在演示過程中插入文字、動畫、圖片對理論知識進行講解，傳統(tǒng)的實踐環(huán)節(jié)教學主要通過老師帶領(lǐng)學生到實訓車間，通過具體演示零件的加工來完成。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控仿真技術(shù)逐漸融入到數(shù)控技術(shù)的教學和應用中，成為數(shù)控技術(shù)教學的重要輔助手段。根據(jù)桂林航天工業(yè)學院在實際教學過程中傳統(tǒng)教學方式方法和數(shù)控仿真技術(shù)輔助教學的實際情況做如下分析總結(jié)。
一、師資投入
桂林航天工業(yè)學院現(xiàn)有機械類學生中學習數(shù)控類課程的約2000人，相關(guān)教師18人，按照教學計劃的安排，每周約有700名學生參加288學時的數(shù)控理論和實踐教學活動，平均到每位相關(guān)教師約每周16學時的教學，參加每位教師課程的學習人數(shù)約40人。在教師每周8學時理論部分教學中，采用40名學生的課堂教學，按照傳統(tǒng)的PPT課件插入文字、動畫、圖片進行演示性教學幾乎沒有實際的困難，但教學效果往往欠佳；但每周約8學時實踐教學，按照傳統(tǒng)模式進行就比較困難，每2～4位同學一臺機床，1位教師進行指導幾乎無法實現(xiàn)；一次課兩個學時90分鐘，實際操作前利用1～2臺數(shù)控機床講解約20分鐘，約40個學生圍在周圍觀看，很多學生會無法看清楚，而且剩下的時間每臺機床分配不到2分鐘時間，難度和效果可想而知。同時，由于機床的生產(chǎn)廠家和型號非常多，如果只是針對某種機床或者某些型號進行講解，很難讓學生適應實際企業(yè)生產(chǎn)中眾多的機床廠家和機床型號。即使是桂林航天工業(yè)學院這樣的全國性質(zhì)的數(shù)控實訓中心，雖然各種機床有60臺，總價值達到3000多萬元，仍然只能選擇非常有限的幾個廠家和型號的機床。總體上來講，受到場地、經(jīng)濟的制約，不可能讓學生全面地操作實際生產(chǎn)中眾多廠家、型號、操作系統(tǒng)的機床。
如果采用計算機仿真技術(shù)進行教學，在理論部分和實踐部分可以完全相結(jié)合，并且由于采用虛擬仿真方式，可以調(diào)用任何廠家、型號和操作系統(tǒng)的機床，讓學生在結(jié)合理論知識編程的過程中，輸入不同的數(shù)控機床，體驗和理解由于數(shù)控機床的不同引起的編程格式、編程代碼的差異，以適應實際生產(chǎn)過程中的型號、廠家和數(shù)控系統(tǒng)的差異，充分達到應用型本科主要實際操作應用的能力。例如在桂林航天工業(yè)學院教學中使用的南京斯沃數(shù)控仿真系統(tǒng)，開機時的數(shù)控系統(tǒng)選擇界面包括了FAUNC、SINUMERIK、EZmotion、華中數(shù)控、北京凱恩帝、大連大森、南京華興等70種；同時在選擇FANUC 0i-M操作系統(tǒng)后，可以選擇的機床操作面板包括漢川機床、南通機床、南京二機、濟南機床、友嘉機床、托普機床、Duoleng、北京機床、大連機床、南京邁順、縱橫國際、南京東恒杰必克、臺中精機、沈陽機床、韓國Doosan、巴西Romi、韓國WIA等28家中外機床廠家的操作面板。以不同的操作系統(tǒng)選擇不同機床企業(yè)的操作面板，可供選用的機床幾乎覆蓋整個加工行業(yè)所使用的各種數(shù)控機床。
二、教學安全
對于教學安全主要是針對實踐操作部分，機床作為機械結(jié)構(gòu)，一旦出現(xiàn)事故，輕則機器損壞，重則出現(xiàn)傷亡事件，這樣的事件已經(jīng)給了我們血的教訓。例如，某高校機械專業(yè)學生在企業(yè)實習期間由于操作失誤，直接導致手臂被機械結(jié)構(gòu)嚴重損傷，最終不得不截肢。如何避免機械事故發(fā)生是學生在實踐操作部分最需要注意的問題，因此很多學校非常強調(diào)安全問題。
傳統(tǒng)教學中，由于學生在上機床實際操作之前并沒有對機床的運動情況有很清楚的了解，很容易導致事故的發(fā)生，因此很多院校在進行數(shù)控實訓操作的時候，多是恐懼危險的發(fā)生而走走形式，真正實際進行操作，并能夠加工出零件的比較少，除非是學校為了讓學生參加比賽而培訓數(shù)量比較少的學生，難以達到教學計劃中關(guān)于實踐教學部分的實際要求。而采用計算機仿真技術(shù)的數(shù)控教學，可以在實際操作之前充分了解數(shù)控機床面板的操作和數(shù)控機床的運動運行規(guī)律，某種意義上說就是真正的數(shù)控機床操作的演習，為實習實訓部分做好充分的準備工作，即使在仿真中出現(xiàn)操作錯誤或者操作失誤，既不會導致機床的損壞，更不會導致人員的傷亡。
三、教學效果和效率
數(shù)控程序編寫是數(shù)控類課程的主要教學內(nèi)容之一，如何正確地編寫數(shù)控程序也是數(shù)控類課程的重要任務。在傳統(tǒng)課堂上，教師主要利用PPT課間插入動畫、圖片、文字等內(nèi)容進行講解，雖然利用了一些多媒體資源，但是并沒有充分發(fā)揮多媒體最大的功用。在講解過程中往往比較枯燥乏味，難以更加形象具體地表述數(shù)控代碼控制刀具、機床主軸的運動情況。特別是對于一些比較復雜的循環(huán)指令只是通過這樣的講解方式往往很難準確地表達。雖然目前有些教師可以采用一些三維軟件、動畫軟件制作一些比較詳細的動畫，但是這種動畫往往就是固定設置好的動作，缺乏參數(shù)的變化，不能通過修改參數(shù)來觀察刀具運動的變化。
目前大多數(shù)計算機數(shù)控仿真數(shù)控系統(tǒng)都是模擬實際的數(shù)控機床操作，幾乎完全和實際的數(shù)控機床操作相同。教師在授課過程中可以編寫實際的數(shù)控程序，再輸入到數(shù)控仿真系統(tǒng)中進行驗證，在驗證的過程中，可以隨時改變數(shù)控程序中的參數(shù)，來講解數(shù)控指令中參數(shù)控制刀具的運動規(guī)律，也可以改變數(shù)控程序中的程序指令，來講解不同指令刀具的運行軌跡；這樣就可以更加清楚形象地講解數(shù)控編程中的各種程序指令和指令中各個參數(shù)的含義。在斯沃數(shù)控仿真系統(tǒng)模擬加工零件過程中，在操作界面的左側(cè)顯示編寫的數(shù)控程序，仿真操作過程中根據(jù)刀具的運行軌跡，自動跳轉(zhuǎn)相應的程序段，幫助學生理解程序中控制對象的運行情況，并且利用不同的顏色來展示不同刀具的運動軌跡，在直觀地展示運動軌跡的同時也可以隨時更改數(shù)控程序或程序中的參數(shù)來獲取不同的軌跡。
四、數(shù)控工藝部分體現(xiàn)
在實際的加工過程中，數(shù)控工藝主要體現(xiàn)在刀具、裝夾、進給量、主軸轉(zhuǎn)速、背吃刀量、加工工序等。由于這部分內(nèi)容比較抽象，需要根據(jù)實際加工的材料、技術(shù)要求、零件現(xiàn)狀等具體情況進行講解。傳統(tǒng)授課方式只是通過語言的描述、圖片的展示來完成內(nèi)容的講解，學生很難理解。
在采用數(shù)控仿真系統(tǒng)進行教學過程中，可以根據(jù)加工零件結(jié)構(gòu)的不同，按照工序要求講解各種刀具的結(jié)構(gòu)、刀具的尺寸參數(shù)；并且?guī)缀醪皇苋魏蜗拗?，在斯沃?shù)控仿真系統(tǒng)的數(shù)控車刀包括了14種車刀刀桿、各種形狀的刀刃，并可以根據(jù)加工需求輸入刀桿、刀刃的參數(shù)和材料，也可以根據(jù)實際機床的結(jié)構(gòu)選擇四方刀架、八方刀架、十六方刀架，或者選擇前置刀架和后置刀架，滿足數(shù)控車床在加工各種零件的需求；在數(shù)控加工中心包括15種各種類型的刀具，同樣可以根據(jù)需求輸入刀桿、刀刃的參數(shù)和材料，選擇各種形式的刀庫，滿足數(shù)控銑削和加工中心加工各類零件的需求。
同時也可以根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特征選擇適合的裝夾方式，也可以設計自己的專用夾具以滿足不同工藝裝夾的需求，使學生可以根據(jù)裝夾的情況，正確理解程序編寫過程中避開裝夾，防止車削或者銑削到夾具的零件，滿足工藝講解過程中關(guān)于工件裝夾的要求。斯沃數(shù)控仿真系統(tǒng)為數(shù)控銑床和加工中心工件提供了三種可選擇的裝夾方式，包括直接裝夾、工藝板裝夾和平口鉗裝夾，以滿足不同零件加工關(guān)于裝夾的要求，數(shù)控車床根據(jù)板料或管料的需求提供外圓裝夾方式和內(nèi)孔裝夾方式，以滿足車削零件加工的需求。
綜上所述，利用數(shù)控仿真系統(tǒng)于應用型本科的數(shù)控技術(shù)類課程的教學中可以適應不同專業(yè)方向關(guān)于數(shù)控知識技能的學習，在減少師資投入的情況下學生可以盡可能多地了解和模擬操作時間生產(chǎn)中眾多廠家、型號和操作系統(tǒng)的機床，以適應未來走向工作崗位進行數(shù)控編程或者操作機床的需求；同時從教師實際教學的角度，在理論教學方面，可以結(jié)合數(shù)控仿真軟件，實時地通過仿真操作來幫助學生理解數(shù)控編程和數(shù)控工藝的基本知識，同時也可以模擬不同機床的實際操作，大大減少事故率，保證教學過程以及學生參加工作后實際操作機床的危險。經(jīng)過桂林航天工業(yè)學院多名教師近年來采用傳統(tǒng)教學方式和計算機仿真技術(shù)相結(jié)合的方式進行教學證明，學生在學習數(shù)控技能的時候，一方面學習興趣大大提高，學習數(shù)控技術(shù)的激情比簡單枯燥的傳統(tǒng)課堂教學具有明顯的差異，另一個方面學生學習的效果也明顯提升，實際掌握數(shù)控知識和數(shù)控操作的能力明顯提高。
【參考文獻】
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Abstract： This paper mainly discusses how to make good use of training time reasonably and effectively to let the students master the basic NC theory and practice knowledge. Combined with our school practice experience， the paper dicusses the role of NC simulation software and method of use NC simulation software in the NC practice.
關(guān)鍵詞： 數(shù)控實訓；工程實訓；數(shù)控仿真軟件；數(shù)控教學
Key words： NC practice；engineering practice；NC simulation software；NC teaching
中圖分類號：TG659 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2014）06-0032-02
0 引言
隨著科學技術(shù)的發(fā)展和經(jīng)濟的市場化，高校人才培養(yǎng)的理念也發(fā)生了根本性的轉(zhuǎn)變，著重強調(diào)素質(zhì)教育。數(shù)控編程是一門對科學思維和實踐操作能力要求很高的實訓內(nèi)容，如果僅僅通過單純的理論教學和實踐上機操作，容易使初學者感到抽象、難學，再加上學生知識結(jié)構(gòu)、學習習慣等諸多不利因素[2]，無法有效地利用工程實訓的有限時間，掌握數(shù)控機床的編程和操作技能。在統(tǒng)觀傳統(tǒng)數(shù)控教學的優(yōu)缺點的基礎上，我們發(fā)現(xiàn)，引入數(shù)控仿真軟件可以避免傳統(tǒng)教學的缺點，讓學生在數(shù)控實訓有效的時間內(nèi)，在數(shù)控機床數(shù)量有限和指導教師人數(shù)有限的條件下，通過理論教學、實踐操作和仿真軟件交互使用的這一教學方法，可以提高教學效果，促進學生學習的興趣和動力，保證了教學的安全，取得了良好的教學效果。
1 傳統(tǒng)數(shù)控教學特點
在傳統(tǒng)的數(shù)控實訓中，因為數(shù)控機床的數(shù)量有限，指導教師的人數(shù)也有限，導致一般是10-15人左右圍聚在一臺數(shù)控機床旁邊，聽老師講解數(shù)控機床具體操作方法，導致大多數(shù)學生因無法看到數(shù)控機床具體操作面板，而無法認真聽講或者聽課效果很差。由于數(shù)控機床屬于昂貴設備，學校購買數(shù)控機床的數(shù)量有限，教師人數(shù)有限，指導學生單獨上數(shù)控機床操作的時間受限，并且數(shù)控機床的錯誤操作容易引起安全事故的發(fā)生，因此，使用傳統(tǒng)的數(shù)控教學方法進行的數(shù)控實訓效果很差，學生無法在有限時間內(nèi)達到高校數(shù)控實訓的目的和要求。
2 數(shù)控仿真軟件在數(shù)控實訓中的應用
2.1 數(shù)控仿真軟件 數(shù)控仿真是應用計算機技術(shù)對數(shù)控加工操作過程進行模擬仿真的一門新技術(shù)。該技術(shù)面向?qū)嶋H生產(chǎn)過程的機床仿真操作，加工過程三維動態(tài)的逼真再現(xiàn)，能使每一個學生，對數(shù)控加工建立感性認識，可以反復動手進行數(shù)控加工操作，有效解決了因數(shù)控設備昂貴和有一定危險性，很難做到每位學生“一人一機”的問題，在培養(yǎng)全面熟練掌握數(shù)控加工技術(shù)的實用型技能人才方面發(fā)揮顯著作用[3]。數(shù)控仿真軟件是應用計算機的編程和建模，將加工過程用二維圖形或者三維圖形的動態(tài)形式演示出來的軟件，使在傳統(tǒng)數(shù)控教學中，需要數(shù)控實驗室或者實習工廠才能完成的大部分教學演示功能在虛擬軟件環(huán)境中就能實現(xiàn)，使數(shù)控教學模式變得更加靈活、方便。
2.2 數(shù)控仿真軟件在數(shù)控實訓中的作用 數(shù)控仿真軟件在數(shù)控實訓中的使用，改變了傳統(tǒng)的教學方式，對數(shù)控實訓的效果有重要的影響，主要表現(xiàn)在以下幾個方面。
①數(shù)控仿真軟件可以模擬真實數(shù)控機床加工，使數(shù)控實訓教學變得生動形象，易于理解學習。數(shù)控仿真軟件提供了多種數(shù)控仿真系統(tǒng)，可以全面仿真加工的整個過程，學生可以多方位了解數(shù)控機床結(jié)構(gòu)，通過仿真軟件的模擬加工，掌握實際數(shù)控機床的操作方法。②數(shù)控仿真軟件提供了學習數(shù)控機床操作的安全平臺，避免了數(shù)控機床操作時易于發(fā)生的安全隱患。在使用數(shù)控仿真軟件進行加工時，所有的加工都是在虛擬環(huán)境中進行，不會因為學生的錯誤操作引起人身安全問題，也不會損壞機床。③數(shù)控仿真軟件的使用可以節(jié)省教學設備的投資，減少材料的消耗。如果按照傳統(tǒng)的方法來進行數(shù)控實訓，學生在操作的過程中要消耗大量的材料，并且集中實訓期間，連續(xù)40天，每天都有學生參加數(shù)控實訓，數(shù)控機床的保養(yǎng)和維護無法滿足需要，如果一臺機器運轉(zhuǎn)不良，將會導致整個數(shù)控實訓受到嚴重阻礙。在數(shù)控實訓中如果引入數(shù)控仿真軟件，可以避免機器長期運轉(zhuǎn)得不到維護的問題，也可以減少原材料的消耗。仿真軟件一般都是綠色軟件，不用安裝，只要有一臺普通的電腦，就可以安裝使用。學生可以在機房練習，也可以在自己的電腦上練習，節(jié)約了學生學習的時間，提高了學習的效率。④仿真軟件可以激發(fā)學生學習數(shù)控編程和數(shù)控機床操作的動力。學生在使用數(shù)控仿真軟件中，可以通過直觀形象的加工過程，增加學習數(shù)控機床和編程操作的動力，激發(fā)學生的自信心，挖掘?qū)W生的內(nèi)在潛力。
2.3 數(shù)控實訓中要把數(shù)控軟件和傳統(tǒng)教學相結(jié)合
2.3.1 傳統(tǒng)數(shù)控實訓方法 在以往的數(shù)控實訓中，我們的數(shù)控實訓開展方法是，教師在課堂上講解數(shù)控編程的基本方法，要求學生學完數(shù)控編程之后提交一個手工編程的程序。學生在數(shù)控車間學習數(shù)控機床的原理和操作方法，這一項要求學生能夠用給定的程序完成一個簡單零件的加工操作。傳統(tǒng)的數(shù)控教學方法在執(zhí)行過程中，學生感覺學習枯燥、單調(diào)；在編寫數(shù)控程序提交給教師中，增大了教師的工作量；在機床操作實訓中，學生因為對刀失誤或者忘記關(guān)艙門等失誤，導致安全問題頻出，教學的效果不是很理想。我校工程訓練中心在數(shù)控實訓中根據(jù)傳統(tǒng)教學方法的不足，經(jīng)過認真分析問題原因，參照兄弟院校成功的經(jīng)驗，多次修改我校數(shù)控實訓的教學方法，并根據(jù)本校學生實訓的特點，把傳統(tǒng)的數(shù)控教學方法和仿真軟件進行結(jié)合，使得學生在短期的數(shù)控實訓中，快速掌握數(shù)控編程的基本原理和數(shù)控機床的基本操作，取得了良好的教學
效果。
2.3.2 仿真軟件和傳統(tǒng)教學有效結(jié)合的教學流程 針對學生實訓時都是集中實訓，數(shù)控實訓的時間一般是2天。在這個前提下，學生開始學習數(shù)控機床的基礎理論知識，內(nèi)容主要包括學生實訓所要用到的數(shù)控機床的編程方法。通過數(shù)控編程理論知識的學習，要求學生掌握自己將要使用的數(shù)控機床的數(shù)控編程方法。學生在學習期間有不明白的地方，可以找老師咨詢，也可以自己查閱我們編寫的《機械制造技術(shù)實踐》中關(guān)于數(shù)控編程部分的內(nèi)容。在學生掌握了基本的編程方法之后，學生開始在數(shù)控車間學習機床操作，實訓教師會給學生講解數(shù)控機床的面板和操作方法，主要講解如何對刀，學生在教師的指導下，練習對刀。因為對刀是數(shù)控加工中非常重要的一部分內(nèi)容，所以要求每個學生都在機床上練習如何對刀。
經(jīng)過前面的學習，學生已經(jīng)具備編寫數(shù)控編程軟件的能力和數(shù)控機床的基本操作能力，很多學生因為看到仿真軟件可以快速加工出零件，對數(shù)控仿真軟件操作產(chǎn)生了興趣，已經(jīng)開始想自己設計加工零件了。這時，教師對學生加以引導，讓學生觀看以往同學設計的零件圖樣，啟發(fā)學生自主設計零件圖樣，激發(fā)學生的創(chuàng)造力。學生在模擬仿真加工后，可以提交自己仿真加工完成的作品給老師，教師可以對學生作品評分，并挑選部分設計加工得比較好的零件，組織學生在數(shù)控車間里使用數(shù)控機床進行實際加工。
2.3.3 教學效果 在把仿真軟件和傳統(tǒng)的數(shù)控教學相結(jié)合進行數(shù)控實訓后，我校的數(shù)控實訓避免了以往數(shù)控實訓中出現(xiàn)的問題，數(shù)控仿真軟件本身的優(yōu)勢極大地調(diào)動了學生學習數(shù)控編程的積極性，在每次實訓中，學生都很積極主動地設計和加工，獨立完成數(shù)控實訓的要求。針對我校集中實訓的特點和要求，教學效果明顯提高。
3 總結(jié)
雖然仿真軟件有很多優(yōu)點，但是也有一些不足之處，比如，學生在選擇工藝參數(shù)時都很隨意；學生多次錯誤操作導致軟件系統(tǒng)出現(xiàn)問題；學生的安全意識降低等等。我校數(shù)控實訓把數(shù)控仿真軟件和數(shù)控實訓結(jié)合在一起，還處于嘗試階段，該教學方法改善了傳統(tǒng)數(shù)控教學的弊病，提高了數(shù)控實訓的教學效果。在實訓中，我們要努力揚長避短，發(fā)揮數(shù)控仿真軟件的優(yōu)勢，有效合理地把數(shù)控仿真軟件和數(shù)控實訓結(jié)合起來，提高數(shù)控實訓的教學質(zhì)量。
參考文獻：
[1]王彥章.數(shù)控仿真軟件在數(shù)控教學中的應用[J].科技創(chuàng)新導報，2011（15）.
關(guān)鍵詞：國家職業(yè)標準；真實工作過程；課程說課
中圖分類號：G712 文獻標識碼：A文章編號：1006-4311（2012）08-0187-02
1說課思路
教育觀念直接影響課堂教學，從傳統(tǒng)的教學觀念轉(zhuǎn)變到現(xiàn)代職教的先進理念，是新時期對職教發(fā)展提出新的要求。如何在課程設計和教學技能方面得到提升，新的教學形式、教學方法、教學模式如何真正轉(zhuǎn)到以學生為主體，以教師為主導的軌道上來，是職業(yè)院校發(fā)展迫切需要解決的問題。把課程建設作為提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的核心，它既符合高等教育的規(guī)律，又是我國高職院校人才培養(yǎng)薄弱環(huán)節(jié)所在。通過說課，理解課程性質(zhì)、內(nèi)容和教學環(huán)節(jié)設計更加透徹，把專業(yè)核心課程的典型教學情境分解為現(xiàn)場教學、課堂教學、實訓教學，讓教師在課程教學內(nèi)容設計上真正解決“教什么，誰來教，在哪教，怎么教、學什么、怎么學”的問題。從而使工學結(jié)合滲透到人才培養(yǎng)的每一個環(huán)節(jié)，使專業(yè)建設與課程體系改革有機結(jié)合起來。
按照課程設計的一般流程理順說課思路，涵蓋內(nèi)容包括：課程定位、教學內(nèi)容設計、教學方法、教學保障條件、考核方式、教學效果等。在說課設計過程始終關(guān)注一下熱點：
1.1 調(diào)動學生的學習熱情目前高等教育所面對的最大挑戰(zhàn)之一是學生的消極學習態(tài)度。積極探索如何實現(xiàn)從封閉的教學過程向開放的教學過程轉(zhuǎn)化。 讓學生建立起自信心，真正讓學生成為學習的主體，主動學習、快樂學習，研究性學習、創(chuàng)造性學習，培養(yǎng)終身學習的意識和基本能力，開發(fā)學生喜聞樂見的專業(yè)課程非常必要，打破傳統(tǒng)的縮減本科課程和教材內(nèi)容作高職課程設置的教學模式。參照真實生產(chǎn)環(huán)境、按照真實生產(chǎn)過程，開發(fā)生產(chǎn)實訓課程和教材，設置實訓教學內(nèi)容，在真實的生產(chǎn)車間進行實訓教學，以期達到最佳教學效果，真正實現(xiàn)學生零距離就業(yè)。
1.2 課程與教材匹配要又快又好的培養(yǎng)技能型專門人才，關(guān)鍵在于提高教學質(zhì)量，開發(fā)適應高職教育的課程和教材，以激發(fā)高職學生學習熱情，讓學生盡快掌握具備適應職業(yè)崗位能力要求的職業(yè)技能，為進入職業(yè)領(lǐng)域作準備的技術(shù)與職業(yè)教育應為工作能力強、愉快的職業(yè)生涯奠定基礎，使學習者獲得某一領(lǐng)域內(nèi)的若干職業(yè)所需要的廣泛知識和核心技能，使個人在選擇職業(yè)時不至于受限制，且能在日后的職業(yè)生涯中從一個職業(yè)轉(zhuǎn)到另一個職業(yè)；同時為初次就業(yè)包括自謀職業(yè)，及就業(yè)后的培訓提供充分的專業(yè)準備；在知識、技能和態(tài)度諸方面提供一個基礎，以便在個人職業(yè)生涯中的任何時侯都能接受繼續(xù)教育，提高就業(yè)質(zhì)量和個人職業(yè)具有更好的發(fā)展空間。
1.3 課程設計“三接軌”專業(yè)核心課程設計與就業(yè)需求接軌、與行業(yè)(職業(yè))標準接軌、與國際高等教育人才培養(yǎng)接軌。首先應考慮到社會和就業(yè)市場的需求，并按照就業(yè)崗位所需技能有針對性地進行課程設置。其次將勞動部門的職業(yè)標準融入我們的課程設計，為學生提供未來可能從事職業(yè)必備的知識與技能。另外，將課程的設計與國際人才的標準接軌，也是我們不斷探索與追求的一個目標。
2說課內(nèi)容
2.1 課程定位
2.1.1 人才培養(yǎng)模式與方案研究通過調(diào)研典型企業(yè)、行業(yè)專家和已畢業(yè)到企業(yè)就業(yè)的學生，了解相關(guān)業(yè)務規(guī)格、能力目標及滿意度，不定期召開專業(yè)指導委員會會議等方式，充分聽取意見，以此確定人才培養(yǎng)模式，制定人才培養(yǎng)方案，構(gòu)建符合企業(yè)職業(yè)技能要求的專業(yè)課程體系。經(jīng)過這種方式制訂出的教學計劃突出專業(yè)課程的職業(yè)定向性，培養(yǎng)出的學生真正滿足職業(yè)崗位（群）的需求。
2.1.2 職業(yè)崗位通過分析得出數(shù)控設備應用與維護專業(yè)的職業(yè)崗位及能力要求：①數(shù)控機床裝調(diào)：能勝任數(shù)控設備的生產(chǎn)、檢測、裝調(diào)等工作；②數(shù)控機床維護：能勝任數(shù)控設備的檢修、維護及日常保養(yǎng)工作；③數(shù)控機床銷售及售后服務：能勝任數(shù)控設備的銷售及售后服務等工作。
2.1.3 人才培養(yǎng)模式數(shù)控設備應用與維護專業(yè)以校企共建專業(yè)為人才培養(yǎng)實施途徑，創(chuàng)新完善“三標耦合、三級遞進、五個共建”人才培養(yǎng)模式，如圖1所示。
以提高數(shù)控機床使用企業(yè)和數(shù)控機床生產(chǎn)企業(yè)數(shù)控機床裝調(diào)維修崗位所需的數(shù)控機床機械裝調(diào)、電氣裝調(diào)、聯(lián)機調(diào)試、維修維護能力為核心；將數(shù)控機床裝調(diào)維修工的職業(yè)資格標準和企業(yè)崗位標準要求的典型工作任務進行分析、提煉、規(guī)整，再結(jié)合專業(yè)調(diào)研與本院實際情況、依據(jù)職業(yè)認知和職業(yè)成長規(guī)律，構(gòu)建職業(yè)能力“三級遞進”的人才培養(yǎng)方案；然后在人才培養(yǎng)體系中根據(jù)各學習領(lǐng)域組合課程，編寫課程教學標準，完成職業(yè)資格標準、企業(yè)崗位標準、課程教學標準的“三標耦合”，實現(xiàn)教學內(nèi)容的標準化、系列化。通過實施職業(yè)基礎能力培養(yǎng)、職業(yè)專項能力培養(yǎng)、職業(yè)綜合能力培養(yǎng)的“三級遞進”能力培養(yǎng)，全面提高學生職業(yè)素養(yǎng)、職業(yè)能力、創(chuàng)新精神與創(chuàng)業(yè)能力、可持續(xù)發(fā)展能力。與典型企業(yè)深度校企合作共建人才培養(yǎng)方案、共建專業(yè)課程、共建實訓教學基地、共建師資隊伍、共建教學課堂。
2.1.4 課程體系數(shù)維專業(yè)的課程體系如圖2所示，《數(shù)控機床裝調(diào)生產(chǎn)實訓》屬于職業(yè)專項課程，先修課程包括《數(shù)控原理與系統(tǒng)》、《機械測試與裝配技術(shù)》、《機床電氣控制與PLC》、《機床拆裝測繪實訓》等課程，后續(xù)課程有《數(shù)控機床故障診斷與維護》《頂崗實習》等。本課程在整個課程體系中十分重要，起承前啟后的連接作用。
2.2 教學內(nèi)容與設計
2.2.1 教學設計理念行動導向，任務驅(qū)動：按照職業(yè)工作崗位，以“真設備、真項目、真要求”為基本要素，使課程教學內(nèi)容與就業(yè)崗位的職業(yè)要求同步，在真實的生產(chǎn)車間進行實訓教學，以期達到最佳教學效果，真正實現(xiàn)學生零距離就業(yè)。以學生為中心：發(fā)揮學生的主體作用，重點關(guān)注職業(yè)能力培養(yǎng)與職業(yè)素養(yǎng)養(yǎng)成；以校企共建為平臺：上課教室為校企共建基地之車間；學校教師與企業(yè)專家共同育人，實現(xiàn)優(yōu)勢互補，體現(xiàn)其教學過程中的主導作用。
2.2.2 課程目標分析《數(shù)控機床裝調(diào)生產(chǎn)實訓》課程主要培養(yǎng)數(shù)維專業(yè)學生的專業(yè)能力、方法能力、社會能力，具體內(nèi)容如下：
2.2.2.1 專業(yè)能力：①掌握整機裝配、調(diào)試的工作內(nèi)容和工作流程；②能夠根據(jù)用戶技術(shù)參數(shù)要求正確配置系統(tǒng)；③能按工藝標準裝配數(shù)控機床機械及電氣連接線路；④能正確設置數(shù)控系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)參數(shù)；能進行數(shù)據(jù)備份和恢復操作；⑤規(guī)范的使用工具和檢具，自覺地遵守安全操作規(guī)程及環(huán)境保護的工作要求；⑥能進行機床精度檢驗及補償，正確使用精度檢測儀器；⑦能進行機床的機電聯(lián)調(diào)并排除機械故障、電氣故障；⑧熟悉機床檢查驗收流程。
2.2.2.2 方法能力：①抽象與邏輯思維：能有邏輯地解決問題。②信息判斷與選擇：能在眾多信息中，判斷并選擇有效、有用信息。③學習的思想：隨時學習，隨時準備學習，并愿意深造提高。④系統(tǒng)認識：能對復雜問題，進行準確的信息處理、計劃，并執(zhí)行。
2.2.2.3 社會能力①身心健康：積極的人生態(tài)度，強烈的事業(yè)心和濃厚的工作興趣，對工作和生活有追求，有繼續(xù)努力的恒心。對社會的適應性，行為的社會規(guī)范性。②團隊協(xié)作：能與人合作，能考慮團隊成員的想法，不會一意孤行。③交流溝通：能較快與陌生人交流溝通，較好的親和力。④表達說明：能用書面和口頭形式，有條理地表達較復雜事物。
2.2.3 教學內(nèi)容選取根據(jù)數(shù)維專業(yè)的崗位要求充分考慮課程的針對性適用性，以配置FANUC 0i數(shù)控系統(tǒng)的三坐標數(shù)控銑床為教學設計載體，選取《數(shù)控機床裝調(diào)生產(chǎn)實訓》課程內(nèi)容分為四大教學情境：企業(yè)安全與文明生產(chǎn)、數(shù)控機床機械裝配鉗工、數(shù)控機床電裝工、數(shù)控機床調(diào)試工，以便完成本課程的教學目標（如2.2.2所述）。
2.2.4 教學內(nèi)容規(guī)劃教學內(nèi)容規(guī)劃如表1所示。
2.3 教學方法每一個學習情境都是一個完整的工作過程，學生都會經(jīng)歷“資訊（信息收集）計劃（擬定方案）決策（制定方案）實施檢查評估（總結(jié)分析提高）”六個階段。在六步教學法實施過程中，充分體現(xiàn)教師的主導性和學生的主體性，指導教師起引導、答疑和示范指導作用，多種教學方法的交替使用，使得教學過程變得豐富多彩，充滿樂趣。同時將素質(zhì)教育貫穿在整個教學活動中。
①咨訊：采用引導文教學法，準備相關(guān)教學資料、技術(shù)資料和網(wǎng)絡資源，讓學生明確任務：學什么？做什么？②計劃：采用講授、演示教學法，通過對學習任務分析，分組討論，制定學習方案將各種不同方案比較、選取優(yōu)秀方案。③決策：通過方案分析，推敲方案實施細節(jié)，由指導教師與學生一起決定最終實施的方案。④實施：采用演示、互動、討論、交流等教學方法，學生分組具體實施工作計劃，完成工作任務，指導教師進行巡回指導、回答學生的疑難問題，引導學生團隊協(xié)作、共同完成學習任務，互相幫助、共同提高。⑤檢查：通過學生自我檢查、同組學生相互檢查、小組之間學生交換檢查，指導教師教師最終檢查驗收，觀察學生任務完成情況。⑥總結(jié)匯報：采用激勵教學法，通過學生對學習任務完成情況的自我評價、小組成員相互評價及指導教師的總結(jié)講評，肯定成績，總結(jié)學習經(jīng)念，改進學習中的不足，以期不斷進步。通過對每個教學情境的精心組織、策劃，按照六步教學法認真實施、總結(jié)，完全可以實現(xiàn)課程教學目標。
2.4 教學保障條件
2.4.1 師資隊伍《數(shù)控機床裝調(diào)生產(chǎn)實訓》課程由具有雙師資格的高職教師和具有豐富生產(chǎn)實踐經(jīng)念的企業(yè)技術(shù)人員共同實施，達到理論實踐的緊密結(jié)合，理論支撐實踐技能的提高，實踐技能驗證理論的指導性，在教學活動中，教師和學生相互學習，共同提高。
2.4.2 實訓基地《數(shù)控機床裝調(diào)生產(chǎn)實訓》課程的教學實施地點是與學院有深度校企合作的數(shù)控設備生產(chǎn)企業(yè)的數(shù)控機床裝調(diào)車間進行，讓學生在真實生產(chǎn)環(huán)節(jié)學習，感受企業(yè)文化氛圍，實現(xiàn)學習與就業(yè)的零距離。本課程在生產(chǎn)車間實施教學已經(jīng)進行三屆，教學效果良好。
2.4.3 教材及參考資料
2.4.3.1 實訓企業(yè)為學生提供相關(guān)實訓器材和工具量具和以下技術(shù)資料：①數(shù)控機床裝配（圖紙、工藝、裝配說明等）資料；②數(shù)控系統(tǒng)硬件連接說明書；③數(shù)控機床參數(shù)說明書；④數(shù)控機床維修說明書。
2.4.3.2 專業(yè)教研室為學生提供相關(guān)教材、專業(yè)課程網(wǎng)站及圖書資料和實訓報告冊。①學院與數(shù)控設備生產(chǎn)企業(yè)、數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)企業(yè)、數(shù)控設備使用企業(yè)深度校企合作，開發(fā)適合本課程的專業(yè)教材《數(shù)控機床裝調(diào)生產(chǎn)實習指導書》；②相關(guān)學習書籍：《數(shù)控機床構(gòu)造》、《數(shù)控機床裝配調(diào)試與故障診斷》、《數(shù)控機床結(jié)構(gòu)原理與應用》等；③院級精品課程網(wǎng)站的《數(shù)控機床裝調(diào)生產(chǎn)實訓》課程及相關(guān)專業(yè)網(wǎng)站。
2.5 考核方式①過程考核。分小組對學習效果進行自評、互評和師評（學習態(tài)度、團隊協(xié)作及安全操作等情況）；每組集體討論，完成項目學習心得體會并匯報，對項目給出定量評價。②結(jié)果考核。以學生個體為單位對實訓內(nèi)容隨機抽取項目進行實操和答辯。
3結(jié)論
《數(shù)控機床裝調(diào)生產(chǎn)實訓》課程是數(shù)維專業(yè)的專業(yè)核心課程，通過說課設計，實現(xiàn)以學生為中心，以能力為本位，真正實現(xiàn)高職教育的4個轉(zhuǎn)變，即：由單純的職業(yè)技能教育目的觀轉(zhuǎn)變?yōu)榛A加有限職業(yè)技能教育目的觀；由一次性教育觀轉(zhuǎn)變?yōu)榭沙掷m(xù)發(fā)展教育觀；由做事教育觀轉(zhuǎn)變?yōu)樽鍪陆逃c做人教育相結(jié)合的教育觀。①進廠學習模式很受學生歡迎，學習效果很好。②學生的操作技能得以增強，綜合素質(zhì)有較大的提高。③教師的綜合素質(zhì)提高很快，對學生的指導能力得到加強。
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1關(guān)于數(shù)控機床控制方式的分析
工作的開展都離不開對數(shù)控機床的控制原理的應用，數(shù)控機床是一種高度自由化的機床，相對于普通的機床其加工表面形式及方法是協(xié)調(diào)的。最根本的不同就是在自動化控制原理及方法的應用上。數(shù)控機床需要進行數(shù)字化信息的控制應用，這涉及到與加工零件相關(guān)的信息。也就是工件及刀具的相對運動軌跡的尺寸參數(shù)的應用。這些工作的開展，都離不開切削加工工藝參數(shù)的應用，其主要涉及到主運動及進給運動速度的協(xié)調(diào)，通過各種輔的操作，保證各種加工信息的協(xié)調(diào)，實現(xiàn)了規(guī)定文字、數(shù)字、符合等代碼的應用，按照一定的格式需要進行程序的編寫，這就需要進行加工程序的應用，進行控制介質(zhì)的輸入，保證數(shù)控裝置的良好應用。這些工作的開展，都要進行數(shù)控裝置的分析及處理，進行相關(guān)加工程序信號及指令，從而實現(xiàn)數(shù)控機床的加工。這就需要遵循相關(guān)的數(shù)控機床控制原理，進行數(shù)控機床的系統(tǒng)的協(xié)調(diào)，保證其功能的實現(xiàn)。
2數(shù)控機床組成及其優(yōu)化設計方案
為了提升工程的效益，進行數(shù)控機床體系的健全是必要的，這需要針對數(shù)控機床應用過程中的各種問題進行分析，比如進行數(shù)控機床構(gòu)成、程序編制等的分析，進行程序載體等的分析，保證數(shù)控機床自動加工零件的良好應用。這離不開良好的加工零件的工藝分析，保證零件坐標的基礎坐標體系的相對位置優(yōu)化。通過對機床及其零件的安裝位置的協(xié)調(diào)，更有利于提升刀具及零件的效益，保證其滿足尺寸參數(shù)的應用需要。這就需要實現(xiàn)機床安裝位置及零件的協(xié)調(diào)，保證刀具及零件的良好協(xié)調(diào)性，滿足尺寸參數(shù)的應用需要，這離不開零件加工工藝體系的健全，實現(xiàn)其加工順序的協(xié)調(diào)性，實現(xiàn)切削加工工藝參數(shù)的健全，保證輔助裝置的良好工作。在數(shù)控機床的應用過程中，為提升工作效益，進行數(shù)控代碼體系的健全是必要的，這涉及到電脈沖信號模式的應用，將其進行數(shù)控裝置的有效應用，做好數(shù)控裝置及強電控制裝置的協(xié)調(diào)工作，這是數(shù)控機床良好工作的核心，從而進行輸出位置的脈沖信號的回饋。當然，這也需要進行數(shù)控裝置系統(tǒng)軟件的應用，做好邏輯電路的編譯工作。進行相關(guān)機床部分的控制，需要做好規(guī)定運算及其相關(guān)的邏輯處理，進行有關(guān)信號及其動作的協(xié)調(diào)。這離不開驅(qū)動系統(tǒng)及位置檢測裝置環(huán)節(jié)的應用，保證伺服驅(qū)動系統(tǒng)體系的健全，實現(xiàn)驅(qū)動裝置的良好設置，從而滿足數(shù)控機床的進給系統(tǒng)分析。在這個環(huán)節(jié)中，機床的機械部分也扮演著重要的地位，數(shù)控機床的應用部分是非常多的，比如主運動部件、進給運動執(zhí)行部件，比較常見的應用方式是工作臺、拖板及傳動部件，這些都是實現(xiàn)支撐性工作的關(guān)鍵，為了提升工作效益，進行相關(guān)工作步驟的冷卻是必要的，需要保證輔助裝置的協(xié)調(diào)。在數(shù)控系統(tǒng)的優(yōu)化方案中，做好硬件部分的控制是必要的。數(shù)控銑床系統(tǒng)需要進行銑床專用數(shù)控器的應用，滿足半閉環(huán)數(shù)數(shù)控系統(tǒng)的工作要求，在基本結(jié)構(gòu)優(yōu)化過程中，進行機床本體、銑床專用數(shù)據(jù)器等的協(xié)調(diào)是必要的。在其系統(tǒng)硬件的應用過程中，需要做好銑床專用數(shù)控器的應用，做好信號板的控制工作，進行交流伺服驅(qū)動器如交流伺服電機的應用，從而實現(xiàn)無刷直流電機及無刷直流電機驅(qū)動器的應用，以滿足實際工作的要求，其中也涉及到很多的工作步驟要求。
在數(shù)控系統(tǒng)操作過程中，做好軟件設計的工作是必要的，從而落實好銑床專用數(shù)控器的應用方案，保證數(shù)控銑床的系統(tǒng)效益的提升，這里我們也要進行銑床專用數(shù)控器參數(shù)的設置，針對其應用程序，做好編輯輸入工作，滿足程序設計的諸多要求，按照其具體指令完成規(guī)定工作。在參數(shù)設置過程中，需要應用到相關(guān)的參數(shù)設置方法，保證參數(shù)修改模式的更新應用，做好參數(shù)修改效益的應用工作。需要進行分辨率情況的分析，認真的做好分析，更有利于進行機械軸向轉(zhuǎn)動裝置的應用，實現(xiàn)伺服電機回授脈波數(shù)的正常應用。這離不開工作臺的良好設計，保證不同工廠的設置優(yōu)化，保證伺服馬達的良好安裝，從而滿足工作臺的工作需要，實現(xiàn)參數(shù)的良好設定，進行工作臺方向的修正。進行數(shù)控銑床的實際情況的不同軸電機旋轉(zhuǎn)方向的控制，滿足當下馬達旋轉(zhuǎn)方向的設定要求。在這個階段中，需要實現(xiàn)不同軸的最高進給速度的控制，針對數(shù)控銑床的應用趨勢，保證不同軸的行距的控制，進行過高速度的控制，從而有效應對其沖擊情況，保證電機工作的良好開展。這些工作的協(xié)調(diào)，離不開各軸的最高進給速度的控制，滿足不同軸向的進給速度控制需要。在這些工作的優(yōu)化過程中，進行程序的選擇是必要的，這里可以進行H4C-M銑床專用數(shù)控器的應用，在這些程序工作過程中，可以進行相關(guān)程序編輯及執(zhí)行工作。在其程序選擇過程中，可以進行編輯及程序選擇，進入程序選擇模式，通過對輸入鍵及選取鍵的選擇，以滿足當下工作的開展。在實際操作中，進行程序的畫面選擇也是必要的，從而滿足舊程序的應用需要，在舊程序的修改及應用中，需要針對不同情況，進行工作方式的協(xié)調(diào)，進行指令的增加或者修改，保證程序語句區(qū)的良好操作，保證其所增加指令的單節(jié)的移動。在數(shù)據(jù)輸入?yún)^(qū)進行相關(guān)指令字數(shù)的添加或修改。在程序語句區(qū)，需要將光標移動到所刪除指令中，在數(shù)據(jù)輸入?yún)^(qū)，需要進行相關(guān)指令所需字母的輸入。在程序語句區(qū)，可以進行單節(jié)的插入，將其光標進行所需單節(jié)程序的插入。在數(shù)據(jù)輸入?yún)^(qū)，可以進行插入單節(jié)的第一個指令的字母或者是數(shù)字，再進行輸入鍵的按下。從而保證單節(jié)的刪除。在程序語句區(qū)，需要將光標移動到需要刪除的單節(jié)處，再進行刪除鍵的按下。在數(shù)控系統(tǒng)的應用過程中，進行機械部分的分析是必要的，從而進行機床本身誤差及其所需要加工零件精度的分析，更好地落實好機床的誤差補償控制。在數(shù)控銑床的工作應用中，進行數(shù)控技術(shù)、電子技術(shù)等的協(xié)調(diào)是必要的，這需要滿足機床設計的諸多理論，保證數(shù)控機床的加工工作，從而滿足機械設計制造的工作要求。為了實際工作的要求，需要協(xié)調(diào)好機械設計及自動化應用方向。
3結(jié)束語
在實際應用中，進行聯(lián)軸器的數(shù)控銑床系統(tǒng)的聯(lián)接控制是必要的，需要實現(xiàn)電機及其滾珠絲杠的有效聯(lián)系，再進行聯(lián)軸器的選擇，保證其相連性。
作者:潘玉芬單位:國家知識產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作廣東中心
關(guān)鍵詞 數(shù)控加工 實踐教學 教學改革 過程化考核
中圖分類號：TG659 文獻標識碼：A DOI：10.16400/ki.kjdkz.2015.02.015
Practice and Thinking of Processing of Virtual Laboratory
Based On Swansoft CNC Simulator
LIU Yu， BIE Hainan， DAI Li
（School of Mechanical Engineering and Automation， Northeastern University， Shenyang，Liaoning 110819）
Abstract In view of the phenomenon that college students are familiar with the theory of CNC machine tool but lack practice， we establish the processing of virtual laboratory， which is match with the study of CNC machine tool theory. The aim is to make students have a comprehensive impression of the process. This paper makes analysis from two aspects of practice and thinking， and discusses what to do for the next step.
Key words NC machining; practice teaching; teaching reform; process evaluation
0 引言
數(shù)控機床作為一種典型的機電一體化設備，在現(xiàn)代化工業(yè)中起到越來越重要的作用，對大學生的素質(zhì)也提出了更高的要求。但是由于數(shù)控機床設備的費用昂貴，大學生在學習的過程中不可能做到人手一臺，許多學生對數(shù)控機床的認識只是停留在理論階段，對于相應的實際操作一知半解，不能熟練地操作數(shù)控機床。因此我校機械電子工程研究所在學校的支持下建立了數(shù)控虛擬仿真實驗室，全方位培養(yǎng)同學們對數(shù)控機床的動手操作能力，為社會培養(yǎng)全面熟練掌握數(shù)控加工技術(shù)的實用型技能人才。
1 實驗室的性質(zhì)和特點
“數(shù)控技術(shù)”是機電一體化專業(yè)的一門重要的專業(yè)課程和必修課程。本門課程以數(shù)控系統(tǒng)硬件、軟件結(jié)構(gòu)為主線，全面地介紹了數(shù)控技術(shù)的基本知識與核心技術(shù)，要求學生掌握數(shù)控加工編程方法、數(shù)控系統(tǒng)應用及初步的數(shù)控系統(tǒng)設計方法。學生在學習數(shù)控技術(shù)時總感到抽象難懂，需要實物的配合以及動手操作才能較為全面地理解。本實驗室就是為了輔助學生對數(shù)控技術(shù)的學習，提升學生的操作水平而創(chuàng)立的，具有形象性和可操作性的特點，能夠根據(jù)學生的需求而靈活改變，使學生對數(shù)控加工過程的理解更加深刻、細致，做到對“數(shù)控技術(shù)”這門課能學以致用。
2 斯沃數(shù)控仿真軟件簡介
斯沃數(shù)控加工仿真軟件是南京斯沃軟件技術(shù)有限公司開發(fā)的集圖像、聲音、操作于一體、專門用于學生進行數(shù)控加工操作的仿真軟件。該軟件包含發(fā)那科（FANUC）、西門子（SINUMERIK）、三菱（MITSUBISHI）、廣州數(shù)控（GSK）、北京凱恩帝（KND）等主流數(shù)控操作系統(tǒng)。該軟件的特點如下：（1）能實現(xiàn)加工過程的三維仿真。學生對于走刀路線，最終成型的工件有直觀的認識，如果與預期不符，能很容易找到錯誤的地方。（2）具有反復加工性，學生能在很短時間內(nèi)掌握各系統(tǒng)數(shù)控車床、數(shù)控銑床及加工中心的操作。（3）具有局域網(wǎng)功能。教師和學生處于同一個局域網(wǎng)時，教師通過教師機進行網(wǎng)絡教學，并能隨時獲得學生當前操作信息。學生也可以向老師發(fā)送協(xié)助請求，老師可以遠程協(xié)助學生完成課堂學習。
3 數(shù)控虛擬仿真實驗室建設實踐
3.1 數(shù)控虛擬仿真實驗室的硬件建設
數(shù)控虛擬仿真實驗室位于機械樓四樓，設有專門的實驗室并配備有專門的電腦設備，裝載斯沃數(shù)控仿真軟件，并設立局域網(wǎng)以方便老師和學生課堂交流。實驗室由一名實驗老師和三名輔導員共同管理，對實驗設備進行日常維護。
3.2 實驗指導手冊的編寫
實驗指導手冊的編寫依據(jù)于《數(shù)控技術(shù)》，實現(xiàn)與課本的配套，同時遵循實用、基礎的原則，旨在提升學生操作數(shù)控機床的水平。實驗指導書的編寫改變了以往做實驗給出所有步驟，學生只是走個過程的樣式，它只提供基礎的操作，留給學生在基礎操作上不斷自由發(fā)揮的空間，以培養(yǎng)學生的探索求知能力，同時也可加強學生的團隊合作精神。
3.3 實驗老師及輔導員的培訓 （下轉(zhuǎn)第90頁）（上接第29頁）
現(xiàn)在許多老師都注重于對機床理論的研究，往往對機床的實踐操作感到生疏，因此有必要在正式開課前對老師和輔導員進行培訓。培訓以相關(guān)技術(shù)人員的講解為主，以閱讀軟件使用說明書和觀看視頻為輔，參加培訓的老師要嚴格按照培訓的要求完成培訓操作，并通過相應的考核。在上課時，要能隨時掌握學生的學習進度，對學生在實訓中遇到的問題要做到心中有數(shù)，并及時做好學生實踐的指導工作。
3.4 整理素材
數(shù)控技術(shù)的理論學習所涉及的知識非常廣泛，例如加工程序的編寫涉及到許多G代碼，學生在學習時只記住了代碼沒有直觀的認識，到了上機操作對代碼的應用也不明確。因此教師要在實驗前準備好加工圖形，以便學生明確目標，可以更好的進行實踐操作。這些加工圖形的選取最好由淺入深，由簡單到復雜，分層次、分水平，不斷引導學生逐步熟悉操作，進而能夠自主進行工藝加工過程。
3.5 過程化的考核
該實驗的進行需要一定的理論知識，因此在上實驗課之前要對學生的理論知識水平有一定的了解，可通過與理論課老師相互結(jié)合，更好地了解學生的學習狀態(tài)，以便在實驗課中對相應的重點加以強調(diào)。在上課過程中不僅要教會學生正確的操作，更要讓學生放心大膽的去嘗試錯誤的操作，只有知道了錯誤的后果，才能對相應的正確操作印象更加深刻。故在最終考核時不只看學生是否完成了操作，而對學生的完成速度、操作的規(guī)范性和完成的質(zhì)量相互結(jié)合，最終由教師給出一個公平合理的考核評價。過程化考核的最終成績由學生自我評價、小組評價和教師的考核評價三部分共同組成，力爭客觀、公平、全面的評價學生的學習情況和實踐操作的效果，激發(fā)學生的學習熱情，提升學習效果。
4 關(guān)于數(shù)控加工虛擬仿真實驗室建設的思考
4.1 實踐的擴展應用
關(guān)于該實驗室的實踐應用方面，不僅可用于本科生的實踐教學，也可以擴展應用，現(xiàn)在正在進行的擴展應用有以下兩項：（1）本科生關(guān)于數(shù)控機床的課程重在對數(shù)控機床系統(tǒng)的認識，因此相對應的實驗安排以實踐操作為主，致力于培養(yǎng)學生對整個數(shù)控加工過程的理解。但是對于研究生而言，重在對數(shù)控系統(tǒng)的研究和開發(fā)，實驗室也可擴展應用，設立相應的實驗項目幫助研究生加深對數(shù)控系統(tǒng)的理解。（2）對于多年從事數(shù)控機床原理研究的老師而言，他們可能對數(shù)控機床的操作已有些生疏，可以專門設立針對這些老師的課程，讓他們盡快熟悉數(shù)控機床的操作。
4.2 下一步進行的工作
該課程采用數(shù)控虛擬仿真加工軟件盡管可以全程模擬加工過程，但終究與實體的機床有一定的差距，例如工件裝夾過程由軟件自動完成，學生并沒有親手操作，對其中的要點并不明確，很可能忽略裝夾在整個加工過程中的重要性。因此老師在進行培訓的過程中還需要老師對其中的差別有深刻的了解，可以鼓勵年輕的教師通過寒暑假到企業(yè)掛職鍛煉的方式，與工人師傅一起從事生產(chǎn)活動，了解企業(yè)的實際需求，掌握相應的工藝流程，以實際需要為目標不斷調(diào)整數(shù)控仿真實驗指導書的編寫，給予學生更好的實踐體驗。進一步完善實驗室管理條例，規(guī)范運行機制。一個良好實驗室的建成不僅需要優(yōu)秀的實驗項目，也需要規(guī)范的實驗管理條例。要學生樹立愛惜實驗設備，文明操作規(guī)程的思想，發(fā)揮作為實驗室一分子的覺悟，共同建設好實驗室這個大家庭。
5 結(jié)束語
數(shù)控加工虛擬仿真實驗室是順應時代潮流對大學生的要求，以提高學生對數(shù)控機床的實踐操作能力為目標而建立起來的，并與數(shù)控加工的理論課程相互補充，讓學生對數(shù)控加工的過程有一個清楚全面的認識，實現(xiàn)了“教、學、做”一體化教學。該實驗室的建立是一個與時俱進的過程，可根據(jù)實際需要不斷進行調(diào)整，對學生實踐能力的培養(yǎng)必將起到更大的作用。
參考文獻
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[關(guān)鍵詞]數(shù)控機床 尺寸 分析
[中圖分類號]：TG659
[文獻標識碼]A
[文章編號]1672—5158（2013）05—0085—01
1造成數(shù)控機床尺寸不準的原因
數(shù)控機床通常是由控制介質(zhì)、數(shù)控裝置、伺服驅(qū)動裝置、伺服電機、工作臺（或刀架）的位置反饋測量裝置等組成。在零件加工時，數(shù)控裝置按照控制介質(zhì)上的加工程序，通過數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)字運算后向伺服驅(qū)動裝置發(fā)出控制信號，驅(qū)動伺服電機轉(zhuǎn)動，再經(jīng)滾珠絲杠螺母傳遞給工作臺（或刀架），使工件與刀具之間產(chǎn)生相對運動，同時位置檢測反饋裝置將工件與刀具之間的實際相對移動量轉(zhuǎn)變成電信號（如電脈沖信號等）反饋給數(shù)控裝置，數(shù)控裝置將指令轉(zhuǎn)位量與反饋的實際轉(zhuǎn)位量進行比較（其具體比較量根據(jù)伺報系統(tǒng)不同可分為相位、幅值、數(shù)字），將其差值又控制工件的相對移動，當工件與刀具相對移動量與指令移動量相符時，工件與刀具之間停止相對移動，從而加工出符合程序設計要求的零件。
但在實際加工中卻時常出現(xiàn)工件與刀具之間并未完全按照指令值進行相對移動，造成加工零件尺寸與設計不符。下面就以目前我廠應用最多的半閉環(huán)數(shù)控機床為對象進行分析，可將它分為兩部分：第一部分是伺服電機的實際轉(zhuǎn)位值與指令轉(zhuǎn)位值不符；第二部分是伺服電機的實際轉(zhuǎn)位值與指令轉(zhuǎn)位值相符，但工件與刀具的實際相對移動未達到要求。
2數(shù)控機床誤差補償技術(shù)背景
誤差補償技術(shù)發(fā)展40年來，國內(nèi)外眾多學者的不懈努力推動著誤差補償技術(shù)的不斷向前發(fā)展。誤差補償?shù)膫鹘y(tǒng)途徑有硬件補償和軟件補償兩種。本文研究的是軟件誤差補償，它是依據(jù)誤差補償算法設計開發(fā)出應用軟件，對要加工的數(shù)控代碼進行處理，得到補償后的數(shù)控代碼，用以控制機床加工。軟件誤差補償技術(shù)的研究包括三個方面：數(shù)控機床誤差建模技術(shù)；誤差參數(shù)測量和辨識技術(shù)；誤差補償實施方法。
2.1數(shù)控機床誤差建模技術(shù)
數(shù)控機床誤差建模技術(shù)，要實現(xiàn)高精度誤差補償?shù)氖滓獑栴}是如何精確的建立數(shù)控機床空間誤差（幾何誤差、熱變形誤差、載荷變形誤差）的計算模型。其中，幾何誤差建模多種多樣，早期的研究是用三角關(guān)系來推導幾何誤差模型。比較有代表性是Rahman等基于齊次坐標矩陣建立起多軸數(shù)控機床的準靜態(tài)誤差綜合空間誤差模型，改模型還包含了幾何誤差、曰轉(zhuǎn)誤差、熱誤差和機床部件彈性變形誤差。如今多體系理論為基礎研究機床集合誤差建模及補償方法成為主要發(fā)展方向。然后，機床的熱變形誤差也是補償技術(shù)的難點，早期研究方法由經(jīng)驗計算和數(shù)值計算，但前者通用性比較差，特別是參數(shù)變化較多，難以解決；后者利用實驗數(shù)據(jù)分析熱源和傳熱情況，計算結(jié)果比較準確，但是缺點是計算時間較長，且無法實現(xiàn)實時補償。目前，利用專家系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡、模糊控制等人工智技術(shù)發(fā)展，給誤差補償帶來新的發(fā)展。載荷誤差主要體現(xiàn)在大型或重型機床上，如鏜銑床滑枕懸臂的下垂變形，龍門銑床主軸箱移動引起橫梁變形等，關(guān)于這方面研究較少。
2.2誤差參數(shù)測量和辨識技術(shù)
幾何誤差的檢測方法主要有下述兩大類：單項誤差直接測量法和綜合誤差測量參數(shù)辨識法。首先，單項幾何誤差直接測量法，利用用相應的測量儀器，對各項幾何誤差逐一進行測量，得到各項誤差。如用光柵尺、磁柵尺設備來測量螺距誤差等。這些方法效率低、精度差，難以實現(xiàn)自動測量，不能滿足現(xiàn)代高生產(chǎn)率的要求。再者，綜合誤差測量辨識方法該方法是對機床工作區(qū)域內(nèi)指定點的定位誤差進行測，通過數(shù)學模型對其測量點的綜合誤差進行辨識，間接得到機床各項誤差的離散值。綜合誤差測量辨識方法常見的有：光柵陣列法、雙球桿（DBB）測量法、一維球列法、平面正交光柵測量法等。這些方法往往測量儀器簡單，效率高，操作方便。
2.3誤差補償實施技術(shù)
最傳統(tǒng)的誤差補償方法是借助凸輪、靠模、校正尺等機械式誤差補償機構(gòu)，實現(xiàn)對精密機械系統(tǒng)的誤差進行修正的方法。雖然這類方法有一定的成效，但存在設計周期長、結(jié)構(gòu)復雜、笨拙、成本高、柔性差等問題，難以滿足現(xiàn)代生產(chǎn)及市場競爭要求。隨著計算機、電子和檢測技術(shù)的不斷發(fā)展，以及人們對機床自身運動規(guī)律的認識不斷深入，1961年出現(xiàn)了以機床運動誤差建模及誤差補償專用功能芯片為主體的硬件誤差補償方法，逐步取代了傳統(tǒng)的機械式誤差補償方法，并取得明顯效果。
3數(shù)控系統(tǒng)中模塊刀具補償和插補算法
誤差補償是以數(shù)控機床的刀具中心路線為輸入量的，首先必須精確計算出刀具中心點的坐標值，同時為了構(gòu)造融人誤差補償功能的數(shù)控系統(tǒng)，也必然要涉及到插補模塊。因此，刀具補償和插補算法是本論文研究中的兩個重要的基礎內(nèi)容，也是數(shù)控機床精度再生關(guān)鍵技術(shù)基礎。
3.1刀具補償算法介紹
在進行零件加工程序（G加工代碼）的編程時，一般用零件的輪廓形狀進行編程，故刀具中心的運動軌跡總是偏離零件輪廓表面一個刀具半徑值。為使刀具最終加工輪廓與零件輪廓相符合，需要使刀具中心軌跡向外或向里偏移一個刀具半徑值，稱為刀具半徑補償。刀具補償由刀具長度補償和刀具半徑補償組成。不同類型的機床與刀具，其刀補參數(shù)也不同。這里，刀具長度補償通過給定刀具中心在主軸端面中心坐標系中的位置矢量來補償，重點就是半徑補償。精密加工系統(tǒng)必須正確、全面地考慮刀具補償，否則得到的仿真結(jié)果將和實際加工結(jié)果存在著偏差。尤其是數(shù)控銑削加工部分中的關(guān)于程序段之間轉(zhuǎn)接判斷和轉(zhuǎn)接點的計算，其中也必須遵守刀具半徑補償算法的規(guī)定，即程序段軌跡角度和刀具半徑矢量的規(guī)定。
3.2差補算法介紹
由于數(shù)控程序中的數(shù)據(jù)值只能是一段軌跡的起點和終點坐標值，因此，在起點和終點之間要進行“數(shù)據(jù)點密化”工作，即插補過程。插補工作對數(shù)控機床而言，一般是由硬件中的運算器來完成的，而在本仿真軟件中，則可利用軟件方法來實現(xiàn)，把每次模擬插補計算產(chǎn)生的指令信號輸出到計算機顯示器終端，驅(qū)動顯示器的彩色象素點工作，從而動態(tài)、實時地顯示刀具的當前位置，進而動態(tài)顯示出刀具在整個加工過程中的切削運動軌跡，實現(xiàn)對數(shù)控程序代碼的仿真。一般，對于實時和高速沒有特別的要求，可以采用的是逐點比較脈沖增量插補算法。
4總結(jié)
以上對數(shù)控加工機床出現(xiàn)加工尺寸不穩(wěn)定，就實踐中較易出現(xiàn)的幾種原因進行了分析。在具體故障判斷中，要求我們仔細觀察故障的細微變化與不同，運用電氣與機械知識，對其進行全面分析后，方能準確找到故障點及時排除。本文以數(shù)控機床精度可再生為研究內(nèi)容和目的，在回顧數(shù)控機床誤差補償技術(shù)研究進展基礎上，分析了其中模塊刀具補償和補差算法，以期利用計算機自動求解出控制機床精密運動的代碼，實現(xiàn)對機床的精密控制。最后，提出精密數(shù)控系統(tǒng)整體設計中的5個模塊設計。同時，借助于機床裝備制造業(yè)來大力推廣誤差補償技術(shù)，并且在機床的設計制造過程中融入精度再生的理念。
參考文獻
關(guān)鍵詞：數(shù)控機床設計；模糊評價；層次分析法
對產(chǎn)品的形態(tài)進行設計，其主要的目的就是要實現(xiàn)產(chǎn)品檔次的提高、產(chǎn)品精神功能的滿足、產(chǎn)品市場份額的增加等。因此，在產(chǎn)品工業(yè)設計的內(nèi)容中，形態(tài)設計是較為重要的設計內(nèi)容。隨著科技的發(fā)展，產(chǎn)品的形態(tài)對于功能的依附不斷弱化，而更加注重客戶的精神需求、個性表現(xiàn)等內(nèi)容。隨著控制系統(tǒng)可靠性的不斷提高，為數(shù)控機床外形的個性設計奠定了技術(shù)基礎。
一、數(shù)控機床的造型設計概述
針對數(shù)控機床造型方面有較多的研究，其中桑書林主要研究的對象為數(shù)控機床人機工程設計原則，蔡鴻明以專家系統(tǒng)原理為骨架實現(xiàn)了設計評價體系的構(gòu)造，譚振宇研究了數(shù)控機床造型風格一向認知，趙道致在數(shù)據(jù)機床造型在設計中應用了質(zhì)量功能展開模型與優(yōu)化決策模型，朱上針對人機工程意向制度評價進行了方法及機制等方面的研究，趙江洪依據(jù)意向評價構(gòu)建了數(shù)控機床造型形象信息模型，張軍依據(jù)認知實驗研究方法實現(xiàn)了機床設計知識的應用與轉(zhuǎn)化模型的構(gòu)建。這些研究中，數(shù)控機床造型的特點及設計方面的研究視角主要為意象感知、網(wǎng)絡協(xié)同、人機工程等，評價策略方面的研究視角主要為語義差異法、質(zhì)量功能屋等。在這些研究中，缺乏數(shù)控機床綜合評價體系與評價方法的研究。
二、模糊評價模型
（一）模糊層次分析法
美國LAZADEH在1965年發(fā)表了論文――“模糊集合”，在論文中對模糊性現(xiàn)象進行了定量的描述，并提出了模糊性現(xiàn)象的分析與運算的方法[1]。在模糊評價法應用的過程中，首先應對評價參數(shù)進行選擇與明確，不同的評價參數(shù)在評價中所發(fā)揮的作用也具有差異性，因此需要對參數(shù)的權(quán)重因子進行分別的確定。在評價參數(shù)及其權(quán)重因子確定之后，依據(jù)參數(shù)的特點進行擬合隸屬函數(shù)的確定，按照相關(guān)的評價標準按照模糊變換的方式得到隸屬度值，最終實現(xiàn)模糊綜合評價。
美國ALSAATY教師在20世紀70年代提出了層次分析法，這種方法屬于系統(tǒng)分析方法，最為顯著的特點就是實現(xiàn)了定性分析與定量分析的結(jié)合。在層次分析法中，要對因素進行兩兩比較，從而確定因素的相對重要性，最終實現(xiàn)上層要素對下層元素的權(quán)重判斷矩陣，從矩陣中明確元素兩兩之間的相對重要序列。
在參差分析法中主要包括五個步驟，即“明確問題――建立層次分析結(jié)構(gòu)模型――構(gòu)造判斷矩陣――層次單排序――層次總排序”，通過五個步驟的計算之后得到各層構(gòu)成要素對于總目標的組合權(quán)重，依據(jù)組合權(quán)重得到不同可行方案的綜合評價值，從而依據(jù)評價值選擇最佳方案[2]。AHP在判斷矩陣構(gòu)建的過程中需要進行元素的兩兩比較，因此其在一致性的檢驗方面存在較大的難度；模糊層次分析法在模糊一致性判斷矩陣的構(gòu)造過程中需要進行元素的兩兩比較，再依據(jù)模糊一致矩陣對元素的相對重要性權(quán)重進行確定。
（二）模糊評價模型
在對數(shù)控機床工藝設計進行評價的過程中，模糊層次分析法的基本流程如圖1所示。
三、建立綜合指標評價體系
（一）分解評價指標
在數(shù)控機床的設計過程中，涉及到的因素包括人機因素、形態(tài)因素、色彩因素、裝飾因素等，此外還包括社會評價因素、經(jīng)濟評價因素等，實現(xiàn)了感性因素與理性因素之間的統(tǒng)一[3]。因此，在對數(shù)據(jù)機床設計進行評價的過程中，要選擇多層次、多目標的分類評價模型。通過對通用造型評價標準的參照，將評價指標體系的結(jié)構(gòu)確定為三層，通過AHP法對評價目標進行細分與分解，從而得到數(shù)據(jù)機床造型設計方案評價指標體系如圖2所示。
（二）評價指標權(quán)重
專家對N1，N2，……，Nn進行兩兩對比從而確定重要性，得到模糊一致矩陣：R=（rij）m×n，有s個方案需要進行評價指標的確定，從而確定s個方案關(guān)于決策準則的決策權(quán)重。
1.建立模糊判斷矩陣
通過兩兩比較實現(xiàn)判斷矩陣的構(gòu)成，利用模糊三角對專家的意見進行整合，從而實現(xiàn)模糊判斷矩陣的構(gòu)建。
2.模糊權(quán)重向量確定
通過列向量幾何評價法確定R=（rij）m×n的模糊權(quán)重向量：
總結(jié)：
實現(xiàn)層次分析法與模糊理論之間的相互結(jié)合，通過評價指標的體系分解與權(quán)重計算實現(xiàn)評價矩陣的建立，從而對數(shù)控機床工業(yè)設計進行評價，實現(xiàn)模糊層次分析評價數(shù)學模型的構(gòu)建與應用，對企業(yè)設計方案的評價及優(yōu)化有著非常重要的指導意義。
參考文獻
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關(guān)鍵詞：課程體系；開發(fā)；實踐
根據(jù)教育部2006年頒發(fā)的《關(guān)于全面提高高等職業(yè)教育教學質(zhì)量的若干意見》的文件精神，結(jié)合學校國家示范校建設需要，選擇數(shù)控技術(shù)專業(yè)作為教學改革試點專業(yè)。通過數(shù)控技術(shù)專業(yè)課程體系開發(fā)與實踐課題立項，探索與行業(yè)企業(yè)合作開發(fā)課程，根據(jù)數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域和職業(yè)崗位（群）的任職要求，參照相關(guān)的職業(yè)資格標準，改革課程體系和教學內(nèi)容，形成有特色的專業(yè)人才培養(yǎng)方案與課程體系。
1.原課程體系存在的問題
（1）專業(yè)定位不明確
專業(yè)定位即解決培養(yǎng)什么層次什么類型的人才問題。只有定位準確，才能培養(yǎng)出符合市場需求的人才。就高職數(shù)控專業(yè)而言，數(shù)控技術(shù)應用領(lǐng)域有兩大方向，即機械制造大類的數(shù)控加工方向和機電設備大類的數(shù)控機床裝調(diào)與維修方向。對應專業(yè)分別為數(shù)控技術(shù)專業(yè)和數(shù)控設備應用與維護專業(yè)。這兩個專業(yè)課程體系是不同的，只有定位準確，課程體系與教學內(nèi)容的確定才有方向和依據(jù)。
（2）專業(yè)課程體系中課程設置不合理
原來的專業(yè)課程體系是學科體系，如果要按新的人才培養(yǎng)模式實施教學，即以任務驅(qū)動、項目引導，在模擬企業(yè)環(huán)境或真實企業(yè)環(huán)境中進行做中學，原來的學科體系中的課程設置無法實施教學，因為我們在完成一項工作任務過程中，需要的知識不僅是原學科體系中一門課程中的理論知識，有的還要用到跨學科、跨專業(yè)的知識與技能。
（3）教學內(nèi)容與企業(yè)需求不符，教學組織不適應高端技能型人才培養(yǎng)
實施新的人才培養(yǎng)方案，關(guān)鍵在于課程教學內(nèi)容的選取與組織。教學內(nèi)容的選取除應與專業(yè)定位有關(guān)外，還與學校的教學條件、實訓設備實施有關(guān)。對訂單式培養(yǎng)來說，還與用人單位的需求有關(guān)，教學內(nèi)容必須與企業(yè)生產(chǎn)緊密關(guān)連。
據(jù)統(tǒng)計，最近幾年數(shù)控專業(yè)畢業(yè)的學生人數(shù)已基本上能滿足機械制造業(yè)對數(shù)控技術(shù)人才的需求，但從就業(yè)情況看，大量數(shù)控專業(yè)學生找不到對口的工作，就業(yè)質(zhì)量不高，而企業(yè)又急需大量的數(shù)控專業(yè)畢業(yè)生，可從學校又招聘不到他們所需要的人。究其原因是職業(yè)院校培養(yǎng)的人才不能滿足其要求。學校的人才培養(yǎng)模式不能適應教學改革需要，學校的教學內(nèi)容與要求與企業(yè)要求不符，因此只有重新探索新的人才培養(yǎng)模式，按企業(yè)需求重新構(gòu)建課程，組織教學內(nèi)容，改革教學方法與手段，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，才能改變有人沒事做，有事沒人做這種現(xiàn)象。
2.確定數(shù)控技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)目標與定位
根據(jù)調(diào)研情況，數(shù)控技術(shù)專業(yè)就業(yè)崗位層次分藍領(lǐng)、灰領(lǐng)、白領(lǐng)三種，高職學生主要從事藍領(lǐng)、灰領(lǐng)層次崗位工作，即在一線工作的數(shù)控機床操作工、三坐標測量工、數(shù)控工藝員、數(shù)控編程員，或從事生產(chǎn)組織與管理和數(shù)控機床銷售等工作。針對前幾屆畢業(yè)生存在的吃不了苦、不服從工作安排、心態(tài)不穩(wěn)、工作浮躁、不遵守企業(yè)規(guī)章制度、責任心差等問題，我們認為不僅要教學生專業(yè)知識、還要教他做人和處事，建立良好的職業(yè)發(fā)展觀和道德觀，不僅要培養(yǎng)學生的專業(yè)能力還要培養(yǎng)其社會能力和方法能力。所以我們把數(shù)控專業(yè)定位為培養(yǎng)機械制造方向的從事數(shù)控技術(shù)應用方面的高素質(zhì)技能型人才。江西這幾年制造業(yè)大發(fā)展，隨著生態(tài)經(jīng)濟圈國務院的批復，江西產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整加快，大飛機項目、新能源汽車和船舶業(yè)發(fā)展、模具行業(yè)的興起，江西機械制造業(yè)機床數(shù)控化趨勢明顯加快，數(shù)控加工方面的人才在2011年仍然列為江西省制造企業(yè)緊缺人才之一。所以我們把數(shù)控技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)目標確定為：培養(yǎng)適應江西區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展需要，德、智、體、美全面發(fā)展，具有良好的職業(yè)道德和堅實的職業(yè)生涯發(fā)展基礎，掌握機械制造基礎知識、數(shù)控技術(shù)基礎知識和專業(yè)基本技能，具有較強的實際工作能力，適應從事數(shù)控加工工藝編制、數(shù)控編程、數(shù)控機床操作與加工、數(shù)控機床維護與管理、產(chǎn)品檢驗及生產(chǎn)管理的高端技能型專門人才。
就業(yè)目標崗位（群） 主要有數(shù)控機床操作與加工、普通機床操作與加工、數(shù)控加工工藝設計與程序編制，拓展崗位有數(shù)控機床維護與管理、產(chǎn)品檢測、生產(chǎn)管理、數(shù)控機床銷售與服務等。
3.人才培養(yǎng)模式確定
為實現(xiàn)專業(yè)人才培養(yǎng)目標、我們把數(shù)控技術(shù)專業(yè)的人才培養(yǎng)模式確定為“校企合作、工學結(jié)合”人才培養(yǎng)模式。通過校企合作，實現(xiàn)訂單式培養(yǎng)，校企雙方共同制定教學內(nèi)容、共同完善實訓場地建設、互派職員交叉兼職，實現(xiàn)資源優(yōu)化配置，發(fā)揮最佳效益。通過加大實訓學時分配至1：1，實現(xiàn)半工半讀，以提高學生的職業(yè)技能、積累工作經(jīng)驗，達到學生由自然人過渡到社會人之目的。
4.專業(yè)課程體系構(gòu)建
專業(yè)課程體系構(gòu)建流程
市場調(diào)研就業(yè)崗位群分析工作任務收集典型工作任務歸納行動領(lǐng)域歸納與分析學習領(lǐng)域構(gòu)建
通過市場調(diào)研，了解數(shù)控專業(yè)就業(yè)對應工作崗位的職責與實際工作任務，分析完成主要工作任務所需的知識結(jié)構(gòu)與職業(yè)能力，將工作任務按職業(yè)屬性歸納整理為典型工作任務，按能力復雜程度整合典型工作任務為職業(yè)行動領(lǐng)域。然后根據(jù)人類認知規(guī)律和職業(yè)成長規(guī)律重構(gòu)行動領(lǐng)域為學習領(lǐng)域。以下是以數(shù)控機床操作工為例
在專業(yè)課程體系構(gòu)建過程中，要努力擺脫一般本科院校“學科本位”的課程設置思想的束縛，建立以數(shù)控技術(shù)“職業(yè)能力本位”的專業(yè)課程體系，按工作過程要求重新序化確定學習內(nèi)容。
為加強實踐課程教學，增強學生的實踐能力，針對原來基礎課程設置過多、課時量偏大現(xiàn)象進行課程調(diào)整，除增加了實踐課程的教學課時數(shù)外，還注重“理實一體化”教學，實現(xiàn)做中學。為了讓學生適應在崗位群內(nèi)可轉(zhuǎn)換崗位職業(yè)能力要求，就必須增強實踐技能課程的通用性，培養(yǎng)學生具有知識內(nèi)化、遷移、繼續(xù)學習的能力。
職業(yè)核心能力課程確定
我們將對本專業(yè)職業(yè)能力起關(guān)鍵作用的課程確定為專業(yè)核心課程。根據(jù)調(diào)研，企業(yè)認為數(shù)控專業(yè)畢業(yè)生應具備識圖與讀圖能力、機械制造基礎能力、機械加工工藝編制能力、數(shù)控機床編程能力、數(shù)控機床操作與產(chǎn)品加工能力、零件三維建模與自動編程能力等核心職業(yè)能力。為此本專業(yè)對應的核心課程有《工程圖識讀與零件測繪》、《使用普通機床的零件加工》、《數(shù)控車削加工編程與操作》、《數(shù)控鏜銑削加工編程與操作》、《計算機輔助造型與自動編程》五門課程。
5.實施后效果
新的人才培養(yǎng)方案在2010和2011級兩屆數(shù)控專業(yè)學生的教學實施，實現(xiàn)了以教室和老師為中心向以實訓場地和學生為中心的轉(zhuǎn)移，教學過程更加注重做中學、做中練、做中積累實踐經(jīng)驗，因而更有利于學生職業(yè)技能的形成。，新的人才培養(yǎng)方案實施，學生的學習目標更加明確，學習積極性調(diào)動起來了，因此教學效果比原來更好。但實施過程中也發(fā)現(xiàn)師資跟不上去、一體化教學組織難度增大問題，這將反過來逼使老師提高實踐動手能力和設備操作水平，促使我們提高教學管理水平。
參考文獻
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關(guān)鍵詞:數(shù)控設備與維護專業(yè);工作過程系統(tǒng)化;課程體系;開發(fā)
在當前經(jīng)濟全球化和我國先進制造業(yè)、現(xiàn)代服務業(yè)快速發(fā)展的新形勢下,急需具有一定職業(yè)能力、適應現(xiàn)代社會需要的的應用型專門人才。近年來,我國高等職業(yè)教育得到迅速發(fā)展,成為培養(yǎng)社會急需的高等技術(shù)應用型專門人才的基本力量。2006年教育部頒發(fā)《教育部關(guān)于全面提高高等職業(yè)教育教學質(zhì)量的若干意見》(教高〔2006〕16號),強調(diào)加大課程建設與改革的力度,增強學生的職業(yè)能力。因此,課程建設與改革已經(jīng)成為深化高等職業(yè)教育教學改革的關(guān)鍵。
面對著日益增加的畢業(yè)生數(shù)量和巨大的就業(yè)壓力的矛盾,我們必須打破以知識傳授為主要特征的傳統(tǒng)學科課程模式,探索工作過程系統(tǒng)化的課程開發(fā),為高職院校課程教學改革和創(chuàng)新提供借鑒。
一、課程體系改革的思路
在學院創(chuàng)國家示范院校建設中,南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院數(shù)控設備應用與維護專業(yè)始終堅持以市場需求為導向,對本專業(yè)領(lǐng)域進行工作崗位分析,將典型工作任務整合成學習性工作任務,確定學習領(lǐng)域課程,從而構(gòu)建課程體系。各核心課程團隊圍繞工學結(jié)合、學做合一教改思路,與企業(yè)共同開發(fā)課程。以學習性工作任務為載體、行動過程為導向,將核心課程內(nèi)容進行整合,設計學習情境,按照新的教學模式、考核方式進行改革。課程改革思路見圖1。
新的課程體系應突出對學生職業(yè)能力的訓練,緊緊圍繞完成工作任務的需要選取理論知識,并融合相關(guān)職業(yè)資格證書對知識、技能和態(tài)度的要求。每個學習領(lǐng)域的設計都以典型產(chǎn)品、部件、設備等為載體,以工作任務為中心構(gòu)建理論與實踐的一體化教學模式。
二、課程體系改革與實踐
1.職業(yè)工作崗位分析
近幾年畢業(yè)生就業(yè)跟蹤調(diào)研結(jié)果顯示,我院數(shù)控設備應用與維護專業(yè)的學生在數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域從事的工作崗位主要是數(shù)控機床操作工、數(shù)控機床裝調(diào)工、數(shù)控機床維維修工、數(shù)控機床售后服務與管理員等,前幾年就業(yè)崗位雖仍以數(shù)控機床操作工為主,但近兩年,絕大多數(shù)畢業(yè)生從較低層次的數(shù)控機床操作工崗位向較高層次的數(shù)控機床裝調(diào)工、數(shù)控機床維修工和數(shù)控機床管理員等崗位遷移。
2.行動領(lǐng)域分析
對數(shù)控設備應用與維護專業(yè)崗位群中的典型工作任務進行分析,確定與崗位職業(yè)需求相對應的行動領(lǐng)域,再歸納出完成典型工作任務所需的基本職業(yè)能力,這些職業(yè)能力就是學習領(lǐng)域中學習目標制定的依據(jù)(表1)。
3.工作過程系統(tǒng)化課程體系的構(gòu)建
對學科體系的相關(guān)課程進行整合,便于以工作過程為導向進行教學,實現(xiàn)教、學、做一體化。
根據(jù)認知及職業(yè)成長規(guī)律遞進重構(gòu)行動領(lǐng)域轉(zhuǎn)換為學習領(lǐng)域課程。學習領(lǐng)域?qū)嶋H上就是工作過程導向的課程方案,是一個由職業(yè)能力描述的學習目標、工作任務陳述的學習內(nèi)容和實踐理論綜合的學習時間(基本學時)三部分構(gòu)成的學習單元。
學習領(lǐng)域可按由簡單到復雜、由單一到綜合的過程進行排序,我們將數(shù)控設備應用與維護專業(yè)學習領(lǐng)域參照職業(yè)行動領(lǐng)域的難易程度分為三個階段進行組織:第一階段以數(shù)控機床使用與日常維護內(nèi)容為主,教學方法上采用教師講授演示指導學生操作,對本專業(yè)和對應的就業(yè)崗位群的工作任務有一個初步了解;第二階段以數(shù)控機床設計、裝配、機電聯(lián)調(diào)內(nèi)容為主,教學方法上采用師生互動,學生邊學邊做訓練,對本專業(yè)所涉及的各行動領(lǐng)域深入學習;第三階段以數(shù)控機床故障診斷、維修為主,教學方法上采用以學生為主體教師引導的方式,讓學生充分發(fā)揮主觀能動性,利用前面所學到的知識解決實際問題。
4.根據(jù)學習領(lǐng)域,全面整合課程內(nèi)容
數(shù)控設備應用與維護專業(yè)的各核心課程打破章節(jié)的界限和原有知識鏈,以簡單到復雜能力的構(gòu)建為線索,對課程內(nèi)容進行了分類、歸并、整合,使課程內(nèi)容項目化、理論實踐一體化。各核心課程精心設計學習情境,每個學習情境均以典型產(chǎn)品、部件、設備等為載體,以實際工作任務為導向,以學生的職業(yè)活動為核心來實施教學活動。
例如,《數(shù)控機床控制系統(tǒng)的裝調(diào)》學習領(lǐng)域課程以數(shù)控裝調(diào)工典型工作任務、數(shù)維大賽的項目為引領(lǐng),選取普通機床、數(shù)控機床為載體,將普通機床繼電器控制系統(tǒng)、數(shù)控機床控制系統(tǒng)的分析、設計、裝配、調(diào)試等內(nèi)容以真實工作任務及其工作過程為依據(jù)進行整合,設計了不同的學習情景,每個學習情景分若干個由簡單到復雜的基于工作過程(資訊、決策、計劃、實施、檢查、評價)的小項目或任務對學生進行訓練。在教學實施上,合理采用項目教學法、任務教學法、案例教學法等先進的教學方法,實現(xiàn)教學做一體化,在考核上采用過程考性核與終結(jié)性考核相結(jié)合的方式。
三、課程體系改革與實踐效果
1.學習目標明確化
原學科體系的課程教學目標讓學生往往感到不具體、抽象化,而學習領(lǐng)域課程以實際工作任務為中心,典型產(chǎn)品、部件、設備為載體,學習目標更加清晰、明了,學生有的放矢地學習、訓練,興趣大大提高。
2.學生學習主動化
原學科體系的課程教學理論課堂滿堂灌、實訓課堂搞驗證都是以教師為中心,學生被動接受知識,而學習領(lǐng)域課程教學要求學生邊學邊做,探索、討論、研究新問題,教師引導學生由新手變?yōu)閷＜?作為教學主體的學生的主動性普遍提高,教學效率得到根本改善。
3.學習成果具體化
原學科體系的課程教學往往是教師紙上談兵、空講理論,學生最終的學習成果體現(xiàn)在試卷上,而學習領(lǐng)域課程的學習成果具體體現(xiàn)為實際產(chǎn)品,把生產(chǎn)經(jīng)驗、企業(yè)文化融入教學,學生真刀實槍做產(chǎn)品,動手能力明顯加強。同時,激發(fā)了學生求知欲望,學生課外參與開放實訓、綜合設計開發(fā)產(chǎn)品的主動性增強,自發(fā)組織的各類技能競賽豐富多彩,學生創(chuàng)造能力得到極大開發(fā),在競聘崗位時突顯優(yōu)勢。
四、課程體系改革中應關(guān)注的問題
1.工作過程系統(tǒng)化的課程體系的構(gòu)建要求高職教師不僅要具有豐富的專業(yè)理論知識,具有較強專業(yè)實踐能力,而且要熟悉專業(yè)崗位的工作過程,熟悉企業(yè)項目實施過程中的計劃、實施、控制、評價,從而勝任新課程體系的教學模式。
2.典型工作任務實施需要有相應的實訓場所、設備或仿真軟件,這必然對實驗實訓基地有較高的要求?；诠ぷ鬟^程的課程開發(fā)與實施要求有行業(yè)企業(yè)專家的參與,這也需要加大與企業(yè)合作力度。
3.按照新的課程體系進行教學需要有配套的教材、教學課件以及其他教學資源作為其有力的支撐。
因此,工作過程系統(tǒng)化的課程體系改革是一項復雜的系統(tǒng)構(gòu)建工程,只有深入、及時、動態(tài)地進行崗位群能力需求調(diào)查,廣泛地與企業(yè)合作,才能有針對性地進行課程整合,形成滿足市場對人才培養(yǎng)需求的基于工作過程課程體系,只有加強師資隊伍、實訓基地、教學資源建設,才能培養(yǎng)出勝任特定崗位受市場歡迎的高技能人才。
參考文獻:
[1] 姜大源.職業(yè)教育學研究新論[M].北京:教育科學出版社,2007.
Abstract： Based on the analysis of the construction theory of industrial technology research institute， this article points out that in addition to industrial generic theory， triple helix theory and conjunction theory are also the theoretical basis of the construction of industrial technology research institute. The former indicates the necessary components of industrial technology research institute and the latter indicates the necessity of the construction of the institute. The practice of Yangzhou Numerical Control Machine Tool Research Institute is an example.
關(guān)鍵詞： 產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院；三螺旋理論；協(xié)同學理論
Key words： industrial technology research institute；triple helix theory；conjunction theory
中圖分類號：G642.4 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2013）29-0250-02
0 引言
隨著區(qū)域性產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新蓬勃發(fā)展，通過借鑒先進國家和地區(qū)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新經(jīng)驗，我國各省市分別建立了服務于本區(qū)域的產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院。例如，自2010年至2012之間，江蘇省內(nèi)就成立了揚州數(shù)控機床研究院等九家省級產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院。[1]吳金希通過對世界上績效顯著的產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究的共性分析和我國目前建設現(xiàn)狀，指出：“需要加強理論的研究，為工研院的建設實踐提供理論。”[2]目前普遍認為：“產(chǎn)業(yè)共性技術(shù)理論是產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院構(gòu)建的理論基礎。”[3、4]其觀點是，產(chǎn)業(yè)共性技術(shù)的基礎性、投資風險性等，這些就需要政府、科研機構(gòu)和大學以及相關(guān)企業(yè)的共同參與[5、6]，那么，產(chǎn)業(yè)共性技術(shù)的基礎性和風險性就是眾多不同社會功能的機構(gòu)共同參與的唯一原因嗎？若要回答該問題，還需要開展更深層次的理論基礎研究。由此，本文以揚州數(shù)控機床研究院為例，對產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院構(gòu)建的理論基礎開展研究。
1 產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院構(gòu)建原則
我國第一部系統(tǒng)研究產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院建設的學術(shù)專著《產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院的理論與實踐研究》將產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院定義為“以產(chǎn)業(yè)共性技術(shù)和關(guān)鍵技術(shù)為研究對象，以推進先進技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化和提升產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)層級為目標的研發(fā)機構(gòu)。它是共性技術(shù)研發(fā)機構(gòu)的一種有效形態(tài)?！盵7]季松磊等人從組織模式角度，將產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院定義為“產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院模式是產(chǎn)學研合作研發(fā)實體模式的發(fā)展，它是以市場為導向，產(chǎn)業(yè)化為目標，致力于面向產(chǎn)業(yè)鏈的應用科技的研究開發(fā)，推動產(chǎn)業(yè)升級，引領(lǐng)新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的產(chǎn)學研合作科研研發(fā)機構(gòu)?！盵8]由此可見，產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院構(gòu)建原則是以產(chǎn)學研緊密結(jié)合為基礎，整合區(qū)域科技資源，致力于共性技術(shù)、關(guān)鍵性技術(shù)和前瞻性技術(shù)的引進吸收和研究開發(fā)，促使成果的轉(zhuǎn)移和產(chǎn)業(yè)化，并創(chuàng)造經(jīng)濟價值。
2 理論基礎
產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院的內(nèi)涵和構(gòu)建原則要求政府、科研機構(gòu)、大學及企業(yè)作為組成要素參與合作、最大化利用科技資源，開展技術(shù)創(chuàng)新活動。為了進一步說明產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院構(gòu)建的理論基礎，除了產(chǎn)業(yè)共性技術(shù)理論之外，也應從技術(shù)創(chuàng)新理論中尋找其理論基礎，即闡明為什么需要這些功能不同的“機構(gòu)共同參與”和這些“機構(gòu)共同參與”起到什么樣的效果。
2.1 三螺旋理論 受生物學上DNA的雙螺旋分子結(jié)構(gòu)特征和分子生物學、結(jié)晶學中的三螺旋模式的啟示，Leydesdorff[9]和Etzkowitz[10]分別引進了三螺旋模型來分析大學—產(chǎn)業(yè)—政府之間的動力學機制。所謂三螺旋是一種新的創(chuàng)新模式，強調(diào)大學—產(chǎn)業(yè)—政府三方在創(chuàng)新過程中的密切合作、相互作用，每個機構(gòu)都能夠扮演其他兩者的角色。
周春彥等人通過對國內(nèi)外三螺旋理論研究的理論回顧，指出：“三螺旋模型在產(chǎn)學研合作方面的研究已經(jīng)取得了很大的進展，但在具體的有效合作機制等方面仍需深入研究。”[11]同樣，蔡翔等人也是通過三螺旋理論研究回顧，并指出：“三螺旋理論如何“借用”分子生物學中DNA螺旋結(jié)構(gòu)理論中的知識來揭示大學—產(chǎn)業(yè)—政府之間的效應機制？”[12]如此可見，盡管三螺旋理論廣泛被用于產(chǎn)學研合作關(guān)系分析中，但它也只是給出了在知識經(jīng)濟社會，開展技術(shù)創(chuàng)新活動中，多種社會相關(guān)要素參與的必要性和重要性。但缺乏形成政產(chǎn)學研組成技術(shù)創(chuàng)新體系的效應的
分析。
2.2 協(xié)同學理論 協(xié)同學理論是德國物理學家哈肯在研究激光理論的基礎上，于20世紀70年代初提出，1977年正式問世的[13]。協(xié)同學自創(chuàng)立以來，在自然科學、社會科學等多個領(lǐng)域的應用都取得了顯著的效果。協(xié)同學是一門研究關(guān)于系統(tǒng)內(nèi)諸子系統(tǒng)相互合作，相互作用規(guī)律的科學，協(xié)同學理論從統(tǒng)一的觀點處理一個系統(tǒng)的各部分之間的關(guān)系，協(xié)同學處理問題的方法是一種綜合的方法，協(xié)同學注意從總體上把握對象，即著重研究各部分之間是如何以協(xié)同一致的動作來產(chǎn)生整體結(jié)構(gòu)。協(xié)同學的含義有兩個：第一，協(xié)同學是一門關(guān)于系統(tǒng)內(nèi)諸子系統(tǒng)相互合作，相互作用的規(guī)律的科學，它從統(tǒng)一的觀點處理一個系統(tǒng)的各部分之間的關(guān)系，導致宏觀水平上的結(jié)構(gòu)和功能的協(xié)作。第二，協(xié)同學是多門學科相互協(xié)同和聯(lián)系的科學，鼓勵不同學科之間的協(xié)作。所謂“協(xié)同”指的是復雜系統(tǒng)中各組成要素之間，各子系統(tǒng)之間在操作運行過程中的合作、協(xié)同、同步。在宏觀上這一概念表現(xiàn)為整個系統(tǒng)的有序化。
哈肯認為：“協(xié)同學在經(jīng)濟學上應用時，經(jīng)濟系統(tǒng)也是一個很復雜的系統(tǒng)，其中有很多相互作用著的子系統(tǒng)。這些子系統(tǒng)是人，由于這些人經(jīng)濟才能發(fā)展，這些子系統(tǒng)集合起來就構(gòu)成了工廠、交通系統(tǒng)或通信系統(tǒng)等等各種各樣的社會系統(tǒng)。通常所采用的不是定量的描述方法，它屬于控制論的范圍?！盵14]
協(xié)同學理論在技術(shù)創(chuàng)新體系中的應用，形成了技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新體系，重點強調(diào)構(gòu)成技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新體系中各要素相互合作所產(chǎn)生的協(xié)同效應，即各要素不是簡單的機械混合，而是通過相互協(xié)作，形成一個有機融合的系統(tǒng)。其產(chǎn)生的效應也就是協(xié)同學的著名協(xié)同效應公式“1+1>2”[15]。
為此，三螺旋理論和協(xié)同學理論為產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院構(gòu)建提供了技術(shù)創(chuàng)新方面的理論基礎。三螺旋理論說明了作為區(qū)域技術(shù)創(chuàng)新的載體產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院必須由政府、科研機構(gòu)、大學以及企業(yè)要素組成；協(xié)同學理論進一步證明了產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院作為產(chǎn)學研合作的高級模式，其必要性是產(chǎn)生了傳統(tǒng)產(chǎn)學研合作所沒有的“1+1>2”合作效應。
3 揚州市數(shù)控機床研究院的啟示
回顧揚州數(shù)控機床研究院構(gòu)建過程與目前產(chǎn)生的效果，對產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院構(gòu)建的理論基礎在具體實踐中的應用給予了實證啟示。
3.1 研究院成立前 位于揚州市邗江區(qū)的數(shù)控金屬板材加工裝備產(chǎn)業(yè)是揚州市產(chǎn)業(yè)支柱之一，形成了以主機為龍頭企業(yè)的200余家組成的產(chǎn)業(yè)集群，涵蓋折、剪、沖、壓、割幾大類及其輔助、周邊設備。數(shù)控金屬板材加工裝備等企業(yè)。各企業(yè)為了增強市場競爭能力，提高產(chǎn)品科技含量，各企業(yè)分別與濟南鑄造鍛壓研究所、中科院沈陽自動化研究所、東南大學、南京理工大學、江蘇大學、南京航空航天大學、揚州大學等眾多國內(nèi)知名科研院所、大學建立項目合作模式的產(chǎn)學研合作關(guān)系。
3.2 研究院成立至今 為了進一步增強揚州市數(shù)控金屬板材加工裝備產(chǎn)業(yè)在國內(nèi)的競爭能力，揚州市政府通過對企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新調(diào)研，發(fā)現(xiàn)企業(yè)與大學、科研機構(gòu)合作積極性高，但其目的就是解決自身的專有技術(shù)，而對數(shù)控金屬板材加工裝備產(chǎn)業(yè)共性技術(shù)創(chuàng)新心力不足。在創(chuàng)建國家技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新體系的背景下，于2010年4月，市政府以培育數(shù)控金屬板材加工裝備產(chǎn)業(yè)共性技術(shù)為前提，成立了市政府提供共性技術(shù)創(chuàng)新平臺和專用技術(shù)企業(yè)研發(fā)中心相對接的、服務于位于邗江區(qū)的數(shù)控金屬板材加工裝備產(chǎn)業(yè)集群的揚州數(shù)控機床研究院。
自數(shù)控機床研究院成立以來，揚州市數(shù)控板材加工裝備已占據(jù)30%的國內(nèi)市場份額，成為了江蘇省數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)的主要基地、國家級的數(shù)控金屬板材加工設備產(chǎn)業(yè)基地。被國家科技部火炬中心認定為國家火炬計劃邗江數(shù)控金屬板材加工設備產(chǎn)業(yè)基地；江蘇省政府在新一輪高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)“雙倍增”實施綱要中將邗江數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)列入重點發(fā)展的十大高新技術(shù)優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)；2010年年底邗江經(jīng)濟開發(fā)區(qū)被江蘇省科技廳認定為“數(shù)控裝備科技產(chǎn)業(yè)園”。在數(shù)控機床研究院帶動下，揚州市數(shù)控金屬板材加工裝備產(chǎn)業(yè)共開發(fā)新產(chǎn)品523項，有191項通過科技成果鑒定并達到國際先進或國內(nèi)領(lǐng)先水平；共承擔省級以上各類科技項目92項，其中國家高檔數(shù)控機床重大專項5項、國家重點火炬計劃4項、江蘇省重大科技成果轉(zhuǎn)化項目9項等；建成45個市級工程技術(shù)研究中心（企業(yè)技術(shù)中心）、23個省級工程技術(shù)研究中心（企業(yè)技術(shù)中心），8個省級博士后工作站。正如中國科學技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略研究院進行現(xiàn)場實際調(diào)研結(jié)果描述的：“揚州數(shù)控機床研究院建在揚州邢江區(qū)國家火炬計劃數(shù)控金屬板材加工設備產(chǎn)業(yè)化基地，數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)基礎較好，擁有一批較大規(guī)模生產(chǎn)企業(yè)，吸引了10多家省外高校院所設立分支機構(gòu)，創(chuàng)新需求及專業(yè)特色十分鮮明?！盵1]
綜上所述，三螺旋理論和協(xié)同學理論為產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院構(gòu)建提供了理論背景基礎，揚州數(shù)控機床研究院實踐表明：由政府、科研機構(gòu)、大學以及企業(yè)構(gòu)成的產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院，其效果大于原來分立的產(chǎn)學研項目合作模式。
參考文獻：
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【關(guān)鍵詞】理論；實踐；創(chuàng)新；數(shù)控編程
一、如何進行理論教學
（1）引用多媒體技術(shù)，激發(fā)學生的學習興趣。在教學活動中充分利用網(wǎng)絡資源和課件的優(yōu)勢。我們可以采取制作多媒體課件的辦法，把系統(tǒng)的組成框圖制作成圖片，使用動畫的方式，表示一段輸入信號從控制介質(zhì)經(jīng)數(shù)控裝置輸入到伺服系統(tǒng)，并將該信號以動畫的特點說明其被放大處理后驅(qū)動機床的運動部件驅(qū)動機床進行動作同時在系統(tǒng)的檢測裝置將檢測機床實際運動的檢測信號反饋回數(shù)控裝置和輸入信號進行比較，并調(diào)整機床的運動狀態(tài)。經(jīng)過多媒體動畫演示后，學生不但理解了系統(tǒng)各組成部分的功能，也了解到了有無反饋信號的區(qū)別和意義，以及機床檢測裝置對機床的重要性。這樣，讓枯燥的講述變成了互相交流，既活躍了課堂氣氛，又激發(fā)了學生的學習興趣。（2）恰當運用數(shù)控加工仿真系統(tǒng)，充分發(fā)揮其在課堂教學中的作用。數(shù)控加工仿真系統(tǒng)主要應用于數(shù)控編程與操作這一理論教學課程，還可作為數(shù)控操作技能訓練的前期培訓工具。它既能解決學生實習時不熟悉數(shù)控系統(tǒng)操作及控制面板的問題，又可以大大提高學生的學習興趣，還能提高學生的編程能力及對不同數(shù)控系統(tǒng)不同數(shù)控機床的適應能力。它直觀形象，針對性強是進行數(shù)控機床上機實習前的必要一環(huán)，也是進行數(shù)控機床專業(yè)職業(yè)技能考核的一種有效的手段。
二、如何使理論教學和實訓保持一致
實踐教學與理論教學的整合并不是簡單的教學合并，而是從知識體系上的融合，具體根據(jù)各個知識模塊教學的需要設計實踐與理論融合的方式以及融合的比例。因此，我建議實習應按普通機床加工（如普車、普銑）仿真模擬訓練數(shù)控機床操作三步進行，避免因指令不熟而損壞數(shù)控設備。（1）充分利用多媒體教學結(jié)合現(xiàn)有的教具進行多元化教學。在講述數(shù)控編程時，我們都會給學生準備一些圖紙讓學生進行練習，如果我們在提供給學生圖紙的同時也提供一個已加工的工件的話，效果就比較好了。對于初學編程的學生需要將零件的圖紙和零件結(jié)合起來，讓學生了解到程序運行的結(jié)果就是這個工件了，使學生學會能夠根據(jù)工件的實際特點確定加工方式，能根據(jù)工件的最后幾何形狀主動思考編程過程中存在的問題，并提出問題進行解決。雖然在這個過程中我們只提供了一個完整的工件，但看似簡單的一個過程卻將學生從被動接受的角色轉(zhuǎn)換成主動思考的角度了。這一轉(zhuǎn)換不但提高了學生學習的效率，而且使學生在學習中逐漸掌握了正確的學習方法，而這一點才是最重要的。（2）師資隊伍的建設，對數(shù)控教師進行再培養(yǎng)。教師是課程建設與組織教學實施的主體，其素質(zhì)高低直接影響課堂教學目標的實現(xiàn)，而數(shù)控專業(yè)又是一門工程實踐性的學科，且發(fā)展很快，對從事數(shù)控專業(yè)的教師而言，應既是知識的傳播者，也是實踐的示范者。因此，作為數(shù)控專業(yè)的教師必須加強“雙師型”能力的培養(yǎng)。作到臺上能講，臺下能做，理論聯(lián)系實際，才能真正地把這一門課上好。
三、如何使專業(yè)課和企業(yè)生產(chǎn)保持一致
（1）在安排學任務時候，要根據(jù)學生特點，專業(yè)要求，理論課要求，實踐課要求合理安排教學計劃，做到合情合理，同時要有舍有得，不能一把胡子全抓，要根據(jù)具體情況合理分析，做出合理的判斷。（2）教學內(nèi)容以“學生能學會什么教什么，怎樣貼近工廠實際情況怎樣教”為原則，刪繁就簡提煉精華，不拘泥于教室授課的形式，將某些章節(jié)的課堂放到車間中去，力求將所教授的知識以最直觀的感受傳遞給學生，讓學生能夠想到、看到、摸到。譬如在講“工件坐標系和程序零點”的內(nèi)容時，應將書本中關(guān)于講解工件坐標系與機床坐標系關(guān)系的繁復內(nèi)容全部刪掉，只需告訴學生機床坐標系為固定的，而工件坐標系是人為設定的，將學生帶到車間以車床為實際例子講解具體的設定方法和原則，這樣并不影響車間的正常實習秩序，相反車間正在實習的學生反而為理論課的學生們提供了很好的示例，
職業(yè)教育要以就業(yè)為導向，以服務生產(chǎn)第一線為目的。困則思變，只有在不斷的變化和嘗試中我們才能真正的做到傳道、授業(yè)、解惑。隨著機械制造業(yè)的發(fā)展和更多的新技術(shù)的出現(xiàn)，職業(yè)學校的老師必然面臨著更多的考驗，如何讓學生掌握實用技術(shù)、技能，更有效地提高教學效率，是我們永恒的探討主題。
參 考 文 獻
[1]羅必新，付冬梅．對現(xiàn)代啟發(fā)式教學的思考與展望[J]．科學教育.2008，14（6）：1～3
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