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  关于建立开放式数控实验室的思考    
关于建立开放式数控实验室的思考
作者:陈文革    教学科研来源:武汉工业学院    点击数:    更新时间:2007-1-5    

 

    数控技术是制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础;是提高产品质量、提高劳动生产率必不可少的物质手段。
    当今世界,数控技术发展和应用水平从根本上决定了一个国家制造业发展的水平,是衡量一个国家现代化水平高低的重要标志。专家们预言:21世纪机械制造业的竞争,其实质就是数控技术的竞争。
    中国加入世贸组织后,逐步变成“世界制造中心”。为了增强竞争能力,制造企业开始广泛使用先进数控技术。而掌握数控技术的机电复合型人才奇缺,并已成为全社会普遍关注的热点问题。为了满足社会对掌握数控技术的高等和中等专业人才的需要,各高等工科院校和职业学校相继增设了与数控有关的专业。同时,加大了对数控实验室投资建设的力度。但如何建设数控实验室,使之更好地服务于学校的教学和科研,是一个值得研究和思考的问题。
    数控实验室建设和利用的现状
    总体上讲,数控实验室建设和利用的现状,与实际要求还有一定差距,主要体现在以下几个方面;
    1、投资不够,配套差。在数控实验室的建设中,放在优先位置的是数控加工设备的购置。在财力允许条件下,各校添置了数控车床、数控铣床、电火花数控线切割机床、火花机等基本的数控加工设备,但无论是在种类上还是在数量上都远不能满足教学的要求。严格地讲,数控实验室的建设除了基本的数控加工设备,还应包括多媒体教室、CAD/CAM中心、数控系统调试、维护和维修综合实验等。
    2、现有设备的使用效率不高。不少已经建立起数控实验室的学校,数控实习仅作为金工实习的一个组成部分,由于在此之前学生对数控设备的知识了解不多,而总的实习时间有限,学生可以亲自使用和操作数控设备的机会很少,所以,学习效果并不理想。
    3、自我开发的能力差。许多学校,数控实验室的作用还仅定位在服务于理论课的教学的位置,开设的也是一些验证性和操作性的实验。技术是买来的,实验设备是现成的,既没有开设研究型、设计型课题,更没有自主开发的项目和计划。
    21世纪教育的目标,就是要培养适应新时代要求,基础扎实、知识面宽、创新意识、动手能力强的高素质复合型人才,而加强实践性教育,增加实验教学在学校教育中的比例,是培养具有创新意识、动手能力强的高素质人才的必由之路,因此,学校教育的目标客观要求把数控实验室建设成开放式的实验室,给学生提供更多实验的机会。
    在信息科学高度发达的今天,学生获取知识的途径已发生了深刻的变化,由单纯地靠老师传授,发展为以老师为指导,学生为主体的学习方式,在这一求知的过程中,学生迫切需要有一个探索、求证的实验环境。
    在社会竞争日趋激烈的今天,知识结构的单一化,已经严重制约了学生的就业和成长空间。而社会上数控技术人才的奇缺,也使得许多非机电专业的学生想更多地了解和掌握数控技术,希望有一个学习数控知识的机会。
    数控技术是微电子技术、计算机技术、自动控制技术、自动检测技术与精密机械技术相结合的一门综合技术,是多学科相互渗透、相互结合的一门边缘学科,因此,许多相关的专业都可以在这里找到探索和发展的空间;而传统的按专业划分实验室,按课程设置安排实验的做法,将数控实验室定位在为机械系的«金工»和«数控技术»等课程做配套试验,不仅浪费了实验资源,也不利于数控实验室自身的建设和发展。
    “硬环境”建设
“    硬环境”建设是建立开放式数控实验室的基础,按职能来划分,主要由三大部分组成:
    1.数控技术支持中心。设有资料室、多媒体教室和CAD/CAM实验室,在这里,应收集和自编与数控技术有关的参考资料和实验教材,引进和自编多种多媒体数控实验教学软件和仿真软件(如数控铣教学软件、样条插补实验仿真软件等),还有MasterCAM,Pro-Eginner等CAD/CAM软件,该中心应“全天候”对外开放,通过定期举办数控知识讲座和举办培训班的形式,满足不同的知识背景的同学了解和学习数控知识的需要。
    2.数控技能实训中心。设有数控加工设备典型机械部件拆装实验室(如加工中心刀库及自动换刀装置等)、电气控制系统实验室(如RS-S1/S2型数控机床综合培训系统等)和数控车间(有数控车床、数控铣床、电火花数控线切割机床等数控加工设备)。在这里,配有专职的指导教师,学生可以更直观地了解和学习数控知识,掌握数控设备的操作、维护和维修。
    3.数控设备研发中心。该中心有多种软件开发平台(如PMC软件开发平台)有可以用于第二次开发的数控系统和运动控制器、有可以进行数控改造的裸机和普通加工设备(普通车床和铣床)。中心的常规课题有(注:因校而异):普通机械设备的数控改造,数控实验设备的开发(包括软件的开发)。该中心以课题组的形式开展研究性实验教学和科研活动,其主要任务是:培养研究型设计型数控人才,在此基础上,逐步形成具有一定竞争优势的核心开发能力,与企业合作,走“教学——科研——生产”相结合的道路,使中心的教学和科研步入良性的发展轨道。
    “软环境建设”
    软环境建设是开放式数控实验室长期健康发展的根本保障。主要应做好以下几个方面的工作:
    1.提高数控技术实验教学的地位,建立与理论教学并存,而且又相互促进,协调发展的、独立的实验教学体系;尊重实验教学的客观规律,凸显实验教学内容的划分原则是:理论性强,带有共性的内容属理论教学部分;实践性强,与实际操作、维护等密切相关的部分属实验教学的内容(如数控设备的操作);当然,要注意两者的衔接,避免出现知识链上的真空地带。
    2.学校出台相应的政策,鼓励学生到数控实验室去学习和研究。如配合学校学分制和弹性学制政策,设立实验学分制,学生可以根据其数控实验和科研的性质、特点和难易程度获得相应的实验学分。使数控实验室真正成为广大学生开展研究性学习的第二课堂。
    3.学校在政策的导向上,鼓励教师更多地参与实验教学。由于实验教学要求教师不仅要有扎实的数控理论专业知识,而且要有较强的动手能力,这就意味着老师实验教学的环节中要投入更多的时间和精力,所以,学校在分配制度上也理所当然地应该向实验教学倾斜。当然,实验教学的知识,反过来会丰富教师的理论教学。
    4.建立科学的考评体系。这主要包括两个方面:1对教师在实验教学中的取得的绩效进行考核。2对学生的实验成绩和科研成果进行考评。建立公平、合理、公正的考评体系是开放式数控实验室健康运转的重要条件。
    5.建立教师培训制度。主要包括两方面的培训:①动手能力的培训;②实验教学方法的培训。在实验教学中,教师在教学环节中的作用由“传授”变成了“指导”;长期以来,重视理论教学,而忽视实验教学,教师对实验教学的方法不了解、不适应,动手能力差,需要有一个培训提高的过程,因此,加强师资建设,培养理论基础厚、动手能力强,会“指导”的师资队伍,是提高数控实验教学质量的保证。
    结束语
    开放式数控实验室的建立是一项系统工程。在建设的过程中,首先要转变观念,树立为学生服务的观念,树立创新教育的观念;其次是体制创新,建立符合培养具有创新意识、动手能力强的高素质人才的实验教学和管理体制。其根本点是如何调动教师和学生两方面的积极性。随着数控技术的发展,不断总结、完善和优化开放式数控实验室的建设,使之为我国的现代化建设培养更多更好的优秀数控人才。(罗小红摘录)

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