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序論:在您撰寫數控編程入門教學時,參考他人的優秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發您的創作熱情,引導您走向新的創作高度。
(一)該課程項目的設置內容根據“數控銑床編程與加工”課程教學大綱的具體要求,將需要掌握的知識和技能目標按照先易后難、循序漸進的設計思路,將整個教學內容分成了5個模塊,每個模塊中又設置了若干個課題,具體的項目設計內容如圖1所示。從圖1可以看出,“數控銑床編程與加工”課程的項目設置,主要是按照學生學習數控銑床編程與加工的入門與升華過程進行規劃和設置的。模塊一的學習目標主要是讓學生對數控銑床有個感性的認識,讓學生了解并熟悉數控銑床的基本結構和基本操作,熟悉數控銑床的安全操作規程和基本養護知識;模塊二的學習目標是在模塊一的基礎上,通過幾個具體加工項目的實施,讓學生掌握數控銑床的基本加工技能和簡單的走刀編程(不帶刀具半徑補償),重點在于走刀路線的設計和節點坐標的計算;模塊三是在模塊二的基礎上,根據零件的標準外形與結構特點,分為外形輪廓、型腔以及孔類零件的加工三大部分,引入了學生學習編程入門時比較難掌握的刀具半徑補償問題;模塊四是針對特殊的零件結構形狀,在前面三個模塊的學習基礎上,學習特殊的編程指令(如子程序、鏡像、坐標旋轉、極坐標等),能熟練應用這些指令進行綜合編程與加工;模塊五屬于綜合項目,側重考查學習的數控綜合編程與加工能力,培養學生達到數控銑床中級工的水平。
(二)該課程項目設置的教學情況分析該課程的項目設置完成后,通過對各個項目近幾年的教學實施狀況和學生調查反饋結果分析,得出以下幾點結論:1.項目的設置難度比較合理從近兩年的學生學習掌握程度來看,本課程的教學項目難易度設置比較合理。項目的實施流程是按照從入門到初級,從初級到中級進行規劃的,學生在學習中能充分體驗到由簡入難、由低到高的學習過程。每個學習階段中課題的設計也充分考慮到學生的理論水平和學習能力,每個項目的難易度設置都是按照循序漸進的方式進行分布的,比較科學合理。2.項目的產品設計比較單調,對學生的吸引力不夠從學生座談的反饋情況來看,學生對于每個項目產品的設計認可度不高,特別是每個項目所設計的產品比較單調。學習初步階段,出于對學習數控加工技術的興趣考慮,學生的學習積極性十分高,但隨著知識的慢慢掌握和積累,學生對于加工產品的美觀和欣賞性也越來越高。目前設計的大部分零件圖紙都是比較單一的,學生在學習中除了反復編程與加工操作外,對于所加工出來的產品沒有太大的成就感,后期的學習動力下降明顯。3.項目產品之間缺乏系統性的聯系,沒有形成統一的整體項目與項目之間,除了對所需掌握的理論知識和操作技能要求有所關聯外,每個項目的產品都是獨立設計的,缺乏整體的設計與規劃,產品相互之間沒有形成有機的整體,這與歐洲職業教育發達國家倡導的“以綜合產品加工為載體的一體化課程”設計理念差距明顯,這就需要對所有的教學項目進行重新設計和統一規劃,使每個產品變成一個零件,所有的零件最后能組裝成一個產品。
二、整合實踐
(一)教學項目整合的初步實踐針對本課程教學項目設計的不足,對模塊二中的前三個項目,即“長方體六面銑削”“直線溝槽的銑削”和“圓弧溝槽的銑削”,見圖2,進行了整合實踐。通過對上述項目的知識和能力目標分析可知,項目一主要讓學生掌握六面體銑削的工藝流程;項目二主要讓學生學會使用G00、G01指令編寫直線的走刀程序;項目三主要是讓學生學會使用G00、G02、G03指令編寫圓弧的走刀程序。根據上述學習目標要求,充分考慮到學生的學習興趣,將這三個項目整合成了一個實用性比較強的項目——“麻將牌中‘條’與‘餅’的制作”,見圖3,該項目涵蓋了六面銑削、直線與圓弧溝槽的編程與加工等內容。從項目的教學實施情況來看,學生對于這樣的產品加工興趣非常濃厚,通過對不同學習小組設置不同的麻將牌制作任務,使各小組之間形成了一種良性的競爭,各組同學都十分重視產品的質量和美觀性,這對于培養學生的質量意識和團隊精神具有十分重要的促進作用,學生的成就感也得到了一定的滿足。
(二)教學項目整合的進一步思考在對本門課程中的幾個項目進行整合實踐后,課堂的教學效果得到顯著提高,但這僅僅是課程改革和實踐的一小部分,后期還需要對整門課程的項目進行整合探究和實踐,甚至可以延伸到整個專業課程體系的整合改革。首先,關于這門課程的項目整合,主要思路是設計一套較為復雜的零件圖紙,用于貫穿這門課程的全部教學之中,每個零件的加工為一個子項目,在完成所有零件的加工后,可以將其組裝成一個產品,即為一個大項目。因此,“數控銑床編程與加工”課程的教學過程,就完全轉化為“以完成某個產品加工與裝配”的任務驅動教學過程,需要學生在這個任務的完成過程中,不斷地學習所需的專業知識和專業技能,形成一種“現學現用”“所學服務于所用”的教學理念。關于這個大項目的設計和規劃,需要在教學實踐中進行探索與創新,并在實施過程不斷完善,最終讓這門課程的教學轉變成以綜合產品加工(如卡車模型、農用拖拉機模型等)為載體的項目教學。最后,參照這門課程的教學項目整合思路,可以將整個數控專業的課程體系也進行項目劃分和整合,每門課程就是一個項目,所有的項目合在一起就形成了一個專業課程體系。而這些以項目為載體的課程教學都是基于某個產品的生產過程進行設計的,所有的理論知識和操作技能都是為了這個產品的生產而準備,這也是近年來職業教育改革中提到的“以典型工作任務為載體的一體化課程體系”。
三、結論
關鍵詞:數控技術;教學方法;數控編程與操作
中圖分類號:G718文獻標識碼:B文章編號:1672-1578(2013)07-0274-02
隨著科學技術的飛速發展,數控技術在機械制造領域日益普及與提高,各種類型的數控機床在生產中得到越來越廣泛的應用。企業之間的競爭已由物質資源的競爭轉化為人力資源的競爭,對人才培養的目標也從知識型向能力型的轉變,創新意識和工程能力的培養也已經成為實習訓練的核心。如何培養高技能人才的問題就擺在了中職院校的面前。
數控專業如何讓學生真正學會和掌握加工的工藝知識和編程技巧就成為教師的一大難題。在我們的教學實踐中,解決這些問題,需要針對數控加工工藝知識、數控編程以及實踐環節,在教學中采用合理的課程體系作基礎,靠系統的教學環節作保證,因而提高學生實習質量顯得尤為重要,以下是我在數控實習教學中為提高教學質量進行的一些創新措施。
1.合理安排教學步驟,確保實習教學時間
實習課首先要保證學生的操作教學時間。以往采用的是講練結合模式教學,是傳統的大班教學模式,學生實習時間短,能真正學到的東西很少,再加上學生文化基礎薄弱,自控能力差,實習設備較少,師資力量不足,實習教學效果可想而知。根據這些情況,我將班級分成幾個小組,根據機床的數量及"差優搭配"原則分為4-5個小組。采取了融理論與實踐于一體,循環往復,滾動式前進和螺旋式提高教學步驟,在教學過程中,形成了小模塊、大模塊反復進行運轉過程。這種安排在不改變原有教學課時的同時使每位同學的有效實習時間大大增多,保證了同學們在實習期間掌握教學計劃內容。
2.合理設計實習內容,把握教學的每一個環節
在教學實施過程中,按照以學生為主體,教師引導為輔的原則。我在實習的第一課先給學生介紹課程與生產的關系,讓學生對課程產生興趣,然后在進行幾個環節:
2.1入門指導:先由教師用數控機床加工一件零件進行演示,讓學生對數控加工過程有一個感性認知,進行入門指導。激發學生的學習興趣,在進行完加工演示后進行理論知識講授。
2.2新課講授:是使學生掌握新知識和新技能,主要講授數控機床的組成,手輪,工作原理代碼,加工工藝和編程知識,教師要條理清晰,語言簡潔,重點突出,讓學生知道應掌握什么和怎樣掌握。
2.3操作演示:這是實習教學的重要步驟,通過它學生可以具體、生動、直接地感受所學的知識,在教師的指導下,由學生進行自編程序,獲得感性知識,加深對所學內容的印象,把理論知識和實際操作聯系起來。在進行示范操作時要動作熟練、準確,重點部分應提醒學生指導問題所在,難點部分課邊示范邊講解,分解動作與整體動作要很好地結合,充分調動學生的學習興趣和積極性,引導學生提出問題,調動興趣后再引導它們通過實習練習去解決問題。
2.4結束指導:是指教師根據學生在操作過程中對基本技能的掌握程度進行總的評估。在這一環節中要注意把學生的感性知識提升到理論性認識,幫助學生把實踐經驗進一步提高,形成技能。編寫訓練報告應特別注意引導學生認真總結在實習過程中積累的經驗、觀察的結果及操作的效果,啟發學生找出規律,把握技巧,做出結論。
3.教學方法與手段的改革
教學內容是圍繞工作任務展開,教學過程模擬工作過程,化難為易,化繁為簡,化深為淺,并將其融合于實踐教學中,將理論知識掌握和操作能力培養同時進行,促使學生因操作需要產生學習理論知識的動機,有利于提高學生學習的興趣和主動性,較好地解決了理論教學和實踐教學脫節的問題,減少了理論課與實操課之間的知識重復。教學中可以充分利用現代教學技術手段,通過授課課件、動畫、錄像等,多視角呈現,形象地展現走刀路線,加工過程等,使得教學直觀,易于學生理解和掌握,調動學生學習的興趣,提高聽課的效率和積極性。
4.充分利用數控模擬軟件
數控實習課是一門實踐性很強的課程,可學校的數控機床數量有限,因而改善和提高數控實習的實習環境,使學生能學練結合,就成為數控教學的一個難題。
數控仿真加工系統可以實現數控機床零件加工的全過程。因此我就選定了一種能在計算機上進行手工編程和自動編程、并能動態模擬加工軌跡、與數控車床有良好接口的數控模擬軟件。數控模擬軟件,可以逼真的仿真加工現場:機床型號和系統都可以按要求設置,可以仿真與現場同樣的屏幕配置和功能,實時地解釋NC代碼并生成機床進給指令;提供與真實的CNC機床類似的操作面板;提供視圖放大、縮小功能的設置;幫助功能(碰撞、過載);使用對話框可以方便的進行刀具和功能的設置;可以同時顯示刀具與偏移路徑;NC校驗功能;代碼向導功能;幫助功能……所有這一切都使數控實習學習更加容易很好地解決了數控機床數量不足的問題。
我就充分利用數控仿真模擬這一特點,結合多媒體廣播給學生演示加工過程,然后利用練習模式進行強化訓練,把書本中抽象、籠統的理論變為形象、具體、針對實物的感官印象,使學生在動手的過程中不知不覺的提高了對書本相關知識要點的理解力,激發了學生的學習興趣和積極性,從而較快的提高成績,增強自信心,變學生被動學習為主動學習。在進行數控機床基本操作訓練時,我還利用仿真軟件讓學生通過教學網絡觀看教師的操作過程并進行練習,保證每個同學有充足的時間既可以自主學習,避免了初學者直接上機床進行操作可能出現的撞壞車刀、損壞工件與機床、浪費材料等現象,又有效地解決了機床臺套數不足的難點。
5.實操練習
前面所做的工作大多都是在計算機上進行的模擬操作,學生很難和實際的加工聯系起來。在老師的指導下,在數控機床上進行工件的加工時必不可少的,練習要貼近實際,鼓勵學生加工出合格的工件,培養學生的動手能力,豐富了專業理論的知識。讓學生到車間進行數控生產技能的實習,可以展示學生的能力,主動爭取社會的認可,擴大學生的就業通道。
在數控實習教學中會遇到各種各樣的困難,這就需要我們克服困難,充分利用現有資源,創造條件,把數控操作實習開展好。只要學生的技術水平得到提高,實習效率也就必然提高。只有進行課程改革,才能克服以前老套教學中的問題,才能創造更好的學習環境培養出高技能的人才。
參考文獻
一、課堂教學和實習教學分開的弊端
一是理論和實習教學不在同一場所,教學課題在時間上很難同步,出現教學內容脫節、學生早學易忘等現象;二是理論和實習教師不由一人擔任,學生不能將理論和設備的操作過程緊密有機結合,教學質量及教學效果差;三是理論教學方式單一,造成學生難學、難懂,甚至厭學;四是課程實踐性強,理論教學時不能進行示范性操作指導,也不能動手演示。例如,理論教師在黑板上講授車刀的對刀方法和程序子菜單時,學生就很難接受和理解;五是理論教學和實習教學的數控操作系統不統一。
二、一體化教學的必要性
一體化教學是由同一位教師承擔,在教學場地、教學內容、專業理論教學與實踐技能訓練上融為一體,更好地將理論與實訓有機的結合起來,提高教學效果。例如,在講授編程指令(G00、G03、M03、F50與F200差別等)時,邊演示邊講授,學生一目了然,很快就掌握了常用的編程指令。因此,理論實習操作一體化是必要的,是目前提高學生技能的必然趨勢。
三、一體化教學的可行性
一體化教學對教師提出了更新更高的要求,教師必須是雙師型。在目前的情況下,大多數學校都創造了條件,具有一定的可行性:一是我校對數控設備投入較大,配備了數控車床、加工中心、線切割、數控銑床,在設備的數量和實習工位上基本可以滿足教學需要。二是經過引進和培養,擁有了一批數控專職教師,在師資力量上符合要求,可以勝任一體化教學。
四、一體化教學重點環節安排
1.理論與實習時間安排
在一體化教師比較緊張的情況下,可由一位教師任2個班級二門專業課程,但應該安排2個班級同時實習,1個班級進行普通車床實習,另1個班級進行數控車床實習,解決教學時間上的矛盾。
2.《車工工藝學》和普通車床教學安排
(1)要求學生理論聯系實際,掌握一定的普通車床操作技能,基本達到中級車工水平,積累了刀具刃磨、切削用量及操作技能等方面的經驗,為數控實習奠定基礎。
(2)一體化教學重點:車削入門及基本原理,車床操作、刀具的角度與刃磨、工件的校正和測量練習,車削外圓、端面、階臺和鉆孔,普通機床一級保養,切斷和車溝槽,車削圓錐面,鉆、鏜、鉸圓柱(錐)形,復合作業,車削螺紋。
3.《數控車床編程與操作》與數控實習教學安排
(1)一體化教學要求:數控仿真教學軟件講授編程方法與技能,掌握西門子、廣州數控等數控車床操作系統,重點是掌握華中世紀星、法那克操作系統、編程指令和操作方法,能獨立編程并完成較復雜零件的加工。
(2)一體化教學重點:數控加工原理和基本知識,數控機床結構講解與見習、各系統對刀原理,編程指令講解與實訓,各系統面板的熟悉,對刀方法及一般軸類、套類、盤類零件的編程加工(實訓操作)。
興趣是最好的老師,是推動學生學習的強大動力。興趣使人們對客觀事物產生一種積極的認知傾向,推動人們去探索新的知識,發展新的能力。托爾斯泰說過:教學藝術的本質不在于傳授本領,而在于激勵、喚醒和獲得積極的體驗,從而使興趣潛移默化地轉移到學習上來。因此提高學生的編程能力,首先應從培養學生學習數控專業知識的積極性著手。
(一)入門引導
掌握入門知識是學好數控編程能力的基礎。掌握數控機床的定義、數控編程特點、加工中心的定義、加工中心的編程要求、程序的結構與格式及數控機床的坐標系等編程基礎知識,是學生學好數控的前提。
(二)示范激發興趣
數控是一門系統性很強的學科,知識間的內在聯系十分緊密,因此要讓學生重視知識形成過程,讓學生積極參與到過程中,充分發揮他們的學習主體作用,這樣一方面能加深他們對知識的理解,使教學過程更符合學生的認知特點,另一方面他們的思維能力能得到訓練,主觀能動性能得到提高。比如,在講解數控銑床工件坐標系的建立時,先了解機床坐標系的建立,為什么要建立,再講解工件坐標系的建立。操作機床示范對刀方法,機床X、Y、Z軸正負方向的選擇,讓學生觀察,再依次讓學生進行示范練習的步驟。了解工件坐標系建立時對刀的注意事項,容易出現的問題,最后教師總結。學生經過反復練習,動手能力增強,對數控知識產生興趣,就能對學好數控編程樹立信心,激發學習興趣。
二、利用考試鍛煉學生的編程能力
在實習教學中,一臺機床一般安排三四個學生,這種做法有利有弊。在學生剛到數控機床實習場地實習時,這種做法是有利的,因為學生對數控機床的操作和編程不太熟練,在實習過程中難免會出錯,學生之間能互相幫助、互相指導,從而提高實習教學的安全系數,也能使實習效率提高,但久而久之,學生就會產生依賴思想,尤其是一些動手能力差的學生,在實習中會利用別人編制好的程序來加工練習件,而這一現象老師很難發現。老師除了要指導學生實習,還要指導學生完成一定的生產任務,雖然實習課題加工完成后,老師都會要求將使用過的程序刪除,并且經常去學生練習的機床上去為其刪除程序,但總會發現個別學生不經常到機床上去編程,可是練習件卻完成了。
我在數控銑床實習教學實踐中,在學生對數控銑床的操作和編程基本熟悉后,按正常的教學方式先完成幾個課題練習,之后不定期對學生進行考試,將課題圖畫在黑板上,要求學生全部到教室里進行編程,限制時間,完成后將卷子收上來。這樣做一方面能鍛煉學生的編程能力,另一方面也能使教師準確掌握學生的實際編程能力。在檢查學生編程卷子時,不正確的程序、指令、容易出現的問題等一一用筆勾畫出來,在下一堂課上有針對性地指出學生在編程中存在的普遍問題和錯誤的原因所在,掌握每個學生對所學知識的理解程度,在教學中做到有的放矢。在剛采用這種方式時,個別學生因為自身原因,程序會出現很多問題,教師可根據具體情況,對他們進行輔導,耐心講解,找到問題的所在。經過多次考試,反復訓練,學生的編程能力就會大大提高。
三、利用產品加工鍛煉學生的編程能力
生產實踐是專業技術發展的起點和終點,各種技術開發本身就是與生產過程緊密結合的,解決實際問題的能力只有在實際工作中才能得到提高。實踐對于知識的理解、掌握和熟練運用起著重要的作用,眼過千遍不如手過一遍,親自動手編過的程序才會更好地理解和運用。因此產品加工是實習教學的重要內容之一,同時也是鍛煉學生編程能力的重要方法。在平時的實習教學中,練習的課題類型較為復雜,大多為綜合件,尺寸較多,如果其中只有一個尺寸不合格,而其他尺寸都符合要求,則該課題及格不成問題。但產品加工不一樣,只要一個尺寸不合格,該零件就是廢品。針對這一實際情況,在做練習件時就要向學生逐步灌輸產品質量意識,使學生養成良好的操作習慣。這樣在加工產品件時學生就會有壓力,在操作過程中會更加謹慎。當然,剛開始讓學生加工產品時要選擇精度要求不高的零件,并適當縮小其公差值,作必要的指導,當學生達到一定水平后,再加工精度要求較高的零件。產品加工會使學生進一步提高編程能力。
總之,要提高學生的編程能力,首先要培養提高學生的學習興趣,在理論教學中采取切實可行的教學手段,在實習教學中重點結合產品,為提高學生編程能力奠定堅實的基礎。
參考文獻:
[1]趙正文.數控銑床/加工中心加工工藝與編程.中國勞動社會保障出版社,2006.
關鍵詞:數控車削加工 一體化課程 教學改革
1 課程改革的必要性
對于數控加工專業而言,在傳統的學科式課程體系中,一般是先上完《數控技術》和《數控加工工藝與編程》等專業理論課,再安排《數控加工實訓》等的實訓課程,這種課程模式存在的不足之處有理論課和實踐課知識結構較單一,課程之間的知識有重復,且理論學習脫離實踐活動,需要學生具有很好的抽象思維和擅長先理論后實踐的演繹式學習方式。但這種學習模式恰是中技學生最不擅長的,他們對脫離實踐活動的理論學習有很大困難,造成學生難學、難懂,甚至厭學,教學質量和教學效果不理想。因此,應對課程進行一體化教學改革,以切實提高人才培養的質量。
2 課程改革的理念
所謂工作過程是“在企業里為完成一件工作任務并獲得工作成果而進行的一個完整的工作程序”。理實一體化教學是將專業理論知識、專業技能和對學生的職業素養的培養進行合理整合,融為一體,充分調動和激發學生學習興趣的一種教學方法,符合當代技工院校學生的學習特點。
基于工作過程的“零件的數控車削加工”理實一體化課程教學改革就是將數控加工工藝、數控程序編制和數控機床操作進行有機融合,以國家職業標準和崗位需要為依據,以綜合職業能力培養為目標,以典型、真實的產品為載體,以學生為中心,根據典型工作任務和工作過程設計課程內容,按照工作過程的順序和學生自主學習的要求進行教學設計并安排教學活動,將“工”和“學”結合在一起,實施理實一體化教學,讓學生通過完成一項項工作任務,并以職業人的身份在工作的過程中學習,從而獲得專業知識和技能以及職業意識和方法。
3 課程改革的具體實踐
3.1 以綜合職業能力為主線,確定課程目標
“零件的數控車削加工”課程是廣州市高級技工學校模具數控專業的核心課程之一,對學生綜合職業能力的培養起著重要的支撐作用,因此課程目標的確定除應體現對學生專業能力的培養外,還應體現對學生職業能力的培養。例如:“能按照車間安全防護規定,正確穿戴勞保用品”,可培養學生的安全意識;“能按車間現場管理規定,正確放置零件,并送檢”,可培養學生的規范操作能力;“能對零件進行自檢,并判斷是否合格”,可培養學生的質量意識;“通過查閱資料,能表述零件的用途和功能”,可培養學生的自主學習能力;等。
3.2 以數控車削加工的典型工作任務為線索,設計課程內容
3.2.1 教學載體的選擇和學習情境的確定
一體化課程的教學內容是通過學習情境來反映的。學習情境是用于學習的“情形”和“環境”,它在工作任務及其工作過程的背景下,將理論知識、實踐技能與實際應用環境結合在一起的“小型”的主題學習單元。因此,應從典型工作任務出發,尋求主題單元的載體來設計教學內容。
數控加工的典型工作任務是不同類型零件的加工工藝和程序編制以及加工實施。因而在設計教學內容時,應以車削加工的典型零件為載體。經與企業實踐專家的研討和論證,遴選5個典型的真實產品作為教學載體,分別是:導柱(階梯軸件)、定位套(階梯套件)、把手(螺紋軸件)、螺套(螺紋套件)、氣缸連接頭(螺紋軸套件),形成了涵蓋“國家職業標準”中級數控車工水平的、難度呈現螺旋式上升的產品加工案例集。
在確定典型工作任務的基礎上,確定數控車削加工工作任務中涉及的理論知識和實踐知識,剔除學生已具備的知識或重復的內容,最后確定學習內容。
根據載體的遴選結果和確定的學習內容,本課程設計了6個學習情境,分別是:
①認識數控車削加工;
②導柱的數控加工;
③定位套的數控加工;
④把手的數控加工;
⑤螺套的數控加工;
⑥氣缸連接頭的數控加工。
其中,學習情境①是模擬學生在實習期剛進入企業車間崗位后對數控車床的結構、操作面板等進行學習,在師傅的指導下對數控車削加工形成初步認識;學習情境②至⑥是基于真實產品的項目教學,難度呈遞進關系。
3.2.2 以工作過程的順序來設計學習情境的教學環節
3.2.2.1 以工作過程的順序來設計學習情境的教學環節,使學生在工作中獲取專業知識和技能以及工作經驗。
對于數控加工而言,“編制數控加工工藝”、“編制數控程序”以及“零件加工”是工作的流程和主線。在教學中,以六步法“資訊、決策、計劃、實施、檢查、評估”為參照,采用與生產工藝同樣的工作流程,將每一個學習情境分解為“零件的工藝性分析、制定工藝方案、編制程序及仿真加工、現場數控加工、零件的檢測與質量分析、工作總結與評價”6個教學環節,進行教學過程設計及實施,讓學生在“做中學、學中做,做學合一”中獲取專業知識和技能以及工作經驗;同時在內容安排上以工作過程為主線,將學科體系中的單一課程結構,將公差、材料、數控編程、數控加工等相關知識融入到整個教學過程中。
3.2.2.2 采用“先做后學”的方式來設計入門學習情境②的教學環節,以降低學習的難度,引導學生入門。
中技學生的實踐學習強于理論學習,喜歡動手。由于“編制數控加工工藝”和“編制數控程序”兩個工作涉及的理論知識多、實踐性強,而“零件加工”的技能性強,因此在入門教學中如果采用正向工作流程來實施教學,學生難以理解,教學效果不理想。但如果采用“先做后學”的理念,反其道而行,逆向安排入門學習情境②“導柱的數控加工”的學習環節,可以降低學習的難度,引導學生入門,具體安排為:①明確工作任務;②仿真加工;③現場加工;④零件的檢測與質量分析;⑤零件數控加工工藝與數控程序的學習;⑥工作總結與評價。此安排的目的有兩點:一是讓學生在入門時,先學習“零件加工”,通過“做”來熟悉數控車床操作加工零件的基本過程和方法(不要求學生會編工藝和程序,零件的工藝文件與數控程序均由教師提供,且數控程序已錄入到數控車床中),然后再來“學”數控工藝和數控程序的編制,由于有了操機的實踐知識和經驗,學生可以更容易學習理解數控工藝和數控程序的知識,;二是在“現場加工”前安排“仿真加工”,是為了加強實戰前的演習,提高安全性,減少出現學生在初學時直接在數控機床上操作可能出現的撞壞刀具或機床,甚至因操作失誤對學生造成人身危害的現象。
3.2.3 課程學習考核評價設計
課程學習考核評價不是選拔賽,甄選優等生,而是為了每一個學生的提高與發展。本課程改變傳統評價方法,注重學生學習的過程評價,引入企業質量評價方式,建立過程性評價與結果性評價并重的評價體系,提升學生的職業素養,措施包括:①結合“國家職業標準”,數控車工(中級)的考核成績就是課程成績,不再設課程考核;②在“現場數控加工”的學習活動環節中,引入企業的《自檢記錄表》讓學生對自己的工作成果進行檢查,樹立在加工過程中的質量控制意識,如表1所示;③在“零件的檢測與質量分析”學習活動環節中,引入企業用于質量檢驗和控制的《QC質控表》,作為檢驗學生操作結果的評價方式,由學生擔任質檢員,對他人的工作成果進行組內互檢,培養學生的產品質量意識,如表2所示;④在 “工作總結與評價”學習活動環節中,借助《工作過程自評表》,引導學生反思自己的工作過程是否做到了規范操作和安全操作,引導學生關注自己的工作習慣、工作態度和工作紀律,以加強職業素養養成的培養,如表3所示。
3.3 教學實施
在教學過程中,始終貫穿以學生為主體、教師主導的原則來實施理實一體化教學,并隨著學習的推進,采取“手把手、放開手、育巧手、手腦并用”的教學方法,即第一、二個情境由教師“手把手”地教,學生對知識進行簡單復制;從第三個情境開始,教師的示范逐步減少,而學生的自主學習逐步增多,教師可以“放開手”讓學生發揮自己的聰明才智,這樣不僅能培養學生的職業技能,還能培養學生的自學能力、創新能力和可持續發展能力。在教學過程中,還采用“分組實施”的方法,給每個學生分配了一套模擬仿真設備,每5位學生一臺實際加工設備,實行輪換操作、分工合作;采用角色扮演法,將學生分成5人一組,分別擔任生產主管、數控工藝員、數控編程員、數控操作員、質量檢驗員,進行分工協作(每完成一個零件的加工,小組成員即更換角色),培養學生團隊協作精神以及合作和交流能力,提升學生的職業素養。運用多媒體、仿真及實踐教學等手段,合理設置問題、引導學生積極思考,教師解惑答疑;通過課堂討論、PPT總結報告等方式,總結、歸納學習內容及成果。
4 結束語
教學實踐表明,該課程教學改革提高了學生的學習積極性,學生的技能水平以及職業意識和職業素養相比以往有了較大的提升。但在教學的實踐過程中,也有一些問題需要繼續深入思考,例如:課程強調“做中學”,并以“做”為核心,必然要在一定程度上削減理論知識,這可能影響學生的可持續發展。
參考文獻:
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關鍵詞: 做中學 數控機床操作實訓 教學實踐
“做中學”是一些教育者根據自身實踐經驗,共同倡導的一項“基于動手探究的科學教育”的項目,旨在提高學生的實際動手能力,培養科學的思維方式和生活方式?!白鲋袑W”在高職數控機床操作實訓中,通過理論聯系實踐,以在工作中學習為切入點,倡導一種全新的學習方式,是高職數控實訓教學研究與改革的極其重要的發展方向和趨勢。
一、“做中學”教學的必要性
1.“做中學”的特點
“做中學”是一種讓學生在實際操作過程中學習知識、掌握基本技能的教學手段,以實際動手的方式學習課程。這種教學方法以學生操作為主,講究師生互動,讓學生在實際動手過程中積累知識和經驗。與傳統教學方法有所不同,“做中學”強調以學生做為主,改變了以往教學中強調以老師教為主的概念,促使學生主動思考,大大強化了課堂教學效果。
2.數控機床操作實訓的特點
數控是目前高職院校最熱門的專業之一,在機械制造業中應用特別廣泛,是數控、機制、模具專業學生都要學習的實訓內容。數控機床操作實訓是一門專業的實訓教學課程,主要講述如何利用數控機床加工高精度的機械零件,如何編程,如何正確選擇刀具,如何合理使用切削用量,具有較強的操作性,是比較適合“做中學”的教學方式。
3.傳統教學方法的缺點
目前大多數實訓課程教學中,教師仍以理論講解為主,雖然也有一些實驗,但機床少,學生操作的時間不多,一些內容老師講起來枯燥乏味,調動不了學生的學習積極性??稍凇白鲋袑W”中盡量調動學生的學習積極性,在做的過程中掌握數控中各個指令的使用方法,達到最佳教學效果。
二、“做中學”在教學中的具體操作
在高職數控實訓“做中學”的課堂上,教師精心創設問題情境,讓學生面對真實的操作環境,根據教學內容的設計,在數控機床上操作。在操作過程中,學生提出問題,并思考討論。
數控機床操作實訓是一門專業課程,本課程徹底改變了以前教學中的“以講為主”的教學模式,整個教學模式都圍繞“做中學”安排。下面就教學的課程性質和任務、教學內容與學習評價三個方面作介紹。
1.課程的性質和任務
(1)課程性質
本課程是數控專業的一門重要專項能力訓練的實踐教學課程。
(2)課程任務
學生通過《數控機床操作實訓》課程的學習,了解數控機床操作的基本要領和基本知識。熟悉安全操作規程及程序編制方法。正確操作數控機床加工簡單的零件及使用量具調整尺寸誤差。掌握循環指令的編程加工及尺寸的修調方法。掌握圓柱、端面切削循環的編程加工。掌握螺紋(圓柱)的編程加工。編制程序中的數學處理,非圓曲面的加工。掌握宏程序的編程加工。
2.課程的教學內容
(1)入門指導
①數控機床的簡介。
②數控機床操作面板的介紹及操作。
③數控機床的坐標系及工件坐標系。
課堂練習及測試要求:熟悉數控機床基本操作,熟練掌握機床按鈕操作,會建立工件坐標系。
巡回指導:重點是機床各按鈕的操作,注意超程報警。
(2)臺階外圓的加工
①臺階外圓的編程及加工。
②刀尖圓弧半徑的補償。
③加工工件表面質量的提高。
課堂練習及測試要求:加工臺階外圓,會編程加工臺階外圓并提高工件的表面質量。
(3)圓弧外圓的加工
①圓弧指令的格式及編程。
②尺寸誤差的消除。
③圓弧外圓的編程及加工。
課堂練習及測試要求:加工圓弧外圓,會用修改刀補值的方法消除尺寸誤差。
巡回指導:注意加工工件的尺寸要符合圖紙的要求。
(4)圓柱切削循環(G80)
①G80的編程格式。
②工件圖的分析。
③工件的編程及加工。
課堂練習及測試要求:掌握大余量工件車削中單一循環G80的運用。
巡回指導:重點注意編程的格式。
(5)端面切削循環(G81)
①G81的編程格式。
②工件圖的分析。
③工件的編程及加工。
課堂練習及測試要求:掌握大余量工件車削中單一循環G81的運用。
巡回指導:重點注意編程的格式。
(6)圓弧階梯軸的加工
①復合循環指令G71、G73的指令格式。
②圓弧階梯軸的編程及加工。
課堂練習及測試要求:熟練掌握復合循環指令G71、G73的運用。
巡回指導:注意G71、G73指令格式中各參數的選用。
(7)螺紋(圓柱)的加工
①三角螺紋各部分尺寸的計算。
②三角螺紋的編程。
③三角螺紋的加工。
④三角螺紋的檢驗。
課堂練習及測試要求:熟練掌握三角螺紋的編程及加工。
巡回指導:注意螺紋中徑尺寸的計算要正確。
(8)橢圓宏程序(中心在軸線)
①宏程序的基本使用方法。
②橢圓加工計算。
③中心在軸線宏程序的編制。
課堂練習及測試要求:熟練掌握宏程序的編制,會加工橢圓零件。
3.學習評價
《數控機床操作實訓》課程成績評價表
三、“做中學”的教學效果
[關鍵詞]傳統教學;實踐操作;數控專業教學;數控加工;仿真;操作編程
[中圖分類號]G712[文獻標志碼]A[文章編號]2096-0603(2015)29-0116-01
隨著我國制造業的快速發展,數控技術的應用對其發展起著重要的推動力量。數控技術的應用可以促進制造業實現自動化以及集成化的管理,有助于提高產品質量和勞動生產率。同時,在世界經濟發展競爭中,數控技術也成為衡量國家是否具有競爭能力的重要指標之一。為提高經濟發展的競爭力,全世界任何國家都致力于大力推動數控技術研究的先進制造技術,進而實現綜合國力的提高,增加自己在世界舞臺上的話語權。
一、從激發興趣入手,設計好起始課
一般情況下,在數控編程與操作教學過程中,教師要想盡各種辦法激發學生操作技能的積極性和主動性。比如教師可以對剛入學的新生,對學科進行詳細的介紹,突出科學知識的實用價值,讓學生意識到數控編程是未來發展的社會需求,也是未來工作就業的主要方向,使得學生對專業的學習充滿了熱情和欲望。另外,教師可以充分利用往屆畢業學生的就業經歷,挖掘專業知識的實用價值,激發學生的學習動機,使更多的學生對數控編程產生濃厚的興趣。同時,教師也要適當降低門檻,重視對實踐操作能力的培養。比如,教師可以從簡單的生活用品入手,先做示范性的操作,引起學生的好奇心。利用計算機強大的顯示功能和結構,使界面顯示豐富多彩的內容,深深地吸引了學生的注意力,激發了學生的學習興趣和學習動力。教師也要引導學生注意觀察,了解實踐操作過程等,學生掌握如何操作之后,再進行實踐化引導,讓學生順利地進行模仿操作。
二、重視理論與實際的相互結合
在數控編程教學過程中,教師需要結合兩部分內容進行引導教學,首先是對基礎知識原理進行講解,然后是結合原理教學內容進行實踐操作,進一步加強對原理的領悟,鞏固教學知識內容。這樣做的缺點就是在無形之中增加了數控編程教學的課時,使得教學內容更加復雜化,而且斷斷續續。軟件教學的出現,輕松地解決了這一難題。一方面,軟件教學使教學內容有序地連接起來;另一方面,學生可以得到充足的預習時間,使得初學者很輕松地入門。另外,在采用模擬軟件進行仿真操作練習時,有助于提高整個教學過程的時效性,使得教學過程變得更加簡單,學生更易理解。如果在實際操作過程中,由于個別人員的工作失誤,出現編程錯誤或者操作失誤等問題,由于在系統中添加了與機床過四級操作相互對應的案件以及控制面板,可以避免為此發生的人員危機或者是人身安全事故。教師要引導學生在這些錯誤中不斷積累經驗教訓,提升能力。教師要引導學生進行自我反省和思考,當一個實驗仿真操作完成后,就應該對自己的完成效果進行合理的評估,分析自己存在的不足以及還需不斷改進的地方。通過學生不斷的自我反省,組織學生討論問題,相互間交流各自的觀點和意見,讓學生善于發現別人的優點,改善自己的缺點,不斷完善自我。對于那些共同遇到的問題,可以通過學生集思廣益,共同商討解決問題的方案,然后小組仔細研討制定出一個可行性方案。這時教師要加以引導,在教師的輔助下,學生將零件制作出來,得到教師的認可。通過學生的共同努力,這樣做出來的零件一般都存在一定的價值,學生可以保留程序設計,方便以后實際操作。綜上所述,數控仿真教學過程中,對學生數控仿真技能的培養已然成為未來數控專業發展的主要方向。為順應時展的人才需求,學校必須推廣課堂教學應用仿真教學軟件,實現對學生數控仿真技能的培養和提升,進而提高數控專業的教學質量。
參考文獻:
[1]朱照梁,黃云龍,楊陳華,等.數控銑削過程仿真技術的研究[J].機械工程師,2013(9):78-79.