时间:2023-10-26 09:59:42
导语:在学习数控编程教学的撰写旅程中,学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径,好期刊汇集了九篇优秀范文,愿这些内容能够启发您的创作灵感,引领您探索更多的创作可能。
一、确定项目任务
首先是确立项目。项目教学法的目标是培养学生综合的知识和技能,考虑到数控专业的学生大多数都是到工厂从事数控加工生产工,他们的岗位一般需要具备读图画图、设定工艺、编写程序和检验测量的能力,而教材上的知识仅仅局限于简单的编程,作为教师应该要拓展学生的认识,把知识点进行延伸,“酒杯”加工是一个典型的工作任务。
其次是创设情境。为了使学习环境和企业的工作情境尽可能一致,并方便完成项目教学,工作地点设在数控实训车间。教学项目“酒杯”的工作情境描述如下:广州某某生活用品公司想在本单位加工一批酒杯,酒杯的形状参数如图纸所示,加工的精度要求是±0.02mm,加工数量较多,所以要求同学们在设定工艺和编写程序的时候注意加工效率。要求学生通过小组讨论完成任务,整个过程可以自己选取合适的刀具,分析、解决工作过程中遇到的问题。
二、制定计划
接着制订工作计划,以确保项目能顺利的完成,具体以以下几个步骤实施。
第一,合理分组,突出小组长的作用。小组合作是项目教学的主要方式,可以由学生自由分组,确保每组有一位能力相对突出的小组长引领。小组长需要具备熟练操作车床和编写程序,遇到突况能保持头脑冷静,做好组员分工,分配好工作任务。
第二,收集资料,分析图纸制定工艺。学生根据工作任务情况,进行图纸和加工内容的分析,确定加工的工序和质量要求,根据现有的数控设备和刀具,制订相应的加工工艺。要注意对工作任务细节的描述,并提醒学生把注意力放在工作任务。
第三,组间讨论,确定具体方案。具体做法是由每个小组派一位代表上前讲解自己的加工方案,然后师生共同讨论该加工方案的是否最合理,有哪些地方需要改进。教师还应该适当指出该工件在加工的时候可能会出现的问题,让学生在确定方案的时候考虑进去,这样可以让学生更深刻理解工作项目。
三、项目实施
首先是分析阶段。要改变以往教师分析有关加工图,给学生讲好加工程序的弊端。可以让每一个小组进行讨论,设计刀具的有关补偿轨迹,进行有关的系统数控程序编写。教师可以同时在几个小组之间进行指导活动,对于没有学过的指令要进行必要的讲解,之后每个成员都要提出自己的方案。经过努力,多数学生都表现出了极大的兴趣,很快各个小组都是完成了程序的编制,制定好了加工的方案。
其次就是仿真阶段,每一个小组完成有关的程序都是需要在电脑之上进行仿真的模拟,在确定程序正确以后,才可以将工件放到机床上进行装夹的方案。
再次就是实操阶段,每一个小组开启一台数控机床,输入程序、装工件、装刀、对刀、输入有关的刀补参数、钻孔、镗孔等进行零件的加工。在学生实际操作的过程里面,要加强指导学生进行规范操作,同时注意对于每一个小组进行观察,为项目评估做准备。一般在学生操作的时候遇到困难,不需要马上进行回答,应该让其在组内先解决,小组解决不了的,可以采用小组互助的形式。一般在规定的时间内都能完成粗加工、半精加工、精加工任务。
关键词:数控铣床;项目教学;目的;设计;实施
一、数控铣床编程与操作项目教学法的背景
目前,操作数控铣床的校本教材虽然也是本着“以工作任务为中心,以项目为主体”,但还存在一些问题。
1.课程内容的完整性、系统性欠缺,轻视知识的实用性和实践技能
中职数控专业的学生数控铣床教学实践短,基本不能加工出实用的成品。教师、学生参与实际生产的机会很少。这样的教学脱离了生产实际,教师、学生的实际生产能力得不到提高,特别是学生不能体会到实际生产的时间要求、质量要求、废品率要求、成本要求、产品精度要求等。
2.授课内容缺乏新颖性
虽然在职业学校学生主要是实践能力的培养而不是设计,但是教师也要抓住机会使学生产生设计的理念,教学内容趋向产品化。现在我校学生基本上是一个一个工种的学习,如机电专业的学生所学的车工、钳工、数控车、数控铣、电工操作、CAD/CAM等等,基本上每次课程的教学实例都是从教科书里搬出来给学生讲的,缺乏和实际的机械产品的结合,不利于学生综合能力的形成。
3.在教学效果上,缺乏真实的工作氛围,学生职业素养难以养成
实训基地忽视了企业文化的建设,特别是与自己学校联办的企业文化宣传,企业产品的介绍,生产流程,企业人员的文化素质和能力的要求等等,学生在学校实训感受不到身临其境的感觉,学习起来压力不大,动力不足。
二、实施项目教学法的目的和意义
实施项目教学法的目的是培养学生的自学、观察、动手、研究、分析、互助等等方面的能力。我们在教学中是以项目为引导,以任务为驱动开展的教学活动。项目教学法教学有利于培养学生独立分析问题、解决问题的能力,有利于培养学生自学能力和团体协作能力,能充分调动学生的学习积极性,使学生在完成“项目”的过程中激发学生的学习愿望和学习兴趣。
三、项目教学设计的实施
1.教师要明确实习目的,制订出实习目标,筹划好整个实习教学的全过程。教师要使学生在思想上、知识上、物质上做好参加实习的准备。教师要布置好实习现场和实习环境,准备齐全设备、工具、工件、材料。
2.教师布置本节课的总任务,把总任务分成若干个子任务,子任务要说得具体详细,让学生有条不紊地完成每天的工作量,做到日日清。
3.教师要讲清本课题实习的意义、任务和要求;讲清本次实习的设备、工具、材料及使用方法;明确工艺过程、技术要求、操作要领、安全规程。教师要尽量采用先进的教学手段和直观的教学方法以及现代化的教学设施,从视觉、听觉和触觉等多方面调动学生的学习积极性,使学生进一步加深对生产加工的理解。
4.教师采用互补方式对学生进行分组,这样有利于学困生的转化,也有利于培养优等生的团结协作意识。
5.学生进行操作练习,教师组织实施项目。学生操作过程包括:程序输入―工件装夹―装刀对刀―输入刀补参数―进行零件试车―零件加工等步骤。这一过程教师要对学生进行示范指导,对学生提出的问题及时给予解答,规范学生的操作,养成良好的行为习惯,并注意安全生产教育。
6.教师要在实习过程中以巡回方式对学生进行全面的检查和指导。在检查指导中,教师一要做到腿勤、眼勤、脑勤、嘴勤、手勤;二要注意发现典型,带动全体;三要采取个别纠正、集体指导、学生演示等多种灵活的指导方式。
7.教师总结讲评,主要根据每个学生在该项活动中的参与程度、所起的作用、合作能力及成果等进行评价,可先由学生自评、互评,之后再由教师评。在评价过程中,师生共同讨论在项目工作中出现的问题,最终教师对整个过程进行总结。
四、总结
从数控铣床编程与操作课程采用项目化教学的实施效果来看,虽然取得了比较明显的效果,但还有许多有待进一步完善的地方。
1.教师的辅导地位不容忽视
在教学中,教师不仅要亲手教会学生如何使用机床,还要引导、指导、辅导学生完成新零件的工艺设计、刀具的选用、程序编制以及加工、测量,同时辅助学生解决一系列可能出现的问题。
2.教师的教学要使学生更快地适应生产环境,教师所选的教学内容越是贴近生产实际,教学效果就越好。
总之,实施项目化教学推动了教学革新,改变了传统教学模式,为学生提供了更加有效学习的良好环境。在整个教学过程中,既发挥了教师的主导作用,又体现了学生的主体作用,使课堂教学的质量和效益得到了大幅度的提高。
参考文献:
可编程控制器技术课程采用信息化教学,是教师与学生借助现代教育媒体、教育信息资源和教育技术方法进行的双边活动,把现代信息技术和该门课程的学科特点结合起来,能使教学内容更贴近生产实际,使教学的表现形式更加形象化、多样化、视觉化、互动化。它是可编程控制器技术课程进行教学改革的重点之一,符合现代化教学发展趋势。
二、可编程控制器技术课程采用信息化教学的意义
可编程控制器技术课程是电气自动化技术、机电一体化技术专业的必修课。该课程在高职院校传统教学中是以教师在理实一体化教室边讲授理论知识边实操演示为主,以学生实训(实验)为辅。这种灌输加模仿式的教学让学生被动地接受知识,目标空洞、缺乏学习动力,机械性的操作让学生对知识理解并不透彻,导致教学效果不理想。
首先,在实训过程中对照实训设备在黑板上板书的授课方式信息量小,灌输给学生的是抽象的理论知识和枯燥的机械性操作,既不生动又不形象,内容讲解虽然有较强的针对性,但很难激发学生的学习热情。其次,理实一体化实训室虽然有多媒体设备,但是很多多媒体课件都是把教学课本知识以及实训室的设备图片未经现代化信息技术处理单纯地复制到多媒体中,过大的信息量使学生抓不住重点,难以达到很好的教学效果。最后,可编程控制器技术是一门理论与生产实际相结合的课程,传统的理实一体化教学大多只侧重于实训室实验设备的理实结合,而忽视了生产实际应用,导致学生只会操作实训室里的设备而没有真正的生产实践动手能力,完全是纸上谈兵,无益于以后的工作。
面对传统教学的弊端,如何唤起学生自主学习的欲望和激发学生的学习兴趣,是提高课程教学质量的关键。为了适应国家信息化与工业化融合发展的要求,为了培养掌握信息技术的高素质技能型人才,职业院校要在专业课程教学中培养学生的信息素养、岗位信息技术能力和就业创业技能。如何使现代化信息技术与可编程控制器技术课程深度融合,让学生转变学习方式,让教师改变教学模式,使教师与学生都具备较强的信息技术素养和职业能力,是广大职教工作者值得研究的课题。因此,进行基于工作过程的可编程控制器技术课程信息化教学的研究与实践,对提高本课程的教学质量和人才培养质量具有重要的现实意义。
三、可编程控制器技術课程采用信息化教学的基本原则
可编程控制器技术课程概念抽象、内容繁多。该课程采用信息化教学要将课程当中抽象的教学内容、枯燥的操作方式,应用信息技术手段生动、直观地表现出来,并以“任务驱动”和“问题解决”作为学习和研究活动的主线,让学生从各种信息化教学资源(多媒体课件、微课视频、网络资源、仿真教学软件、数字影像技等)中获取丰富的学习资源。在教师的引导、支持、监督(评价)下,学生与学生之间,教师与学生之间进行交流、分享,共同探讨教与学的策略和技能,在教学过程中做到真正意义上的理论联系实际,在做中教、做中学、学中做。
四、可编程控制器技术课程采用信息化教学后须实现的目标
第一,可编程控制器技术课程采用信息化教学提高了学生的自主学习兴趣,解决了学生的问题。充分利用信息化现代技术完善教学资源、教学模式、教学手段,通过任务驱动教学,设置教学情境任务,将知识点融入生产实际案例,让学生更加直观、深刻地掌握知识内容,从而激发学生的自主学习兴趣。
第二,可编程控制器技术课程通过信息化教学改变教师认为上课只是“传授知识”的陈旧观念,要求教师加快更新知识储备的速度,提升课程开发、信息化教学设计、信息化教学资源建设的能力,能够采用信息化、项目化教学模式培养学生的信息素养、岗位信息技术能力和就业创业技能。
第三,可编程控制器技术课程通过信息化教学使理实一体化教学更加贴近企业生产实际。教师应充分利用信息化技术来设计教学任务,将企业典型的职业工作任务转化为能在理实一体化教室实现的任务,使学生通过学习、实施该任务,了解企业的工作过程和经营过程,具备一定的职业经验。
参考文献:
[1]赵亚琴.《可编程控制器原理》课程信息化教学设计[J].中国教育信息化,2015(3).
[2]刘晓.浅谈信息化教学模式下的教学方法创新[J].中国科教创新导刊,2012(6).
关键词:数控编程教学;一体化教学;改革与实践
【中图分类号】TG659-4;G712
数控编程教学是数控技术专业当中的一个科目,数控编程是指将机械制造技术、电子技术、计算机应用技术等进行结合,帮助数控技术发展和革新。数控技术是利用计算机控制机床,并进行工件加工的技术。数控技术能够提高工件加工的精度和细度,能够适应目前更高的市场需求,是非常关键的加工生产技术。目前我国许多职业院校将数控技术作为教学的重点专业,培养了大批的专业人才。我校已于2010年开始实施了一体化教学,并以《数控编程与操作(数车版)》作为基础教材进行教学。
一、数控编程一体化教学改革的重要性探究
数控编程课程是当前数控专业的重点课程之一,对学生未来从事数控加工工作、顺应时代和科技的发展有着重要的意义。随着数控生产技术的不断推广与实践,数控生产人才的需求也不断的增多。这使得数控编程教学逐步的与市场接轨,成为了以就业为导向的专业,学生在毕业后得到充分的发挥。但当前我国大部分职业学院还以理论教学为主,学生的实践训练教学较少,特别是一些学校的教师并无实践经验,在实践教学当中无法结合实际工作经验进行教学,造成学生的理论知识与实践完全脱节。可见对数控编程一体化教学的改革势在必行,是整个市场经济与人才培养的潮流所驱。具有非常关键的作用和重要性。
二、当前数控编程的教学主要内容
我校数控技术专业一体化教学的数控编程教学共分为课程教学、任务教学、检验测验、拓展研究以及课外作业5个阶段。
2.1课程教学
课程教学是整个数控编程教学的主要阶段,教师通过这一环节对学生进行数控编程知识的传授,是整个数控编程教学的基础教学。且数控编程的教学内容多而复杂,对职业院校基础薄弱的学生来说较为困难。为了保证学生的学习效果,一体化教学对学生进行了情景教学的设置,一方面能够提升学生的课堂参与性与学习积极性。另一方面则能够巩固学生对数控编程知识的理解和掌握程度,帮助学生有步骤的提高自身的知识掌握能力。特别是情景教学方法中的情景,能够更加丰富多彩的将知识展示在学生的面前,引导学生更加积极、主动的进行新知识的学习。
2.2任务教学
任务引领是指在在教学过程中穿任务,以任务为纽带,将知识与学生自主学习连接起来,充分的体现学生为主体的教学方法。帮助学生提高自身的动手能力,任务由教师,由学生自主的进行探讨、研究和实践,并最终得出结论。为了保证任务的有序完成,教师在过程中则要充分的做好引导者的工作。
2.3检测反馈
在教学过程中,除了先进的教学理念和教学方法,对学生进行定期的检测和考核,也是一体化教学的关键步骤之一。在日常教学过程中,要充分的运用检测的作用。对学生所生产的零部件进行评价,从中找到学生实践过程中的不足和优点,帮助学生互通有无,提高学生自省的能力,避免学生出现故步自封的问题。并对加工质量好的工件的工艺、参数等进行体验教学,在提升学生成就感的同时,提高学生的动手操作水平。
2.4拓展研究
拓展研究的主要内容,是帮助学生在完成书本知识的学习后,将市场当中的实际问题与操作作为实验拓展课进行教学,在帮助学生复习所学知识的同时,培养学生实际解决问题的能力。拓展研究教学主要在实践课上进行,教师将问题布置给学生后,
让学生进行动手操作,教师在旁巡回指导。
2.5课外作业
课外作业是由教师在每节课后进行作业任务的布置。学生在课后不单单需要进行知识的复习,还应进行数控编程实际操作的练习。通过课外作业的布置,不单单能够帮助学生有计划的进行知识的复习。还能间接的帮助学生独立的进行实践操作,减少学生前学后忘的问题。
三、当前数控编程教学的一w化教学的问题
3.1 生源素质差
我国大部分职业院校学生都是中考或高考失利的学生,学生在校期间的基本知识学习成绩不好,学习能力与学习方法上也存在着一定的问题,在这种情况下,许多学生对都会有文化理论课基础欠佳、自控能力较弱、思想不够上进、学习目标性不强的问题。这对数控编程教学一体化有着一定的负面影响。
3.2 数控实训设备条件差
许多职业院校在开设了数控专业后,无法及时的配备相应的教学资源,特别是特殊性较强的实训设备,往往无法配备齐备,而许多院校为了节省开支,及早进行专业的开设,在实训设备上并未根据教学内容和生源数量进行配置,而是根据课程开设的基本要求进行配置,这种现象使得实训设备严重不足,且在设备的更新上受到非常大的局限,而当前许多数控机床、数控编程设备十分昂贵,学校即使有心配备,在资金上也会出现不足,造成规模化、普及化的实训课程无法实现,对学生的教学有着非常深远的负面影响,无法实现教学目标的同时,也使得学生在社会上的竞争力明显不足。
3.3 师资力量弱
数控技术作为较为先进的加工生产技术,在我国的普及时间较短,许多教师并未在实际的生产岗位上工作过,而是从学校毕业后就直接进入学校教学,这使得职业院校中大部分数控编程教师并没有实践经验,教学能力与水平也无法迅速提高,虽然教师有非常高的工作热情,但由于教学任务重、知识更新慢,对市场需求不够了解,使得职业院校的师资力量依旧薄弱。无法满足学生的学习需求。
四、数控编程一体化教学改革措施探究
4.1 进行分段式教学改革
教学当中最为困难的一点,就是学生的成绩层次参差不齐,学生的学习能力与学习目标不同,这对教师的教学造成了一定的困难,也使得学生的学习效果不佳。为此,需要进行分段式的教学改革,分段式教学改革首先要对学生进行综合的整体评价,主要从学生的学习成绩、学习能力、自控能力等进行对比分析,分为成绩好兴趣高自控能力强、学习成绩、学习兴趣、自控能力一般、以及学习能力、学习兴趣、学习成绩都不高的学生,将这三种学生分为三组,并按照不同的教学计划进行教学,在日常教学当中对三组学生布置适合其自身学习能力的学习任务,并帮助学生按照自身的学习能力进行提升和改革,由浅入深,帮助学生有效学习。
4.2提高设备的配备率和使用率
针对当前我国许多职业院校实训设备不足的问题,首先要使学校重视实训设备配备的重要性,根据学校生源的需求进行配备,学校应积极的进行资金的吸纳,帮助数控专业进行设备的补齐,而在设备一时无法补充的情r下,学校则要根据学生的需求,进行科学的课程设置,争取做到每位学生都能尽可能的进行教学的实训和提高。学生能够在学习过程中最大限度的得到实际操作。既能够提高学生的动手实践能力,也能够减少学生长久不适用数控设备而导致设备损坏的几率。
4.3 师资队伍的建设
针对当前数控编程教师普遍与市场需求相脱离的问题,首先学校要针对在岗教师进行实践培训,帮助教师提升自身的教学与动手实践能力;其次,学校要在企业和工厂中对理论知识掌握好、技术过关的数控加工技术人员进行聘用,帮助学生切身的感受到数控设备的工作特点,最好做到校企结合,在条件合适的情况下帮助学生实际动手操作;最后,在专业发展过程中积极的引进人才,对能力强、技术高的专业人才或企业能工巧匠进行聘用,帮助学校提高师资力量。
参考文献:
[1]张婷.浅谈中职数控编程教学的一体化教学改革[J].科技信息,2012,13:297.
【关键词】课程体系;学习小组;零件图;评价
1.引言
近年来,随着国民经济的不断发展,数控机床及技术在现代制造业中担任着越来越重要
的角色。高职高专作为培养数控加工技能型、应用性人才的基地,应积极主动地探讨如何使学生更有效地掌握数控加工这门技术,以致毕业时能满足企业的专业技能要求。文章将结合教学中的实际情况对如何更有效地促使学生掌握数控编程及工艺这门技术进行一下教学上的探讨。
2.教学目前状况
数控编程与工艺作为高职数控专业学生必须掌握的专业核心技能,为了让学生更透彻地理解编程和工艺两部分的内容,曾将编程与工艺分成了两门课程,即《数控加工工艺及刀具》和《数控编程与操作》,并把它们分别放在前后两个不同的学期来上,但通过两届的教学效果来看,发现学生在单独学工艺时从心里上不引起重视,从而学习兴趣提不上来;在后期的编程学习时又几乎完全忘了加工工艺这回事,只知道对G命令的学习。而一个合格的数控技术员及数控工艺员,他需要懂得从识图、到工艺编制、程序编写及零件加工的整个流程。
此外在教学实训中,由于普遍存在着教学设备不足,学生过多的现象,结果发现一学期下来,主要是学习积极性比较高,动手能力强的那部分学生在进行数控机床的实际操作,其它学生基本上处于一种围观的状态,因此,为了提高教学效果,必须对数控编程与工艺的教学内容及教学方法进行改革。
3.教学内容与方法的改革
通过数控编程与工艺的教学,必须让数控专业学生掌握数控车床、数控铣床、加工中心等机床的数控编程和加工工艺方面的知识,具有数控加工工艺设计和程序编制、调试能力,并能够熟练操作数控车床、数控铣床、加工中心来完成简单及中等复杂零件的加工。为此本文将从如下几个方面进行教学内容与方法的改革。
3.1课程体系的优化
将原先课程体系中第三学期上的《数控加工工艺及刀具》和第四学期上的《数控编程与操作》整合成一门课程为《数空机床编程与工艺》,并放在第三学期上,整合后的该课程总课时为72学时,周课时为6学时,其中理论授课课时为36学时,实训实践课时为36学时,这样首先从理论上保证了数控工艺知识与编程的有机结合。
3.2教学内容的优化
由于教学目标主要是为了让学生掌握数控车床、数控铣床、加工中心的工艺与编程及其操作,因此将整合后的课程在内容上分为四大块,其分别为加工与工艺的基本知识,数控车削加工工艺及编程、数控铣削加工工艺及编程、加工中心工艺及编程。教学的具体实施时按此四大块来进行。
加工与工艺的基本知识这一块的教学内容主要围绕着如何让学生更有效地了解数控机床的基本组成,熟悉数控面板上每一个键的作用,掌握数控加工工艺的基本知识并能在后期熟练应用的目标来设计。
数控车削、铣削、加工中心工艺及编程这三块的教学内容主要围绕着如何让学生根据零件图进行工艺设计及程序编制,并最终完成零件图的虚拟加工及实际加工的目标来设计。
3.3教学内容的实施
由于数控机床属于高成本教学设备,数控技术人才目前又处于紧需状态,即使是经济实力十分雄厚的学校也无法投入大量的资金成本去购买足够的数控机床来满足教学中学生一对一的操作需求,因此在实际教学中普遍存在着设备有限,而学生人数多的现状,为了解决此问题,在教学内容的实施过程中采用以学习小组为单位的教学方法,并理论与实训交叉进行。具体实施步骤如下:
3.3.1划分学习小组
在教学前认真了解各个学生的学习状态,根据取长补短,优劣结合的原则将学生划分为
若干小组,一般5人为一组,且每一组选一个学习成绩优秀者为学,为营造一个互相帮助与探讨的学习氛围作好准备。
3.3.2导入教学内容
遵循由简单到复杂的原则,每一块教学内容实施时都以单个教学零件图为载体进行切入,将需要掌握的工艺路线的设计,刀具及切削用量的选择、加工程序的编制融入其中。在教学过程中让学生带着问题去学习,以激发其学习的积极性。
具体方法为在每一次讲授新内容时,教师先引导学生完整地完成一个零件图从最初的图纸分析到工艺流程设计及程序编制的全过程。然后给学生另一个相似的零件图,让学生以学习小组为单位完成以上工作,在完成过程中,学需带领大家进行激烈的讨论,完成后每一组派学上讲台来展示本组讨论的最终工艺方案与程序,最终通过组与组之间的讨论与比较,及教师的指导得出最优的加工工艺方案与程序。
3.4教学内容的验证与评价
3.4.1教学内容的验证
在每一次完成以零件图为载体的理论教学后,需及时带领学生进入数控实训车间,以验证理论教学内容并检验教学效果。
由于学生刚进入数控车间时,处于一种好奇,探索的阶段,有一部分学生存在着想动手又怕出错把机床弄坏的心理,结果就干脆做了一个围观者,再者由于学生人数多,教师也不可能做到寸步不离的指导。为了解决这个问题,需将实训教学分成模拟加工和实际加工两部分来进行,先模拟后实操。只有当学生掌握了如何进行模拟加工,及模拟加工确认正确后,才开始进行下面的实际加工操作。
在进行上面两部分实践教学时,教师应充分发挥学习小组作用,即教师先将第一部分需要操作的内容演练给学生看,再让每一组的学操作,这时教师需在旁边进行认真仔细地指导,及时纠正其操作上的错误。当学掌握之后,便主要由他来指导本组其它学生的操作,此时教师只起一个辅助作用。
3.4.2教学结果的评价
在学习加工与工艺的基本知识这一块时,主要是让学生熟悉数控机床各部分组成,完成夹具的安装与找正,对刀等基本操作。在这一学习阶段学生主要是练习对这些基本操作的熟练程度,以彻底消除怕动手、不敢动手的心理。
在学习数控车削、铣削、加工中心工艺及编程这三大块时则需要让学生按图纸加工出实际零件出来,以增加学生的学习成就感。每次完成一个阶段实训教学任务后,各个学习小组需展示本组的作品,并发表自己对该任务的想法与见解,最后教师作最终的总结与评价,教师总结评价时应遵循多褒奖,少贬低的原则以激发学生下一轮的学习兴趣。
4.结束语
以上教学改革主要是在教学内容上将数控工艺与编程进行有机的结合,在教学实施上以学习小组为单位,将理论与实践教学交叉进行。教学目标是使每个学生能基本完成简单及中等复杂零件图纸的完整加工,并同时增强其互助精神与团队合作意识,从而最终满足企业数控编程工艺员及技术员的基本专业技能及综合素养的要求。
老师在实施以上教学改革时需注意三个方面:一是任务设计即零件图的选择要合理,最好使用经加工过的教学零件图,以切实达到激发学生学习兴趣和掌握所学知识的目的;二是在以小组为单位完成学习任务的过程中要强调相互合作意识,以增强学生的团队合作精神;三是在每一个教学任务实施完成后,要根据反馈出来的问题进一步优化下一轮教学任务的具休实施过程。
参考文献:
[1]黄晓华,罗平尔,徐立华.深化《数控加工工艺》课程改革,促进应用型人才培养[J].机械职业教育,2010(07).
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关键词:现代制造业;数控制造技术;应用型人才;课程教学
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)29-0199-02
数控加工技术是具有先进代表性的制造技术,在汽车、航空、军工等精加工领域中具有举足轻重的地位,近年来在我国发展十分迅速,从而导致了数控加工技术人才的严重匮乏,据资料显示,我国数控专业方面的技术人才缺口高达60万。《数控加工工艺与编程》课程的教学目的与任务正是培养理论知识扎实、实践动手能力强的复合型、应用型人才。基于目前数控加工制造业领域的现状,无疑给机械制造专业学生,尤其是数控方向的学生提供了良好的发展机遇。然而,学生能否掌握好数控加工编程技术,能否适应市场的需求是实现本门课程培养任务的关键。鉴于此,本文着眼于民办普通本科高校机械类专业学生,就数控加工工艺与编程课程教学进行了分析与探讨。
一、数控加工工艺与编程的教学现状
1.学生对本门课程的重要性认识不够。由于大多数学生都是初次接触这门专业课程,不了解本课程的作用,对实际数控机床又缺少认识和了解,所以学生对课程中所讲的概念难以理解和接受,再加上编程全都是各种不同功能的程序代码,没有实际的应用操作,显得十分枯燥。此外,学生的基础不牢固,先修的相关主干课程学的不扎实,导致不会安排走刀路线、切削用量等问题。这些问题的恶性循环,导致学生对本门课程逐渐失去兴趣,对课程的重要性渐渐忽视。
2.学生的实践动手能力不强。实践动手能力是建立在对理论知识熟练掌握程度下的,对数控机床进行实际的操作是将理论知识与实际结合起来的过程。前提条件是学生对数控编程的理论知识要过关,再通过实际操作机床加工零件,来加深对理论知识的理解,从而达到对知识的灵活运用。一方面,由于学生对实际数控机床缺乏认识和了解,在学习理论知识时有很大的困难,导致在实际操作机床时实践动手能力不强。另一方面,学生在课余时间没有对课堂上所学知识进行很好的消化和巩固,导致理论知识理解不深,实践动手能力不强。
二、数控加工工艺与编程的教学改革
1.转变课程教学理念。民办普通本科院校的人才培养目标是培养复合型和应用型的高级人才,其教学理念应紧紧围绕人才培养目标来进行制定。教学理念作为指导教学、开展教学具有重要的意义,是社会市场需求同高校课程建设的纽带,直接关联到学生所学专业知识、技能能否适应毕业后的工作需要,能否跟上本专业、本领域的发展步伐。传统的教学理念不能跟上社会科技发展的步伐,不能满足社会的工作需求,培养出来的人才参差不齐,重点不突出。为了适应社会日益多样化的需求,其课程教学理念必须紧跟社会科技,立足于用人单位需求来进行转变。
2.改进课程教学方法。①引导式教学法。所谓引导式教学法,即以学生为主体,老师进行引导,充分让学生认识到本课程的重要性,激发学生对本课程的兴趣。这就要求在课堂中引进新的教学方法,从学生的角度出发,思考学生喜欢什么样的授课方式,什么样的教学方法能最大程度提高教学效果。充分利用网络手段,搜集相关知识的视频等教学资料,发挥多媒体的作用,教学互动,积极引导学生深入学习。传统的教学方法只是将教学内容灌输给学生,学生被动地学习,缺乏主动性思考。通过引导式教学法,使学生参与教学过程,从而激发学生的学习兴趣和培养学生的创造性思维。②案例教学法。在课程学习中,有一些比较典型的案例,知识的综合性较强,能够很好地起到教学效果,应该拿出来进行分析讲解。比如,数控车床实例中,涉及到车外圆、切槽、车螺纹等知识于一体的案例。数控铣床实例中,涉及到铣内外轮廓、钻孔等知识于一体的案例。这些案例的共同特点是综合性强、实用性强,能够很好地检查学生对所学知识的理解和掌握程度。③小组式教学法。所谓小组式教学法,即将班级学生分成若干小组,每组2~3人,以小组为单位,进行组内合作式学习,一人会则全组皆会,达到以点带面的教学效果。小组选出小组长,由组长监督本组成员的学习,组内相互帮助、合作。老师的精力毕竟有限,不可能照顾到所有的学生,通过采用这种教学方法,可以起到良好的效果。此外,老师可以分配给每个小组一个小项目,由小组成员共同完成,但每个成员必须有明确的分工,最后利用课余时间向老师讲述自己的编程思路。④形象生动式教学法。所谓形象生动式教学法,主要是针对理论课教学提出来的,是指利用形象生动的实例、语言等方式,使学生能够充分理解较难的概念和方法。比如,在讲解铣床的刀具补偿时有左刀补和右刀补之分,很多学生都搞不清楚如何判断。如果告诉学生这样想:假设所铣的轮廓是一堵墙,人沿着轮廓走,如果左手空出来了,就是左刀补,反之则为右刀补。这种方法不仅通俗易懂,而且容易掌握。也许短时间内学生并不一定明白其中的原理,但是时间长了,实践次数多了,就会理解这种方法。
3.更新课程教学手段。①采用实用型先进教学手段。实用型先进教学手段主要包括:PPT教学、仿真软件教学等。PPT教学的最大优点在于授课方式灵活,授课内容丰富且形象生动,学生能直观地理解知识点而且不用忙于做笔记,大大提高了教学效果。仿真软件教学主要用于上机实践课,能够提供给学生一个虚拟的数控机床,让学生能够将所学的知识应用到实际操作中,而且为数控编程实训奠定了良好的基础。②建立学习型社团组织。建立学习型社团组织,旨在让更多的学生融入进来,为更多喜欢数控编程的学生提供一个相互学习的平台。可以针对机械专业的所有学生,由1~2名指导老师来指导学习。低年级的学生可以提前接触到数控编程的基本知识,为日后深入学习本门课程打下坚实的基础。对高年级的学生,主要围绕数控编程技术问题进行学习和探讨,共同提高数控编程的能力。③积极组织学生参加各类科技制作竞赛。因为科技制作类竞赛,要求制作和加工零件,涉及到数控加工方面的知识,可以以此为契机,让参赛学生提前接触到数控加工与编程,为日后正式接受数控加工与编程这门课程打下良好的基础。④鼓励学生积极考取数控职业资格证。通过考证,不仅使学生深入学习数控加工与编程,而且为日后就业增强了竞争力和就业砝码。学生要想拿到数控职业资格证书,必须要花大量的时间去钻研数控加工与编程方面的知识。通过考证这一举措,能够充分调动学生的主观能动性,从而更好地掌握好这门课程的相关知识。
4.完善课程教学内容。①针对人才培养目标,优化理论教学内容。数控加工与编程是一门多学科融合的课程,涉及到数控加工方面的很多知识。随着数控技术的迅猛发展,在教学内容的编排和讲授时,应该针对人才培养目标,优化教学内容,突出强调实践技能性强的教学内容。并且进行相关知识的资源整合,形成一套既适应学校的人才培养目标,又适应社会用人单位需求的教学内容体系。②根据学生的应用能力,加强实践教学环节。因为理论知识只是基础,而实际操作才是最终目的。学校必须得配有数控加工实训中心、数控仿真实验室等,使学生有操作实际机床和训练的过程。此外,必须建立完善的理论与实践相结合的课程体系,使理论课程与实际操作紧密结合、互不脱节。
5.改革课程教学模式。①改变传统的授课模式,提倡新的授课方式。传统的教学方法中,学生被动地接受知识,缺乏独立思考,遇到困难退缩不想听课。新的授课方式,是将学生融入到教学环节中,这样就充分调动了学生的积极性,学生是主动的学习而不是被动的学习。②改变传统的考试模式,引进新的考核方式。考试的考查方式应该多样化,才能反映出学生的能力和水平。考试成绩应有理论考试、实际操作考核和综合评定三部分组成。理论考试占40%,实际操作考核50%,综合评定10%。其目的主要让学生明白,数控加工与编程具有很强的实践性,最终能够运用所学的理论知识进行实际操作,理论知识的学习不能仅仅停留在理解的层面上,更应该注重知识的迁移与应用。
基于民办普通本科院校的人才培养目标,《数控加工与编程》的课程教学应与时俱进,根据数控技术的发展以及社会用人单位需求,不断优化和完善《数控加工与编程》的教学内容、教学方法、教学手段,为培养理论知识扎实、实践动手能力强、创新能力强的复合型和应用型人才做出贡献。
参考文献:
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一、教学内容的改革
根据中职教育的特点,课程教学内容要围绕知识、能力、素质这三方面来进行。同时,必须具备基础性、实用性、时效性和新颖性。数控车床编程与操作理论教学内容包括基本的编程、零件的工艺分析、机床的基本操作、caxa数控车软件的基本操作和应用。由于数控车技术发展很快,而实训时间只有2周-4周,为了让学生在最短的时间内学到最多的知识,数控车这门课程应紧跟数控技术的发展,将目前有关数控技术应用方面的新知识、新技术及时传授给学生。所以,应对课程内容与教材进行更新和调整。教材以讲明基本概念、基本原理为主,可删去一些繁锁的计算过程和过时的教学内容。
二、教材内容与教学目标
在数控车课程教材的建设中,应以课程的基本要求为基础。笔者学校选择了中、高职职业技术学院数控类一体化教材。根据教学目标分类学理论知识,笔者认为可将认知领域的教学目标分为知识、理解、应用、分析、综合等5个类别。本课程知识级的主要教学目标是:数控编程中的基本规则以及数控编程中常用代码的意义、用途。“理解”是能力发展的基本层次,是对知识材料的转换、解释、推断。本课程理解数控指令编程的格式、应用;解释坐标系规则、定义,并识别各典型机床坐标系;理解数学处理的基本方法;理解典型数控机床加工程序编制的基础(机床主要功能、加工工艺范围、工艺装备、编程特点等)。“应用”是将知识和技能运用到实际中解决实际问题。本课程应用主要教学目标:掌握典型数控机床的常规编程方法,进行一般形状零件加工程序的分析及编制。
三、教学手段和实践教学的改革
随着计算机技术的普及,通讯技术和传媒手段迅猛发展,教学方法、教学手段应随着科学的发展而改变。一张嘴、一本书、一块黑板、一支粉笔的传统教学方法已不适合现代教学的要求,取而代之的将是幻灯、录像、多媒体教学,其丰富的信息储备量、快速的运行速度、强烈的感染力成为教师首选的教学手段。利用多媒体课件进行《数控车》课程的教学,可以使教学生动、形象,提高学生的学习兴趣。
数控车是一门实践性很强的课程,为了达到数控技术和其他机械类专业对本课程的要求,必须建立本课程独立的实践教学体系,即数控车床的编程及数控机床仿真操作实训──综合实践数控机床操作训练。
1.课程实验
主要开设数控机床结构实验,使学生了解数控机床的机械结构,同时开设数控编程的实训。每个学生一台电脑,完成数控车编程及仿真训练。对学生进行数控车床仿真操作训练,使学生掌握数控车床的程序输入、刀具参数设置、机床调整、机床维护知识,使学生能够操作数控车床并加工出合格零件,培养学生操作机床的基本技能。
2.综合实践训练
学生根据教师提供的零件进行选择与操作,分析零件结构、制订工艺过程、工艺路线,选择刀具、夹具等,编制加工程序,自己动手加工出零件,培养学生综合运用所学理论知识解决实际问题的能力。
四、考试方法的改革
考试是教师和学生每学期都必须经历的事情,然而,考试教育并不受学生欢迎,考试成绩并不代表学生学到的知识,学生为了考试而学习,效果不是很好。所以,怎样考核学生,是十分重要的。好的考试方法,可以调动学生的学习积极性,培养学生自主学习的能力,改善学生学习的风气,提高教学效率。为了寻找一种科学、合理、有效的考试方法,笔者认为有必要对目前的考试方法进行改革。考试应该采取多种形式进行,才能反映学生各方面的能力水平。
【论文关键词】数控 积极性 主动性
随着我国加入世界贸易组织及改革开放的进一步深入,中国已经成为世界制造业的大国,陈旧的制造设备正在被高精度、高效率、高柔性化的数控设备所取代,因此,制造业的竞争在一定程度上就是数控技术的竞争。数控技术的普及使企业急需大批的数控编程及操作人员,然而目前数控人才奇缺,特别是具备综合基本知识、能解决数控技术工程实际问题的人员更为奇缺。这严重地制约了数控设备的使用和利用率,影响了企业的竞争能力。因此,数控人才的培养已迫在眉睫。作为培养生产一线的数控人才的中职学校必须顺应这个历史潮流,利用这样一个大好的发展机遇,培养大批在生产一线从事数控加工编程、操作)juar及设备的维修、维护等工作的技术技能型人才。
一、明确中职学校数控专业的培养目标,高度重视职业技能鉴定,严把质量关.
(一)中职学校数控专业的学生来源大部分是初中毕业生,入学前文化基础知识普遍较差,能力参差不齐,他们在数控机床的应用过程中,主要面临着操作、编程及维修(主要是维护)三大问题。因此,我们必须明确,中职学校数控专业培养目标应是熟练掌握数控机床的操作、编程及维护技术的生产一线的技术工人。
(二)职业技能鉴定是对操作者所具备的理论知识与技能水平的一个全面鉴别认证的过程,近年来,数控专业的职业资格证书已成为求职者的敲门砖和用人单位用工的首选。不可否认,我国的职业资格证书制度还不成熟,有待完善,虽然技能鉴定的通过率很高,但在知识与能力结构方面仍然不能真正地满足企业等用人单位的要求。因此,中职学校在追求职业资格证书达标率的同时,必须严把教学与实践质量关,真正做到名副其实。
二、注重基础知识、基本技能以及传统的金工实习,突出数控教学中的重点和难点内容。
我们知道,普通机床经过改造,加上数控系统和必要的电路、液压、气路等,便可成为数控机床,但其本质仍然属于机械加工范畴。因此,作为数控专业的操作人员,不仅要掌握数控编程、数控机床操作技能及其维护保养,还需掌握普通机床的基础知识和基本操作技能。目前,在数控专业的实习教学中存在着这样一种误区,认为随着机床数字化程度的不断提高,传统的车、铣、锻、磨、刨的金工实习的教学要求可以随之降低。例如刀具(车刀、铣刀等)的刃磨在普通金工教学中是非常重要且必须掌握的基本技能,如果数控专业的学生缺乏这种能力,绝对会发育不良。可以想象一下,如果数控机床的操作人员连刀具都不会刃磨、切削用量不会选择、制造工艺、安装和定位都不懂,他将如何操作数控机床加工出合格的产品?我认为,数控机床的实习最好安排在普通机床实习之后,实习
由于学生在普通机床上实习过,有一定的普通机床的基础,这样,教师在讲授数控机床的编程和加工特点时,可以和普通机床进行比较,分析它们的异同点,这会使得学生更容易理解,同时也可提高他们的学习积极性。目前,在国内的企业生产中以日本的法纳克(fanuc)和德国的西门子(sie慨ns)两种数控系统居多,学校的教学也有华中数控和广州数控等系统。不同厂家生产的数控机床在结构上有所不同,在教学中应强调这一点,并提出其共性部分的特征,以提高学生的适应性。在数控系统的基本操作中,要突出对刀、取刀补及程序录入的操作。因为对刀及取刀补的准确度直接影响到零件的加工精度,而加工程序又是数控机床得以运行的关键。在数控编程的教学中强调加工程序的工艺优化和保证加工精度的方法,选择最佳的切削参数。
对刀是数控加工中的主要操作和重要技能。数控机床在加工前,要进行对刀。对刀的准确性决定了零件的加工精度,同时,对刀效率还直接影响数控加工效率。通过指导学生数控实训发现,学生普遍有这种观点:数控机床的操作并不难,难就难在对刀。让学生掌握简便、实用、有效的对刀方法,是数控教学中的重中之重。
三、利用网络和仿真等软件组织教学,以期提高学生的学习积极性和主动性。
为满足社会对数控专业技术人才的需求,近几年来绝大多数职业学校(包括技工学校和高职高专)都先后开设了数控专业,而且规模较大。许多学校在开设数控专业时,都不同程度地存在师资和教学设备捉襟见肘的现象,学生真正动手操作的机会少,在很大程度上制约或影响了所培养的数控人才的技能水平,学生的知识结构和能力结构与用人单位的要求存在相当一段距离。为此,我们采用网络教学和仿真软件。开始,老师先使用授课功能,讲解软件的使用,学生此时可从仿真软件上学习如何操作机床。与真正操作机床相比,很多同学围在一台机床前,许多同学不能清楚地看到每一步操作,这样学生对实习的兴趣降低,实际操作失误和操作危险性增大。在计算机上讲解,能使每位学生清楚地看到各项操作,而且学生对仿真软件比较感兴趣,可以大大地提高学生对实习的积极性。当进入软件的自由练习状态,学生可自由练习机床操作,如机床回零、安装毛坯料、选择刀具、安装刀具、对刀、输入程序、自动加工、测量工件尺寸等。如果学生操作失误,也不会出现机床损坏或人身伤害,这在很大程度上降低了学生操作的危险性。
关键词: 做中学 数控机床操作实训 教学实践
“做中学”是一些教育者根据自身实践经验,共同倡导的一项“基于动手探究的科学教育”的项目,旨在提高学生的实际动手能力,培养科学的思维方式和生活方式。“做中学”在高职数控机床操作实训中,通过理论联系实践,以在工作中学习为切入点,倡导一种全新的学习方式,是高职数控实训教学研究与改革的极其重要的发展方向和趋势。
一、“做中学”教学的必要性
1.“做中学”的特点
“做中学”是一种让学生在实际操作过程中学习知识、掌握基本技能的教学手段,以实际动手的方式学习课程。这种教学方法以学生操作为主,讲究师生互动,让学生在实际动手过程中积累知识和经验。与传统教学方法有所不同,“做中学”强调以学生做为主,改变了以往教学中强调以老师教为主的概念,促使学生主动思考,大大强化了课堂教学效果。
2.数控机床操作实训的特点
数控是目前高职院校最热门的专业之一,在机械制造业中应用特别广泛,是数控、机制、模具专业学生都要学习的实训内容。数控机床操作实训是一门专业的实训教学课程,主要讲述如何利用数控机床加工高精度的机械零件,如何编程,如何正确选择刀具,如何合理使用切削用量,具有较强的操作性,是比较适合“做中学”的教学方式。
3.传统教学方法的缺点
目前大多数实训课程教学中,教师仍以理论讲解为主,虽然也有一些实验,但机床少,学生操作的时间不多,一些内容老师讲起来枯燥乏味,调动不了学生的学习积极性。可在“做中学”中尽量调动学生的学习积极性,在做的过程中掌握数控中各个指令的使用方法,达到最佳教学效果。
二、“做中学”在教学中的具体操作
在高职数控实训“做中学”的课堂上,教师精心创设问题情境,让学生面对真实的操作环境,根据教学内容的设计,在数控机床上操作。在操作过程中,学生提出问题,并思考讨论。
数控机床操作实训是一门专业课程,本课程彻底改变了以前教学中的“以讲为主”的教学模式,整个教学模式都围绕“做中学”安排。下面就教学的课程性质和任务、教学内容与学习评价三个方面作介绍。
1.课程的性质和任务
(1)课程性质
本课程是数控专业的一门重要专项能力训练的实践教学课程。
(2)课程任务
学生通过《数控机床操作实训》课程的学习,了解数控机床操作的基本要领和基本知识。熟悉安全操作规程及程序编制方法。正确操作数控机床加工简单的零件及使用量具调整尺寸误差。掌握循环指令的编程加工及尺寸的修调方法。掌握圆柱、端面切削循环的编程加工。掌握螺纹(圆柱)的编程加工。编制程序中的数学处理,非圆曲面的加工。掌握宏程序的编程加工。
2.课程的教学内容
(1)入门指导
①数控机床的简介。
②数控机床操作面板的介绍及操作。
③数控机床的坐标系及工件坐标系。
课堂练习及测试要求:熟悉数控机床基本操作,熟练掌握机床按钮操作,会建立工件坐标系。
巡回指导:重点是机床各按钮的操作,注意超程报警。
(2)台阶外圆的加工
①台阶外圆的编程及加工。
②刀尖圆弧半径的补偿。
③加工工件表面质量的提高。
课堂练习及测试要求:加工台阶外圆,会编程加工台阶外圆并提高工件的表面质量。
(3)圆弧外圆的加工
①圆弧指令的格式及编程。
②尺寸误差的消除。
③圆弧外圆的编程及加工。
课堂练习及测试要求:加工圆弧外圆,会用修改刀补值的方法消除尺寸误差。
巡回指导:注意加工工件的尺寸要符合图纸的要求。
(4)圆柱切削循环(G80)
①G80的编程格式。
②工件图的分析。
③工件的编程及加工。
课堂练习及测试要求:掌握大余量工件车削中单一循环G80的运用。
巡回指导:重点注意编程的格式。
(5)端面切削循环(G81)
①G81的编程格式。
②工件图的分析。
③工件的编程及加工。
课堂练习及测试要求:掌握大余量工件车削中单一循环G81的运用。
巡回指导:重点注意编程的格式。
(6)圆弧阶梯轴的加工
①复合循环指令G71、G73的指令格式。
②圆弧阶梯轴的编程及加工。
课堂练习及测试要求:熟练掌握复合循环指令G71、G73的运用。
巡回指导:注意G71、G73指令格式中各参数的选用。
(7)螺纹(圆柱)的加工
①三角螺纹各部分尺寸的计算。
②三角螺纹的编程。
③三角螺纹的加工。
④三角螺纹的检验。
课堂练习及测试要求:熟练掌握三角螺纹的编程及加工。
巡回指导:注意螺纹中径尺寸的计算要正确。
(8)椭圆宏程序(中心在轴线)
①宏程序的基本使用方法。
②椭圆加工计算。
③中心在轴线宏程序的编制。
课堂练习及测试要求:熟练掌握宏程序的编制,会加工椭圆零件。
3.学习评价
《数控机床操作实训》课程成绩评价表
三、“做中学”的教学效果