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關鍵詞:任務驅動教學法;數控實訓教學;教學方法
中圖分類號:C42文獻標識碼:B文章編號:1009-9166(2009)011(c)-0115-01
高職院校主要培養的是技能型人才,學生學習的是專業性較強的知識,由于知識類型的轉變,學生可能出現學習目的不明確,不知道應該學什么,怎么去學,怎么學效率才會高等一系列問題;在相關理論課程的時間安排上,專業基礎課和專業課往往與實訓課程沒有安排在同一時間,導致實訓期間學生對所學的專業知識已經遺忘,實訓課程進度會受到很大的影響,從而效果不明顯,并且有可能產生理論與實際不能接軌的情況;還有在實訓當中,對不同專業不同層次的學生講授實訓課題內容基本一致,最終的成績評定標準不明確等情況。
一、任務驅動教學方法在數控實訓教學中的指導思想:常見的教學方法是教師以教為主,學生所處的位置就是接受。教師教什么,學生就接受什么,這樣下去很容易導致學生上課不積極,容易分散注意力,不能積極發揮學生學習的熱情。《數控機床實訓》課程是基于《數控編程與加工技術》課程的學習基礎并與之配套所進行常見的數控機床常規操作的技能強化訓練,是具備數控機床基本操作技能,繼而形成數控加工技術應用能力必不可少的強有力支撐。課程的任務主要是對在校學生進行常見數控機床基本操作技能的訓練,使學生具備常見數控機床的基本操作能力,了解數控機床結構,掌握對數控機床維護、保養的一般方法,有一定分析、解決數控機床操作工程中實際問題的能力,為學生獲得勞動部頒發的數控加工應用中級工等級證書而打下良好的操作基礎;為今后的就業做好準備,使學生擁有從學校畢業就能走進工廠上崗的能力?!叭蝿镇寗印苯虒W法是“構建主義”理論中的一種教學模式,是將所要學習的新知識隱含在一個或多個任務當中,學生首先對任務進行分析、理解后,找出任務中哪些是已學知識,哪些是新知識,在教師的指導幫助下主動學習,經過個人努力,最終找到找到解決問題的方法,通過對任務的完成,實現對所學知識的掌握。在數控實訓教學當中,根據學生、課程,設計一些有意義的任務,以任務為先導,進而帶出相關的知識點的操作技能,引導學生思考,通過學和做,培養分析問題和解決問題的能力。隨著任務的完成,給學生以成就感,使他們不斷體會到使用數控機床的樂趣,在完成任務的過程中,增長知識,學會技能。
二、任務驅動教學法的實施環節:將任務驅動法運用于數控實訓教學的步驟是:數控編程編程模擬綜合訓練產教結合。教師如何將任務驅動法引入到數控實訓教學當中,從改變第一節課開始,可以將第一節課改為作品展示課,學生們會對這些精美的作品會產生濃厚的興趣,他們會詢問這些作品是怎樣完成的,并產生自己動手去做的想法,這時候教師就可以引導學生開始學習,自己動手動腦,這樣的目的就是要改變教學模式:從傳統的教與學模式改為學生自發式學習;從老師引導到學生自己給自己布置任務。1、數控編程學習:時間:實訓前期1-2周;進度:理論與實訓同步進行;效果:邊學邊練,理論運用于實踐。學生在理論課上學習的知識馬上就能在數控機床上進行驗證,這樣的學習方法非常有助于知識的積累,勢必能達到事半功倍的效果,從而避免了重復學習。2、編程模擬:方法:以筆代刀。優勢:①保證了人身和設備安全。②清晰模擬走刀路線;效果:讓事實來說話。通常機床都是安裝刀具進行加工,初學者難以下手,并且容易引起人身和設備的事故,如果將金屬刀具換成筆芯進行模擬,這種方法既達到了編程練習的目的,也保證了人身和設備安全,一舉兩得的效果。3、綜合訓練:前提:熟練掌握機床的基本操作和數控編程。組織:根據不同專業不同層次的學生安排不同的實訓加工課題。提高:逐漸提高尺寸以及精度要求,并且對于每項訓練都記錄成績。學生經過基本技能的訓練后就能夠進行實際零件的加工練習,通過實訓課題的訓練,能夠基本掌握數控機床的操作與加工,經過不斷的練習以及理論與實操考試,合格后取得數控技能中級工等級證書。4、產教結合:高職院校是培養高技能型人才的搖籃,培養出的學生走出校門走上工作崗位后,大多都是要從事實際操作加工工作,那么,讓學生在學校實習的過程當中就接觸企業產品,參與產品零件的加工,增強學生的產品意識,對于學生的能力提高有很好的效果,也就可是實現真正意義上的與企業零距離接觸。
三、成績評定:成績評定不但是重要的教學環節,也是教學手段。我們用學生技能操作成績記錄表來評定每個學生的實訓成績,它將成績的評定分為5塊,每塊所占比例不同,都直接影響最終的總成績,對與每一個學生的每一個實訓課題都會進行相應的成績記錄,并且這樣就避免了學生成績評定不全面的缺陷。另外實訓成績分析表能夠總結整個實訓效果,并且反應問題,通過這個表能看出學生的成績分布情況,并且對于成績能夠進行分析,對其中的各個因素能夠進行評價,對于主要影響因素進行總結,從中得到結論,運用于以后班級的教學改進和組織方法。
結語:任務驅動的數控實訓教學法提高了學生學習的主動性,培養了學生解決分析問題解決問題的能力,與工廠相仿的教學情境,培養了學生的動手能力和規范作業能力,有助于形成良好的職業意識;自我檢驗評價培養了學生熟練使用常用量具的能力和質量意識;分工合作培養了學生的組織能力和團隊精神;自我歸納總結培養了學生的創新能力和反思能力。調查結果顯示,學生也認識到在完成任務的過程中隨機處理能力、加工工藝能力均能得到一定的鍛煉。這些都使成為職業學校多數教師鐘情及探索追求的新領域。在實踐任務驅動教學法中應注意以下幾點:(1)學校要投入相當的資金,配套的設備與軟件,以創設理論與實踐一體的教學環境;(2)對任課教師要求較高,既要有較強的機械加工工藝能力、編程能力還要有較強的數控設備操作能力;(3)為使任務具有系統性、延續性,要抓好項目化的教材建設;(4)由于學生分組后分工明確,為防止學生單項發展造成綜合能力的削弱,執行各任務時的分工應注意有所交叉;(5)有些大型的任務要提前調整教學課時安排。
關鍵字:數控機床編程與操作 教學實踐 反思
數控機床編程與操作是集數控加工、數控編程、數控機床操作于一體的新型課程。已廣泛應用于各個學科。隨著職業教育的發展,我校開設了這門課程。根據數控加工專業畢業生所從事崗位的實際需要和教學實際情況的變化,合理確定學生應具備的能力與知識結構,本課程在理論要求方面難度較高,筆者結合本人的教學實踐,談談數控機床編程與操作教學的一些見解。
一、在教學方法上,展開互動式教學
《數控機床編程與操作》課程具有多變性、綜合性、典型性、實踐性和實用性五大教學特點,在教學過程中,既有一般又有特殊,既有新授又有復習,既有理論又有實訓,既有工作原理又有編程方法,既有典型零件程序又有復雜實用案例,這就決定了我們教師一定要根據本課程不同教學內容及其特點,采取不同的教學方法,同時,無論是理論教學還是實踐教學,我們教師還要努力做到因材施教,在如何充分調動廣大學生學習積極性和發揮廣大學生主觀能動性上多下功夫。
在《數控機床編程與操作》課程教學上,尤其是數控指令及應用、編程方法和實際應用等教學內容上,最適宜于采取雙邊互動式教學方法。在教學中,大膽引入“行為引導學”教學方法。在教學過程中要想方設法地創造出一個可以實現雙邊互動式教學的環境和氣氛,通過創設情境、巧設疑問、共同討論、動手實踐等多種教學方式,有效地開展雙邊互動式教學。不僅是老師傳授給學生編程方法等,同時學生可以通過老師給出的任務書,從各方面獲取資料,充分發揮學生的想象。這樣不僅培養了學生的思維能力,而且在完成任務書的同時,不自覺地學會了解決問題的方法。例如:在介紹了一些基本指令后,讓每個組的學生自己討論這些指令能解決的基本問題,并動手畫有關的圖形,有興趣的加工出實物,供學生參觀他們所做的成果。
二、在選擇課題上,合理地改革教材
我們知道,用于教學的數控編程教材,在編寫時一般是按照:基本原理、基本指令、基本應用、基本操作等分成各個獨立的章節。編者按照結構嚴謹性進行編書,教師實施教學時,則要考慮有利于學習者的認知過程而開展教學。這是教材使用者要注意處理好的問題。如果任課老師按照教材的順序進行教學,就是要將全部基本指令學習完畢,再學習基本應用,基本學習完畢再進行基本操作的學習。這樣,在一段期間內學習完所有指令,學生學習后的印象不深刻,容易混淆,到基本應用的學習時,又得重新對所涉及的指令進行學習,效率不高。
為此,我在數控編程教學中采用了課題式單元教學,重新自編教學內容。搜集了上百個數控編程應用實例,并通過篩選、整合成五個單元,每個單元由幾個同類實例組成。每個課題以一個應用實例為主題。由幾個應用同類指令的實例課題組合成為一個教學單元,全部教學內容分為五個教學單元。五個單元主題分別是數控編程原理、FANUC系統的編程與操作、廣數系統的編程與操作、SIEMENS系統的編程與操作和中級職業技能綜合例題分析。這樣老師精選設計的每個實例課題有一定的科學性、連貫性,由簡到繁、由易到難。既能方便學生的學習,又要包含本課程的所有知識點。
三、在實習過程中,教學方法更新
目前在《數控機床編程與操作》課程實踐教學上,由于我們教師所編寫的實訓指導書詳盡有余,明明白白,學生在實習實訓時只需要進行程序輸入、對刀等簡單操作即可順利完成。這種實習實訓教學方法,目前已被我們教師廣泛認可和采用,但至少我認為:沒有問題的、不需學生動腦的實習實訓是毫無意義的。教師只有指導學生運用數控編程方法親自編程操作,在實習實訓中既動手又動腦,既能發現問題又能在教師啟發指導下分析問題和解決問題,才能從本質上學好這門課程。
首先在編寫實習實訓指導書時,我們教師應該根據企業對數控技術人才的需求,結合學校實際設備情況,針對本課程教學特點和教學目標,實習實訓教學同樣要做到因材施教,采取因人而異的分層教學,所有學生在實習實訓中都能夠得到相應的鍛煉和培養。除要求學生在規定時間做完基本的實習實訓項目外,還要安排一定量的選修實驗項目和研究性課題,師生共同找出問題的解決辦法。對于大型的實訓項目,如減速箱傳動件等,還可以采取分工合作的教學形式,將全班同學分成不同的小組,由教師明確各小組在實訓中的任務和目標,從而培養廣大學生團結協作的職業素質和能力。
四、在鞏固教學成果時,吸引學生的興趣
㈠ 學生學習興趣濃,學習熱情高漲,學習效果有保證。
每個課題以實例為重點,這些實例都是來自我們身邊的生活、生產。學生對教學課題感興趣,認識到所學的東西有用,能解決現實問題,學習熱情是自然地高漲起來。興趣是最好的老師,主要能調動學生的興趣,就容易激發學生的學習熱情,教學就成功了一半。因此在教學中,教師要把握時機,結合教材特點,把興趣的東西引入課堂,從而學生學習的自覺性和主動性也跟著提高。教師積極利用這一點,激發學生的興趣,引導學生分析問題,如何解決問題。逐漸地由學生提出問題,自行分析問題到解決問題。這樣不但提高了學生學習知識的興趣,而且還提高了學生的分析問題和解決問題的能力。
㈡ 逐步培養學生解決實際問題的能力。
課題實例來自生產、生活、要處理及注意的有關問題我們都向學生交待清楚,引導學生具體的處理辦法、解決方法步驟、方向。通過多個實例的學習、實踐與積累,學生能逐漸地提高解決實際問題的能力。
㈢ 提高競爭意識鞏固所學知識
摘要:數控技術是一門新興的技術學科,數控技術課程是數控類專業必修的專業基礎課程。通過本課程學生能掌握數控原理、插補原理、伺服系統、檢測原理等基本知識,掌握典型的數控系統的應用與操作,以及數控機床的編程知識;熟悉相關的仿真軟件和CAM軟件的應用。本文根據數控技術應用課程的特點,指出當前數控技術課程教學中存在的問題,提出了提高和解決數控技術應用課程教學質量的方法和途徑。
關鍵詞:數控技術應用;職業教育;課程特點;問題;解決方法
【中圖分類號】G423.04
目前,隨著數控技術教育的普及,職業院校數控技術課程教學面臨著種種問題。這種情況嚴重制約著職業院校中數控專業的發展,有必要予以高度重視,進行深入研究。
現根據數控技術課程的特點,從數控技術課程存在的問題提出相應的的解決方法和途徑。
一、數控技術應用課程的特點
1、數控技術涉及面廣。數控技術涉及到加工工藝方面的知識、機床及機床夾具方面的知識、刀具及刀具材料的知識、金屬切削原理、工件材料、機電技術方面的知識、數字控制和計算機技術、CAD/CAM一體化技術、FMS、CIMS軟件技術、信息流管理與控制等等。
2、軟件技術更新快。目前,數控技術正在發生根本性技術更新,從專用型封閉式開環控制模式,向通用型開放式實時動態全閉環控制模式發展。在現代集成化基礎上,數控系統已經實現了小型化、薄型化,而且綜合了計算機、模糊控制、神經網絡等多學科技術,數控系統實現了高速、高精、高效控制,加工過程中可以自動修正、調節與補償各項參數,實現了在線診斷和智能化故障處理;
3、課程實踐性強。數控技術是實踐性很強的一門學科,數控技術教學中每一個環節,如數控機床伺服系統分析,機械結構分析、加工工藝分析、數控機床故障診斷與維修以及數控編程與操作等,都必須用相應的實訓教學來加深加強理論教學的效果,通過實操來驗證理論教學。離開實踐,既不能培養學生的數控編程能力、數控機床的操作能力,也不能培養數控系統的維護能力
二、當前數控技術課程教學存在的問題
1、適合的書籍太少。目前,適合職業院校使用的數控技術課程的書籍還是太少,教學上所使用的書籍從內容上還比較膚淺,大都比較重視理論,真正適合實訓教學的還比較少,在實訓教學操作中碰到的難題和集中問題在教材中基本沒有體現。而且深入反映科技前沿技術的教材缺乏,適應高層次人才培養的高質量教材更少。數控技術的特點是更新快,很多教材知識體系還停留在十年前。另外沒有與本校實訓設備的數控系統配套的教材。市場上相關的教材對每一種數控系統都是泛泛而談,沒有針對性。
2、專業師資技術不過硬。很多職業院校從事數控教學的教師都是高校畢業直接從事數控教學,或者從其他機械基礎專業轉數控方向。在理論教學上,沒有太大的問題。但是這些老師普遍存在一個問題,他們自己本身對于機械加工都極其欠缺生產實踐經驗,在數控技術教學中根本不能很好的把理論和實踐結合起來。導致教學過程按照概念照本宣科,枯燥無味,學生學不到真正有用的東西。
3、忽視傳統實習項目。很多職業院校不怎么重視傳統實訓項目,由于師資和場地的原因,傳統實訓簡單走過場。傳統的實習項目車工、鉗工、銑工、磨工等工種對學生動手能力的培養作用很大,在實訓過程中不容忽視。只有通過這些傳統項目的實訓,學生才能夠真正掌握加工參數的重要性,從而掌握刀具的磨削和使用,才能體會材料與刀具、刀具與加工參數之間的關系,進行數控編程時選擇加工參數才會更合理。數控專業學生不通過普通機床實習直接去操作數控機床是不合理的。
4、教學內容不太規范。很多職業院校安排課程,數控編程前期安排的課程對于數控機床的機械結構、伺服控制系統、刀具及數控加工工藝方面的知識相對安排較少。數控技術作為一門專業基礎課,許多實質性技術和最新技術講授得不夠深入,往往停留在書本概念上,新功能、新技術的講授也跟不上技術發展的理論,理論聯系實踐探討的深度不夠,課程教學內容不夠深入和前沿,導致學生只知道是什么,不知道為什么。
5、實訓教學環節條件較差。一部分職業院校學生的實訓教學遠遠達不到要求,實訓內容還存在著很大的缺陷,實訓時間安排不夠,實訓課題脫離生產實際,沒有系統性,學生對數控機床的認識還有相當的距離,對于數控機床的了解也僅停留在熟練使用操作面板上,對于操作過程當中出現的具體問題還不能應對。
三、提高和解決數控技術應用課程教學質量的方法和途徑
1、加強數控專業校本教材的開發。針對現在市場上合適的教材少的問題,結合本校實訓設備的數控系統,加大校本教材的開發,將學生實訓操作中碰到的難題在教材中一一解決,并且邀請生產企業技術崗位的人員參與編寫,結合企業產品加工中出現的問題,以企業產品實例為課題,多編寫實例。這種方法,在實踐中,已經取得了比較好的效果
2、加強數控師資培養。數控技術課程的師資和那些專業基礎課教師相比,所需要接受的專業訓練和從教資歷有很大的不同。他們既需要有扎實的理論,更需要有相當的生產實踐經驗。在師資培訓方面,不僅要邀請不同領域的數控技術專家來學校定期講座培訓,了解最先進的前沿技術的發展和應用。更要有計劃的選派一部分任課教師深入到生產實訓基地參與數控技能培訓,也可以深入工廠進行專業技能培訓,彌補我們的教學、實驗、實訓中存在的缺陷。
3、重視傳統實訓項目。數控專業的學生在操作數控車床之前必須進行普通車床的實習,掌握切削用量對加工的影響,掌握常規零件加工工藝。在操作數控銑床、加工中心之前必須進行普通銑床的實習。因為傳統普通機床的實訓,直接決定著數控水平的高低,所以機加工基礎的強化,是數控實習的重點。職業院校根據本校數控技術專業學生人數建設數控實訓、實驗基地的同時,也要配套建設傳統實訓基地。
4、改善教學實訓環節。因為數控技術課程不但具有理論知識面寬,而且具有很強的實踐性和應用性,所以需從系統出發,安排學生更多的實驗、實訓時間,才能達到滿意的效果。教學安排中要注意實踐教學所占比例,并使理論教學與實踐教學交叉進行。為使學生對已有知識做到融會貫通,在設計實訓課題時要注重循序漸進,能夠發揮學生的主觀能動性。
5、采用合適的教學方法和教學手段。數控技術課程部分章節的內容很抽象,剛開始學習數控技術的學生僅憑文字很難理解數控系統中各組成部分的含義和功能,也無法理解數控裝置到底是個什么設備,很難理解檢測信號反饋的意義在哪等等一系列的問題。如果僅僅只采用課堂講述的方法是無法達到很好的效果的。
采用多媒體輔助教學,制作多媒體課件,比如在編程坐標系的教學中,展示機床坐標系與主軸卡盤關系,加入工件后,描繪出編程坐標系所在位置,用不同顏色亮點顯示機器零點、換刀點,讓主軸卡盤動畫閃爍,在視覺上產生一種轉動感覺,對于理解直徑編程起到重要作用。
采取比較法教學,比如,在介紹數控車床時,采用比較法。采取比較法,使整個教學內容清晰有序,使學生在比較、歸納、總結的過程中,加深對數控機床的認識。
采用分組討論法。在實訓后期,可以結合學校產品或者企業產品,將學生分成幾個團隊,每個團隊針對產品拿出自己的設計方案、工藝方案、加工方案。給定時間讓他們自己完成整個零件,老師再比較優劣,引導分析原因。還學生主動思維的空間,避免了教師是主角,大部分學生是聽眾的教學模式。
采用仿真實訓輔助教學,在數控實訓中,適當的教學輔助手段是必需的,在編程教學中適當利用仿真軟件,可以滿足學生們檢驗編程的程序的正確性,也可以部分的代替數控機床進行實踐操作學習,增加工位。為了彌補仿真軟件的不足,可以讓學生們通過仿真軟件和實際機床輪流實訓,這樣能充分理解切削用量概念,掌握獲得工件加工質量的方法。
6、培養學生興趣。在進入數控技術課程學習時,組織學生觀看有關柔性加工系統、柔性加工單元、柔性自動化裝配線和數控機床概述等錄像帶,到工廠參觀數控車、數控銑、數控線切割、加工中心等設備和現場生產,使他們對數控加工有一定的認識。通過直觀的了解,學生的學習熱情容易被激發起來,才會充滿興趣地投入數控專業學習。如果還是采取老師滿堂講,學生被動聽、黑板上板書開機床的教學方法和手段,很難引起學生對數控技術課程的興趣。
7、合理節省實訓材料。部分職業院校為了降低實訓成本,有意識的減少教學環節、減少實訓時間等。其實可以通過合理節省實訓材料達到降低實訓成本的目的。數控實訓實習實訓材料全部采用鋼料加工不太現實。為了降低成本,提高安全系數,在實訓初期可先不用鋼,而用其它材料進行加工。初期可以采用石蠟,塑料棒等材料制成的產品,減少實訓初期學生對機床操作不熟練造成的失誤,但是,在用其它材料代替鋼件加工過程中,切削用量是無法體會的,因此,在實習最后采用鋁及鋼進行加工。更換材料的時間安排應視不同學生的情況靈活決定。
關鍵詞: 數控銑床實訓教學 教學目標 實訓內容 教學方法 管理制度
一、明確教學目標,確定培養方向
中等職業學校應該立足本位,把培養數控機床操作工作為教學重點,使學生精通數控加工工藝知識,熟練掌握數控機床的操作和手工編程,了解自動編程和數控機床的常見故障的排除。具體應培養學生的三種能力:
1.專業能力。
具備從事數控行業所需的技能和與之相應的知識,包括單項的技能與知識,綜合的技能與知識。
2.方法能力。
具備從事數控行業所需要的工作方法和學習方法,包括制定工作計劃的步驟、解決實際問題的思路、獨立學習新技術的方法等。
3.社會能力。
具備從事數控行業所需的行為能力,包括人際交往、公共關系、職業道德、環境意識等。因此,要把職業道德、行業要求滲透到專業教學中,培養學生具有過硬的專業素質。
二、制定科學嚴謹的實訓內容,確保教學目標的實現
作為一名合格的藍領層數控銑床技術人員,必須掌握以下內容:
1.操作面板的熟悉和控制軟件的基本使用。
2.坐標系的建立,工件和刀具的裝夾,基準刀具的對刀找正。
3.基本編程指令的運用。手工編程與程序輸入訓練,空運行校驗模擬。
4.輪廓銑削和槽形銑削編程訓練與上機調試,掌握程序校驗方法。
5.刀具長度與刀具半徑補償及編程訓練。手工換刀基本操作,多把刀具的對刀。
6.子程序調用,程序調試技巧,鉆孔加工的基本編程。
7.實際銑削訓練,合理設置、調整校核工藝參數,排除基本故障。
8.了解與冷卻系統,機床的維護與保養。
三、因材施教,運用切實可行的教學方法
1.實踐中穿插必要的理論講解,彌補課堂教學的不足。
實踐教學是指在專業理論知識學習的基礎上,以深化理論、獲得能力為目的的師生共同參與并完成的整個教學中的一個環節。數控機床是集機械制造技術、自動控制技術、信息處理加工傳輸技術、伺服驅動技術、傳感器技術及軟件技術于一身的機電一體化設備,學生要學好這門課程并不容易。特別是現在的生源普遍基礎較差,數控理論知識更是難以掌握, 學生在學習理論課時如果聽不懂就會失去學習興趣,越是這樣就越難以學好該課程。因此,參加數控實訓的學生就沒有多少理論指導,或者說理論很籠統,無法用于指導實際操作,這樣在指導學生實際操作加工的實訓中,就必須增加一定課時量的與操作、加工和編程有關的理論知識講解。
2.實行小組式教學方式,以學生輔導學生。
由于教學設備的限制,在數控實訓時不可能每位學生都操作一臺機床。在這種情況下,就必須根據學校的現有設備,將實訓班級分成若干小組開展實訓教學。在分組之前,我們聽取班主任老師的意見,將動手能力強、反映快、專業知識扎實的學生選出,并將他們作為小組組長,由于這些學生的接受能力較強,能很快掌握老師教授的內容,這樣在實訓的過程中他們就可以實時地輔導其他學生。這種以學生輔導學生的教學方法,既保證了實訓教學的質量,又減輕了教師的負擔,同時還降低了實訓安全事故的發生,增強了學生的學習興趣,收到了教好的教學效果。
3.循序漸進、螺旋上升的漸進式教學方法。
數控機床的操作不當,輕者會撞刀、零件加工成了廢品,重者會發生安全事故。為使學生更好地掌握數控機床的基本操作,更好地適應用人單位的需要,我們對實訓的每一個內容的練習都分解成許多細小的步驟,采用循序漸進、螺旋上升的漸進式教學方法,讓學生先分解后總合,收到良好的教學效果。例如在講解對刀的時候,先教學生練習使用手輪,再練習MDA方式啟動主軸轉動,再練習X方向對刀,再練習Y方向對刀,再練習Z方向對刀,最后再將三個方向同時對刀。這樣教師講解起來就比較省事,學生掌握起來也比較輕松。
4.以“導”為主,以“授”為輔。
把數控知識的內容由原理知識轉換成實用知識, 學生的學習由靜態向動態轉換,能夠激發學生的學習興趣,對掌握專業技能有很好的促進作用。目前,行動教育已被廣泛使用,這就要求教師由“授”轉變為“導”,教師不僅僅要親手教會學生如何使用機床,還要引導、指導、輔導學生完成新零件的工藝設計、刀具的選用、程序編制及加工完成,在這個過程中,學生會產生一系列的問題。而在老師的指導下,學生會設法逐一解決這些問題,而隨著問題的解決學生就會很有成就感,產生濃厚的興趣,這對于學生掌握數控知識會收到很好的效果。
5.突出能力本位,增強學生動手能力。
學生技能水平的高低體現在能否為用人單位解決實際問題,要為社會培養出合格的人才,不僅僅要有好的教學方法,還要具備先進的教學設備,數控技術的實踐教學更是如此,要使學生更快地適應生產環境,所用教學設備越是貼近生產實際或者直接使用實際生產設備,教學效果就越好。目前我校用于數控實訓的設備全是生產型的工業用機床,學生通過實習再到工廠,很快就能上手。不僅如此,為了拓展學生的視野,學校在購置數控設備時不應局限于某一數控系統,目前學校擁有西門子數控系統和法拉克數控系統。雖然系統種類多了,實訓指導老師的教學工作量大了,但經過多種數控系統的操作、編程與加工的實訓,學生增強了適應能力,即使到工廠以后接觸一個全新的數控系統,也能較快掌握,較快地適應工廠生產加工的需要。
四、嚴格、科學的管理制度,確保學生安全,提高教學質量
1.安全教育。
數控機床屬于大型機床、精密機床,學生稍有不慎,就會出現各種安全事故。為此,在學生進行數控實訓之前,必須對學生進行安全教育,使學生了解數控機床的安全操作規程,并通過對實際案例的講解,引起學生的注意。“操作零失誤”是我們對學生的基本要求,也是最嚴格的要求。
2.每組每日一考制。
關鍵詞:數控機床;理實一體化;學生
中圖分類號:G642.3 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)34-0225-02
一、課程概述
《數控機床編程與操作》課程是高職院校數控專業的一門核心課程,也是一門實踐性較強的課程。該課程要求學生通過學習,掌握一定的編程知識及操作數控機床的能力。因高職學生對理論學習的興趣一般都不高,先理論后實踐的教學模式往往會造成學生在實踐的時候什么也不會,使教學陷入困難的境地?!稊悼貦C床編程與操作》課程主要內容包括:數控機床基本知識、數控車床編程與操作、數控銑床編程與操作、加工中心編程與操作、數控線切割機床的編程與操作、自動編程軟件的應用等。這些內容實踐性強,需要將理論上所學的各種數控機床的編程及加工知識運用到實際的機床上去。這樣才能讓學生真正掌握正確合理的編程方法和機床的操作技能。
二、理實一體化教學基本理念
理實一體化教學法即理論實踐一體化教學法。突破以往理論與實踐相脫節的現象,教學環節相對集中。它強調充分發揮教師的主導作用,通過設定教學任務和教學目標,讓師生雙方邊教、邊學、邊做,全程構建素質和技能培養框架,豐富課堂教學和實踐教學環節,提高教學質量。在整個教學環節中,理論和實踐交替進行,直觀和抽象交錯出現,沒有固定的先實后理或先理后實,而理中有實,實中有理。突出學生動手能力和專業技能的培養,充分調動和激發學生學習興趣的一種教學方法。
三、合理選擇教材
理實一體化教學要有與專業相配套的教材。傳統的教材一般都強調理論的全面性和系統性,不能適應理實一體化教學的需要。理實一體化教材要摒棄傳統的專業教學課程方案,根據教學目標和任務,將各個知識點分解實踐訓練任務,有計劃地開展技能訓練。在訓練中讓學生知其然。教師將學生實踐中出現的問題,用專業理論知識來加以解釋,使學生知其所以然,從而實現理論與實踐的有機結合?!稊悼貦C床編程與操作》課程教材應根據高職院校對技術應用型人才的專業技術能力培養要求編寫。在內容組織上,注意以社會需求為目標,以技術應用能力為主線,注重理論聯系實際,并以夠用為度;編程與應用部分應注重實用性、先進性和可操作性。
四、《數控機床編程與操作》課程理實一體化教學的實施
1.課堂講授加仿真演示相結合。課堂上講授數控機床的編程與操作,首先通過仿真軟件將一臺仿真機床展示在學生面前,讓他們認識數控機床的基本結構和操作方法。在接下來的授課過程中會接觸數控機床的編程,數控機床的程序由各種功能指令組成,一次講解很難讓學生理解指令的用法及編程規則,所以老師在講授過程中可以通過數控機床仿真軟件演示每一個指令的用法,這樣不僅加深學生對編程指令的理解,同時也熟悉數控機床的基本操作。例如,數控車床的編程與操作這部分內容的學習,首先通過仿真軟件讓學生對數控車床的基本結構,操作方法及注意事項有感性的認識。接下來是數控車床編程的基本指令的學習,每個指令的學習又可以通過仿真軟件進行演示,讓學生真正理解每個指令的用法。最后,對車削加工零件進行編程及仿真加工,為實際操作數控車床加工做好準備。傳統課堂講授模式一般是先介紹編程指令的功能、編程格式等,很難讓學生學會指令的實際用法,課堂講授的同時加入仿真演示很好的解決了這一問題。
2.實訓車間操作示范。經過課堂上的理論學習及仿真演示,學生還沒有達到可以獨自操作數控機床的程度,因為操作仿真軟件和操作實際機床還有很大的區別,學生即使對數控機床的編程很熟悉,對仿真機床的操作也很熟練,但面對實際機床也會存在畏懼心理,這時要求授課教師進行操作示范。操作示范場所安排在實訓車間,操作示范的內容包括:機床的操作流程、數控加工程序的輸入、加工工件裝夾、刀具的安裝、工件的加工過程、加工結果的分析。操作示范完成后,學生對數控機床加工的整個過程有了基本的了解,對課堂上所學理論知識有了更深刻的理解,為下一步的實踐打下了基礎。操作示范要求示范教師要一邊示范,一邊將理論知識應用在操作示范過程中,讓學生不僅學習了數控機床的操作,也理解了課堂上所講的理論知識。
3.學生練習加教師指導。有了前期學習的基礎,學生可以開始實際加工練習。加工練習場所是實訓車間,教師進行現場指導。這一階段的主要內容是學生練習數控機床操作加工的基本技能,教師在旁邊觀察學生的操作方法,發現問題及時給予幫助,讓學生能真正學會、學好數控機床的操作技能。練習結束后,教師總結學生練習過程中存在的問題,結合課堂講授的內容,找到解決問題的方法,讓學生能用理論知識去指導實踐。例如數控車床加工練習,先給學生零件圖紙,首先是對零件圖紙進行分析,制定合理的加工方案。然后是進行數控程序的編制,程序編好后輸入數控系統,檢查校驗,最后安裝毛坯進行加工。
五、適合理實一體化的師資
實施理實一體化教學不同于理論教學,也不同于實習實訓課。不同于理論課是因為在上課的同時要求學生動手,不同于實習實訓課是因為在學生動手的同時隨時要停下來講授理論。所以對教師的要求非常高,因為在學生做項目的過程中隨時都可能遇到問題,這就要求老師能夠及時處理。這些問題包括動手方面的,也包括用理論知識去解釋動手過程中的問題,所以理實一體化教學的老師不但對自己的學生有多少能力了如指掌,同時對實施理實一體化教學的設備要運用自如,運用自如不但要會,還要會調,更會簡單的維修。針對這些要求,學校應組建一支業務能力比較高、肯鉆研、要求上進的師資隊伍,這樣才能正常的開展理實一體化教學。
六、理實一體化教學效果
理實一體化教學模式旨在使理論教學與實踐教學交互進行,融為一體。一方面,提高了理論教師的實踐能力,實訓教師的理論水平,培養了一支高素質的師資隊伍。另一方面,教師將理論知識融于實踐教學中,讓學生在學中干、干中學,在學練中理解理論知識、掌握技能,打破教師和學生的界限,教師就在學生中間,就在學生身邊,這種方式可大大激發學生學習的熱忱,增強學生的學習興趣,學生邊學邊練邊積極總結,能達到事半功倍的教學效果。但班級人數較多會在一定程度上影響理實一體化教學的效果,合理的班級人數應該在20人左右。
七、結束語
理實一體化教學不僅僅是理論教學與實踐教學內容的一體化,也是教師在知識、技能、教學能力上的一體化,同時,還包含教學場所的一體化。因此,“理實一體化”絕不是理論教學和實習教學在形式上的簡單組合,而是從學生技能技巧形成的認知規律出發,實現理論與實踐的有機結合。開展理實一體化教學一定要認真分析課程性質,充分利用教學設施,調動學生學習積極性,真正通過理實一體化教學提高教學效果。
參考文獻:
[1]杜家熙.數控機床編程與操作[M].北京:機械工業出版社.2011.
[2]趙華.數控機床編程與操作模塊化教程[M].北京:清華大學出版社.2011.