摘要本論文針對《數(shù)控編程》課程在教學方法上的運用進行探討,根據(jù)數(shù)控技術(shù)的發(fā)展和高等職業(yè)教育的特點,以提高學生學習興趣、充分利用數(shù)控編程仿真系統(tǒng),合理設計教學單元和鍛煉學生思維模式等幾個方面討論《數(shù)控編程》課程教學方法。
關(guān)鍵詞數(shù)控編程方法探討
中圖分類號:G642文獻標識碼:A
據(jù)調(diào)查數(shù)控專業(yè)已就業(yè)學生反饋的信息,發(fā)現(xiàn)比較突出的主要問題是:在校期間所學習的課程在工作過程中出現(xiàn)不夠用、不會用、不實用的現(xiàn)狀。通過與企業(yè)負責人的交流、教學反思和回訪學生,結(jié)合現(xiàn)有的教學計劃,分析出來的結(jié)果是:(1)學生學習的專業(yè)基礎課不夠扎實,所以會出現(xiàn)不夠用的現(xiàn)象;(2)基礎的操作沒有達到熟練程度,出現(xiàn)不會用的現(xiàn)象;(3)在實際操作過程,不能獨立完成,協(xié)作能力不夠的現(xiàn)象。
針對以上幾點,我在教學實踐過程中,從學習《數(shù)控編程》這一課程,來探索學生專業(yè)的學習,總結(jié)運用以下幾
種項目教學模式在教學過程中可能有較好的教育效果:
1 “思想與行動統(tǒng)一”項目教學
在教師的指導下,讓學生去體會什么是學習的重點,明白學習過程很重要而非只關(guān)注學習結(jié)果。他們在學習過程中鍛煉各種能力。教師已經(jīng)不再是教學中的主導者,而已成為學生學習過程中的引導者、指導者和監(jiān)督者。
為了能把教與學統(tǒng)一起來,就應從不同的角度觀察與研究當前高職生,有的放矢的進行教學方法的實施,讓學生真正成為教學的主體,重在培養(yǎng)學生的學習興趣,不是有一句話說“興趣是最好的老師”嗎?在高職教學中這也是一條最佳途徑。讓學生的思想集中于專業(yè)課的學習上來,讓學生能夠身臨其境,讓興趣牽引學生的思想,專注于學習,利用各種學習方法來提升學習的效果。
在培養(yǎng)學生興趣的過程中,首先應該樹立學生的思想緊隨教師的引導,才能實現(xiàn)“思想與行動的統(tǒng)一”的基礎,那么教師就必須讓學生認同自己的指導思想、指導內(nèi)容、指導方法、達到的結(jié)果,讓學生認同你(教師)。在實踐教學過程中,本人主要運用的是:工作過程導向教學法。數(shù)控編程的過程首先應讓學生在腦海中有印象,為此,在上課前帶學生到實訓基地把編程、程序輸入,校驗程序、加工的全過程讓學生感受一次,在操作的過程中,特意對工件坐標系的設定、自動換刀、手動、自動回參考點、機械手的動作、刀庫的運動、工作臺的移動等理論教學過程中難以用言語表達的內(nèi)容,利用操作進行特別提示,讓學生加深印象,在講授執(zhí)行該動作指令的應用時學生就更能理解和接受了。對于一些自動化程度較高的環(huán)節(jié)(例如:曲面的加工、刀具自動交換裝置等),應留有一些懸念,把學生的思維引導到《數(shù)控編程》這一課程當中來,從中讓學生把興趣培養(yǎng)起來。
教學過程中還應該為學生提供了良好的學習環(huán)境,在充滿興趣和快樂的課程氛圍中進行學習,引導學生投入到學習過程中來。比如,以教師的學習經(jīng)歷、工作經(jīng)歷、教學經(jīng)歷來與學生一起分享,讓學生與教師在情感上溝通好。以教師的個人魅力、課程的重要性、專業(yè)發(fā)展的重要性來武裝學生的思想,利用工作過程導向法牽引學生來認真學習,達到“思想與行動統(tǒng)一”的教學效果。
2 “理論與實踐統(tǒng)一”項目教學
隨著虛擬現(xiàn)實技術(shù)及計算機技術(shù)的發(fā)展,出現(xiàn)了可以模擬實際機床加工環(huán)境及其工作狀態(tài)的計算機加工系統(tǒng),它是一個應用虛擬現(xiàn)實技術(shù)于數(shù)控加工操作技能培訓的仿真軟件,利用計算機的仿真系統(tǒng)進行學習,可以迅速提高理論和實際水平,非常安全而且費用低?!稊?shù)控編程》這一課程,本來是以純理論的形式授課。為了讓學生更好掌握這一門課,在教學過程中,結(jié)合現(xiàn)有的實訓條件,教師可以將仿真系統(tǒng)引入理論課堂教學。運用數(shù)控仿真軟件把零件的加工過程在電腦上模擬出來,讓學生把在課堂中學到的編程指令,輸入到電腦中,使課堂學習到的成果應用到仿真系統(tǒng)中,這樣,學生在學習中既能得到即時的效果,還能充分調(diào)動學生的學習積極性。
在進行數(shù)控編程與操作教學中,教師重點解決編程方法、工藝安排方面的問題,這就是理論部分的教學任務。利用仿真系統(tǒng)解決程序校驗,以及不同數(shù)控系統(tǒng)的指令運用問題,并結(jié)合在普通機床加工中已學過的切削用量的選擇、刀具的刃磨、刀具的選用等方面的知識綜合運用。在上機前利用示教模式或投影儀進行數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的操作演示,并在學生中進行巡回指導。每次上機有明確的課題,把教材中的例題先進行輸入模擬,再針對課后練習進行練習,通過不斷的修改程序與參數(shù),達到圖紙給出的技術(shù)要求,從而讓學生在不斷修改與檢驗中完成整個仿真過程,親身體驗,達到熟練程度。從而避免了學生盲目操作,造成指令或某一操作失誤時,機床被撞的嚴重后果。這樣使學生更快更好地掌握對數(shù)控編程的操作技能,培養(yǎng)了學生學習能力、解決實際問題和獨立工作的能力。
從理論到學習,從教室到機房,從書本到微機平臺上運行,可以對數(shù)控設備進行仿真操作,動態(tài)驗證編程指令的正確與否,具有自由設置機床的規(guī)格大小,定義毛坯尺寸與刀具形狀,任意選擇各種刀具、零件加工后的測量等功能。另外仿真軟件依據(jù)計算機強大的顯示功能和全中文的結(jié)構(gòu)設計,配以豐富多彩的操作界面,深深吸引住了學生的注意力,從而調(diào)動了學生的學習積極性。
3 “反饋與講解的統(tǒng)一”項目教學
根據(jù)教材的要求和社會上常用的數(shù)控系統(tǒng)(FANUC、SIEMENS)進行編程方法的教學,教師每次上課都有明確的目的,通過課堂練習教學,練習主要來源于課后練習和加工企業(yè)典型的加工零件圖樣,并進行測試就有較強的目的性,通過測試使學生各個擊破知識點,全面掌握知識,并且通過測試來提高學生的學習意識、學習熱情、學習自覺性和自信心,而且通過考核結(jié)果的反饋也能使教師適時的調(diào)整教學,有針對性地講解共性問題和個別問題,做到有的放矢。通過總結(jié),使學生找到自己理論及操作技巧上的不足,以及在情境活動實施過程的最大收獲與體會。
在課堂練習中,由于加工零件的程序在編制過程中,需要根據(jù)零件的形狀、大小、選擇的毛坯、刀具、夾具、切削用量和復雜程度等來確定該零件的加工方案、工序的安排、走刀路線等,教師通過制定工藝方案,結(jié)合課堂所學習的編程指令,合理的運用。為此,當一個零件較復雜時,有外型、內(nèi)腔、多個表面加工時,那么就不能一次裝夾完成加工,也就不能在一個程序中完成加工。特別是型面較多的零件加工程序較長,對程序的編制和輸入都帶來的不便。本人針對這一現(xiàn)象主要采取的方法是分解法,把整個加工過程分解成幾部分,逐步細化的方式進行講解,可以按工序內(nèi)容和程序來劃分,程序能夠完成的內(nèi)容分解成一體,讓學生能夠先掌握分解出來的每一部分,再整合整個加工過程的內(nèi)容,循序漸進的完成一個復雜零件的程序編制,從而達到較好的學習效果。
由于社會上所使用的數(shù)控系統(tǒng)較多,典型的有FANUC、SIEMENS、華中數(shù)控、廣州數(shù)控等,那么在教學過程中,不能把每一種系統(tǒng)的編程方式和編程指令進行講解。針對這一現(xiàn)象,本人在教學過程中,主要采用的教學方法是比較教學法,利用不同系統(tǒng)的通用性來對通用部分內(nèi)容進行講解。當遇到不同系統(tǒng)有區(qū)別運用時,把系統(tǒng)與系統(tǒng)之間的使用進行比較,進行對比。比如:在FANUC系統(tǒng)中切削速度是以G98和G99來分別指定是以每分鐘進給率、每轉(zhuǎn)進給率。而SIEMENS系統(tǒng)中則運用的是G94和G95來分別指定每分鐘進給率、每轉(zhuǎn)進給率。另外開機時的默認狀態(tài)分別不一樣,F(xiàn)ANUC系統(tǒng)默認狀態(tài)為G99(每分鐘進給率),而SIEMENS系統(tǒng)則為G94(每轉(zhuǎn)進給率),利用比較教學法,讓學生意識到每一種系統(tǒng)在編程和操作中都有著類同與區(qū)別,通過比較使學生對不同系統(tǒng)的指令及其他操作有意識的進行分析。
通過“思想與行動統(tǒng)一”、“理論與實踐統(tǒng)一”、“反饋與講解的統(tǒng)一”的三個項目教學,把《數(shù)控編程》這一專業(yè)理論課的教學,從教學思路、教學實施過程、教學效果都達到了顯著的成效。通過轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)理論課教學觀念,以工作過程導向教學法、情境教學法、心理調(diào)節(jié)法等教學手段,把學生培養(yǎng)出具有獨立工作能力和較強實踐能力的學生,在教學中大膽引入能適應當前教育形勢的新的教學方法。讓學生表達、分享自己都學會了什么,總結(jié)教學活動對他們的意義。與此同時,還應高度重視學生職業(yè)素質(zhì)的培養(yǎng),強調(diào)把人文素質(zhì)教育落實到人才培養(yǎng)的每個環(huán)節(jié),才能夠讓理論知識在工作中實用起來。形成讓教學與學生今后就業(yè)的必備技能接軌,充分利用學院已有的教學資源,為學生以后的發(fā)展服務,達到學以致用的目的。