隨著機械制造業(yè)的發(fā)展,先進制造技術(shù)層出不窮。而數(shù)控技術(shù)作為一種新興的先進技術(shù),在各工業(yè)部門的應(yīng)用日益廣泛?,F(xiàn)代企業(yè)對于數(shù)控加工和編程人才的需求量不斷增加。筆者所在學(xué)校作為國家級重點技校,為順應(yīng)這一要求,開設(shè)了數(shù)控加工技術(shù)專業(yè),并重點建設(shè)該專業(yè)。根據(jù)大綱要求,安排有《數(shù)控加工工藝學(xué)》和《數(shù)控編程與操作》等專業(yè)課以及實訓(xùn)內(nèi)容。近幾年的教學(xué)中,筆者一直在思考什么是針對學(xué)生最有效的教學(xué)方法,下面就此談?wù)劰P者的體會。
一、制定完善的課程教學(xué)步驟
筆者所在學(xué)校在開設(shè)數(shù)控加工技術(shù)專業(yè)的同時,相應(yīng)建立起數(shù)控編程中心和數(shù)控加工基地,數(shù)控編程中心配備有電腦,數(shù)控加工基地配備有多臺數(shù)控機床。由于這是一門實踐性較強的技術(shù),因此,在教學(xué)中采用的是理論和實踐緊密結(jié)合的方法。教學(xué)步驟如下。
1.理論教學(xué)環(huán)節(jié)
學(xué)生在學(xué)習(xí)過相關(guān)基礎(chǔ)課程后,先進行數(shù)控基本理論包括數(shù)控機床的結(jié)構(gòu)、加工工藝、數(shù)控機床的坐標(biāo)系、編程指令及格式的學(xué)習(xí),并通過大量練習(xí),熟悉編程的方法和過程。
理論學(xué)習(xí)后如果直接操作機床加工,是非常冒險的,容易造成刀具和機床的損壞。為此,在機床實操之前介入了數(shù)控加工仿真軟件的學(xué)習(xí),這對更好地掌握這門技術(shù)非常必要。
2.仿真軟件練習(xí)環(huán)節(jié)
數(shù)控加工仿真軟件為數(shù)控加工的全過程提供了虛擬操作環(huán)境。學(xué)生可在電腦上進行毛坯定義、工件裝夾、對刀、安裝刀具、程序輸入和機床仿真加工操作,通過仿真練習(xí),可迅速提高學(xué)生操作熟練程度及編程準(zhǔn)確性,減小機床損壞概率,并有利于學(xué)生更快更好地掌握這門技能。
3.機床實操環(huán)節(jié)
進行了前兩個環(huán)節(jié)后,學(xué)生已經(jīng)掌握了編程和機床的操作方法,并通過仿真進行了程序驗證,接下來的就是讓學(xué)生在數(shù)控設(shè)備上實踐操作。我們要求學(xué)生嚴(yán)格遵守機床安全操作規(guī)程,具有耐心、認真和嚴(yán)謹?shù)膶嵙?xí)作風(fēng),順利完成零件加工。
通過以上三個環(huán)節(jié),大多數(shù)學(xué)生都能較好地掌握技術(shù),較好地完成教學(xué)目標(biāo)。
二、運用有效的教學(xué)方法促進教學(xué)質(zhì)量提升
如何通過有限的課堂教學(xué)提高學(xué)生的數(shù)控理論知識水平?如何有效地利用現(xiàn)有的設(shè)備提高學(xué)生數(shù)控實訓(xùn)的效果?筆者認為可采用如下方法。
1.多媒體教學(xué)手段
(1)數(shù)控仿真軟件的應(yīng)用本身就是多媒體教學(xué)的一種表現(xiàn)形式。它既解決了學(xué)生多、數(shù)控設(shè)備少的矛盾,又能直觀逼真地模擬整個操作過程,是一種安全有效的教學(xué)途徑。
(2)多媒體教學(xué)課件的運用。數(shù)控技術(shù)本身是一門較為抽象和枯燥的學(xué)科,牽涉的知識面寬,學(xué)生理解有難度。例如,筆者在講解數(shù)控機床工作原理時,若直接照本宣科地講解,對于初次接觸數(shù)控技術(shù)的學(xué)生來說很難理解,于是筆者把這部分內(nèi)容做成課件,使用動畫的方式來展示。首先,一段輸入信號從控制介質(zhì)經(jīng)數(shù)控裝置輸入到伺服系統(tǒng),被放大處理后驅(qū)動機床的運動部件進行動作,同時系統(tǒng)的檢測裝置把運動機構(gòu)的位置和速度信號反饋回數(shù)控裝置,與輸入信號進行比較,進而調(diào)整機床的運動狀態(tài),補償誤差以提高加工精度。經(jīng)過演示后,學(xué)生不但理解了系統(tǒng)各組成部分的功能,也了解到有無反饋信號的區(qū)別,以及機床檢測裝置對機床的重要性。這樣的授課將書本上枯燥的框圖變成屏幕上的動畫,從靜態(tài)講述到動態(tài)演示,強化了教學(xué)效果。
2.圖樣與零件結(jié)合,開展課題加工競賽
教學(xué)時,教師都會給學(xué)生準(zhǔn)備一些圖樣讓學(xué)生練習(xí),如果在提供給學(xué)生圖樣的同時也提供一個已加工好的工件的話,效果就更加直觀。
在訓(xùn)練到一定程度時,開展一次課題加工競賽。將學(xué)生分組并布置課題,要求在限定時間內(nèi)編程并加工出來,鼓勵學(xué)生從多角度去思考,形成多樣化的結(jié)果。教師對編好的程序進行現(xiàn)場評分,對加工好的工件現(xiàn)場測量。這樣既比了思路,還比了精度和速度,現(xiàn)場氣氛熱烈,使學(xué)生在其中發(fā)現(xiàn)自己的價值,找到自身差距,從而更好地投入到后期的技能訓(xùn)練活動中去。
3.注重實地參觀,開展產(chǎn)學(xué)結(jié)合
在剛接觸專業(yè)課學(xué)習(xí)時,適時安排學(xué)生到相關(guān)的工廠、實習(xí)基地參觀,使其對數(shù)控加工有一個感性認識,激發(fā)起他們想學(xué)想練的欲望。
學(xué)習(xí)數(shù)控技術(shù)的目的是應(yīng)用,如何提高學(xué)生的應(yīng)用能力、提高解決問題的能力就成為實訓(xùn)教學(xué)的關(guān)鍵所在。筆者所在學(xué)校正在實訓(xùn)教學(xué)中努力探索產(chǎn)學(xué)結(jié)合的新路子,盡量聯(lián)系一些外加工產(chǎn)品,讓學(xué)生在實際生產(chǎn)中提高應(yīng)對能力,體會機械加工的嚴(yán)謹性,并強化其質(zhì)量意識,為今后走上工作崗位打下堅實基礎(chǔ)。
數(shù)控課程應(yīng)通過靈活多變的課堂教學(xué)、實訓(xùn)教學(xué),在與生產(chǎn)結(jié)合中引導(dǎo)學(xué)生主動思考,通過不斷嘗試完成教學(xué)目標(biāo),培養(yǎng)出適應(yīng)社會進步、滿足用人單位需求的技能型人才。隨著機械制造業(yè)的發(fā)展和更多新技術(shù)的出現(xiàn),職業(yè)學(xué)校的老師必然面臨更多的考驗,如何提高教學(xué)質(zhì)量,讓學(xué)生更快更好地掌握實用技術(shù)、技能,將是一個值得繼續(xù)深入探討的主題。
(作者單位:洛軸高級技工學(xué)校)