摘 要:數(shù)控編程是高職相關(guān)專業(yè)學(xué)生必須掌握的知識(shí)和技能,本文結(jié)合高職學(xué)生的特點(diǎn),在教學(xué)方法、教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)和實(shí)踐教學(xué)融合方面進(jìn)行了新的探索。
關(guān)鍵詞:數(shù)控編程;項(xiàng)目教學(xué)法;高職教學(xué)
高職教育是以培養(yǎng)學(xué)生技術(shù)應(yīng)用能力為主線,以“應(yīng)用”為主旨和特征構(gòu)建課程和教學(xué)內(nèi)容體系并且以實(shí)踐教學(xué)為重的一種教育形式。這要求在高職數(shù)控編程相關(guān)課程教學(xué)中要遵循高職教育教學(xué)規(guī)律,采用適用的方法開(kāi)展教學(xué)。項(xiàng)目教學(xué)法是當(dāng)前最貼合高職教育教學(xué)特點(diǎn)的一種教學(xué)方法,本文研究了項(xiàng)目教學(xué)法在數(shù)控編程教學(xué)中的應(yīng)用方法。
一、數(shù)控編程課程及其特點(diǎn)
數(shù)控編程是從零件圖紙到獲得數(shù)控加工程序的全過(guò)程,包括分析零件圖樣并確定加工工藝過(guò)程、設(shè)計(jì)走刀軌跡并得到刀位數(shù)據(jù)、編寫(xiě)數(shù)控加工程序并校對(duì)程序。其有手工編程和自動(dòng)編程兩種方法。手工編程是指利用一般的計(jì)算工具,通過(guò)各種數(shù)學(xué)方法,人工進(jìn)行刀具軌跡的運(yùn)算,并進(jìn)行指令編制。對(duì)于幾何形狀復(fù)雜的零件則借助計(jì)算機(jī)輔助制造軟件如UG、ProE等生成加工程序,稱為自動(dòng)編程。
筆者所在學(xué)校開(kāi)設(shè)的“數(shù)控加工技術(shù)”“模具數(shù)控加工技術(shù)”“數(shù)控加工工藝與編程”等課程中都涉及了數(shù)控編程的知識(shí)。
為了有效地將數(shù)控編程知識(shí)傳授給學(xué)生,教學(xué)過(guò)程對(duì)教師和學(xué)生提出了不同的要求。
二、教師在教學(xué)過(guò)程中的應(yīng)對(duì)措施
在向?qū)W生傳授數(shù)控編程知識(shí)的過(guò)程中,教師是引導(dǎo)者和學(xué)習(xí)過(guò)程的設(shè)計(jì)者。教師在教學(xué)過(guò)程中的應(yīng)對(duì)措施如下:
1.采用項(xiàng)目教學(xué)法。項(xiàng)目教學(xué)法是公認(rèn)的比較適合高職教學(xué)的一種教學(xué)方法,其具體過(guò)程通常是學(xué)生在教師的指導(dǎo)下親自處理一個(gè)項(xiàng)目的全過(guò)程,在這一過(guò)程中學(xué)習(xí)掌握教學(xué)計(jì)劃內(nèi)的教學(xué)內(nèi)容。學(xué)生全部或部分獨(dú)立組織、安排學(xué)習(xí)行為,解決在處理項(xiàng)目中遇到的困難,提高了學(xué)生的興趣,自然能調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。因此“項(xiàng)目教學(xué)法”是一種典型的以學(xué)生為中心的教學(xué)方法。結(jié)合高職學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)和思維習(xí)慣,項(xiàng)目教學(xué)法在課堂上表現(xiàn)為教師把事先已分解、條理清晰的知識(shí)點(diǎn)展示給學(xué)生,而這些知識(shí)點(diǎn)就是分項(xiàng)目。譬如數(shù)控車床編程項(xiàng)目式教學(xué)法,編程知識(shí)點(diǎn)可以設(shè)置為:(1)笛卡爾直角坐標(biāo)系:包括數(shù)車上的直角坐標(biāo)系、如何建立一個(gè)直角坐標(biāo)系和坐標(biāo)點(diǎn)的表示方法;(2)主軸運(yùn)動(dòng)指令:包括MO3MO4MO5指令和S指令;(3)G00和G01指令:包括G00指令、G01指令和G00+G01編程舉例;(4)G02和G03指令:包括G02G03指令格式、G02G03指令區(qū)別和G02G03編程舉例;(5)G00G01G02G03綜合應(yīng)用舉例:包括簡(jiǎn)單軸類零件工藝分析、數(shù)控加工編程、簡(jiǎn)單軸套類零件工藝分析及數(shù)控加工編程。
2.分析學(xué)情。高職院校的學(xué)生不同于本科院校的學(xué)生,他們普遍理論基礎(chǔ)知識(shí)不夠扎實(shí),專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)的不夠牢固,自學(xué)能力相對(duì)較差,但通常動(dòng)手能力較強(qiáng),對(duì)一些較為直觀的東西比較感興趣,不善于鉆研一些理論性較強(qiáng)的知識(shí)。針對(duì)上述高職院校學(xué)生的特點(diǎn),在數(shù)控編程的教學(xué)過(guò)程中,應(yīng)該結(jié)合編程知識(shí)的特點(diǎn)和學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn),舉例難易適中,宜從易到難安排編程實(shí)例。講解編程指令時(shí)舉例不宜過(guò)多,可以按照低、中、高三個(gè)難度安排三個(gè)編程實(shí)例。
三、設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程
筆者采用三段式教學(xué)過(guò)程:課堂互動(dòng)式教學(xué)階段,鞏固已學(xué)內(nèi)容階段和實(shí)際操作數(shù)控機(jī)床驗(yàn)證數(shù)控加工程序階段。
1.課堂互動(dòng)式教學(xué)階段。課堂教學(xué)從精心備課開(kāi)始,包括合理取舍教材內(nèi)容、糅合教材內(nèi)容、制作PPT課件。問(wèn)題引入式開(kāi)展課堂教學(xué)的效果較好,筆者建議采用。課堂互動(dòng)式教學(xué)把傳授知識(shí)和師生之間的情感交流相互融合,打造和諧的師生互動(dòng)、生生互動(dòng),從而產(chǎn)生教學(xué)共振、達(dá)到較為理想的教學(xué)效果。筆者的具體做法有兩種:一是筆者故意設(shè)置錯(cuò)誤點(diǎn),適時(shí)引導(dǎo)班級(jí)里學(xué)習(xí)優(yōu)秀的學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并提出問(wèn)題,然后全班學(xué)生一起討論,找出錯(cuò)誤點(diǎn)并改正它,這是師生互動(dòng);二是給出一個(gè)難度適中的編程題目,要求一個(gè)中等水平的學(xué)生寫(xiě)出NC程序,他在作答過(guò)程中所犯的錯(cuò)誤點(diǎn)成為生生互動(dòng)討論的焦點(diǎn)。
2.鞏固已學(xué)內(nèi)容階段。將每次課題的重難點(diǎn)以選擇題、填空題、判斷題的形式表達(dá)出來(lái),供學(xué)生鞏固已學(xué)內(nèi)容使用。這幾種題型的特點(diǎn)是具有條理性,便于學(xué)生認(rèn)清重難點(diǎn)。
3.實(shí)際操作數(shù)控機(jī)床驗(yàn)證數(shù)控加工程序階段。合理布置兩個(gè)中等難度的綜合編程題,給學(xué)生留出足夠的時(shí)間編寫(xiě)數(shù)控加工程序,要求學(xué)生進(jìn)行數(shù)控編程并撰寫(xiě)一份編程報(bào)告書(shū),報(bào)告書(shū)內(nèi)容包括分析零件圖樣并確定加工工藝過(guò)程、設(shè)計(jì)走刀軌跡并得到刀位數(shù)據(jù)、編寫(xiě)數(shù)控加工程序并校對(duì)程序。要求學(xué)生采用CIMCO EDIT軟件驗(yàn)證加工程序,并采用宇龍數(shù)控加工仿真軟件仿真加工過(guò)程。
4.計(jì)算機(jī)輔助編程軟件的學(xué)習(xí)和使用。在項(xiàng)目法教學(xué)的末期,筆者通常要求學(xué)生學(xué)習(xí)使用計(jì)算機(jī)輔助數(shù)控編程軟件(如UG、ProE)輔助編程。在學(xué)習(xí)過(guò)程中不必過(guò)度學(xué)習(xí)如何使用這些軟件輔助編程,過(guò)分相信學(xué)好輔助編程軟件就能編程,就好像拿一套漂亮的餐具吃一點(diǎn)點(diǎn)食物一樣,這對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō)真正掌握數(shù)控編程知識(shí)益處不大。
四、總結(jié)
數(shù)控機(jī)床是裝有程序控制系統(tǒng)的機(jī)床,該系統(tǒng)能夠邏輯地處理具有使用編碼或其他符號(hào)指令規(guī)定的程序。數(shù)控編程就是合理編制控制數(shù)控機(jī)床的程序,而采用項(xiàng)目教學(xué)法可以使高職類相關(guān)專業(yè)學(xué)生高效地掌握編程知識(shí)和技能。