趙瑞
摘 要:當(dāng)前,許多中職院校在《Master CAM數(shù)控編程與加工》課程教學(xué)中存在一些問題,例如普遍沿襲傳統(tǒng)教學(xué)模式,教學(xué)質(zhì)量差,往往難以達(dá)到預(yù)期教學(xué)效果。而項目教學(xué)法能夠有效調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。
關(guān)鍵詞:項目教學(xué)法;數(shù)控編程;數(shù)控加工;教學(xué)策略
中圖分類號:G712 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2016.02.135
21世紀(jì),人類社會已全面走向了機(jī)械化、工業(yè)化,現(xiàn)代機(jī)械工業(yè)領(lǐng)域需要大量高層次的數(shù)控加工人才。這既給從業(yè)人員帶來了更多機(jī)遇,同時也帶來了新的挑戰(zhàn)。而對于中職院校來說,改革數(shù)控專業(yè)人才培養(yǎng)模式,提高數(shù)控專業(yè)教學(xué)水平勢在必行。現(xiàn)如今,企業(yè)對數(shù)控人員的要求越來越高,不但要求數(shù)控人員能夠熟練進(jìn)行數(shù)控操作,還要掌握數(shù)控機(jī)床維修、數(shù)控編程等一系列技術(shù)。但當(dāng)前,許多中職院校在《Master CAM數(shù)控編程與加工》教學(xué)上難以取得理想的教學(xué)效果,教學(xué)效果較差。實踐證明,項目教學(xué)法在《Master CAM數(shù)控編程與加工》教學(xué)中的應(yīng)用能夠有效提高教學(xué)質(zhì)量,所以應(yīng)在這一課程中應(yīng)用項目教學(xué)法。
1 我國數(shù)控加工專業(yè)的發(fā)展前景
數(shù)控技術(shù)起源于航空工業(yè),由美國一家直升機(jī)公司于20世紀(jì)40年代提出。最早的數(shù)控機(jī)床是由美國麻省理工學(xué)院于1952年研制出的,主要用于加工飛機(jī)零件;20世紀(jì)60年代,數(shù)控編程和數(shù)控系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)、理論越來成熟,數(shù)控機(jī)床開始被應(yīng)用到各個領(lǐng)域,但該階段仍主要以航天工業(yè)為主;20世紀(jì)80年代后,數(shù)控技術(shù)開始全面應(yīng)用到工業(yè)制造領(lǐng)域。數(shù)控技術(shù)的廣泛應(yīng)用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來了革命性的變革,突破了傳統(tǒng)工業(yè)制作模式,實現(xiàn)了工業(yè)的現(xiàn)代化,同時大大提高了工業(yè)的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益。自改革開放后,我國大力發(fā)展工業(yè),工業(yè)制造領(lǐng)域投資規(guī)模不斷增大,保持著良好的發(fā)展勢頭。目前,我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展正在逐步走向工業(yè)化、機(jī)械化、現(xiàn)代化,社會生產(chǎn)對數(shù)控人才有著龐大的需求,數(shù)控專業(yè)就業(yè)前景廣闊。數(shù)控專業(yè)人才培養(yǎng)的目標(biāo)是培養(yǎng)出能夠適應(yīng)現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)發(fā)展,具有較強(qiáng)的動手能力和扎實的數(shù)控專業(yè)知識,從事數(shù)控加工和數(shù)控設(shè)備控制與管理的高級人才,主要就業(yè)方向有數(shù)控操作工、數(shù)控編程源員、數(shù)控維修員、數(shù)控銷售員、機(jī)械設(shè)計員、數(shù)控設(shè)備檢查員和生產(chǎn)管理員等。
2 Master CAM的基本情況
Master CAM是1981年美國CNC Software Inc.公司開發(fā)出的CAD/CAM軟件,在數(shù)控編程與加工領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。Master CAM運(yùn)行于PC平臺,集成了數(shù)控編程、曲面設(shè)計、真實感模擬、二維繪圖、體素拼合、三維實體造型、刀具路徑模擬等多種功能,其強(qiáng)大的造型功能為零件外形設(shè)計提供了理想的環(huán)境,能夠設(shè)計出復(fù)雜的曲面和曲線零件,而且它的刀具路徑模擬功能不但能模擬零件加工過程,還能顯示夾具和刀具,檢查出被加工零件與夾具、刀具間的碰撞情況和干擾狀態(tài),真實反映出加工過程中可能出現(xiàn)的狀況,便于修改設(shè)計時參考。另外,Master CAM對系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境和硬件設(shè)備的要求較低,在CNC線切割、CNC銑床、造型設(shè)計等多個領(lǐng)域都能取得較好的應(yīng)用效果,與其他軟件相比,性價比較高。20世紀(jì)80年代末期,Master CAM被引入中國,廣泛應(yīng)用于船舶、軍工、機(jī)械等行業(yè)的設(shè)計和NC加工中。Master CAM的強(qiáng)項是數(shù)控加工,其簡單易用,產(chǎn)生的NC程序簡單高效,2D加工性能十分優(yōu)越,且在多軸曲面方面引入了第三方的5軸多曲面加工,不論在專業(yè)數(shù)控加工中,還是在通用數(shù)控加工中,都能夠適用。另外,Master CAM界面友好、運(yùn)行流暢、操作靈活、簡單易學(xué),所以數(shù)控專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)Master CAM十分有必要。
3 項目教學(xué)法的基本特征
項目教學(xué)法源自18世紀(jì)的工讀教育和19世紀(jì)的合作教育,在不斷實踐與創(chuàng)新中,于20世紀(jì)被逐步完善,很快成為了教育界的重要理論思潮。20世紀(jì)90年代,項目教學(xué)法開始在世界范圍內(nèi)得到廣泛應(yīng)用;90年代中期,歐美高校教育就已普遍應(yīng)用了項目教學(xué)法,日本更是針對項目教學(xué)法進(jìn)行了新課程體系改革,隨后不久,我國臺灣也開始應(yīng)用項目教學(xué)法。在不斷的實踐中,項目教學(xué)法的科學(xué)性被驗證。項目教學(xué)法最顯著的特點(diǎn)是以項目為主線、教師為引導(dǎo)、學(xué)生為主體。這種教學(xué)模式突破了一直以來傳統(tǒng)教學(xué)模式中“教師講,學(xué)生聽”的死板模式,彌補(bǔ)了傳統(tǒng)教育模式的缺陷,為學(xué)生營造了一個自主協(xié)作、主動參與的學(xué)習(xí)環(huán)境。在項目教學(xué)過程中,教師不再以知識傳遞與灌輸為主要目的,而是通過指導(dǎo),讓學(xué)生掌握學(xué)習(xí)方法、尋求知識,并進(jìn)行自我評價。教師不再是一個知識的傳遞者,而是引導(dǎo)者、組織者,負(fù)責(zé)對學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)與監(jiān)督,學(xué)生則成為了課堂主體。教師作為一名顧問與引導(dǎo)者,幫助學(xué)生解答問題,引導(dǎo)學(xué)生實踐,鍛煉學(xué)生各方面的能力,促使學(xué)生協(xié)調(diào)發(fā)展。與灌輸式教學(xué)法相比,項目教學(xué)法注重的是知識的實踐性和生活化,對學(xué)生實踐能力和操作能力的培養(yǎng)有很大幫助,且周期短、見效快,能在有限的條件下完成教學(xué)目標(biāo),是一種具有針對性和實效性的教學(xué)方法。
4 項目教學(xué)法應(yīng)用于實際教學(xué)的意義
《Master CAM數(shù)控編程與加工》是數(shù)控專業(yè)的核心課程,強(qiáng)調(diào)理論與實踐的結(jié)合。但傳統(tǒng)灌輸式教學(xué)法缺乏靈活性,并不能取得理想的教學(xué)效果。《Master CAM數(shù)控編程與加工》這一課程本身較為復(fù)雜,傳統(tǒng)教學(xué)模式下教學(xué)過程枯燥無味,容易使學(xué)生產(chǎn)生抵觸心理和厭學(xué)情緒,甚至導(dǎo)致一部分學(xué)生放棄學(xué)習(xí)。項目教學(xué)法的應(yīng)用不僅能夠提高教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的成績,同時還能夠強(qiáng)化學(xué)生的集體意識,增加實踐經(jīng)驗,鍛煉學(xué)生的協(xié)作能力和交際能力,這對學(xué)生將來走入社會,參加工作都有很大的幫助。在項目活動中,學(xué)生在教師的指導(dǎo)下親自處理項目全過程,進(jìn)而在項目處理中尋求知識、理解知識、運(yùn)用知識,這樣就能加深學(xué)生對知識的記憶。豐富、有趣的項目內(nèi)容能夠有效調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,使其更加愿意參加到課堂中來,這對學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)、學(xué)習(xí)動力的產(chǎn)生都有著很大幫助。愛因斯坦曾經(jīng)說過,“興趣是最好的老師”。如果學(xué)生對某一科目產(chǎn)生了興趣,便會付出很多時間和精力去學(xué)習(xí),自主探索知識,以滿足求知欲。培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣不僅能使學(xué)生養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣,更能提高教學(xué)效率。因此,應(yīng)在《Master CAM數(shù)控編程與加工》教學(xué)中積極應(yīng)用項目教學(xué)法。
5 基于項目教學(xué)法的教學(xué)策略
通過分析項目教學(xué)法在《Master CAM數(shù)控編程與加工》教學(xué)中的應(yīng)用意義不難看出項目教學(xué)法應(yīng)用的必要性和重要性。但在開展項目教學(xué)時,必須遵循項目教學(xué)的基本原則,科學(xué)制訂教學(xué)計劃,合理明確教學(xué)目標(biāo)。教師應(yīng)針對學(xué)生的特點(diǎn),樹立以學(xué)生為中心的教學(xué)理念,因材施教,針對不同基礎(chǔ)的學(xué)生,采取不同的引導(dǎo)策略,從而增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)信心。在開展項目教學(xué)活動時,應(yīng)以小組為單位,4~6名同學(xué)為一組,讓每個小組共同完成任務(wù)布置、項目處理、項目實施,然后以小組形式進(jìn)行小組討論、小組發(fā)言、小組匯報等活動。這種小組活動形式十分有利于學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)動力。開展活動時,學(xué)生不僅把成績看作個人成績,更看作團(tuán)隊成績,出于團(tuán)隊榮譽(yù)感,會更加重視項目活動并積極參與。這便將傳統(tǒng)教學(xué)模式中學(xué)生的被動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí),真正讓學(xué)生成為了課堂主角。學(xué)生可通過小組協(xié)作、討論共同完成整個項目。這樣一來,一些個人無法解決的知識難點(diǎn)、項目實施難點(diǎn)就可以利用團(tuán)隊的力量來完成,提高了學(xué)生的團(tuán)隊合作意識。
在現(xiàn)代社會工作中,人際關(guān)系越來越重要,但當(dāng)前大多數(shù)學(xué)生都是獨(dú)生子女,普遍缺乏社交能力和團(tuán)隊意識,而小組項目活動能夠很好地幫助學(xué)生形成初步的社交能力,并且這種小組協(xié)作模式下的課堂氣氛更融洽,教學(xué)效果更好。但教師必須做好過程控制,避免擾亂課堂秩序現(xiàn)象的發(fā)生,影響教學(xué)進(jìn)度。此外,在分組過程中,必須保障分組的科學(xué)性和合理性,因為分組的科學(xué)性、合理性直接影響著后續(xù)項目的教學(xué)質(zhì)量。分組時,應(yīng)將性格、興趣、學(xué)習(xí)能力、成績差異較大的學(xué)生分在一個組內(nèi),堅持互補(bǔ)原則,使小組成員相互啟發(fā),保障項目教學(xué)活動的順利開展;盡量避免將成績優(yōu)秀的學(xué)生都分在一個小組內(nèi),這會打擊成績普通的學(xué)生的積極性,使他們喪失信心,影響項目活動的開展效果。在項目設(shè)定階段,可在項目中融入適當(dāng)?shù)穆殬I(yè)情景,以豐富教學(xué)內(nèi)容,增強(qiáng)活動的真實感。例如,在設(shè)定一個數(shù)控編程項目時,就可利用職業(yè)情景來完成任務(wù)的分配和實施。小組中每個成員根據(jù)扮演角色的不同,得到不同的任務(wù),然后進(jìn)行項目編程、項目處理、項目操作。在項目實施過程中,教師要給予正確的引導(dǎo)和指導(dǎo),讓學(xué)生能夠?qū)⒅R應(yīng)用到項目中,并在項目處理過程中學(xué)到新知識。項目完成后,教師應(yīng)對項目實施結(jié)果給予評價,評選出優(yōu)秀小組,給予鼓勵,從而增強(qiáng)學(xué)生的榮譽(yù)感,樹立榜樣,以帶動其他小組進(jìn)步。在評比過程中,小組間會產(chǎn)生競爭意識,這對學(xué)生競爭意識的培養(yǎng)有很大的幫助,同時也能使每個小組在競爭中不斷進(jìn)步?,F(xiàn)今,社會競爭越來越激烈,面對競爭,學(xué)生不僅要具備過硬的職業(yè)技能和扎實的理論知識,還要具備一定心理素質(zhì)和競爭意識。只有具備一定的良性競爭意識,才能更好地適應(yīng)社會,在競爭中站穩(wěn)腳步。在《Master CAM數(shù)控編程與加工》教學(xué)中應(yīng)用項目教學(xué)法有利于促進(jìn)學(xué)生的協(xié)調(diào)發(fā)展,提高學(xué)生的綜合素質(zhì),因此,在《Master CAM數(shù)控編程與加工》教學(xué)中推廣和應(yīng)用項目教學(xué)法勢在必行。
6 結(jié)束語
項目教學(xué)法的應(yīng)用不僅能提高教學(xué)質(zhì)量,還能培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力,促進(jìn)學(xué)生的協(xié)調(diào)發(fā)展,因此,在《Master CAM數(shù)控編程與加工》教學(xué)中應(yīng)用項目教學(xué)法具有重要意義。
參考文獻(xiàn)
[1]廉良沖.基于MasterCAM軟件的選刀及高度方向精度控制研究[D].長沙:湖南農(nóng)業(yè)大學(xué),2011.
[2]王益輝.基于MasterCAM的SINUMERIK802D后置處理的開發(fā)研究[D].無錫:江南大學(xué),2014.
[3]武勝勇.面向變型設(shè)計的數(shù)控編程方法研究及其系統(tǒng)開發(fā)[D].杭州:浙江大學(xué),2012.
[4]李毓英.項目教學(xué)法在高職CAD/CAM課程中的應(yīng)用[J].遼寧高職學(xué)報,2015(03).
〔編輯:王霞〕