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关键词:任务驱动教学法;数控实训教学;教学方法
中图分类号:C42文献标识码:B文章编号:1009-9166(2009)011(c)-0115-01
高职院校主要培养的是技能型人才,学生学习的是专业性较强的知识,由于知识类型的转变,学生可能出现学习目的不明确,不知道应该学什么,怎么去学,怎么学效率才会高等一系列问题;在相关理论课程的时间安排上,专业基础课和专业课往往与实训课程没有安排在同一时间,导致实训期间学生对所学的专业知识已经遗忘,实训课程进度会受到很大的影响,从而效果不明显,并且有可能产生理论与实际不能接轨的情况;还有在实训当中,对不同专业不同层次的学生讲授实训课题内容基本一致,最终的成绩评定标准不明确等情况。
一、任务驱动教学方法在数控实训教学中的指导思想:常见的教学方法是教师以教为主,学生所处的位置就是接受。教师教什么,学生就接受什么,这样下去很容易导致学生上课不积极,容易分散注意力,不能积极发挥学生学习的热情。《数控机床实训》课程是基于《数控编程与加工技术》课程的学习基础并与之配套所进行常见的数控机床常规操作的技能强化训练,是具备数控机床基本操作技能,继而形成数控加工技术应用能力必不可少的强有力支撑。课程的任务主要是对在校学生进行常见数控机床基本操作技能的训练,使学生具备常见数控机床的基本操作能力,了解数控机床结构,掌握对数控机床维护、保养的一般方法,有一定分析、解决数控机床操作工程中实际问题的能力,为学生获得劳动部颁发的数控加工应用中级工等级证书而打下良好的操作基础;为今后的就业做好准备,使学生拥有从学校毕业就能走进工厂上岗的能力。“任务驱动”教学法是“构建主义”理论中的一种教学模式,是将所要学习的新知识隐含在一个或多个任务当中,学生首先对任务进行分析、理解后,找出任务中哪些是已学知识,哪些是新知识,在教师的指导帮助下主动学习,经过个人努力,最终找到找到解决问题的方法,通过对任务的完成,实现对所学知识的掌握。在数控实训教学当中,根据学生、课程,设计一些有意义的任务,以任务为先导,进而带出相关的知识点的操作技能,引导学生思考,通过学和做,培养分析问题和解决问题的能力。随着任务的完成,给学生以成就感,使他们不断体会到使用数控机床的乐趣,在完成任务的过程中,增长知识,学会技能。
二、任务驱动教学法的实施环节:将任务驱动法运用于数控实训教学的步骤是:数控编程编程模拟综合训练产教结合。教师如何将任务驱动法引入到数控实训教学当中,从改变第一节课开始,可以将第一节课改为作品展示课,学生们会对这些精美的作品会产生浓厚的兴趣,他们会询问这些作品是怎样完成的,并产生自己动手去做的想法,这时候教师就可以引导学生开始学习,自己动手动脑,这样的目的就是要改变教学模式:从传统的教与学模式改为学生自发式学习;从老师引导到学生自己给自己布置任务。1、数控编程学习:时间:实训前期1-2周;进度:理论与实训同步进行;效果:边学边练,理论运用于实践。学生在理论课上学习的知识马上就能在数控机床上进行验证,这样的学习方法非常有助于知识的积累,势必能达到事半功倍的效果,从而避免了重复学习。2、编程模拟:方法:以笔代刀。优势:①保证了人身和设备安全。②清晰模拟走刀路线;效果:让事实来说话。通常机床都是安装刀具进行加工,初学者难以下手,并且容易引起人身和设备的事故,如果将金属刀具换成笔芯进行模拟,这种方法既达到了编程练习的目的,也保证了人身和设备安全,一举两得的效果。3、综合训练:前提:熟练掌握机床的基本操作和数控编程。组织:根据不同专业不同层次的学生安排不同的实训加工课题。提高:逐渐提高尺寸以及精度要求,并且对于每项训练都记录成绩。学生经过基本技能的训练后就能够进行实际零件的加工练习,通过实训课题的训练,能够基本掌握数控机床的操作与加工,经过不断的练习以及理论与实操考试,合格后取得数控技能中级工等级证书。4、产教结合:高职院校是培养高技能型人才的摇篮,培养出的学生走出校门走上工作岗位后,大多都是要从事实际操作加工工作,那么,让学生在学校实习的过程当中就接触企业产品,参与产品零件的加工,增强学生的产品意识,对于学生的能力提高有很好的效果,也就可是实现真正意义上的与企业零距离接触。
三、成绩评定:成绩评定不但是重要的教学环节,也是教学手段。我们用学生技能操作成绩记录表来评定每个学生的实训成绩,它将成绩的评定分为5块,每块所占比例不同,都直接影响最终的总成绩,对与每一个学生的每一个实训课题都会进行相应的成绩记录,并且这样就避免了学生成绩评定不全面的缺陷。另外实训成绩分析表能够总结整个实训效果,并且反应问题,通过这个表能看出学生的成绩分布情况,并且对于成绩能够进行分析,对其中的各个因素能够进行评价,对于主要影响因素进行总结,从中得到结论,运用于以后班级的教学改进和组织方法。
结语:任务驱动的数控实训教学法提高了学生学习的主动性,培养了学生解决分析问题解决问题的能力,与工厂相仿的教学情境,培养了学生的动手能力和规范作业能力,有助于形成良好的职业意识;自我检验评价培养了学生熟练使用常用量具的能力和质量意识;分工合作培养了学生的组织能力和团队精神;自我归纳总结培养了学生的创新能力和反思能力。调查结果显示,学生也认识到在完成任务的过程中随机处理能力、加工工艺能力均能得到一定的锻炼。这些都使成为职业学校多数教师钟情及探索追求的新领域。在实践任务驱动教学法中应注意以下几点:(1)学校要投入相当的资金,配套的设备与软件,以创设理论与实践一体的教学环境;(2)对任课教师要求较高,既要有较强的机械加工工艺能力、编程能力还要有较强的数控设备操作能力;(3)为使任务具有系统性、延续性,要抓好项目化的教材建设;(4)由于学生分组后分工明确,为防止学生单项发展造成综合能力的削弱,执行各任务时的分工应注意有所交叉;(5)有些大型的任务要提前调整教学课时安排。
关键字:数控机床编程与操作 教学实践 反思
数控机床编程与操作是集数控加工、数控编程、数控机床操作于一体的新型课程。已广泛应用于各个学科。随着职业教育的发展,我校开设了这门课程。根据数控加工专业毕业生所从事岗位的实际需要和教学实际情况的变化,合理确定学生应具备的能力与知识结构,本课程在理论要求方面难度较高,笔者结合本人的教学实践,谈谈数控机床编程与操作教学的一些见解。
一、在教学方法上,展开互动式教学
《数控机床编程与操作》课程具有多变性、综合性、典型性、实践性和实用性五大教学特点,在教学过程中,既有一般又有特殊,既有新授又有复习,既有理论又有实训,既有工作原理又有编程方法,既有典型零件程序又有复杂实用案例,这就决定了我们教师一定要根据本课程不同教学内容及其特点,采取不同的教学方法,同时,无论是理论教学还是实践教学,我们教师还要努力做到因材施教,在如何充分调动广大学生学习积极性和发挥广大学生主观能动性上多下功夫。
在《数控机床编程与操作》课程教学上,尤其是数控指令及应用、编程方法和实际应用等教学内容上,最适宜于采取双边互动式教学方法。在教学中,大胆引入“行为引导学”教学方法。在教学过程中要想方设法地创造出一个可以实现双边互动式教学的环境和气氛,通过创设情境、巧设疑问、共同讨论、动手实践等多种教学方式,有效地开展双边互动式教学。不仅是老师传授给学生编程方法等,同时学生可以通过老师给出的任务书,从各方面获取资料,充分发挥学生的想象。这样不仅培养了学生的思维能力,而且在完成任务书的同时,不自觉地学会了解决问题的方法。例如:在介绍了一些基本指令后,让每个组的学生自己讨论这些指令能解决的基本问题,并动手画有关的图形,有兴趣的加工出实物,供学生参观他们所做的成果。
二、在选择课题上,合理地改革教材
我们知道,用于教学的数控编程教材,在编写时一般是按照:基本原理、基本指令、基本应用、基本操作等分成各个独立的章节。编者按照结构严谨性进行编书,教师实施教学时,则要考虑有利于学习者的认知过程而开展教学。这是教材使用者要注意处理好的问题。如果任课老师按照教材的顺序进行教学,就是要将全部基本指令学习完毕,再学习基本应用,基本学习完毕再进行基本操作的学习。这样,在一段期间内学习完所有指令,学生学习后的印象不深刻,容易混淆,到基本应用的学习时,又得重新对所涉及的指令进行学习,效率不高。
为此,我在数控编程教学中采用了课题式单元教学,重新自编教学内容。搜集了上百个数控编程应用实例,并通过筛选、整合成五个单元,每个单元由几个同类实例组成。每个课题以一个应用实例为主题。由几个应用同类指令的实例课题组合成为一个教学单元,全部教学内容分为五个教学单元。五个单元主题分别是数控编程原理、FANUC系统的编程与操作、广数系统的编程与操作、SIEMENS系统的编程与操作和中级职业技能综合例题分析。这样老师精选设计的每个实例课题有一定的科学性、连贯性,由简到繁、由易到难。既能方便学生的学习,又要包含本课程的所有知识点。
三、在实习过程中,教学方法更新
目前在《数控机床编程与操作》课程实践教学上,由于我们教师所编写的实训指导书详尽有余,明明白白,学生在实习实训时只需要进行程序输入、对刀等简单操作即可顺利完成。这种实习实训教学方法,目前已被我们教师广泛认可和采用,但至少我认为:没有问题的、不需学生动脑的实习实训是毫无意义的。教师只有指导学生运用数控编程方法亲自编程操作,在实习实训中既动手又动脑,既能发现问题又能在教师启发指导下分析问题和解决问题,才能从本质上学好这门课程。
首先在编写实习实训指导书时,我们教师应该根据企业对数控技术人才的需求,结合学校实际设备情况,针对本课程教学特点和教学目标,实习实训教学同样要做到因材施教,采取因人而异的分层教学,所有学生在实习实训中都能够得到相应的锻炼和培养。除要求学生在规定时间做完基本的实习实训项目外,还要安排一定量的选修实验项目和研究性课题,师生共同找出问题的解决办法。对于大型的实训项目,如减速箱传动件等,还可以采取分工合作的教学形式,将全班同学分成不同的小组,由教师明确各小组在实训中的任务和目标,从而培养广大学生团结协作的职业素质和能力。
四、在巩固教学成果时,吸引学生的兴趣
㈠ 学生学习兴趣浓,学习热情高涨,学习效果有保证。
每个课题以实例为重点,这些实例都是来自我们身边的生活、生产。学生对教学课题感兴趣,认识到所学的东西有用,能解决现实问题,学习热情是自然地高涨起来。兴趣是最好的老师,主要能调动学生的兴趣,就容易激发学生的学习热情,教学就成功了一半。因此在教学中,教师要把握时机,结合教材特点,把兴趣的东西引入课堂,从而学生学习的自觉性和主动性也跟着提高。教师积极利用这一点,激发学生的兴趣,引导学生分析问题,如何解决问题。逐渐地由学生提出问题,自行分析问题到解决问题。这样不但提高了学生学习知识的兴趣,而且还提高了学生的分析问题和解决问题的能力。
㈡ 逐步培养学生解决实际问题的能力。
课题实例来自生产、生活、要处理及注意的有关问题我们都向学生交待清楚,引导学生具体的处理办法、解决方法步骤、方向。通过多个实例的学习、实践与积累,学生能逐渐地提高解决实际问题的能力。
㈢ 提高竞争意识巩固所学知识
摘要:数控技术是一门新兴的技术学科,数控技术课程是数控类专业必修的专业基础课程。通过本课程学生能掌握数控原理、插补原理、伺服系统、检测原理等基本知识,掌握典型的数控系统的应用与操作,以及数控机床的编程知识;熟悉相关的仿真软件和CAM软件的应用。本文根据数控技术应用课程的特点,指出当前数控技术课程教学中存在的问题,提出了提高和解决数控技术应用课程教学质量的方法和途径。
关键词:数控技术应用;职业教育;课程特点;问题;解决方法
【中图分类号】G423.04
目前,随着数控技术教育的普及,职业院校数控技术课程教学面临着种种问题。这种情况严重制约着职业院校中数控专业的发展,有必要予以高度重视,进行深入研究。
现根据数控技术课程的特点,从数控技术课程存在的问题提出相应的的解决方法和途径。
一、数控技术应用课程的特点
1、数控技术涉及面广。数控技术涉及到加工工艺方面的知识、机床及机床夹具方面的知识、刀具及刀具材料的知识、金属切削原理、工件材料、机电技术方面的知识、数字控制和计算机技术、CAD/CAM一体化技术、FMS、CIMS软件技术、信息流管理与控制等等。
2、软件技术更新快。目前,数控技术正在发生根本性技术更新,从专用型封闭式开环控制模式,向通用型开放式实时动态全闭环控制模式发展。在现代集成化基础上,数控系统已经实现了小型化、薄型化,而且综合了计算机、模糊控制、神经网络等多学科技术,数控系统实现了高速、高精、高效控制,加工过程中可以自动修正、调节与补偿各项参数,实现了在线诊断和智能化故障处理;
3、课程实践性强。数控技术是实践性很强的一门学科,数控技术教学中每一个环节,如数控机床伺服系统分析,机械结构分析、加工工艺分析、数控机床故障诊断与维修以及数控编程与操作等,都必须用相应的实训教学来加深加强理论教学的效果,通过实操来验证理论教学。离开实践,既不能培养学生的数控编程能力、数控机床的操作能力,也不能培养数控系统的维护能力
二、当前数控技术课程教学存在的问题
1、适合的书籍太少。目前,适合职业院校使用的数控技术课程的书籍还是太少,教学上所使用的书籍从内容上还比较肤浅,大都比较重视理论,真正适合实训教学的还比较少,在实训教学操作中碰到的难题和集中问题在教材中基本没有体现。而且深入反映科技前沿技术的教材缺乏,适应高层次人才培养的高质量教材更少。数控技术的特点是更新快,很多教材知识体系还停留在十年前。另外没有与本校实训设备的数控系统配套的教材。市场上相关的教材对每一种数控系统都是泛泛而谈,没有针对性。
2、专业师资技术不过硬。很多职业院校从事数控教学的教师都是高校毕业直接从事数控教学,或者从其他机械基础专业转数控方向。在理论教学上,没有太大的问题。但是这些老师普遍存在一个问题,他们自己本身对于机械加工都极其欠缺生产实践经验,在数控技术教学中根本不能很好的把理论和实践结合起来。导致教学过程按照概念照本宣科,枯燥无味,学生学不到真正有用的东西。
3、忽视传统实习项目。很多职业院校不怎么重视传统实训项目,由于师资和场地的原因,传统实训简单走过场。传统的实习项目车工、钳工、铣工、磨工等工种对学生动手能力的培养作用很大,在实训过程中不容忽视。只有通过这些传统项目的实训,学生才能够真正掌握加工参数的重要性,从而掌握刀具的磨削和使用,才能体会材料与刀具、刀具与加工参数之间的关系,进行数控编程时选择加工参数才会更合理。数控专业学生不通过普通机床实习直接去操作数控机床是不合理的。
4、教学内容不太规范。很多职业院校安排课程,数控编程前期安排的课程对于数控机床的机械结构、伺服控制系统、刀具及数控加工工艺方面的知识相对安排较少。数控技术作为一门专业基础课,许多实质性技术和最新技术讲授得不够深入,往往停留在书本概念上,新功能、新技术的讲授也跟不上技术发展的理论,理论联系实践探讨的深度不够,课程教学内容不够深入和前沿,导致学生只知道是什么,不知道为什么。
5、实训教学环节条件较差。一部分职业院校学生的实训教学远远达不到要求,实训内容还存在着很大的缺陷,实训时间安排不够,实训课题脱离生产实际,没有系统性,学生对数控机床的认识还有相当的距离,对于数控机床的了解也仅停留在熟练使用操作面板上,对于操作过程当中出现的具体问题还不能应对。
三、提高和解决数控技术应用课程教学质量的方法和途径
1、加强数控专业校本教材的开发。针对现在市场上合适的教材少的问题,结合本校实训设备的数控系统,加大校本教材的开发,将学生实训操作中碰到的难题在教材中一一解决,并且邀请生产企业技术岗位的人员参与编写,结合企业产品加工中出现的问题,以企业产品实例为课题,多编写实例。这种方法,在实践中,已经取得了比较好的效果
2、加强数控师资培养。数控技术课程的师资和那些专业基础课教师相比,所需要接受的专业训练和从教资历有很大的不同。他们既需要有扎实的理论,更需要有相当的生产实践经验。在师资培训方面,不仅要邀请不同领域的数控技术专家来学校定期讲座培训,了解最先进的前沿技术的发展和应用。更要有计划的选派一部分任课教师深入到生产实训基地参与数控技能培训,也可以深入工厂进行专业技能培训,弥补我们的教学、实验、实训中存在的缺陷。
3、重视传统实训项目。数控专业的学生在操作数控车床之前必须进行普通车床的实习,掌握切削用量对加工的影响,掌握常规零件加工工艺。在操作数控铣床、加工中心之前必须进行普通铣床的实习。因为传统普通机床的实训,直接决定着数控水平的高低,所以机加工基础的强化,是数控实习的重点。职业院校根据本校数控技术专业学生人数建设数控实训、实验基地的同时,也要配套建设传统实训基地。
4、改善教学实训环节。因为数控技术课程不但具有理论知识面宽,而且具有很强的实践性和应用性,所以需从系统出发,安排学生更多的实验、实训时间,才能达到满意的效果。教学安排中要注意实践教学所占比例,并使理论教学与实践教学交叉进行。为使学生对已有知识做到融会贯通,在设计实训课题时要注重循序渐进,能够发挥学生的主观能动性。
5、采用合适的教学方法和教学手段。数控技术课程部分章节的内容很抽象,刚开始学习数控技术的学生仅凭文字很难理解数控系统中各组成部分的含义和功能,也无法理解数控装置到底是个什么设备,很难理解检测信号反馈的意义在哪等等一系列的问题。如果仅仅只采用课堂讲述的方法是无法达到很好的效果的。
采用多媒体辅助教学,制作多媒体课件,比如在编程坐标系的教学中,展示机床坐标系与主轴卡盘关系,加入工件后,描绘出编程坐标系所在位置,用不同颜色亮点显示机器零点、换刀点,让主轴卡盘动画闪烁,在视觉上产生一种转动感觉,对于理解直径编程起到重要作用。
采取比较法教学,比如,在介绍数控车床时,采用比较法。采取比较法,使整个教学内容清晰有序,使学生在比较、归纳、总结的过程中,加深对数控机床的认识。
采用分组讨论法。在实训后期,可以结合学校产品或者企业产品,将学生分成几个团队,每个团队针对产品拿出自己的设计方案、工艺方案、加工方案。给定时间让他们自己完成整个零件,老师再比较优劣,引导分析原因。还学生主动思维的空间,避免了教师是主角,大部分学生是听众的教学模式。
采用仿真实训辅助教学,在数控实训中,适当的教学辅助手段是必需的,在编程教学中适当利用仿真软件,可以满足学生们检验编程的程序的正确性,也可以部分的代替数控机床进行实践操作学习,增加工位。为了弥补仿真软件的不足,可以让学生们通过仿真软件和实际机床轮流实训,这样能充分理解切削用量概念,掌握获得工件加工质量的方法。
6、培养学生兴趣。在进入数控技术课程学习时,组织学生观看有关柔性加工系统、柔性加工单元、柔性自动化装配线和数控机床概述等录像带,到工厂参观数控车、数控铣、数控线切割、加工中心等设备和现场生产,使他们对数控加工有一定的认识。通过直观的了解,学生的学习热情容易被激发起来,才会充满兴趣地投入数控专业学习。如果还是采取老师满堂讲,学生被动听、黑板上板书开机床的教学方法和手段,很难引起学生对数控技术课程的兴趣。
7、合理节省实训材料。部分职业院校为了降低实训成本,有意识的减少教学环节、减少实训时间等。其实可以通过合理节省实训材料达到降低实训成本的目的。数控实训实习实训材料全部采用钢料加工不太现实。为了降低成本,提高安全系数,在实训初期可先不用钢,而用其它材料进行加工。初期可以采用石蜡,塑料棒等材料制成的产品,减少实训初期学生对机床操作不熟练造成的失误,但是,在用其它材料代替钢件加工过程中,切削用量是无法体会的,因此,在实习最后采用铝及钢进行加工。更换材料的时间安排应视不同学生的情况灵活决定。
关键词: 数控铣床实训教学 教学目标 实训内容 教学方法 管理制度
一、明确教学目标,确定培养方向
中等职业学校应该立足本位,把培养数控机床操作工作为教学重点,使学生精通数控加工工艺知识,熟练掌握数控机床的操作和手工编程,了解自动编程和数控机床的常见故障的排除。具体应培养学生的三种能力:
1.专业能力。
具备从事数控行业所需的技能和与之相应的知识,包括单项的技能与知识,综合的技能与知识。
2.方法能力。
具备从事数控行业所需要的工作方法和学习方法,包括制定工作计划的步骤、解决实际问题的思路、独立学习新技术的方法等。
3.社会能力。
具备从事数控行业所需的行为能力,包括人际交往、公共关系、职业道德、环境意识等。因此,要把职业道德、行业要求渗透到专业教学中,培养学生具有过硬的专业素质。
二、制定科学严谨的实训内容,确保教学目标的实现
作为一名合格的蓝领层数控铣床技术人员,必须掌握以下内容:
1.操作面板的熟悉和控制软件的基本使用。
2.坐标系的建立,工件和刀具的装夹,基准刀具的对刀找正。
3.基本编程指令的运用。手工编程与程序输入训练,空运行校验模拟。
4.轮廓铣削和槽形铣削编程训练与上机调试,掌握程序校验方法。
5.刀具长度与刀具半径补偿及编程训练。手工换刀基本操作,多把刀具的对刀。
6.子程序调用,程序调试技巧,钻孔加工的基本编程。
7.实际铣削训练,合理设置、调整校核工艺参数,排除基本故障。
8.了解与冷却系统,机床的维护与保养。
三、因材施教,运用切实可行的教学方法
1.实践中穿插必要的理论讲解,弥补课堂教学的不足。
实践教学是指在专业理论知识学习的基础上,以深化理论、获得能力为目的的师生共同参与并完成的整个教学中的一个环节。数控机床是集机械制造技术、自动控制技术、信息处理加工传输技术、伺服驱动技术、传感器技术及软件技术于一身的机电一体化设备,学生要学好这门课程并不容易。特别是现在的生源普遍基础较差,数控理论知识更是难以掌握, 学生在学习理论课时如果听不懂就会失去学习兴趣,越是这样就越难以学好该课程。因此,参加数控实训的学生就没有多少理论指导,或者说理论很笼统,无法用于指导实际操作,这样在指导学生实际操作加工的实训中,就必须增加一定课时量的与操作、加工和编程有关的理论知识讲解。
2.实行小组式教学方式,以学生辅导学生。
由于教学设备的限制,在数控实训时不可能每位学生都操作一台机床。在这种情况下,就必须根据学校的现有设备,将实训班级分成若干小组开展实训教学。在分组之前,我们听取班主任老师的意见,将动手能力强、反映快、专业知识扎实的学生选出,并将他们作为小组组长,由于这些学生的接受能力较强,能很快掌握老师教授的内容,这样在实训的过程中他们就可以实时地辅导其他学生。这种以学生辅导学生的教学方法,既保证了实训教学的质量,又减轻了教师的负担,同时还降低了实训安全事故的发生,增强了学生的学习兴趣,收到了教好的教学效果。
3.循序渐进、螺旋上升的渐进式教学方法。
数控机床的操作不当,轻者会撞刀、零件加工成了废品,重者会发生安全事故。为使学生更好地掌握数控机床的基本操作,更好地适应用人单位的需要,我们对实训的每一个内容的练习都分解成许多细小的步骤,采用循序渐进、螺旋上升的渐进式教学方法,让学生先分解后总合,收到良好的教学效果。例如在讲解对刀的时候,先教学生练习使用手轮,再练习MDA方式启动主轴转动,再练习X方向对刀,再练习Y方向对刀,再练习Z方向对刀,最后再将三个方向同时对刀。这样教师讲解起来就比较省事,学生掌握起来也比较轻松。
4.以“导”为主,以“授”为辅。
把数控知识的内容由原理知识转换成实用知识, 学生的学习由静态向动态转换,能够激发学生的学习兴趣,对掌握专业技能有很好的促进作用。目前,行动教育已被广泛使用,这就要求教师由“授”转变为“导”,教师不仅仅要亲手教会学生如何使用机床,还要引导、指导、辅导学生完成新零件的工艺设计、刀具的选用、程序编制及加工完成,在这个过程中,学生会产生一系列的问题。而在老师的指导下,学生会设法逐一解决这些问题,而随着问题的解决学生就会很有成就感,产生浓厚的兴趣,这对于学生掌握数控知识会收到很好的效果。
5.突出能力本位,增强学生动手能力。
学生技能水平的高低体现在能否为用人单位解决实际问题,要为社会培养出合格的人才,不仅仅要有好的教学方法,还要具备先进的教学设备,数控技术的实践教学更是如此,要使学生更快地适应生产环境,所用教学设备越是贴近生产实际或者直接使用实际生产设备,教学效果就越好。目前我校用于数控实训的设备全是生产型的工业用机床,学生通过实习再到工厂,很快就能上手。不仅如此,为了拓展学生的视野,学校在购置数控设备时不应局限于某一数控系统,目前学校拥有西门子数控系统和法拉克数控系统。虽然系统种类多了,实训指导老师的教学工作量大了,但经过多种数控系统的操作、编程与加工的实训,学生增强了适应能力,即使到工厂以后接触一个全新的数控系统,也能较快掌握,较快地适应工厂生产加工的需要。
四、严格、科学的管理制度,确保学生安全,提高教学质量
1.安全教育。
数控机床属于大型机床、精密机床,学生稍有不慎,就会出现各种安全事故。为此,在学生进行数控实训之前,必须对学生进行安全教育,使学生了解数控机床的安全操作规程,并通过对实际案例的讲解,引起学生的注意。“操作零失误”是我们对学生的基本要求,也是最严格的要求。
2.每组每日一考制。
关键词:数控机床;理实一体化;学生
中图分类号:G642.3 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)34-0225-02
一、课程概述
《数控机床编程与操作》课程是高职院校数控专业的一门核心课程,也是一门实践性较强的课程。该课程要求学生通过学习,掌握一定的编程知识及操作数控机床的能力。因高职学生对理论学习的兴趣一般都不高,先理论后实践的教学模式往往会造成学生在实践的时候什么也不会,使教学陷入困难的境地。《数控机床编程与操作》课程主要内容包括:数控机床基本知识、数控车床编程与操作、数控铣床编程与操作、加工中心编程与操作、数控线切割机床的编程与操作、自动编程软件的应用等。这些内容实践性强,需要将理论上所学的各种数控机床的编程及加工知识运用到实际的机床上去。这样才能让学生真正掌握正确合理的编程方法和机床的操作技能。
二、理实一体化教学基本理念
理实一体化教学法即理论实践一体化教学法。突破以往理论与实践相脱节的现象,教学环节相对集中。它强调充分发挥教师的主导作用,通过设定教学任务和教学目标,让师生双方边教、边学、边做,全程构建素质和技能培养框架,丰富课堂教学和实践教学环节,提高教学质量。在整个教学环节中,理论和实践交替进行,直观和抽象交错出现,没有固定的先实后理或先理后实,而理中有实,实中有理。突出学生动手能力和专业技能的培养,充分调动和激发学生学习兴趣的一种教学方法。
三、合理选择教材
理实一体化教学要有与专业相配套的教材。传统的教材一般都强调理论的全面性和系统性,不能适应理实一体化教学的需要。理实一体化教材要摒弃传统的专业教学课程方案,根据教学目标和任务,将各个知识点分解实践训练任务,有计划地开展技能训练。在训练中让学生知其然。教师将学生实践中出现的问题,用专业理论知识来加以解释,使学生知其所以然,从而实现理论与实践的有机结合。《数控机床编程与操作》课程教材应根据高职院校对技术应用型人才的专业技术能力培养要求编写。在内容组织上,注意以社会需求为目标,以技术应用能力为主线,注重理论联系实际,并以够用为度;编程与应用部分应注重实用性、先进性和可操作性。
四、《数控机床编程与操作》课程理实一体化教学的实施
1.课堂讲授加仿真演示相结合。课堂上讲授数控机床的编程与操作,首先通过仿真软件将一台仿真机床展示在学生面前,让他们认识数控机床的基本结构和操作方法。在接下来的授课过程中会接触数控机床的编程,数控机床的程序由各种功能指令组成,一次讲解很难让学生理解指令的用法及编程规则,所以老师在讲授过程中可以通过数控机床仿真软件演示每一个指令的用法,这样不仅加深学生对编程指令的理解,同时也熟悉数控机床的基本操作。例如,数控车床的编程与操作这部分内容的学习,首先通过仿真软件让学生对数控车床的基本结构,操作方法及注意事项有感性的认识。接下来是数控车床编程的基本指令的学习,每个指令的学习又可以通过仿真软件进行演示,让学生真正理解每个指令的用法。最后,对车削加工零件进行编程及仿真加工,为实际操作数控车床加工做好准备。传统课堂讲授模式一般是先介绍编程指令的功能、编程格式等,很难让学生学会指令的实际用法,课堂讲授的同时加入仿真演示很好的解决了这一问题。
2.实训车间操作示范。经过课堂上的理论学习及仿真演示,学生还没有达到可以独自操作数控机床的程度,因为操作仿真软件和操作实际机床还有很大的区别,学生即使对数控机床的编程很熟悉,对仿真机床的操作也很熟练,但面对实际机床也会存在畏惧心理,这时要求授课教师进行操作示范。操作示范场所安排在实训车间,操作示范的内容包括:机床的操作流程、数控加工程序的输入、加工工件装夹、刀具的安装、工件的加工过程、加工结果的分析。操作示范完成后,学生对数控机床加工的整个过程有了基本的了解,对课堂上所学理论知识有了更深刻的理解,为下一步的实践打下了基础。操作示范要求示范教师要一边示范,一边将理论知识应用在操作示范过程中,让学生不仅学习了数控机床的操作,也理解了课堂上所讲的理论知识。
3.学生练习加教师指导。有了前期学习的基础,学生可以开始实际加工练习。加工练习场所是实训车间,教师进行现场指导。这一阶段的主要内容是学生练习数控机床操作加工的基本技能,教师在旁边观察学生的操作方法,发现问题及时给予帮助,让学生能真正学会、学好数控机床的操作技能。练习结束后,教师总结学生练习过程中存在的问题,结合课堂讲授的内容,找到解决问题的方法,让学生能用理论知识去指导实践。例如数控车床加工练习,先给学生零件图纸,首先是对零件图纸进行分析,制定合理的加工方案。然后是进行数控程序的编制,程序编好后输入数控系统,检查校验,最后安装毛坯进行加工。
五、适合理实一体化的师资
实施理实一体化教学不同于理论教学,也不同于实习实训课。不同于理论课是因为在上课的同时要求学生动手,不同于实习实训课是因为在学生动手的同时随时要停下来讲授理论。所以对教师的要求非常高,因为在学生做项目的过程中随时都可能遇到问题,这就要求老师能够及时处理。这些问题包括动手方面的,也包括用理论知识去解释动手过程中的问题,所以理实一体化教学的老师不但对自己的学生有多少能力了如指掌,同时对实施理实一体化教学的设备要运用自如,运用自如不但要会,还要会调,更会简单的维修。针对这些要求,学校应组建一支业务能力比较高、肯钻研、要求上进的师资队伍,这样才能正常的开展理实一体化教学。
六、理实一体化教学效果
理实一体化教学模式旨在使理论教学与实践教学交互进行,融为一体。一方面,提高了理论教师的实践能力,实训教师的理论水平,培养了一支高素质的师资队伍。另一方面,教师将理论知识融于实践教学中,让学生在学中干、干中学,在学练中理解理论知识、掌握技能,打破教师和学生的界限,教师就在学生中间,就在学生身边,这种方式可大大激发学生学习的热忱,增强学生的学习兴趣,学生边学边练边积极总结,能达到事半功倍的教学效果。但班级人数较多会在一定程度上影响理实一体化教学的效果,合理的班级人数应该在20人左右。
七、结束语
理实一体化教学不仅仅是理论教学与实践教学内容的一体化,也是教师在知识、技能、教学能力上的一体化,同时,还包含教学场所的一体化。因此,“理实一体化”绝不是理论教学和实习教学在形式上的简单组合,而是从学生技能技巧形成的认知规律出发,实现理论与实践的有机结合。开展理实一体化教学一定要认真分析课程性质,充分利用教学设施,调动学生学习积极性,真正通过理实一体化教学提高教学效果。
参考文献:
[1]杜家熙.数控机床编程与操作[M].北京:机械工业出版社.2011.
[2]赵华.数控机床编程与操作模块化教程[M].北京:清华大学出版社.2011.