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1 学情及用人单位需求分析
1)高职院校的学生学习基础相对差,对于专业课的学习更感到抽象,教师在授课时有些费力,因此,利用先进的教学方法、教学手段来提高学生的学习兴趣显得尤为重要。开课前,应结合学科特点,介绍数控编程知识的实用价值,有意识地让学生了解数控编程与今后工作的密切关系,了解所学专业和数控编程及操作的联系。从学生的好奇中挖掘能激发学习动机、学习热情和学习兴趣的问题和实际工作典型实例,充分展现数控编程及操作的价值,使更多的学生对数控编程产生浓厚的兴趣。
2)我国加入世贸组织后,中国正在逐步变成“世界制造中心”,制造业已成为我国经济的主要增长点,这也促使数控技术的广泛应用,数控人才的严重短缺引起了社会普遍关注。
在人才使用方面,企业需要专业知识扎实、实际经验和动手能力强的学生,工作实习期后,能够从事研发、创新、技术管理等工作。高职教育在教学机制、办学理念、课程设置、就业指导、实践教学模式、教材建设等方面应该与企业沟通、合作,按企业的需求培养人才。
2 专业课及重难点分析
《数控车削加工工艺与编程》是一门不需要任何学科基础的专业课程,相关专业课程也一样。
如图1所示轴类零件数控车加工的大体过程。首先要读懂图纸(形状、尺寸),制定加工工艺流程,编制程序(手工或自动)。通过上述加工过程分析,需要用到的专业课有《机械制图与计算机绘图》、《公差配合与测量》、《机械制造技术》、《数控车削加工工艺与编程》、《CAXA数控车》、《数控加工仿真系统》。只要同学们认真学习,都易掌握。
对于没有加工经验的初学者而言,学习的重难点主要有:程序编制的合理性、对刀的理解、切削三要素的合理确定、加工精度、坐标点的求出、加工工艺的确定、宏程序的编制等。
通过上述专业课程的学习,这些重难点都能解决。如图1所示,1)手工编程必须先求出坐标点,R10、R8、15o斜线之间相切的坐标点的求出是个难点,需用到三角函数、相似三角形、勾股定理等几何知识,部分同学已忘了,可以用计算机绘图软件,把图形绘制出来,进行标注便可解决。2)加工椭圆弧、抛物线(正弦和余弦曲线)的轴类零件,如图2、图3所示,需用到宏程序,大部分同学掌握不了,可以用CAXA数控车进行自动生动程序来解决(比手工编制的程序加工起来效率低)。其它重难点需要同学们多练习、多实践便可解决。
3 理论与实践相结合分析
实践是检验真理的唯一标准。在授课过程中,我发现部分理论问题用实践更容易讲清楚、弄明白。如:
1)圆弧的顺、逆判断。理论课讲,对圆弧顺逆方向的判断按右手坐标系确定:沿圆弧所在平面(XOZ平面)的垂直坐标轴的负方向(-Y)看去,顺时针方向为G02,逆时针方向为G03;实践得出,凹弧用G02,凸弧用G03。
2)左、右补偿。理论课讲,顺着刀具运动方向看,零件在刀具的左边称左补偿用G41,零件在刀具的右边称右补偿用G42;实践得出,外圆右补偿(G42),内孔左补偿(G41)。
4)对刀。数控机床是如何按照编程者的程序加工零件,理论课讲,机床坐标系与工件坐标系的关系,很难理解;实践课中,借助仿真软件进行对刀讲解,很清楚。
另外,课本中编的一些程序及指令的讲解部分存在不合理,通过实践举例讲解更清楚、合理。(如:用循环指令加工时,循环点的选定、过多的空行程、程序段中多余的重复、切削用量的确定等)
4 仿真软件在教学中所起作用分析
数控车编程只在“纸上谈兵”,太抽象、难理解,如果不借助仿真软件进行程序的讲解、演示,就无法验证所编的程序是否合理与对错,教学效果不理想。
1)改变传统的教学模式,提高学生的学习兴趣
2)方便了教师授课
3)学生易掌握理论知识,教学效果好
4)便于学生操作,为实际操作打下基础
5 项目实训法分析
目前数控车加工所用系统占市场份额最大的有FANUC(法那科)、SIEMENS(西门子)系统和华中系统。不同系统的指令格式、功用都有差??。
1)根据实训实习条件,有针对性地进行理论知识授课
在教学过程中,应根据学生将来实习所用设备、系统,选择对应的课本,并对课本内容做好增删处理,授课内容的难易程度要根据学情,多联系生产实例,进行理论与实践相结合的讲解、练习。
2)根据实训实习条件,编写实训实习教材
现代的数控车床种类繁多,结构、操作系统以及主要性能都不一样,特别是不同的车床、不同的系统,控制面板的操作、G代码和辅助功能的M代码的含义也不完全相同,甚至完全不同。应根据理论知识所讲内容,有针对性的编写实训教材,通过实训练习,掌握所学理论知识。
3)采用项目实训法,提高动手能力和实践经验
项目教学本质上就是任务驱动教学,是指将传统的学科体系中的知识内容转化为若干个教学项目,围绕着项目组织和展开教学,使学生直接参与项目全过程的一种教学方法。下面我仅以图4所示车削一组合件为案例做简单加工工艺分析。
组合件有三个零件装配而成,既有外圆加工又有内孔加工,首先要确定每个零件的加工工序。
1)应根据形状、尺寸确定加工顺序。如:件1,应先加工左端。
2)应根据组合情况,确定零件的加工顺序。如:图4,应先加工件3,再加工件2(把件2的右端加工好,然后与件3装配,再进行件2左端的加工)。
关键词: 数控仿真系统;数控机床编程与操作;理论及实践;教学效果
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2014)05-0270-02
0 引言
目前在机械制造行业中越来越多的应用到了数控加工,自然对此类人才的需求也就与日俱增了。但因为数控设备的价格很昂贵,很难做到每个学生都有足够的操作数控机床的时间,并且如果学生操作失误,很容易造成数控设备的损坏,既占用了设备加工时间,又增大了风险。因此,如何增加学生的实践操作机会,提高学生的实践动手能力,培养出更多的相关专业人才,就成为摆在广大职业院校的一道难题。各高职院校必须重视这一问题,探索出一套适合自己现状的教学方法和教学模式。数控仿真系统的应用可以有效的解决学生缺乏实践操作机会的问题,因为该系统可以通过进行数控加工全过程的演示,比如数控加工程序的编制、虚拟仿真数控机床的操作、工件加工和测量等,让学生了解和掌握到数控机床的各项程序指令和基本操作方法,为今后的实际操作打下良好的基础。
分析数控仿真系统在数控机床编程与操作实训教学中的应用可以发现,它作为前期的辅助教学手段已经成为了一种最安全有效的教学方法和教学途径。
1 数控仿真系统在数控机床编程与操作实训教学中的应用
1.1 利用数控仿真系统,可以提高教学效率、节约成本。数控设备价格昂贵,数量有限。数控仿真系统通过计算机大量配置终端,彻底解决了数控机床数量不足的难题。同时数控仿真系统不存在安全问题,若操作失误,系统会及时报警,并不会出现安全事故。不仅巩固了学生的操作能力,让学生有更多的实践学习机会,也在很大程度上节约了教学成本,是数控机床编程与操作实训教学前期良好的辅助教学手段。
1.2 利用数控仿真系统,可以减少教师的工作量,提高教学质量。传统教学中,数控程序批阅的工作量非常大而且繁琐。应用数控仿真系统,学生程序出现小的失误,数控仿真系统会及时报警,帮助学生改正编程过程中的错误。数控仿真系统自带的考试功能能够自动记录学生操作过程的失误,自动评分,极大的减少了教师工作量,提高教学质量。
1.3 利用数控仿真系统,可以提高学生的学习积极性。数控机床编程与操作实训是理论和实践相结合的课程,按照传统的方法在课堂上讲授编程指令,学生很难理解这些指令的内涵以及与实际应用之间的关系,学生会感觉空洞、枯燥、提不起兴趣,而利用数控仿真系统进行多媒体教学,直观地向学生展示编程指令的实际加工应用,学生可以将所学的指令在数控仿真系统上进行模拟加工,发现编程过程中出现的错误,教师针对学生的错误及时进行讲解,让编程指令变得具体、形象,增强了学生的学习积极性。
1.4 利用数控仿真系统,可以增强学生动手操作能力。教师把数控机床操作的课程安排在实训车间来讲授,其一受数控机床数量的限制,学生自己动手操作的时间不足;其二学生操作一旦出现失误,轻则造成刀具或者机床的损坏,重则造成安全事故的发生。因此在进行数控机床实际操作之前,应先利用数控仿真系统,增强学生的动手操作能力。数控仿真系统采用的操作面板和按键功能与实际的数控机床完全相同,学生可以在数控仿真系统上自己动手操作机床来加深理解。即使操作过程中有失误的地方,仿真系统也只是及时出现报警提示,而不会造成安全事故的发生,这样学生就可以放心大胆地进行各种操作练习,从而增强了学生的动手操作能力。经过了大量的数控仿真系统的操作练习,再到数控机床进行实际操作,就会避免安全事故的发生。
1.5 利用数控仿真系统,可以培养学生严谨的工作作风。学生在学习数控编程时,如果不利用数控仿真系统进行验证,很难发现编程过程中出现的小的失误。利用数控仿真系统,即使再小的错误,如数字0输成字母O,坐标值掉了小数点,字母Z输成数字2等等,数控系统都会及时报警,程序无法运行。因此要在数控仿真系统上正确的运行程序,必须保证输入的程序是正确无误,这就培养了学生严谨的工作作风。数控程序没有60分、90分,只有0分和100分。
1.6 利用数控仿真系统,可以实现网络教学和远程培训。随着社会对技能人才的大量需求,职业院校还应担负起社会劳动力的培训任务,利用数控仿真系统和网络搭建的平台,进行远程教育将成为一种新的教育教学模式,它打破了地域和时间的限制,扩大培训人员的数量,缩短了培训的周期。
2 数控仿真系统应用中的注意事项
2.1 数控仿真系统只能检查程序的对错,无法检查程序的好坏。数控仿真系统对数控程序编写技巧、加工工艺安排无法检查。教师应在课堂上重点讲解这些问题,学生应结合所掌握的加工方法,进行加工工艺安排,然后在数控仿真系统上进行模拟练习。
2.2 数控仿真系统只能完成加工过程,不能检查加工质量。数控仿真系统在切削速度、进给量、吃刀量等对加工质量的影响无法体现,实际加工中的刀具磨损在数控仿真系统里也不存在。在数控仿真系统里,只要程序是正确的,加工完成后的尺寸就是丝毫不差的。但是在实际操作中,刀具磨损、各种加工参数的设置都会影响最终的加工结果。数控仿真系统的使用,会在一定程度上让学生放松对产品质量和生产安全的认识。因此数控仿真系统只能用于数控机床编程与操作实训教学前期辅助教学,不能完全抛开实际机床的实习内容,后期还要安排适当的实习时间,通过实际操作来纠正以上不足。
综上所述,数控仿真系统尽管毕竟和实际机床还是有很多区别,无法真正替代实际机床,但是数控仿真系统减少了资金投入,充分利用有限资源,提高了学生的学习兴趣,调动了学生的学习积极性,减轻了老师的工作量,对于学生动手操作机床的能力培养,也起到了提高和增强的
作用。
参考文献:
[1]吴长有.数控仿真应用软件实训[M].北京:机械工业出版社,2008.
关键词: “三以一化” 数控车床编程与操作 第一课 实践能力
享誉全球的德国校企合作培训学生的“双元制”教学模式,新加坡“教学工厂”的职教模式,以职业技能培养为主线,以职业能力为本位的职教理念,时刻鞭策着我国的职业教育体系,时刻提醒和动摇着我国的职业教育工作者和管理者。
然而,在国内各类职业学校热衷于一系列教学理念的创新或“照搬照抄”他人已初见成效的理念时,我们是不是忘记了职业教育的本质?是不是脱离了对我们的国情、教育制度和教育对象的研究?职业教育到底是什么?应该是服务型教育,是为市场服务,为经济发展服务,为企业服务的一种教育。职业学校(这里主要指中等职业学校)作为培养直接在生产、服务、技术和管理一线工作的技能应用型人才的教育机构,必须更多地关注实践方法,必须突出学生综合职业能力的培养,实现让学生“求职有技能,发展有基础,创业有潜质”的教育成效[1]。
笔者所在的江苏省常州技师学院于2003年实行分系分级管理,便积极展开对一体化教学模式的研究和探索,且在这几年的实践中取得了较为理想的成绩。下面笔者以数控车床编程与操作教学为例,结合课改实践中的具体做法,与同行相互交流,谈谈自己的课改体会。
职业学校只有创出自己的办学特色,只有打响自己的品牌效应,只有培养出合格的技术应用型人才,与企业实现用工的“无缝”对接,才能在职业教育改革的浪潮中立足、生存和突显。那么,如何才能做到呢?最重要的就是要进行有针对性、有实效性的课程改革。
数控车床编程与操作是一门理论和实践综合性较强的学科,是数控加工专业学生必须掌握的专业技能课程之一。数控专业传统的课程设置已与时代严重脱节,制约了教师的成长,束缚了学生的能力,阻滞了学校的发展,教育的最终结果是无法做到与企业生产实际有效整合,这是企业的损失,更是学生、教师和学校的最大损失。但课程体系的改革不是理论课程与实训或实验课程的简单“1+1”,而是必须根据教育的性质、学习年限、学生的接受能力对课程内容做适当取舍,对学校“硬软件”设施进行有效的整合或重构优化,以职业能力为本位,以职业实践为主线,以项目课程为主体,构建综合一体化的课程体系,即所谓的“三以一化”课程体系,具体可从以下几方面考虑。
一、灵活设计第一课,抛砖引玉定项目
《数控车床编程与操作》从课程的专业角度评价出发,的确存在着些许枯燥的成分,但专业技能课程的潜在价值或影响力在于,通过教师的“导演”,可以让“演员们”自由发挥,找到各自的角色定位,获得某种意义的成就感。考虑到中职生学习知识结构的参差不齐,考虑到中职生明显的职业倾向性学习兴趣,能否上好专业技能课的第一讲至关重要,我们要做什么呢?就是精心准备,设计组织好第一堂课,引导或激发学生主动拿起手中的钥匙,开启求知的大门。有一环节我曾这样设计:有专家分析过,绝大多数人的好奇心理主要是由视觉触发的。实施入门教学时,我一改以往空洞抽象地介绍“数控车床的主要加工对象”这一知识点,而是将历届(或前期同进度班级)数控加工专业学生的优秀车削作品的实物或图片资料展出,在学生欲望被点燃的瞬间,我再展出一些有创意的数控车零件(有的取自网络资源,有的取自假期师资培训或企业实践时的记录),旨在吸引学生的眼球,抓住最佳听课时机。
接着,便可将课堂活动的主导权转交给学生,适当引导学生,依据图片或实物对号入座,可自由选择讨论的方式(教师适时给出一定的参考意见),最后选派代表总结。在这个教学活动期间,教师不要对学生的思维横加干涉,无论学生给出的答案正确与否,教师都要给予充分的肯定(不是肯定他的答案,而是肯定他积极思考的态度,肯定他主动发言的勇气),因为学生的求知欲是瞬间效应或是其他,教师的评价尤为重要。学生在这样轻松、愉悦的心境中,无意识地主动完成了项目教学中的第一个任务——了解数控车床的加工对象和特点。绝大多数学生已经“习惯”了传统的教师单向授课模式,已经“习惯”了被动接受指示,这种新颖的能充当课堂主人的教学设计,会激起学生内心的动荡,激起学生极力想证明自己的欲望,这不正是职业教育的宗旨体现吗?
二、巧妙提炼项目或任务,发掘学生个体实践能力差异
学生已迫不及待地开启了“数控迷宫”的大门,那么,他是会勇往直前探个究竟,还是会在待在门口止步不前或徘徊不定呢?靠什么来帮助他做选择呢?靠屋内有足够吸引他的“东西”,靠老师的巧妙引导。数控车床编程与操作是一门系统性较强的复合型课程,为了更好地适应现代企业的用工需求,学生不能只是对车削编程指令的简单“搬用”,必须学会综合运用所学的专业基础知识和专业技能等来解决实践问题。因此,先前的那种“纯粹”的粗放型理实一体化教学课程设置或教学设计已显现了它的弊端,我们现在的课程体系改革,就要强调真实项目或真实典型工作任务(来源于企业生产实际的工作任务)的确立,只有在真实的学习情境中,当学生积极地完成具体任务(或项目),努力地思考其中的实践性问题时,这些知识才可能在学生的认知结构中与工作任务建立有机联系[2]。
典型工作任务的提取虽然离不开企业专家(一线技术骨干、班组长、车间主任为主)的深度参与,但企业专家对学校的课程设置理念,对学生的知识结构等方面均不了解,所以,真正要以学生的职业能力为本位,以职业实践为主线,以项目课程为主体,就必须依赖我们的“一体化教师”或“双师型”教师去理解、提炼、精心组织和安排这些任务,将它们针对性地转化为学生乐意接受的方式,让学生在整个项目(而非某个单一工作任务中)的学习过程中,学会质疑,学会思考,学会合作,让学生积极主动起来,让一体化教学“活”起来。
“三以一化”课程体系的设立宗旨就是为了彻底打破传统教学的唯结果论,为了找到有效的理实切入口或结合点。因此,本着遵循学生个体差异的原则,教师不能在给学生布置完项目或任务后,就完全交由学生“自由”发挥,而是必须多加关注学生在整个项目或任务学习过程中的点滴变化,坚持多元化价标准,使评价成为激发不同层次学生学好课程的催化剂,使中职生燃起自信心和勇气,提升自身的综合职业素养。
参考文献:
关键词:多媒体;数控仿真系统;数控编程;数控教学
1 多媒体技术和数控仿真系统解决的问题
1.1 多媒体技术应用和解决问题
多媒体是指用计算机交互式地综合处理文本、图像、图形、动画、音频、视频等多种信息,在课堂教学中可引进投影机、幻灯机、录音机和录像机等教学媒体。在职业教育、教学过程中,运用现代的多媒体手段与传统的教育手段的结合,可以更有效地传递教学信息,达到教学目的和要求。学生在学习上更加主动体现在多媒体的交互性。信息媒体的多样性可使原本抽象、枯燥的教学内容更加生动,从而更直观的了解学习内容,增强了学生学习兴趣,在数控教学中使用多媒体,可以极大地提高教育效果和教学水平。通常使用的多媒体设备投影仪、幻灯机和录像机,电脑网络教室等教学媒体。
1.2 数控仿真系统应用
(1)数控仿真技术解决的问题。现代数字控制技术与数控机床给机械制造行业带来了巨大的变化。现在数控技术的应用非常广泛,我院已为社会输送了大批以数控机床编程操作为主的优秀人才。以往的上完《数控编程》课后续就是《数控综合技能训练》,因为本专业学生数量多,编程水平有限,往往实习时在机床上浪费大量的时间进行编程,占用了实操时间,效率低。因为初学者操作失误还会损坏刀具和设备,造成安全事故,使实训工作量增大、加工效率低,实训费用高。这些问题都成了制约教学的效果。数控编程是本专业核心课,要想达到理想的教学和实践效果,使用数控仿真作为辅助教学方法手段,能解决一次性在实训中心的学生多,工作量大、效率低,并且学生初学操作易出错的问题。
(2)数控加工仿真系统教学可实施性。为了迅速提高学生的编程理论水平和数控机床实际操作水平,仿真软件应用能实现虚拟现实技术实现数控加工操作技能培训的效果,利用它进行学习和实训,且经济实用。我院是从国内众多数控加工仿真教学系统中选用的上海宇龙公司的数控仿真正版软件。该仿真软件可以通过真正的三维加工仿真过程使同学亲身体会,并观察仿真加工后的工件,迅速掌握数控机床的操作过程,仿真过程逼真;同学可以在一个窗口观察程序执行仿真时,程序段、坐标值、出错信息及工件与刀具的相对切削过程的真实显示。为了达到的目的,我们可通过仿真软件教学使学生在联系编程是模拟实际机床编程操作加工,真实仿真模拟零件加工,即可大大减少昂贵的数控机床设备投入问题,有提高学生学习编程课的兴趣。该仿真系统具有FANUC、华中、SIEMENS等多个数控仿真系统功能,学生通过在编程理实一体化教室操作仿真软件,在较短的时间内就能学会操作FANUC、华中系统的数控铣、数控加工中心及数控车的编程与操作加工。
(3)数控加工仿真软件的优越性。使用数控加工仿真软件可以帮助更好的学习和复习《数控编程》课程、为后续课程《数控综合技能训练》提供基础。
2 多媒体技术和数控仿真系统在教学中的应用教学效果
2.1 通过项目教学,提高学生学习的兴趣和主观能动性
随着大学的扩招现阶段高职的学生学习能力大幅度下降,所以学习基础差和学习习惯不好,这样就给教师教学带来极大的困难。我院2008年评为示范院校以来,我系教师经过不断的教学改革,使用多种灵活的、先进的教学方法和手段提高学生的学习兴趣。通过多媒体技术和数控仿真系统结合的理实一体化教学,改进后的教学方法不仅激发了学生的好奇心和求知欲,而且增加了感知深度,培养起了学习兴趣,进而提高学习效率。我们职业院校培养学生要具有过硬的操作技能,才能达到岗位能力要求,找到适合的岗位工作。我们尊重教学体系建设,渗透能力训练,将理论知识和实践能力有机结合。以数控仿真软件和多媒体技术应用相结合能较为娴熟地运用行为导向教学方法,在教学过程中真正体现学生为主体突出显示学生动手动脑的能力,使学生从以往的被动学习变为主动学习。通过理实一体化教学,即可培养学生的的分析问题及解决问题的能力,也可大大提高了学习兴趣和主观能动性。
2.2 加强理实一体化教学,提高学生的自学能力
数控编程理实一体化教学过程中教师应重视应用多媒体技术和数控加工仿真系统来实施的理论和实践教学效果,为发挥教师在教学中的引导作用,在教学中实施原先的一只粉笔一块黑板的常规教学方法,改为使多媒体技术和数控仿真系统结合应用的教学手段实现互动教学。大大提高学生自学和沟通能力,发挥了多媒体和数控仿真系统在编程理实一体化教学的作用。新的教学方法使教师重点解决编程方法、简单数控加工工艺安排方面的问题,而在数控编程理实一体化教学中,可以利用仿真系统解决解决不同系统、机床程序校验及操作问题,加深理论教学中学过的机床选用、刀具选择、切削用量的选择等方面的相关知识。
2.3 运用多媒体技术和数控仿真系统,增大数控编程教学中知识的信息、容量,具有省时、省力的优势
在数控编程课堂教学中进行知识总结和巩固训练等活动,传统的教学因学时短复笼统,总结的知识不全面,学生掌握的不好。通常我们把学习的课程内容和训练的知识通过课件的体现,在投影上播放,即加强了训练密度,提高效率,又能减轻师生教学负担。多媒体教学还能适应学生知识程度高低不平的问题,便于为基础差的学生课下复习本次课程知识,进度快的同学更快的掌握本次课程知识或预习下一个学习内容,达到本课程的教学目的和要求。
2.4 科学合理安排教学内容,提高学生的就业能力
(下转第188页)
(上接第181页)
在数控编程课教学过程中,我们主要教授的编程指令是企业上最常用并易学习的FANUC、华中系统的编程方法知识和数控操作加工应用,学生能很快熟练掌握、并灵活应用;等学生初步掌握编程知识后讲解SIEMENS系统的常用的一些编程与操作方法,数控仿真软件上讲解不同操作面板在加工中的功能键使用方法。提升学生的基本编程知识,并提高学生对不同操作系统、面板的编程与数控操作能力。2.5实时考核反馈,提高学生的学习意识和自觉性。
每一次课程安排一次训练课题,比使用理实一体的教学方法实现教学内容,使每次项目都有一个考核,具有较强的目的性。通过对学生考核评价击破各个知识点,掌握全面编程知识,通过考核评价还可以提高学生的学习意识、学习热情、学习自觉性和自信心;通过考核评价结果的反馈也能使教师适时的调整教学,有针对性地讲解共性问题和个别问题,做到有的放矢。
2.6 提高教学效率,节约教学成本
使用多媒体技术和数控加工仿真系统结合教学法运用到数控编程教学中,即可解决授课班级多,又可解决机床少问题。教学中把引入仿真系统可避免因初学者误操作造成价格昂贵的数控机床的损坏,增加学生在教学过程中感受仿真数控机床操作过程中如临现场的真实感。当授课学生增多时,为了每位同学有足够的仿真实践机会,只需通配置大量计算机终端,可彻底解决了数控机床数量不足的难题。同学们在学习过程中即掌握数控编程课中各种编程指令知识,又能够让很快的熟悉和了解数控操作加工的工作过程,掌握各种数控机床的操作方法,为后续课程数控综合技能训练做好准备。这种理实一体的教学方法和手段使学生独立地对数控编程知识进行学习、练习和复习,这样在后续数控综合技能训练在实际机床上操作时,节约工件材料和刀具的消耗,节约了教学成本,提高了教学质量。
2.7 提高教师的教学质量和教学效果
传统的编程课是上课时教师一味的灌输编程知识,学生只是听课,但做不到及时掌握编程知识。期末终期考核时,试卷中程序的繁重批阅更是让数控教师头昏眼花,因编程针对个人的差别性,比如:每个学生掌握知识的程度不同,有的同学会使用固定循环编程,有的同学会使用用子程序编程,造成教师批改试卷工作量达的问题。应用了多媒体技术和数控仿真系统教学以后,教学变得更加生动、具体、形象,提高了学生的学习兴趣,教学效果明显得到提高,并能自我评价或互相评价工零件的几何形状精度,对学生操作能力和培训起到了极大的提高和加强作用。我们采用项目考核,每次的教学项目都可通过仿真软件直观看到最终工件的形状,在屏幕观察刀具运动轨迹和坐标变化,及时发现数控编程和工艺是否存在问题,真正达到了课程考核的效果,提高了教学质量。
3 结束语
我院在2008年开始示范院校课程建设,在数控编教学中使用多媒体技术和数控仿真系统,并在学习数控编程知识时使用理实一体化的教学方法和手段,使课堂的教学由教师的满堂灌变成以学生为主体的教学后,既提高学生的自学能力和学习兴趣,又使教学效果明显得到提高。示范课程建设教学经验来看,多媒体技术和数控仿真系统已成为数控编程教学中一种不可或缺的重要方法手段。
参考文献:
[1]曾小惠,吴明华,潘铁虹.在线数控加工仿真教学系统的实现[D].1998.
[2]王晓楠,王仲海.虚拟现实技术及其应用[Z].2002.
[3]上海宇龙仿真系统操作说明书[S].
关键词: 数控加工仿真 数控编程与操作课程 教学探索
一、前言
目前数控编程与操作的课程设置老化,教学理念和教学方法陈旧,专业设施落后、不全而且学生基础差,专业意识不强,学习被动,学习无兴趣等。要在这样的条件下培养出社会需要的高素质、高技能型人才,我们必须探索出一套适合当前情况的教学方法。经过几年的数控编程与操作的教学探索,我发现数控加工仿真软件在数控编程与操作理论教学中具有桥梁作用,直观、生动,能使理论和实践有效地衔接,打破了传统的数控编程与操作的教学模式,激发了学生的学习兴趣,增强了学生的动手能力,大大提高了数控编程与操作课程的教学效果。
二、以往数控编程与操作理论教学时存在的问题
1.教师唱独角戏,学生感到枯燥无味。
在数控编程与操作的理论教学中,我在课堂上认真而仔细地讲解着G代码和M代码、G指令和M指令、编程知识和编程方法,学生难以理解,似懂非懂,编出的程序也不知道是对还是错。这时我意识到我在唱独角戏,语言很枯燥无味,同时课堂气氛不活跃,不能激发学生的学习兴趣。
2.不能实现理实一体化教学。
数控编程与操作课是应用性较强的课程,而我只在课堂上讲解理论的编程知识,学生很难理解,有时课本上的编程知识与实际机床上的编程有很大出入,理论不能联系实际,更谈不上实现高职高专的理实一体化教学和社会需求的高素质高技能型人才培养。
3.数控编程与操作理论教学中教师的困惑。
我以往判断学生是否掌握所学知识和编程是否正确都是通过批改作业知晓的。检查程序需逐个程序进行查阅,内容多而十分麻烦,工作量又大,一些在数控机床上常常无法通过的错误也不易查出,而这些问题的解决在实际数控编程与操作中是十分重要的。
三、改进后的教学效果
例如,讲到程序编写时,我要求学生铣削大众的标志。我只是给出了大众标志(如图1)。然后学生只要能在数控仿真软件里运行出来,我就算他们程序编写正确,因为程序只要能在数控仿真里运行出来,就一定对的。
学生编好程序后,我要求学生把程序输入到机床里,教学生程序的输入(如图2)。程序的输入是靠如图3所示的键盘输入的,这样学生又熟悉了机床的键盘。然后通过控制面板(如图4),进行运行程序,如果程序编写错误,学生不可能得到如图5所示的结果。
1.把数控加工仿真应用于理论教学中,极大地提高了学生的学习兴趣。
我把数控加工仿真软件应用于理论教学中,教学效果之好是我没有想到的。学生的编程可以直接在数控加工仿真系统进行模拟加工演示,便于学习掌握,编程与操作的作业可以直接在计算机上检查,使学生对这门课程有了浓厚的学习兴趣,学生的学习主动性与积极性大大提高。
2.理实一体化教学的好处。
在教学过程中,我将理论与实践有机地结合在一起,边讲授边练习,使讲过的知识及时应用于实践中,加深了学生对理论知识的理解,而且学生通过模拟操作数控机床,对真实的数控机床的操作方法具备了相当水平的实践基础。我在教学中边教边学、边学边做、在学中做、在做中学,手脑并用,极大地调动了积极性,提高了教学效果,学生的编程与操作能力也有了非常明显的提高。
3.利用多媒体,充分发挥数控加工仿真软件在课堂教学中的作用。
数控编程与操作的传统教学方式使很难学生接受。数控加工仿真软件是操作技能训练的辅助工具,多媒体运用于理论教学中更是好方法,教师可以直接演示数控机床的操作方法,学生可以直接看到数控机床的操作方法和编程方法,直观、生动。在数控编程与操作课程教学中,我十分重视数控加工仿真软件在教学中的应用,摆正了数控加工仿真在教学中的位置,没有完全依赖数控加工仿真软件而放弃自己在教学中的引导作用,从而科学地、充分地发挥了数控加工仿真软件在教学中的作用。
四、结语
职校教师应发挥创造性的精神,大胆改革,为职业院校的改革探索出一条适应职业院校发展的光明大道,为社会的进步和社会高素质高技能人才的培养作出自己的贡献。
参考文献:
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