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关键词:双元制 铣削实训 教学设计 教学实施
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2016)11(c)-0154-02
该课程以“项目导向,任务驱动、做学合一”的原则,采用行动导向六步法进行实施,其中包含了四阶段教学法、项目教学方法、引导文教学法行教学设计。在每个任务实施过程中,能够运用教师点拨、关键点提示、操作技巧示范、警告、重点提示的方式来进行教学实施。
1 课程教学设计
1.1 课程设计依据
该课程以拓展学生在铣削技术、铣削技能方面的能力为目标,通过理论与操作技能有机融合,项目内容由简单到复杂的递进,重在培养学生使用普通铣床进行机械加工的能力;同时在执行任务的过程中培养学生自主学习的能力;独立完成简单生产任务并能根据在零件加工过程中出现的问题,进行分析及解决问题的能力。
1.2 课程内容
在课程教学内容中,嵌入国家职业资格标准,对课程载体进行了筛选。最终确定以典型零件为工作任务,并根据实际课程需求,对任务图纸进行修改,使工作任务由简单到复杂、由单一到综合,采用循序渐进的方式进行工作任务实施。
1.3 课程载体
根据课程内容的设计和安排,课程项目载体选用了4个:十字块、滑阀、导板,六角盘盖。其中,十字块与滑阀互配,滑阀又可以与导板互配。项目从基本的铣削平面训练开始,逐渐深入进行各类台阶及各类槽的铣削,掌握各种铣削方法。最终的训练点在于件与件之间的相配,具体训练学生对配合尺寸的铣削控制能力,及简单的互配方法鉴别能力。六角盘盖则是训练学生对六棱形零件的铣削方法能力,相较于前三个项目,加工难度有所提高。
1.4 课程重点及难点
1.4.1 该课程重点
培养学生学会编制典型零件的加工工艺。编制加工工艺的能力对学生来说尤为重要,在学习训练的过程中,不但要培养学生会加工,会操作,更要让学生学会编制加工工艺。在企业生产加工过程中,来料加工一定有相应的工艺文件,如果工艺出现问题,很有可能导致零件加工出现问题。所以,培养学生学会编制工艺,为以后的学习及工作打下基础是非常必要的。
培养学生对铣床加工的规范操作。铣床规范操作的条例非常多,安全操作最重要,从最基本的工作服、工作帽及防护镜的穿戴,到加工时的操作细节注意点,都是为了防患于未然,每时每刻都不能掉以轻心。
培养学生对零件加工质量的控制及检测能力。尺寸控制与检测是决定零件是否合格的重要因素,首先,学生必须学会控制尺寸范围;其次,正确的检测方法能确保零件是否合格。在课程教学过程中,可以利用互检确定检测的准确性。
1.4.2 该课程难点
学生规范操作及基本素养的养成。养成良好的操作习惯与职业素养,是一个持久的教学课题。一个习惯的养成需要21 d的形成和69 d的巩固,然后习以为常。它需要教师在教学过程中以身作则,并不断强化,使学生养成习惯,不H在该课程中继续保持,更要延续到工作中,乃至受用终身。
常用工、量、刀具的正确选择和使用。刀具的正确选择使用对于刚接触机床的学生来说有一定难度,它需要根据不同的铣削加工面、形状、不同的尺寸要求等进行合理选择。不合理的选择可能导致加工效率低下,加工质量缺陷等,不合理的使用可能导致刀具受损等情况产生。
零件加工工艺的编制、加工精度的控制及加工质量的检测。这既是该课程的重点,也是难点。工艺的编制是否合理,决定工件加工工序及方法是否正确;加工精度的控制及加工质量的检测是否正确,决定零件是否合格。这三方面是有机结合,息息相关的。学生掌握这几个环节的能力,需要不断地反复训练,才能有效达到预期效果。
2 课程教学实施
2.1 教学方法
该课程参考德国的行动导向法,针对课程项目,有效进行课程实施。课程以学生为主体,教师为主导,以完整的行动模式来展现。我们以该课程项目中的任务1(如图1)铣削六方体外形尺寸为例,确定六个环节需要做些什么。
第一步,搜集信息,在第一个环节里,主要体现应该做什么?学生带着这样的疑问,对需要加工的任务去进行信息搜集,为整个任务的顺利实施做好充分准备。这些信息包含对机床、材料、刀具、切削参数、图纸、加工工艺等。
第二步,计划,这个环节应该知道如何做?在进行计划的时候可以做出多个方案,进行比较,预想每个方案可能产生的后果,例如:是否会遇到加工困难,加工时是否存在安全隐患,加工完成后能正确否保证尺寸精度及形位公差等多方面进行考虑。
第三步,决定,这个环节需要选择哪个途径?在经过计划了多个方案后,选定较为合适的一个。在这个环节时,学生可以与任课教师进行沟通讨论,在教师提供建议后,确定最终方案,决定六个面的铣削顺序。
第四步,实施,这是体现如何工作的环节。针对刚接触铣床的学生,可以由教师先进行示范操作,然后由学生模仿加深印象,再由学生进行独立操作,教师从旁巡视指导,对出现的问题进行及时纠正,共性问题集中讲解,必要时再次进行示范。在整个过程中,教师必须时刻灌输5S管理的重要性,并要求学生时刻保持动态5S。
第五步,检查,这个环节要体现的是任务的处理是否专业。学生在加工完成外形尺寸后,需要对自己的工件进行自检,同时可以与同组同学进行互检,最后由任课教师进行检测三个外形尺寸是否控制在尺寸公差范围内,垂直度、平行度、表面粗糙度是否达标等。
第六步,评估,最后这个环节是对完成的任务进行评价,今后哪些方面可以做得更好?教师的角色在这个环节中起比较重要的作用,要使学生形成质量意识,对学生加工完成的工件进行评价总结,让学生知道自己的弱势在哪,在之后的练习中进行加强,反复的训练使加工质量达到零缺陷的目标。
3 结语
基于双元制模式下进行的实践课程,对于学生的各方面要求,都相对较高。那么,在高标准、高要求的教学情境下,对于教师本身的素质要求也必然非常高。除了教师本身的专业技术能力,必须对双元制教学模式非常熟稔,对行业内信息充分了解,始终坚持强烈的培养意识,热爱这份教育事业,通过多种途径进行学习交流,始终保持前沿的教学理念,才能对课程教学游刃有余。
参考文献
【关键词】数控加工 腔体 工艺MasterCAM分析 MasterCAM
一、腔体零件的机械加工工艺过程分析
本文所加工的腔体零件是典型的铣削类加工零件,成批生产,结构形状复杂,是适合数控铣削加工的一种典型零件。下面就该零件的工艺分析过程进行分析。
(一) 零件图样分析
1. 结构分析
如图1-1所示该箱体零件有圆柱面、圆孔、沟槽、平面等。
图1-1
2. 精度分析
由于该箱体的表面粗糙度要求一般为R3.2所以加工较方便,普通的加工中心能够保证。其尺寸精度为正负0.1,也容易控制,一般的加工工艺就能保证。
(二) 定位基准
由于该零件是单件小批量生产不便于设计专用夹具,价格昂贵,所以底面作为定位基准,用杠杆百分表进行找正,压板压紧。
(三) 工艺方案拟定
通过查阅数控加工工艺教科书和操作加工的经验,得出各部位的加工方案如下:粗铣-半精加工-精铣周边- 精铣底面-点孔-钻孔-锪孔。
二、腔体零件的数控加工工序分析
数控加工工序为工序1加工零件,加工内容是:铣削加工腔体。下面就数控加工工序进行具体分析。
(一) 加工顺序
该工序的工步有六步:粗、精铣削、钻孔等加工零件,根据先粗后精原则:
工步1:粗铣削加工零件。加工内容是整个零件,由于零件的造型比较复杂,所以用的是MasterCAM对加工的零件进行编程,对零件进行加工,零件的周边留1.5mm的余量,底面留0.8mm的余量,此次粗加工分二步进行,第一次粗加工选用φ12R2的圆鼻刀,切削的力比较大能够满足粗加工的要求,去除大量的加工余量,第二次粗加工用的是φ10R0.5的键槽刀,加工的部位是第一把刀的残余加工,为后面的半精加工做好准备。
工步2:半精铣削加工零件。加工内容是整个零件,用的是MasterCAM对加工的零件进行编程,对零件进行加工,零件的周边留0.6mm的余量,底面留0.3mm的余量。此道工步分一次加工,在半精加工基础上进行加工:
工步3:精铣削加工零件。加工内容是整个零件,用的是MasterCAM对加工的零件进行编程,对零件进行加工,先精加工零件的周壁,再精加工零件的底面。
工步4:点孔定位。加工内容是为钻孔加工准备。
工步5:钻孔加工。加工内容:加工所有的孔。
工步6:锪孔加工。加工内容:锪平φ8深0.5mm的孔。
(二) 装夹方案和夹具的选择
由于该零件是单件生产不便于设计专用夹具,价格昂贵,所以以底面为定位基准,零件底免约束工件Z轴移动X、Y轴旋转三个自由度。然后用杠杆百分表打平行,再用压板压紧。
(三) 走刀路线的确定
下图所示为精加工的第一步加工的走刀路线,选用φ10R0.5的键槽刀,步距为恒定的1mm,加工周边余量为0,每次下刀0.2mm,S3000r/min,F3000mm/min.
下图所示为精加工的第二步加工的走刀路线,选用φ10R0.5的键槽刀,步距为恒定的1mm,加工底面为0,每次下刀0.2mm,S3000r/min,F3000mm/min.
(四) 选择刀具
在上述分析的基础上编写相应的机械加工工艺过程卡片。
(五)确定工序尺寸
因为是用MasterCAM对该箱体进行编程然后对其进行加工,所以工序尺寸由软件MasterCAM控制。
三、总结
通过对该零件的工艺分析、数控机床的选用,零件工艺方案设计,包括进给路线、加工余量、切削用量、机床夹具的选择等内容。最终完成零件的机械加工工艺过程卡片,数控加工工序卡片,工件的定位和夹紧方案草图,数控刀具卡片,数控加工进给路线图。并且在学习以上知识的同时也练习了CAD、MasterCAM、数控仿真加工、数控机床加工等知识。
参考文献:
[1].梁训渲.,周延佑 机床技术发展新动向. 2001
[2].中国机床工具协会 数控系统分层. 2001
关键词:信息化;混合式教学;网络学习平台
国家教育部大力推进职业院校信息化教学,以连续8 年主办全国职业院校信息化教学大赛。目前在教育教学中不断涌现出各种新的信息技术。本文基于网络学习平台探索信息化课堂教学模式,实现教学资源共享,学习地点可移动,学习内容可选择,学习进度可控制,真正实现“泛在学习”,培养学生自主学习能力。
1 设计依据
课程遵循“工学结合、行动导向”及“教、学、做”一体化模式,通过基于工作过程一体化的教学模式,“以项目为主线、以任务为引领,以情境为依托,以学生为主体、以教师为主导”使学生具备数控铣削零件加工工艺分析、工艺设计、数控编程与操作的能力,并熟练掌握编程指令、数控加工仿真软件应用,可独立进行零件的数控编程加工,且具有制订较复杂铣削零件的数控加工工艺规程和分析解决生产中一般工艺问题的能力。
2 教学分析
本课程选用国家级“十二五”规划教材《数控铣削编程与加工》,由机械工业出版社出版,张宁菊主编。该教材,依据数控技术专业人才培养目标、体现工学结合的人才培养模式,按照项目组织课程教学内容。本课程内容主要强化以企业数控铣削加工具体工作为导向,以岗位职业能力为要求,以来源于企业经过加工处理的典型零件为载体的设计思想,结合课程运行过程中出现的各种问题、教学总结会、加工零件质量分析等多方面的反馈,按照基于工作过程的方式继续深入开发将数控工艺、数控编程的理论教学、机床操作实训教学、数控工艺课程设计、典型零件虚拟加工、实际加工内容融为一体的教学项目内容。使学生通过“学中做、做中学、学做结合”,深入理解并掌握从事数控铣床(加工中心)加工操作与维护、编程与工艺设计相关知识与实践技能。本节课选自《数控铣削编程与加工》(“十二五”江苏省高等学校重点教材,机械工业出版社2017 年第2 版)课程的项目三:外轮廓零件的加工。依据《数控铣削编成与加工》课程标准、高等职业学习阿西专业教学标准、《国家职业技能鉴定中级数控铣工》职业标准。授课对象是数控技术专业二年级学生,他们喜欢动手,热衷网络,对数控铣削编程与加工略知一二,心怀好奇,同时他们能够规范使用刀量夹具、能够熟练掌握SINUMRIK802D系统数控铣床的基本操作并能够熟练操作斯沃数控仿真软件,可以制定出槽类零件加工工艺、实现对槽类零件的编程与加工,有一定的外轮廓零件编程与加工的基础。根据上述专业学情分析,确定知识目标、技能目标、素质目标以及教学重点和难点。
3 教学策略
在建构主义学习理论支撑下,在信息化教学背景下,采用任务驱动法等,指导学生探究学习,一扫传统教学耗时低效、枯燥乏味的弊端。在教学中,基于打碎简约理念来建设课程资源,再按照泛在集成理念实现重构学习。利用网络学习平台整合,全程记录学习痕迹,较好地实现了学习个性化和评价智能化。围绕“教、学、做、评”一体化模式,以企业真实产品创建任务环境,以刀具半径补偿功能为支撑,通过线上线下学生、师生互动完成教学,最终结合专业落实到提高学生职业素养。
4 教学过程
课前,提前2 ―3 天教学任务。教师通过网络学习平台构建并任务、学习资源(学生手册、微课、视频、PPT)和加工作业,学生进行自主学习微课资源并提交加工作业。师生在网络学习平台上进行交流讨论,教师根据网络学习平台统计学生在线学习情况,给出每位同学线上评价,分析学生学习情况,并调整课堂讲解内容,学生课前观看微视频,在线讨论交流,课中学习更有针对性,提高学习效率。课中,老师查看课前学习资源完成情况,查看课前加工作业提交情况,根据平台数据,汇报学生课前任务完成情况,询问未完成任务学生原因,学生对课前加工作业测量结果互评,由初步实现预期效果的各组上台展示加工思路,结合加工尺寸有误原因和未完成课前任务学生原因,引出教学重点和难点。通过趣味测试,检验同学对教学重点掌握程度,针对正确率较低问题,重点进行讲解,通过网络平台中教学视频对知识进行重点学习。学生采取现场抢答方式,加深对知识内化,自己总结出本节课教学难点,老师根据回答再对教学难点进行补充说明。使学生完全掌握教学难点。通过编写加工程序和仿真加工验证两个子任务,使学生们协同合作,实现利用刀具半径补偿功能对外轮廓零件的编程和仿真加工。通过课堂在线测试,平台数据说明学生对教学重点和难点掌握程度。最后,教师总结拓展。课后,学生在网络学习平台上提交小组作业和课堂评价问卷,根据评分标准,完成组长评分、小组互评。老师在线批改作业并评价,线上答疑解惑,跟踪学生学习情况,结合线上线下评分表给出总结性评价。师生共同完成总结性评价,平台上交流讨论,总结和分享编程与加工经验,完成笔记记录。
5 效果与反思
通过上述课堂教学探索,在混合式信息化教学课堂上取得令人满意的成效。(1)借助网络学习平台,实现微课、视频、PPT等教学资源共享,学习地点可移动,学习内容可选择,学习进度可控制,真正实现“泛在学习”。(2)学生课堂展示、课堂讨论、抢答积分、课堂点评、小组协作,利用本节课内容,修改项目零件程序单,进行仿真加工验证,为后续加工做准备。改变传统课堂中教师的“一言堂”现象,培养学生语言表达能力、逻辑思维能力、小组协作能力。(3)游戏化的趣味测试,直观形象地促进学生对刀补方向判定的理解和消化。让学生在轻松愉悦的气氛中学习,以竞赛的方式积极思索快速答题,检验教学重点掌握程度,可提高学习兴趣和学习效果。(4)利用斯沃数控仿真软件,对项目零件进行仿真加工,并对仿真结果进行测量,消除了学生害怕损坏实际机床的顾虑,大胆操作,加深对实际加工流程和机床操作规范的理解和消化,为后续的实际加工做好准备。(5)教师“做中教”,学生“做中学”,翻转课堂教学效果良好,提高了学生的思考能力、动手能力、创新能力。学以致用,指出本项目在机械加工领域、多轴加工的应用。拓宽学生的视野,提高学生的学习兴趣。(6)借助信息化技术的调查自测、查询观看、作品上传、讨论留言、投票点赞、统计分析功能等,有效突破重点、难点,教学目标较好达成,学生综合素质得到提升,学习兴趣大大提高,调查显示:100%学生认为基于网络学习平台的教学流程生动有趣,资源丰富,信息面广,互动性强。(7)项目导向、任务驱动、小组协作,教学做一体化,学生兴趣感强、参与度高。课堂展示、课堂讨论、抢答积分、课堂点评、小组协作等形式,处处以学生为主体,将学生被动接收转化为主动学习,锻炼了自主探究编程与仿真加工的能力,培养了学生语言表达能力、逻辑思维能力、小组协作能力。(8)学生小组分工协作,修改项目零件程序单,进行仿真加工并对仿真结果进行验证,学生获取了成功的喜悦感和自豪感,在实践中真正应用了刀具半径补偿功能。掌握了机床加工流程和操作规范,培养了学生遵守规范、严谨细致、思维缜密的职业素养。
6 特色创新
(1)游戏化的趣味测试,直观形象地促进学生对刀补方向判定的理解和消化。让学生在轻松愉悦的气氛中学习,以竞赛的方式积极思索快速答题,检验教学重点掌握程度,可提高学习兴趣和学习效果。(2)项目导向,任务驱动,工程标准,注重应用。利用斯沃数控仿真软件,对项目零件进行仿真加工,并对仿真结果进行测量,消除了学生害怕损坏实际机床的顾虑,大胆操作,加深对实际加工流程和机床操作规范的理解和消化,为后续实际加工做好准备。
7 结语
通过实践探索总结出混合式信息化课堂教学模式,逐步建设完善相关课程资源,真正实现完全的混合式信息化教学实施。随着互联网+技术的不断发展,传统教学必然要改革创新,基于网络学习平台的教学流程生动有趣,资源丰富,信息面广,互动性强,能够实现自主学习、协同学习、探究学习。相信混合式信息化教学模式会推而广之,影响课堂教学,顺应教育发展新要求。
参考文献
[1 ]韩璐璐.高质量信息化教学设计探析[J].职业技术,2018(5):71-73 .
关键词:键帽;工艺流程;数控
中图分类号:TG659 文献标识码:A
在市场化经济中,新产品的开发是企业赖以生存和发展的根本,是推动企业不断进步的源泉。随着新产品的不断研制,各种电子设备对键帽类零件需求越来越多,该类零件具有外形小、曲面复杂的特点,给生产加工带来一系列的困难。如图1所示,是为某型机载电子检测设备开关上的按键,也叫键帽。由于检测设备数量不多,且处于研制阶段,所以在制定工艺方案时以数控加工为主。
图1 键帽零件图
试制过程中,我们初步确定了如下工艺流程:按图1要求,键帽的最大厚度为6.5mm,故毛坯料选用11mm厚的条料;根据键帽的长宽尺寸,每个条料上可以排列6个零件。具体的加工流程是:将此条料用压板压在机床台面上,先加工曲面部分,然后翻面用虎钳装夹再加工7.7×7.7方腔,最后由线切割统一割断成形。选择11mm厚的条形材料,主要是考虑要留够加工余量,同时考虑到装夹方式、在加工方腔中的4-R1时所用的φ2立铣刀刀刃长度问题。根据零件的几何形状,背面方腔及正面粗加工选用二维模组中的外形铣削加工方法;正面轮廓模型为凸形,且侧壁有锥度,选用三维曲面加工中的平行式铣削加工方法进行加工;加工过程中采用φ5球头刀铣削外表面。为了能使零件曲面完全表现出来,在板厚方向留2mm的余量,使6个零件仍连在一起。然后翻面,用虎钳装夹加工7.7×7.7方腔。
在加工过程中,发现毛坯料发生变形,使7.7×7.7方腔和4-R1都出现较明显的偏差。同时后续线切割工序的加工也受到影响,出现四边不对等的情况。此外,编程时对曲面采用的平行式走刀加工的表面也没有达到图纸要求的粗糙度3.2。零件加工完成后进行首检,结论为不合格,主要问题为键帽的正面轮廓模型中心与背面方腔中心不重合,表面粗糙度差,达不到图纸要求。
首次试制结果不理想,造成不合格的主要原因是加工过程中毛坯料变形。造成变形的原因有两方面:一是毛坯厚度余量不足,在加工反面时仅有2mm的连接端面,刚度差;二是工艺流程不合理。造成表面粗糙度差的原因与编程时走刀方式和加工参数有关。针对分析的原因,采取了如下调整措施,具体为:
(1)改变毛坯厚度。通过第一次试验加工发现,曲面加工深度达到8.5~9mm时,其形状就可完全显现。针对第一次加工方案中出现的变形问题,经分析确认,材料厚度增加2mm,即从11mm增加到13mm最为合适,这样在加工第二个面时就至少有4mm的连接端面。连接处强度增加,变形问题就可以很快得到解决。但同时厚度的增加会带来一个新问题,那就是零件背面方腔中4-R1的加工难度增大。因零件底厚为2mm,则意味着方腔的加工深度要达到11mm,而φ2立铣刀清角时刀刃长度只有9mm。针对该问题,可采用背面开槽的方法,即在需加工方腔上方,增加10×10(4-R2.5)深6的方孔台阶,那么,φ2立铣刀(刀杆φ6)清角时刀杆和腔壁即可让开,这样就达到了方腔彻底清角的目的。
(2)调整加工顺序。先加工背面方腔,再加工正面外形轮廓。在加工背面方腔时,由于厚度加大了2mm,所以整个条料几乎没有变形,关键尺寸7.7×7.7方腔精度可以得到保证,其次在加工第二面时,各零件连接处厚度是从13到4逐渐减小,零件不容易变形。
(3)改变装夹方式。两面装夹均采用虎钳装夹,与第一次方案相比,本次将材料加厚,余量增加,使两面加工时都可用虎钳夹装,可靠性和装夹效率得到提高。
(4)改变编程走刀方式。加工完方腔后开始翻面加工曲面,变平行式走刀为等高式走刀,这样的走刀方式其优点在于它是按等高线分层加工,刀具在整个加工过程中,受力均匀,切削平稳,能达到较高的表面粗糙度要求。编程时,编制等高式三维曲面刀具路径,设置切削方向公差为0.05mm,设置封闭外形为顺铣,开放式外形为单向铣削,设置间隙选“移动量小于容许间隙不提刀的设定”为平滑,设置边界,选“刀具在曲面边界走圆角”的所有曲面边界走圆角。
(5)调整加工参数。第一次试验的加工刀具及切削用量的参数为:背面方腔采用φ5键槽铣刀加工,方腔4-R1用φ2立铣刀清角,正面粗加工用φ5键槽刀去周边余量,精加工时选用φ5硬质合金球头刀,精加工时底部周边留0.2mm铣削余量,粗加工时主轴转速S=1500R/min,进给速度VF=100mm/min,精加工时主轴转速S=1500R/min,进给速度VF=100mm/min。此次对参数调整主要在精加工阶段,为了提高表面精度,将主轴转速提到到S=4000R/min,进给速度提到到VF=380mm/min。
经过以上调整后,对键帽重新进行试生产加工,检验结果表明,零件尺寸、粗糙度等均符合图纸要求,达到了预期目的,此加工方法在其他类似产品中得以推广。
通过此次试验,总结了对键帽类零件数控加工的基本规律:三维曲面加工的切削方式是零件表面质量的重要因素,要根据加工对象的曲面特征及刀具特性等进行合理的选择。合理地确定零件的加工顺序和加工余量,可以减小零件在加工过程中的变形;合理地选择刀具和切削参数,可减小零件加工中的变形,提高加工精度,并改善其加工表面的粗糙度。
参考文献
[1]许祥泰,刘艳芳.数控加工编程实用技术[M].北京:机械工业出版社2000.
[2]刘雄伟等.数控加工理论与编程技术.第2版[M].北京:机械工业出版社2000.
[3]邓弈,苏先辉,肖调生.Mastercam数控加工技术[M].北京:清华大学出版社2004.
关键词: 数控铣削 项目教学法 理论基础 具体实施
我校大多是初中后直接进入职业学校的学生,对机械专业的基础知识非常匮乏,按传统的理论教学模式进行教学,学生对技能领悟困难,就业后知识面窄,技能操作不熟练,工作效率低,特别是数控加工类专业的毕业生,这一问题更加突出。因此为了适应企业要求,我在数控铣削理论、实习教学中使用项目教学法进行探索。
一、理论基础
项目教学法起源于美国,盛行于德国,适合于职业技术教育学校,是符合构建教学理论的行为引导教学法之一,是一种能促进学生全面发展的科学教学方法。项目教学法具体来说,就是让学生在教师指导下通过完成一个完整的“工作项目”而进行学习的教学方法,它将传统的学科体系中的知识内容转化为若干个“教学项目”,围绕着项目组织和开展教学,使学生直接参与、体验、感悟、论证、探究,从而提高学习兴趣,强化记忆,巩固已学知识,掌握新知识,以便于提高各种能力的一种教学方法。其教学法的主要任务是让学生学会自主学习,有效地建立起课堂和社会生产的联系,提升学生的能力,为今后发展奠定基础。
现在常规的数控铣削理论教学是进行各类不同形体轮廓的编程训练,再通过实习进入车间操作,以培养学生编程和操作能力,但理论教学过程往往枯燥乏味,容易引起学生的厌烦情绪。针对这种情况,我们实行理实一体化的项目教学,先根据教学内容和进度把以前教学的各个知识点中的一个或几个工件综合在一起,进行编程训练及其操作,即项目教学法的尝试,在确定项目内容时把知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个维度的目标融入其中,使项目有助于学生发展。
二、具体实施
项目教学法分四个阶段进行了具体的实施,即制定项目计划、项目实施、项目评价、项目反思。
1.制定项目计划
由于班级学生人数较多,因此教师首先要对学生进行分组。在分组前,教师调查每个学生的基本情况(如思想表现、各专业基础课的成绩等),做到胸有成竹。在学生分组时将成绩好的学生与成绩差的学生相搭配,有助于好的学生充分掌握技能,差的学生进行转化,做到相互借鉴、取长补短,相互学习,各自发挥其优势。一般每个小组3―5人,分组后每个小组指定一名组长,负责实习中所用的工量具保管,以及该组同学的考勤和检查任务完成情况的统计。
2.项目实施
以右图所示内轮廓加工项目为例,具体项目是按照加工图纸,在数控铣床上完成该件的加工。对该项目的实施,具体做法如下。
改交以往的理论教学方法,马上分析加工图纸,给学生讲好加工程序的方法。让学生按分好的小组进行讨论,确定加工路线,设计刀具走刀轨迹,进行程序的编写,并在数控铣床上进行模拟最终加工工件,教师在几个小组之间进行适时的指导。这样,学生由被动地听转变为主动地学。在实践过程中除了几个成绩较差的学生外,其他对学习都表现出极大的兴趣,一般数控铣床加工采用标准的平口钳加工,所以装夹方案比较容易确定,主要是完成程序,完成后在数控铣床上进行机床锁紧空运行的仿真模拟,确定程序的正误。
学生在操作机床之前,教师对学生的操作规范,以及安全进行教育。然后,每小组开一台数控铣床,输入程序、锁紧模拟、装工件、装刀、对刀、输入刀具半径补偿,进行工件的加工。在学生的操作过程中,教师除了指导学生规范操作外(女生操作要戴帽子等),同时要对每小组进行观察(观察学生是否自主完成等),为项目完成结果的评估做准备。当学生在操作中遇到问题时,教师一般不马上回答,而是让他们在小组内讨论解决,小组内解决不了的,可以在小组之间寻求帮助。这样的合作学习,能大大提高学生的学习兴趣。学生自主地学习知识技能,比以往直接讲授的方式要有效得多。
在整个项目实施的过程中,我以学生的“学习伙伴”的身份指导学生,让大家在亲切和谐的气氛中进行知识、技能的学习。
3.顶目评价
在完成各个项目操作以后,对学生完成的项目进行评价。项目评价如果只注重项目作业的评估,忽略对学生整个项目过程的评定,会打击学生的学习积极性,所以怎么评价就值得研究。在进行项目最后评价时,教师既要对学生的项目作品进行评价,同时又要关注学生的学习出勤、态度、动手能力与参与程度等,综合对其进行评价。由小组和教师分别评价,最后评价汇总在一起,就是该生的项目完成成绩,具体评定方法见下表。
在检测的过程中,我采用了学生自查和教师检查相结合的方法。教师在检查的过程中向学生说明优点及不足之处,在展示评分中评定各小组成绩,将小组成绩和个人成绩联系在一起。
4.项目反思
通过作业的方式引导学生对整个项目过程进行反思,将在制定项目计划、实施项目的过程中遇到的问题进行及时的书面总结,通过小组内交流、班级内交流,帮助学生完成整个项目的提升。
三、结语
采用项目教学法的优势在于有利于培养学生的多种能力,为学生今后的发展奠定基础,提高了学生的学习兴趣,有利于自我学习能力的养成,有利于更加全面地评价学生,成绩评定更加注重了过程性的评价。在项目教学法的实施的分组教学过程中,教师要充分关注学习较困难的学生,以免发生两极分化。
总之,任何一种新的教学法的尝试,都是有一定的过程性的,只有教师认真地分析学生,以学生的发展作为目标,在实践中去体会,最终才会有所收获。
参考文献:
[1]陈海滨.数控铣削(加工中心)实训与考级[M].北京:高等教育出版社,2008.