项目驱动教学法在高职《数控技术》课程教学中的运用

2013-03-01 08:34包峥嵘
装备制造技术 2013年5期
关键词:数控车床数控技术编程

包峥嵘

(扬州职业大大学,江苏 扬州 225009)

项目驱动教学法在高职《数控技术》课程教学中的运用

包峥嵘

(扬州职业大大学,江苏 扬州 225009)

从高职院校教学目标出发,运用项目驱动教学法对《数控技术》课程中数控车床编程进行教学,旨在着重培养学生应用知识学习的能力,使学生能独立分析问题和解决问题,以提高教学效果。

项目驱动;数控技术;能力

数控技术是一门综合性学科,它的开设符合时代的需要,大多数工科院校机械大类专业都开设数控技术这一课程。随着现代科学技术的迅猛发展及社会体系、经济体系和教育体系的不断改革与变化,社会对高素质技术人才的需求也在不断发生变化。如何提高学生技能水平和综合素质,是职业学校一直在探索的课题。

1 项目驱动教学法概述

项目驱动教学法来源于德国的职业教育,是适应德国“双元制”培养学生的一种行之有效的手段。其是指以学生的自主性、探索性学习为基础,以培养学生综合能力为目标,采用类似科学研究及实践的方法,师生通过共同实施一个“完整的项目”而进行教学活动,促进学生主动积极学习的一种新型教学方法。教师不再是教学过程中的主角,而是学生学习过程中的引导者、指导者和监督者。

项目教学法与传统教学法相比,有着显著的区别。主要表现在改变传统的三个中心:由以教师为中心转变为以学生为中心;由以教材为中心转变为以项目为中心;由以学生课堂接受为中心转变为以实际项目的完整工作过程为中心。

2 《数控技术》教学分析

2.1 高职《数控技术》课程分析

课程重点讲授数控加工程序编制、数控加工原理、数控机床典型的结构原理,以及运动设计方法和动力设计原理,并介绍步进电机与直流电机驱动原理和设计方法等。一般理论教学52学时,实践环节6学时。

2.2 学生情况分析

本课程的授课对象为机械大类二、三年级的学生,已具备识图和绘图能力,有一定的专业基础知识,掌握了普通车、铣床的基本操作技能。

2.3 教学设计思路

项目驱动教学的核心在于项目的设计,项目设计是否得当,将直接影响整个课程教学的效果。教学所设计的项目内容应包括本课程教学目标所涉及的主要知识点,难度适中,全体同学都能完成,由于学生差异不可避免,在上课前,将学生6~8人组成一组,成绩好坏适当搭配。上课时教师先布置教学任务,对项目做适当介绍,主要介绍完成任务所需的方法和手段等。然后学生分组完成项目任务,教师穿插讲解一些共性的问题以及个别答疑,督促不认真作项目的同学,要求学生在课堂完成教学任务。教学设计流程如表1所示。

表1 教学设计流程

3 项目驱动教学法在课程教学中的实施

由于课程设置项目的内容较多,本文不一一展开论述,以《数控技术》课程的主要教学内容数控车削程序编制为例进行阐述。考虑大多数学生所具有的知识水平和实现任务的能力,将知识点整合成4个项目,每个项目以具体任务为载体,围绕教学目标,由易到难展开,项目设置如表2所示。

表2 项目设置表

这部分教学安排相对传统的教学变化较大,是项目驱动教学法教学的核心。根据学校的设备情况,列出了四个子项目,需13节课完成。

传统的教学都是先进行数控车床概述、编程工艺、编程指令等然后再进行编程练习,学生往往对编程更感兴趣,对工艺等知识一知半解。但在实际生产当中,工艺的编制等知识远比编程指令要重要的多。本文设计的项目驱动法将编程与工艺内容直接连接,学生首先接触的是编程加工任务,由任务引导学生应该掌握哪些相关知识,指导、吸引学生去解决实际问题,在完成任务的过程中学习相关的知识点。三个项目的例题选择要求非常高,由易到难,加工对象工艺都要有所不同,指令学习循序渐进,由简到繁。

(1)项目一:加工阶梯轴

阶梯轴是机械加工的基础,加工内容为轴的端面、外圆,所需指令是最基础的 G00、G01、M02等,教学重点是让学生对数控车床加工有个初步认识,难点是掌握数控车床的对刀方法。如果教学条件允许最好在实验室模拟,没条件可以在多媒体教室上进行教学,让学生在老师的引导下模拟对刀,观察对刀后刀具的移动。学生第一次对刀无论对错,学生都能看到自己对刀后的刀具运行轨迹,测量出切削加工后零件的尺寸,能大大加深学生对对刀的认识。项目一让学生对数控加工和普通机床加工有个简单的比较,对数控加工有个感性的认识,教师在教学中穿插讲授建立工件坐标系、数控加工特点等知识点。

(2)项目二:简单的轴类零件的加工

零件加工内容包括车外圆、端面、顺弧逆弧、斜面(倒角)、割槽、螺纹等,要掌握的指令也比较多。教学重点在于掌握常用编程指令的使用。学生在学《数控技术》之前对机械加工都有一定的基础,通过本项目可以让学生将机械加工工艺的各道工序(工步)通过指令一步步表达出来,形成加工程序。教师在教学过程中引导学生写出加工工序,让学生理解每道工序的动作,如何合理走刀,讲解部分指令格式、最终完成程序编制。

(3)项目三:较复杂零件(典型零件)的加工

加工零件结构相对较复杂,可选择轴类或盘类零件,教学重点在于数控车加工工艺,新指令有循环指令,调用子程序等。项目三是项目二知识的延伸,在学生掌握常用指令的基础上,编制一些较复杂零件的加工工艺,教师的主要任务是分析零件,讲解数控车床加工工艺。

(4)项目四:数控车床实战

数控车床实战一部分安排在实验室进行,教学重点是学会宇航数控装配模拟仿真教学软件的基本操作,将事先完成的零件加工程序输入到计算机里并进行模拟演示,编程模拟2节课完成;另一部分安排在校实训工厂,带学生在校实训工厂参观校数控设备,现场将学生编的程序导入数控车床,让学生现场观看加工过程,使同学们对于零件的数控加工有更深刻的印象。

4 在教学中注意的问题

4.1 保证学生自主学习空间和空间

要想提高学生综合素质,首先要提高学生自主学习意识,教师要给学生一定的空间和时间,不要害怕学生理解不了课本的内容。学生今后走上工作岗位,每天都会面临新的问题,没人会告诉他们应该怎样做,必须提高自己解决问题的意识。

4.2 进行有效的项目规范化管理

项目驱动教学法中项目的设置对教学效果有很大影响。项目设计应该符合相关课程教学内容,项目教学法的主要作用是使课本知识立体化,不拘泥于课本知识的顺序。同时,作为一项长期工程,课程项目应该及时调整,不断完善,使之更能贴近当前教学及市场变化的需求。

4.3 正确评价项目驱动教学法的教学内容

教学的目标是使学生能够独立解决今后生活、工作中出现的问题,而不是简单掌握一些书本中的知识和概念。项目驱动教学由于学生自主学习所占时间较多,教师不能将课本中的知识全部讲到,只能起到一个由点到面的作用,让学生自己建立一个课程知识构架,在今后的学习中不断的补充和完善。

5 结束语

在《数控技术》课程教学中部分采用项目教学法,可以帮助学生更加明确学习目标,真正体现以学生为主体、教师为主导的作用,学生的学习主动性得到了很大提高,综合应用能力也有了大幅提升。但项目教学法不能完全取代传统教学方法,将知识点项目化教学必须以基本知识点作为前提。重视项目实施的同时,不能忽略基础理论知识的掌握。由于在本课程中采用项目教学法还处于初步探讨阶段,要真正做好还必须对现有课程体系和教材进行改革,同时对教师自身素质也提出了更高的要求。

[1]王宝刚,鞠加彬,王立波.基于罗茨流量计的项目教学法在机械工艺教学中应用[J].黑龙江农业工程职业学院学报,2008(1):14-16.

[2]王增杰.项目教学法在数控技术应用专业核心专业课程中的应用研究[J].科技资讯,2007(24):128.

[3]杨小刚.项目教学法在AutoCAD教学中的应用[J].中等职业教育,2008(9):12-14.

App lication of Project-Driven Mode Teaching in NumericalControlTechnology

BAO Zheng-rong

(Yangzhou Polytechnic College,Yangzhou Jiangsu 225009,China)

Based on teaching objectives of vocational colleges,using project-driven teaching method to teach the programming of numerical controlmachine tools in CNC Technology aims at cultivating students’ability to apply knowledge to their learning so that they can analyze and solve problems independently and teaching effect can be improved aswell.

projectdrive;numerical control technology;ability

TH122

B

1672-545X(2013)05-0281-02

2013-02-03

包峥嵘(1974—),男,江苏扬州人,讲师,硕士,研究方向为机械加工工艺研究。

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