高職“數控編程”教學(xué)方法論文
高職“數控編程”教學(xué)方法論文
摘要：“數控編程”是高職數控技術(shù)或機械設計與制造等相關(guān)專(zhuān)業(yè)的重要課程，其實(shí)踐性很強。
如何提高數控教學(xué)質(zhì)量，是培養數控技術(shù)專(zhuān)業(yè)高技能人才的關(guān)鍵。
在分析數控技術(shù)教學(xué)現狀的基礎上，針對數控教學(xué)中普遍存在的設備不足及理論知識過(guò)于抽象枯燥的兩個(gè)問(wèn)題，探討了仿真軟件及項目教學(xué)法在教學(xué)活動(dòng)中的應用，為職業(yè)學(xué)校的數控系統教改提供參考。
關(guān)鍵詞：數控技術(shù);仿真軟件;項目教學(xué)法;教學(xué)改革
“數控編程”是高職數控技術(shù)或機械設計與制造等相關(guān)專(zhuān)業(yè)的重要課程，其基本任務(wù)是培養學(xué)生掌握金屬切削加工的基本理論知識和工藝規程的編制方法，且能熟練使用數控機床和其他數控設備進(jìn)行產(chǎn)品加工。
目前，數控教學(xué)中普遍存在兩個(gè)問(wèn)題：一是數控設備價(jià)格昂貴，成本投入很大，許多院校由于資金問(wèn)題使得機床不能滿(mǎn)足大批學(xué)生的教學(xué)活動(dòng)。
在教學(xué)中因為數控設備數量有限使得學(xué)生沒(méi)有足夠時(shí)間參與實(shí)際操作，導致教學(xué)效果不理想。
二是在傳統的教學(xué)中學(xué)生被動(dòng)接受教師講授的知識，教學(xué)過(guò)程枯燥乏味，致使學(xué)生普遍對理論課程不感興趣。
因此，本文主要針對高職院校“數控編程”課程存在的問(wèn)題，探討了一些教學(xué)方法，為國內同行教學(xué)提供參考借鑒。
一、加工仿真軟件在數控專(zhuān)業(yè)中的應用
數控加工仿真軟件是一個(gè)應用虛擬現實(shí)技術(shù)于數控加工操作的仿真軟件，具備對機床操作全過(guò)程和加工運行全環(huán)境仿真的功能，通過(guò)在PC機上操作該軟件，學(xué)生能在很短時(shí)間內掌握各種系統數控車(chē)、數控銑及加工中心的操作。
目前，華中數控、廣州超軟、南京斯沃和上海宇龍等仿真系統應用比較廣泛。
其優(yōu)點(diǎn)主要如下：
1.降低教學(xué)經(jīng)費和實(shí)訓消耗
數控設備價(jià)格昂貴，許多院校由于資金的限制，無(wú)法建立與學(xué)生數量相適應的數控實(shí)訓基地[1]，而使用仿真軟件可大大減少在數控設備上的投入。
目前，國內成熟的仿真系統包括數控車(chē)床、數控銑床、加工中心，教學(xué)中大部分的實(shí)訓活動(dòng)都可以在這些仿真系統中實(shí)現。
此外，使用仿真軟件，還可以大大減少工件材料和能源的消耗，從而降低實(shí)訓成本。
2.在虛擬環(huán)境下模擬數控機床的實(shí)際操作，操作安全
對于大部分初學(xué)者，由于對機床沒(méi)有足夠的了解認識，很容易在操作過(guò)程中出現安全意外等情況。
利用數控仿真系統可以很好地解決這一問(wèn)題，數控仿真系統屏幕能夠顯示和機床操作面板一模一樣的界面，以動(dòng)態(tài)的模擬顯示代替機床實(shí)際運行并且還能夠提示操作信息，如編程錯誤信息和操作失誤機床碰撞報警信息等。
利用數控仿真系統可以在計算機上完成程序的檢驗，避免實(shí)際實(shí)訓中由于誤操作等引起的安全問(wèn)題。
目前，佛山職業(yè)技術(shù)學(xué)院采用的是斯沃數控仿真系統。
利用此軟件進(jìn)行仿真，只要程序一編好，刀具軌跡就顯示在工件上，馬上可以發(fā)現編程有無(wú)錯誤，對刀及工件坐標系設置有無(wú)問(wèn)題。
仿真加工時(shí)，刀具可以精確地沿著(zhù)軌跡運動(dòng)，點(diǎn)到程序的哪一行就可對應突顯刀具軌跡，十分方便檢查錯誤。
3.數控加工仿真軟件可以提高課堂效果
由于數控編程十分抽象，指令繁多，格式形式多樣，單靠教師在課堂上講解，學(xué)生難以理解或理解不到位。
比如對刀過(guò)程，其實(shí)是很容易的事情，但如果用傳統的教學(xué)方法，僅在課堂上紙上談兵，大多數學(xué)生都難以理解，如果利用仿真軟件一邊演示一邊教學(xué)，通過(guò)車(chē)刀和工件的運動(dòng)學(xué)生就很容易理解，而且還能自己親手操作來(lái)加深認識，理論和實(shí)踐也能兼顧了。
利用仿真軟件可以彌補在理論教學(xué)過(guò)程中的不足，在課堂上將理論知識的講解與軟件的仿真操作兩者有機結合，讓學(xué)生邊學(xué)邊操作，在鞏固理論知識的同時(shí)，提高了學(xué)生的動(dòng)手能力。
其次，采用數控仿真進(jìn)行教學(xué)，由于是一人一機，可以保證每個(gè)學(xué)生有充足的時(shí)間來(lái)動(dòng)手，提高了學(xué)習效果。
而教師通過(guò)廣播的方式在每個(gè)學(xué)生的屏幕上演示其教學(xué)內容，可以保證所有的學(xué)生均能清楚地觀(guān)看并進(jìn)行模仿，通過(guò)動(dòng)態(tài)的仿真操作使教學(xué)過(guò)程易教易學(xué)、教學(xué)效果顯著(zhù)提高。
[1]
此外，仿真系統界面自然友好，模擬過(guò)程逼真，可以使用戶(hù)看到真實(shí)的三維加工過(guò)程，操作者一目了然，從而能更好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣和動(dòng)力。
隨著(zhù)數控仿真技術(shù)的發(fā)展，仿真軟件與機床的差距越來(lái)越小，特別是越來(lái)越多的數控仿真軟件支持極坐標、螺旋插補及各種循環(huán)指令編程，支持各系統子程序及宏程序編程，支持鏡像、縮放及旋轉等簡(jiǎn)化編程指令編程，尤其是近年來(lái)加入刀具補償指令及直線(xiàn)和圓弧后倒直角、倒圓角指令的仿真，使得仿真加工可以達到與真實(shí)機床完全一樣的效果。
很多大專(zhuān)院校已經(jīng)開(kāi)始在教學(xué)中利用數控加工仿真軟件，并取得了很好的效果。
二、項目教學(xué)法在數控專(zhuān)業(yè)中的應用
項目教學(xué)法是指學(xué)生在教師的指導下親自處理一個(gè)項目的全過(guò)程，在這一過(guò)程中學(xué)習掌握教學(xué)內容。
其最顯著(zhù)的特點(diǎn)是以“項目為主線(xiàn)、教師為引導、學(xué)生為主體”，改變了以往“教師講，學(xué)生聽(tīng)”被動(dòng)的教學(xué)模式，創(chuàng )造了學(xué)生主動(dòng)參與、自主協(xié)作、探索創(chuàng )新的新型教學(xué)模式。
項目法一般流程主要包括：項目制定、項目計劃、項目實(shí)施、項目檢查、項目評價(jià)。
[2]針對“數控編程”課程而言，其過(guò)程如下：第一，項目的選取及設計。
主要是結合學(xué)生技能水平、學(xué)校資源及崗位需求狀況進(jìn)行項目的制定，在這一過(guò)程中，學(xué)生收集相關(guān)資料，制定合理的項目任務(wù)。
一般該課程選取的項目有：板類(lèi)、異形類(lèi)、軸套類(lèi)等零件的工藝設計與編程加工。
第二，項目計劃。
主要是所選取項目的具體落實(shí)，任務(wù)的合理分配。
將全班學(xué)生分為若干小組，每個(gè)小組負責一個(gè)項目，明確項目目的、具體操作步驟、訓練技能要求等，學(xué)生通過(guò)協(xié)調、分工合作共同完成項目任務(wù)。
[3]在這一階段中主要包括：零件圖紙的數控加工工藝分析、數控加工工藝路線(xiàn)的設計、數控加工工序設計、刀具的選擇、切削用量的選擇、工藝文件的編寫(xiě)等等。
第三，實(shí)施階段。
按照計劃使項目運行，此階段中主要以學(xué)生動(dòng)手思考為主，教師指導為輔。
實(shí)際操作中，在學(xué)生經(jīng)過(guò)思考的基礎上，教師可以加以引導點(diǎn)撥，或學(xué)生之間采用頭腦風(fēng)暴法共同探討出合理的思路，但教師不必干涉過(guò)多，否則不利于學(xué)生觀(guān)察問(wèn)題、思考問(wèn)題、解決問(wèn)題能力的培養。
第四，檢查階段。
主要是檢查學(xué)生項目完成的情況，及時(shí)發(fā)現學(xué)生存在的問(wèn)題和亮點(diǎn)。
這不僅可以查漏補缺，也可達到知識的再鞏固。
第五，評價(jià)階段。
主要是評價(jià)項目完成的效果，評價(jià)可以分為學(xué)生自我評價(jià)和教師評價(jià)。
[3]自我評價(jià)主要通過(guò)學(xué)生相互之間的交流，分析各自項目存在不足和優(yōu)勢，通過(guò)心得體會(huì )等形式加以總結;教師評價(jià)主要是進(jìn)行全面綜合的分析，找出存在的共性問(wèn)題進(jìn)行解釋說(shuō)明，并對完成良好的小組加以表?yè)P，對效果不太理想的小組加以鼓勵。
通過(guò)評價(jià)，使學(xué)生對項目效果有一個(gè)總體的認識，使其優(yōu)點(diǎn)繼續保持缺點(diǎn)盡量避免。
利用項目教學(xué)法，學(xué)生作為學(xué)習的主體，通過(guò)獨立完成項目，把理論與實(shí)踐有機地結合起來(lái)，極好地調動(dòng)了學(xué)生學(xué)習的主動(dòng)性、創(chuàng )造性、積極性等。
此教學(xué)法將抽象枯燥的理論知識有機融合在“項目”的完成過(guò)程中，強調學(xué)生的自主學(xué)習、主動(dòng)參與，學(xué)生唱“主角”，而老師轉為“配角”，實(shí)現了師生角色的換位，從而有利于加強對學(xué)生自學(xué)能力、創(chuàng )新能力、解決問(wèn)題等綜合能力的培養。
三、總結
針對目前數控教學(xué)中普遍存在的設備不足，學(xué)生沒(méi)有足夠時(shí)間操作及數控編程理論知識過(guò)于抽象枯燥，多數學(xué)生無(wú)法堅持學(xué)習的現象，可以利用仿真技術(shù)和項目教學(xué)法。
仿真技術(shù)能直觀(guān)反映實(shí)際數控加工過(guò)程，使學(xué)生在虛擬條件下進(jìn)行操作，既可有效解決設備缺乏問(wèn)題，也增強了教學(xué)過(guò)程的生動(dòng)性，可使學(xué)生在實(shí)訓前建立正確的加工工藝概念，避免由于誤操作等引起的操作安全問(wèn)題;而項目教學(xué)法中，教師的作用不再是一部百科全書(shū)或一個(gè)供學(xué)生利用的資料庫，而轉化為一名向導和顧問(wèn)，幫助學(xué)生在獨立研究的道路上迅速前進(jìn)，引導學(xué)生在實(shí)踐中發(fā)現新知識，掌握新內容。
在職業(yè)學(xué)校、職業(yè)教育中，仿真技術(shù)和項目教學(xué)法有其獨特優(yōu)勢，是值得提倡的一種教學(xué)好方法。
參考文獻：
[1]鄒韶明，朱瑞林.數控加工仿真軟件在數控實(shí)訓中的應用[J].湖北函授大學(xué)學(xué)報，2011，(24).
[2]馮利.基于項目教學(xué)法的數控加工工藝教改實(shí)踐與思考[J].教改創(chuàng )新，2011，(35).
[3]劉偉青.基于項目教學(xué)法的數控加工工藝教改實(shí)踐與思考[J].湘潮(下半月)，2012，(6).
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