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1 學情及用人單位需求分析
1)高職院校的學生學習基礎相對差,對于專業課的學習更感到抽象,教師在授課時有些費力,因此,利用先進的教學方法、教學手段來提高學生的學習興趣顯得尤為重要。開課前,應結合學科特點,介紹數控編程知識的實用價值,有意識地讓學生了解數控編程與今后工作的密切關系,了解所學專業和數控編程及操作的聯系。從學生的好奇中挖掘能激發學習動機、學習熱情和學習興趣的問題和實際工作典型實例,充分展現數控編程及操作的價值,使更多的學生對數控編程產生濃厚的興趣。
2)我國加入世貿組織后,中國正在逐步變成“世界制造中心”,制造業已成為我國經濟的主要增長點,這也促使數控技術的廣泛應用,數控人才的嚴重短缺引起了社會普遍關注。
在人才使用方面,企業需要專業知識扎實、實際經驗和動手能力強的學生,工作實習期后,能夠從事研發、創新、技術管理等工作。高職教育在教學機制、辦學理念、課程設置、就業指導、實踐教學模式、教材建設等方面應該與企業溝通、合作,按企業的需求培養人才。
2 專業課及重難點分析
《數控車削加工工藝與編程》是一門不需要任何學科基礎的專業課程,相關專業課程也一樣。
如圖1所示軸類零件數控車加工的大體過程。首先要讀懂圖紙(形狀、尺寸),制定加工工藝流程,編制程序(手工或自動)。通過上述加工過程分析,需要用到的專業課有《機械制圖與計算機繪圖》、《公差配合與測量》、《機械制造技術》、《數控車削加工工藝與編程》、《CAXA數控車》、《數控加工仿真系統》。只要同學們認真學習,都易掌握。
對于沒有加工經驗的初學者而言,學習的重難點主要有:程序編制的合理性、對刀的理解、切削三要素的合理確定、加工精度、坐標點的求出、加工工藝的確定、宏程序的編制等。
通過上述專業課程的學習,這些重難點都能解決。如圖1所示,1)手工編程必須先求出坐標點,R10、R8、15o斜線之間相切的坐標點的求出是個難點,需用到三角函數、相似三角形、勾股定理等幾何知識,部分同學已忘了,可以用計算機繪圖軟件,把圖形繪制出來,進行標注便可解決。2)加工橢圓弧、拋物線(正弦和余弦曲線)的軸類零件,如圖2、圖3所示,需用到宏程序,大部分同學掌握不了,可以用CAXA數控車進行自動生動程序來解決(比手工編制的程序加工起來效率低)。其它重難點需要同學們多練習、多實踐便可解決。
3 理論與實踐相結合分析
實踐是檢驗真理的唯一標準。在授課過程中,我發現部分理論問題用實踐更容易講清楚、弄明白。如:
1)圓弧的順、逆判斷。理論課講,對圓弧順逆方向的判斷按右手坐標系確定:沿圓弧所在平面(XOZ平面)的垂直坐標軸的負方向(-Y)看去,順時針方向為G02,逆時針方向為G03;實踐得出,凹弧用G02,凸弧用G03。
2)左、右補償。理論課講,順著刀具運動方向看,零件在刀具的左邊稱左補償用G41,零件在刀具的右邊稱右補償用G42;實踐得出,外圓右補償(G42),內孔左補償(G41)。
4)對刀。數控機床是如何按照編程者的程序加工零件,理論課講,機床坐標系與工件坐標系的關系,很難理解;實踐課中,借助仿真軟件進行對刀講解,很清楚。
另外,課本中編的一些程序及指令的講解部分存在不合理,通過實踐舉例講解更清楚、合理。(如:用循環指令加工時,循環點的選定、過多的空行程、程序段中多余的重復、切削用量的確定等)
4 仿真軟件在教學中所起作用分析
數控車編程只在“紙上談兵”,太抽象、難理解,如果不借助仿真軟件進行程序的講解、演示,就無法驗證所編的程序是否合理與對錯,教學效果不理想。
1)改變傳統的教學模式,提高學生的學習興趣
2)方便了教師授課
3)學生易掌握理論知識,教學效果好
4)便于學生操作,為實際操作打下基礎
5 項目實訓法分析
目前數控車加工所用系統占市場份額最大的有FANUC(法那科)、SIEMENS(西門子)系統和華中系統。不同系統的指令格式、功用都有差??。
1)根據實訓實習條件,有針對性地進行理論知識授課
在教學過程中,應根據學生將來實習所用設備、系統,選擇對應的課本,并對課本內容做好增刪處理,授課內容的難易程度要根據學情,多聯系生產實例,進行理論與實踐相結合的講解、練習。
2)根據實訓實習條件,編寫實訓實習教材
現代的數控車床種類繁多,結構、操作系統以及主要性能都不一樣,特別是不同的車床、不同的系統,控制面板的操作、G代碼和輔助功能的M代碼的含義也不完全相同,甚至完全不同。應根據理論知識所講內容,有針對性的編寫實訓教材,通過實訓練習,掌握所學理論知識。
3)采用項目實訓法,提高動手能力和實踐經驗
項目教學本質上就是任務驅動教學,是指將傳統的學科體系中的知識內容轉化為若干個教學項目,圍繞著項目組織和展開教學,使學生直接參與項目全過程的一種教學方法。下面我僅以圖4所示車削一組合件為案例做簡單加工工藝分析。
組合件有三個零件裝配而成,既有外圓加工又有內孔加工,首先要確定每個零件的加工工序。
1)應根據形狀、尺寸確定加工順序。如:件1,應先加工左端。
2)應根據組合情況,確定零件的加工順序。如:圖4,應先加工件3,再加工件2(把件2的右端加工好,然后與件3裝配,再進行件2左端的加工)。
關鍵詞: 數控仿真系統;數控機床編程與操作;理論及實踐;教學效果
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2014)05-0270-02
0 引言
目前在機械制造行業中越來越多的應用到了數控加工,自然對此類人才的需求也就與日俱增了。但因為數控設備的價格很昂貴,很難做到每個學生都有足夠的操作數控機床的時間,并且如果學生操作失誤,很容易造成數控設備的損壞,既占用了設備加工時間,又增大了風險。因此,如何增加學生的實踐操作機會,提高學生的實踐動手能力,培養出更多的相關專業人才,就成為擺在廣大職業院校的一道難題。各高職院校必須重視這一問題,探索出一套適合自己現狀的教學方法和教學模式。數控仿真系統的應用可以有效的解決學生缺乏實踐操作機會的問題,因為該系統可以通過進行數控加工全過程的演示,比如數控加工程序的編制、虛擬仿真數控機床的操作、工件加工和測量等,讓學生了解和掌握到數控機床的各項程序指令和基本操作方法,為今后的實際操作打下良好的基礎。
分析數控仿真系統在數控機床編程與操作實訓教學中的應用可以發現,它作為前期的輔助教學手段已經成為了一種最安全有效的教學方法和教學途徑。
1 數控仿真系統在數控機床編程與操作實訓教學中的應用
1.1 利用數控仿真系統,可以提高教學效率、節約成本。數控設備價格昂貴,數量有限。數控仿真系統通過計算機大量配置終端,徹底解決了數控機床數量不足的難題。同時數控仿真系統不存在安全問題,若操作失誤,系統會及時報警,并不會出現安全事故。不僅鞏固了學生的操作能力,讓學生有更多的實踐學習機會,也在很大程度上節約了教學成本,是數控機床編程與操作實訓教學前期良好的輔助教學手段。
1.2 利用數控仿真系統,可以減少教師的工作量,提高教學質量。傳統教學中,數控程序批閱的工作量非常大而且繁瑣。應用數控仿真系統,學生程序出現小的失誤,數控仿真系統會及時報警,幫助學生改正編程過程中的錯誤。數控仿真系統自帶的考試功能能夠自動記錄學生操作過程的失誤,自動評分,極大的減少了教師工作量,提高教學質量。
1.3 利用數控仿真系統,可以提高學生的學習積極性。數控機床編程與操作實訓是理論和實踐相結合的課程,按照傳統的方法在課堂上講授編程指令,學生很難理解這些指令的內涵以及與實際應用之間的關系,學生會感覺空洞、枯燥、提不起興趣,而利用數控仿真系統進行多媒體教學,直觀地向學生展示編程指令的實際加工應用,學生可以將所學的指令在數控仿真系統上進行模擬加工,發現編程過程中出現的錯誤,教師針對學生的錯誤及時進行講解,讓編程指令變得具體、形象,增強了學生的學習積極性。
1.4 利用數控仿真系統,可以增強學生動手操作能力。教師把數控機床操作的課程安排在實訓車間來講授,其一受數控機床數量的限制,學生自己動手操作的時間不足;其二學生操作一旦出現失誤,輕則造成刀具或者機床的損壞,重則造成安全事故的發生。因此在進行數控機床實際操作之前,應先利用數控仿真系統,增強學生的動手操作能力。數控仿真系統采用的操作面板和按鍵功能與實際的數控機床完全相同,學生可以在數控仿真系統上自己動手操作機床來加深理解。即使操作過程中有失誤的地方,仿真系統也只是及時出現報警提示,而不會造成安全事故的發生,這樣學生就可以放心大膽地進行各種操作練習,從而增強了學生的動手操作能力。經過了大量的數控仿真系統的操作練習,再到數控機床進行實際操作,就會避免安全事故的發生。
1.5 利用數控仿真系統,可以培養學生嚴謹的工作作風。學生在學習數控編程時,如果不利用數控仿真系統進行驗證,很難發現編程過程中出現的小的失誤。利用數控仿真系統,即使再小的錯誤,如數字0輸成字母O,坐標值掉了小數點,字母Z輸成數字2等等,數控系統都會及時報警,程序無法運行。因此要在數控仿真系統上正確的運行程序,必須保證輸入的程序是正確無誤,這就培養了學生嚴謹的工作作風。數控程序沒有60分、90分,只有0分和100分。
1.6 利用數控仿真系統,可以實現網絡教學和遠程培訓。隨著社會對技能人才的大量需求,職業院校還應擔負起社會勞動力的培訓任務,利用數控仿真系統和網絡搭建的平臺,進行遠程教育將成為一種新的教育教學模式,它打破了地域和時間的限制,擴大培訓人員的數量,縮短了培訓的周期。
2 數控仿真系統應用中的注意事項
2.1 數控仿真系統只能檢查程序的對錯,無法檢查程序的好壞。數控仿真系統對數控程序編寫技巧、加工工藝安排無法檢查。教師應在課堂上重點講解這些問題,學生應結合所掌握的加工方法,進行加工工藝安排,然后在數控仿真系統上進行模擬練習。
2.2 數控仿真系統只能完成加工過程,不能檢查加工質量。數控仿真系統在切削速度、進給量、吃刀量等對加工質量的影響無法體現,實際加工中的刀具磨損在數控仿真系統里也不存在。在數控仿真系統里,只要程序是正確的,加工完成后的尺寸就是絲毫不差的。但是在實際操作中,刀具磨損、各種加工參數的設置都會影響最終的加工結果。數控仿真系統的使用,會在一定程度上讓學生放松對產品質量和生產安全的認識。因此數控仿真系統只能用于數控機床編程與操作實訓教學前期輔助教學,不能完全拋開實際機床的實習內容,后期還要安排適當的實習時間,通過實際操作來糾正以上不足。
綜上所述,數控仿真系統盡管畢竟和實際機床還是有很多區別,無法真正替代實際機床,但是數控仿真系統減少了資金投入,充分利用有限資源,提高了學生的學習興趣,調動了學生的學習積極性,減輕了老師的工作量,對于學生動手操作機床的能力培養,也起到了提高和增強的
作用。
參考文獻:
[1]吳長有.數控仿真應用軟件實訓[M].北京:機械工業出版社,2008.
關鍵詞: “三以一化” 數控車床編程與操作 第一課 實踐能力
享譽全球的德國校企合作培訓學生的“雙元制”教學模式,新加坡“教學工廠”的職教模式,以職業技能培養為主線,以職業能力為本位的職教理念,時刻鞭策著我國的職業教育體系,時刻提醒和動搖著我國的職業教育工作者和管理者。
然而,在國內各類職業學校熱衷于一系列教學理念的創新或“照搬照抄”他人已初見成效的理念時,我們是不是忘記了職業教育的本質?是不是脫離了對我們的國情、教育制度和教育對象的研究?職業教育到底是什么?應該是服務型教育,是為市場服務,為經濟發展服務,為企業服務的一種教育。職業學校(這里主要指中等職業學校)作為培養直接在生產、服務、技術和管理一線工作的技能應用型人才的教育機構,必須更多地關注實踐方法,必須突出學生綜合職業能力的培養,實現讓學生“求職有技能,發展有基礎,創業有潛質”的教育成效[1]。
筆者所在的江蘇省常州技師學院于2003年實行分系分級管理,便積極展開對一體化教學模式的研究和探索,且在這幾年的實踐中取得了較為理想的成績。下面筆者以數控車床編程與操作教學為例,結合課改實踐中的具體做法,與同行相互交流,談談自己的課改體會。
職業學校只有創出自己的辦學特色,只有打響自己的品牌效應,只有培養出合格的技術應用型人才,與企業實現用工的“無縫”對接,才能在職業教育改革的浪潮中立足、生存和突顯。那么,如何才能做到呢?最重要的就是要進行有針對性、有實效性的課程改革。
數控車床編程與操作是一門理論和實踐綜合性較強的學科,是數控加工專業學生必須掌握的專業技能課程之一。數控專業傳統的課程設置已與時代嚴重脫節,制約了教師的成長,束縛了學生的能力,阻滯了學校的發展,教育的最終結果是無法做到與企業生產實際有效整合,這是企業的損失,更是學生、教師和學校的最大損失。但課程體系的改革不是理論課程與實訓或實驗課程的簡單“1+1”,而是必須根據教育的性質、學習年限、學生的接受能力對課程內容做適當取舍,對學校“硬軟件”設施進行有效的整合或重構優化,以職業能力為本位,以職業實踐為主線,以項目課程為主體,構建綜合一體化的課程體系,即所謂的“三以一化”課程體系,具體可從以下幾方面考慮。
一、靈活設計第一課,拋磚引玉定項目
《數控車床編程與操作》從課程的專業角度評價出發,的確存在著些許枯燥的成分,但專業技能課程的潛在價值或影響力在于,通過教師的“導演”,可以讓“演員們”自由發揮,找到各自的角色定位,獲得某種意義的成就感。考慮到中職生學習知識結構的參差不齊,考慮到中職生明顯的職業傾向性學習興趣,能否上好專業技能課的第一講至關重要,我們要做什么呢?就是精心準備,設計組織好第一堂課,引導或激發學生主動拿起手中的鑰匙,開啟求知的大門。有一環節我曾這樣設計:有專家分析過,絕大多數人的好奇心理主要是由視覺觸發的。實施入門教學時,我一改以往空洞抽象地介紹“數控車床的主要加工對象”這一知識點,而是將歷屆(或前期同進度班級)數控加工專業學生的優秀車削作品的實物或圖片資料展出,在學生欲望被點燃的瞬間,我再展出一些有創意的數控車零件(有的取自網絡資源,有的取自假期師資培訓或企業實踐時的記錄),旨在吸引學生的眼球,抓住最佳聽課時機。
接著,便可將課堂活動的主導權轉交給學生,適當引導學生,依據圖片或實物對號入座,可自由選擇討論的方式(教師適時給出一定的參考意見),最后選派代表總結。在這個教學活動期間,教師不要對學生的思維橫加干涉,無論學生給出的答案正確與否,教師都要給予充分的肯定(不是肯定他的答案,而是肯定他積極思考的態度,肯定他主動發言的勇氣),因為學生的求知欲是瞬間效應或是其他,教師的評價尤為重要。學生在這樣輕松、愉悅的心境中,無意識地主動完成了項目教學中的第一個任務——了解數控車床的加工對象和特點。絕大多數學生已經“習慣”了傳統的教師單向授課模式,已經“習慣”了被動接受指示,這種新穎的能充當課堂主人的教學設計,會激起學生內心的動蕩,激起學生極力想證明自己的欲望,這不正是職業教育的宗旨體現嗎?
二、巧妙提煉項目或任務,發掘學生個體實踐能力差異
學生已迫不及待地開啟了“數控迷宮”的大門,那么,他是會勇往直前探個究竟,還是會在待在門口止步不前或徘徊不定呢?靠什么來幫助他做選擇呢?靠屋內有足夠吸引他的“東西”,靠老師的巧妙引導。數控車床編程與操作是一門系統性較強的復合型課程,為了更好地適應現代企業的用工需求,學生不能只是對車削編程指令的簡單“搬用”,必須學會綜合運用所學的專業基礎知識和專業技能等來解決實踐問題。因此,先前的那種“純粹”的粗放型理實一體化教學課程設置或教學設計已顯現了它的弊端,我們現在的課程體系改革,就要強調真實項目或真實典型工作任務(來源于企業生產實際的工作任務)的確立,只有在真實的學習情境中,當學生積極地完成具體任務(或項目),努力地思考其中的實踐性問題時,這些知識才可能在學生的認知結構中與工作任務建立有機聯系[2]。
典型工作任務的提取雖然離不開企業專家(一線技術骨干、班組長、車間主任為主)的深度參與,但企業專家對學校的課程設置理念,對學生的知識結構等方面均不了解,所以,真正要以學生的職業能力為本位,以職業實踐為主線,以項目課程為主體,就必須依賴我們的“一體化教師”或“雙師型”教師去理解、提煉、精心組織和安排這些任務,將它們針對性地轉化為學生樂意接受的方式,讓學生在整個項目(而非某個單一工作任務中)的學習過程中,學會質疑,學會思考,學會合作,讓學生積極主動起來,讓一體化教學“活”起來。
“三以一化”課程體系的設立宗旨就是為了徹底打破傳統教學的唯結果論,為了找到有效的理實切入口或結合點。因此,本著遵循學生個體差異的原則,教師不能在給學生布置完項目或任務后,就完全交由學生“自由”發揮,而是必須多加關注學生在整個項目或任務學習過程中的點滴變化,堅持多元化價標準,使評價成為激發不同層次學生學好課程的催化劑,使中職生燃起自信心和勇氣,提升自身的綜合職業素養。
參考文獻:
關鍵詞:多媒體;數控仿真系統;數控編程;數控教學
1 多媒體技術和數控仿真系統解決的問題
1.1 多媒體技術應用和解決問題
多媒體是指用計算機交互式地綜合處理文本、圖像、圖形、動畫、音頻、視頻等多種信息,在課堂教學中可引進投影機、幻燈機、錄音機和錄像機等教學媒體。在職業教育、教學過程中,運用現代的多媒體手段與傳統的教育手段的結合,可以更有效地傳遞教學信息,達到教學目的和要求。學生在學習上更加主動體現在多媒體的交互性。信息媒體的多樣性可使原本抽象、枯燥的教學內容更加生動,從而更直觀的了解學習內容,增強了學生學習興趣,在數控教學中使用多媒體,可以極大地提高教育效果和教學水平。通常使用的多媒體設備投影儀、幻燈機和錄像機,電腦網絡教室等教學媒體。
1.2 數控仿真系統應用
(1)數控仿真技術解決的問題。現代數字控制技術與數控機床給機械制造行業帶來了巨大的變化。現在數控技術的應用非常廣泛,我院已為社會輸送了大批以數控機床編程操作為主的優秀人才。以往的上完《數控編程》課后續就是《數控綜合技能訓練》,因為本專業學生數量多,編程水平有限,往往實習時在機床上浪費大量的時間進行編程,占用了實操時間,效率低。因為初學者操作失誤還會損壞刀具和設備,造成安全事故,使實訓工作量增大、加工效率低,實訓費用高。這些問題都成了制約教學的效果。數控編程是本專業核心課,要想達到理想的教學和實踐效果,使用數控仿真作為輔助教學方法手段,能解決一次性在實訓中心的學生多,工作量大、效率低,并且學生初學操作易出錯的問題。
(2)數控加工仿真系統教學可實施性。為了迅速提高學生的編程理論水平和數控機床實際操作水平,仿真軟件應用能實現虛擬現實技術實現數控加工操作技能培訓的效果,利用它進行學習和實訓,且經濟實用。我院是從國內眾多數控加工仿真教學系統中選用的上海宇龍公司的數控仿真正版軟件。該仿真軟件可以通過真正的三維加工仿真過程使同學親身體會,并觀察仿真加工后的工件,迅速掌握數控機床的操作過程,仿真過程逼真;同學可以在一個窗口觀察程序執行仿真時,程序段、坐標值、出錯信息及工件與刀具的相對切削過程的真實顯示。為了達到的目的,我們可通過仿真軟件教學使學生在聯系編程是模擬實際機床編程操作加工,真實仿真模擬零件加工,即可大大減少昂貴的數控機床設備投入問題,有提高學生學習編程課的興趣。該仿真系統具有FANUC、華中、SIEMENS等多個數控仿真系統功能,學生通過在編程理實一體化教室操作仿真軟件,在較短的時間內就能學會操作FANUC、華中系統的數控銑、數控加工中心及數控車的編程與操作加工。
(3)數控加工仿真軟件的優越性。使用數控加工仿真軟件可以幫助更好的學習和復習《數控編程》課程、為后續課程《數控綜合技能訓練》提供基礎。
2 多媒體技術和數控仿真系統在教學中的應用教學效果
2.1 通過項目教學,提高學生學習的興趣和主觀能動性
隨著大學的擴招現階段高職的學生學習能力大幅度下降,所以學習基礎差和學習習慣不好,這樣就給教師教學帶來極大的困難。我院2008年評為示范院校以來,我系教師經過不斷的教學改革,使用多種靈活的、先進的教學方法和手段提高學生的學習興趣。通過多媒體技術和數控仿真系統結合的理實一體化教學,改進后的教學方法不僅激發了學生的好奇心和求知欲,而且增加了感知深度,培養起了學習興趣,進而提高學習效率。我們職業院校培養學生要具有過硬的操作技能,才能達到崗位能力要求,找到適合的崗位工作。我們尊重教學體系建設,滲透能力訓練,將理論知識和實踐能力有機結合。以數控仿真軟件和多媒體技術應用相結合能較為嫻熟地運用行為導向教學方法,在教學過程中真正體現學生為主體突出顯示學生動手動腦的能力,使學生從以往的被動學習變為主動學習。通過理實一體化教學,即可培養學生的的分析問題及解決問題的能力,也可大大提高了學習興趣和主觀能動性。
2.2 加強理實一體化教學,提高學生的自學能力
數控編程理實一體化教學過程中教師應重視應用多媒體技術和數控加工仿真系統來實施的理論和實踐教學效果,為發揮教師在教學中的引導作用,在教學中實施原先的一只粉筆一塊黑板的常規教學方法,改為使多媒體技術和數控仿真系統結合應用的教學手段實現互動教學。大大提高學生自學和溝通能力,發揮了多媒體和數控仿真系統在編程理實一體化教學的作用。新的教學方法使教師重點解決編程方法、簡單數控加工工藝安排方面的問題,而在數控編程理實一體化教學中,可以利用仿真系統解決解決不同系統、機床程序校驗及操作問題,加深理論教學中學過的機床選用、刀具選擇、切削用量的選擇等方面的相關知識。
2.3 運用多媒體技術和數控仿真系統,增大數控編程教學中知識的信息、容量,具有省時、省力的優勢
在數控編程課堂教學中進行知識總結和鞏固訓練等活動,傳統的教學因學時短復籠統,總結的知識不全面,學生掌握的不好。通常我們把學習的課程內容和訓練的知識通過課件的體現,在投影上播放,即加強了訓練密度,提高效率,又能減輕師生教學負擔。多媒體教學還能適應學生知識程度高低不平的問題,便于為基礎差的學生課下復習本次課程知識,進度快的同學更快的掌握本次課程知識或預習下一個學習內容,達到本課程的教學目的和要求。
2.4 科學合理安排教學內容,提高學生的就業能力
(下轉第188頁)
(上接第181頁)
在數控編程課教學過程中,我們主要教授的編程指令是企業上最常用并易學習的FANUC、華中系統的編程方法知識和數控操作加工應用,學生能很快熟練掌握、并靈活應用;等學生初步掌握編程知識后講解SIEMENS系統的常用的一些編程與操作方法,數控仿真軟件上講解不同操作面板在加工中的功能鍵使用方法。提升學生的基本編程知識,并提高學生對不同操作系統、面板的編程與數控操作能力。2.5實時考核反饋,提高學生的學習意識和自覺性。
每一次課程安排一次訓練課題,比使用理實一體的教學方法實現教學內容,使每次項目都有一個考核,具有較強的目的性。通過對學生考核評價擊破各個知識點,掌握全面編程知識,通過考核評價還可以提高學生的學習意識、學習熱情、學習自覺性和自信心;通過考核評價結果的反饋也能使教師適時的調整教學,有針對性地講解共性問題和個別問題,做到有的放矢。
2.6 提高教學效率,節約教學成本
使用多媒體技術和數控加工仿真系統結合教學法運用到數控編程教學中,即可解決授課班級多,又可解決機床少問題。教學中把引入仿真系統可避免因初學者誤操作造成價格昂貴的數控機床的損壞,增加學生在教學過程中感受仿真數控機床操作過程中如臨現場的真實感。當授課學生增多時,為了每位同學有足夠的仿真實踐機會,只需通配置大量計算機終端,可徹底解決了數控機床數量不足的難題。同學們在學習過程中即掌握數控編程課中各種編程指令知識,又能夠讓很快的熟悉和了解數控操作加工的工作過程,掌握各種數控機床的操作方法,為后續課程數控綜合技能訓練做好準備。這種理實一體的教學方法和手段使學生獨立地對數控編程知識進行學習、練習和復習,這樣在后續數控綜合技能訓練在實際機床上操作時,節約工件材料和刀具的消耗,節約了教學成本,提高了教學質量。
2.7 提高教師的教學質量和教學效果
傳統的編程課是上課時教師一味的灌輸編程知識,學生只是聽課,但做不到及時掌握編程知識。期末終期考核時,試卷中程序的繁重批閱更是讓數控教師頭昏眼花,因編程針對個人的差別性,比如:每個學生掌握知識的程度不同,有的同學會使用固定循環編程,有的同學會使用用子程序編程,造成教師批改試卷工作量達的問題。應用了多媒體技術和數控仿真系統教學以后,教學變得更加生動、具體、形象,提高了學生的學習興趣,教學效果明顯得到提高,并能自我評價或互相評價工零件的幾何形狀精度,對學生操作能力和培訓起到了極大的提高和加強作用。我們采用項目考核,每次的教學項目都可通過仿真軟件直觀看到最終工件的形狀,在屏幕觀察刀具運動軌跡和坐標變化,及時發現數控編程和工藝是否存在問題,真正達到了課程考核的效果,提高了教學質量。
3 結束語
我院在2008年開始示范院校課程建設,在數控編教學中使用多媒體技術和數控仿真系統,并在學習數控編程知識時使用理實一體化的教學方法和手段,使課堂的教學由教師的滿堂灌變成以學生為主體的教學后,既提高學生的自學能力和學習興趣,又使教學效果明顯得到提高。示范課程建設教學經驗來看,多媒體技術和數控仿真系統已成為數控編程教學中一種不可或缺的重要方法手段。
參考文獻:
[1]曾小惠,吳明華,潘鐵虹.在線數控加工仿真教學系統的實現[D].1998.
[2]王曉楠,王仲海.虛擬現實技術及其應用[Z].2002.
[3]上海宇龍仿真系統操作說明書[S].
關鍵詞: 數控加工仿真 數控編程與操作課程 教學探索
一、前言
目前數控編程與操作的課程設置老化,教學理念和教學方法陳舊,專業設施落后、不全而且學生基礎差,專業意識不強,學習被動,學習無興趣等。要在這樣的條件下培養出社會需要的高素質、高技能型人才,我們必須探索出一套適合當前情況的教學方法。經過幾年的數控編程與操作的教學探索,我發現數控加工仿真軟件在數控編程與操作理論教學中具有橋梁作用,直觀、生動,能使理論和實踐有效地銜接,打破了傳統的數控編程與操作的教學模式,激發了學生的學習興趣,增強了學生的動手能力,大大提高了數控編程與操作課程的教學效果。
二、以往數控編程與操作理論教學時存在的問題
1.教師唱獨角戲,學生感到枯燥無味。
在數控編程與操作的理論教學中,我在課堂上認真而仔細地講解著G代碼和M代碼、G指令和M指令、編程知識和編程方法,學生難以理解,似懂非懂,編出的程序也不知道是對還是錯。這時我意識到我在唱獨角戲,語言很枯燥無味,同時課堂氣氛不活躍,不能激發學生的學習興趣。
2.不能實現理實一體化教學。
數控編程與操作課是應用性較強的課程,而我只在課堂上講解理論的編程知識,學生很難理解,有時課本上的編程知識與實際機床上的編程有很大出入,理論不能聯系實際,更談不上實現高職高專的理實一體化教學和社會需求的高素質高技能型人才培養。
3.數控編程與操作理論教學中教師的困惑。
我以往判斷學生是否掌握所學知識和編程是否正確都是通過批改作業知曉的。檢查程序需逐個程序進行查閱,內容多而十分麻煩,工作量又大,一些在數控機床上常常無法通過的錯誤也不易查出,而這些問題的解決在實際數控編程與操作中是十分重要的。
三、改進后的教學效果
例如,講到程序編寫時,我要求學生銑削大眾的標志。我只是給出了大眾標志(如圖1)。然后學生只要能在數控仿真軟件里運行出來,我就算他們程序編寫正確,因為程序只要能在數控仿真里運行出來,就一定對的。
學生編好程序后,我要求學生把程序輸入到機床里,教學生程序的輸入(如圖2)。程序的輸入是靠如圖3所示的鍵盤輸入的,這樣學生又熟悉了機床的鍵盤。然后通過控制面板(如圖4),進行運行程序,如果程序編寫錯誤,學生不可能得到如圖5所示的結果。
1.把數控加工仿真應用于理論教學中,極大地提高了學生的學習興趣。
我把數控加工仿真軟件應用于理論教學中,教學效果之好是我沒有想到的。學生的編程可以直接在數控加工仿真系統進行模擬加工演示,便于學習掌握,編程與操作的作業可以直接在計算機上檢查,使學生對這門課程有了濃厚的學習興趣,學生的學習主動性與積極性大大提高。
2.理實一體化教學的好處。
在教學過程中,我將理論與實踐有機地結合在一起,邊講授邊練習,使講過的知識及時應用于實踐中,加深了學生對理論知識的理解,而且學生通過模擬操作數控機床,對真實的數控機床的操作方法具備了相當水平的實踐基礎。我在教學中邊教邊學、邊學邊做、在學中做、在做中學,手腦并用,極大地調動了積極性,提高了教學效果,學生的編程與操作能力也有了非常明顯的提高。
3.利用多媒體,充分發揮數控加工仿真軟件在課堂教學中的作用。
數控編程與操作的傳統教學方式使很難學生接受。數控加工仿真軟件是操作技能訓練的輔助工具,多媒體運用于理論教學中更是好方法,教師可以直接演示數控機床的操作方法,學生可以直接看到數控機床的操作方法和編程方法,直觀、生動。在數控編程與操作課程教學中,我十分重視數控加工仿真軟件在教學中的應用,擺正了數控加工仿真在教學中的位置,沒有完全依賴數控加工仿真軟件而放棄自己在教學中的引導作用,從而科學地、充分地發揮了數控加工仿真軟件在教學中的作用。
四、結語
職校教師應發揮創造性的精神,大膽改革,為職業院校的改革探索出一條適應職業院校發展的光明大道,為社會的進步和社會高素質高技能人才的培養作出自己的貢獻。
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