張小紅

摘要本論文針對《數(shù)控編程》課程在教學(xué)方法上的運(yùn)用進(jìn)行探討,根據(jù)數(shù)控技術(shù)的發(fā)展和高等職業(yè)教育的特點(diǎn),以提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、充分利用數(shù)控編程仿真系統(tǒng),合理設(shè)計(jì)教學(xué)單元和鍛煉學(xué)生思維模式等幾個方面討論《數(shù)控編程》課程教學(xué)方法。

關(guān)鍵詞數(shù)控編程方法探討

中圖分類號:G642文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A

據(jù)調(diào)查數(shù)控專業(yè)已就業(yè)學(xué)生反饋的信息,發(fā)現(xiàn)比較突出的主要問題是:在校期間所學(xué)習(xí)的課程在工作過程中出現(xiàn)不夠用、不會用、不實(shí)用的現(xiàn)狀。通過與企業(yè)負(fù)責(zé)人的交流、教學(xué)反思和回訪學(xué)生,結(jié)合現(xiàn)有的教學(xué)計(jì)劃,分析出來的結(jié)果是:(1)學(xué)生學(xué)習(xí)的專業(yè)基礎(chǔ)課不夠扎實(shí),所以會出現(xiàn)不夠用的現(xiàn)象;(2)基礎(chǔ)的操作沒有達(dá)到熟練程度,出現(xiàn)不會用的現(xiàn)象;(3)在實(shí)際操作過程,不能獨(dú)立完成,協(xié)作能力不夠的現(xiàn)象。

針對以上幾點(diǎn),我在教學(xué)實(shí)踐過程中,從學(xué)習(xí)《數(shù)控編程》這一課程,來探索學(xué)生專業(yè)的學(xué)習(xí),總結(jié)運(yùn)用以下幾

種項(xiàng)目教學(xué)模式在教學(xué)過程中可能有較好的教育效果:

1 “思想與行動統(tǒng)一”項(xiàng)目教學(xué)

在教師的指導(dǎo)下,讓學(xué)生去體會什么是學(xué)習(xí)的重點(diǎn),明白學(xué)習(xí)過程很重要而非只關(guān)注學(xué)習(xí)結(jié)果。他們在學(xué)習(xí)過程中鍛煉各種能力。教師已經(jīng)不再是教學(xué)中的主導(dǎo)者,而已成為學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的引導(dǎo)者、指導(dǎo)者和監(jiān)督者。

為了能把教與學(xué)統(tǒng)一起來,就應(yīng)從不同的角度觀察與研究當(dāng)前高職生,有的放矢的進(jìn)行教學(xué)方法的實(shí)施,讓學(xué)生真正成為教學(xué)的主體,重在培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,不是有一句話說“興趣是最好的老師”嗎?在高職教學(xué)中這也是一條最佳途徑。讓學(xué)生的思想集中于專業(yè)課的學(xué)習(xí)上來,讓學(xué)生能夠身臨其境,讓興趣牽引學(xué)生的思想,專注于學(xué)習(xí),利用各種學(xué)習(xí)方法來提升學(xué)習(xí)的效果。

在培養(yǎng)學(xué)生興趣的過程中,首先應(yīng)該樹立學(xué)生的思想緊隨教師的引導(dǎo),才能實(shí)現(xiàn)“思想與行動的統(tǒng)一”的基礎(chǔ),那么教師就必須讓學(xué)生認(rèn)同自己的指導(dǎo)思想、指導(dǎo)內(nèi)容、指導(dǎo)方法、達(dá)到的結(jié)果,讓學(xué)生認(rèn)同你(教師)。在實(shí)踐教學(xué)過程中,本人主要運(yùn)用的是:工作過程導(dǎo)向教學(xué)法。數(shù)控編程的過程首先應(yīng)讓學(xué)生在腦海中有印象,為此,在上課前帶學(xué)生到實(shí)訓(xùn)基地把編程、程序輸入,校驗(yàn)程序、加工的全過程讓學(xué)生感受一次,在操作的過程中,特意對工件坐標(biāo)系的設(shè)定、自動換刀、手動、自動回參考點(diǎn)、機(jī)械手的動作、刀庫的運(yùn)動、工作臺的移動等理論教學(xué)過程中難以用言語表達(dá)的內(nèi)容,利用操作進(jìn)行特別提示,讓學(xué)生加深印象,在講授執(zhí)行該動作指令的應(yīng)用時學(xué)生就更能理解和接受了。對于一些自動化程度較高的環(huán)節(jié)(例如:曲面的加工、刀具自動交換裝置等),應(yīng)留有一些懸念,把學(xué)生的思維引導(dǎo)到《數(shù)控編程》這一課程當(dāng)中來,從中讓學(xué)生把興趣培養(yǎng)起來。

教學(xué)過程中還應(yīng)該為學(xué)生提供了良好的學(xué)習(xí)環(huán)境,在充滿興趣和快樂的課程氛圍中進(jìn)行學(xué)習(xí),引導(dǎo)學(xué)生投入到學(xué)習(xí)過程中來。比如,以教師的學(xué)習(xí)經(jīng)歷、工作經(jīng)歷、教學(xué)經(jīng)歷來與學(xué)生一起分享,讓學(xué)生與教師在情感上溝通好。以教師的個人魅力、課程的重要性、專業(yè)發(fā)展的重要性來武裝學(xué)生的思想,利用工作過程導(dǎo)向法牽引學(xué)生來認(rèn)真學(xué)習(xí),達(dá)到“思想與行動統(tǒng)一”的教學(xué)效果。

2 “理論與實(shí)踐統(tǒng)一”項(xiàng)目教學(xué)

隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,出現(xiàn)了可以模擬實(shí)際機(jī)床加工環(huán)境及其工作狀態(tài)的計(jì)算機(jī)加工系統(tǒng),它是一個應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)于數(shù)控加工操作技能培訓(xùn)的仿真軟件,利用計(jì)算機(jī)的仿真系統(tǒng)進(jìn)行學(xué)習(xí),可以迅速提高理論和實(shí)際水平,非常安全而且費(fèi)用低?！稊?shù)控編程》這一課程,本來是以純理論的形式授課。為了讓學(xué)生更好掌握這一門課,在教學(xué)過程中,結(jié)合現(xiàn)有的實(shí)訓(xùn)條件,教師可以將仿真系統(tǒng)引入理論課堂教學(xué)。運(yùn)用數(shù)控仿真軟件把零件的加工過程在電腦上模擬出來,讓學(xué)生把在課堂中學(xué)到的編程指令,輸入到電腦中,使課堂學(xué)習(xí)到的成果應(yīng)用到仿真系統(tǒng)中,這樣,學(xué)生在學(xué)習(xí)中既能得到即時的效果,還能充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

在進(jìn)行數(shù)控編程與操作教學(xué)中,教師重點(diǎn)解決編程方法、工藝安排方面的問題,這就是理論部分的教學(xué)任務(wù)。利用仿真系統(tǒng)解決程序校驗(yàn),以及不同數(shù)控系統(tǒng)的指令運(yùn)用問題,并結(jié)合在普通機(jī)床加工中已學(xué)過的切削用量的選擇、刀具的刃磨、刀具的選用等方面的知識綜合運(yùn)用。在上機(jī)前利用示教模式或投影儀進(jìn)行數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的操作演示,并在學(xué)生中進(jìn)行巡回指導(dǎo)。每次上機(jī)有明確的課題,把教材中的例題先進(jìn)行輸入模擬,再針對課后練習(xí)進(jìn)行練習(xí),通過不斷的修改程序與參數(shù),達(dá)到圖紙給出的技術(shù)要求,從而讓學(xué)生在不斷修改與檢驗(yàn)中完成整個仿真過程,親身體驗(yàn),達(dá)到熟練程度。從而避免了學(xué)生盲目操作,造成指令或某一操作失誤時,機(jī)床被撞的嚴(yán)重后果。這樣使學(xué)生更快更好地掌握對數(shù)控編程的操作技能,培養(yǎng)了學(xué)生學(xué)習(xí)能力、解決實(shí)際問題和獨(dú)立工作的能力。

從理論到學(xué)習(xí),從教室到機(jī)房,從書本到微機(jī)平臺上運(yùn)行,可以對數(shù)控設(shè)備進(jìn)行仿真操作,動態(tài)驗(yàn)證編程指令的正確與否,具有自由設(shè)置機(jī)床的規(guī)格大小,定義毛坯尺寸與刀具形狀,任意選擇各種刀具、零件加工后的測量等功能。另外仿真軟件依據(jù)計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的顯示功能和全中文的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),配以豐富多彩的操作界面,深深吸引住了學(xué)生的注意力,從而調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

3 “反饋與講解的統(tǒng)一”項(xiàng)目教學(xué)

根據(jù)教材的要求和社會上常用的數(shù)控系統(tǒng)(FANUC、SIEMENS)進(jìn)行編程方法的教學(xué),教師每次上課都有明確的目的,通過課堂練習(xí)教學(xué),練習(xí)主要來源于課后練習(xí)和加工企業(yè)典型的加工零件圖樣,并進(jìn)行測試就有較強(qiáng)的目的性,通過測試使學(xué)生各個擊破知識點(diǎn),全面掌握知識,并且通過測試來提高學(xué)生的學(xué)習(xí)意識、學(xué)習(xí)熱情、學(xué)習(xí)自覺性和自信心,而且通過考核結(jié)果的反饋也能使教師適時的調(diào)整教學(xué),有針對性地講解共性問題和個別問題,做到有的放矢。通過總結(jié),使學(xué)生找到自己理論及操作技巧上的不足,以及在情境活動實(shí)施過程的最大收獲與體會。

在課堂練習(xí)中,由于加工零件的程序在編制過程中,需要根據(jù)零件的形狀、大小、選擇的毛坯、刀具、夾具、切削用量和復(fù)雜程度等來確定該零件的加工方案、工序的安排、走刀路線等,教師通過制定工藝方案,結(jié)合課堂所學(xué)習(xí)的編程指令,合理的運(yùn)用。為此,當(dāng)一個零件較復(fù)雜時,有外型、內(nèi)腔、多個表面加工時,那么就不能一次裝夾完成加工,也就不能在一個程序中完成加工。特別是型面較多的零件加工程序較長,對程序的編制和輸入都帶來的不便。本人針對這一現(xiàn)象主要采取的方法是分解法,把整個加工過程分解成幾部分,逐步細(xì)化的方式進(jìn)行講解,可以按工序內(nèi)容和程序來劃分,程序能夠完成的內(nèi)容分解成一體,讓學(xué)生能夠先掌握分解出來的每一部分,再整合整個加工過程的內(nèi)容,循序漸進(jìn)的完成一個復(fù)雜零件的程序編制,從而達(dá)到較好的學(xué)習(xí)效果。

由于社會上所使用的數(shù)控系統(tǒng)較多,典型的有FANUC、SIEMENS、華中數(shù)控、廣州數(shù)控等,那么在教學(xué)過程中,不能把每一種系統(tǒng)的編程方式和編程指令進(jìn)行講解。針對這一現(xiàn)象,本人在教學(xué)過程中,主要采用的教學(xué)方法是比較教學(xué)法,利用不同系統(tǒng)的通用性來對通用部分內(nèi)容進(jìn)行講解。當(dāng)遇到不同系統(tǒng)有區(qū)別運(yùn)用時,把系統(tǒng)與系統(tǒng)之間的使用進(jìn)行比較,進(jìn)行對比。比如:在FANUC系統(tǒng)中切削速度是以G98和G99來分別指定是以每分鐘進(jìn)給率、每轉(zhuǎn)進(jìn)給率。而SIEMENS系統(tǒng)中則運(yùn)用的是G94和G95來分別指定每分鐘進(jìn)給率、每轉(zhuǎn)進(jìn)給率。另外開機(jī)時的默認(rèn)狀態(tài)分別不一樣,FANUC系統(tǒng)默認(rèn)狀態(tài)為G99(每分鐘進(jìn)給率),而SIEMENS系統(tǒng)則為G94(每轉(zhuǎn)進(jìn)給率),利用比較教學(xué)法,讓學(xué)生意識到每一種系統(tǒng)在編程和操作中都有著類同與區(qū)別,通過比較使學(xué)生對不同系統(tǒng)的指令及其他操作有意識的進(jìn)行分析。

通過“思想與行動統(tǒng)一”、“理論與實(shí)踐統(tǒng)一”、“反饋與講解的統(tǒng)一”的三個項(xiàng)目教學(xué),把《數(shù)控編程》這一專業(yè)理論課的教學(xué),從教學(xué)思路、教學(xué)實(shí)施過程、教學(xué)效果都達(dá)到了顯著的成效。通過轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)理論課教學(xué)觀念,以工作過程導(dǎo)向教學(xué)法、情境教學(xué)法、心理調(diào)節(jié)法等教學(xué)手段,把學(xué)生培養(yǎng)出具有獨(dú)立工作能力和較強(qiáng)實(shí)踐能力的學(xué)生,在教學(xué)中大膽引入能適應(yīng)當(dāng)前教育形勢的新的教學(xué)方法。讓學(xué)生表達(dá)、分享自己都學(xué)會了什么,總結(jié)教學(xué)活動對他們的意義。與此同時,還應(yīng)高度重視學(xué)生職業(yè)素質(zhì)的培養(yǎng),強(qiáng)調(diào)把人文素質(zhì)教育落實(shí)到人才培養(yǎng)的每個環(huán)節(jié),才能夠讓理論知識在工作中實(shí)用起來。形成讓教學(xué)與學(xué)生今后就業(yè)的必備技能接軌,充分利用學(xué)院已有的教學(xué)資源,為學(xué)生以后的發(fā)展服務(wù),達(dá)到學(xué)以致用的目的。