《運用外圓粗、精車固定循環(huán)指令編程》教學設計

楊賢文

摘要：采用任務驅動法，合理設置任務并輔以有效的多媒體展示，使學生積極主動參與。在導學學案的引導下，通過小組協(xié)作的方式完成任務，并采用分組競賽有效調動學生的學習積極性，使學生實現(xiàn)知識、技能和素養(yǎng)的多重收獲。

關鍵詞：任務驅動；導學結合；小組協(xié)作；分組競賽

中圖分類號：G712 文獻標識碼：A 文章編號：1671-0568（2013）26-0080-03

一、課程分析

數(shù)控加工技術這門課程是在學習機械制圖、機械制造工藝與技術、普通車床操作加工等課程的基礎上，進行數(shù)控車削加工工藝編程與操作技能訓練的教學。本課程授課對象是中職數(shù)控專業(yè)二年級學生，男生占絕大多數(shù)，這些學生好奇心強、思維活躍、有一定的動手能力，但缺乏對理論知識學習的興趣和耐心，不善于思考，也沒有良好的學習習慣。實際教學過程中，筆者根據(jù)教學大綱和學生培養(yǎng)目標，結合校企合作產(chǎn)品零件的實訓加工，對教材內容進行整合處理，如圖1。這樣，將教學內容任務化，重點知識體系化，既激發(fā)了學生的學習興趣，又提高了教學效果。

二、目標制定

為培養(yǎng)高素質、高技能的應用型人才，結合教材特點、教學大綱、教學改革的要求和學生實際情況，從三個維度制定了本任務的教學目標。

1.知識與技能目標

掌握G71、G70的指令格式、參數(shù)含義；掌握G71、G70指令編程注意點和指令適用性；基本能運用G71、G70指令編制簡單階梯軸類零件的數(shù)控加工程序。

2.過程與方法目標

培養(yǎng)小組協(xié)作、互幫互助的能力；培養(yǎng)細致觀察、積極思考、自主學習的能力。

3.情感態(tài)度與價值觀目標

養(yǎng)成學生良好的職業(yè)素養(yǎng)和行為習慣；激發(fā)學生對數(shù)控專業(yè)的興趣和熱愛。

三、教學重點與難點

基于以上教學目標，從學生認知出發(fā)，圍繞本任務核心目標，筆者確定了本任務的教學重難點。

1.重點

（1）G71、G70指令的指令格式、參數(shù)含義；

（2）G71、G70指令編程注意點和指令適用性；

（3）運用G71、G70指令編制簡單階梯軸類零件的數(shù)控加工程序。

2.難點

（1）理解G71、G70指令刀具的運動軌跡；

（2）運用G71、G70指令編制簡單階梯軸類零件的數(shù)控加工程序。

四、教學方法

1.教法

遵循“教師為主導，學生為主體”的教學宗旨，采用任務驅動、學案導學、小組協(xié)作和分組競賽等教學方法，運用斯沃數(shù)控仿真軟件和自制Flash動畫，讓學生帶著任務去學習解決問題的知識，帶著疑問去總結提煉知識要點，使學生產(chǎn)生學習的需要，驅動學生培養(yǎng)良好的學習習慣并提高自主學習能力。

2.學法

從學生已有的認知水平和認知能力出發(fā)，設計快樂學習法、行動學習法、頭腦風暴法、舉一反三法，讓每一位學生都能夠認真準備，積極參與，在教師的指導下實現(xiàn)知識、技能和素養(yǎng)的多重收獲。

五、教學設計

1.設計理念

圍繞培養(yǎng)學生的綜合職業(yè)能力這一目標，將教學內容任務化，教學程序場景化，重點知識體系化，教學評價過程化，縮短知識理解與問題解決之間的距離，緊密知識應用與生產(chǎn)實踐之間的關系，使學生能不斷構建自己的經(jīng)驗、知識和能力體系。

2.教學預設

依據(jù)本任務內容，課時設定為兩課時90分鐘。筆者將整個教學過程設置為六大環(huán)節(jié)：布置任務，激發(fā)熱情（3分鐘）——分析任務，引出新知（5分鐘）——學習新知，提煉要點（35分鐘）——實施任務，仿真校驗（35分鐘）——總結知識，評價任務（10分鐘）——任務拓展，鞏固提高（2分鐘）。

3.課前準備

（1）指導學生團隊的形成，每組5人，做到組間同質，組內異質；

（2）布置預習G71和G70的指令格式、參數(shù)含義；

（3）布置復習程序的基本格式。

六、教學進程

1.第一環(huán)節(jié)：布置任務，激發(fā)熱情

展示學長加工的工件，布置任務，吸引學生的注意力，激發(fā)學生的好勝心，驅動學生完成目標任務。編寫該零件的數(shù)控車加工程序（毛坯為Φ40的長棒料），如圖2。

2.第二環(huán)節(jié)：分析任務，引出新知

（1）分析任務對象：教師引導學生從毛坯尺寸、毛坯材料、工件特征，以及加工余量等方面分析任務對象。

（2）分析知識背景，如表1。

（3）引出新知：為了更快、更便捷地去除余量，減少編程工作量，采用G71和G70指令進行粗、精加工，既能簡化編程，數(shù)控系統(tǒng)還能自動計算加工路線和進給路線，控制機床自動完成工件的加工。

3.第三環(huán)節(jié)：學習新知，提煉要點

（1）預習檢查。教師通過提問的方式既檢查了學生預習效果，又讓學生體驗學習成就感，激發(fā)學習自信心，弘揚良好的學習風氣。

（2）新知學習。指令格式；參數(shù)含義；觀看動畫，熟悉復合固定循環(huán)指令刀具運動軌跡。教師結合自制Flash動畫，帶領學生充分熟悉G71和G70的走刀路線，明確參數(shù)具體含義，理清使用工藝要點。給學生提供具體生動的形象刺激，提高了教學效果，成功突破教學難點——理解G71、G70指令的刀具運動軌跡。

（3）讀程序，回答問題。教師布置學生讀預備任務書上零件的加工程序，回答與復合固定循環(huán)編程相關的問題，意圖讓學生通過小組協(xié)作的方式完成預備任務來深化理解教學重點知識——指令格式、參數(shù)含義。

（4）精讀程序，總結提煉編程注意點。教師帶領學生精讀程序，先熟悉程序的結構，接著結合外圓復合固定循環(huán)指令在程序中的應用，啟發(fā)誘導學生積極思考，總結提煉教學重點知識——指令編程注意點，培養(yǎng)學生善于觀察、積極思考、自主學習的能力。

（5）觀察思考，繼續(xù)提煉指令適用性。教師帶領學生觀察思考幾個特設的問題，如思考參數(shù)Du定義中方向的具體內涵；思考用G71指令來加工短粗軸類零件的利與弊，以及觀看用G71指令編程的帶凹形工件的加工視頻等，啟發(fā)誘導學生根據(jù)觀察展開思考，總結提煉G71指令適用性，繼續(xù)培養(yǎng)學生善于觀察、積極思考、自主學習的能力。

4.第四環(huán)節(jié)：實施任務，仿真校驗

（1）程序編制，完成任務書。學生通過小組合作研討，根據(jù)提示問題，參照預備任務的規(guī)范程序完成任務書，嘗試復合固定循環(huán)指令編程的全面應用，教師巡回指導。這樣“導、學”結合，層層推進，難度梯度深入，成功突破教學重點難點——運用G71、G70指令編制簡單階梯軸類零件的數(shù)控加工程序。

（2）模擬仿真，校驗程序。學生利用數(shù)控仿真軟件模擬零件的數(shù)控加工，驗證程序的正確性。教師指導學生依照刀具的運動軌跡和實際工件的輪廓形狀對程序進行修改，鞏固固定循環(huán)指令編程的全面應用，培養(yǎng)學生分析問題解決問題的能力。

5.第五環(huán)節(jié)：總結知識，評價任務

（1）知識總結。本環(huán)節(jié)教師提問，學生作答，共同回顧本次任務的新知識，做到知識總結，鞏固深化。

（2）任務評價，如圖3。

6.第六環(huán)節(jié)：布置作業(yè)，拓展提高

為了鞏固課堂教學成果，加深對新知的消化吸收，故布置同類編程任務為學生課后作業(yè)。

七、教學反思

成功之處：采用任務驅動法，合理設置任務并輔以有效的多媒體展示，使學生積極主動參與，在導學學案的引導下通過小組協(xié)作的方式完成任務，并采用分組競賽的方法有效調動學生的學習積極性，培養(yǎng)學生自主學習、合作學習、探究問題的能力。

不足之處：雖經(jīng)過精心準備，但在部分環(huán)節(jié)時間的把握上還不能做到充分自信。

改進方向：今后教學中要更深深入地了解學生對知識的掌握情況，做到理論與實踐有機結合，增強課堂教學效果，全面提高學生的綜合素質。