項目教學法在高職數(shù)控編程教學中的應用研究

摘 要：數(shù)控編程是高職相關專業(yè)學生必須掌握的知識和技能，本文結(jié)合高職學生的特點，在教學方法、教學過程設計和實踐教學融合方面進行了新的探索。

關鍵詞：數(shù)控編程；項目教學法；高職教學

高職教育是以培養(yǎng)學生技術(shù)應用能力為主線，以“應用”為主旨和特征構(gòu)建課程和教學內(nèi)容體系并且以實踐教學為重的一種教育形式。這要求在高職數(shù)控編程相關課程教學中要遵循高職教育教學規(guī)律，采用適用的方法開展教學。項目教學法是當前最貼合高職教育教學特點的一種教學方法，本文研究了項目教學法在數(shù)控編程教學中的應用方法。

一、數(shù)控編程課程及其特點

數(shù)控編程是從零件圖紙到獲得數(shù)控加工程序的全過程，包括分析零件圖樣并確定加工工藝過程、設計走刀軌跡并得到刀位數(shù)據(jù)、編寫數(shù)控加工程序并校對程序。其有手工編程和自動編程兩種方法。手工編程是指利用一般的計算工具，通過各種數(shù)學方法，人工進行刀具軌跡的運算，并進行指令編制。對于幾何形狀復雜的零件則借助計算機輔助制造軟件如UG、ProE等生成加工程序，稱為自動編程。

筆者所在學校開設的“數(shù)控加工技術(shù)”“模具數(shù)控加工技術(shù)”“數(shù)控加工工藝與編程”等課程中都涉及了數(shù)控編程的知識。

為了有效地將數(shù)控編程知識傳授給學生，教學過程對教師和學生提出了不同的要求。

二、教師在教學過程中的應對措施

在向?qū)W生傳授數(shù)控編程知識的過程中，教師是引導者和學習過程的設計者。教師在教學過程中的應對措施如下：

1.采用項目教學法。項目教學法是公認的比較適合高職教學的一種教學方法，其具體過程通常是學生在教師的指導下親自處理一個項目的全過程，在這一過程中學習掌握教學計劃內(nèi)的教學內(nèi)容。學生全部或部分獨立組織、安排學習行為，解決在處理項目中遇到的困難，提高了學生的興趣，自然能調(diào)動學生學習的積極性。因此“項目教學法”是一種典型的以學生為中心的教學方法。結(jié)合高職學生的學習特點和思維習慣，項目教學法在課堂上表現(xiàn)為教師把事先已分解、條理清晰的知識點展示給學生，而這些知識點就是分項目。譬如數(shù)控車床編程項目式教學法，編程知識點可以設置為：（1）笛卡爾直角坐標系：包括數(shù)車上的直角坐標系、如何建立一個直角坐標系和坐標點的表示方法；（2）主軸運動指令：包括MO3MO4MO5指令和S指令；（3）G00和G01指令：包括G00指令、G01指令和G00+G01編程舉例；（4）G02和G03指令：包括G02G03指令格式、G02G03指令區(qū)別和G02G03編程舉例；（5）G00G01G02G03綜合應用舉例：包括簡單軸類零件工藝分析、數(shù)控加工編程、簡單軸套類零件工藝分析及數(shù)控加工編程。

2.分析學情。高職院校的學生不同于本科院校的學生，他們普遍理論基礎知識不夠扎實，專業(yè)基礎知識學的不夠牢固，自學能力相對較差，但通常動手能力較強，對一些較為直觀的東西比較感興趣，不善于鉆研一些理論性較強的知識。針對上述高職院校學生的特點，在數(shù)控編程的教學過程中，應該結(jié)合編程知識的特點和學生的學習特點，舉例難易適中，宜從易到難安排編程實例。講解編程指令時舉例不宜過多，可以按照低、中、高三個難度安排三個編程實例。

三、設計教學過程

筆者采用三段式教學過程：課堂互動式教學階段，鞏固已學內(nèi)容階段和實際操作數(shù)控機床驗證數(shù)控加工程序階段。

1.課堂互動式教學階段。課堂教學從精心備課開始，包括合理取舍教材內(nèi)容、糅合教材內(nèi)容、制作PPT課件。問題引入式開展課堂教學的效果較好，筆者建議采用。課堂互動式教學把傳授知識和師生之間的情感交流相互融合，打造和諧的師生互動、生生互動，從而產(chǎn)生教學共振、達到較為理想的教學效果。筆者的具體做法有兩種：一是筆者故意設置錯誤點，適時引導班級里學習優(yōu)秀的學生發(fā)現(xiàn)問題并提出問題，然后全班學生一起討論，找出錯誤點并改正它，這是師生互動；二是給出一個難度適中的編程題目，要求一個中等水平的學生寫出NC程序，他在作答過程中所犯的錯誤點成為生生互動討論的焦點。

2.鞏固已學內(nèi)容階段。將每次課題的重難點以選擇題、填空題、判斷題的形式表達出來，供學生鞏固已學內(nèi)容使用。這幾種題型的特點是具有條理性，便于學生認清重難點。

3.實際操作數(shù)控機床驗證數(shù)控加工程序階段。合理布置兩個中等難度的綜合編程題，給學生留出足夠的時間編寫數(shù)控加工程序，要求學生進行數(shù)控編程并撰寫一份編程報告書，報告書內(nèi)容包括分析零件圖樣并確定加工工藝過程、設計走刀軌跡并得到刀位數(shù)據(jù)、編寫數(shù)控加工程序并校對程序。要求學生采用CIMCO EDIT軟件驗證加工程序，并采用宇龍數(shù)控加工仿真軟件仿真加工過程。

4.計算機輔助編程軟件的學習和使用。在項目法教學的末期，筆者通常要求學生學習使用計算機輔助數(shù)控編程軟件（如UG、ProE）輔助編程。在學習過程中不必過度學習如何使用這些軟件輔助編程，過分相信學好輔助編程軟件就能編程，就好像拿一套漂亮的餐具吃一點點食物一樣，這對于初學者來說真正掌握數(shù)控編程知識益處不大。

四、總結(jié)

數(shù)控機床是裝有程序控制系統(tǒng)的機床，該系統(tǒng)能夠邏輯地處理具有使用編碼或其他符號指令規(guī)定的程序。數(shù)控編程就是合理編制控制數(shù)控機床的程序，而采用項目教學法可以使高職類相關專業(yè)學生高效地掌握編程知識和技能。