項(xiàng)目教學(xué)法在“數(shù)控加工工藝與編程”課程中的應(yīng)用

程 艷，汪永華

(安徽水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)械工程系，安徽合肥231603)

在“數(shù)控加工工藝與編程”教學(xué)中，怎樣能夠采用恰當(dāng)有效的教學(xué)方法，使得理論與實(shí)踐相結(jié)合，提高學(xué)生動(dòng)手操作能力和創(chuàng)新能力，從而適應(yīng)現(xiàn)代化生產(chǎn)的需求?作者嘗試應(yīng)用了“項(xiàng)目教學(xué)法”，現(xiàn)結(jié)合自身的實(shí)踐和探索，闡述如何解決以上的問(wèn)題。

1 項(xiàng)目教學(xué)法

1.1 項(xiàng)目教學(xué)法的概念

項(xiàng)目教學(xué)法是以學(xué)生為主體，以授課教師為輔助指導(dǎo)的一種教學(xué)方法，主要是通過(guò)選擇典型項(xiàng)目零件為載體，以學(xué)生的自主性、探索性學(xué)習(xí)為基礎(chǔ)，在授課教師的指導(dǎo)下按教學(xué)計(jì)劃及教學(xué)任務(wù)的要求來(lái)處理項(xiàng)目的全過(guò)程。

1.2 與傳統(tǒng)教學(xué)方法的區(qū)別

項(xiàng)目教學(xué)法是以“項(xiàng)目為載體、授課老師指導(dǎo)為輔、學(xué)生自主學(xué)習(xí)為主”的一種教學(xué)方法，它最大的特點(diǎn)是以學(xué)生主角，老師為配角。項(xiàng)目教學(xué)法改變了以往“授課老師滿堂灌，學(xué)生被動(dòng)聽(tīng)”的傳統(tǒng)教學(xué)模式，利用項(xiàng)目教學(xué)法進(jìn)行教學(xué)過(guò)程，能夠讓每位學(xué)生都能夠參與到實(shí)際的項(xiàng)目中，它的重點(diǎn)不是結(jié)果，而是參與制作這個(gè)項(xiàng)目的整個(gè)過(guò)程。在各個(gè)項(xiàng)目中，每位學(xué)生把理論知識(shí)和實(shí)踐很好的結(jié)合起來(lái)，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，同時(shí)還能夠提升大學(xué)生的技能水平和綜合能力等等。

2 項(xiàng)目教學(xué)法在“數(shù)控加工工藝與編程”課程中的應(yīng)用

2.1 項(xiàng)目的設(shè)定

2009年我院機(jī)械工程系與合肥榮興汽車配件廠共建共管“引入式校內(nèi)生產(chǎn)型實(shí)訓(xùn)基地”，并建成了校內(nèi)工業(yè)培訓(xùn)中心。數(shù)控技術(shù)專業(yè)是系部的主要專業(yè)之一，是國(guó)家級(jí)重點(diǎn)專業(yè)。

“數(shù)控加工工藝與編程”課程是數(shù)控技術(shù)專業(yè)的核心課程之一，其教學(xué)內(nèi)容是企業(yè)人員和老師根據(jù)社會(huì)需求的數(shù)控技能型人才，來(lái)制定教學(xué)大綱，開(kāi)發(fā)和研制適合高校所需的理論教材和實(shí)踐操作技能教材等。在本門課程中劃分為多個(gè)項(xiàng)目，其中數(shù)控車床的加工工藝與編程劃分成多個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)，由易到難。主要有簡(jiǎn)單的臺(tái)階軸的工藝與編程、帶有圓弧和溝槽軸的工藝與編程、螺紋軸的工藝與編程、盤套類零件的工藝與編程以及非圓弧曲線的工藝與編程等項(xiàng)目。

2.2 項(xiàng)目的教學(xué)組織及實(shí)施

一是項(xiàng)目的布置。采取學(xué)生自愿分組的原則，以組為單位布置任務(wù)，教師提出項(xiàng)目進(jìn)行中需要注意的一些事項(xiàng)和建議，提供獲取資訊的方法與途徑信息。目的是引起學(xué)生的思考，使學(xué)生得到工作項(xiàng)目的信息，從而激發(fā)學(xué)生對(duì)這個(gè)項(xiàng)目的興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性來(lái)完成此工作項(xiàng)目。

二是項(xiàng)目計(jì)劃的制定。項(xiàng)目組成立后，設(shè)置小組組長(zhǎng)，組長(zhǎng)給組員們分工，在組長(zhǎng)的組織和帶領(lǐng)下，首先分析零件圖紙，看圖紙標(biāo)注是否完全，尺寸需精度以及加工質(zhì)量要求;其次根據(jù)現(xiàn)有和所需的機(jī)床設(shè)備確定加工工藝，利用現(xiàn)有的加工設(shè)備、刀具、夾具等，確定刀具、夾具等，制定加工工藝。教師要注意提醒同學(xué)們?cè)陧?xiàng)目中的角色，要求學(xué)生對(duì)自身工作任務(wù)進(jìn)行歸納與總結(jié)，這樣有助于學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)踐，得到充分的鍛煉與提高。

三是做出決定。每位學(xué)生根據(jù)自身在項(xiàng)目中所承擔(dān)的任務(wù)去收集整理資料，自主學(xué)習(xí)，在授課老師的指導(dǎo)下，各組成員進(jìn)行工藝路線分析、確定切割參數(shù)，編制加工程序，探討在保證加工質(zhì)量和精度的前提下，如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。

四是實(shí)施計(jì)劃。各組學(xué)生根據(jù)以上討論后制定出來(lái)的計(jì)劃，對(duì)工作項(xiàng)目進(jìn)行試加工。另外，教師要提醒學(xué)生注意在項(xiàng)目實(shí)施中的能力，關(guān)注安全生產(chǎn)、環(huán)保、質(zhì)量意識(shí)考察，并作好相應(yīng)記錄。與此同時(shí)教師要做好相關(guān)的協(xié)調(diào)工作，給予一定的指導(dǎo)，鼓勵(lì)和支持學(xué)生，激發(fā)他們學(xué)習(xí)的興趣，進(jìn)一步提高他們的理論知識(shí)水平和技能水平等。

五是項(xiàng)目檢查。當(dāng)一個(gè)任務(wù)完成之后，各組成員根據(jù)所承擔(dān)的任務(wù)先進(jìn)行總結(jié)，然后各組人員之間進(jìn)行交流和總結(jié)。通過(guò)對(duì)工作項(xiàng)目的實(shí)施，讓每位學(xué)生感受到自身的責(zé)任感和成就感，體會(huì)對(duì)工件質(zhì)量、精度的把握性，增強(qiáng)學(xué)生的自信心，提高學(xué)生對(duì)數(shù)控加工工藝與編程這門課在生產(chǎn)中的重要性認(rèn)識(shí)。

六是教學(xué)評(píng)定。教學(xué)評(píng)定分為三個(gè)部分:成果評(píng)定、教師評(píng)價(jià)以及學(xué)生自評(píng)，各占有不同分值比例。

成果評(píng)定:是指對(duì)學(xué)生做出的零件進(jìn)行評(píng)定，如零件的尺寸、精度和質(zhì)量等是否達(dá)到要求，另外將加工工藝、程序等形成技術(shù)文件存檔，如有問(wèn)題進(jìn)行交流研究改進(jìn)方法，給出相應(yīng)的成績(jī)。

教師評(píng)定:根據(jù)項(xiàng)目進(jìn)行過(guò)程中學(xué)生的出勤、學(xué)習(xí)態(tài)度、工作能力、協(xié)作精神和職業(yè)道德等方面的表現(xiàn)，給出相應(yīng)的成績(jī)。

學(xué)生自評(píng):學(xué)生根據(jù)自己在各個(gè)環(huán)節(jié)的表現(xiàn)及項(xiàng)目成果來(lái)進(jìn)行自評(píng)，給出相應(yīng)的成績(jī)。

2.3 項(xiàng)目實(shí)例

項(xiàng)目的布置:如圖1所示。

圖1 階梯軸零件圖

項(xiàng)目計(jì)劃的制定:

零件圖分析。如圖1所示零件，考慮整體一次性安裝加工完成的工藝方法。在數(shù)控車床上分粗、精加工可以達(dá)到要求。

裝夾定位方案的選擇。毛坯為棒料，用三爪自定心卡盤定位夾緊，工件伸出卡爪的長(zhǎng)度約為80。工件零點(diǎn)設(shè)在工件右端面，換刀點(diǎn)設(shè)在工件右下方，Z向距工件右端面100、X向距軸心線150的位置。

加工順序和進(jìn)給路線的確定。該零件表面有凹圓弧，由于G71指令走刀路線沿著平行于Z軸的方向從右往左分層切削，在粗加工時(shí)內(nèi)凹圓弧處無(wú)法切削，所以粗加工采用仿形的加工路線，用G73指令循環(huán)加工圓弧輪廓和φ16外圓，精車用G70指令加工上述輪廓，最后用切斷刀切斷工件。

刀具及切削用量的選擇。

T0101——90°外圓弧粗車尖刀;T0202——93°外圓弧精車尖刀;T0303——切斷刀(設(shè)定刀頭寬度為 4mm);T0404——60°螺紋刀。

根據(jù)零件的表面質(zhì)量要求、零件的材料、刀具的材料等查切削用量表，選擇計(jì)算刀具的切削參數(shù)。

做出決定，見(jiàn)表1。

表1 零件圖加工工序卡

實(shí)施計(jì)劃。確定工件坐標(biāo)系，進(jìn)行數(shù)值計(jì)算和編程O0001(程序略)。程序編制后利用數(shù)控仿真軟件進(jìn)行模擬加工，再利用FANUC 0I系統(tǒng)的數(shù)控車床進(jìn)行加工。

項(xiàng)目檢查。使用千分尺等測(cè)量軸的直徑與長(zhǎng)度，并記錄數(shù)據(jù)。如果軸的尺寸大了，小組討論之后，修改參數(shù)，重新加工，并測(cè)量數(shù)值，記錄，從而保證精確的尺寸。

成績(jī)?cè)u(píng)定。根據(jù)學(xué)生的做出來(lái)的成果以及在實(shí)習(xí)過(guò)程中的表現(xiàn)等等方面確定最終的成績(jī)。其中成果評(píng)定占60%，教師評(píng)定占25%，學(xué)生自評(píng)占15%。

3 結(jié)語(yǔ)

在教學(xué)中利用項(xiàng)目教學(xué)法把理論知識(shí)運(yùn)用于實(shí)踐操作技能里面。不僅提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且“行動(dòng)”的同學(xué)多了，課堂教學(xué)效果明顯提高。

“項(xiàng)目教學(xué)法”作為課程的一種教學(xué)方法，它有效地把理論知識(shí)與實(shí)踐操作技能有效地相結(jié)合了，在企業(yè)人員和教師的指導(dǎo)下，大學(xué)生在學(xué)習(xí)方面的主動(dòng)性和積極性不僅提高了，還培養(yǎng)了他們的專業(yè)知識(shí)水平、職業(yè)素養(yǎng)和團(tuán)結(jié)合作、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，為同學(xué)們以后的職業(yè)發(fā)展打下良好的基礎(chǔ)。

［1］王建平.任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法在中職計(jì)算機(jī)教學(xué)中的應(yīng)用［J］.現(xiàn)代閱讀(教育版)，2012，(12).

［2］王海元.項(xiàng)目教學(xué)法在機(jī)械加工專業(yè)課程教學(xué)中的實(shí)施初探［J］.新課程(中旬)，2012，(7).

［3］顧蓉蓉.項(xiàng)目教學(xué)法和現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)在機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教學(xué)中的應(yīng)用［J］.機(jī)械工程與自動(dòng)化，2011，(6).