基于項目教學法的《MasterCAM數(shù)控編程與加工》教學探索

趙瑞

摘 要：當前，許多中職院校在《Master CAM數(shù)控編程與加工》課程教學中存在一些問題，例如普遍沿襲傳統(tǒng)教學模式，教學質(zhì)量差，往往難以達到預期教學效果。而項目教學法能夠有效調(diào)動學生的學習積極性，培養(yǎng)學生的實踐能力，提高學生的學習能力。

關鍵詞：項目教學法；數(shù)控編程；數(shù)控加工；教學策略

中圖分類號：G712 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.02.135

21世紀，人類社會已全面走向了機械化、工業(yè)化，現(xiàn)代機械工業(yè)領域需要大量高層次的數(shù)控加工人才。這既給從業(yè)人員帶來了更多機遇，同時也帶來了新的挑戰(zhàn)。而對于中職院校來說，改革數(shù)控專業(yè)人才培養(yǎng)模式，提高數(shù)控專業(yè)教學水平勢在必行?，F(xiàn)如今，企業(yè)對數(shù)控人員的要求越來越高，不但要求數(shù)控人員能夠熟練進行數(shù)控操作，還要掌握數(shù)控機床維修、數(shù)控編程等一系列技術。但當前，許多中職院校在《Master CAM數(shù)控編程與加工》教學上難以取得理想的教學效果，教學效果較差。實踐證明，項目教學法在《Master CAM數(shù)控編程與加工》教學中的應用能夠有效提高教學質(zhì)量，所以應在這一課程中應用項目教學法。

1 我國數(shù)控加工專業(yè)的發(fā)展前景

數(shù)控技術起源于航空工業(yè)，由美國一家直升機公司于20世紀40年代提出。最早的數(shù)控機床是由美國麻省理工學院于1952年研制出的，主要用于加工飛機零件；20世紀60年代，數(shù)控編程和數(shù)控系統(tǒng)的相關技術、理論越來成熟，數(shù)控機床開始被應用到各個領域，但該階段仍主要以航天工業(yè)為主；20世紀80年代后，數(shù)控技術開始全面應用到工業(yè)制造領域。數(shù)控技術的廣泛應用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來了革命性的變革，突破了傳統(tǒng)工業(yè)制作模式，實現(xiàn)了工業(yè)的現(xiàn)代化，同時大大提高了工業(yè)的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益。自改革開放后，我國大力發(fā)展工業(yè)，工業(yè)制造領域投資規(guī)模不斷增大，保持著良好的發(fā)展勢頭。目前，我國經(jīng)濟發(fā)展正在逐步走向工業(yè)化、機械化、現(xiàn)代化，社會生產(chǎn)對數(shù)控人才有著龐大的需求，數(shù)控專業(yè)就業(yè)前景廣闊。數(shù)控專業(yè)人才培養(yǎng)的目標是培養(yǎng)出能夠適應現(xiàn)代經(jīng)濟發(fā)展，具有較強的動手能力和扎實的數(shù)控專業(yè)知識，從事數(shù)控加工和數(shù)控設備控制與管理的高級人才，主要就業(yè)方向有數(shù)控操作工、數(shù)控編程源員、數(shù)控維修員、數(shù)控銷售員、機械設計員、數(shù)控設備檢查員和生產(chǎn)管理員等。

2 Master CAM的基本情況

Master CAM是1981年美國CNC Software Inc.公司開發(fā)出的CAD/CAM軟件，在數(shù)控編程與加工領域應用廣泛。Master CAM運行于PC平臺，集成了數(shù)控編程、曲面設計、真實感模擬、二維繪圖、體素拼合、三維實體造型、刀具路徑模擬等多種功能，其強大的造型功能為零件外形設計提供了理想的環(huán)境，能夠設計出復雜的曲面和曲線零件，而且它的刀具路徑模擬功能不但能模擬零件加工過程，還能顯示夾具和刀具，檢查出被加工零件與夾具、刀具間的碰撞情況和干擾狀態(tài)，真實反映出加工過程中可能出現(xiàn)的狀況，便于修改設計時參考。另外，Master CAM對系統(tǒng)運行環(huán)境和硬件設備的要求較低，在CNC線切割、CNC銑床、造型設計等多個領域都能取得較好的應用效果，與其他軟件相比，性價比較高。20世紀80年代末期，Master CAM被引入中國，廣泛應用于船舶、軍工、機械等行業(yè)的設計和NC加工中。Master CAM的強項是數(shù)控加工，其簡單易用，產(chǎn)生的NC程序簡單高效，2D加工性能十分優(yōu)越，且在多軸曲面方面引入了第三方的5軸多曲面加工，不論在專業(yè)數(shù)控加工中，還是在通用數(shù)控加工中，都能夠適用。另外，Master CAM界面友好、運行流暢、操作靈活、簡單易學，所以數(shù)控專業(yè)學生學習Master CAM十分有必要。

3 項目教學法的基本特征

項目教學法源自18世紀的工讀教育和19世紀的合作教育，在不斷實踐與創(chuàng)新中，于20世紀被逐步完善，很快成為了教育界的重要理論思潮。20世紀90年代，項目教學法開始在世界范圍內(nèi)得到廣泛應用；90年代中期，歐美高校教育就已普遍應用了項目教學法，日本更是針對項目教學法進行了新課程體系改革，隨后不久，我國臺灣也開始應用項目教學法。在不斷的實踐中，項目教學法的科學性被驗證。項目教學法最顯著的特點是以項目為主線、教師為引導、學生為主體。這種教學模式突破了一直以來傳統(tǒng)教學模式中“教師講，學生聽”的死板模式，彌補了傳統(tǒng)教育模式的缺陷，為學生營造了一個自主協(xié)作、主動參與的學習環(huán)境。在項目教學過程中，教師不再以知識傳遞與灌輸為主要目的，而是通過指導，讓學生掌握學習方法、尋求知識，并進行自我評價。教師不再是一個知識的傳遞者，而是引導者、組織者，負責對學生進行引導與監(jiān)督，學生則成為了課堂主體。教師作為一名顧問與引導者，幫助學生解答問題，引導學生實踐，鍛煉學生各方面的能力，促使學生協(xié)調(diào)發(fā)展。與灌輸式教學法相比，項目教學法注重的是知識的實踐性和生活化，對學生實踐能力和操作能力的培養(yǎng)有很大幫助，且周期短、見效快，能在有限的條件下完成教學目標，是一種具有針對性和實效性的教學方法。

4 項目教學法應用于實際教學的意義

《Master CAM數(shù)控編程與加工》是數(shù)控專業(yè)的核心課程，強調(diào)理論與實踐的結(jié)合。但傳統(tǒng)灌輸式教學法缺乏靈活性，并不能取得理想的教學效果。《Master CAM數(shù)控編程與加工》這一課程本身較為復雜，傳統(tǒng)教學模式下教學過程枯燥無味，容易使學生產(chǎn)生抵觸心理和厭學情緒，甚至導致一部分學生放棄學習。項目教學法的應用不僅能夠提高教學質(zhì)量和學生的成績，同時還能夠強化學生的集體意識，增加實踐經(jīng)驗，鍛煉學生的協(xié)作能力和交際能力，這對學生將來走入社會，參加工作都有很大的幫助。在項目活動中，學生在教師的指導下親自處理項目全過程，進而在項目處理中尋求知識、理解知識、運用知識，這樣就能加深學生對知識的記憶。豐富、有趣的項目內(nèi)容能夠有效調(diào)動學生的學習積極性，使其更加愿意參加到課堂中來，這對學生學習興趣的培養(yǎng)、學習動力的產(chǎn)生都有著很大幫助。愛因斯坦曾經(jīng)說過，“興趣是最好的老師”。如果學生對某一科目產(chǎn)生了興趣，便會付出很多時間和精力去學習，自主探索知識，以滿足求知欲。培養(yǎng)學生的學習興趣不僅能使學生養(yǎng)成良好的學習習慣，更能提高教學效率。因此，應在《Master CAM數(shù)控編程與加工》教學中積極應用項目教學法。

5 基于項目教學法的教學策略

通過分析項目教學法在《Master CAM數(shù)控編程與加工》教學中的應用意義不難看出項目教學法應用的必要性和重要性。但在開展項目教學時，必須遵循項目教學的基本原則，科學制訂教學計劃，合理明確教學目標。教師應針對學生的特點，樹立以學生為中心的教學理念，因材施教，針對不同基礎的學生，采取不同的引導策略，從而增強學生的學習信心。在開展項目教學活動時，應以小組為單位，4～6名同學為一組，讓每個小組共同完成任務布置、項目處理、項目實施，然后以小組形式進行小組討論、小組發(fā)言、小組匯報等活動。這種小組活動形式十分有利于學生產(chǎn)生學習動力。開展活動時，學生不僅把成績看作個人成績，更看作團隊成績，出于團隊榮譽感，會更加重視項目活動并積極參與。這便將傳統(tǒng)教學模式中學生的被動學習轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訉W習，真正讓學生成為了課堂主角。學生可通過小組協(xié)作、討論共同完成整個項目。這樣一來，一些個人無法解決的知識難點、項目實施難點就可以利用團隊的力量來完成，提高了學生的團隊合作意識。

在現(xiàn)代社會工作中，人際關系越來越重要，但當前大多數(shù)學生都是獨生子女，普遍缺乏社交能力和團隊意識，而小組項目活動能夠很好地幫助學生形成初步的社交能力，并且這種小組協(xié)作模式下的課堂氣氛更融洽，教學效果更好。但教師必須做好過程控制，避免擾亂課堂秩序現(xiàn)象的發(fā)生，影響教學進度。此外，在分組過程中，必須保障分組的科學性和合理性，因為分組的科學性、合理性直接影響著后續(xù)項目的教學質(zhì)量。分組時，應將性格、興趣、學習能力、成績差異較大的學生分在一個組內(nèi)，堅持互補原則，使小組成員相互啟發(fā)，保障項目教學活動的順利開展；盡量避免將成績優(yōu)秀的學生都分在一個小組內(nèi)，這會打擊成績普通的學生的積極性，使他們喪失信心，影響項目活動的開展效果。在項目設定階段，可在項目中融入適當?shù)穆殬I(yè)情景，以豐富教學內(nèi)容，增強活動的真實感。例如，在設定一個數(shù)控編程項目時，就可利用職業(yè)情景來完成任務的分配和實施。小組中每個成員根據(jù)扮演角色的不同，得到不同的任務，然后進行項目編程、項目處理、項目操作。在項目實施過程中，教師要給予正確的引導和指導，讓學生能夠?qū)⒅R應用到項目中，并在項目處理過程中學到新知識。項目完成后，教師應對項目實施結(jié)果給予評價，評選出優(yōu)秀小組，給予鼓勵，從而增強學生的榮譽感，樹立榜樣，以帶動其他小組進步。在評比過程中，小組間會產(chǎn)生競爭意識，這對學生競爭意識的培養(yǎng)有很大的幫助，同時也能使每個小組在競爭中不斷進步?，F(xiàn)今，社會競爭越來越激烈，面對競爭，學生不僅要具備過硬的職業(yè)技能和扎實的理論知識，還要具備一定心理素質(zhì)和競爭意識。只有具備一定的良性競爭意識，才能更好地適應社會，在競爭中站穩(wěn)腳步。在《Master CAM數(shù)控編程與加工》教學中應用項目教學法有利于促進學生的協(xié)調(diào)發(fā)展，提高學生的綜合素質(zhì)，因此，在《Master CAM數(shù)控編程與加工》教學中推廣和應用項目教學法勢在必行。

6 結(jié)束語

項目教學法的應用不僅能提高教學質(zhì)量，還能培養(yǎng)學生的實踐能力，促進學生的協(xié)調(diào)發(fā)展，因此，在《Master CAM數(shù)控編程與加工》教學中應用項目教學法具有重要意義。

參考文獻

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〔編輯：王霞〕