信息化課堂教學(xué)比賽研究與實(shí)踐

劉巖

摘要：模具技術(shù)以其復(fù)雜多變，高精度等特點(diǎn)而著稱。對(duì)于初學(xué)習(xí)者來(lái)說(shuō)，如何熟悉其原理與生產(chǎn)流程以及快速掌握編程與加工的相關(guān)技術(shù)是首要的。本文以信息化課堂教學(xué)比賽為例，展示基本教學(xué)思路以及對(duì)關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)的教學(xué)設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：信息化教學(xué);模仁編程;中光加工

1、引言

為了讓初學(xué)者熟悉模具制造的基本原理與生產(chǎn)加工的一般流程，對(duì)模具產(chǎn)品的數(shù)控編程與加工快速入門，為后續(xù)的深入學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。本人想以參加信息化課堂教學(xué)比賽的備賽以及錄制過(guò)程為依據(jù)，整理其中典型的案例與教學(xué)過(guò)程和參賽感想，以供參考。

2、教學(xué)過(guò)程

首先，課前發(fā)布任務(wù)，提供一套模仁零件圖紙，供學(xué)生提前預(yù)習(xí)并做好建模工作。在此基礎(chǔ)上開(kāi)展模仁的編程與加工。提示學(xué)生在編程與加工過(guò)程中，思考這樣兩個(gè)問(wèn)題：加工刀具的選擇;（刀具類型和刀具直徑）;加工工序的安排（粗、精加工的安排）。

上課。我首先對(duì)模具數(shù)控編程與加工技術(shù)以及學(xué)習(xí)方法做一簡(jiǎn)單介紹。模具被稱為工業(yè)之母，足見(jiàn)其在工業(yè)生產(chǎn)中的地位與作用。但是，模具行業(yè)由于其特有的復(fù)雜多變、精細(xì)加工等特質(zhì)，使得一些初學(xué)者或是想從事此行業(yè)的人對(duì)此望而生畏，錯(cuò)失了進(jìn)入這一領(lǐng)域的機(jī)會(huì)，著實(shí)可惜。其實(shí)，模具的學(xué)習(xí)主要在于摸清規(guī)律和找準(zhǔn)學(xué)習(xí)方法，在此基礎(chǔ)上，通過(guò)系統(tǒng)的學(xué)習(xí)和實(shí)踐，循序漸進(jìn)提高。

對(duì)于初學(xué)者，學(xué)習(xí)模具產(chǎn)品或者其他機(jī)械零件的加工，需要弄明白以下幾方面內(nèi)容。

1）手工編程與自動(dòng)編程的聯(lián)系與區(qū)別。手工編程是學(xué)習(xí)數(shù)控編程的基礎(chǔ)，自動(dòng)編程是手工編程的必然拓展和延伸。自動(dòng)編程其核心是計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)的綜合應(yīng)用，依靠計(jì)算機(jī)自動(dòng)進(jìn)行數(shù)值運(yùn)算和生成指令代碼，并完成程序的傳輸和在線加工。

2）模具產(chǎn)品多為結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，不適宜采用手工編程方法，而使用軟件自動(dòng)編程方式。常用軟件有UG NX、Power Mill、Cimatron、CAXA等。本人在教學(xué)和實(shí)訓(xùn)過(guò)程中主要使用的是UG NX作為編程軟件和版本。

3）軟件自動(dòng)編程雖然是基本完全由計(jì)算機(jī)自動(dòng)完成數(shù)據(jù)的運(yùn)算并生成用于控制數(shù)控機(jī)床運(yùn)動(dòng)的代碼，但是編程者的編程工作并不輕松，不是照搬書本上的設(shè)置參數(shù)就可以的。事實(shí)上，要想做好自動(dòng)編程，除了前面提到的首先學(xué)好手工編程技術(shù)以外，還需充分理解編程的基本思想與切削方式和刀路軌跡等，尤其加工工藝知識(shí)的學(xué)習(xí)和積累，更不是短期可以速成的，必須長(zhǎng)年累月不斷的實(shí)踐和摸索，才能真正學(xué)好自動(dòng)編程。

4）掌握自動(dòng)編程與加工技術(shù)，至少要從三個(gè)方面入手：首先，能夠快速熟練的操作機(jī)床，對(duì)機(jī)床的性能很好地掌控，從容應(yīng)對(duì)各種操作與加工過(guò)程中出現(xiàn)的狀況;其次，要熟練應(yīng)用自動(dòng)編程軟件，并選擇典型零件的編程案例，反復(fù)練習(xí)編程;再次，查閱相關(guān)書籍和資料，找一本比較適合的書籍，結(jié)合實(shí)際操作，逐步解決這些困惑，排除學(xué)習(xí)中的障礙。以上三方面，缺一不可。

接下來(lái)，請(qǐng)學(xué)生回答問(wèn)題，檢驗(yàn)學(xué)生預(yù)習(xí)情況。對(duì)于這一案例，如何思考編程與加工安排的。學(xué)生們的回答主要集中在以下幾點(diǎn)：一組同學(xué)，傾向于對(duì)于此模仁，開(kāi)粗后可以不用安排中光，直接進(jìn)行光刀;另一組同學(xué)，對(duì)于是否中光表示需要結(jié)合多方面綜合考慮進(jìn)行選擇和確定。

根據(jù)學(xué)生回答情況，首先對(duì)以上幾個(gè)問(wèn)題給予點(diǎn)評(píng)，并講解關(guān)于刀具選擇和工序安排的基本原則和注意事項(xiàng)。對(duì)于開(kāi)粗和精光，比較好理解。而中光是一道很重要的工序﹐它直接影響精修質(zhì)量的好壞﹐是衡量編程技能的標(biāo)準(zhǔn)之一，卻并沒(méi)有引起足夠的重視。

分組編程操作。首先開(kāi)粗編程練習(xí)，UG模擬仿真，展示各組仿真加工效果。此處，老師根據(jù)兩組模擬仿真的情況，點(diǎn)評(píng)兩組的區(qū)別，得出不同刀具開(kāi)粗后的比較結(jié)果。其中大刀開(kāi)粗余量較多且不均勻，而小刀開(kāi)粗的余量基本是均勻的。

繼續(xù)光刀編程，此處兩組模擬仿真并不能發(fā)現(xiàn)有什么區(qū)別，因此必須配合加工實(shí)物加工比較，才能判斷出最終加工質(zhì)量有什么區(qū)別。此時(shí)以事先提前加工好的實(shí)物，進(jìn)行展示，讓學(xué)生們目測(cè)加以區(qū)別。其中由于試驗(yàn)采用的是鋁料，目測(cè)仍不明顯，但是用手觸摸工件，感受到粗糙度是有區(qū)別的。小刀開(kāi)粗，小刀光刀比大刀開(kāi)粗，小刀光刀的加工效果要好。是什么原因?qū)е铝诉@樣的不同結(jié)果呢？學(xué)生們表示，是由于精加工余量的均勻與否導(dǎo)致的最終加工質(zhì)量的區(qū)別。

總結(jié)兩組試驗(yàn)，給出結(jié)論：中光對(duì)模具加工質(zhì)量影響很大，一般模具的加工為保證加工質(zhì)量，必須安排中光，但對(duì)于有些特殊的零件，可以通過(guò)選擇合適的刀具，開(kāi)粗和中光合在一起，省去中光，節(jié)省時(shí)間，也是可以的。

3、信息化課堂教學(xué)總結(jié)

此次在組織教學(xué)和錄制課堂視頻過(guò)程中，有一些心得和經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)供參考：

1）所謂參加信息化課堂教學(xué)比賽，關(guān)鍵還是在于日常教學(xué)的積累，基本功一定要扎實(shí)。比如授課的語(yǔ)言表達(dá)能力、教學(xué)思路是否清晰、站講臺(tái)的講課能力，跟學(xué)生互動(dòng)交流的體現(xiàn)等等;這些都不是靠臨時(shí)拼湊一節(jié)課解決的。

2）另一非常重要的是對(duì)信息化教學(xué)技術(shù)的熟練使用，并不在于種類多少，或者高新技術(shù)的使用，關(guān)鍵要落實(shí)在平時(shí)教學(xué)中，切實(shí)通過(guò)信息化教學(xué)方法與手段解決了教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)。

3）選題十分關(guān)鍵，選題準(zhǔn)確意味著有了正確的方向，后面的工作就更加順暢和有效;太大或者太空以及不形象直觀的題目都是不適合的。

4）教案的準(zhǔn)備，教案要既充實(shí)又精煉，重點(diǎn)體現(xiàn)出教學(xué)的設(shè)計(jì)理念和教學(xué)思路，不要太過(guò)冗長(zhǎng)和拖沓。

5）課件的準(zhǔn)備，不要太追求視覺(jué)效果，關(guān)鍵在于結(jié)構(gòu)緊湊，安排合理，針對(duì)學(xué)生的聽(tīng)課效果而制作課件，即體現(xiàn)實(shí)用性，必要的圖片、動(dòng)畫和多媒體效果是可以的。

6）錄制視頻之前，把需要講授的內(nèi)容和學(xué)生需要參與互動(dòng)的地方做好相應(yīng)設(shè)計(jì)，萬(wàn)不能全部靠臨時(shí)發(fā)揮，也不宜象拍電影那樣完全按照劇本，照念臺(tái)詞，留有臨場(chǎng)發(fā)揮的空間和應(yīng)對(duì)偶發(fā)事情的預(yù)案。

7）由于錄制視頻需要一次不間斷錄制35-45分鐘，需要講課教師調(diào)整好精神狀態(tài)，熱情飽滿地投入到課堂中，一氣呵成，一般來(lái)說(shuō)，如果錄制中間不出現(xiàn)大的嚴(yán)重失誤，盡量不要停下來(lái)重新錄制，而且錄制遍數(shù)不宜過(guò)多，因?yàn)榘凑粘Ｒ?guī)，教師講課前兩遍效果最好。

8）關(guān)于信息化技術(shù)的使用，教師可以在移動(dòng)端使用軟件，進(jìn)行課前、課中、課后的備課，講課，以及布置作業(yè)等，還可以在課堂與學(xué)生進(jìn)行互動(dòng)交流，吸引學(xué)生注意力，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

4、結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過(guò)信息化教學(xué)大賽的準(zhǔn)備和參加比賽，最大的收獲就是借此平臺(tái)和契機(jī)，重新系統(tǒng)梳理一門課的教學(xué)思路和整合、組織教學(xué)實(shí)踐，對(duì)模具數(shù)控編程與加工技術(shù)進(jìn)行形象展示，使得關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)更加清晰。最重要的還可以發(fā)現(xiàn)自身教學(xué)過(guò)程中的盲區(qū)，有些平時(shí)很難發(fā)現(xiàn)，真正發(fā)現(xiàn)之后，及時(shí)整改。