一體化教學(xué)在數(shù)控加工編程課程中的應(yīng)用研究

摘 要： 本文根據(jù)傳統(tǒng)數(shù)控加工編程課程教學(xué)以理論學(xué)習(xí)為主，實(shí)踐環(huán)節(jié)結(jié)合不足，學(xué)生感性認(rèn)識(shí)不強(qiáng)的弊端，提出“教學(xué)做”有機(jī)結(jié)合的一體化教學(xué)方法，并探討了實(shí)施一體化教學(xué)的保證措施。

關(guān)鍵詞： 數(shù)控加工編程;實(shí)踐;感性認(rèn)識(shí);一體化教學(xué)

數(shù)控加工編程是高職院校機(jī)械專業(yè)的一門必修課程，實(shí)踐性非常強(qiáng)。但傳統(tǒng)的教學(xué)基本上都是以課堂教學(xué)為主，理論性太強(qiáng)，同步實(shí)踐環(huán)節(jié)結(jié)合不足，造成學(xué)生理解困難，感性認(rèn)識(shí)不足，導(dǎo)致學(xué)習(xí)效率低下。因此，研究以教學(xué)作為一體的教學(xué)方法，探討一種強(qiáng)化學(xué)生實(shí)踐知識(shí)與能力為目標(biāo)的過程和措施具有十分現(xiàn)實(shí)的意義。

1 一體化教學(xué)內(nèi)涵

一體化教學(xué)是以融合“教學(xué)做”為一體，把培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)能力的理論與實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)作為一個(gè)整體考慮，旨在使學(xué)生將所學(xué)的理論知識(shí)及時(shí)消化吸收以強(qiáng)化學(xué)生實(shí)踐能力的一種教學(xué)模式。它打破了傳統(tǒng)教學(xué)的束縛，充分體現(xiàn)了以學(xué)生為主體，工學(xué)結(jié)合的教學(xué)過程。它是把實(shí)踐應(yīng)用放在教學(xué)的第一位，使學(xué)生可以邊做邊學(xué)，學(xué)做一體，反映了教學(xué)服務(wù)于實(shí)踐的最終目的，提高學(xué)生實(shí)踐能力和解決實(shí)際問題的能力。

2 一體化教學(xué)過程

作者根據(jù)多年數(shù)控加工編程課程的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)如下的教學(xué)過程，見下圖。

在課堂上老師根據(jù)數(shù)控加工編程的規(guī)律，講解編程指令的用法、格式和注意要點(diǎn)等，由于學(xué)生缺乏運(yùn)動(dòng)的概念，掌握欠透徹，這時(shí)需要運(yùn)用輔助教學(xué)軟件如斯沃、宇龍等仿真加工系統(tǒng)進(jìn)行模擬加工，驗(yàn)證指令及程序的正確性，提高學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)和學(xué)習(xí)的興趣，加深對(duì)程序的理解。但這些還是停留在書本或虛擬層面，要讓學(xué)生真正明白和提高學(xué)習(xí)積極性的話，還要將課堂進(jìn)行延伸，把車間的數(shù)控機(jī)床當(dāng)作是課堂的一部分進(jìn)行講解，這就是課內(nèi)實(shí)踐。這種在現(xiàn)場得來的知識(shí)比在課堂上被動(dòng)去聽要深刻得多。當(dāng)課程講完某個(gè)模塊如常用的車削指令，這時(shí)就需要安排適當(dāng)?shù)膶?shí)訓(xùn)作為實(shí)踐環(huán)節(jié)。實(shí)訓(xùn)跟課堂應(yīng)該結(jié)合起來，讓學(xué)生及時(shí)運(yùn)用剛學(xué)完的指令進(jìn)行編程，上機(jī)床操作，完成零件的加工，也便于老師在現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)問題和解決問題。

3 一體化教學(xué)的保證措施

3.1 打造一支“雙師型”的教師隊(duì)伍

要保證一體化教學(xué)順利進(jìn)行，教師的實(shí)踐能力必不可少。數(shù)控加工把傳統(tǒng)的手工操作變成了自動(dòng)加工，對(duì)人的依賴少了，并不意味著要求降低了，如果不懂材料、刀具和工藝，就算理論再扎實(shí)也很難編出合理的科學(xué)的和有效率的程序。比如說，粗加工與精加工的各種切削參數(shù)：轉(zhuǎn)速、進(jìn)給率、背吃刀量、加工路線等有什么區(qū)別？該如何選擇？配合件加工又該注意什么，刀尖補(bǔ)償用在什么場合，等等，這些都會(huì)影響到加工的質(zhì)量和刀具的壽命。所以專任教師一定要具備加工的工作經(jīng)驗(yàn)，并考取相關(guān)的數(shù)控加工職業(yè)資格證，成為一名既有扎實(shí)理論基礎(chǔ)又有較強(qiáng)實(shí)踐能力的“雙師型”教師，才能為保證一體化教學(xué)順利進(jìn)行打下基礎(chǔ)。

3.2 編寫一本適合一體化教學(xué)的校本教材

現(xiàn)行的數(shù)控加工編程方面的教材普遍都是以理論學(xué)習(xí)為主，系統(tǒng)性太強(qiáng)，實(shí)戰(zhàn)性案例缺乏，學(xué)生學(xué)完了一大堆指令，面對(duì)具體的零件仍然不會(huì)完整地編程，不會(huì)把學(xué)過的各種代碼指令有機(jī)地結(jié)合起來，不能學(xué)以致用。要推行理實(shí)結(jié)合的“教學(xué)做”一體化模式，一定要結(jié)合高職實(shí)際情況編寫一本合適的校本教材，以實(shí)際零件加工為導(dǎo)向，從數(shù)控加工概念出發(fā)，結(jié)合數(shù)控加工機(jī)床的工作原理，由淺入深，從簡單加工指令到固定循環(huán)指令，再到復(fù)雜的復(fù)合循環(huán)指令;從G代碼到M代碼;從動(dòng)作編程到完整加工編程。每個(gè)知識(shí)點(diǎn)都結(jié)合具體的零件案例，穿插講解實(shí)際工藝，以解決實(shí)際問題為主，側(cè)重學(xué)做結(jié)合。讓理實(shí)結(jié)合的校本教材成為一體化教學(xué)最實(shí)際的指導(dǎo)書。

3.3 必要的數(shù)控仿真加工機(jī)房

對(duì)于實(shí)踐性極強(qiáng)的數(shù)控加工編程教學(xué)，如果沒有“做”來支撐的話，那么“學(xué)”的效果會(huì)削弱很多。但高職院校機(jī)械類專業(yè)普遍存在數(shù)控實(shí)訓(xùn)設(shè)備相對(duì)不足的狀況，實(shí)訓(xùn)時(shí)間也較少。為保證學(xué)生在實(shí)訓(xùn)之前就對(duì)相關(guān)操作有一個(gè)比較清晰的概念，減少真正實(shí)訓(xùn)時(shí)出現(xiàn)的各種差錯(cuò)，引入數(shù)控加工仿真系統(tǒng)顯得非常必要?，F(xiàn)行的數(shù)控加工仿真系統(tǒng)可以提供互動(dòng)操作的仿真資源，可以給予學(xué)生自由探索學(xué)習(xí)的空間，可以進(jìn)行程序的輸入、校驗(yàn)、對(duì)刀、仿真加工等多種功能。同時(shí)系統(tǒng)具有較好的容錯(cuò)機(jī)制，錯(cuò)誤操作會(huì)相應(yīng)報(bào)警，在保證安全的前提下，還能演示錯(cuò)誤的操作，給予學(xué)生更豐富的情境體驗(yàn)。實(shí)踐證明，經(jīng)過在機(jī)房進(jìn)行仿真加工操作的學(xué)生，相比其他學(xué)生學(xué)習(xí)興趣更高，更能適應(yīng)真正的實(shí)操環(huán)境，出錯(cuò)率大大減少。

3.4 及時(shí)開展以加工任務(wù)為導(dǎo)向的實(shí)訓(xùn)

作為數(shù)控加工編程的教學(xué)，在完成一個(gè)項(xiàng)目任務(wù)后，如車床編程或銑床編程，就應(yīng)該及時(shí)安排相應(yīng)的實(shí)訓(xùn)，制定實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書和任務(wù)書，嚴(yán)格布置相應(yīng)的接近工廠實(shí)際的典型工件加工任務(wù)，保證學(xué)生在通過分析每一張零件圖后，能獨(dú)立完成工藝規(guī)劃、編程、加工仿真及實(shí)操加工等過程，并通過實(shí)訓(xùn)及時(shí)回顧和重溫課堂教學(xué)的編程理論，變成真正屬于自己的專業(yè)實(shí)踐技能。授課教師根據(jù)學(xué)生的實(shí)訓(xùn)情況適當(dāng)調(diào)整和完善數(shù)控加工課程標(biāo)準(zhǔn)及授課計(jì)劃內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)真正的一體化教學(xué)。

4 結(jié)語

中國智制2025已把發(fā)展高端數(shù)控機(jī)床作為重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)來扶持，數(shù)控加工已成為制造企業(yè)主要的加工方式，未來受加工企業(yè)歡迎的一定是既有扎實(shí)數(shù)控編程理論，又有過硬實(shí)操技能的復(fù)合型人才。對(duì)于實(shí)踐性極強(qiáng)的數(shù)控加工編程課程，只有把教學(xué)融入學(xué)生的實(shí)踐中來，學(xué)做一體，才能把知識(shí)轉(zhuǎn)化成為學(xué)生的一種實(shí)實(shí)在在的技能，培養(yǎng)出符合企業(yè)要求的技能型人才。

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作者簡介： 袁智權(quán)，男，本科，高校講師，主要從事機(jī)械制造與自動(dòng)化專業(yè)教學(xué)工作。