基于宇龍數(shù)控模擬仿真系統(tǒng)的外圓車刀對刀教學(xué)案例

摘 要： 數(shù)控技術(shù)發(fā)展迅猛，數(shù)控設(shè)備普及率也大幅提高，為提高學(xué)生的實(shí)踐水平，提升實(shí)戰(zhàn)能力，利用數(shù)控模擬仿真系統(tǒng)教學(xué)已經(jīng)成為一種潮流，本文就是利用模擬仿真系統(tǒng)對對刀過程教學(xué)的一次探索。

關(guān)鍵詞： 數(shù)控教學(xué) 模擬仿真系統(tǒng) 教學(xué)案例

1.教學(xué)背景

高職教育所要培養(yǎng)的是有理論、有技能的高素質(zhì)復(fù)合型人才，這就要求在有限的條件下把理論知識與實(shí)際聯(lián)系起來，為此在教學(xué)中應(yīng)用各種模擬仿真系統(tǒng)輔助教學(xué)已經(jīng)是普遍現(xiàn)象。在強(qiáng)大的就業(yè)壓力下，為了讓學(xué)生順利就業(yè)，就必須培養(yǎng)他們的實(shí)踐能力。在堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)上，利用數(shù)控模擬仿真系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)踐操作，可以有效提升學(xué)生的實(shí)際操作能力，使學(xué)生達(dá)到用人單位的現(xiàn)實(shí)要求，因此，利用仿真系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)控模擬操作就成為本門課程的一項(xiàng)重點(diǎn)內(nèi)容。

2.教學(xué)內(nèi)容分析

本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容為外圓車刀對刀模擬操作，該部分內(nèi)容是依據(jù)學(xué)校的課程標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合該課程的教學(xué)大綱，為最終完成中等復(fù)雜零件的外輪廓車削加工而選擇的內(nèi)容。結(jié)合加工實(shí)際，只有完美地完成對刀操作，才有可能完成車削任務(wù)，所以該內(nèi)容是車削部分的重中之重，而其本身的教學(xué)難點(diǎn)就在于對刀操作正確步驟的掌握和對刀細(xì)節(jié)的處理（包括進(jìn)退刀路線，數(shù)值的輸入計(jì)算等）。

3.教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)

數(shù)控課程是一門專業(yè)基礎(chǔ)課，其最終課程目標(biāo)是培養(yǎng)數(shù)控專業(yè)人才，而本次教學(xué)內(nèi)容恰恰是教授滿足數(shù)控崗位群的專業(yè)知識和技能，要求學(xué)生在老師課堂的詳細(xì)講解和演示操作引領(lǐng)下，結(jié)合教師的啟發(fā)式提問，不斷深入思考，掌握知識點(diǎn)內(nèi)涵，通過依靠數(shù)控模擬系統(tǒng)建立起來的虛擬工作環(huán)境實(shí)際動手操作，完成最終的對刀訓(xùn)練，從而真正掌握這一技能。在學(xué)習(xí)過程中，不斷激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性，通過讓學(xué)生自己解決問題來樹立他們的自信心，并利用小組討論模式，培養(yǎng)學(xué)生協(xié)同工作的能力。為將來投身數(shù)控行業(yè)，成為技術(shù)型人才打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

4.學(xué)生情況分析

高職教育所面對的學(xué)生群體有其一定的特殊性。首先該學(xué)生群體入校成績普遍較低，難免有自卑心理，對學(xué)習(xí)沒有信心。其次，多數(shù)人自我意識強(qiáng)烈，不愿意與他人交流，缺乏協(xié)同合作的精神。最后，該群體學(xué)生離不開網(wǎng)絡(luò)，能夠從網(wǎng)上獲得大量的信息，卻不愿意深入學(xué)習(xí)和借鑒，學(xué)習(xí)能力相對薄弱，也缺少對知識點(diǎn)的有效認(rèn)知，理解能力亟待提高。本此課的內(nèi)容相對較簡單，沒有過多的知識點(diǎn)需要深入理解，更多是需要記憶和對細(xì)節(jié)內(nèi)容的有效把握，對大部分同學(xué)來講是沒有多大難度的，同時有模擬仿真系統(tǒng)的虛擬環(huán)境輔助，一定能激發(fā)起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，只是在協(xié)同互動上會有些問題，需要教師適時引導(dǎo)。

5.案例呈現(xiàn)

5.1情景設(shè)計(jì)

教師：到目前為止，我們已經(jīng)初步學(xué)習(xí)了數(shù)控車床外輪廓的編程，可如何利用程序加工出正確的零件呢？

觀看視頻：車削軸類零件過程演示。（學(xué)生很有興趣地觀看）

視頻結(jié)束后，引入本次課的學(xué)習(xí)任務(wù)。鼓勵同學(xué)們完成模擬對刀，掌握技巧，并能用所學(xué)習(xí)的指令編制程序檢驗(yàn)結(jié)果是否正確。

5.2任務(wù)演示

教師：下面就由我來演示外圓車刀對刀方法。希望同學(xué)們認(rèn)真觀察。

5.2.1對刀前準(zhǔn)備：選擇一個毛坯件（Φ50mm*200mm），選擇外圓車刀（前角95度刀片）。機(jī)床啟動后，一定要回原點(diǎn)。

5.2.2Z向?qū)Φ叮?/p>

5.2.3X向?qū)Φ叮?/p>

5.3學(xué)生在老師指導(dǎo)下嘗試實(shí)踐

同學(xué)們以三人為一組，先個人實(shí)踐，有問題討論解決，學(xué)生之間相互交流，相互學(xué)習(xí)，互幫互助，團(tuán)結(jié)合作，有處理不了的問題就報告老師，由老師加以指導(dǎo)，若是普遍存在的問題，再統(tǒng)一加以強(qiáng)調(diào)和解決。

5.4對刀結(jié)果判定

采用分析提點(diǎn)法來引導(dǎo)學(xué)生編寫程序，驗(yàn)證對刀結(jié)果是否正確。

經(jīng)過最終的程序驗(yàn)證，得出了正確結(jié)果：

5.5學(xué)習(xí)評估，總結(jié)提高

在訓(xùn)練中，同學(xué)們敢于發(fā)言，相互啟發(fā)，互相討論，學(xué)習(xí)，在集體的思維中得到發(fā)展，每一位同學(xué)都在學(xué)習(xí)的過程中分享到了成功的喜悅，更能使同學(xué)們養(yǎng)成注重細(xì)節(jié)的好習(xí)慣，有利于同學(xué)們的成長。

6.學(xué)習(xí)效果評價設(shè)計(jì)

本次課的評價采用以過程性評價為主，結(jié)論性評價為次，以學(xué)生互評為輔的三級評價機(jī)制，三者比例為6∶3∶1。首先在整個課堂教學(xué)過程中就開始觀察每個學(xué)生的具體表現(xiàn)，對于課堂表現(xiàn)好，能自己解決實(shí)際問題的同學(xué)給予較高評價；其次要突出實(shí)操結(jié)果的重要性，對掌握較慢，問題較多，但能完成最終結(jié)果的學(xué)生也給予較高評價；最后一部分就要突出學(xué)生間的相互評價，由學(xué)生通過自己的觀察來給隊(duì)友打分，對隊(duì)中表現(xiàn)優(yōu)異者適當(dāng)提高評價等級。通過這種評價方式，可以較好地提高學(xué)生們的學(xué)習(xí)積極性，有利于幫帶后進(jìn)生，增強(qiáng)他們的學(xué)習(xí)自信心，同時，也有助于培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力，培養(yǎng)他們的合作精神，為今后的工作打下一定的基礎(chǔ)。

7.教學(xué)反思

本節(jié)課主要采用演示講解法，以數(shù)控模擬仿真對刀這一任務(wù)為核心，結(jié)合數(shù)控實(shí)際加工，來訓(xùn)練學(xué)生的實(shí)操能力，從提出時實(shí)踐任務(wù)——演示操作講解要點(diǎn)——學(xué)生自我練習(xí)——學(xué)生提出問題，指導(dǎo)講解，既滿足了教學(xué)要求，又充分體現(xiàn)了學(xué)生的自主性，使整個的教學(xué)過程一氣呵成。

在教學(xué)的過程中盡量模擬實(shí)際的操作面板，提供真實(shí)的操作環(huán)境。并把自身的角色轉(zhuǎn)變成為學(xué)生學(xué)習(xí)的促進(jìn)者、領(lǐng)航員和協(xié)調(diào)者，并充分考慮學(xué)生的實(shí)際情況，設(shè)置兩級任務(wù)，激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)造性和進(jìn)取心。在本次課中，學(xué)生的表現(xiàn)十分優(yōu)秀，在聽講時細(xì)致認(rèn)真，記錄要點(diǎn)及關(guān)鍵點(diǎn)；在自我練習(xí)時，團(tuán)隊(duì)合作密切，討論積極，互相幫助，通過主動解決問題來完成任務(wù)，進(jìn)而達(dá)到自身對知識的意義建構(gòu)。

本次課的不足之處包括：首先，在于學(xué)生自我實(shí)踐這一環(huán)節(jié)，在這一環(huán)節(jié)上教師的指導(dǎo)能力稍顯不足，由于學(xué)生的問題較多，沒有足夠的能力對每一小組進(jìn)行過程性評價，也就沒有辦法充分調(diào)動每一個學(xué)生的求知積極性。其次，在教學(xué)過程的安排上有些急躁，部分學(xué)生感覺一次講解的內(nèi)容較多，沒有辦法完全吸收消化，以后要注意這些問題，以期達(dá)到更好的教學(xué)效果。最后，在教學(xué)過程中，未能充分發(fā)揮小組的作用，對課堂秩序的控制稍顯不足，給人以“亂”象，在今后的教學(xué)過程中要針對這些問題，不斷探索解決方案，完善教學(xué)設(shè)計(jì)，提高教學(xué)水平，成為更加優(yōu)秀的專業(yè)課教師。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉才志.數(shù)控仿真軟件在教學(xué)中的應(yīng)用之思考[J].湖南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2008（2）.

[2]陽濤.數(shù)控仿真軟件在教學(xué)中的應(yīng)用.現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備，2011（2）.

[3]萬國銀.在宇龍數(shù)控仿真軟件中實(shí)現(xiàn)程序快速輸入的方法[J].數(shù)控機(jī)床市場，2008（5）.