戴光群,于 洋
(1.黑龍江商業(yè)職業(yè)學院,黑龍江 牡丹江 157011;2.牡丹江建材石油機械有限責任公司,黑龍江 牡丹江157010)
《CAXA制造工程師》是數(shù)控專業(yè)和機電一體化專業(yè)CAD/CAM系列重要的軟件之一,它是由北航海爾公司開發(fā)的一款實用軟件,覆蓋了制造業(yè)信息化設計、工藝、制造與管理四大領域,在機械加工中處于重要的地位。筆者具有《CAXA制造工程師》課程多年教學工作經驗,也嘗試過多種教學方法,不斷總結和創(chuàng)新,現(xiàn)將教學體會與大家分享。
傳統(tǒng)教學方法采用教師按照教材知識體系的構成,先講解軟件中相關命令的作用和操作方法,演示命令的操作過程,講解相關例題,運用講練結合的方式,讓學生通過練習掌握命令的操作方法,達到知識目標的要求。在學生練習過程中予以答疑,針對共性的問題予以強化,在課程的結束環(huán)節(jié),對本課主要內容及練習結果進行總結,布置作業(yè)。
傳統(tǒng)教學方法經過實踐檢驗,學生基本上能掌握知識目標的要求,教學效果一般,但對于高職學生來說,傳統(tǒng)教學方法過于注重知識目標的培養(yǎng),而忽視能力目標的培養(yǎng),學生在學習的過程中只是被動地接受,學習目的不明確,沒有達到學以致用的效果,對于講過的例題能夠很好地把握,但對于新的模型就沒有思路。職業(yè)教育的一項重要任務就是培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力,從這一點上來講,傳統(tǒng)教學方法存在嚴重弊病,《CAXA制造工程師》就是一門實踐性非常強的課程,學好該門課程的關鍵就是要具備創(chuàng)新能力,比如創(chuàng)建一個模型,可以用線架造型,可以用曲面造型,還可以用實體造型,甚至還可能將幾種建模方法結合起來綜合運用,可見建模方法不是千篇一律的。要想成為掌握CAD/CAM技術的一名高手,掌握常用的建模命令的基礎、操作思路和技巧才是關鍵,經過多個學期的教學就會發(fā)現(xiàn),所謂平時學習好的學生工作后,在專業(yè)方面不一定就特別突出,相比之下,能夠獨立處理問題的學生會有比較好的發(fā)展,因此,培養(yǎng)學生能力目標是教學的關鍵,CAD/CAM這門課程的教學方法也有待于不斷創(chuàng)新。
(1)在制訂授課計劃之前,要對數(shù)控專業(yè)培養(yǎng)的能力目標和課程知識體系要有充分地了解,數(shù)控技術及機電一體化技術專業(yè)就業(yè)后很重要的崗位就是數(shù)控機床的操作,對于手工編程可以運用《數(shù)控編程與操作》課程相關知識,而對于自動編程就必須借助于CAD/CAM軟件的幫助,因此學習好《CAXA制造工程師》是非常重要的。本課程的能力目標就是學生能夠獨立運用所學知識,根據圖紙和工藝要求,依據機床的加工能力運用CAD功能創(chuàng)建實用的模型,運用CAM功能選擇合理的加工機床、操作系統(tǒng)、合理的加工刀具加工參數(shù)及加工手段,生成加工刀具軌跡,從而生成合理的加工程序。
(2)在授課計劃中要根據知識體系要求分層次地、循序漸進地設定課程任務,這是任務驅動法的關鍵環(huán)節(jié),設定的任務要能夠為知識體系和應具備的能力目標服務,難度適中,要貫穿課堂教學環(huán)節(jié)的始終,可以設定一個任務也可以設定幾個任務,但不能過多,任務可采用多媒體圖片的形式,也可以采用紙質材料的形式交給學生,讓學生上好一堂課能夠做什么。
(3)課堂教學環(huán)節(jié)任務驅動法的有效實施,在上課開始階段將本次課任務交給學生,引導學生對模型進行分析。在CAD/CAM課程之前,學生對《機械制圖》、《CAD工程制圖》、《機械制造基礎》、《數(shù)控編程與操作》等相關課程已經進行了學習,具備一定的基礎知識,能夠對零件圖樣識讀和工藝分析。教師要引導學生積極思考,教師提出一連串問題,學生進行回答,也可以由學生提出問題,學生之間相互解答,通過這種方式,一方面可以調動學生的學習積極性,另一方面可以鍛煉學生的獨立思考能力,教師由主角成為導演。
比如軟件中自帶的模型——可樂瓶底的加工。學生根據教師提供的圖樣進行分析,得到分析結果:模型由曲面構成;曲面由縱橫相交的網格曲線組成;每條網格線由直線、圓弧組成;縱向網格線在圓周方向均勻分布;橫向網格線為圓,且位于XY平面內。分析建模步驟:先在XZ平面繪制縱向網格線,其中包含圓弧與直線相切、圓弧與圓弧相切,可以采用繪制整圓后平移,也可采用兩點半徑方式繪制圓;對于圓弧可以直接繪制成,也可以先繪制整圓,后運用裁剪命令裁剪;對于橫向整圓可以采用圓心半徑方式,也可以采用三點畫圓方式,但得注意圓的起始點所在的位置。
在上述任務進行當中,教師要對學生進行及時的巡視和指導,對出現(xiàn)的問題予以及時指出;教師不妨對某個在繪圖過程中容易出錯的環(huán)節(jié)不事先予以提示,針對出現(xiàn)的情況,也可以作為很好的問題引發(fā)學生深入思考,以達到舉一反三的目的。
經過不斷地摸索,任務驅動法在CAD/CAM課程中使用多個學期,在期末組織CAD/CAM建模比賽,收到了良好的效果。學生在學習過程中不再是被動地學習,而是在教師的引導下自主地學習,不僅激發(fā)了學生的學習興趣,更重要的是學生學會了如何學習。