王 崗
(浙江省溫嶺市職業(yè)技術(shù)學校 浙江 溫嶺 317500)
重構(gòu)知識體系 回歸課程本質(zhì)
——《數(shù)控車削加工技術(shù)與技能加工技術(shù)與技能》教學策略探索
王 崗
(浙江省溫嶺市職業(yè)技術(shù)學校 浙江 溫嶺 317500)
《數(shù)控車削加工技術(shù)與技能加工技術(shù)與技能》是一門專業(yè)課,其教學的方法各有不同,筆者通過幾年的教學實踐,提出了操作先行、理論隱含,教前摸底、有的放矢,分組學習、相互促進,削枝強干、突出重點,模擬仿真、加工零件等五方面理實一體化教學思路,通過正確處理教學內(nèi)容可來有效地提高教學的效益,通過適時地分階段、分層、分組教學來有效地提高教學的效益,通過硬件教學軟件化來有效地提高教學的效益。
數(shù)控車削加工技術(shù)與技能 知識體系 教學策略
《數(shù)控車削加工技術(shù)與技能》作為一門已經(jīng)被廣泛應(yīng)用且正在不斷更新發(fā)展的技能工種,日益受到重視,筆者在幾年的教學實踐中,每年嘗試在原來的基礎(chǔ)上用不同的方法對中職數(shù)控技術(shù)應(yīng)用專業(yè)的兩個或兩個以上平行班進行數(shù)控車教學,記錄其中的差異,并通過測驗、交談、觀察、國家職業(yè)技能鑒定考試情況等歸納教學成果,得出結(jié)論。提高學生的學習積極性,激發(fā)學生的求知欲,縮短理論知識向?qū)嵺`發(fā)展的過程,真正的讓學生懂得如何學以致用,將理論與實踐更好地結(jié)合。
數(shù)控車削加工不需要太多的知識支撐,好比小學生會用手機,數(shù)控車床也只不過是一種工具、一種機加工的設(shè)備。對于一個健全人,操作數(shù)控車床其實和用手機差不多。所以,對于數(shù)控車床而言,操作先行是完全可行的一種教學方法。
對于所有同學而言,數(shù)控車床操作的學習是站在同一起跑線上的學習,所以,競爭的起點是基本公平的,所有人都有可能也有機會成為佼佼者,這給了大家希望。自己控制數(shù)控車床,加工出一個“子彈”,這是一種興奮,這有一種快感。從有希望到有快感的過程大概只需要8課時。
按按按鈕,搖搖手輪,對好刀,輸入程序,校驗好,加工。就這么簡單。8課時,夠了。操作先行避免了一開始就學習編程的枯燥和艱澀,有效地給了學生對自我的肯定和滿足。告訴學生,你能行,你現(xiàn)在已經(jīng)加工出了一個“子彈”,不是嗎?
當然,8課時不包含數(shù)控程序的編寫。程序是老師編好的程序。學生通過輸入程序,開門見山地也很直觀地對數(shù)控程序有了認識——“字母+數(shù)字”。同時,也對本課程的學習目標有了清晰的感受——操作機床,加工出合格的零件。
學習編程之前,應(yīng)該對學生進行測試,以了解情況,便于后續(xù)分組教學。
數(shù)控編程所需的知識支撐比較多,每個學生的基礎(chǔ)不同、特長不同,對學生作一個全面的測試,有利于老師對學生的了解,有利于后續(xù)的分組教學。通常,學生如果在測試的科目遇到困難,也會反映到以后的數(shù)控編程的學習過程中,根據(jù)測試的情況,有針對性地對學生進行分組及輔導(dǎo)可有效地提高學習的效率。
數(shù)控操作的學習最好分組進行,每組3~5人為宜。
分組學習有利于促進學生團隊精神的培養(yǎng);有利于學生優(yōu)勢互補,共同進步;有利于學生相互指正、減少操作過程中的故障率。
分組的人數(shù)以3~5人為宜。人數(shù)過多,效率偏低,因為人均操作的機會偏少;剛開始學習時,如果人數(shù)偏少,也容易造成學生縮手縮腳,而且故障率也相應(yīng)偏高。
對學生分組的時候要考慮因素比較多,最主要要考慮的是每組同學盡量組合成互補的,比如:把操作好編程差的同學和操作差編程好的同學組合,把數(shù)學好識圖差的同學和識圖好數(shù)學差的同學組合。
學生分組后也容易造成學生兩極分化現(xiàn)象。有可能造成交給一個組的任務(wù),結(jié)果一個同學完成了,其他同學并沒有參與,所以,任務(wù)分配的時候也可以考慮適當細化。比如:三個人一組,一人編程,一人磨刀,一人操作,輪換進行。有時也要結(jié)合情況,對學生一個個進行考核。
對于中職數(shù)控技術(shù)應(yīng)用專業(yè)的教學,我們的目標應(yīng)該很清楚的定位為:學生能根據(jù)圖紙要求,獨立編程、操作,在允許的時間內(nèi),最終加工出合格的零件。數(shù)控車削加工技術(shù)與技能課程主要解決的問題就是數(shù)控車編程和數(shù)控車床操作。至于數(shù)控車床的結(jié)構(gòu)、組成等等其他的知識,可作為自學或輔助的內(nèi)容。
圖1
而在數(shù)控車的教學過程中,不可避免地會和圖1中的這些課程發(fā)生聯(lián)系,也會碰到有些學生沒有掌握好這些基礎(chǔ)知識而出現(xiàn)學習瓶頸,而且情況各有各的不同,有同學被數(shù)學難住了,有同學看不懂圖紙,有同學不懂工藝等等。如果把這些內(nèi)容全部放在數(shù)控課堂上學習,其效果和效率都是低下的,因為只是有部分同學沒有掌握相關(guān)的部分知識點。所以,在數(shù)控車的教學過程中也就不應(yīng)該把已經(jīng)學習過的內(nèi)容作為教學的重點。
數(shù)控車削編程的教學重點應(yīng)放在圖形(或圖紙)的數(shù)字化處理,程序的編寫及數(shù)控車床的操作這三方面。其余的知識均可采用淡化的方法處理。如圖2所示,是一個小保齡球瓶的圖紙,進行編程肯定需要從O到F各點的坐標,學生自己計算或用CAD都可以得到各點的坐標。我的處理方法是直接告訴學生這些點的坐標,如表1所示。因為,教學的重點是編程的方法,至于坐標的計算,在這里就淡化了。把和數(shù)控相關(guān)聯(lián)的知識,直接、明白地提供給學生,有效地保證編程教學的效率。
例:請把小保齡球瓶的加工程序編寫完整。
毛坯直徑10mm,1號刀為30°外圓刀,4號刀為切斷刀。
圖2
程序的編寫應(yīng)該和企業(yè)的技術(shù)文件充分的統(tǒng)一,有利于校企接軌,有利于養(yǎng)成嚴謹?shù)膶W習態(tài)度,也便于編程的學習。具體的技術(shù)文件包括圖紙、數(shù)控加工工序卡片、數(shù)控加工刀具卡片、數(shù)控加工進給路線圖、數(shù)控加工程序單等。這些技術(shù)文件都以表格的形式存在,有規(guī)律、有條理、也比較系統(tǒng),而且比較清晰、要點突出,非常貼合機械加工及數(shù)控編程的特點——邏輯嚴密、條理清晰。把技術(shù)文件(表格)的格式,運用到數(shù)控車削加工技術(shù)與技能教學過程中可有效提高數(shù)控教學的效益。如表2所示,學生填寫準確即可加工成圖2零件。
表1 從O到F點的坐標值
表2 數(shù)控加工程序單
目前,已經(jīng)有相當多的數(shù)控車床可以直接通過數(shù)據(jù)線和電腦連接,學生可以通過操作電腦進行編程、模擬并校驗程序,而后通過電腦控制機床進行加工。常用的數(shù)控車仿真軟件有南京宇航、南京斯沃、上海宇龍等,這些軟件可以完全模擬從程序輸入到零件加工完成的整個過程。
有條件的學校,可把計算機模擬編程學習安排在學生上機床編程前。這樣可以非常安全地讓學生學習編程,把有些可能出現(xiàn)的危險先通過模擬去表現(xiàn)并排除。在電腦上模擬加工零件,其速度是可以調(diào)節(jié)的,可有效地節(jié)約時間。在電腦上模擬并不需要真實的磨刀、裝夾等,所以,輔助的時間很短。對編程學習而言,節(jié)約了時間實際上就是提高了效率。
當然,模擬仿真對編程學習很有幫助,但是磨刀、對刀等還是應(yīng)該通過實際操作提高水平。
在新課改的理念下,學生參與數(shù)控車削操作過程中產(chǎn)生內(nèi)心的體驗和創(chuàng)造,使學生更優(yōu)質(zhì)的成長,通過把學習的主動權(quán)放給學生,我發(fā)現(xiàn),對于很多知識點,學生完全可以通過自學掌握,以前,教師一遍遍地講,浪費了很多學生的寶貴時間。通過操作先行、理論隱含,教前摸底、有的放矢,分組學習、相互促進,削枝強干、突出重點,模擬仿真、加工零件等五個方面,真正使學生的主動參與得到充分發(fā)揮,力促學生可持續(xù)發(fā)展,進而實現(xiàn)教學之初衷。
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