基于工作过程的情境教学法在数控铣床实训教学中的研究
2015-03-23王裕栋
王裕栋
(广州市公用事业高级技工学校, 广东 广州 510000)
数控铣床课程对学生的实际操作能力的要求较高,它要求学生具备基本的对各种机械零件进行熟练识别的能力、熟练的数控机床操作技术、较强的机械加工工艺和程序的编制技术以及对G代码和格式、特殊编程指令等非常熟悉的能力等等。而要加强学生这些方面的能力,就必须加大实训课程的力度,使学生有更多的机会进行实际技能的锻炼。而教师在这一过程当中,要适当的创设情境,提高学生参加实训课程的积极性,更好的完成实训教学的目标。
1 情境教学法的内涵
情境教学法是指教师在教学过程中有目的的创设或引入一定的较为生动具体、符合教学内容、能够对教学目标的完成起到积极的促进作用的情境,使学生获得一定的态度体验,从而更好的对教材知识进行理解,同时提高学生的心理机能的一种教学方式。而基于工作过程的情境教学法则是教师在教学过程中以学生为中心,将工作过程系统化、情境化的教学方式。
2 数控铣床实训教学概述
数控铣床实训教学主要通过让学生进行自主学习和训练的方式,使学生对机械产品的生产过程、相关企业的规章制度、数控铣床的基本常识、加工工艺、设备特点、相关工种的初级工艺分析、检测以及加工的能力等进行了解和掌握,能够对CAD制图、车、钳、刨、铣等机械加工的知识进行掌握,同时掌握标准件的选用和简单的机械装拆。此外,还能够对一般的机械零件图样和简单装配图样进行试读、并能对数控铣床设备进行熟练操作等等。
3 基于工作过程的情境教学法在数控铣床实训教学中的应用
在数控铣床实训教学过程中,使用基于工作过程的情景教学法就是教师将教学内容用各种不同的具体的教学情境体现出来,而且每一个教学情境都有其独立的教学任务和目标,而且这些目标都是为实训教学的总目标服务的。具体来说,在数控铣床实训课程中,教师的教学过程可分为六大环节,分别是信息、决策、规划、实施、检测以及评价。这六大环节的教学内容以及目标如下。
信息环节:教学内容为教师对实训项目的任务进行公布,同时帮助学生完成分组工作,并对学生提出一些建议或意见;实训目标是学生要对图纸分析技巧进行了解、对技术加工的要求、基本条件、相关技术的参数信息以及工艺方面的编程标准及规则等进行掌握。
决策环节:教学内容为教师听取学生对信息环节、分组以及教学目标的意见,同时针对学生的意见提出一些具有可行性的指导意见,使学生形成数控铣床工艺过程的结论;实训目标为学生掌握对数控铣床进行工艺分析和工艺路线设计的技能,并掌握机床及工装选择方面的知识。
规划环节:教学内容为对加工计划进行审查,对其中的重难点及要点进行关注和分析,同时制定相应的项目进度检查计划;实训目标为使学生能够对加工工艺的规程和数控加工的程序进行熟练编制,而且具备进行仿真、检验、优化以及填写工艺文件的能力。
实施环节:教学内容为对刀具进行安装,对加工平面进行校对,并建立工件坐标系,设置刀具补偿量并进行实际加工;实训目标为使学生具备刀具装调、机床日常维护以及零件实际加工的能力。
检测环节:教学内容为对学生的测量结果进行检测;实训目标为培养学生进行零件检测以及记录检测结果的能力。
评价环节:教学内容为使学生对零件加工过程中的安全问题、所表现的技能以及最终的零件加工质量进行评价;实训目标是对学生所加工的零件的质量进行分析,尤其是对不合格零件及其中存在的技术问题进行指正,并让学生以报告的形式上交。
在上述教学过程的各个环节当中,如何更加深入的将情境教学法融入其中是非常关键的问题,这也是影响情境教学法效果的重要因素。以平面类零件学习情境中的平面凸廓类零件为例,在信息环节,教师向学生下发相关的零件加工任务、图纸、工艺卡、刀具手册等资料并分组,使学生掌握基本的工艺及编程等方面的知识;在规划环节,根据零件的轮廓特征选择编程指令,并对轮廓的尺寸精度等进行分析,正确选择G41、G42,并拟定加工方案,制定重要节点的项目进度检查计划;在决策环节,制定零件加工工艺,并对G41、G42的编程轨迹、立铣刀的刀具参数等是否正确进行分析;在实施环节,在仿真软件上对零件加工、程序优化以及左、右偏方向的正确性进行检验,并进行工件校正以及立铣刀的安装及对刀等等;在检测环节,检查加工出来的零件,并对其具体情况进行记录;在评价环节,对零件工艺的合理性、常用的编程指令、半径补偿指令、表面粗糙度等因素进行检测,对存在问题的地方进行改进,并完成项目报告。
4 结语
综上所述,在数控铣床实训教学中,使用基于工作过程的情境教学法,能够将较为复杂枯燥的教学内容分割为具体的环节,然后在每一个环节中贯穿情境教学法。它能够使课堂更加活跃,知识的呈现更加生动形象,学生对实训课程的积极性和学习的主动性也会得到提升,从而一方面使学生的专业技能和学习能力得到提高,同时也能使教师更好的完成教学任务,实现教学目标,实现教与学的共赢。
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