《运用刀具半径补偿指令铣削外轮廓》信息化教学设计

李怡

摘 要：本文《刀具半径补偿指令》内容为依托，以铣削外轮廓作为任务驱动整个教学。教学过程中运用信息化手段，充分考虑了学生的认知能力、认知水平和认知规律，使知识变得浅显易懂。

关键词：刀具半径补偿指令；教学设计；信息化

一、前言

对零件编程时我们把铣刀看成一个刀位点，而实际数控铣床进行工件轮廓的数控铣削加工时，由于铣刀有直径，刀具中心的运动轨迹和工件的轮廓不重合。当数控系统具有刀具半径补偿功能时，数控装置根据零件轮廓编制的程序和刀具半径，能实时自动生成刀具中心轨迹的。在刀具更换、磨损时不需要修改程序，减少了编程人员在编程时的考虑因素，给加工带来灵活的调整方法。

二、教学分析

（一）教学内容。本次课选自电子工业出版社出版的《数控铣削编程与加工技术》，第7章刀具半径补偿指令应用的内容。编程指令是数控铣削的重点内容，而刀补指令是重中之重。刀具半径补偿指令是连接理论与操作的重要纽带，是数控岗位操作人员必备技能。

（二）教学对象。课程的授课对象是数控技术应用专业二年级学生，他们已经学习了《机械制图》、《机械制造基础》等课程并进行过金工实训，已经具备运用仿真软件、数控铣床对简单零件编程和加工的能力，能熟练运用网络，手机APP，QQ等信息化手段获取知识，但缺乏分析问题，解决问题的能力。

（三）教学目标。依据课程大纲要求，结合数控专业实际岗位需求，制定了知识、能力、情感三维目标：知识目标：在零件外轮廓铣削中使用刀具半径补偿指令进行编程，能够根据加工要求熟练的判断左、右刀补，掌握零件外轮廓铣削的工艺分析。能力目标：能够对零件进行工艺分析并熟练应用刀具半径补偿指令编制程序，在生产实习中能够充分利用刀具半径补偿指令功能控制尺寸精度，提高生产效率。素质目标：培养团队合作的精神，科学严谨的工作态度，提高安全文明生产意识。

（四）教学策略。为了突破重难点，充分体现做中学、做中教的职业教育理念，教师运用云班课、QQ群、虚拟仿真软件等，以任务驱动法为主线，就业要求为导向设计教学过程。引导学生自主学习，探究学习，小组合作等学习方法，實现学生间的优势互补。同时利用多种信息化手段降低学习难度，激发了学生的学习兴趣：

1.手机APP：在教学中运用云班课、QQ等手机APP，改变了传统的教学模式。手机APP的教学形式与学生身心发展相符合，学生能充分感受到学习的乐趣。教师通过APP平台对教学内容进行合理规划，降低了课程学习的难度，使学生易于接受。

2.微课：课前使用微课，可以辅助学生进行预习。课上交互式微课的使用不仅可以给学生解疑，还可以检验学生的学习效果。微课可以让学生在不理解知识的时候不收时间和空间的限制反复观看，理解所学知识，巩固学习效果。

3.视频：讲授新课中采用视频，可以增加学生对新知识的感性认识。把机床操作视频上传QQ群中，学生在操作遇到问题时可直接查看解决方法，有利于促进学生职业能力的养成。

4.仿真软件：仿真软件可以模拟实际加工过程中的切削过程，为学生提供了更多安全操作的机会，提高学生编程、操作能力，加快了学生机床的熟练操作程度。

三、教学过程

（一）课前准备。上课前一周教师把预习题、图纸、任务单、工艺卡、微课上传到班级云班课，学生按要求完成预习任务。信息化手段的应用拓展了学生的学习时间与空间，培养学生利用信息化资源自主学习能力，实现个性化、差异化的学习，降低了学习难度，激发了学生的学习兴趣。教师可在云班课上查看导学题的完成结果，及时调整本节课的授课核心点和教学任务，使教学有的放矢。

（二）实施过程

1.讲授新知。教师利用视频和课件引导学生归纳总结如何使用刀具半径补偿指令及使用刀具半径补偿的步骤。

2.制定工艺。学生以小组为单位，根据工艺卡开展刀具信息、切削参数等信息收集活动，在此基础上工艺员填写工艺卡，并讲解工艺卡。同时教师在云班课上开设讨论组学生在听讲的同时可以在讨论组内讨论并发表自己的意见，还可以给别人的意见点赞。

3.仿真和加工。工艺制定完成后，学生编写程序并输入仿真软件进行程序验证。在程序验证过程中学生遇到的问题，可以以截图或视频的方式上传课程QQ群，教师进行整理归纳，就典型的问题进行指导和解答。仿真后学生到车间进行实训加工，遇到问题可以用手机随时查看解决视频。如遇加问题则小组讨论分析原因，重新编程加工直到达到图纸要求。加工完成后，学生领取评分表进行评分，先进行小组自评，然后小组之间互评，再教师评价。全部完成后最后教师总结本次任务的优势与不足。

4.评价和提升。本次课采用多种评价方式：手机APP，仿真软件，小组自评、互评，以及教师评价等相结合，实现实时高效的评价。课后，教师通过云班课发布课后练习，提升学生对知识的掌握情况。

本课在整个教学过程中，教学内容选取切合实际。依托以任务驱动，以问题为导向，以学生为主体的教学策略，利用信息化技术营造师生互动，生生互动的良好氛围，采用多种评价方式，提高了学生的学习兴趣，有效地提升了数控技术专业学生的操作技能和职业素质。

参考文献：

[1]张英伟.数控铣削编程与加工技术[M].电子工业出版社，2010

[2]鲁淑叶.《零件数控铣削加工》课程信息化教学设计[J].当代教育实践与教学研究，2015.