数车编程教学实训及行动教学法的融入策略分析
2021-09-10李琪宇
摘要:随着我国经济不断发展,对人才的要求有了新的变化,传统的教学方法已经不能较好的培养出市场所需要的人才。行动教学法是目前世界上运用较为广泛的一种教学方法,它对世界职业教育与培训事业的发展产生了极为深刻且广泛的影响。对于学习数控技术的院校学生来说,一体化教学是现在最常见的教学方式,不但学习了数控编程的理论知识,更能借实训来锻炼他们的操作能力,配用行动教学法之后,改进了教学效率,也解决了目前教学时出现的一些不足。
关键词:数控技术;数车编程;职业教育;行动教学法
一、数控机床的发展历程
数控机床的发明主要目的是完成对繁杂零部件的自动化处理及加工,世界上首台数控机床大约出现在二十世纪五十年代,至今已有60多年的发展历史,随着数控技术的突飞猛进,制造精度、难度亦上升至一个史无前例的高度。在数控机床中,数控车床最为普遍,因此在职业院校的数控专业教学中,数车实训是最为普遍的实训项目。
二、数车编程
数车程序除了要能加工出与图样相同且质量过关的零部件,还要保证程序的加工效率、合理省材等。加工工艺应从以下几部分入手:
(一)加工方案的采用
数车可被用于对里外回转体零件的车、钻、膛等方式的处理,因此应综合考虑各零部件的加工精度、尺寸大小及表面粗糙度等方面,采取合适的加工方案。
(二)加工工序的确定
用数车处理零件时,应紧密布置各工序,争取单次加工就结束所有工序,工序划分的主要原则是工序集中原则,基本要求是维持精度、保证效率。
(三)走刀路径的规划
由于精细型的走刀路径一般是根据零件外形来设计的,所以规划走刀行径的关键就在于找准部件上的主要节点与空路程行径。
(四)编程方式
1.手工编程
手工编程是指所有编制加工程序的全过程都是由手工来完成。
手工编程具有编程快速及时的优点,但其缺点是不能进行复杂曲面的编程。手工编程比较适合批量较大、形状简单、计算方便、轮廓由直线或圆弧组成的零件的加工。
2.自动编程
自动编程是利用计算机专用软件来编制数控加工程序。
自动编程是由计算机代替人完成复杂的坐标计算和书写程序单的工作,它可以解决许多手工编制无法完成的复杂零件编程难题,但其缺点是必须具备自动编程系统或编程软件。
三、实训过程中的行动教学法
(一)激发学习兴趣,讲解学习方法
科学家爱因斯坦曾说:“倘若将学生的激情调动起来,学校所布置的作业就成为一种嘉奖被接受了。”之所以运用行动教学法,主要就是想办法提高学生兴趣,让他们自愿学、爱好学,使他们在课程中获得成就感。课程前期便应该培养他们对数车编程的探求热情,既要现场观摩生产实习,也要结合适当的理论教学,减少初期的难度。通过教师动手示范,在机床开动之后,毛坯在刀具的切削后化为样纸所绘制的工件,学生的兴趣与实践欲大受鼓舞,再使他们亲自操机,模仿练习。在学生自己完成作品并开心不已时,应适时赞赏其所收获的成果,寻找其优点,鼓励学生,培养学生学习兴趣并且树立学习信心与目标。最后让学生总结整个加工过程是怎样的,自己是如何控制机床生产出想要的零件,从中建立对数控编程这门课的兴趣以及探索之心。
(二)通过双向互动,使学生获得成就感
教、学、做是不能分割开来的,它们其实是一个整体,做中学方为真学,做中教方为真教。将学习、授课、实践与技术相互融合起来,在落实学习任务的环节中借助于实际的“做”来锻炼学生攻克难关的能力,并重視这一过程内的反思与总结。使他们在正面的情感支配下,不仅收获了知识,同时锻炼了技能;不但给予学生充分的实践空间,也保证了授课效率。
举例来说,在数车编程内,对制作外圆锥面的编程授课,教师可按照下列几个环节实施:1.课前预备:教师首先在课前着手做全面准备,例如创建简要的包括课程知识精华的多媒体文档,规划学生的分组协作、编写课堂教案等。2.布置任务:教师应简要利落地传达本堂课的学习任务,然后分发任务书,主要内容有:要旨、时间、相关注意事项。3.落实任务:该环节在行动教学法中具有主体地位。教师讲解完任务落实的主要思路、措施后,根据学生的能力基础分为若干小组,各组长根据预定任务,下放至各位组员身上,在组长领导下协同合作。课堂上教师扮演活动的组织者、带领者与指点者,学生才是学习过程的主体,课堂上师生间双向互动、交流,一起参与活动,以顺利地推动教学进程。4.教师考评并展览学生成果:学生在动手实践的阶段中会遇到五花八门的问题,教师作出的评价应切中肯綮,并提出问题的应对措施,要分析对比各组特点,使学生们吸取他人的优点并纠正、改进本身的执行计划,从而锻炼他们的综合能力。
(三)组织职业活动,培养技能知识
在零部件加工的代表性编程授课中,我们在行动教学法的理念指导下,构建了同工厂车间类似的教学课堂:顾客(图样)→工艺选择→规划刀具路线→确定关键点坐标→列举程序清单→试行程序及机床,构建出总体性思路,然后遵守这一思路,规划出五个环节:1.研究图样,理解要求。2.工艺选择:即参照图样标记、毛坯与上一道工序的处理状况,选取合适的工艺方式与装夹方式,按照加工标准,采取相应刀具,确定切削用量。3.规划刀具行进路线:即建立工件坐标系统,找准关键原点,标注相应坐标值。4.列举程序清单。5.试行程序及机床。为了防止在操作过程中发生事故,教师必须在课程开始前进行程序的检查与调试。把各种待用刀具、待处理毛坯、刀具行进路线、待处理位置的用刀量等事务再现于情景模拟中。使每名学生均自主负责这五个环节中的单项或多项细节性任务。
在教学过程中,由学生们自行处理问题、完成子任务、做好各项工作,从而鼓动他们在数车编程上的学习热情,建立其独立性思维、责任意识与发现并搞定难题的能力。和车间类似的教学环境,提高了学生的实践水平与规范作业意识,可培养其良好的职业习惯;而小组的分工协作更锻炼了学生的组织技术及合作精神;归结省察锻炼了他们的思考能力及反思意识;而且又磨炼了学生在实践中随机应变的能力。
四、结语
因职业教育本身的就业导向性,且就业过程中学生要凭技能、素质的综合性来开拓职位的选择空间,对此行动教学法表现出明显的优势,该法重视师生互动,使学生在实践中保持独立性,自主完成信息采集、方案制定及执行,在其“动手”的练习中,获得职业技能、理解学科知识,进而建立起学生内部的技术与知识系统,为社会培育在现实生产中有优秀的理论应用能力、问题处理能力且素质全面的技术型人才。
参考文献:
[1]刘蔡保.数控车床编程与操作[M].化学工业出版社,2009,
[2]李均.数控车床编程与仿真加工[M].重庆大学出版社,2007.
[3]赵静宇.项目教学法在数控编程中的应用初探[J].2009.
[4]杨琳.数控车床加工工艺与编程[M].北京:中国劳动社会保障出版社,2009.
[5]方沂.数控机床编程与操作[M].北京:国防工业出版社,2007.
作者简介:李琪宇(1991.11-),性别:女,民族:汉,籍贯:湖南,最高学历:本科,职称:助理讲师,研究方向:职业院校教学方法。