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数控车床教程范文

发布时间:2023-12-27 10:40:13

导语:想要提升您的写作水平,创作出令人难忘的文章?我们精心为您整理的5篇数控车床教程范例,将为您的写作提供有力的支持和灵感!

篇1

数控车床编程与操作作为一门直接应对零件加工的课程,关联到很多相关知识。要想教好、学好这一门课,必须使学生有机融合各个基础专业课的知识,建构完整的知识体系。如果教学组织不力,就收不到应有的效果,学生会出现学了很多加工指令,却在面对零件时无法选择应用的情况。有鉴于此,在教学过程中合理使用项目教学法,能收到好的教学效果。项目教学法是以典型产品为例设计学习项目,以工作过程为计划设置课程教学过程,按照工作的实施过程来组织教学内容,以职业能力形成为依据选择课程内容并以完成工作任务为主要学习目的的课程模式。项目教学法的最大特点是“以用促学”,即以任务为驱动,将工作作为课程内容的载体。

1.项目教学法的展开

1.1确定项目任务

由教师提出一个项目任务,要求把教学内容和教学目标都巧妙地隐含在计划任务之中。在立项的教程中要注意:首先是项目的目标性,所选项目应实现本学科的教学目标,这样才能在完成项目的同时保证学生掌握应学的内容;其次是项目的完整性,项目从设计、实施到完成,必须有一个完整作品作为项目的成果,使学生在完成项目后有一种成就感;第三是项目的层次性,在确定项目时,考虑到学生的水平和经验,确定项目对学生有较强的学习兴趣,项目容量不能太大,避免使学生产成畏难心理,影响项目教学的实施。对相关知识结构的要求本着“够用”的原则,重在培养学生的动手能力、独立获取信息和自主建构知识的能力。

例如,在机床坐标系及编程坐标系的教学中,应以对刀过程作为项目任务,将坐标系的抽象教学转变为具有实际目的与操作效果的具象教学。在讲解时,不应以指令本身作为项目任务,而应以包含这一指令所加工表面的具体零件为项目任务。这样把指令放在零件中学习,认识指令的同时也开始应用它,所学指令成为一个完整程序的有效组成部分。数控车床编程与操作教学中可以设置面板认识、数控车床基本功能操作、对刀过程(机床坐标系、G50、G17、G18、G19、绝对坐标、增量坐标)、简单外圆面工件(程序基本格式、G00、G01)、带不同圆弧表面工件三个、带锥面工件两个、切槽(断)工件(G04、子程序调用)、带螺纹工件三个、大余量工件两个(G71、G72、G70)、外圆槽工件(G75)、端面槽工件(G74)、仿形面工件(G73)、螺纹加工件(G76)、孔加工工件两个等项目任务,遵循由少到多、由简到繁、由单一到综合的原则。

1.2制定计划

首先对学生进行分组——建立项目开发小组。将学生分组,每组6~8人,分组时要注意学生搭配,要尽量让学生做到强弱搭配。每个小组由其成员推选一名组长,组长的职责是在老师的指导下制定本小组的开发计划以及负责本组各成员的工作任务分配、监督实施等各个方面的工作。其次教师应该提供学生以前学过的相近的零件加工资料,明确学生完成任务的最低要求,要告诉学生即将完成的项目是什么,先做什么、后做什么,但切不可包办。这样,可避免接受能力较差的学生面对项目时束手无策,又能避免学生走不必要的弯路。最后各个项目开发小组根据零件图纸编写加工工艺及加工程序。而怎样的加工工艺及加工程序是最优化的,我并不急着告诉他们,而是组织每个项目小组介绍自己的编写成果,学生都急着想知道自己的编写是否合理,都想让我做出公正的评价,我就在这样轻松愉快的气氛下,把编写加工工艺及加工程序思路介绍了一下,然后同学们开始互相指导 ,互相帮助来修改小组的成果,对加工方案、程序进行有效修正。这也提高了学生与人合作,与人交流的能力,从而达到团队协作的目的。

例如,在完成外圆槽指令(G75)的项目中,在这个过程中学生的主要任务是理清加工思路,考虑影响加工的因素,制定加工计划。教师的书面项目指导书可以按普车加工方法、数控加工指令格式及含义、加工参数选择、外圆槽加工方法的顺序来设计,引导学生逐步完成任务。随着制定加工计划的深入,学生会逐步掌握外圆槽加工前工件尺寸确定、外圆槽刀刀位点、切深总量、车削进给方法、进给次数、背吃刀量选择等知识点。这些问题中的大部分可以利用以前的知识和自习新知识解决。

1.3实施计划,完成项目任务

项目确定后,自己要首先进行设计和实施该项目的完成,解决在实施过程中遇到的一些问题,以便更好的指导学生。实施计划过程中,教师应鼓励学生大胆去尝试,此时学生应明确自己的角色,并站在角色的角度去观察思考,去分析决策,体验工作的艰辛,激发个人潜能和创新能力。每个任务完成后,教师必须根据实验项目的要点对学生完成的模块项目进行阶段考核,并及时讲评,一方面对于考核过程中发现的共性问题应该对全班同学做出解释,督促学生改进;另一方面应适时对表现突出的项目小组进行表扬,进一步巩固和激发学生的学习兴趣。学生在阶段性评价总结的基础上,找到自己理论上的不足,针对教师的提示,进一步明晰项目完成的最佳思考方法,完善操作技巧,高质量完成项目任务。

1.4展示成果,师生共同测评

尝试加工完毕后,先让每组的同学相互对比,看哪一组符合加工要求,质量较高。再根据加工过程中出现的问题,并给出解决问题的方法。在总结和评价项目阶段,教师应该发给每组一张分析表,分析加工过程中的注意事项。根据实践经验制定项目评价表和学生个人评价表,在评价过程中参照评价表,兼顾过程评价和结果评价,对项目完成情况和学生个人在项目学习过程中的表现相结合进行评价。评价的目的不应只评出分数和名次,更应指出问题所在,并给出具体改进及修改建议,让学生在下一个项目学习中表现更出色。

2.项目教学过程中的注意事项

2.1对教师要求提高

要想收到良好的效果,教师的知识容量及发现问题、解决问题的实际能力都要提高,教师的工作量有增无减,特别是教学辅助时间加长。

2.2对教材的使用要合理

教师需要根据项目任务的需要,以应用为目标,整合所需的知识,突出体现实用性及可实施性。

2.3学生的知识理解力和应用能力都有所增强

在项目教学中,学生的学习思维方式由抽象思维变成形象思维,因而收效更好。 (下转第61页)

(上接第62页)项目教学法对于职业学校教学水平的提高是极其重要的,它不但符合全面素质教育的根本要求,让个性差异很大的学生都能得到全面发展;同时也符合职业教育的本质特征,将理论与实践相结合,将传授知识和培养能力相结合。因此,它被越来越多的职教工作者所认同,并运用于各专业课的实践教学之中。 [科]

篇2

中图分类号:G712 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)06-0176-02

高职数控专业中,普车与数控车的实践技能训练是专业实践教学体系的核心,也是《数控车床编程与操作》课程的重要组成部分。由于数控车床的操作技能是建立在普车操作技能的基础上,二者的关系应是普车技能为基础,数车技能为提高,相互融合,相互促进。故在教学中,如何开展普车与数车(以下简称“普数车”)一体化教学,具有实际的意义。

一、认识普车基本技能训练的重要性

虽然现代数控机床技术正在向着智能化、柔性化及集成化等方向快速发展,但是数控机床的机械结构、加工工艺和基本的操作技能,仍然是基于普通车床的。因此,掌握普车基本的理论知识和技能是学好数车技能的基础,也是开展普数车一体化实践教学的必要条件。现实中,由于普车实习条件和数控车实习相比,存在苦、脏、累的特点,数控专业的学生对普车实习的积极性普遍不高。故在教学过程中,教师要向学生阐明:普车不是简单的配合数控车的学习,只有充分认识普车的结构、原理、刀具的刃磨及加工工艺,熟练操作普通车床,才能更好地掌握数车的理论知识及技能。

二、普数车一体化实践教学模块安排

由于普数车实践教学采用一体化教学模式,故普车与数车实践教学模块应按照相互融合、相互促进,共同提高这一原则统筹安排。普数车一体化实践教学共包含四大模块。

1.车床与数控车床的简单轴类零件加工训练。本模块包含了对简单轴类零件外轮廓的加工训练,包括:零件的外圆、端面、退刀槽和零件切断的普数车加工工艺分析,外圆刀和切断刀合理选择及刃磨训练,零件加工程序的调试,刀具补偿的正确应用,等等内容。本模块着重使学生掌握普数车的基本操作技能,刀具的刃磨以及零件程序的现场调试,培养学生良好的安全操作意识,细致的工作作风以及精益求精的职业态度。

2.车床与数控车床的螺纹加工训练。本模块包含了螺纹退刀槽的加工,三角牙螺纹车刀的刃磨,外螺纹的加工工艺,螺纹循环指令的应用及程序调试等内容。本模块着重使学生掌握普数车三角牙螺纹加工的工艺步骤、刀具的刃磨、螺纹加工程序的编制及上机调试等理论与技能知识。

3.车床与数控车床的零件内轮廓加工训练。本模块中的零件内轮廓主要包含了零件内孔的加工、退刀槽的加工、内螺纹的加工、镗刀和内螺纹刀的刃磨、零件内轮廓的综合程序编制等内容。本模块着重使学生掌握普数车对零件内轮廓面的加工工艺步骤、刀具的刃磨、程序的编制及上机调试等理论与技能知识。

4.数车综合加工训练。本模块主要任务是对学生已学的知识进行综合性的训练,通过训练使其系统掌握零件的加工工艺、刀具的选择、切削用量的合理确定、程序的编制以及程序的仿真与调试,以期达到国家劳动部门对数控车床工的理论与技能要求。

三、普数车一体化实践教学内容的组织

确定好普数车一体化实践教学模块及教学目标后,即可针对每一个模块安排具体的教学内容,并协调好彼此之间的关系。因为普车与数控车的技能训练要交替进行,相辅相成,方可在有限的教学时间内,最大程度的提高学生的工艺能力、编程能力及程序调试能力等。图1为普数车一体化实践教学内容流程图,该流程图反映了诸模块下教W内容之间的组织与联系。

从图1中可以看出,在车床与数控车床的简单轴类零件加工训练这一模块中,学生首先通过车床训练掌握了基本的机床操作能力,然后练习简单轴类零件的外圆、端面、槽及切断的加工训练,初步掌握刀具的刃磨及零件的切削加工能力,为数车的基本操作奠定了良好的基础。学生有了车床的基本功,在进入数车学习时,就比较容易掌握数车的操作,从而可以将精力主要放在零件程序的编制与调试上。

经过了普数车的基本训练,学生掌握了普数车的基本操作技能及程序调试能力后,即可转入外螺纹加工训练环节。由于数车上切削螺纹多采用循环程序,进退刀速度快,加上螺纹切削走刀速度快,如果没有普车的螺纹切削基础,极易出事故,故需要学生先要在普车上扎实地掌握螺纹切削工艺与技能,然后再转到数车上练习,这样就不易在操作过程中出现问题了。

一个回转体零件除了外轮廓外,常常有内轮廓需要加工,所以学生经过前面两个模块的练习后,就可以进行第三个模块――内轮廓的练习了。一般来讲,内加工表面切削时,存在刀具刚性差、尺寸不易测量、切削液不易进入等不利因素,导致零件的内加工表面的精度不易控制,故零件内轮廓加工训练一般安排在外轮廓之后进行。学生掌握了零件外轮廓的加工方法后,有利于其更好的在普车与数控车上进行零件内轮廓的加工,包括镗刀和内螺纹刀的刃磨、内外轮廓的综合程序编制与调试等内容。

学生经过了零件内外轮廓常用加工面的普数车加工方法和程序调试训练后,即可进入数车的综合加工训练模块。如前所述,本模块主要任务是对学生已学的知识进行综合性的训练,学生在掌握已学知识并灵活应用的前提下,还应依据技能考核要求,拓展所需的理论与技能知识,如双线螺纹的加工、梯形螺纹的加工、端面槽的加工、非圆曲线的加工等内容,力争使学生的综合应用能力得到提高。

四、结语

在高职数控专业《数控车床编程与操作》课程中,开展普数车的一体化实践教学:一是能提升教师普数车的理论知识水平和实践能力,避免数控教师仅重视数控教学而轻视普车教学,使其更符合双师型教师的要求。二是开展普数车的一体化实践教学后,科学的训练内容使得学生能将学到的知识相互融合、相互贯通,使其更易成为具有较强操作能力的数控应用型和操作型人才。三是将普数车的实践训练内容一体化后,可使教师在实施教学时,能灵活安排教学内容,科学使用实训设备,充分挖掘实习基地的潜力,降低办学成本,提高教学效率。

参考文献:

篇3

【Abstract】By analyzing the“CNC lathe”course features, combined with teaching practice, the current “CNC lathe” Teaching the problems put forward some solutions, for the future development of a teaching reference.

【Key words】CNC;Reform;Course

0 引言

数控技术也叫计算机数控技术(Computerized Numerical Control 简称:CNC),它是采用计算机替代原先用硬件逻辑电路组成的数控装置,使输入数据的存贮、处理、运算、逻辑判断等各种控制机能的实现,均可以通过计算机软件来完成机械加工的一门技术。数控车床,是一种高精度、高效率的自动化机床。它具有广泛的加工艺性能,可加工直线圆柱、斜线圆柱、圆弧和各种螺纹。具有直线插补、圆弧插补各种补偿功能,并在复杂零件的批量生产中发挥了良好的经济效果。与普通机床相比,数控机床具有很多优点:高柔性,适合单件、小批量生产,适合新产品的开发;加工精度高、加工质量稳定可靠、生产率高,数控机床的加工自动化,免除了普通机床上工人的疲劳、粗心、估计等人为误差,提高了产品的一致性;并且数控机床对操作工人的要求降低,一个普通机床的高级技工,不是短时间内可以培养的,而相对来说数控机床操作工人培养时间极短(如数控车工需要一周即可,还会编写简单的加工程序)。随着数控机床在工厂的普及,它已经直接影响到一个国家的经济发展和综合国力,关系到一个国家的战略地位。因此,世界上各工业发达国家均采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业[1]。

1 《数控车床》实训课程性质和特点

《数控车床》课程是我校机械设计及其自动化和机电一体化专业的专业必修实验课。通过本课程学习,使学生建立现代机械制造的全新概念,掌握数控车床的基本知识、基本理论和基本技术。该课程具有如下特点:

1.1 知识密集

《数控车床》是以数控车床设备为主要研究对象讲授计算机数控的基本原理、基础理论和方法。数控车床集合了多学科,具有集机、电、液于一身,技术密集和知识密的特点,设计、使用数控车床必须具备机械制造、微电子、自动控制和计算机等多方面知识。

1.2 理论性与应用性均要求较高

《数控车床》课程既包含了开发设计数控系统和数控机床所需要的深奥的理论知识,又包含了使用数控机床所需要的应用方面的知识。

1.3 知识更新快

随着微电子技术计算机技术的发展,数控技术也在不断地发展。数控技术从创造到现在虽然只有50多年的历史但已经经历了五个发展阶段,相应的数控车床也经历了五次更新换代,专业知识的更新速度非常快。

2 《数控车床》实训课程教学中存在的问题的探讨

《数控车床》实训课程具有以上的特点,给教学带来一定的难度,在教学过程中,授课老师经常有如下困惑:授课的重点在哪里、如何掌握讲授课程的深浅、如何收到好的教学效果等。笔者通过《数控车床》实训课程实践中获得的一些认识和体会归纳如下:

2.1 充分利用计算机辅助软件

由于数控技术教学和培训都离不开数控机床,而数控机床本身价格比较昂贵,同时训练过程不可避免地存在误操作过程,这对机床安全是一个巨大的隐患,同时数控机床的数量有限,难以满足大量学生实践训练的需求。随着计算机技术的普及,数控机床加工仿真技术得到了迅速发展,很好地解决了这些矛盾。数控加工仿真是一种先进的计算机人机交互技术,具有生动的界面和强大的显示功能,图形大小、颜色、观察视角以及刀具的形状等都可由操作者自行设计以满足不同的监控与学习要求;仿真系统的通用性较强,其语法诊断功能可以帮助学生学习编程。在模拟过程中,系统能及时提供错误信息以及刀具相对移动轨迹的显示以及最终加工的立体效果,很容易发现和修改编写程序的错误,高仿真界面及动态的模拟仿真系统可有效地显示代替机床实际运行状况并且还能够提示操作信息,使数控机床的编程操作易于课堂化教学,从而既节省了机床设备和实习消耗,降低了实做危险,又大大提高了教学效率,规避了实习人员的操作风险。仿真系统在模拟中出现人为的编程或操作失误也不会危及学生和机床安全,学生反而还可以从中吸取大量的经验和教训,所以说它是初学者理想的实验、实践工具[2]。

2.2 理论和实践相结合

刚刚开始接触数控车床,首先要掌握常用的指令G、M指令,例如快速进刀指令G00、直线插补指令G01、圆弧指令G02和G03、主轴正转M03等相关的指令。要求学生在最短的时间中熟记他们,对于不明白的概念暂时不要理会,在实训中,通过实际的实践操作就会慢慢的理解明白。简单的指令对于学生的基础知识要求不高,学生学习起来容易。脱离课本上大的知识框架直接从常见指令学期起,学生容易上手,又有成就感,增加学生的学习兴趣[3]。

3 展望

推进高校数控人才的规模化培养,有利于壮大中国数控人才队伍,对中国传统制造业转型有着重大意义,同时还可向创业人才队伍输送人才资源。改变传统数控人才的自底向上的知识串联培养模式,建构以项目为核心、自顶向下目标型的数控教学知识体系,优化实训软硬件环境,改善数控实训的权重,降低高校卓越数控人才规模化培养成本,结合创新、创业实践,不断拓展卓越数控人才培养的知识活化面积,提升其核心竞争力,促进越工程人才规模化培养模式的可持续发展。该目标的实现需要多重数控实训教育资源的进一步优化整合, 有待深入探讨,协同完成。

【参考文献】

篇4

一、数控车床及撞刀现象的概念

首先,数控车床主要在圆柱面、圆锥面、球面、端面、螺纹以及复杂的回转面等方面应用比较多,而且一般具有高精度、高效率、高速度和低劳动强度的特点。其次,所谓数控车床撞刀,是指数控机床的刀具或者是刀架在切削加工的过程中以GOO快速定位指令的速度与工件或者是机床其它部件发生碰撞而出现的一种非正常工作的切削状态。

一般来说,现代的数控机床都安装有限位开关,刀具和机床其它部件发生碰撞的可能性小,但由于在数控车实训教学中,学生对编制程序、基本操作等不熟悉,容易使刀具和工件以及卡盘发生碰撞,不仅造成刀具的损坏,更有甚者还会危及操作者的人身安全。同时,还需要特别注意的一点是,撞刀和撞刀事故是不能完全等同的,撞刀事故主要是指在出现撞刀之后,由于制动不及时而使刀具发生崩刃或折断、工件遭到损毁,亦或是造成机床损坏和操作人员人身安全等事故。

二、数控车实训教学中车床撞刀的成因

对于数控车实训教学中车床撞刀的成因,我们可以从编程不当产生撞刀,对刀不当产生撞刀以及操作不当产生撞刀三个方面进行阐述:

1. 编程不当产生撞刀。

编程不当产生撞刀又可以分为两个方面:

其一,车削孔时的进、退刀。如果在进刀时X、Z轴直接联动快速移动刀具到目标点或者是在退刀时X、Z轴直接联动快速移动刀具退到目标点,碰撞就不可避免(见图1);

其二,车削槽时的进、退刀。在切槽刀加工槽的过程中,无论是进刀还是退刀时,如果直接X、Z轴联动快速移动刀具到目标点,那么刀具和工件端面就会发生碰撞(见图2)。其中,a代表进刀时,b代表退刀时。

2. 对刀不当产生撞刀。

对于对刀不当产生撞刀,也可以从两个方面进行解释:

其一,手轮进给倍率。在数控车床实训中,学生采用最多的一种对刀方法就是试切法。一般来说,很多初学者在对刀时通常会忘记手轮进给倍率快慢的改变,从而在用手轮0.1(×100增量倍率)方式将刀具快速靠近工件之后,继续以同样的方式靠近和切削工件,以致造成车刀和工件的碰撞;

其二,数据输入。大多数学生在进行数控车床对刀操作时,总是会出现数据输入不对或者是数据位置输入不对的情况,一旦数据输入不正确,那么在运行数控车床切削加工工件时,就会出现撞刀现象。

3. 操作不当产生撞刀。

操作不当产生撞刀同样有两个方面:

其一,刀具补偿值设定错误。学生在操作数控车床加工工件时,通常不注意刀具补偿的方向和补偿量的大小,从而机床在执行程序的过程中出现一些事故;

其二,加工过程中误停车。如果数控车床在正常执行程序的过程中,操作者在将程序停下来之后又按“RESET”复位并立即启动循环,那么就会产生撞刀现象。

三、数控车实训教学中车床撞刀的控制措施

针对以上对数控车实训教学中车床撞刀成因的分析,可采取以下有效措施对其加以控制:

1. 在编程时,使刀具沿着合适的路线运动。

为了有效地避免碰撞,对进刀和退刀方式都有明确的规定,比如不管是进刀还是退刀,都必须采用单坐标方式,使刀具分步移动到目标点,这是一个基本前提。首先,车削孔时的进退刀。结合图1,在进刀时应该使刀具先走Z方向,然后走X方向定刀,最后走Z方向切削加工孔,而在退刀时,应该使刀具先走X方向,然后走Z方向时让刀具从孔里退出来,最后走X方向使刀具移到目标点;其次,车削槽时的进退刀。结合图2,进刀时,使刀具先走Z方向,再走X方向定刀,最后走X方向切削加工槽;退刀时,使刀具先走X方向退出,然后走Z方向退至目标点。

2. 保证手轮进给倍率的改变以及输入数据的正确性。

对于初学者来说,在进行手轮进给倍率转换时,最好在实际操作之前做大量的练习,熟悉操作的步骤和要领,同时在正式操作时,尽量安排其它成员进行辅助和提醒,以避免碰撞。为了保证输入数据的正确性,在完成对刀工作之后,可以对每一个对过的车刀进行检验。通过这两种方法的实施,就可以有效地减少车床撞刀现象。

3. 切实减少刀具补偿值设定以及加工过程中的失误。

针对由刀具补偿值设定错误而导致的撞刀情况,在实训过程中,学生可以在仿真软件上进行反复练习,以对这一知识点达到熟练把握的程度,同时在操作中,如果有不清楚的情况一定要及时询问实训指导教师。除此之外,如果在加工过程中出现了误停车现象,可以及时的将模式改为编辑方式,按“RESET”复位程序之后,再进行重新运行程序。

本文只论述了在数控车实训教学中比较常见的几种撞刀成因及其解决的办法,事实上,除了上述原因之外,还有很多其它的情况。不管怎样,对这一问题的阐述最终目的都是为了对学生的数控车床操作提供有效指导,尽量减少撞刀现象的产生,提高数控车床实训教学的质量。

(作者单位:佛山市顺德区郑敬诒职业技术学校)

参考文献:

[1]刘玉宾,黄志伟,王琳. 数控实训中常见车床撞刀的原因及防止办法[J].现代制造技术与装备,2012,(6).

篇5

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.08.234

0 引言

数控车床编程与操作这门课程对于数控专业学生职业能力的培养和职业素养的形成起着关键作用,它是前期专业技术基础课知识能力的综合应用,也为后续课程顶岗实习打下扎实的基础。

从近几年职业学校招生情况分析来看,学生的整体素质在逐年下降。学生缺乏积极向上的精神,主动性、自觉性较差。面对教学现实状况,用传统的教学方法向学生灌输各种专业理论知识,往往得不到好的教学效果。同时,通过对企业调研,对劳动者知识水平、职业素养、实践能力的要求越来越高,而中职学校的数控教学往往沿袭传统教学模式,理论教学与实习教学分开进行教学,各自为政、互不干涉。加之教学方法死板 、教学手段陈旧,已不能满足企业用工需求。

通过实施任务驱动教学,以任务技能训练为主线,强化专业理论的指导作用,突出学生实际操作能力的培训,强化学生的社会能力、方法能力和专业能力的提高。经过一学期的理实一体化教学,从实践效果来看,激发了学生的学习兴趣、充分调动了学生的学习积极性,培养学生的核心能力,特别是独立工作能力、创新能力,从而提高他们解决实际问题的综合能力。

下面以教材中项目三“螺杆轴零件加工”的教学为例,尝试构建任务驱动教学模式。

1 传统教学模式

螺杆轴零件加工,传统教学中要求学生掌握:读图、数控加工工艺分析、零件编程等相关理论知识,通过实训课加工零件。这就需要学生学习机械制图、数控编程技术、数控加工工艺、普通车工技术等课程理论。而这些理论课程分别开设在不同学期,数控车工实训又安排在第三~第四学期,中间间隔时间过长,理论课与实训课由不同教师承担,相互间交流较少,实训老师必须对新旧知识重新讲解分析、梳理。从课堂的评价来看,仍以笔试成绩或操作考核成绩为主要形式,很难正确判断学生的职业能力、专业能力、创新能力。

2 任务驱动教学模式

2.1 教学设计思路

通过每个专业模块下任务驱动教学模式,将基础课程、数控理论与实训课相互融合,把教学内容巧妙地设计隐含在单个的任务中,实行理实一体化教学。让学生以分组完成任务的方式领会学习的核心内容,在学生完成任务的同时培养学生的创新意识和创新能力以及自主学习的习惯。

2.2 创设情景

根据班级实训人数进行小组学习分组。分组的情况,会直接影响学生的学习效果。一般分组根据为:学习成绩、性格特点、学习能力、性别等,采用互补搭配。分组数目结合车间设备的情况,每组确定一名组长,全面负责小组的学习任务,小组采用协作学习的方式,在组长的支持下进行分工,各司其职。本例,将学生分成9个工作小组,每组3位学生,并对小组成员进行分工,确定质量管理记录员、操作员、展示员,这样有利于培养学生间团队协作精神,又有助于顺利完成任务。

2.3 确定任务

本任务要完成的零件加工要求见图1。

(1)能够根据数控加工工艺文件选择、安装和调整数控车床常用刀具,能够刃磨常用车削刀具;

(2)熟练操作数控车床、并能加工出中等复杂程度的零件,达到数控车中级工水平;

(3)培养学生安全与质量意识,加强职业素养、创新意识,增强团队合作精神。

(4)分析螺杆轴零件图,试编写其数控车加工程序并进行加工。

2.4 自主学习,制定实施计划

(1)根据任务要求学习本任务中所涉及的理论知识。

(2)制定任务实施计划。

通过学生小组讨论、教师指导的方式,分析螺杆轴加工过程的操作步骤,并根据任务的内容和教学时间,每个学习小组从以下几个环节:分析零件图样、填写数控加工工艺卡片、零件加工、零件检测、评价展示、填写实验报告制定合理的任务计划。

2.5 任务实施。

各个学习小组团队按制定好的计划,确定具体的实施步骤,并按计划严格实施。在任务实施过程中,教师加强巡回辅导,解决学生活动中的疑问。

(1)零件图样分析。从主要工作面尺寸精度、表面粗糙度进行分析。

(2)零件加工工艺分析。包括:确定装夹方案、确定加工顺序及走刀路线、刀具选择、切削用量的选择。

(3)填写相关工艺卡片。将前面分析的各项内容填入到数控加工工艺卡片中;

(4)编制加工程序。根据螺纹轴图样的要求,编制数控加工程序单;

(5)零件加工。请在教师指导下在数控车床上进行加工。

2.6 检测与评价

对任务的检测与评价是教学中活动中的一个重要环节,本例借鉴德国双元制评价方式,采用多元性整体结果的评价。由传统的教师主体评价向教师、学生、企业和社会等多元主体的共同评价转变。特点是让学生在参与评价的过程中充分发挥评价主体的作用,大大激发学生的主体意识,激励学生学习热情,提高学生学习的内驱力和自觉性,促进学生学习能力的养成。在教学中实施的评价主体有学生自评、互评、教师评价、学生间相互评价等主体评价的形式。充分考核学生在学习过程中表现出来的收集处理信息的能力、获取新知识的能力、知识积累能力、分析和解决问题的能力、语言文字表达能力以及团结协作和社会活动的能力。本任务检查方法采用学生自评、互评、教师评相结合进行,详见表整体评价表1。

2.7 教师总结评价

同时教师要对学生完成案例的过程和结果进行归纳、总结和评价,对知识点进行总结和查漏补缺,对部分难点要进行示范,注重学习方法和学习过程的评价,实行鼓励性评价,同时注意鼓励学生的创新思维,激励学生的成就感。结合评价给出学生案例完成成绩,作为该任务总评成绩的一部分。

表1 整体评价表

3 任务驱动教学法运用效果分析

3.1 教师层面的能力提升

任务驱动教学法的理念指导下,越来越多的教师尝试在这一新理念下进行改革与实践,传统的以知识传授为目标的教学模式、教学方法、评价方式都发生着变化,能讲能做的“双师”型教师脱颖而出。教师对所教知识的教学目标和知识结构的认知能力加深。

3.2 学生层面的能力提升

教学任务的创设,根据学生特点设置。教师通过一个个任务保持将数控教学理论知识形象化,不断地创设问题情境,激发学生潜在的求知欲,使之自觉地去思考,从学生的能力培养上为重点突破。将技能实践融入课堂教学,变被动学习为主动参与。增强学生解决综合问题的能力,强调学生方法能力和社会能力的发展,符合中职教育的规律。

通过实践研究表明,教师能合理有序安排学生实习任务、培养节约意识,使学生在掌握一定理论知识以后可以得到快速的验证,提高了课堂学习有效性,学生技能鉴定一次通过率达到95%以上。促使学生的理解能力得到较大的提高,并且在实习过程中也可以避免资源的重复浪费,有效的提高了数控设备的利用率。培养了学生爱护设备和良好的职业道德。

综上所述,任务驱动教学法在本课程实施以来,教师的专业素质、业务能力和学生的学习效果得到了明显提高。但是,任务驱动教学法对教师的教学能力、专业知识、技能水平、教学场所等要求较高。同时,对于实践性不强的课程采用任务驱动教学法的实施效果较差,这种课程的教学实践需要我们进一步研究。

参考文献:

[1]刘红.任务驱动教学法[J].才智,2010(32).

[2]牛利平.任务驱动教学法初探[J].安徽教育学院学报,2003(06).

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