项目教学法在数控仿真软件编程与加工教学中的应用

荆州市工业学校数控教研室1项目教学法在《数控仿真软件编程与加工》教学中的应用荆州市工业学校数控教研室杨军摘要：随着数控制造技术的不断发展，中职学校数控专业也在不断的更新和改革。从古至今，教学的方法是多样的，随着科学的发展与无数科研专家的探索，教学方法也变得更加的合理化和科学化。本文主要针对我校数控车床编程与加工在仿真软件中的教学，选保龄球编程加工为例的仿真操作教学，如何应用项目式教学法来提高和改善教学质量，同时在教学过程中也让学生把分散知识的各知识点综合起来，应用于实际的行业工作中。提高学生学习的兴趣，体验到成功的乐趣，经过一系列的尝试，取得了显著的效果，也巩固提高了学生对数控车床编程与加工的认知。因此我结合我的上课心得且结合部分参考文献写了此论文，请大家给予指正。关键词：数控仿真软件项目教学法数控编程与加工教学正文：随着社会日新月异的发展需求，数控加工技术也在不断的改进，与此同时，中等职业技术学校也在努力的寻求发展，追赶社会的脚步。作为学校，其首要目的是如何培养符合现代化发展的合格技术人才。我校努力开创的数控实习基地，从传统的教学道路到现在采用项目式教学一直不断寻求新的突破。如何更好地利用现有的教学条件来提高教学质量效果，如何将学生的注意力和学习兴趣集中到对数控车床编程与加工的过程中来，一直是我们努力的方向。项目式教学法在数控仿真软件编程加工教学中的尝试教学，不仅改善了我校教学的质量，也提高了学生对数控车床加工的兴趣，加强了学生的沟通能力、分析解决问题能力、团队协作能力、语言表达能力、创新创业能力,使所培养的学生更能满足企业的用人需求，进而达到现代职业教育的目的。一、传统的教学模式和项目教学法目前我国的职业教育中（特别是专业课程教学），几乎所有的课程，与学生的学习能力、兴趣、技能和目标等方面都有很大的差异，对于教师而言，关键问题是如何才能最大限度地提高学习能力各异的学生的进步。传统的教学方式，往往都是老师起着主导作用，学生跟着节拍走，老师当演员，学生做听众。聪明的学生如果在课堂上得不到智力的挑战，就会感到乏味；而能力弱的学生则可能会被课程难倒并失去学习兴趣。这样的教学方法比较沉闷，无法激起学生的学习欲望，也很难让学生学会独立学习，时间久了，还会出现逃课、迟到、早退等现象，等老师“表演”完，学生碰到相应的技术问题，也没能在操作上真正理解老师所讲内容的要领。对教学多样的探讨和实践正改变着我们对学习的认识。首先，学习是一个前后相互联系的建设性的主动过程；其次，相互交流将会促进知识的获得。由此可见，学习贵在“主动”和“相互交流”，项目式教学法提倡的正是在实践中动手操作，探索中主动学习，不断总结发现新知识。所谓“项目教学”是一种针对具体项目目标的设计性的教学活动，要求学生在综合应用所学的各科知识和技能的基础上，通过自己的实践,逐步实现既定目标。它是提倡以学生为主体，让学生扮演研究者的角色，在情景的刺激下和教师荆州市工业学校数控教研室2的引导下主动开展探究活动，并在探究过程中掌握知识和学习分析问题、解决问题的方法，从而达到提高分析问题、解决问题能力的目的。其核心是系统地培养学生“完整行为模式”，着重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，重在实践能力和创新能力的培养。在教学过程中，教师已退居幕后，仅起策划和引导作用。只需要以项目的形式帮助学生分析问题，学生则在一起讨论，最终确定项目的目标和任务。通过实践过程自己理解和把握课程要求的知识和技能，培养分析问题和解决问题的能力。二、在数控仿真软件编程与加工教学中应用项目教学法，提高专业课教学质量下面，针对我校数控仿真车床编程与加工的教学，选取保龄球项目（下图1-1）编程加工，应用项目教学法尝试进行实验教学，将学生利用现我校数控仿真实习场所的五十台电脑进行分组，确定其加工材料为45#钢，毛坯尺寸按实际需要自定。1-1平面图1-1效果图对于上述保龄球零件仿真编程加工制作，其教学过程中所要达到下图教学1-2目标：1-2教学过程三、综合实训教学的改革在进行仿真教学之前，我将收集来的利用数控车床对各类零件加工过程的仿真视屏进行回放，目的是想让学生对数控车床仿真编程的加工能有更综合的了解和对即将进行学习的任务有个大概的构思。1.明确任务，提出要求仿真教学一开始我便和学生一起对零件图纸进行分析，根据所要加工的零件提出相关的问题。例如如何提高此零件的尺寸精度?对于以往材料的加工，各加工参数设定的范围？仿真操作的时候，应用何种操作方法能提高车床对刀的速度？在仿真软件加工时，刀补如何运用？同学们便根据我提出的项目任务，再结合自己的理解去查阅相关的专业资料。（如专业手册、仿真系统的操作说明书等等）完成项目的目标和任务是数控仿真教学中一个最要环节，其目的是提高学生荆州市工业学校数控教研室3的自学能力、充分利用信息资源的能力和快速解决问题。2.制定工作计划在确定项目的目标和任务之后，在学生们的脑海中已经有了自己的仿真加工思路，接着便安排任务，让学生带着自己的思路，与同学互相交流探讨，由学生制定项目工作计划，确定工作步骤和程序，制定工艺。在用项目式教学法进行数控车床仿真加工的过程中，对与错没有明显的界定，只有合适与不合适，好或者更好。比如，在仿真软件操作过程中，同学甲提出运用增量手轮对刀的方式去确定工件坐标系；同学乙则利用手动试切的方法确定工件坐标系，各抒己见。在互相讨论的过程中去促进提高学生的学习兴趣和自学能力。相比以前传统的教学，老师开门见山将仿真过程一股脑地讲授出来，学生便会产生懒惰的心理，老师说什么，学生就跟着做什么，学生的思维能力便没能得到进一步的训练和提高。学生在互相讨论的过程中初步制定编程加工及操作过程，（绘图、编程、加工）再根据现有条件选择所需的刀具，量具以及其他辅助工具，最终得到教师的认可。学生只有积极参与到学习过程中时，才能学得更好。教师与学生一起讨论学生自己制定的工艺稿，一起确定其可行性。这是整个教学过程中的另一重要环节，主要目的是帮助学生选择比较合理的工艺性，保障接下来的数控仿真加工能顺利进行。我们把学生各自制定的工艺稿收集后，听取讨论结果，进行分析，帮助把不合理的去掉，选择那些可以接受的、优化过的或者重新制定的方案。比如有的学生在对刀的工艺上采用刀具手动试切与工件表面接触的方法；而有的同学便想到了增量手轮对刀。显然，第二种方法与实际更加合理。因此，教师帮助选取比较合理的工艺过程，对不太可行的方法鼓励其进行修改或重订。同时，在听取讨论结果的时候，也讨论着引导问题的答案。讨论作为一个学习的机会，其质量直接受到学生的热情程度、投入程度以及参与意愿的影响，我们对学生口头回答的答案，进行现有的知识补充。也克服保证了“较差”的学生在此操作过程中不会因为遇到困难而退缩或者将所有答案都由“较好”的同学来回答等问题。这一步工作将直接保证我们下一步教学计划能顺利进行3.实施计划接下来，便是由学生自己操作加工。因有了前面二个工序的铺垫，学生心中已经有了整个仿真加工过程框架，学生确定各自在小组的分工以及小组成员合作的形式，之后按照已确立的工作步骤和程序仿真操作。学生在操作过程中，遇到换刀或者如何加工等问题，均由自己决定。加工的过程证明，学生能不断地检查甚至改进其操作方法，以便能够及时纠正错误和改善加工工艺。4.检查评估在教学的最后过程中，先由学生自己进行自我评估（附表格），之后再由教师对项目工作成绩进行检查评分。师生共同讨论、评判在项目操作中出现的问题、学生解决处理问题的方法以及学生的学习行为特征。通过对比师生的评价结果，找出造成评价结果差异的原因。在与学生共同进行评价，这一过程不是单纯地给出成绩，很大程度上是解决出现的问题，及每个学生在下次工作中应该注意的问题。评价是经验的交流，学生们根据各自按照前面讨论得出的方案仿真加工出产品，然后再通过加工过程中的问题来检验方案优劣。自评/互评表如下：保龄球仿真加工操作活动评价表项目内容要求评定（3，2，1，0）自评组评师评荆州市工业学校数控教研室4与客户交流是否充分听取客户的意见是否编程参数是否合理编程参数是否运用合理：合理需改进刀具选用是否合理刀具选用是否合理：合理需改进编程是否符合编程原则编程是否符合编程原则非常好一般需改进应用价值设计应用价值好较好一般意见与反馈5.结果应用与最佳工件展示在教学完成后存盘交付作品，先由学生自己进行自我评估，每组选出一个优秀加工作品，之后再由教师对项目工作成绩进行检查评选。项目工作的结果应用到学校的下一个生产教学实践中。仿真加工出的优秀工件通过优秀视屏展示，让学生看到在小组内评选出的最佳仿真操作作品，给学生以美的欣赏和智慧的碰撞，这样的活动很好地激发了学生的学习积极性，促使学生从多方面思考问题，培养创新精神。项目式教学法在数控仿真软件教学中的应用，以周期为两周的实践教学证明，整个仿真加工过程，学生的思路起着主导作用，我们老师不再是一部百科全书或是一个资源库，而仅仅是成为了一名客户，引领着学生在独立研究的道路上迅速前进，也培养着学生在实践中发现新知识，掌握新内容。通过利用保龄球加工的例子，尝试了数控仿真软件编程加工教学中项目教学法的应用，由此取得了不错的教学效果，学生在学习的过程中，既回忆巩固了以往所学的专业知识，更重要的是学会了碰到问题应如何独立去分析和解决问题，学习的真谛也就在于能独立自主地去发现问题，并在解决问题的道路上寻求如何提高效率和保证质量的方法。而作为学校的教学，利用现有条件最大限度去提高教学时的质量，也是我们所追求的目标。结论：引进先进的教学指导方法，不仅能在设备条件同等的情况下提高教学质量，更让学生在仿真编程加工过程中体验到独立学习的艰辛与乐趣。同时，我也深深地认识到，知识的道路没有止境，只有通过不断的学习和提高，努力吸取新知识，新技能，领略先进性的教学方法，才能在今后的工作中贡献自己的力量。参考文献1．《浅析项目教学》大连开发区职业中专2.项目教学法职业技术教育,2003,(7)3.《数控车床加工工艺与编程操作》任国兴机械工业出版社