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数控加工技术课程的模块化教学研究
作者:缪晓红
[关键词]数控编程与加工 模块化教学 教学策略
近年来,随着机电一体化技术的飞速发展,数控机床的应用也日趋普及,从而使得数控加工技术的复合型人才奇缺。中等职校数控专业定位于中高级技师培养,为了在短短的两年时间内达成这一目标(目前中职学校普遍实行第三年到企业实习兼试就业),应该实施模式化教学策略。数控加工模块化教学的操作要点可分为五个基本环节。
一、编制学习小组
采用动态管理方法,对学生进行分组。在不同的模块中,根据学生的特长与特点,编入不同小组。如在数控操作实训模块中,我校共分为三个学习小组:数车小组,针对的是对数车编程技术有兴趣的学生;数铣小组,针对的是对数铣编程技术有兴趣的学生;加工中心小组,针对的是部分数车数铣学习较好、对加工中心感兴趣的学生。编入小组后并非一成不变,每个学习阶段结束后,学生根据自身情况,可以调整加入其它的学习小组。
二、重组教学内容
将教学内容分为基础模块和专业发展模块,基础模块是不论任何专业发展方向的学生都必须掌握的内容,专业发展模块则是对某个专业方面有兴趣的学生才要求掌握的内容。按其包含的基本技能,划分为三大模块:金工实训模块(基础模块)、模拟实训模块和数控操作实训模块(专业发展模块)。具体内容包括:
1.金工实训模块。包括普通钳工、普通车工、普通铣工实训模块,金工实训模块要与技能考证相结合,突出以车工中级为重点,其它工种及更高级别相结合。
2.模拟实训模块。目标是让学生掌握数车、铣、加工中心的基本编程和操作,初步掌握数控加工工艺。主要包括数控车、铣、加工中心编程基础、程序的构成、准备功能、主轴、换刀和辅助功能、子程序及其应用、数控基本操作过程、模拟加工等。
3.数控操作实训模块。该模块是所有实训模块的重点,因此所占用的学时也相应较多。对于数车和数铣而言,主要包括:数控车床(铣床)的结构、操作界面及程序编制,根据零件图进行程序编制、输入调试、零件装夹、刀具选择及装夹,直至在等级工考核所允许的操作时间范围内加工出合格的零件。而对于加工中心,具体内容包括操作面板的学习、工作坐标系的建立、孔加工、平面轮廓加工训练、型腔件的加工、配合件的加工与测量、计算机自动编程、简单曲面加工等。
三、实施模块教学
在模块化教学过程中,教师的教学与学生的学习应实现目标一致化,通过学生完成一项或几项具体的任务达成教师的教学目标。如在模拟实训模块,可把教学内容分成一个个小模块(如外径粗车、端面粗车、成型加工、沟槽加工、孔加工、螺纹加工等)。对每一个模块,学生分组交代任务后,各组从熟悉图纸开始,编制加工工艺过程,编程,输入计算机模拟切削。每个小组都完成后,开展班级大讨论,组长各自介绍本组的切削方法的考虑面及优点,介绍完后,全班学生投票决定哪一小组工艺最能达到精度要求,编程最简单,切削最经济。教师最后点评,肯定优点,指出不足。
四、反馈教学结果
每次施教之前,教师都应提出本次教学活动的目标。活动结束之后,要对各组及每位学生在本次活动中的表现给予反馈、总结、评比,评价包括学生对知识的掌握程度、运用知识解决新问题的能力以及在实际操作中的表现等,注意多褒奖,少贬低,以激发学生进行下一轮学习的兴趣。
五、构建保障机制
为了数控加工技术课程中模式化教学策略的有效实施,必须构建教学保障体系。一方面,确立科学的教学理念,既不能重理论、轻操作;也不能只抓技术,不讲理论。而应统筹兼顾地处理好理论学习和技能训练的关系,推行模块教学法。另一方面,不断提高教师的理论水平和操作能力。过去,专业理论课和实训课分别由不同教师担任,往往是专业理论课教师实际操作能力差而实训课教师理论水平低。为了做好模块教学的准备工作,我校有目的地输送一些理论课教师到德国和新加坡深造,到南京和苏州的一些企业培训;同时采取一定的措施强化培训实训课教师的理论知识,并且将他们安排在一起备课,有目的地开展教学研究,交流经验,知识互补。与此同时,还加强了校本教材建设,在专业课教材建设上进行了一次大变革,打破了现有的教材体系,加强了专业性。如对高二课程进行整合,去掉《数控加工工艺》、《数控编程》及《数控加工技术实训》三门课程中重复的内容,编制了适合教学实际的校本教材《数控编程与加工》,该教材理论表述简洁易懂,以够用为度;操作步骤清晰明了,重在应用;注重技能培养,便于学生学习和掌握。较好地解决了学科体系的系统性与生产实践所需的知识综合性的矛盾,避免了讲授知识的重复性。