顧其俊
(浙江機電職業技術學院 浙江 杭州310053)
數控技術是制造業實現自動化、柔性化、集成化生產的基礎;數控技術的應用是提高制造業的產品質量和勞動生產率必不可少的重要手段, 是關系到國家戰略地位和體現國家綜合國力水平的重要標志。 為了增強國際競爭能力, 中國制造業開始廣泛使用先進的數控技術。 與此同時,勞動力市場出現數控技術應用型人才嚴重短缺的現象,因此,培養具有真才實學技術工人是擺在我們職業院校面前的一項艱巨的任務。 它體現學生對所學專業技能的掌握程度。 具體到數控實踐課程而言,數控實踐是以數控工藝、 數控加工刀具、數控編程為基礎,數控機床操作技能為主要教學目標的一門實踐課程, 是高職院校機械類專業, 尤其是數控專業教學實踐的重要環節。 作為一門實踐性較強的必修課程,就是讓學生在模擬企業的實際工作環境中學習鍛煉,這對于學生數控知識的掌握和操作技能的綜合應用有著重要的意義。但是如何才能上好這門數控實踐課呢? 筆者針對高職院校數控加工實踐時常用的教學方法進行分析,提出個人的一些見解。
每當學生剛接觸到一個新的實踐環節時,都希望了解其與自身日后就業的關系,也會存在著強烈的好奇心理。 因此,講好第一節入門教育課關系到學生在后面的學習中如何保持學習興趣,并進一步激發學生在實踐中不斷開拓的創新思維。 作為實踐指導教師可以采用以下方法。
興趣教學法 興趣是一個人力求認識、掌握某種事物,并經常參與該種活動的心理傾向。 學生一但有了學習興趣, 學習就會變成一種享受、 一種愉快的實踐體驗,例如,在正式上課前,指導教師可以先展示一些會吸引學生眼球的由數控機床加工出來的實物。 我校在學生第一次上操作課時向學生展示的數控加工模型有坦克、火車頭、寶塔、國際象棋等。再充分利用現有的多媒體教學方法, 播放一些數控機床如何加工典型零件的錄像, 同時也制作一些數控機床加工的圖片用動畫的方式播放出來以幫助學生直接了解實際情況, 讓學生從一開始就體會到數控加工的優越性, 從而激發他們的學習興趣, 調動自主學習的積極性。
關系教學法 介紹目前的實踐與以后生產的關系, 如在數控實踐中先提出問題: 精確制導導彈在飛行了數千公里以后誤差為什么只有十幾米, 現在的衛星入軌精度為什么越來越高等。 告訴學生, 那些精密復雜的零件都是通過數控機床加工出來, 數控機床目前在國計民生中已越來越凸顯重要性。 因此,現在的實踐就是為以后工作中實際零件的精確加工打好基礎。 這讓學生還在學校實踐階段時心里就已認識到數控機床對所加工零件尺寸精度保證的重要性。
體驗教學法 目前,機電類職業院校大都有校外實習基地,這些基地往往都是一些實力較強的大、中型機械加工企業。 在數控實踐課開始前, 先組織學生參觀這些企業。 例如,我校的一家校外實習企業某汽輪機股份有限公司,有一臺從意大利引進的數控機床價值高達3 000 萬,但該機床的操作師傅卻是一位通過數控大賽鍛煉才脫穎而出的1985 年出生的年輕人。通過這樣的親身體驗,進一步激發學生的學習熱情。
講與練的關系 在實踐教學過程中, 時常會發現當教師在講授數控機床的操作內容并做演示時, 大部分學生有急于動手的心理。 為調動和保持學生的學習積極性,也為了上好下一次課,通常教師都采用了循序漸進的教學方法,即教師采取先集中講解、再讓學生自己動手模仿的方式, 并交替進行。 但由于師資力量的不足和教學效益的要求, 各學校不可能采取“一對一”的教學方式。 這就要求教師在學生練習時還要做到以下幾點,即多巡查、眼要尖、多動腦、多解釋、多示范。 這樣才能充分發揮教師在實踐教學中的主導作用。 教師要在不斷巡視中檢查學生的操作姿勢和操作方法是否正確規范, 在巡查中發現問題并及時解決, 在解決問題時不但要講解細致, 而且要進行動作要領的反復示范, 對學生練習中存在的共性和個性問題及時總結、指正,并強化要領,從而能夠加快學生對所學技能的鞏固和掌握。 值得注意的是,由于學校教學條件和課程安排等原因的限制,大多采取的是分組教學模式,即根據自身現有設備條件, 將班級分成若干個小組, 幾個學生共用一臺數控機床, 在整個實踐周期內,學生分別輪流操作實踐,因此要保證學生操作設備的時間能得到合理分配并且對實踐充滿激情。 對沒有輪到操作的學生不讓他們閑著無事, 不能因實踐安排上的問題而對學生學習興趣造成不良影響。 我校的做法是在實踐教學過程中,在教師的講解、指導下, 讓學生做一些不是很復雜但比較有趣和有紀念意義的零件,學生在實踐中一但有了成就感,就能進一步加深對教學內容的理解。 對暫時沒輪到操作的學生可讓他們自己來設計將要加工的紀念零件。 這樣,學生就會產生自發學習的積極性, 讓參加實踐的學生在每個階段都有目標,有收獲、有壓力、有動力。 另外,在教學過程中, 要把難懂的問題拆開變為易懂的, 讓易懂的使其更加容易掌握。 如數控銑床加工中,以刀具半徑左右補償(G41/G42)的設置來說,難度雖然不大,但是總有一部分學生對刀具半徑補償知識理解不透, 在編程中弄反指令造成零件報廢。 在講解這部分內容時可以拆分成兩個步驟進行描述:判斷時要順著刀具加工前進的方向看,此時,人的站立位應在刀具前進方向的后面; 在前進的方向和人的站立位確定了之后, 刀具在零件的左邊就是左補償, 刀具在零件的右邊就是右補償。 通過現場實踐,學生立即就能搞懂,并且很快就能熟練使用。
理論與實踐的關系 目前的教學安排, 大多是采取先講授數控編程、數控工藝等的理論課,間隔一段時間或一個學期再上實踐課, 這樣往往會造成學生在實踐過程中對講授過的理論知識產生模糊、混淆甚至遺忘。 這種理論課與實踐課脫節的教學方法已經嚴重影響了實踐課的教學效果,實踐課教師必須帶領學生復習編程指令、加工工藝、數學計算等理論知識, 造成了已經有限的實踐課時間又被人為地浪費掉。 為此,我校現已采取了理論實踐一體的教學模式,主要是增加實踐課時,將編程等理論課放到實踐課中進行, 即采取理論—實踐—再理論—再實踐的教學方法, 或者采取實踐—理論—再實踐—再理論的教學方法。 在兩種方法的選擇上, 具體根據學生的實際情況而定。 對于有些零件的加工可由不同的方法來完成時, 教師先拋磚引玉,然后讓學生自己去思考、討論, 將討論結果向教師匯報。 這樣, 可激發學生的創造思維以及對已學知識的靈活運用, 使學生通過獨立思考來獲取知識。
教材與實踐的關系 選好上課教材,適應新的教學需求。 既然要求學生具備運用教材和資料解決問題的能力,那么,同時也要求學校選擇適用的教材滿足學生的需求,在此應當注意選取學生可以自學且圖文并茂的教材為宜。 由于各個學校采購的數控設備不盡相同,數控系統也是種類繁多,而市面上現有的數控機床操作教材很大一部分是基于單一系統的,如法那克系統和西門子系統; 而華中、廣數等其他數控系統的教材和資料較少,而且目前高職院校大部分在用的教材在內容介紹上比較相似,缺乏必要的圖片和關鍵部分的詳細解釋,造成學生在沒有教師指導的情況下不太看得懂。 理論課選用的教材拿到實踐課中時,又因缺少詳細的機床操作系統介紹而大打折扣。 有些校本教材在介紹了機床的操作系統時,又對理論編程弱化, 甚至有些教材還將數控車、數控銑分開成兩本,結果就造成了學生在上實踐課時通常要帶多本教材,同時這也是一種間接浪費。 一體化教學應該是職業院校發展的一種趨勢,一種好的教材應當是適應這一發展趨勢的同時,還必須是包含了大部分院校現有的數控系統介紹,對不同的系統在刀具補償方式、 簡單的參數設置與調整、固定循環格式上的具體差別都要通過學生易懂的方法體現出來,如采用圖片的形式一一展示等,既讓學生在學習時一目了然,也可避免造成教學上的失誤, 消除安全隱患。在教材的結構形式上,合理設置章節和目錄,讓學生在目錄的引導下能夠很快地找到解決問題的具體方法。 好教材的好處就是對于難度不大,教材中有明確解決方法的問題,教師不一定要全程示范或直接解答,可以引導學生在教材中尋找相關內容。 如我?,F在選用的《數控機床操作與編程技能實訓教程》一書就包括了上述要求。 “授之以魚,不如授之以漁。 ”讓學生學會讀書,學會運用資料,帶著目標去解決問題,讓學生在自主學習中體驗成功的愉悅,學生才能不斷提高學習效率。
在當前教學改革的形勢下,我們要把實踐課上好,首先就要備好課,并且要具備豐富的專業知識和較高的專業技術水平。 我們既要重視實踐教學方法的研究,更要加強對學生學法的引導,注意上好第一節操作實踐課,并且通過實踐課使學生養成良好的操作習慣,為今后走向社會打下扎實的基礎。 另外,要多培養學生的獨立思考的能力,讓學生自己動腦解決實踐操作中遇到的難題, 鍛煉學生的動手、動腦能力以適應社會發展的需要。 在實踐操作中,理論知識與實際要緊密結合,要采用多樣化的教學手段來激發學生的學習興趣,提高實踐課的教學效果。
□有話職說
當許多人在一條路上徘徊不前時, 他們不得不讓開一條大路,讓那珍惜時間的人趕到他們的前面去。
——蘇格拉底
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