項目教學法在數(shù)控編程教學中的應(yīng)用研究

唐友亮 佘 勃 劉 萍 袁 夢

（宿遷學院，江蘇 宿遷 223800）

數(shù)控編程課程以培養(yǎng)學生熟練掌握數(shù)控機床的基本編程和操作技能為目標，既要求學生掌握一定的理論知識，又要求學生具有一定操作技能。因此，在數(shù)控編程的課堂教學中，如何處理好理論教學與實踐技能培養(yǎng)的關(guān)系，使學生在學習理論知識的同時又能培養(yǎng)實踐動手能力，是擺在任課教師面前的一項必須進行研究的重要課題。采用項目教學法能把理論教學與實踐技能的培養(yǎng)有機地結(jié)合起來，有助于培養(yǎng)學生分析和解決零件編程與加工操作中遇到的實際問題的能力。

1 項目教學法是學生獲得數(shù)控編程與操作技能的有效途徑

數(shù)控編程課程涵蓋了機械制造工藝理論、刀具軌跡控制原理、編程指令、機床操作，其理論性與實踐性強，內(nèi)容繁瑣，知識抽象，與數(shù)控設(shè)備的實際應(yīng)用有著密切的關(guān)系。傳統(tǒng)的課堂教學模式只講授理論，實踐技能的培養(yǎng)由后續(xù)的實驗和實習實訓來完成，這樣教學的結(jié)果是學生對所講授的知識感覺枯燥乏味，難以理解，不清楚零件是如何在程序的控制下完成切削加工完成的，造成學生的實際應(yīng)用能力培養(yǎng)不足，理論與實際分離，使得學生在后續(xù)的實踐環(huán)節(jié)表現(xiàn)出動手能力差的現(xiàn)象。而項目教學法轉(zhuǎn)變了教師的根本教學模式，將教師和學生用全新的方法有機結(jié)合起來，教師的“教”和學生的“學”是圍繞著一個個項目展開的，而不再是一些孤零零的知識點。從教師的角度來講，教師不再主宰整個教學過程，教師的任務(wù)在于幫助學生完成任務(wù)。從學生的角度說，項目教學法使學生的學習目標更加明確，有利于調(diào)動學生的興趣和主動學習的積極性，在主動學習的過程中，可以培養(yǎng)起學生的自我創(chuàng)新意識和主動學習能力。在完成任務(wù)的過程中需要學生積極思考、判斷和互相交流，并最終提交完成整個任務(wù)的方案，這也是對學生的技能的一種培養(yǎng)和鍛煉。具體的講，教師把數(shù)控編程課程的知識點分解到一個個零件的實際加工項目中去。通過教師與學生的配合完成一個個項目，來實現(xiàn)教師的“教”和學生的”學”。由于項目教學最終要求完成零件的加工，所以在這個過程中，學生不僅學習了必要的理論知識，也掌握了完成該項目必須的技能。這也正是項目教學法的優(yōu)勢所在，因此，將項目教學法應(yīng)用到數(shù)控編程課程的教學是培養(yǎng)學生獲得數(shù)控編程與操作技能的有效途徑。

2 實施項目教學法應(yīng)注意的幾個問題

2.1 選擇合適的實施項目。選擇合適的實施項目，這一點尤為重要。數(shù)控編程項目的選擇對于教師的素質(zhì)和能力要求較高。在確定項目任務(wù)內(nèi)容時要從加工工藝、工作技能、崗位需要等方面綜合考慮。合適的教學實施項目往往能夠更為有效的鍛煉學生自身的創(chuàng)新能力，增進學生自身的素養(yǎng)，激發(fā)學生對于數(shù)控編程學習的興趣。比如選擇國際象棋棋子的加工作為教學項目，學生就會比較感興趣。

2.2 教師在進行項目教學法教學的過程中應(yīng)該適應(yīng)全新的教學角色。在傳統(tǒng)教學方式中，教師往往充當課堂主體，而項目教學中則應(yīng)該以學生為主，教師應(yīng)該是指導和協(xié)助學生來完成項目任務(wù)。因此，這就要求教師全新看待和置換自身的角色。

2.3 在技能培養(yǎng)上要符合學生的認知規(guī)律，具備啟發(fā)性，精心設(shè)計任務(wù)、知識拓展、課堂訓練，讓學生循序漸進的掌握數(shù)控編程與操作的技能。

2.4 項目教學法相對于傳統(tǒng)教學法來說存在著明顯的空間和時間方面的限制。這兩種限制性的特點往往直接決定了項目教學法實施效果。因此，要充分利用現(xiàn)代多媒體技術(shù)和仿真技術(shù)，將數(shù)控仿真軟件應(yīng)用于項目教學中，這樣學生就不必進實習車間和課余時間均能操作數(shù)控機床，突破項目教學法對空間和時間的要求。

3 項目教學法的教學應(yīng)用實例

下面以螺紋軸類零件編程與加工項目為例介紹項目教學法的實施過程。如圖1所示，要求完成所示零件的加工，已知毛坯為已經(jīng)粗加工過的φ26mm圓棒料，材料為45#鋼。該項目以螺紋軸零件數(shù)控加工為載體，要求完成軸類的工藝分析、工藝方案的確定、程序編制、校驗與加工等一系列工作任務(wù)，使學生具備編制含圓柱面、溝槽、倒角和螺紋等要素的中等復雜軸類零件數(shù)控加工程序的能力，同時掌握軸類零件的數(shù)控加工方法和技能。

圖1 螺紋軸零件圖

3.1 任務(wù)分析

要完成本次課題，學生需要做完下列幾方面工作：分析零件的圖樣；加工工藝分析及方案確定；工件的定位、裝夾；刀具、量具的選用；切削參數(shù)的選擇；輪廓基點（節(jié)點）的計算；確定加工工藝過程，填寫數(shù)控加工工藝卡；程序編制及校驗；仿真軟件模擬加工；數(shù)控機床實際操作加工；工件的檢測及評分等。

3.2 實施過程

1）討論分析零件圖，提出任務(wù)要求。主要包括讀零件圖、判斷工作表面、精度要求最高表面、加工的要素、學生分組分工。

2）活動開展。根據(jù)分析討論結(jié)果主要完成以下工作：學習完成任務(wù)所需新的知識。螺紋加工的相關(guān)知識是完成本項目需要的新知識，學生應(yīng)通過自主學習、討論、查閱資料、咨詢教師等途徑掌握螺紋加工指令、加工工藝、檢測等新的知識和技能；各小組按要求編寫工藝卡和編寫加工程序；小組每位成員將編寫的程序輸入數(shù)控仿真軟件進行模擬加工，對加工中發(fā)現(xiàn)的問題進行討論，校正加工程序；程序仿真無誤后，各小組利用事先分配好的數(shù)控機床，加工出零件；檢測零件及評分。

3）成果展示與總結(jié)。各小組介紹自己的加工過程，展示成果，并根據(jù)已加工的零件，總結(jié)和分析完成整個項目的過程。

4 結(jié)束語

在通過近一年的項目教學改革實踐表明，采用項目教學法可以提高學生學習的興趣和積極性，讓學生在應(yīng)用中學習，在實踐需要時學習，將理論學習和實際應(yīng)用緊密地結(jié)合起來，培養(yǎng)了學生綜合應(yīng)用知識解決問題的能力，鍛煉了學生的團隊合作能力。通過對教改班學生的跟蹤調(diào)查發(fā)現(xiàn)，學生在暑期的生產(chǎn)頂崗實習中，完全可以勝任企業(yè)對生產(chǎn)崗位的要求。與傳統(tǒng)教學法相比較而言，采用項目教學法教學，學生對數(shù)控編程知識和機床操作技能的掌握程度明顯提高。

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