信息化課堂教學比賽研究與實踐

劉巖

摘要：模具技術以其復雜多變，高精度等特點而著稱。對于初學習者來說，如何熟悉其原理與生產流程以及快速掌握編程與加工的相關技術是首要的。本文以信息化課堂教學比賽為例，展示基本教學思路以及對關鍵技術點的教學設計。

關鍵詞：信息化教學;模仁編程;中光加工

1、引言

為了讓初學者熟悉模具制造的基本原理與生產加工的一般流程，對模具產品的數控編程與加工快速入門，為后續的深入學習打下基礎。本人想以參加信息化課堂教學比賽的備賽以及錄制過程為依據，整理其中典型的案例與教學過程和參賽感想，以供參考。

2、教學過程

首先，課前發布任務，提供一套模仁零件圖紙，供學生提前預習并做好建模工作。在此基礎上開展模仁的編程與加工。提示學生在編程與加工過程中，思考這樣兩個問題：加工刀具的選擇;（刀具類型和刀具直徑）;加工工序的安排（粗、精加工的安排）。

上課。我首先對模具數控編程與加工技術以及學習方法做一簡單介紹。模具被稱為工業之母，足見其在工業生產中的地位與作用。但是，模具行業由于其特有的復雜多變、精細加工等特質，使得一些初學者或是想從事此行業的人對此望而生畏，錯失了進入這一領域的機會，著實可惜。其實，模具的學習主要在于摸清規律和找準學習方法，在此基礎上，通過系統的學習和實踐，循序漸進提高。

對于初學者，學習模具產品或者其他機械零件的加工，需要弄明白以下幾方面內容。

1）手工編程與自動編程的聯系與區別。手工編程是學習數控編程的基礎，自動編程是手工編程的必然拓展和延伸。自動編程其核心是計算機軟硬件技術的綜合應用，依靠計算機自動進行數值運算和生成指令代碼，并完成程序的傳輸和在線加工。

2）模具產品多為結構比較復雜，不適宜采用手工編程方法，而使用軟件自動編程方式。常用軟件有UG NX、Power Mill、Cimatron、CAXA等。本人在教學和實訓過程中主要使用的是UG NX作為編程軟件和版本。

3）軟件自動編程雖然是基本完全由計算機自動完成數據的運算并生成用于控制數控機床運動的代碼，但是編程者的編程工作并不輕松，不是照搬書本上的設置參數就可以的。事實上，要想做好自動編程，除了前面提到的首先學好手工編程技術以外，還需充分理解編程的基本思想與切削方式和刀路軌跡等，尤其加工工藝知識的學習和積累，更不是短期可以速成的，必須長年累月不斷的實踐和摸索，才能真正學好自動編程。

4）掌握自動編程與加工技術，至少要從三個方面入手：首先，能夠快速熟練的操作機床，對機床的性能很好地掌控，從容應對各種操作與加工過程中出現的狀況;其次，要熟練應用自動編程軟件，并選擇典型零件的編程案例，反復練習編程;再次，查閱相關書籍和資料，找一本比較適合的書籍，結合實際操作，逐步解決這些困惑，排除學習中的障礙。以上三方面，缺一不可。

接下來，請學生回答問題，檢驗學生預習情況。對于這一案例，如何思考編程與加工安排的。學生們的回答主要集中在以下幾點：一組同學，傾向于對于此模仁，開粗后可以不用安排中光，直接進行光刀;另一組同學，對于是否中光表示需要結合多方面綜合考慮進行選擇和確定。

根據學生回答情況，首先對以上幾個問題給予點評，并講解關于刀具選擇和工序安排的基本原則和注意事項。對于開粗和精光，比較好理解。而中光是一道很重要的工序﹐它直接影響精修質量的好壞﹐是衡量編程技能的標準之一，卻并沒有引起足夠的重視。

分組編程操作。首先開粗編程練習，UG模擬仿真，展示各組仿真加工效果。此處，老師根據兩組模擬仿真的情況，點評兩組的區別，得出不同刀具開粗后的比較結果。其中大刀開粗余量較多且不均勻，而小刀開粗的余量基本是均勻的。

繼續光刀編程，此處兩組模擬仿真并不能發現有什么區別，因此必須配合加工實物加工比較，才能判斷出最終加工質量有什么區別。此時以事先提前加工好的實物，進行展示，讓學生們目測加以區別。其中由于試驗采用的是鋁料，目測仍不明顯，但是用手觸摸工件，感受到粗糙度是有區別的。小刀開粗，小刀光刀比大刀開粗，小刀光刀的加工效果要好。是什么原因導致了這樣的不同結果呢？學生們表示，是由于精加工余量的均勻與否導致的最終加工質量的區別。

總結兩組試驗，給出結論：中光對模具加工質量影響很大，一般模具的加工為保證加工質量，必須安排中光，但對于有些特殊的零件，可以通過選擇合適的刀具，開粗和中光合在一起，省去中光，節省時間，也是可以的。

3、信息化課堂教學總結

此次在組織教學和錄制課堂視頻過程中，有一些心得和經驗教訓供參考：

1）所謂參加信息化課堂教學比賽，關鍵還是在于日常教學的積累，基本功一定要扎實。比如授課的語言表達能力、教學思路是否清晰、站講臺的講課能力，跟學生互動交流的體現等等;這些都不是靠臨時拼湊一節課解決的。

2）另一非常重要的是對信息化教學技術的熟練使用，并不在于種類多少，或者高新技術的使用，關鍵要落實在平時教學中，切實通過信息化教學方法與手段解決了教學重點和難點。

3）選題十分關鍵，選題準確意味著有了正確的方向，后面的工作就更加順暢和有效;太大或者太空以及不形象直觀的題目都是不適合的。

4）教案的準備，教案要既充實又精煉，重點體現出教學的設計理念和教學思路，不要太過冗長和拖沓。

5）課件的準備，不要太追求視覺效果，關鍵在于結構緊湊，安排合理，針對學生的聽課效果而制作課件，即體現實用性，必要的圖片、動畫和多媒體效果是可以的。

6）錄制視頻之前，把需要講授的內容和學生需要參與互動的地方做好相應設計，萬不能全部靠臨時發揮，也不宜象拍電影那樣完全按照劇本，照念臺詞，留有臨場發揮的空間和應對偶發事情的預案。

7）由于錄制視頻需要一次不間斷錄制35-45分鐘，需要講課教師調整好精神狀態，熱情飽滿地投入到課堂中，一氣呵成，一般來說，如果錄制中間不出現大的嚴重失誤，盡量不要停下來重新錄制，而且錄制遍數不宜過多，因為按照常規，教師講課前兩遍效果最好。

8）關于信息化技術的使用，教師可以在移動端使用軟件，進行課前、課中、課后的備課，講課，以及布置作業等，還可以在課堂與學生進行互動交流，吸引學生注意力，提高學生學習興趣。

4、結語

經過信息化教學大賽的準備和參加比賽，最大的收獲就是借此平臺和契機，重新系統梳理一門課的教學思路和整合、組織教學實踐，對模具數控編程與加工技術進行形象展示，使得關鍵技術點更加清晰。最重要的還可以發現自身教學過程中的盲區，有些平時很難發現，真正發現之后，及時整改。