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数控编程作为一门直接应对零件加工的课程,关联到很多相关知识。要想教好、学好这一门课,必须使学生有机融合各个基础专业课的知识,构建完整的知识体系。如果教学组织不力,就收不到应有的效果,学生会出现学了很多加工指令,却在面对零件时无法选择应用的情况。有鉴于此,在教学过程中合理使用项目教学法,能收到较好的教学效果。项目教学法是以典型产品为载体设计学习项目,以工作过程为线索设置课程教学过程,按照工作的相关性来组织课程的教学内容,以职业能力形成为依据选择课程内容并以完成工作任务为主要学习目的的教学模式。项目教学法的最大特点是“以用促学”,即以任务为驱动,将工作作为课程内容的载体。项目教学法把理论知识与实践技能进行较为完美的整合,使理论知识的学习与实践技能的训练完全融合。
一、项目教学法的展开
1.确定项目任务
由教师提出一个项目任务,要求把教学内容和教学目标都巧妙地隐含在计划任务之中。在立项的教程中要注意:首先是项目的目标性,所选项目应实现本学科的教学目标,这样才能在完成项目的同时保证学生掌握应学的内容;其次是项目的完整性,项目从设计、实施到完成,必须有一个完整作品作为项目的成果,使学生在完成项目后有一种成就感;第三是项目的层次性,在确定项目时,考虑到学生的水平和经验,确定项目对学生有较强的学习兴趣,项目容量不能太大,完成项目所用时间要短,避免使学生产生畏难心理,影响项目教学的实施。对相关知识结构的要求本着“够用”的原则,重在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,重在对实践能力和创新能力的培养。
例如,在机床坐标系及编程坐标系的教学中,应以对刀过程作为项目任务,将坐标系的抽象教学转变为具有实际目的与操作效果的具象教学。使学生通过对刀过程中显示屏上各坐标的改变真实地体会坐标系,同时建立数字坐标与刀具位置间的联系,以及机床坐标系与编程坐标系的联系。在讲解时,不应以指令本身作为项目任务,而应以包含这一指令所加工表面的具体零件为项目任务。这样把指令放在零件中学习,在认识指令的同时也开始应用它,所学指令成为一个完整程序的有效组成部分。数控车削编程教学中可以设置面板认识、数控车床基本功能操作(M00、M01、M03、M05、M08、M09、G96、G97、G98、G99)、对刀过程(机床坐标系、G50、G17、G18、G19、绝对坐标、增量坐标)、简单外圆面工件(程序基本格式、G00、G01)、带不同圆弧表面工件三个(G02、G03、I、K、坐标定义圆弧、刀尖圆弧半径补偿)、带锥面工件两个(G90、G94)、切槽(断)工件(G04、子程序调用)、带螺纹工件三个(G32、G92、G32)、大余量工件两个(G71、G72、G70)、外圆槽工件(G75)、端面槽工件(G74)、仿形面工件(G73)、螺纹加工件(G76)、孔加工工件两个、综合课题六个等项目任务,遵循由少到多、由简到繁、由单一到综合的原则。
2.制订计划,有的放矢吸收知识
这一步可以由学生独立进行,在既定项目任务下确定子题目和任务、预期成果、工作步骤和程序,但是教师必需实时进行监督和指导。这是项目教学法中学生思维最活跃、积极接收新信息的一个阶段。分组进行讨论教学是这一环节常用的模式,教师根据全班学生的基本情况,让学生自由组合,然后教师再进行调整。指定项目组长,一般每组4～6人,每组好、中、差学生合理搭配,既有助于培养学生小组协作和团队精神,又有助于顺利完成任务。教师应将事先准备好的书面项目指导书发给每个小组检查核对,以小组合作的形式分析项目要求,根据分析结果制订小组的项目行动计划,确定工作步骤,开展分工合作,组长负责协调,以便于更好地进行项目工作。各小组还需自行学习相关知识,最后组长向教师汇报本小组工作计划、疑难问题,教师审阅后适当进行指导。期间,教师如果发现存在共性问题,应及时讨论讲解和释疑。
例如,在完成单一螺纹加工指令(G32)的项目中,在这个过程中学生的主要任务是理清加工思路,考虑影响加工的因素,制订加工计划。教师的书面项目指导书可以按普车加工方法、数控加工指令格式及含义、加工参数选择、多线螺纹加工方法的顺序来设计,引导学生逐步完成任务。随着加工计划的深入制订,学生会逐步掌握螺纹加工前工件尺寸确定、螺纹刀刀位点、切深总量、车削进给方法、进给次数、背吃刀量选择、导入导出距离计算、多线螺纹的起始点变化的两种方法等知识点。这些问题中的大部分可以利用以前的知识和自习新知识解决,少部分作为共性问题加以讨论讲解。
3.实施计划,完成项目任务
这是把新旧知识转化成实际成果的过程,是知识升华结晶的过程,培养的是学生的实际能力。由于每组的能力不同,教师的指导就尤为重要,对项目实施的步骤要解释清楚,并根据学生的实施情况,及时提示学生先做什么,后做什么。这样避免接受力较差的学生对项目束手无策,避免少走不必要的弯路,保证所有学生的项目顺利完成。
例如,上述螺纹加工项目的任务是实施制订好的加工计划,计算加工程序中各个参数的具体数值并编制加工程序。在编制过程中,学生会出现进刀路线不明确、粗心计算错误等失误,教师可根据失误类型,选择不同的处理方法。比如δ和∮值的错误,如果是单纯计算错误则可以保持沉默,等下一环节的错误暴露出后,更能引起学生的注意;如果是概念性的错误,则需要及时指出,防止出现错误强化。
4.展示成果,学生介绍交流,师生共同测评
这个阶段是整个项目活动的总结,是知识升华结晶的过程。对结果的检查与评估,是开展项目教学活动不可缺少的一个环节。当学生完成了作品后,就基本上完成了项目活动的大部分内容,接下来要做的就是各项目小组进行成果汇报交流与展示。汇报内容包括成果的汇报与交流,活动过程中遇到的问题、困难及解决的办法,收获与感受,活动小结等多个方面。项目的评价内容,一是对项目活动成果评价,如计划合理性,项目完成情况及作品的质量等;二是对学生在项目活动中的表现加以评价,如小组合作参与意识、合作精神、创新性、是否听取成员和教师的意见等。评价的方式在项目汇报完成以后,由教师、项目小组及学生个人进行评价,让学生明确在项目学习中自己的优点,更好地激发学生学习的积极性,同时了解存在的问题,完善以后的项目学习。
二、教学过程中的体会
1.对教师要求提高
要想收到良好的效果,教师的知识容量及发现问题、解决问题的实际能力都要提高,教师的工作量有增无减,特别是教学辅助时间加长。
2.对教材的使用要合理
教师需要根据项目任务的需要,以应用为目标,整合所需的知识,突出体现实用性及可实施性。
3.学生的知识理解力和应用能力都有所增强
在项目教学中,学生的学习思维方式由抽象思维变成形象思维,因而收效更好。
4.差距
由于条件限制,上述教学过程中的第三步是以模拟仿真为主,与直接生产还是有一定差距的。
(作者单位:山西省忻州市技工学校)
一、项目教学法的展开
1.确定项目任务
由教师提出一个项目任务,要求把教学内容和教学目标都巧妙地隐含在计划任务之中。在立项的教程中要注意:首先是项目的目标性,所选项目应实现本学科的教学目标,这样才能在完成项目的同时保证学生掌握应学的内容;其次是项目的完整性,项目从设计、实施到完成,必须有一个完整作品作为项目的成果,使学生在完成项目后有一种成就感;第三是项目的层次性,在确定项目时,考虑到学生的水平和经验,确定项目对学生有较强的学习兴趣,项目容量不能太大,完成项目所用时间要短,避免使学生产生畏难心理,影响项目教学的实施。对相关知识结构的要求本着“够用”的原则,重在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,重在对实践能力和创新能力的培养。
例如,在机床坐标系及编程坐标系的教学中,应以对刀过程作为项目任务,将坐标系的抽象教学转变为具有实际目的与操作效果的具象教学。使学生通过对刀过程中显示屏上各坐标的改变真实地体会坐标系,同时建立数字坐标与刀具位置间的联系,以及机床坐标系与编程坐标系的联系。在讲解时,不应以指令本身作为项目任务,而应以包含这一指令所加工表面的具体零件为项目任务。这样把指令放在零件中学习,在认识指令的同时也开始应用它,所学指令成为一个完整程序的有效组成部分。数控车削编程教学中可以设置面板认识、数控车床基本功能操作(M00、M01、M03、M05、M08、M09、G96、G97、G98、G99)、对刀过程(机床坐标系、G50、G17、G18、G19、绝对坐标、增量坐标)、简单外圆面工件(程序基本格式、G00、G01)、带不同圆弧表面工件三个(G02、G03、I、K、坐标定义圆弧、刀尖圆弧半径补偿)、带锥面工件两个(G90、G94)、切槽(断)工件(G04、子程序调用)、带螺纹工件三个(G32、G92、G32)、大余量工件两个(G71、G72、G70)、外圆槽工件(G75)、端面槽工件(G74)、仿形面工件(G73)、螺纹加工件(G76)、孔加工工件两个、综合课题六个等项目任务,遵循由少到多、由简到繁、由单一到综合的原则。
2.制订计划,有的放矢吸收知识
这一步可以由学生独立进行,在既定项目任务下确定子题目和任务、预期成果、工作步骤和程序,但是教师必需实时进行监督和指导。这是项目教学法中学生思维最活跃、积极接收新信息的一个阶段。分组进行讨论教学是这一环节常用的模式,教师根据全班学生的基本情况,让学生自由组合,然后教师再进行调整。指定项目组长,一般每组4～6人,每组好、中、差学生合理搭配,既有助于培养学生小组协作和团队精神,又有助于顺利完成任务。教师应将事先准备好的书面项目指导书发给每个小组检查核对,以小组合作的形式分析项目要求,根据分析结果制订小组的项目行动计划,确定工作步骤,开展分工合作,组长负责协调,以便于更好地进行项目工作。各小组还需自行学习相关知识,最后组长向教师汇报本小组工作计划、疑难问题,教师审阅后适当进行指导。期间,教师如果发现存在共性问题,应及时讨论讲解和释疑。
例如,在完成单一螺纹加工指令(G32)的项目中,在这个过程中学生的主要任务是理清加工思路,考虑影响加工的因素,制订加工计划。教师的书面项目指导书可以按普车加工方法、数控加工指令格式及含义、加工参数选择、多线螺纹加工方法的顺序来设计,引导学生逐步完成任务。随着加工计划的深入制订,学生会逐步掌握螺纹加工前工件尺寸确定、螺纹刀刀位点、切深总量、车削进给方法、进给次数、背吃刀量选择、导入导出距离计算、多线螺纹的起始点变化的两种方法等知识点。这些问题中的大部分可以利用以前的知识和自习新知识解决,少部分作为共性问题加以讨论讲解。
3.实施计划,完成项目任务
这是把新旧知识转化成实际成果的过程,是知识升华结晶的过程,培养的是学生的实际能力。由于每组的能力不同,教师的指导就尤为重要,对项目实施的步骤要解释清楚,并根据学生的实施情况,及时提示学生先做什么,后做什么。这样避免接受力较差的学生对项目束手无策,避免少走不必要的弯路,保证所有学生的项目顺利完成。
例如,上述螺纹加工项目的任务是实施制订好的加工计划,计算加工程序中各个参数的具体数值并编制加工程序。在编制过程中,学生会出现进刀路线不明确、粗心计算错误等失误,教师可根据失误类型,选择不同的处理方法。比如δ和∮值的错误,如果是单纯计算错误则可以保持沉默,等下一环节的错误暴露出后,更能引起学生的注意;如果是概念性的错误,则需要及时指出,防止出现错误强化。
4.展示成果,学生介绍交流,师生共同测评
这个阶段是整个项目活动的总结,是知识升华结晶的过程。对结果的检查与评估,是开展项目教学活动不可缺少的一个环节。当学生完成了作品后,就基本上完成了项目活动的大部分内容,接下来要做的就是各项目小组进行成果汇报交流与展示。汇报内容包括成果的汇报与交流,活动过程中遇到的问题、困难及解决的办法,收获与感受,活动小结等多个方面。项目的评价内容,一是对项目活动成果评价,如计划合理性,项目完成情况及作品的质量等;二是对学生在项目活动中的表现加以评价,如小组合作参与意识、合作精神、创新性、是否听取成员和教师的意见等。评价的方式在项目汇报完成以后,由教师、项目小组及学生个人进行评价,让学生明确在项目学习中自己的优点,更好地激发学生学习的积极性,同时了解存在的问题,完善以后的项目学习。
二、教学过程中的体会
1.对教师要求提高
要想收到良好的效果,教师的知识容量及发现问题、解决问题的实际能力都要提高,教师的工作量有增无减,特别是教学辅助时间加长。
2.对教材的使用要合理
教师需要根据项目任务的需要,以应用为目标,整合所需的知识,突出体现实用性及可实施性。
3.学生的知识理解力和应用能力都有所增强
在项目教学中,学生的学习思维方式由抽象思维变成形象思维,因而收效更好。
4.差距
由于条件限制,上述教学过程中的第三步是以模拟仿真为主,与直接生产还是有一定差距的。
(作者单位:山西省忻州市技工学校)