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摘要:通过对数控加工实践教学的摸索和对学生综合能力的培养的探讨,结合近几年的实践教学经验,总结出一些可行的教学方法,希望对以后的实践教学有一定的交流作用。
关键词:数控加工;实践教学;教学方法;综合能力
中图分类号:G424 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2014)20-4787-02
On Cultivation of NC Practice Teaching and the Comprehensive Ability of Students
WEI Qing-mei, YU Kai-di
(Changchun University of Science and Technology, Changchun 130022,China)
Abstract: Through the exploration of cultivating NC practice teaching exploration and the comprehensive ability of the students, combined with the practical teaching experience in recent years, summarizes some practical teaching methods, hope to have the communication effect on practice teaching later.
Key words: NC machining; practice teaching; teaching method; comprehensive ability
概述:现代教育技术的飞速发展,正在全面改变着传统的教育教学方法。数控加工实践教学是工程训练实践教学的重要组成。数控技术在机械制造领域的应用越来越广泛,数控机床已逐渐成为现代机械制造领域的主流设备 。学生通过对数控加工实践教学的基础学习并且辅以创新能力训练环节,提高课程内容的针对性和适用性,激发学生的自主创新意识,全面提高学生综合能力。
1 教学内容的改革
数控机床是机电一体化的高科技产品,它综合了机械技术、计算机技术、电气技术、液压技术、气动技术、信息处理和光电技术等多技术的新式机床,由于数控机床涵盖技术的多样性,学生在学习数控机床时会有一定的难度。如何能让学生了解、掌握这种新式机床的加工技术,教师授课的教学内容尤为重要。
1.1 更新教学理念,完善教学内容
除了讲授传统的教学内容之外,还需要吸纳一些新鲜的教学元素,丰富教学内容,突出体现教学内容的针对性与适用性,优化重组教学内容,有选择、有重点地进行教学,是集中精力以较少的课时构建理论体系的有效途径。例如:将教学内容分层次,大致可分为3个层次:(a)非机械类专业的学生以了解数控技术加工技术为主,在教学过程中主要是要求每个工种的指导教师给学生进行数控机床的加工演示,让学生对科技技术在机械加工中的具体应用有更加深刻的体会;(b)近机械类的学生要基本了解的数控机床的基本加工原理、(包括数控车床、数控铣床、线切割、快速成型等)、数控机床的加工范围等内容,(c)机械类的学生能够了解典型零件的加工工艺分析,加工参数的选择,编程方法,工件的装夹,刀具的装夹等,掌握基本的数控编程指令,能够编写简单二维图形的程序。
在教学过程中,增强理论课程的针对性,体现实践的适用性,及时更新教学内容,动态调整课程设置,突出教学内容的应用性、先进性和对数控技术发展的前沿动态的反映。
1.2 理论与实践一体化
数控加工技术的实践性非常强,传统的授课方式使学生很难把理论与实践有机地结合起来。以机械专业的实践教学为例:我个人认为,如果把《数控编程与加工》调整到工程训练的课程中那么就能有效的解决理论与实践脱节的问题,在授课的过程中我们可以适当的加大实训的时间,以提高学生的实践能力。语言学家富兰克林说过:告诉我,我会忘记;演示给我看,我可能会记住;让我参与其中,我就会理解了。有一些教学内容是无法通过理论教学实现的知识点,例如工件的装夹与调整:
机械加工中,被加工表面对其他表面位置精度的获得,主要取决工件的定位与装夹、量具的使用、加工参数的设定等。工件的定位与装夹是理论与实践一体化的教学体现,量具的正确使用、加工参数的设定等也是需要经过多次的加工实践才能掌握。
2 创新教学方法及学生综合能力的培养
2.1 教学方法的改革与创新
教师在教学过程中,教学方法也要有所改革和创新,行动导向教学模式就能够实现这一目标。首先,教师在教学过程中可以适当增添趣味性。教学作为一种特殊的社会实践活动,既有科学性又有艺术性。教师在教学过程中通过教学的审美特征可以培养学生挖掘学科美。任何学科本身都具有其独特的内在美,教师应指导学生努力去寻找专业具有的独特乐趣和内在美,去领受其庄严的“宇宙宗教情感”和人类智慧美的洗礼。
其次,教学模式与内容的实施既要注重知识的积累,也要注重学生综合能力的培养。我们可以以课题或案例为载体,创建生产实践情境。在教师的引导和带动下,学生在教学过程中完成课题或案例,积累实践经验。如用课题教学法进行“数控铣床的编程与加工”教学时,可以先分析某一课题的知识要点,将整个课题划分为若干个具有递进性连贯性的“节拍”。每个课题都是一个具体的加工零件,都含有一些编程和加工的知识要点,以课题带动教学,由浅入深地把专业知识渗透到课题的实践过程中。课题教学法可以分为以下几个步骤(以数控铣床加工创新加工零件为例):
1) 选定课题 如给定一个已知毛坯(直径50mm,15mm的圆柱件),学生按课题要求自主设计创新零件。 2) 分析课题 教师指出该零件的不合理结构,学生自行修改零件结构。师生共同分析零件的加工要求和完成加工任务可能的工作过程。教师提出优化程序的设想,引导学生查找相关资料,从而确定完成该零件加工任务的“加工程序”。
3) 讨论课题 师生共同讨论完成零件的途径和方法,确定零件的工作流程和组织形式,分组讨论零件的加工工艺和编写加工程序,并用仿真软件进行程序,正确无误后再在数控铣床上独立完成零件的加工,师生共同检验零件的加工质量。
4) 实施课题 在教师的引导帮助下,学生按照计划在规定的时间内完成各阶段任务。
5) 评价课题 师生共同评价课题完成的效果和质量。
2.2 因材施教,提高学生的综合能力
教学是一个复杂的人文工程,它把教师、学生、知识融为一体,教师在教学过程中善于发现学生的潜能,并且按不同层次进行培养,实施因材施教,满足不同层次学生的学习要求。既调动了学生学习的积极性也激发了学生学习的主动性。采取这种教学模式,学生的学习目标更加明确了,在理论学习中能够联系实践,有利于在专业课教学中将前后课程内容进行衔接,理论与实践的密切结合,有利于学生对知识的理解和掌握,在一定程度上能够提高学生的综合能力。
2.3 考核方式多样化,评价体系具体化
通过考试考核,学生可以对课程进行系统的复习,同时教师也可以通过考试了解学生对知识的接受情况,检查自己的教学效果。由于数控技术的实践性很强,实践课时贯穿了整个动态课堂教学的全过程,因此我们可以采用多样的考核方式和具体化的评价体系。学生的总评成绩主要由三部分组成,即:笔试(40%) 上机操作(40%) 平时成绩(20%)=总成绩(100%)。其中笔试主要考核学生对工程实践的基本概念与基本理论的掌握情况,上机操作主要考核学生实际动手与操作能力,平时成绩包括平时作业、实训报告和实训作品等。这种考核方式改变了传统的考试方法,是与动态教学相适应的动态考试方式。。
综上所述动态教学的方法,就是实现理论与实践一体化教学。这种教学模式的实施,就是一种动态的教学过程。教材上的理论知识在很多时候不是很实用。教师必须把理论教学和实践教学环节有机地结合起来,即理论与实践一体化,使教学内容具体化、直观化,通过边教、边学、边做,使理论与实践融为一体,大大调动了学生的学习热情,同时真正使学生将学习内容完全理解吸收。在这样的动态教学中,学生的主动性得到了调动,自主学习能力得以提升,发挥了学生的主体作用,能够优化教学过程,提高教学质量。
3 结束语
总之,通过以上对实践教学内容、教学方法、教学模式的改革与创新,使学生在工程训练的实践中,初步建立起当代工业制造的思维模式、建立先进制造工程意识,培养学生创新能力、协作能力,从而使学生的综合能力在工程训练实践教学过程中得到提高。
参考文献:
[1] 米伟哲.实例教学法在工程实践教学中的应用,实验室研究与探索[J].2010,(29)3:145-147.
[2] 邓广涛,崔志恒,赵俊伟,等.改革实践教学管理培养创新能力[J].实验室研究与探索,2013.(32)6:349-352.
[3] 王其兵,王建胜,王智明,等.先进制造实践教学改革与创新[J].实验室研究与探索,2006.(25)12:1523-1525.
[4] 邹日荣,李春雄,梁松坚,等.提高金工实习教学质量的探索[J].实验室研究与探索,2010.(29)8:283-285.
[5] 成琼,郝建平,刘牧众,高丹.培养综合工程素质创新工程训练模式[J].实验室研究与探索,2010(29)8:130-132.
[6] 王利利,李林喜,贾翠玲,李宗学,曲宝福.论数控线切割实践教学方法与学生创新能力的培养[J].内蒙古工业大学学报( 社会科学版) ,2012.(21)2.
[7] 魏效玲,刘洵,王凯.数控技术实践教学的建设研究[J].河北工程大学学报:社会科学版,2008(25):12.
[8] 陈云,罗继相,赵章焰,尹光明.现代工程训练教学体系的优化及规范化[J].高等工程教育研究,2011(4).
[9] 孙爱晶,范九伦,赵小强.卓越背景下实践教学方法改革与学生工程实践能力培养[J].中国大学教学2013(6).
[10] 以“实践”为导向的研究性教学[J].中国大学教学,2012(9).
关键词:数控加工;实践教学;教学方法;综合能力
中图分类号:G424 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2014)20-4787-02
On Cultivation of NC Practice Teaching and the Comprehensive Ability of Students
WEI Qing-mei, YU Kai-di
(Changchun University of Science and Technology, Changchun 130022,China)
Abstract: Through the exploration of cultivating NC practice teaching exploration and the comprehensive ability of the students, combined with the practical teaching experience in recent years, summarizes some practical teaching methods, hope to have the communication effect on practice teaching later.
Key words: NC machining; practice teaching; teaching method; comprehensive ability
概述:现代教育技术的飞速发展,正在全面改变着传统的教育教学方法。数控加工实践教学是工程训练实践教学的重要组成。数控技术在机械制造领域的应用越来越广泛,数控机床已逐渐成为现代机械制造领域的主流设备 。学生通过对数控加工实践教学的基础学习并且辅以创新能力训练环节,提高课程内容的针对性和适用性,激发学生的自主创新意识,全面提高学生综合能力。
1 教学内容的改革
数控机床是机电一体化的高科技产品,它综合了机械技术、计算机技术、电气技术、液压技术、气动技术、信息处理和光电技术等多技术的新式机床,由于数控机床涵盖技术的多样性,学生在学习数控机床时会有一定的难度。如何能让学生了解、掌握这种新式机床的加工技术,教师授课的教学内容尤为重要。
1.1 更新教学理念,完善教学内容
除了讲授传统的教学内容之外,还需要吸纳一些新鲜的教学元素,丰富教学内容,突出体现教学内容的针对性与适用性,优化重组教学内容,有选择、有重点地进行教学,是集中精力以较少的课时构建理论体系的有效途径。例如:将教学内容分层次,大致可分为3个层次:(a)非机械类专业的学生以了解数控技术加工技术为主,在教学过程中主要是要求每个工种的指导教师给学生进行数控机床的加工演示,让学生对科技技术在机械加工中的具体应用有更加深刻的体会;(b)近机械类的学生要基本了解的数控机床的基本加工原理、(包括数控车床、数控铣床、线切割、快速成型等)、数控机床的加工范围等内容,(c)机械类的学生能够了解典型零件的加工工艺分析,加工参数的选择,编程方法,工件的装夹,刀具的装夹等,掌握基本的数控编程指令,能够编写简单二维图形的程序。
在教学过程中,增强理论课程的针对性,体现实践的适用性,及时更新教学内容,动态调整课程设置,突出教学内容的应用性、先进性和对数控技术发展的前沿动态的反映。
1.2 理论与实践一体化
数控加工技术的实践性非常强,传统的授课方式使学生很难把理论与实践有机地结合起来。以机械专业的实践教学为例:我个人认为,如果把《数控编程与加工》调整到工程训练的课程中那么就能有效的解决理论与实践脱节的问题,在授课的过程中我们可以适当的加大实训的时间,以提高学生的实践能力。语言学家富兰克林说过:告诉我,我会忘记;演示给我看,我可能会记住;让我参与其中,我就会理解了。有一些教学内容是无法通过理论教学实现的知识点,例如工件的装夹与调整:
机械加工中,被加工表面对其他表面位置精度的获得,主要取决工件的定位与装夹、量具的使用、加工参数的设定等。工件的定位与装夹是理论与实践一体化的教学体现,量具的正确使用、加工参数的设定等也是需要经过多次的加工实践才能掌握。
2 创新教学方法及学生综合能力的培养
2.1 教学方法的改革与创新
教师在教学过程中,教学方法也要有所改革和创新,行动导向教学模式就能够实现这一目标。首先,教师在教学过程中可以适当增添趣味性。教学作为一种特殊的社会实践活动,既有科学性又有艺术性。教师在教学过程中通过教学的审美特征可以培养学生挖掘学科美。任何学科本身都具有其独特的内在美,教师应指导学生努力去寻找专业具有的独特乐趣和内在美,去领受其庄严的“宇宙宗教情感”和人类智慧美的洗礼。
其次,教学模式与内容的实施既要注重知识的积累,也要注重学生综合能力的培养。我们可以以课题或案例为载体,创建生产实践情境。在教师的引导和带动下,学生在教学过程中完成课题或案例,积累实践经验。如用课题教学法进行“数控铣床的编程与加工”教学时,可以先分析某一课题的知识要点,将整个课题划分为若干个具有递进性连贯性的“节拍”。每个课题都是一个具体的加工零件,都含有一些编程和加工的知识要点,以课题带动教学,由浅入深地把专业知识渗透到课题的实践过程中。课题教学法可以分为以下几个步骤(以数控铣床加工创新加工零件为例):
1) 选定课题 如给定一个已知毛坯(直径50mm,15mm的圆柱件),学生按课题要求自主设计创新零件。 2) 分析课题 教师指出该零件的不合理结构,学生自行修改零件结构。师生共同分析零件的加工要求和完成加工任务可能的工作过程。教师提出优化程序的设想,引导学生查找相关资料,从而确定完成该零件加工任务的“加工程序”。
3) 讨论课题 师生共同讨论完成零件的途径和方法,确定零件的工作流程和组织形式,分组讨论零件的加工工艺和编写加工程序,并用仿真软件进行程序,正确无误后再在数控铣床上独立完成零件的加工,师生共同检验零件的加工质量。
4) 实施课题 在教师的引导帮助下,学生按照计划在规定的时间内完成各阶段任务。
5) 评价课题 师生共同评价课题完成的效果和质量。
2.2 因材施教,提高学生的综合能力
教学是一个复杂的人文工程,它把教师、学生、知识融为一体,教师在教学过程中善于发现学生的潜能,并且按不同层次进行培养,实施因材施教,满足不同层次学生的学习要求。既调动了学生学习的积极性也激发了学生学习的主动性。采取这种教学模式,学生的学习目标更加明确了,在理论学习中能够联系实践,有利于在专业课教学中将前后课程内容进行衔接,理论与实践的密切结合,有利于学生对知识的理解和掌握,在一定程度上能够提高学生的综合能力。
2.3 考核方式多样化,评价体系具体化
通过考试考核,学生可以对课程进行系统的复习,同时教师也可以通过考试了解学生对知识的接受情况,检查自己的教学效果。由于数控技术的实践性很强,实践课时贯穿了整个动态课堂教学的全过程,因此我们可以采用多样的考核方式和具体化的评价体系。学生的总评成绩主要由三部分组成,即:笔试(40%) 上机操作(40%) 平时成绩(20%)=总成绩(100%)。其中笔试主要考核学生对工程实践的基本概念与基本理论的掌握情况,上机操作主要考核学生实际动手与操作能力,平时成绩包括平时作业、实训报告和实训作品等。这种考核方式改变了传统的考试方法,是与动态教学相适应的动态考试方式。。
综上所述动态教学的方法,就是实现理论与实践一体化教学。这种教学模式的实施,就是一种动态的教学过程。教材上的理论知识在很多时候不是很实用。教师必须把理论教学和实践教学环节有机地结合起来,即理论与实践一体化,使教学内容具体化、直观化,通过边教、边学、边做,使理论与实践融为一体,大大调动了学生的学习热情,同时真正使学生将学习内容完全理解吸收。在这样的动态教学中,学生的主动性得到了调动,自主学习能力得以提升,发挥了学生的主体作用,能够优化教学过程,提高教学质量。
3 结束语
总之,通过以上对实践教学内容、教学方法、教学模式的改革与创新,使学生在工程训练的实践中,初步建立起当代工业制造的思维模式、建立先进制造工程意识,培养学生创新能力、协作能力,从而使学生的综合能力在工程训练实践教学过程中得到提高。
参考文献:
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