項目教學法在數控加工教學中運用

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項目教學法在數控加工教學中運用

[摘要]如何提高數控加工實訓教學效果是數控加工專業教學的重點。為了保證預期教學目標的實現,教師應在教學中融入項目教學法,并對數控加工實訓教學方法進行改進,進而提升教學質量。

[關鍵詞]項目教學法;數控加工;實訓教學

機械制造專業最為基礎的教學課程就是數控加工。隨著近些年我國對數控加工專業要求的不斷提高,需借助于項目教學法對學生的社會能力以及實踐能力進行大力培養。在數控加工實訓教學過程中,為了提升學生的操作能力,教師會針對學生設置數控加工實訓周期,并不斷創新和調整教學方法,進而有效利用目前的實訓課程以及實驗設備,為學生職業能力的培養提供條件。為了實現這一目標,教師應在數控加工實訓教學過程中融入項目教學法,強化對學生綜合能力、職業素養以及實踐技能的培養。引導學生樹立良好的團隊意識和創新意識,保證既定教學目標的實現,同時提升學生的職業能力,促使其在畢業之后能夠和工作崗位要求盡快適應。

一、項目教學法的作用

項目教學法實際上就是在教師指導下促使學生獨立完成設置的項目任務,具體涉及信息收集、方案收集、目標實施和評價等。學生在整個操作過程中可以學會對所有環節的掌握,并獲取相應的知識經驗。在運用項目教學法時需要將項目作為主體,教師應引導學生進行操作,尊重學生的主體地位。這種方式的優點就是目標指向具有多重性,雖然其培訓周期相對較短,但是獲取的實踐效果非常明顯,且具有較強的可控性,能夠保證理論知識和實踐過程相結合。教師充分運用項目教學法,協助學生一起開展項目任務。將項目教學法運用到數控加工實訓教學過程中,有助于學生全面掌握數控加工有關知識,引導理論和實踐相結合,將更多的實踐機會提供給學生,使學生的工作經驗逐漸豐富。由此可見,項目教學法能夠體現教、學、做等各要素,這和數控加工人才培養目標相適應,所以需要教師意識到教學方法的重要性,保證項目教學法的作用得以充分發揮。

二、項目教學法在數控加工實訓教學中的應用

(一)設計教學目標與學習情境。教學目標具體涉及知識目標、能力目標、職業素養目標、成果目標等。其中,知識目標主要是為了學生掌握豐富的理論知識,包括數控車床操作知識、數控編程知識等;能力目標主要是為了學生對基礎技能的全面掌握,包括編程能力、數控車床操作能力、工藝分析能力等;職業素養目標是為了培養學生的職業習慣以及職業道德素養,包括數控編程員、工藝員以及中級數控車床操作工;成果目標則是為了達成最終的結果,包括程序單、加工工藝卡、合格零件等。在設計學習情境時,目的是針對工作任務制定實施計劃,要求教師結合項目目標創設具體的工作情境,在真實工作情境中開展教學活動,教師需要指導學生完成任務,引導學生不斷提高職業能力。

(二)項目任務布置。數控加工實訓教學內容具體涉及數控編程以及零件數控加工工藝。高校開展實訓教學的周期一般都是4~5周。教師在結束授課任務之后還需要指導學生開展實訓活動,目的就是引導學生對所掌握的編程知識以及數控工藝進行靈活運用,同時使學生在實踐過程中對相關操作知識有全面了解。例如,教師應指導學生最先學習零件工藝,并結合零件圖的要求查找相關資料,以此對最終工藝進行確定。工作內容具體涉及收集相關資料、安排工作順序和步驟、結合被加工材料來選擇刀具以及設定切削用量等。在分析數控加工工藝及其數值時,可以將學生分為不同小組,并對學習時間和行為進行自由安排。教師在運用項目教學法時,需要對難度較大并且能夠體現學生所學知識的零件進行布置,教師還需要總結學生項目的完成情況,不僅要加工出和精度規定相符的零件,還需要做好實訓報告,內容主要是數控程序、加工操作流程、工藝卡片以及實訓體會等,要求學生準確、安全地達成任務目標。教師在培養學生的團隊精神時,還需要考慮到學生的人身安全,一般在劃分小組時安排3~4人,保證實訓任務的順利完成。

(三)學生完成項目過程分析。雖然學生已掌握了相關理論知識,但是并未參與到實訓活動中,當他們第一次接觸項目任務也會感覺到陌生。雖然一部分學生會聯想到數控程序,但是他們所編制的程序只是數控指令的不斷堆積,并不具有任何的可操作性。那么教師就需要進行必要干預和指導,使學生有計劃地開展項目任務,并獲取相應知識。例如,教師安排學生根據零件工藝圖對相應的工藝資料進行查找,并確定最終的工藝,也就是收集相關資料、安排工作順序和步驟、結合被加工材料來選擇刀具以及設定切削用量等。這就要求將學生劃分為不同小組,進而安排他們參與到項目實踐中。當學生掌握了工藝設計參數以及具體思路之后,這就使編制數控程序具備完善的參考依據。學生通過互相討論,保證各自理論知識水平的不斷提高,學生在編制數控程序時還需要考慮到安全系數。當數控機床驗證通過數控程序之后,可能會占用到一些機床的工作時間,甚至有時候會發生危險,再加上學生編制的有些數控程序并不合理,可能導致工件和機床運動部位發生碰撞。所以,學生應先在計算機系統中借助仿真軟件對刀具運行軌跡進行驗證,并對驗證過程出現的問題加以解決。在編制和驗證數控程序時,也應對學生的學習行為進行安排,學校需要將配置了數控仿真軟件的計算機房提供給學生,保證學生的數控程序得以順利完成。同時,教師需要對學生編制的數控程序進行檢查并提供指導意見,進而提高學生的獨立自主能力。在運用數控機床加工零件時,教師需要講解安全操作知識,讓學生按動自己所負責的按鈕和開關。數控機床操作需將安全性放置在重要位置,不僅要保證學生學會獨立操作,還要同時保證操作安全性的提升。通常學校所配置的數控機床數量相對較少,要想保證所有學生的數控實訓項目任務得以完成,教師就需要在實訓過程中合理安排機床使用情況,學生也需要安排好自己的時間,保證既定時間段內所安排的項目任務得以順利完成,保證實訓目標的實現。針對操作數控機床,學生應將計算機已經驗證通過的數控程序輸入到數控車床以及銑床上。例如,學生在試車加工過程中,需要重視工件裝夾問題,并充分運用數控車床加工回轉體有關部分,之后則應用數控銑床來加工正六邊形與U形槽。在數控加工實訓教學過程中,所有學生都有實踐機會,并掌握更多的知識和實踐技能,同時也能體會到學習的樂趣,促使學生分析、解決問題的能力得以提高。各小組在數控加工實訓結束之后還需要開展答辯,教師則需要對學生遇到的實際問題加以解決,使學生掌握的操作技能和理論知識更為牢固。

(四)項目教學成果評價。項目教學法運用最為重要的內容還包括項目教學成果評價。教師需要對學生的學習成績和全面發展進行重視,并通過客觀評價,使學生完成實訓項目任務的成就感得以增強。教師還可以借助學生自評或者互評等形式,引導學生意識到自身存在的問題,為實訓項目的順利開展提供良好條件。

三、應用項目教學法開展數控加工教學應注意的問題

(一)選擇最適宜的項目。為了充分發揮項目教學法的實際作用,教師需要對實訓項目和工作任務進行明確。實訓項目應來自日常生產實踐,并對具體的經營活動以及生產實踐活動進行體現,保證其應用價值的提高,同時提升學生的綜合素質。例如,學生在參與數控加工實訓項目時,需要保證理論和實踐相結合,為學生提供獨立的工作機會,讓學生自行安排和完成。在安排實訓項目的過程中要求實訓項目具有較高的創造性和難度,不僅使學生學會對理論知識的運用,還需要借助所學知識解決項目開展過程中遇到的問題。

(二)項目的設計。學習的關鍵之處就是設計和選取實訓項目。設計項目時需要結合教學內容和課程目標來開展,不僅需要涉及教學知識點,還應對學生的學習興趣進行激發。所以,設計項目時需要重視以下三點:第一,項目需要涉及所有教學內容,并盡量和諸多知識點和技能點相結合;第二,項目難易程度需要結合學生實際水平來明確;第三,項目要得到大部分學生的認可和喜愛,并借助某一標準進行客觀、準確的評價。

(三)教師角色的轉換。對傳統教學而言,課堂上的主導者都是教師,而學生則是被動學習知識和技能。而項目教學法要求將學生作為教學中心,要求教師發揮必要的協助作用。在教學過程中需要引導學生的創新精神以及主動性得以充分發揮,使學生結合自身行為做出合理反饋,教師則需要協助學生開展項目活動,對其學習興趣進行激發,促使學生培養良好的學習和實踐習慣,通過創設多元化教學情境,促使教師發展為學生學習的主要策劃者和咨詢者,保證學生的主體地位得以凸顯,引導其綜合職業能力得以提高。

(四)教學的組織和評價。在實施實訓項目時,要求學生做到理論和實踐相結合,將獨立的制定計劃以及項目實施機會提供給學生,促使學生在特定時間范圍內自行分組并開展學習行為,防止教師過于獨斷影響到學生項目活動的開展。教學過程中借助合作式學習法,并將學生劃分為不同小組,要求各小組分別收集信息、設計方案、實施項目計劃并進行客觀評價,這一過程的主體都是學生,這有助于學生掌握豐富的理論知識以及操作技能,同時對其分析和解決問題的能力、與人協作的能力、接納新知識和新事物的能力進行培養。同時,項目教學評價要求對過程和結果都進行客觀評價,保證理論和實踐相結合,教師評價和學生自評、互評相結合。

四、結語

綜上所述,在數控加工實訓教學過程中充分運用項目教學法,有助于增強實訓教學的針對性,進而滿足學生的學習需求。同時要求教師對自身教學方法和思想觀念進行及時轉變,充分意識到項目教學法的重要性,并對具有可行性的教學策略進行探究和運用,這有助于學生掌握豐富的數控加工理論知識,同時使學生的綜合素質以及專業素養得以提升,為學生以后就業做好基礎保障。

參考文獻:

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作者:任欽 單位:上海民航職業技術學院航空制造系

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