【优秀教学案例】《数控技术》教学方式改革研究

2021-01-18 21:24:56

前言:教育教学质量是学校生存发展的生命线。近年来,学校围绕应用型人才培养目标定位,不断深化教育教学改革,人才培养质量得到了大幅提高。随着教研教改工作的深入推进,广大一线教师中涌现出一批敢于探索、勇于创新的改革者,他们结合自身教学实践,从教法、学法等方面进行了大胆尝试,取得的先进教改经验在促进教师教学能力提升、提高人才培养质量等方面发挥了重要作用。

为总结我校教师的成功教学经验,充分发挥优秀教学案例的引领示范作用,促进教师之间相互学习与提高,更好地推动课程教学改革,优化课堂教学效果,提高教育教学质量,学校在全校范围内组织开展了优秀教学案例评选活动。案例评选活动得到了广大教师的热情支持和积极参与,尤其是近年来获得各级教学成果奖、主持省市级及校级重点教改项目的教师对已有成果进行了精心总结并踊跃申报,二级院系对本单位申报案例进行初步审核后,择优推荐至学校,学校组织专家评审,评选结果经公示无异议,最终评选出优秀教学案例51篇。

为进一步促进教师之间的学习和交流,教务处组编了这套《郑州科技学院优秀教学案例集》,入选的优秀教学案例均来自教师真实的教学实践,是广大教师多年来扎根教学一线、辛勤工作的结晶,其中反映的教学过程和活动事件符合学校教学改革精神,符合应用型人才培养的特点,符合学生认知规律,案例展现的现代教育教学新理念、新模式、新方法、新策略以及现代教育技术的应用对教师实施教学具有正确的导向性,值得每位教师借鉴学习。

“他山之石,可以攻玉”,希望广大教师积极学习借鉴优秀教学案例,汲取先进的教育理念和教学方法,主动进行教学反思,不断提升业务水平。各部门要进一步做好优秀教学案例的学习推广工作,引导广大教师深入开展教学研究,充分发挥优秀教学案例的示范作用。俗话说“教无定法”,每位教师都应当继续加强教学研究,积极探索实现高效课堂的新方法、新途径,不断总结教学经验,探索教学改革,为提高自身教育教学能力、提高学校教学质量作出新的贡献。

《数控技术》教学方式改革研究

机械工程学院 韩彦勇

随着创新型应用人才的社会需求的不断增长,应用型本科院校越来越需要培养一批素质高、能力强的创新型人才。数控人才的培养,不但要求学生掌握扎实的理论基础,还要求学生具备能在生产第一线从事数控设备的操作、编程、维护以及生产组织和管理等方面工作的能力。

《数控技术》是郑州科技学院机械设计制造及其自动化专业的一门专业必修课,数控编程是本课程的难点,本课程的学习目标之一是学生通过本门课程学习达到掌握手工编程与自动编程的能力。按照传统的教学模式进行授课,很多学生觉得枯燥无味而且很难掌握,让学生对编程产生兴趣,掌握编程知识,适应社会对机械制造类专业人才的需求,数控编程教学方式改革势在必行。

1 数控编程教学现状

目前,学院机械设计制造及其自动化专业的数控技术教学是在第六学期进行,总学时48学时,理论教学44学时,实践教学4学时,授课学生数近500人,采用多媒体教学实行大班授课,每班学生120名左右。面对100多人的大班上课,让每位学生在短短的45分钟掌握所讲知识,达到理想的教学效果是非常困难的。4学时的数控仿真实践教学也很难让学生达到熟练掌握数控车、铣软件操作及其各种编程指令的练习,为此,提出了借助数控仿真软件让学生练习的方法,以达到掌握编程指令的目的。

2 教学实施

为使学生能更好的学习数控编程知识,达到学习要求,提出了借助仿真软件实现“课堂教学”、“互联网+作业”、“实验室加工”三步循序递进的教学方式。

2.1 课堂教学

课堂教学采用多媒体授课,在应用多媒体课件授课时,避免板书内容的直接转移和教学内容的简单堆砌,重点放在传统教学模式无法形象化的知识点上。授课过程中先用10~15分钟时间把指令详解清楚,然后结合仿真软件进行指令练习操作。程序加载到软件后加工轨迹能清晰显示出来,在运行程序时,选择单段运行,讲解一段运行一段,学生可以很直观的了解加工过程以及程序指令的用法。其中,数控车床指令中,G02/G03圆弧指令,G71/G72粗车复合循环指令以及G94固定循环指令,数控铣床中,G02/G03圆弧指令,缩放、旋转、镜像指令,学生不易理解,应多结合例题细讲,另外,操作过程中把软件使用讲解清楚。

结合软件讲解指令用法一般需要15~20分钟,最后剩余10~15分钟让学生做一道相关练习题,了解学生掌握情况。在学生做习题期间,老师可以走下讲台,查看学生做题情况以及辅导个别没完全掌握指令的同学。老师通过走下讲台能及时了解学生哪些部分掌握了,哪些部分没掌握,回到讲台及时讲解,及时纠正,提高授课效果。

2.2 互联网+作业

充分运用互联网平台,改变传统的纸质版上交作业,采用网络提交。学生根据布置的作业可以去图书馆或者自己宿舍进行做题,在计算机上用仿真软件自己编写程序,调试程序,虚拟仿真,将整个过程按要求截图,放入WORD文档中,以学号名字形式命名保存,提交到指定的邮箱里。学生在虚拟仿真过程中,如果遇到问题,可以截图通过网络与老师沟通。

学生作业分为两部分,必做+选做,必做题强调基础练习,每个学生都要提交,选做题是针对那些课余时间多,对数控编程感兴趣的学生选做的,对于选做题得分,也量化到平时成绩中,用以激励学生学习。

学生作业题无论必做还是选做,既要考虑指令运用,又要考虑激发学生的学习兴趣,像数控车床指令,用G71粗车复合循环指令加工一个毛坯直径Φ45mm葫芦,学生对于葫芦加工自然非常感兴趣,并且改变程序中的一个数值,葫芦的形状就可以改变,又加深了对指令的理解。

数控铣床指令中G00/G01指令让学生根据自己的名字或者名字的拼音在一个毛坯件上虚拟仿真出来,这种独一无二的作业学生自然非常感兴趣,会很认真去做,G02/G03圆弧指令可以给学生发一些电子图案,学生打印出来或者用CAD描绘出来,建立坐标系,找坐标,编写程序仿真,图案非常吸引学生,学生很愿意去做。

2.3 实验室加工

学院建立有数控实验室,感兴趣的学生可以申请进行零件加工,学生根据零件图编写程序,虚拟仿真,经老师审核修改后,就可以联系实验室准备毛坯料,为延长机床刀具寿命,也让更多的学生便于练习,毛坯料选用塑料件,车床毛坯料直径有30mm40mm50mm圆棒料,铣床有200×200×40mm毛坯料,学生通过零件加工,既能掌握编程能力又能达到操作机床的能力。

3 成立数控学习兴趣小组

在教学过程中,发现对数控编程感兴趣的同学,根据他们的特点进行分组,组成学习兴趣小组,鼓励他们课余时间学习UGPRO/E三维软件,以及数控自动编程。激发他们的想象力,用三维软件进行创意设计、数控自动编程,再申请在院实习工厂加工出来。

4 加强与其他学科的联系,培养学生的创新能力

本课程讲授的数控加工主要是数控车床和数控铣床零件的加工,学生可以在做其他学科的课程设计时,结合本课程所学知识,将设计出的零件用数控机床加工出来。如机械设计课程设计,学生在完成减速器设计后,可以对其设计的轴系进行加工工艺分析,编写加工程序,在数控机床上加工零件,从而培养了学生的自主创新能力。

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    4学时的数控仿真实践教学也很难让学生达到熟练掌握数控车、铣软件操作及其各种编程指令的练习。对数控编程感兴趣的学生选做的。